postrojenja za grejanje i klimatizaciju za 2 i 3 razred masinske skole

8/11/2019 Postrojenja Za Grejanje i Klimatizaciju Za 2 i 3 Razred Masinske Skole

http://slidepdf.com/reader/full/postrojenja-za-grejanje-i-klimatizaciju-za-2-i-3-razred-masinske-skole 1/283

Dr MARTIN BOGNER • dr BRANISLAV ŽIVKOVIĆ• mr ZORAN STAJIĆ

POSTROJENJA ZA GREJANJE I

KLIMATIZACIJU

ZAII i IIIRAZRED MAŠINSKE ŠKOLE

\ ^ NA % ,O A \ ć "V&

V J

ZAVOD ZA UDŽBENIKE I NASTAVNA SREDSTVA • BEOGRAD



R E C E N Z E N T I

dr Slobodan Rackov, Viša mašinska tehnička

škola, Zemun

Gordana Mitrović, Ministarstvo prosvete

Republike Srbije, Beograd

Zvonko Muretić, „Prva iskra“, Barič

Urednik

dr MILORAD MARJA NOVIĆ

Odgovorni uređnik

NEBOJŠA JO VANOVIĆ

Za izdavaća

prof. dr RADOŠ LJUŠIĆ,

direktor i glavni ured nik

Ministarstvo prosvete Republike Srbije odobrilo

je upotrebu ovog ud žbenika u drugom i trećem

razredu mašinske škole svojim rešenjem broj

650-02-08/97-03 od 13. 06. 1997. godine.

ISBN 86-17-13652-9



S A D R Ž A J

D R U G I R A Z R E D

P r e d g o v o r i ....................................................... 7

1. UVOD.................................................................... 11

2. OSNOVNIPOJM OVI O UREĐAJIMAZA GREJANJE.....................................................142.1. Pojedinačni uređaji za grejanje ............. 15

2.1.1. Peći na čvrsto gorivo ..................... 15K am in i...............................................15

Zidanepeći ..................... *.............. 16Metalnepeći .................................... 16

2.1.2. Peći na tečno gorivo .......................162.1.3. Peći na gasovito gorivo ................. 172.1.4. Uređaji za grejanje

električnom energijom ................ 17Električne gre jalice ....................... 17Kaloriferi .......................................... 18Termoakumulacione TA p e ć i ......18Toplotne pu m pe............................. 18

2.2. Postrojenje za centralno grejanje.........

182.2.1. Grejna tela ...................................... 19Radijatori .......................................... 19Pločasta grejna te la ........................ 21Cevna grejna tela ............................ 21Konvektori....................................... 22Panelna grejna tela ........................ 22

2.3. Ekonomičnost uređaja za grejanje ........ 23

3. CENTRALNO GREJANJE.............................. 263.1. Toplovodno grejanje..................................26

3.1.1. Gravitaciono grejanje .................... 273.1.1.1. Postrojenje sa

donjim razvodom ............ 273.1.1.2. Postrojenje sa

gornjim razvodom ...........293.1.2. Pumpno grejanje............................. 29

3.1.2.1. Dvo cevno grejanje ..........303.1.2.2. Jednocevno grejanje....... 31

3.1.3. Ekspanzioni sud ............................ 333.1.3. Otvoreni ekspanzioni sud ............. 333.1.3. Zatvoreni ekspanzioni sud ...........33

3.2. Parno grejanje.............................................

343.2.1. Grejanje parom niskog pritiska .. 35

4. TOPLOTNIIZVORII DISTRIBUCIJATOPLOTNE EN ER GIJE...................................384.1. Vrste toplotnih izvora i njihov zadatak 384.2. Kotlovi za centralno grejanje .................. 39

4.2.1. Liveni člankasti k o tlo vi .................394.2.1.1. O pš te ................................... 394.2.1.2. Karakteristike ................... 39

