KOTLARNICE

Sistemi grejanja

Stepen ugodnosti danas uslovljava razvoj civilizacije. Jedan od glavnih elemenata ugodnosti je grejanje, koje je od velikog značaja  za čovekovo zdravlje.

Učešće grejanja prostorija u ukupnoj potrošnji energije je najveće ako se uporedi sa drugim sektorima koji troše energiju. Ako se ovome doda i priprema tople vode za domaćinstva i sve veća upotreba klimatizacije, onda je reč o ogromnoj potrošnji energije.

S obzirom na činjenicu da se najveći deo toplotne energije dobija sagorevanjem fosilnih goriva pri čemu se oslobađa CO2, ovaj sektor ima veliki udeo u globalnom zagrejavanju planete.

Koncept sistema za grejanje (i klimatizaciju) treba napraviti na samom početku kod idejnog rešenja objekta, pri čemu treba imati koordinaciju sa projektantima (za arhitekturu, mašinstvo, …) i investitorom.

Odgovor na pitanje kakvo grejanje odabrati zavisi od svakog pojedinačnog slučaja i od mnogih faktora:

  • tip objekta (namena), njegova veličina,
  • tip raspoloživih goriva, vreme korišćenja,
  • broj ljudi,
  • koštanje opreme i montaže, troškovi u eksploataciji, lokacija,
  • zagađivanje okoline itd.

Tipovi sistema za grejanje se mogu grupisati prema različitim aspektima:

•Prema konceptu:

–Pojedinačno, centralno i daljinsko (toplifikacija)

•Prema vrsti goriva:

–Gas, nafta, drva i drveni briketi, ugalj, električna energija i toplotne pume

•Prema nosiocu toplote:

–Toplovodno, parno i vazdušno

•Prema načinu odavanja toplote:

-Kondukcijom, zračenjem i kombinovano

Svi zagrevni sistemi i uređaji moraju da ispune određene uslove od kojih su glavni: higijenski, estetski, ekonomski, bezbedonosni

Koji od ovih uslova je primarni zavisi od pojedinačnog slučaja. Ovde se mora voditi računa o tome da sadašnji izvori konvencionalne energije sve brže presušuju. Retko je postići potpuno idealno zadovoljenje svih ovih uslova pa se njihov prioritet svrstava prema nameni samog objekta.

 Toplovodno grejanje

Postoje razni tipovi toplovodnog grejanja, i to prema

•način cirkulacije vode: pumpno i gravitaciono;

•cevni sistem: jednocevni i dvocevni;

•položaj razvoda: donji i gornji razvod;

•vrsta ekspanzione posude: zatvoreno i otvoreno;

•gorivo: na čvrsto, tečno i gasno gorivo;

Najprimenjivaniji tip je pumpno grejanje sa dvocevnim sistemom, sa donjim razvodom, sa zatvorenom ekspanzionom posudom i po mogućnosti sa prirodnim gasom.

Kod sistema sa radijatorima dimenzionisanje cevne mreže i izbor grejnih tela vrši se za temperature vode 90/70 °C (razvod/povrat), a kod nekih zemalja u novije vreme se ide sa nižim temperaturama (kod primene kondenzacionih kotlova). Kod sistema sa ventilatorskim konvektorima (fan-coil units) uzima se 70/60 °C, a ako se koriste toplotne pumpe za grejanje vode ide se na 45/40 °C. Kod podnog grejanja temperature su još niže: 35/30 °C.

Jednocevni sistem je najednostavniji i najeftiniji u odnosu na cevnu mrežu. Postoje i specijalni četvorokraki ventili za ovaj tip grejanja tako da je montaža još više olakšana. Princip rada: grejna tela su redno povezana na zajedničkoj dovodnoj cevi. Topla voda koja izlazi iz prvog grejnog tela ulazi u zajedničku dovodnu cev čime se smanjuje temperatura vode koja ulazi u sledeće grejno telo.To znači da u svako naredno grejno telo voda ulazi sa nižom temperaturom što treba uzeti u obzir kad se dimenzioniše grejno telo koje treba da je zbog toga sa većom površinom.

Budući da voda prolazi kroz sva grejna tela, hidraulički otpori su veći i sistem treba da ima jaču pumpu. Problem predstavlja i horizontalno vođenje cevi, na primer pri prelasku vrata. Zato se oni često vode zaliveni u betonu u podu što nije praktično u odnosu na izolaciju, pražnjene vode i eventualne popravke.

Jednocevni sistem ponekad se primenjuje i u individualnim kućama i stanovima (etažno grejanje), ali je njegova primena retka.

JEDNOCEVNI SISTEM

Jednocevni sistem grejanja

To je najčešće primenjivani sistem u pogledu izvedbe cevne mreže. Svako grejno telo povezano je sa jednim razvodnim cevovodom sa koga dolazi topla voda i sa posebnim povratnim cevovodom u koji ulazi voda koja izlazi iz grejnog tela. Na taj način do svakog grejnog tela dolazi voda sa istom temperaturom. Ispred svakog grejnog tela stavlja se ventil za regulaciju protoka koji ne utiče na ostala grejna tela. Na najvišem  mestu sistema vrši  se centralno obezvazdušavanje.

