Maturski rad iz predmeta:

Tema: Grejna tijela

Mentor: Kandidat: Nedad Hibi

U Kotor Varoi, februara 2014. godine

SADRAJ:

UVOD ...............................................................................................................31. UOPTENO O CENTRALNOM GRIJANJU .............................................42. GREJNA TIJELA .........................................................................................53. RADIJATORI ..............................................................................................53.1. Radijator Panello .......................................................................................123.2. Radijator Focus ..........................................................................................133.3. Kompakt radijatoti .....................................................................................144. KONVEKTORI ...........................................................................................145. KALORIFERI ..............................................................................................186. ZAKLJUAK ...............................................................................................197. LITERATURA .............................................................................................20

UVOD

Grejna tijela kao sastavni dio postrojenja centralnog grijanja ve decenijama unose toplinu u brojne ljudske domove. Elektrini i kombinovani bojleri, toplotne pumpe, solarni kolektori, radijatori i ostali proizvodi ugraeni, pruaju prilagodljivu udobnost stanovanja. Racionalan izbor stalno obezbjeuje optimalnu koliinu tople vode eljene temperature, bez koje danas ne moemo zamisliti uobiajene, a tako dragocjene svakodnevne sitnice, kao to je osveavajue jutarnje tuiranje, blagotvorna veernja kupka, kontrolisana temperatura toplog doma i ne manje znaajno, predvidiv raun za potroenu elektrinu energiju. Potreba za grijanjem je jedna od osnovnih ovjekovih potreba. Kroz istoriju su se koristili mnogi naini grijanja, a danas se za grijanje najee koriste plin, elektrina energija, solarna energija, loivo ulje, kruta goriva (drva, ugljen) i drugi naini. Prvim "sistemom" grijanja bi se moglo nazvati izlaganje Sunevim zrakama, a pronalaskom vatre ovjeku je omoguena zatita od hladnog vremena. Prvi sloeniji sistemi za grijanje nastaju u Europi u antiko doba. Bili su to sistemi centralnog toplozranog povrinskog grijanja te su bili poznati pod nazivom "hipokaustino grijanje". U srednjem vijeku nije zabiljeen neki znaajniji pomak u razvoju tehnike grijanja. Kroz gotovo cijeli srednji vijek kao izvor topline u nastambama obinog puka slui otvoreno ognjite postavljeno u sreditu prostorije, a u kuama plemenitaa otvoreni kamin postavljen u prostoriji u kojoj se najvie boravilo. Ostale se prostorije nisu grijale ili su se grijale tako to je kroz njih prolazio dimnjak. Prvo veliko poboljanje su predstavljale kaljeve pei, koje su se uz neke izmjene odrale do danas. Najznaajnije novosti se pojavljuju u 18. vijeku; u vedskoj je izveden prvi sistem centralne pripreme potrone tople vode, a u Engleskoj prvi sistem parnog grijanja. Krajem tog stoljea su konstruisani prva eljezna pe i ljevanoeljezni kotao. Svojevrsna kulminacija tih dogaaja bila je u 19. vijeku, kada u SAD-u poinje tvornika proizvodnja ljevanoeljeznih kotlova i radijatora, a posljednja desetljea toga stoljea donose pravu ekspanziju proizvoaa opreme za grijanje, od kojih su neki opstali i do danas. U 20. vijeku se izgrauju prve toplane i toplinski sistemi, a u vrijeme nakon Drugog svjetskog rata dolazi do sve vee primjene novih tehnologija grijanja te se sistemi grijanja sve vie povezuju sa sistemima pripreme potrone tople vode.

