Centralno grijanje: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nadopunio Centralno grijanje |
Nadopunio Centralno grijanje |
||
Redak 16:
[[datoteka:Calderas 1.jpg|300px|desno|mini|Izgled postrojenja s [[kotao|kotlovima]].]]
[[datoteka:Firebox on a steam train.jpg|mini|desno|300px|[[Ložište (kotao)|Ložište]] [[vatrocijevni kotao|vatrocijevnog kotla]] kod [[parna lokomotiva|parne lokomotive]].]]
[[datoteka:Expansion tank.jpg|300px|mini|desno|Primjer ekspanzijske posude za centralno grijanje.]]
[[datoteka:Household radiator.jpg|mini|desno|300px|Stariji oblik [[radijator]]a od [[sivi lijev|sivoga lijeva]].]]
'''Centralno grijanje''' je vrsta [[grijanje|grijanja]] kojemu je svojstveno da se [[toplina]] proizvodi centralno u zajedničkom uređaju ili postrojenju (kotlovnici) te pomoću nekog prijenosnika topline (topla voda, para ili zrak) dovodi u pojedine prostorije, a kod [[daljinsko grijanje|daljinskoga grijanja]] i skupine zgrada ili cijelih gradskih blokova. Toplom vodom griju se stambene zgrade. Kod klasičnoga centralnoga grijanja voda se zagrije na 80 do 90 °C u [[kotao|kotlu]], koji je zajedno s pripadajućim uređajima obično smješten u kotlovnici, te se odvodi [[cijev]]ima do [[radijator]]a u stambenim prostorijama. Kruženje ili cirkulacija tople vode od kotla do ugrijanih tijela i natrag u kotao može biti prirodna (zbog razlike gustoće toplije i hladnije vode) ili prisilna s pomoću [[crpka|crpke]] (pumpe). <ref> '''grijanje''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=23388] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2018.</ref>
Line 68 ⟶ 74:
{{glavni|Kotao}}
Za centralna grijanja izvode se posebni kotlovi koji su prilagođeni pogonskim uvjetima i različitim vrstama [[goriva]]. Tako postoje kotlovi za [[koks]], [[antracit]], mrki [[ugljen]], [[lignit]], [[Loživa ulja|loživo ulje]], [[ogrjevno drvo]] i [[plin]]. Prema materijalu izrade razlikuju se kotlovi od [[Lijevano željezo|lijevanog željeza]] i [[čelik|čeličnog]] [[Lim (kovina)|lima]]. S obzirom na način izgaranja razlikuju se: kotlovi s gornjim izgaranjem i kotlovi s donjim izgaranjem.
==== Kotlovi od lijevanoželjeznih članaka ====
Za male i srednje uređaje za centralno grijanje razvijala se izrada kotlova od lijevanih članaka s učinom ([[kapacitet]]om) do oko 600 [[vat|kW]]. Pojedini članci su šuplji odljevci u čijem se šupljem prostoru nalazi prijenosnik topline, voda ili vodena para, dok s vanjske strane struje [[dimni
Izvedba je obično simetrična. U većim kotlovima članci su razdijeljeni na dva jednaka polučlanka s gornjim otvorom za punjenje goriva. Prednosti su takvih kotlova: niska cijena zbog serijske proizvodnje, mogućnost proizvodnje različitih veličina kotlova s malo tipova članaka, jednostavni [[prijevoz]] i montaža, jednostavno posluživanje i održavanje, velika pogonska sigurnost i neznatna opasnost od [[korozija|korozije]].
U kotlovima s gornjim izgaranjem plinovi izgaranja prolaze kroz cijeli sloj goriva. Sloj užarenog goriva je promjenjiv, a time i učin grijanja. Zagrijavanje je brzo. Postoji mogućnost ječeg opterećenja. Gorivo se puni s prednje strane. Upotrebljava se u malim kotlovima, a gorivo je obično koks i antracit.