4.2.1.3 . Ložišta ................................394.2.2. Čelični kotlovi ................................. 414.2.2. l .O p šte ................................... 414.2.2.2. Karakteristike ................... 41

4.2.3. B lok-ko tlovi..................................... 474.2.4. Automatski rad kot lova .................. 50

4.3. Izb or kot lova................................................514.3.1. Grejni fluid .......................................514.3.2. Izbor kotla po kapacitetu .............. 52

4.4. Pomoćni uređaji kotla, gruba i fina armatura. Sigurnosni uređaji.

Regulacioni uređaji.....................................544.4.1. Pomoćni uređaji kotla,

gruba i fma armatura ......................544.4.2. Sigurnosni uređaji .......................... 564.4.3. Regulacioni uređaji......................... 58

4.5. Goriva ........................................................... 594.5.1. Opšti pojmovi o gorivu .................. 59

4.5.1 .1. Vrste goriva .......................604.5.1.2. Sastav goriva -

elementarna analiza .......604.5.1.3. Toplotnamoć goriva ......62

4.5.2. Podela goriva i njihov nastanak . 634.5.2.1. Čvrsta goriva .................... 634.5.2.2. Tečna goriva ..................... 664.5.2.3. Gasovita goriva .................66

4.5.3. Snabdevanje, transport iskladištenje g or iv a .......................... 664.5.3.1. Skladištenje uglja ............ 664.5.3.2. Skladištenje tečnih

goriva .................................. 674.5.3.3. Razvod gasovitih goriva 70

4.5.4. Zaštitne mere uskladištima goriva ........................... 71

3



4.5.5. Štetni sastojci u gorivu imere za njihovo otklanjanje .........72

4.5.6. Sagorevanje ..................................... 734.6. Toplovodna grejan ja ................................ 74

4.6.1. Toplane ............................................. 744.6.1.1. Kotlarn ice.......................... 744.6.1.2. Regulacijau

kotlarnicama..................... 764.6.1.3. Dimnjaci i zaštita

životne sredine .................784.6.2 . Kućna podstanica ...........................784.6.3. Distribucija toplotne energije -

toplodalekovodi .............................. 794.7. Elementi cevovoda i armature .................804.8. Pumpe ........................................................... 86

4.8.1. Opšte o pumpama ...........................864.8.2. Regulacija rada pumpi................... 864.8.3. Ugradnja pumpi u potisni ili

povratni vo d.....................................

874.9. Toplotna i zvučna izolacija ...................... 88

4.9.1. Toplotna izolacija ........................... 884.9.2. Zvučna zaštita..................................90

4.10. Priprema vode za centralno grejanje .. 914.10.1. Osnovni pojmovi o vodi ............. 914.10.2. Prečišćavanje vode ...................... 924.10.3. Smetnje u pogonu,

uzroci i otklanjanje...................... 99

5. EKSPLOATACIJA PARNIH I

TOPLOVODNIH KOTLOVA........................

1015.1. Pripremni radovi .....................................1015.2. Start postrojenja ........................................ 1015.3. Normalan pogon ..................................... 1035.4. Gašenje postrojenja ............................... 1045.5. Prestanak rada............................................1045.6. Vanredne mere u okviru

postrojenja za centralno grejanje .........105

6. ODRŽAVANJE PARNIH ITOPLOVODNIH KOTLOVA ...................... 107

6.1. Opšte o održavanju kotlovacentralnog grejanja ................................ 1076.2. Opšte o stabilnim posudama

pod pritiskom........................................... 1096.3. Pogonska dokumentacija u kotlarnici 1106.4. Kontrole i postupci u posebnim

incidentnim situacijama........................ 1106.4.1 . Trajne kontrole ........................ 110

6.4.2. Pregled periodičnih radovaobaveznih kontrola i regulacija 111

6.4.3. Postupci u incidentnimsituacijama ...................................... 113

6.5. Remont postrojenja zacentralno grejanje .....................................1146.5.1. Konzervacija postrojenja

za grejanje....................................... 114

6.5.2 . Remont kotlova .............................1156.5.3. Remont uređaja za transport