1. UOPTENO O CENTRALNOM GRIJANJU

Centralno grijanje je vrsta grijanja u zgradama gdje se toplina proizvodi na jednom sredinjem mjestu, i ta toplina se raznosi koristei vodu ili zrak kroz cijevnu mreu do ispunih izlaza (zrak), ili preko radijatora (voda).Podjela: Sistemi grijanja se mogu podijeliti na nekoliko naina: prema energentu prema nainu zagrijavanja prema izvedbi ogrjevnih tijelaPodjela sistema grijanja prema energentu se zasniva na izvoru energije koji se koristi za proizvodnju topline, pa oni mogu biti: plinski elektrini solarni na loivo ulje na kruta goriva itd.Podjela prema nainu zagrijavanja u obzir uzima poloaj izvora topline u odnosu na prostoriju koju je potrebno zagrijavati: lokalni centralniPodjela prema izvedbi ogrjevnih tijela se temelji na nainu na koji se toplina predaje prostoriji: radijatorski izravni konvektorski ventilokonvektorski povrinski

Instalacija centralnoga grijanja sastoji se od sistema za pripremu toplotne enetgije, sistema za prenoenje i razvoenje, nosioca toplotne energije, mjerne protone i regulacione armature, grejnih tijela za razmjenu toplotne energije i zaptivnih elemenata u inastalaciji. Cijevni razvod je dio centralnih sistava grijanja koji slui za prijenos topline od izvora do ogrjevnih tijela pomou prikladnog ogrjevnog medija.

2. GREJNA TIJELA

Svrha grejnih tijela kao sastavnog elementa centralnoga grijanja je da toplotu dobijenu na mjestu centralne proizvodnje i do njih dovedenu sistemom za razdvajanje, ire u prostoriji u kojoj su ugraena. Grejna tijela treba da zadovolje, sljedee uslove: da obezbjede potrebnu ugodnost, da se prostorija to ravnomjernije zagrijava, da se toplota odaje to vie blagim zraenjem, da se ne kvari vazduh i da se istoa grejnih tijela lako odrava. Danas se koristi nekoliko vrste grenih tijela za centralno grijanje: radijatori, grejna tijela koja se mogu koristiti od glatkih i rebrastih cijevi, panelna grejna tijela, konvektori i kaloriferi.

3. RADIJATORI

U razmjenjivae toplote ubrajamo sve aparate u kojima se pomou jednog fluida zagrijava ili hladi drugi. Prenoenje toplotne energije iz kotla vri se cjevnim vodovodima, a toplota se deponuje u razmjenjivae toplote (radijatori) odakle se prenosi na prostoriju koju treba zagrijati. Grejna tijela su dakle zavrni dio postrojenja za centralno grijanje. Bez obzira na vrstu grejnih tijela nain dejstva je ovaj: fluid (para ili voda) koji je zagrijan u kotlu dolazi u grejno tijlo i prolazi kroz njega, zagrijava ga, pri emu se sam rashlauje. Grejno tijelo ija je povrina toplija od okoline u kojoj se nalazi, odaje usljed toga svoju toplotu okolini. Grejna tijela treba da su takvog izgleda i tako postavljena da se postigne optimalni efekat u prenosu toplote na prostorije koje se zagrijavaju. Ovaj uslov je veoma vaan isto tako kao to je vano da se radijatori (grejna tijela) redovno i dobro iste. Treba imati u vidu da du zidova radijatora struji vazduh velikom brzinom i da taj vazduh uzvitlava i zahvata prainu sa radijatora zajedno sa isparenjima neistoe (tzv. suha destilacija praine poinje kod temperature oko 90 C) i raznosi ih po prostoriji. Na slici 2 dat je primjer konvekcionog rada radijatora.