Kod gornjeg razvoda razvodni cevovod iz kotla vodi se direktno prema gore do krova i zatim se razgranjuje na vertikale prema dole. Gornji razvod se ređe primenjuje.

dvocevni sistem

Dvocevni sistem (sa donjim razvodom)

 Parno grejanje

Od toplote sagorevanja u kotlu voda isparava i preko cevne mreže para se transportuje do grejnih tela u kojima kondenzuje. Sa povratnom cevnom mrežom kondenzat (voda) vraća se nazad u kotao. Postoji nekoliko tipova izvedbi: sa niskim i visokim pritiskom, sa donjim i gornjim razvodom, sa gravitacionim i pumpnim povratkom kondenzata itd.

Parno grejanje se vrlo retko koristi u stambenim zgradama. U industriji je često puta potrebna para zbog tehnoloških procesa i u tom slučaju deo pare se koristi za zagrejavanje prostorija i pogone u objektu. Kod niskopritisnog parnog grejanja stambenih objekata, pritisak pare je oko 0,2 bar (max 1 bar), a kod visokopritisnog grejanja od 1 do 3 bar.

U javnosti se pogrešno upotrebljava termin „parno grejanje“ za sisteme sa centralnim grejanjem kada su oni povezani na toplifikaciju ili rade samostalno. U tim sistemima cirkuliše topla voda, a ne para.

Prednosti parnog u odnosu na toplovodno grejanje:

•mala inertnost, znači brže zagrejavanje sistema;

•manja opasnost od smrzavanja;

•manje dimenzije cevne mreže.

Nedostaci:

•nema centralne regulacije, javlja se prezagrejavanje prostorija, a to znači veća potrošnja energije;

•visoka (nepovoljna) temperatura grejnih tela;

•veća opasnost od korozije (u kondenznim vodovima);

•potrebna je dopunska oprema za veću zaštitu i sigurnost sistema.

 

kotlarnica c grejanja

Kotlarnica sistema centralnog grejanja

Kotlovi u sistemima grejanja

 

Kotlovi su najznačajnija komponenta u grejnim sistemima, od njih najviše zavisi energetska efikasnost jednog sistema. Oni služe za dobijanje tople (ređe vrele) vode ili pare, a za to mogu da se koriste razni vidovi goriva. Kotlovi se nazivaju i generatori toplote.

 Podela prema vrsti korišćenog goriva:

Kotlovi na gasno gorivo

Kotlovi na tečno gorivo

Kotlovi na čvrsto gorivo

 Kotlovi na gasno gorivo

Gasni kotlovi imaju sledeće karakteristike: čisto i bezdimno sagorevanje; nema potrebe za prostorom za skladištenje (kod priključka na gasovodnu mrežu); jednostavna i kvalitetna kontrola; fleksibilnost pri izboru mesta za postavljanje.

U odnosu na materijal izrađuju se kao liveni, od čeličnog lima i od aluminijumskih legura. Ima ih sa prirodnom i prinudnom promajom (sa ventilatorom).

Postoje razne konstruktivne izvedbe, a karakterišu se sa komorom za sagorevanje sa dovoljnom visinom, sa konvektivnom površinom sa malim strujnim otporima, sa rebrima i lamelama na mestu strujanja vrelih gasova za poboljšanje prelaza toplote. Potpaljivanje je automatsko sa električnom iskrom. Kod kotlova bez ventilatora (atmosferskih) gorionici su u vidu cevi sa malim otvorima, a kod kotlova sa ventilatorom ugrađuju se specijalni gorionici pri čemu mešanje gasa i vazduha treba da bude adekvatno radi potpunog sagorevanje. Gasni kotlovi proizvode se za male, srednje i velike toplotne kapacitete.

Gasni kotao

Kotao na gasno gorivo sa malim toplotnim kapacitetom

Ako ima mogućnosti za priključak na gasovodnu mrežu, poželjno je korišćenje prirodnog gasa. To je najekološkije u poređenju sa drugim fosilnim gorivima.

Kotlovi na tečna goriva

Za manje kotlove najčešće se koristi nafta, a za veće koristi se mazut zbog niže cene. Zbog visoke viskoznosti, mazut se mora prethodno zagrejavati da bi se mogao razvoditi kroz cevi i da bi strujao kroz gorionik. Za razliku od gasa, tečna goriva moraju prethodno da se rasprskavaju i da se mešaju sa vazduhom da bi se postiglo potpuno sagorevanje, a tu ulogu vrše specijalni gorionici (breneri).

Kotlovi na tečna goriva imaju iste (ili slične) karakteristike kao i oni na gasna goriva. To se odnosi na konstruktivne izvedbe i mogućnost za kvalitetnu regulaciju, tj. sa dobrom energetskom efikasnošću. Veliki broj proizvođača izrađuju kotlove koji mogu da rade i na tečna i na gasna goriva.

TKH kotao

Kotao na tečno gorivo i gas

Kotao na tecno gorivo

Skica kotla na tečno gorivo

Kod sistema sa tečnim gorivom mora da se predvidi rezervoar (cisterna) za gorivo sa odgovarajućim cevnim razvodom, pumpom, ventilima i sa sigurnosnom opremom.

Comments are closed.