čvrstih goriva ............................... 1156.5.4. Remont vazdušnih i

dimnih kla pn i............................... 1156.5.5. Remont uređaja na sistemu

tečnog goriva za loženje ..............1156.5.6. Remont uređaja za hemijsku

i termičku pripremu v o d e ...........1166.5.7. Remont rezervoara

napojnevode ................................ 1166.5.8. Rem ont armature ...........................1166.5.9. Remontpumpi ............................. 1166.5.10. Remontni radovi na

elektroinstalaciji i opremi .........116

7. VAZDUŠNO GREJANJE I PROVETRAVANJE ......................................... 118

7.1. Provetravanje .............................................1187.2. Ventilacija ...................................................119

7.2.1. Ventilacija odvođenjemvazd uha............................................119

7.2.2. Ventilacija dovođenjemvazduha ............................................ 120

7.2.3. Ventilacija dovođenjem iodvođenjem v azd uh a ................. 120

7.3. Vazdušno grejanje.....................................1217.3.1. Lokalno vazdušno grejanje ...... 121

7.3.1.1. Vazdušne zavese .......... 1237.3.2. Centralno vazđušno grejanje .... 124

7.3.2.1 . Ventilatori ...................... 1257.3.2.2. Filtri ................................ 125

7.3.2.3. Kanali za vazduh...........

1287.3.2.4. Elementi za ubacivanjei izvlačenje vazduha .... 130

7.4. Sprega postrojenja za ventilac ijuigrejanje .....................................................131

7.5. Regulisanje ................................................ 1327.6. Eksploatacija sistema za grejanje

i ventilaciju ................................................ 133

4



T R E Ć I R A Z R E D

1. DALJINSKO GREJANJE...............................1371.1. Kotlovsko postrojenje..............................1371.2. Toplifikaciona postrojenja .................... 139

1.2.1. Toplane sa vrelovodnimkotlovima........................................142

1.2.2. Direktni i indirektni sistem

daljinskog grejanja.....................

1431.2.3. Vodena para u kotlarnicamasa vrelovodnim ko tlovim a ........ 145

1.3. Postrojenja za korišćenjegeotermalne energije ............................. 147

1.4. Kućne toplotno-predajne stanice........ 148

2. SNABDEVANJE TOPLOMPOTROŠNOM VODOM ................................152

2.1. Zadatak snabdevanja i zahtevi za snabdevanje toplom potrošnomvodom ....................................................... 152

2.2. Vrste postrojenja .......................................1522.3. Pojedinačna i centralna postrojenja

za zagrevanje tople potrošne vode ......153Opšta uputstva za manjikotao sa bojlerom.................................... 153Posebna uputstva ......................................154Dopunska uputstva za bojler ............... 157

2.4. Toplotne pumpe za zagrevanjetople potrošne vode ................................ 161

2.5. Zaštita od korozije i kamenca ..............162

3. KLIMATIZACIJAI SISTEMIKLIMATIZACIJE .............................................1643.1. Osnovi tehnike klimatizacije.................165

3.1.1. Dobici toplote ................................1653.1.2. Priprema vazduha .........................167

3.2. Komponente klimatizacionogpostrojenja .................................................1683.2.1. Klima-komora................................169

3.2.1.1. Hladnjak ........................ 1703.2.1.2. Maglena komora.......... 1713.2.1.3. Parni ovlaživač ...............172

•"r" 3.2 .1.4. Sastav klima-komore ... 1731 3.3. Sistemi klimatizacije................................173