Slika 2. Primjer konvekcionog rada radijatora

Koji prouzrokuje odreeno kruenje vazduha u sobi. Od toga i potie onaj poznati osjeaj u grlu, koji se pogreno pripisuje suhom vazduhu. Ako se radijatori i vrue cjevi iste onda nema toga osjeaja. Zato treba voditi rauna o istoi grejnih tijela. Najjednostavnija, a uz to i najbolja grejna tijela su eline gole ice, postavljene kao zmija sa odgovarajuim padom prema izlazu, ili u obliku tzv. registra tj.vie uporednih meusobno zavarenih cjevi. Kod zmija grejni fluid prolazi kroz cijelo grejno tijelo u jednoj struji ne dijelei se a kod registra fluida se dijeli u vie paralelnih struja. Nedostatak im je njihova duina i izgled. Radi toga su pogodne za industrijske i druge pomone prostorije, koje su velike a nije im vaan izgled, kao sto su skladita, zavodi, radionice ili sporedne smjetajne prostorije (kuhinja, kupatilo itd). Susreemo ih i po kolama, dvoranama i sl. Cijevna grejna tijela su jeftinija od radijatora, a sem toga se kroje i sastavljaju (varenjem) na licu mjesta.

Slika 3. Konvekciono zraenje radijatora Da bi se poveala grejna povrina po dunom metru izrauju se i cijevi sa rebrima (slika 4 sa tabelom). One mogu biti ili izlivene zajedno sa cijevima ili se na eline cijevi navlae rebra od lima. Higijenski su nepovoljne jer se tako iste (ese se ne brie) pa nataloena praina prilikom grijanja isparava. Zbog toga se rebraste cijevi mogu upotrebljavati u takvim prostorijama koje mogu podijneti njihove nedostatke, a ujedno koriste njihove prednosti (suionice). U termikom pogledu imaju grejnu povrinu i do 7 puta veu od glatkih cevi, a samo odavanje toplote je u istoj upotrebi etiri puta vee. Izrauju se u veliinama od 12,7-76,2 mm (1/2-3) (zavarene ili beavne).

Slika 4. Cijevi sa rebrima

d (mm)12,7(1/2)19,05(3/4)25,4(1)31,7(1 1/4)38,1(1 2/2)50,8(2)63,5(2 1/2)76,2(3)

D (mm)606684102108130156178

Broj navoja na 1m duine100100858577706565

Ogrevne ili rashladne povrine (m2)0,690,791,071,531,711,932,453,14

Msa (kg) na 1m duine4,054,887,729,58101316,621,2

Tabela 1. Veliine cijevi sa rebrima

U stambenim prostorijama se gotovo iskljuivo upotrebljavaju lankasti radijatori, koji su sastavljeni od jednakih lanaka (slika 5). Ova konstrukcija je usvojena zbog toga da bi se mogle postii razne veliine grejnih povrina - prema potrebi prostorija.

Slika 5. lankasti radijatori

lanci se spajaju gore i dole pomou nazuvica. Spajanjem veeg ili manjeg broja lanaka dobija se vei ili manji radijator. Svaki lanak je jedno uplje tijelo (slika 6.) i gradi se sa jednom ili vie upljina po visini. Radijatori se razlikuju po broju stubova (rebara), broju lanaka, povrini, irini i visini. Glavne mjere rebrastih radijatora su standardizovane. Na tabeli su date mjere za eline i livene radijatore.

Slika 6. Spajanje lanaka Krajnji lanci radijatora mogu se graditi sa nogama (slika 7) da bi radijator stojao na podu prostorije. Nosae radijatora stavljati tako da se gornji dijelovi (1) umetnu u prorez na radijatoru. Donji dijelovi nosaa (2) privrste se za gornje zavrtnjem (3).

Slika 7. Radijatori sa nogama

Udaljenost izmeu uglavljenja h = 1 mmVisina h = 2 mmDubina C (mm)

900 980 70 160 220

500 580 110 160 220

350 430 160 220

200 280 250

Tabela 2. Radijatori od livenog gvoza-duina 60 mm

Na instalacionim crteima se radijatori oznaavaju grupom brojeva:

to oznaava: radijator sa 24 lanka od 6 rebara visine 604 mm, irine 194 mm sa ogrevnom povrinom 6,24 m2.