==== Kotlovi s
Kotlovi s donjim izgaranjem upotrebljavaju se za loženje mrkim ugljenom i lignitom, a izvode se kao kotlovi srednjeg i većeg učina. Plinovi izgaranja odvode se kroz kanale s obadvije strane ložišta u donjem dijelu spremišta za gorivo. U spremištu za gorivo nema izgaranja. Prednost je takvog izgaranja jednakomjerna visina užarenog sloja ugljena, a prema tome i učin kotla je jednakomjeran. [[Stupanj djelovanja]] kotla je visok. Za potpuno izgaranje goriva potrebno je dovesti dodatni (sekundarni) [[zrak]] iznad ložišta. Izvedba roštilja je različita, a ovisi o vrsti i krupnoći goriva.
Većina kotlova od lijevanog željeza za kruta goriva mogu se jednostavno pregraditi i za loženje uljem ili plinom. U tu svrhu treba roštilj i donji dio prostora ložišta obložiti [[šamot]]nim pločama. Na prednjem članku mora se predvidjeti priključna ploča za [[gorionik]] i ostale [[Armatura|armature]]. Za nesmetano razvijanje plamena pri loženju uljem zahtijeva se izvedba kotla s povećanim prostorom za izgaranje.
==== Kotlovi
Kotlovi od [[Lijevano željezo|lijevanog željeza]] za paru niskog tlaka grade se jednako kao i za toplu vodu, s razlikom što su samo djelomično napunjeni vodom, jer se u gornjem dijelu nalazi parni prostor. Razlike postoje i u sigurnosnim napravama i nekim armaturama. U toplovodnim kotlovima postoji ekspanzijska posuda sa sigurnosnim cijevima, [[termometar]] i [[hidrometar]], dok u kotlovima za paru hidrostatska sigurnosna cijev (ili sigurnosni ventil pri višim tlakovima), [[manometar]] i mjerilo vodostaja u kotlu. Toplinsko opterećenje kotlova od lijevanog željeza iznosi od 6 do 12 kW/m<sup>2</sup>, već prema vrsti kotla i goriva.
==== Kotlovi od čeličnog lima ====
Prvobitni kotlovi od čeličnog lima građeni su prema uzoru na visokotlačne industrijske kotlove, a upotrebljavali su se samo za velike učine i visoke tlakove. U posljednje vrijeme nastupile su temeljite promjene u konstrukciji čeličnih kotlova. Taj je razvoj uslijedio, s jedne strane, zbog sve veće upotrebe ulja i plina za loženje kotlova zbog njihove pogonske prednosti i, s druge strane, proširenom upotrebom vrelovodnog grijanja u visokim zgradama, kojima su potrebni kotlovi za visoke temperature i visoke tlakove.
Prednosti su čeličnih kotlova: neosjetljivost pri pomanjkanju vode i pri nadopunjavanju hladnom vodom, povećano specifično toplinsko opterećenje kotla od 10 do 50 kW/m<sup>2</sup>, manja [[težina]], veći toplinski učini po jedinici (oko 15 MW i više) i upotrebljivost za visoke tlakove i temperature. Nedostaci su veća opasnost od korozije, nemogućnost povećanja učina kotla dodavanjem članaka i poteškoće pri prijevozu velikih jedinica.
=== Goriva za kotlove centralnog grijanja ===
Pri loženju krutim gorivima (obično sitnozrnatim [[ugljen]]om) svojstven je mehanički pogon kotlova. Gorivo se dovodi iz bunkera slobodnim padom na pomični roštilj na kojem izgara u sloju određene debljine. Potrebni zrak za izgaranje dovodi se [[ventilator]]om jednakomjerno uzduž roštilja. Obično su takvi kotlovi opremljeni automatskim uređajem za odvod pepela i [[Zgura|troske]], automatskom regulacijom učina, te dodatnom ogrjevnom površinom za iskorišćavanje topline dimnih plinova.
Loživo ulje i plinovi sve se više upotrebljavaju kao gorivo za loženje kotlova centralnog grijanja zbog znatnih prednosti u pogonu. Naročito treba istaći: isplativost pogona s obzirom na izvanrednu mogućnost automatske regulacije i programiranog upravljanja, jednostavno posluživanje: automatsko doziranje goriva prema potrebi topline, ušteda na prostoru jer su skladišta goriva (ako se loži plinom) i uređaj za otpremu pepela nepotrebni, čišći [[pogon]].
