Sigurnosna napomena: Ovo je arhivirani obrazovni tekst sa 2018. godine, a ne projekat ili uputstvo za samostalnu ugradnju sistema grijanja. Proračun, izbor opreme, montažu, ispitivanje i puštanje u rad povjeriti kvalifikovanim projektantima i izvođačima, u skladu sa važećim propisima i dokumentacijom proizvođača.
Ukupne potrebe zgrade za grijanjem također su pod utjecajem omotača zgrade. Pogledajte naše drvene prozore, drvo-aluminijumske prozore i usluge, ili pošaljite zahtjev za ponudu.
Grijanje većeg stana i porodičnih zgrada tradicionalnim pećima nije najprijatnija zimska zabava. Ovakvo grijanje je neugodno ne samo zato što stvara posao za održavanje peći, već i zato što morate pripremiti gorivo, zapaliti vatru, očistiti pepeo, a pri svim tim poslovima stan postaje prljaviji nego inače. Pored ovih nedostataka, grijanje pećima ne zadovoljava zahtjeve modernog stanovanja ni estetski ni u pogledu ravnomjernosti raspodjele temperature. Na osnovu ovih činjenica ne iznenađuje da se danas ne samo u novogradnji u društvenoj svojini, već iu posebnim porodičnim zgradama koristi centralno grijanje.
Šema grijanja i princip rada
Uređaj za centralno grijanje (sl.1) sastoji se od sistema: kotla, grijaćih elemenata i cjevovoda. Najviša tačka ovog sistema je ekspanziona posuda. Ceo sistem je napunjen vodom. Ako gorimo u kotlu, voda se zagrijava i zbog manje specifične težine diže se, a toplu vodu zamjenjuje voda koja se ohladila u grijaćim elementima (dakle, ima veću specifičnu težinu). Voda koja teče prema gore dolazi kroz cjevovod do grijaćih elemenata, tamo se, odajući svoju toplinu, hladi i vraća u kotao.
Slika 1 — uređaj za centralno grijanje.
Shodno tome, zbog razlike u specifičnoj težini hladne i tople vode u sistemu, stvara se kontinuirani zatvoreni tok, koji omogućava dovod određene količine toplote u grejne elemente.
Sila koja omogućava cirkulaciju vode zbog razlike u temperaturi – posebno kada se grije samo na jednom nivou – vrlo je mala i stoga je važno dimenzionirati uređaje na osnovu pažljivih i preciznih proračuna. U praksi se često dešava da se uređaji, posebno za manje i pojedinačne stanove, projektuju brzo i na osnovu podataka iz iskustva. Nema sumnje da se sistem centralnog grijanja ponekad može uspješno implementirati na ovaj način, ali je češće da ne funkcioniše besprijekorno, a nastale greške je teže ispraviti kasnije.
Zato ne smijemo požaliti trud oko izrade potrebnih proračuna i projekata, jer će se sigurno isplatiti. Ne smijemo izgubiti iz vida činjenicu da ovakav sistem treba da služi cijeli život.
Izračun potrebne količine toplote
Prvi zadatak prilikom projektovanja je izračunavanje potrebne količine toplote za zagrevanje željenih prostorija. Potrebna količina topline za grijanje odgovara njenim gubicima. Toplotni gubici zavise od razlike između vanjske temperature i temperature prostorije koja se grije, od koeficijenta prolaza topline onih površina koje omeđuju posmatranu prostoriju, kao i od veličine ovih površina.
Proračun treba uraditi posebno za svaku površinu sa različitim koeficijentima prolaza toplote i sa razlikama u spoljašnjim i unutrašnjim temperaturama. Zbir parcijalnih rezultata dobivenih na ovaj način dat će ukupnu potrebnu količinu topline prostorije. (Za one koji nerado rade proračune, imajte na umu da su za izračun potrebni samo osnovni proračuni).
Potrebna količina topline izračunava se pomoću formule:
Q=F * k (tb - tk)
gdje su:
Q - količina izgubljene toplote u prostoriji, kcal/sat;
F - površina (zid, prozor, vrata, pod, plafon) kroz koju prolazi toplota, m2;
k - koeficijent prolaza toplote za posmatranu površinu, kcal/m2°C
tb- željena unutrašnja sobna temperatura, °C
tk - vanjska temperatura posmatrane površine, °C
Slika 2 — primjer proračuna potrebne količine toplote.