Udaljenost izmeu uglavljenja h = 1 mmVisina h = 2 mmDubina C (mm)

900 1000 110 160 220

500 600 110 160 220

350 450 160 220

200 300 250

Tabela 3. Radijatori od elika- duzine 50 mm

Meutim, ei je nain postavljanja radijatora putem konzola na zid (slika 8 i 9). Ovo je mnogo pogodnije radi montae, a i samog pristupa radi ienja. Poznato je da se gotovo sve instalacije (elektrine, vodovodne) pa i centralnog grijanja postavljaju u zgradu prije nego to je gotova. Naime, im je zgrada, grubo dovrena, odmah se poinje sa postavljanjem instalacija. Radijatori se po pravilu postavljaju prije nego to je izveden pod u prostoriji. Ukoliko bi upotrebili radijatore sa noicama onda se redovno deava, kada pod bude zavren, da noice ne odgovaraju. Visina radijatora je ve utvrena vezama za cijevnu mreu tako da se moe radijator sputati ili podizati. U tom sluaju se moraju noice skraivati ili ispod njih neto podmetati. Meutim, kada su radijatori postavljeni na zidu takvi problem ne postoje. Upotrebljavaju se i liveni i elini radijatori. Liveni su vee mase od elinih, ali su otporniji protiv hre nego elini. Zato se liveni upotrebljavaju preteno za parno grijanje gdje su u veoj mjeri izloeni hranju.

Slika 8. Postavljanje radijatora putem konzola na zid

Slika 9. Postavljanje radijatora putem konzola na zid

elini se primjenjuju preteno kod vodenog grijanja, gdje su prilike u tom pogledu pogodnije. Na slici 10 prikazan je presjek livenog etvorostubnog lanka i presjek jednog lanka od elinog lima (trostubnog). Liveni radijatori se spajaju nazuvicama, dok se elini obino izrauju na taj nain da se nekoliko lanaka spoji zavarivanjem , pa se onda takve grupe spajaju nazuvicama.

Slika 10. Presjek livenog etvorostubnog lanka i presjek jednog lanka od elinog lima (trostubnog) U posljednje vrijeme se vie upotrebljavaju aluminijumski radijatori. Oni imaju veliku povrinu grijanja uz estetski izgled (aluminijum je jedan od najboljih provodnika toplote) i racionalno koriste energiju obzirom na konstruktivnu izvedbu usmjerivaa toplog vazduha. Pomenuti radijatori su veoma pogodni za individualne zgrade, jer se mogu montirati u vlastitoj reiji. Veoma slini radijatorima su tzv. plona grejna tijla. To su uplje ploe, od lima irine oko 2,5 cm, visine11-72 cm, a duine oko 4 m (slika 11).

Slika 11. Plona grejna tijela

3.1. Radiator Panello

Radijator Panello u sebi sadri najbolju kombinaciju dvije osnovne funkcije zbog kojih je osmiljen i proizveden, a to su grijanje i praktino ureenje prostora. Panello je novi tanki radijator, koji je izraen u skladu sa svjetskim trendovima u graevini, gdje se zbog korienja sve bolje izolacije i izolacionih materijala (za zidove, prozore, itd.), pojavljuje tranja za radijatorima manje termike moi. Konstrukciono je rijeen tako da se njegovim korienjem na najoptimalniji nain zagrijava hladan vazduh sa prozora i rasporeuje toplota u prostoriji. Elegantnih je i jednostavnih linija, a karakteristika koja ga ini jedinstvenim je njegova debljina od svega 38 mm. Na taj nain se omoguava minimalno zauzimanje prostora, to je naroito bitno za kupatila, hodnike i dr.

Slika 12. Radiator Panello

3.2. Radiator Focus

Radijator FOKUS pripada novoj generaciju radijatora, onih koji u sebi integriu izuzetne termike karakteristike i sofisticiran, moderan izgled. Na ovaj nain je postignut maksimum kako u pogledu dizajna, tako i kvaliteta, te je u isto vrijeme ostvarena i jedinstvena i optimalna kombinacija ove dve karakteristike. Oblikom, FOKUS u potpunosti prati svjetske trendove u oblasti dizajna, ime postaje ukrasni deo enterijera, a i element koji se lako uklapa u razliite prostore.

