Sistemi centralnog grejanja
Uređaji za grejanje:
Pojedinačni (lokalni)
Postrojenja za centralno grejanje
Podele sistema centralnog grejanja prema:
Nosiocu toplote (grejnom fluidu) na vodene, parne ili vazdušne
sisteme;
Vrsti goriva na sisteme na čvrsto, tečno ili gasovito gorivo;
Načinu odavanja toplote na konvektivno, zračno i
kombinovano;
Vrsti izvora toplote na konvencijalne i nekonvencijalne
sisteme.
Postrojenja za centralno grejanje
Prostorija
3
3
Osnovni elementi sistema za
centralno grejanje:
1 – IZVOR TOPLOTE
2 – DISTRIBUCIJA TOPLOTE
2
1
3 – GREJNA TELA
1
Kriterijumi na osnovu kojih se
ocenjuje kvalitet grejnog uređaja
Funkcionalnost (najvažniji kriterijum)
Ekonomičnost
Higijenski uslovi
Estetika
Bezbednost i
Ekologija
Pojedinačni (lokalni) uređaji (1)
Osnovna podela lokalnih uređaja za grejanje
je prema vrsti goriva/energije:
peći na čvrsto gorivo;
peći na tečno gorivo;
peći na gasovito gorivo;
uređaji za grejanje koji koriste električnu
energiju.
2
Pojedinačni (lokalni) uređaji (2)
Peći na čvrsto gorivo
Kamini,
Zidane peći,
Metalne peći (bunkerske i
trajnožareće)
Pojedinačni (lokalni) uređaji (3)
KAMINI
η = 10-30%
Izgled različitih konstrukcija kamina
3
Pojedinačni (lokalni) uređaji (4)
ZIDANE PEĆI
η oko 50% (max 80%)
Izgled kaljevih peći
Pojedinačni (lokalni) uređaji (5)
METALNE PEĆI
η = 60-70%
Izgled metalnih peći
4
Pojedinačni (lokalni) uređaji (6)
TRAJNOŽAREĆE PEĆI
η = 75-85%
Izgled trajnožarećih peći
Pojedinačni (lokalni) uređaji (7)
PEĆI NA TEČNO GORIVO
η oko 80%
PEĆI NA GASOVITO GORIVO
η oko 85%
Izgled gasnih peći
5
Pojedinačni (lokalni) uređaji (8)
UREĐAJI ZA GREJANJE KOJI KORISTE ELEKTRIČNU ENERGIJU
grejalice,
kaloriferi,
termoakumulacione peći,
klimatizeri (split sistemi, toplotne pumpe).
ηTE, max ~ 25 – 35%
PARNI KOTAO
TURBINSKO POSTORIJENJE
ηel. en → toplota =1
GENERATOR
gorivo → toplota → vodena para → meh. rad → el. energija → toplota
Toplotne pumpe, koje imaju koeficijent grejanja εg = 2,5 – 3. Tada je:
η = (2,5 – 3)x(25 – 30%) ~ 70 – 90%.
Pojedinačni (lokalni) uređaji (9)
ELEKTRIČNE GREJALICE
6
Pojedinačni (lokalni) uređaji (10)
KALORIFERI
- Sa toplovodnim ili električnim grejačima
Pojedinačni (lokalni) uređaji (10)
KALORIFERI
- Sa mogućnošću dovoda svežeg vazduha
Sobni vazduh preko
celokupnog preseka
Sobni vazduh preko
komore sa žaluzinama
Mešavina sobnog i
svežeg vazduha
Mešavina sobnog i
svežeg vazduha sa
filterskom sekcijom
Različiti načini postavljanja kalorifera
7
Pojedinačni (lokalni) uređaji (11)
TERMOAKUMULACIONE PEĆI
Pojedinačni (lokalni) uređaji (12)
KLIMATIZERI (TOPLOTNE PUMPE)
Klimatizer – „split“ sistem
8
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (1)
RADIJATORI
Dimenzije radijatora:
A – razmak između
priključaka
B – visina radijatora
C – širina radijatora
D – debljina članka
Dimenzije radijatora i način postavljanja u prostoriji
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (2)
Kriterijumi na osnovu kojih se ocenjuje kvalitet radijatora su:
Trajnost (otpornost na koroziju) LG, Al, Č
Inertnost (veća masa i veći sadržaj vode – veća inertnost) LG, Č, Al
Veličina (specifično odavanje toplote – W/č) Al , Č, LG
Težina (veća težina – skuplja montaža) LG, Č , Al
Izgled (estetski kriterijum – individualno – stvar ukusa pojedinca) Al ,
LG, Č
Cena Č, Al , LG
9
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (3)
Položaj radijatora u prostoriji
Postavljanje radijatora: uz hladnu površinu, gde su gubici najveći
-Ispod prozora
-Uz spoljni zid
a)
b)
Položaj radijatora u prostoriji – a) dobri termički uslovi, b) loši termički uslovi
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (4)
Pločasti radijatori
Označavanje radijatora
10
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (5)
CEVNA GREJNA TELA
Cevni registar
Cevna zmija
Različite konstrukcije cevnih grejnih tela
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (5)
KONVEKTORI
Elementi konvektora:
1
2
3
1 – Kanal za strujanje vazduha sa
žaluzinama i uspostavljanje uzgonskog
efekta
2 – Kućište konvektora
3 – Konvektorsko telo – zagrejač
vazduha izrađen od orebrenih cevi
Konstrukcija konvektora
11
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (6)
Načini postavljanja konvektora
a) ispod prozora;
b) pored zida;
c) slobodno postavljen;
d), e) ugrađen u zidu;
f), g), h) u podu;
i) iza klupe
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (7)
PANELNA GREJNA TELA
Raspodela temperatura po:
a) zapremini prostorije
b) visini prostorije
h (m)
Plafonsko grejanje