Arhivski primjer proračuna sobe
Za bolji pregled toka proračuna, uzet ćemo praktičan primjer. Zadatak je izračunati potrebnu količinu toplote za stambeni objekat sa slike br.2. Tehnički podaci su: pregradni zidovi od porozne cigle, dimenzije10 cm, obostrano malterisana, debljina glavnog zida38 cm obostrano malterisana, jednokrilna vrata, dvokrilni prozor sa drvenim okvirom. strop sa drvenim gredama obostrano obložen daskama i iznad stropa zatvoreno potkrovlje, ispod poda zemlja. Očekivana minimalna vanjska temperatura -20°C. Prenos toplote kroz spoljašnji prozor:
Površina: F =1,5x2=3 m2
Koeficijent prolaza toplote: k =3,5
Temperaturna razlika: tb = +20°C, tk = -20°C, tb - tk =20- (-20) =40°C
Q=3x3,5x40=420kcal/sat
Prolaz topline kroz vanjski glavni zid:
Površina: F =3h4- površina prozora =12-3=9 m2
Q =9h1,3x40=468kcal/sat
Prolaz toplote kroz vrata u hodnik:
Površina: F =0,9x2=1,8 m2
k =3
Temperaturna razlika: tb =20°C; tk =16°C, tb - tk =20-16=4°C
Q =1,8h3h4=21,6kcal/sat
Prolaz toplote kroz zid prema hodniku:
Površina: F =3x3,5- površina vrata =10,5-1,8=8,7m2
k =1,6
Temperaturna razlika: tb - tk =40°C
Q =8,7x1,6x4=55,7 kcal/sat
Prolazak toplote kroz zid prema WC-u:
Površina: F =1,5x3=4,5m2
k =1,6
Temperaturna razlika: tb - tk =2°C
Q =4,5h1,6h2=14,2kcal/sat
Prolaz toplote kroz zid do kupatila:
Površina: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k =1,6
Razlika u temperaturi: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
U ovom slučaju toplina prelazi iz kupaonice u prostorije, tj. ne radi se o gubitku topline, već o dobitku, te stoga ovu vrijednost treba oduzeti od ukupne potrebne topline.
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
l nema razlike u temperaturi između pojedinih prostorija, stoga nema prijenosa topline i stoga nema potrebe za proračunom.
Prolaz toplote kroz plafon:
Površina: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
Razlika u temperaturi: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 h 1,5 x 32 = 720 kcaI/sat
Prolaz toplote kroz pod:
Površina: F = 15m2
k = 1,5
Razlika u temperaturi: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/sat
Ukupna potrebna toplina:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 kcal/sat
Na ovaj način dobijenu vrijednost treba povećati dodacima kao što su dodatak za strane svijeta, dodatak za vjetar i dodatak za prestanak grijanja.
Pribor za vjetar:
Normalne površine: sa jednim spoljnim zidom sa otvorom:
10% sa više vanjskih zidova sa otvorima: 15%
Vjetrena područja: sa jednim vanjskim zidom sa otvorom:
20%, sa više vanjskih zidova sa otvorima: 25%.
Utikač za prekid topline:
Očekivani prekid u grijanju od 8 - 12 sati dnevno: 15%.
Očekivani prekid grijanja od 12 - 16 sati dnevno: 25%.
Dodatak na strane svijeta
Sjeverozapadna orijentacija: 5%.
Sjeverna orijentacija: 10%.
Soba u primeru se nalazi u oblasti sa normalnim vetrovima, orijentisana je na sever i stoga dobijenu vrednost treba dodati dva puta 10%, tj. ukupno 20%.
Nećemo računati naknadu za prekid grijanja, jer je manje kontinuirana.
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
Količinu toplote primljene od zida prema kupatilu treba odbiti od ove vrijednosti:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
Prema tome, količina toplote potrebna za zagrevanje prostorije je Q = 2597 kcal/sat
Dizajn sistema
Prije svega, prilikom projektovanja, osnovu stranica treba nacrtati u mjerilu 1:100. ili ako je moguće 1:50. Grejni elementi moraju biti postavljeni ispod prozora, au prostorijama u kojima nema prozora, pored vrata koja vode u slobodan prostor ili prema hladnijim prostorijama. Zbog eventualno dužeg cjevovoda, ovakav raspored je nešto skuplji od rasporeda grijaćih tijela duž unutrašnjih zidova, ali su prednosti, protok zraka i s tim u vezi, temperaturni raspored mnogo značajniji. (sl. 3)
Slika 3 — strujanje vazduha oko grejnog tela.
Izbor grijaćih elemenata
Nakon projektovanja sledi izbor vrste grejnih elemenata i određivanje potrebnih grejnih površina. Za grijanje tople vode najpogodniji grijaći elementi su čelični radijatori. Mnogi ljudi nerado koriste ove radijatore, navodno zato što su oštećeni od vode i brzo cure. Međutim, to se dešava samo kada se voda često i neopravdano ispušta iz sistema, ili kada radijator ostane bez vode duže vreme nakon ispuštanja vode. Pod normalnom upotrebom, vijek trajanja čeličnih radijatora je otprilike isti kao i radijatora od lijevanog željeza. Radijatori od livenog gvožđa nisu najpogodniji za grejanje tople vode pre svega jer su veoma skupi, ali i zbog velike sopstvene težine. Što se tiče termičkih performansi, oba tipa radijatora su identična.