Slika 13. Radiator Focus3.3. Kompakt radijator

Kompakt je radijator nove generacije, nastao kao rezultat pazljivog istraivanja trista. Zbog svoje elegancije i kompaktne, stabilne i vrste konstrukcije, predstavlja inteligentno rjeenje za ureenje prostora gdje je frekvencija ljudi velika (javne ustanove kao sto su optinske uprave, eljeznike i autobuske stanice, obrazovne ustanove, sportske hale, itd.).Gornji dio radijatora ini ravna povrina (sabirnica) i ona je povezana u kompaktnu i neodvojivu cjelinu sa tijelom radijatora.Pored osnovne verzije, u ponudi je i modifikovana verzija - KOMPAKTO, koja se izrauje sa blago zaobljenom prednjom povrinom. Dobijena mekoa oblika izdvaja ga od drugih radijatora i ini idealnim rjeenjem za personalizovanje eljenog prostora.

Slika 14. Kompakt radijatori

4. KONVEKTORI

Konvektori su grejna tijela koja postepeno osvajaju vidno mjesto meu izmjenjivaima toplote. Oni se sastoje iz dva dijela: elemenata grijanja vazduha (rebrastih cijevi) i zaklona u obliku kutija ili ahta (slika 15). Moemo ih sresti i kao pojedinani grejni element koji slobodno stoji pored zida.

Slika 15. Primer konvektora

Grejno tijelo je u obliku lamelastog grijaa. To su cijevi sa navuenim lamelama od lima nesto slino rebrastim cijevima - ali znatno gue. aht slui zato da pojaa brzinu strujanja vazduha. On djeluje na principu dimnjaka - hladniji vazduh potiskuje zagrijani koji se penje navie. Zbog toga je dobro da aht ima to veu visinu. Efekat jednog konvektora zavisi od veliine grejne povrine, vrste fluida, temperaturne razlike, konstrukcije i visine ahta. Konvektori se sastoje od elinih ili bakarnih cijevi u limenom kuitu ili uzidani u nii sa maskom ispred. Vazduh ulazi dole u grejno tijelo (slika 16), zagrijava se na grejnim povrinama i izlazi gore ili napred. Odavanje toplote vri se samo konvekcijom. Regulisanje grejnog uinka, osim ventilima, mogue je takoe klapnama na gornjem izlazu za vazduh. Postavljanje konvektora kao i radijatora mogue je na spoljanjim zidovima prostorija ispod prozora, a takoe i na unutranjim zidovima. U drugom sluaju grejno tijelo se moe postaviti direktno u zidove izmeu prostorija, kako bi sluila za istovremeno grijanje dvije ili vie prostorija. Na slici 17 prikazan je rad jednog konvektora. Prednosti konvektora u odnosu na radijatore su: male dimenzije i masa, niska cijena, malo vrijme zagrijvanja, mnogo mogunosti ugraivanja, a nedostaci: dodatni trokovi za mase, nema odavanja toplote zraenjem, male mogunosti ienja. Zbog velike brzine vazduha i zatvorenog grijaa u kutiji od lima, praina u konvektorima ne sagorjeva i ne prlja zidove kod radijatora.

Slika 16. Konvektori se sastoje od elicnih ili bakarnih cijevi u limenom kuitu

Slika 17. Primjer rada jednog konvektora

Mnoga preimustva konvektora gube svoju vrijednost za primjenu u prostorijama gdje se mora voditi rauna o higijenskim uslovima grejnog tijela. Na slici 18 prikazani su konvektori rebraste izvedbe kakve susreemo ugraene u poslovnim zgradama.

Slika 18. Konvektori rebraste izvedbe

Jedan specijalan vid konvektora predstavljaju spiroterni konvektori koji su izraeni sa dvije ili vie cijevi i na kojima su zavarene spiralne ice (slika 39).