Podno grejanje
Radijatorsko grejanje
Podno grejanje
Zidno grejanje
t (oC)
12
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (7)
PANELNA GREJNA TELA
Podni paneli
Podna prekrivka
Beton
Cevi panela
Hidroizolacija
Toplotna izolacija
Beton
(noseća konstrukcija)
Tipski podni panel
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (8)
Načini polaganja cevi u panelu
Načini fiksiranja cevi
Armatura od čelične žice
Plastični držači
13
Grejna tela – vrste i načini
odavanja toplote (9)
PANELNA GREJNA TELA
Načini povezivanja panelnog grejanja (levo) i izgled razdelnika
i sabirnika
Uticaj temperature grejnog
fluida na toplotni učinak (1)
Razmenjena količina toplote u radijatoru može se izraziti na dva
načina:
(1)
QRAD = U ⋅ A ⋅ ∆θ m
Bilans toplote izražen sa "vodene" strane je:
•
QRAD = mW ⋅ cW ⋅ (θ raz − θ pov )
(2)
Srednja temperaturska razlika :
∆θ m =
∆θ ul − ∆θ iz
∆θ
ln ul
∆θ iz
pojednostavljeno
∆θ m =
θ raz + ∆θ pov
2
− θ vaz
14
Uticaj temperature grejnog
fluida na toplotni učinak (2)
Načini dimenzionisanja grejnih tela:
I način - preko površine jednog članka:
n=
A
f
(3)
II način - preko odavanja toplote jednog članka:
n=
QGUB.TOPL
q
Odavanje toplote:
(4)
 ∆θ 
q = qN  m 
 60 
m
(5)
Uticaj temperature grejnog
fluida na toplotni učinak (3)
Odavanje toplote grejnog tela u zavisnosti od srednje razlike temperatura :
a) dijagram sa linearnim osama
∆θmN ∆θm
b) dijagram u dvostrukom logaritamskom sistemu
∆θm
15
Centralna i lokalna regulacija
toplotnog učinka
Centralna regulacija količine toplote koja se isporuči u jedinici vremena
može se ostvariti na sledeće načine:
Promenom temperature razvodne vode θr ≠ const, pri konstantnom protoku m = const
Promenom protoka vode m ≠ const , pri konstantnoj temperaturi razvoda θr = const;
Kombinovano, promenom oba parametra θr ≠ const i m ≠ const .
.
Centralna regulacija toplotnog
učinka
KLIZNI DIJAGRAM
140
120
temperatura vode ( oC)
100
80
60
40
tr, prim (vetar)
tr, sec (vetar)
20
0
-12
-10
-8
-6
-4
tr, prim (bez vetra)
tr,sec (bez vetra)
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
spoljna temperatura ( oC)
16
Lokalna regulacija toplotnog
učinka (1)
Lokalna regulacija podrazumeva održavanje željene unutrašnje
temperature vazduha u pojedinim prostorijama u zgradi.
Zbog svojih međusobnih razlika u:
•
•
•
•
•
orijentaciji,
nameni,
dinamike korišćenja prostorije,
broju ljudi koji u njima boravi i
dobitaka toplote od osvetljenja i drugih električnih uređaja,
prostorije koje se greju iz istog izvora toplote imaju različite potrebe za
isporučenom toplotom.
Kada ne postoji lokalna regulacija toplotnog učinka, prostorije orijentisane
ka jugu i velikim dobicima od unutrašnjih izvora se “pregrevaju”, pa
korisnici često primenjuju “regulaciju” čestim provetravanjem otvaranjem
prozora.
Najčešći način primene lokalne regulacije je postavljanje sobnog
termostata ili radijatorskih ventila sa termostatskim glavama.
Lokalna regulacija toplotnog
učinka (2)
LOKALNA REGULACIJA
telo ventila
ka
radijatoru
termostatka glava
Položaji na glavi ventila i
odgovarajuća temperatura
vazduha u prostoriji
priključna cev
tok grejnog fluida
termostatka
glava
navoji za
postavljanje
vrednosti
temperature
vazduha
ekspanziona
tečnost
vreteno ventila
Radijatorski ventil sa termostatskom glavom - princip rada
17
Armatura u sistemima
centralnog grejanja (1)
U zavisnosti od funkcije koju treba da obavlja u sistemu,
postoji sledeća podela armature:
zaporna (ima funkciju ON/OFF, tj. postavlja se u položaj otvoreno/zatvoreno;
balansna (ima funkciju pri balansiranju sistema prilikom puštanja u rad)
regulaciona (ima funkciju regulacije toplotnog učinka tokom grejne sezone) i
sigurnosna (ima zaštitnu funkciju – obično štiti elemente sistema
od previsokog pritiska).
Armatura u sistemima
centralnog grejanja (2)
ZAPORNA ARMATURA
Zaporna armatura mogu biti različite vrste zasuna i slavina
Zasun
Leptir slavina
Kuglasta slavina
18
Armatura u sistemima
centralnog grejanja (3)
BALANSNA ARMATURA
Balansna armatura su različite vrste ventila, najčešće sa kosim sedištem zbog oprega
prigušenja koji se postužu
Balansni ventili za regulaciju protoka
Armatura u sistemima
centralnog grejanja (4)
REGULACIONA ARMATURA
Regulaciona armatura ima ulogu podešavanja određenih parametara sistema na
osnovu signala o uticajnoj izmerenoj veličini
Ručni regulacioni ventil
Regulator protoka
sa motornim pogonom
Sigurnosni ventil sa oprugom
19
Download

Sistemi centralnog grejanja Postrojenja za centralno grejanje