Aluminijumski radijatori spadaju u najsavremenije grejne elemente (Alutherm, Radal). Termičke karakteristike ovih radijatora su veoma povoljne, sopstvena težina je mala, imaju veoma lep i moderan spoljašnji izgled. Njihovo spajanje se vrši pomoću navojnih prirubnica. Prilikom spajanja radijatora, kako ne bi došlo do stvaranja galvanskog elementa i, s tim u vezi, korozije, glave i osovine vijaka treba izolirati električnim izolatorom.
Spajanje radijatora
Široke čelične radijatore treba koristiti samo ako bi korištenje normalnih (od 150 mm) rezultiralo veoma dugim radijatorom. Čelični radijatori su komercijalno dostupni sa 5 - 10 -15 - 20 artiklima zavarenim zajedno. Ako je za jedan radijator potrebno više od 20 artikala, onda ga
se može produžiti jedinicom od 5 ili eventualno od 10 elemenata pomoću 5/4“ srednjih radijatorskih vijaka sa lijevim i desnim navojem i klingeritom ili kentaurom za zaptivanje vodootpornim zaptivačem. tačka ključanja iznad 100°C, ili grafitno ulje potreban je poseban ključ za montažu elemenata
Radijatori od livenog gvožđa kao i stari čelični radijatori se sastavljaju elementima i pričvršćuju međušrafovima. Ukoliko kupujemo rabljene radijatore, prije ugradnje moramo ih temeljito pregledati i provjeriti, posebno komponente pojedinih elemenata. Stanje lima najbolje je provjeriti oštrim predmetom (npr. strugačem sa tri oštrice), jer će oslabljeni lim uslijed pritiska biti probušen, pa ćemo se na taj način spasiti daljih neugodnosti.
Test pritiska
Radijatori koje smo sami sastavili ili rabljeni radijatori moraju biti testirani prije montaže. Test će se obaviti na najjednostavniji način ako jedan kraj radijatora zatvorimo čepovima i stavimo ga na te čepove. Zatim potpuno napunimo radijator vodom i zatvorimo jedan od preostalih otvora poklopcem s navojem, a na drugi otvor postavimo gumeno crijevo sa priključkom za cijevi. Spojite drugi kraj gumenog crijeva na vodovodnu mrežu. Ako zbog pritiska vodovodne mreže, nakon 5 -10 m minuta, ne primijetimo da radijator curi, možemo ga ugraditi. Tamo gde nema vodovodne mreže, pritisak potreban od 2-3 at može se proizvesti ručnom pumpom.
Radijatori se mogu postaviti na noge ili na konzole, koje se pričvršćuju na zid. Bolje je rješenje sa konzolama, jer ne sprječava čišćenje ispod radijatora, a ima i bolji estetski izgled. Za pričvršćivanje konzole u zidu treba izbušiti rupu dubine 10 - 12cm tako da su strane otvora paralelne ili da se otvor pruža prema zidu. Iznad otvora moraju ostati najmanje dva neoštećena reda cigle. Za radijator od 20 elemenata potrebne su vam dvije, a za duži jedna - tri konzole.
Izvor toplote
Potrebna grejna površina kotla određuje se na osnovu ukupne potrebne toplote zgrade (stana). Ovu veličinu ćemo dobiti dodavanjem potrebnih količina topline za pojedinačne prostorije. U slučaju manjih kotlova, koji se lože na koks ili kvalitetniji ugalj, praktično se može izračunati sa 10.000 kcal/sat za 1 m2 grejne površine. Dakle, ako ukupnu potrebnu količinu toplote podijelimo sa 10.000, onda ćemo približno dobiti potrebnu grijnu površinu kotla. Preporučljivo je, međutim, uzeti kotao sa nešto većim učinkom od proračunatih.
Vrsta kotla je prvenstveno određena vrstom goriva. Mali kotlovi od livenog gvožđa su najprikladniji za koks. Kotlovi od čelika i zavarene konstrukcije su pogodniji za sagorevanje različitih goriva.
Mali kotlovi obično imaju grejnu površinu od1,5 m2 (15.000kcal/sat),2,14 m2(22.000kcal/sat) i3.16 m2(32.000 kcal/sat). Za porodični objekat, koji je dat na slici br.4 na primjer, potrebno je zaokruživanje17.000kcal/sat ukupne topline. Za gorivo smo odabrali koks. Prema svim datim podacima, kotao sa grejnom površinom od2,14 m2.
Slika4— potrebna toplota za porodičnu zgradu.