Slika 19. Spiralne ice konvektora

5. KALORIFERI

Kaloriferi odaju tolotu ubrzanom konvekcijom. Prikljuuju se na parno ili vodeno grijanje. Toplovodni kaloriferi sa izmjenjivaem toplote prjektovani su tako da obezbjedi zimi grijanje a u ljetnom periodu ventilaciju. Oni predstavljaju idealno rjeenje za zatvorene prostore kao to su prodavnice, radionice, fabrike hale, hangari, skladita =, garaa i slini objekti. Toplotu proizvodi kotao, koja protie kroz izmjenjiva toplote, voda vazduh, protok vazduha generie elekrtini aksijalni ventilator.Odlikuju se: visokim uinkom laganom konstrukcijom niskim nivom buke jednostavnim odrzavanjesnadbijeveni su dvobrziniskim motorom koji omoguava dvostepenu regulaciju koliine vazduha i toplotnoga uinka. Brzine se biraju dvostepenim prekidaima, koji mogu da budu runi ili automatski.

Slika 20. Kaloriferi Sastavni elementi kalorifera su aluzine, izmjenjiva toplote, kuite, aksijalni ventilator sa elektro-motorom.aluzine se izrauju od aluminijuma ili elinog pocinkovanog-plastificiranog lima i ine poseban sklop koji se uvruje na kuite kalorifera. Cu-Al izmjenjiva toplote je kompaktan, lamelnog je tipa i obezbjeuje dobar kontakt lamele i cijevi to rezultuje visokim koeficijentom prolaza toplote. Kuite se izrauje se od pocinkovanog, plastificiranog lima. Aksialni ventilator sa elektro-motorom ima profil lopatica koje obezbjeuju visok stepen iskorienja i nizak nivo buke. Radno kolo je dinamiki balansirano u sklopu sa elektromotorom.

6. ZAKLJUAK

Grejna tijela kao neizostavan dio centralnog grijanja su sastavni dio ovjekovih potreba, za ugodnost u domu, na poslu i drugim mjestima gdje ovjek ima potrebu da boravi. Neophodno je da bude uraen na pravi nain, kako nebi dolo do suprotnog efekta. Radi toga potrebno je prvo izabrati odlinog montera kako nebi dolo do neeljenih greaka u postavljanju, a samim izborom dobrog montera otvara se i odlina mogunost za izbor odgovarajuih elemenata za centralno grijanje, koje smo u prethodnim poglavljima detaljno obradili. Odabirom kvalitetnih elemenata i pratee opereme otvara nam se sigurnost da emo u centralnom grijanju i da uivamo na nain dostojan ovjeka. Naime radijatori nose svoje ime prema tome jer su konstruisani da odaju toplotu zraenjem. U stvari oni vei dio toplote odaju konvekcijom, a samo jedan dio zraenjem. Zbog toga ih esto susreemo i pod imenom konvektori. Konvektori su takva grejna tijela koja postepeno osvajaju vidno mjesto meu izmjenjivaima toplote. Oni se sastoje iz dva dijela: elemenata grijanja vazduha (rebrastih cijevi) i zaklona u obliku kutija ili ahta. Moemo ih sresti i kao pojedinani grejni element koji slobodno stoji pored zida. Grejna tijela su elementi unutranje opreme stambenih zgrada i stanova, pa se njima daje poveani arhitektonski, sanitarno - higijenski, termotehniki i ekonomski znaaj. Ugradnja konvektora i radijatora na istu razvodnu i povratnu mreu nije dozvoljena zbog njihovih razliitih toplotnih karakteristika kod kvalitetne regulacije.

7. LITERATURA

1. Petrovi, D., Nikoli,A.S.: Tehnologija obrazovnog profila-instalater za II i III razred mainske kole, Zavod za udbenike i nastavna sredstva, Beograd, 1995 god.

2. Danon, J.: Centralno grijanje, biblioteka Mainskog fakulteta, Banja Luka, 1975 god.

3. Popovi, M.: Grijanje i provjetravanje, Tehnika kola, Beograd, 1963 god.

2

11