Konstrukcija čeličnih kotlova za loženje uljem bitno se izmijenila. Kotlovi se grade od pravokutnih čeličnih ploča ili su okruglog oblika s ugrađenim koncentričnim valjcima. Obično su predviđeni za loženje dvovrsnim gorivom. U tu se svrhu izvode ili dvije odvojene komore za izgaranje (ložišta), jedna za kruto gorivo, a druga za ulje ili zajedničko ložište. Ako se loži uljem, treba roštilj pokriti posebnim [[Vatrostalna opeka|vatrostalnim opekama]]. U manjim se jedinicama obično u prostoru za vodu u kotlu ugrađuju protočni predgrijači vode. Ogrjevne površine, koje su smještene iznad ili oko ložišta, sastoje se iz glatkih ili rebrastih cijevi. Za povećanje toplinskog učina kotla ugrađuju se u odvodni kanal dimnih plinova dodatne cijevne površine i posebna rebra za povećanje [[Turbulencija|turbulencije]], a time i prijenosa topline (turbolator). Toplinsko opterećenje tih kotlova iznosi od 12 do 25 kW/m<sup>2</sup>, sa stupnjem iskoristivosti od 70 do 80%.
Za uređaje s potroškom ulja do 100 kg/h upotrebljavaju se laka ložna ulja (s [[Ogrjevna vrijednost|ogrjevnom vrijednošću]] oko 40 000 kJ/kg) koja izgaraju bez predgrijavanja. U uređaju s većim učinom upotrebljavaju se teška ulja (ogrjevna vrijednost oko 36 000 kJ/kg) koja treba predgrijati za izgaranje i za prijenos (transport).
Za loženje plinom mogu se upotrijebiti kotlovi za ulje, ali s posebnim gorionikom za plin. Postoje i posebni kotlovi samo za loženje plinom.
=== Grijala ===
Grijala za centralno grijanje trebaju predati toplinu, koja se dovodi vodom ili parom, [[konvekcija|konvekcijom]] i [[Toplinsko zračenje|toplinskim zračenjem]], zraku i površinama koje obuhvaćaju prostoriju. Prema izvedbi razlikuju se cijevna, pločasta i člankasta grijala (radijatori) te konvektori. S obzirom na materijal grijala mogu biti od [[čelik]]a, [[aluminij]]a ili lijevanog željeza.
==== Cijevna grijala ====
Cijevna grijala su glatke cijevi smještene vodoravno ili okomito. Izvode se jednostruko u obliku cijevnih zavoja ili kao cijevni registri. Odavanje topline cijevnih grijala pri temperaturi prostorije od 20 °C iznosi u prosjeku 800 W/m<sup>2</sup> za toplu vodu srednje temperature 80 °C, odnosno oko 1 200 W/m<sup>2</sup> za niskotlačnu paru od 1,1 [[Bar (jedinica)|bara]]. Nedostatak je ovih grijala što je za smještaj cijevi potrebna velika zidna ploha. Upotrebljavaju se rjeđe, i to samo za grijanje sporednih prostorija.
==== Pločasta grijala ====
Svojstvo je takvih grijala veoma mala dubina s glatkom ili profiliranom ogrjevnom površinom. Izrađuju se od šupljih [[Lijevanje|lijevanih]] dijelova, ili od spljoštenih čeličnih cijevi s pričvršćenim pločama na prednjoj strani. [[Toplina]] se odaje zračenjem a djelomično i konvekcijom. U novije vrijeme ova se grijala izrađuju i od aluminija, ali im je cijena prilično visoka. Specifično odavanje topline po 1 m<sup>2</sup> površine pločastih grijala ovisi o njihovoj visini i načinu izvedbe. '''Tablica: specifično odavanje topline pločastih grijala pri temperaturi prostorije 20 °C'''
{| class="wikitable"
|-
! '''Visina grijala''' ([[metar|mm]]) !! Za toplu vodu t = 80 [[°C]] (W/m<sup>2</sup>) !! Za paru niskog tlaka (W/m<sup>2</sup>)
|-
| 900 || 510 || 710
|-
| 600 || 350 || 500
|-
| 300 || 240 || 340
|}
==== Radijatori ili člankasta grijala ====
{{glavni|Radijator}}
'''Radijator''' ([[Njemački jezik|njem]]. ''Radiator'', prema [[Latinski jezik|lat]]. ''radiatio'': [[zračenje]], sjaj) ili '''člankasto grijalo''' je grijaće tijelo za [[grijanje]] [[prostorija]] sastavljen od uskih šupljih rebara od [[sivi lijev|sivoga lijeva]], [[čelik]]a ili [[aluminij]]a. Može biti samostalna električna ili plinska grijalica, ali se najčešće koristi kao [[izmjenjivač topline]] u sustavu centralnoga grijanja, gdje se napaja toplom vodom ili [[vodena para|vodenom parom]] što se dovodi iz [[parni kotao|parnog kotla]] [[cijev]]ima, a nakon predaje [[toplina|topline]] vraća u [[kotao]] prirodnom ili prisilnom [[cirkulacija|cirkulacijom]]. Toplina zagrijanog medija predaje se pretežito [[Konvekcija|konvekcijom]] (toplinsko [[strujanje]]) okolnomu [[zrak]]u, koji struji po stijenkama rebara radijatora. Razmjerno velika ogrjevna [[površina]] u odnosu na [[prostor]] što ga zauzima omogućuje brzo i učinkovito zagrijavanje prostorija.
'''Tablica: specifično odavanje topline radijatora od lijevanog željeza pri temperaturi prostorije 20 °C'''
{| class="wikitable"
|-
! '''Visina grijala''' ([[metar|mm]]) !! Za toplu vodu t = 80 [[°C]] (W/m<sup>2</sup>) !! Za paru niskog tlaka (W/m<sup>2</sup>)
|-
| 900 || 510 || 710
|-
| 600 || 350 || 500
|-
| 300 || 240 || 340
|}
Visina razmak Za toplu vodu t = 80 °C Za paru NT 1,1 bar
nazuvica Dubina radijatora Dubina radijatora
mm 160 mm 220 mm 160 mm 220 mm
W/m2 W/m2 W/m2 W/m2
900 460 440 670 650
500 490 465 710 680
350 500 475 720 700
==== Konvektori ====
'''Konvektori''' su grijala od rebrastih čeličnih cijevi ili od bakrenih cijevi s aluminijskim lamelama. Ugrađeni su u posebno limeno kućište ili u zidnu udubinu s oplatom na prednjoj i bočnim stranama. Toplina se odaje praktički samo konvekcijom ([[toplinsko strujanje]]). Zrak, koji struji kroz kućište, pored ugrijanih površina lamelnih grijača, dobiva zbog povišenja temperature znatan [[uzgon]], tako da u prostoriji nastane umjerena [[cirkulacija]] zraka. Strujanje zraka kroz konvektor bit će to jače (intenzivnije) što je veća visina kućišta, a pri tom se povećava i toplinski učin konvektora. Oplate kućišta konvektora izgrađuju se od drva, lima, eternita, ploča od umjetnih materijala i tako dalje. Izbor materijala ovisi samo o arhitektonskim zahtjevima. Prednosti su konvektora prema radijatorima: znatno manje dimenzije i težina, manja cijena, kraće vrijeme zagrijavanja te različite mogućnosti ugradnje. Nedostatak im je što su neprikladni za čišćenje pa se često nagomilava prašina unutar kućišta.
Tablica: specifično odavanje topline pločastih grijala pri temperaturi prostorije 20 °C
Visina razmak Za toplu vodu t = 80 °C
nazuvica Dubina radijatora
mm 160 mm 220 mm
W/m2 W/m2
900 450 425
500 475 450
350 480 470
Tablica: prosječna vrijednost specifičnog odavanja topline konvektora pri temperaturi prostorije 20 °C za toplu vodu t = 80 °C
Dubina ugradnje Visina ugradnje
Dubina radijatora
mm 400 mm 600 mm 800 mm 1 000 mm
W/m2 W/m2 W/m2 W/m2
100 275 370 420 445
200 250 340 390 410
== Izvori ==
| |||