3.3.1 . Centralni j ednokanalni sistemniskog pritiska sa konstantnom

količinom vazduha .......................1743.3.2. Zonski sistemi klimatizacije.....1773.3.3. Sistemi klimatizacije

visokog pritiska............................ 1793.3.3.1 . Sistemi sa konstantnom

količinom vazduha ........1793.3.3.2. Sistemi sa promenljivom

količinom vazduha (varijabilni sistemi) .......180

3.3.4. Dvokanalni sistemi..................... 1823.3.4.1. Dvokanalni zavisni

sistem .............................. 1823.3.4.2. Dvokanalni nezavisni

sistem .............................. 1843.3.5. Vazdušno-vodeni sistemi.......... 184

3.3.6. Vodeni sistemi.............................

1873.3.7. Lokalni klimatizacioni uređaji ... 1873.3.7.1. Kompaktne

klima-jedinice............... 1873.3.7.2. Razdvojene

klima-jedinice................. 188

4. REGULACIJAIAUTOMATIKAKLIMATIZACIONIH SISTEMA ................. 191

4.1. Regulacija sa vazdušne strane ............ 1934.2. Regulacija sa vodene strane .................. 193

4.3. Tipične primene regulacijei zaštite u tehnici klimatizacije ..............195

5. EKSPLOATACJJAI ODRŽAVANJE POSTROJENJA ZAKLIMATIZACIJU .... 201

6. TERMODINAMIČKE OS NO VE I RADNI PROCESIRASHLADNIH UR EĐ AJA ......204

6.1. Drugi zakon termodinam ike.................2046.2. Levolcretni kružni procesi. Kružni

proces u rashladnom postrojenju ........ 2046.3. Toplota hlađenja, utrošeni rad

i koeficijent hlađenja ...............................2066.4. Teorijski ciklus jeđnostepene parne

kompresorske rashladne mašineu T-s dijagramu .........................................207

6.5. Prigušivanje i prehlađivanje tečnosti rashladnog fluida, masena i zapreminska rashladna sposobnost .... 2086.5.1. Masena i zapreminska

rashladna sposobnost...................2086.5.2. Prigušivanje i prehlađivanje

tečnosti rashladnog fluida..........

2097. RASHLADNI UREĐAJI .............................211

7.1. Vrste rashladnih postrojenja ..................2117.1.1. Podela rashladnih postrojenja ... 2117.1.2. Kompresorski rashladni urcđaji 2127.1.3. Apsorpcioni rashladni uređaji .. 2127.1.4. Ejektorski rashladni uređaji......2137.1.5. Termoelektrični

rashladni uređaji ...........................2137.2. Rashladni fluidi ........................................213

7.2.1. Kriterijumi za izborrashladnih fluida ...........................213

5



7.2.2. Vrste radnih fluidau rashladnim m ašina ma............ 214

7.2.3. Označavanje rashladnih fluida . 215

7.3. Ulje u rashladnim uređajima ................ 216

7.4. Principijelna šema rashladnih

mašina sa dvostepenim sabijanjem .... 217

7.5. Stvarni procesi u kompresoru ................218

7.5.1. Stvarni rad kompresora.

Indikatorski dijagram ..................2187.5.2. Koeficijent isporuke ....................219

7.5.3. Stepen korisnosti, indikatorska i efektivna snaga.

Izbor pogonskog motor a........... 220

8. SASTAVNI ELEMENTI

RASHLADNIH POSTROJENJA.................222

8.1. Kompresori ...............................................222

8.1.1. Klipni kompresori .......................222

8.1.2. Rotacioni kompresori ..................225

8.1.3. Vijčani kompresori......................

2278.1.4. Turbokompresori ........................227

8.2. Kondenzatori ............................................228

8.2.1. Vazduhom hlađeni kondenzatori 228

8.2.2. Vodom hlađeni kondenzatori.Kule za hlađenje vode ............... 230

8.2.3. Kondenzatori hlađenivodom i vazduhom .....................232

8.3. Isparivači................................................ 234

8.3.1. Suvi i preplavljeni isparivači .... 234

8.3.2. Isparivači zahlađenje tečnosti . 235

8.3.3. Isparivači za hlađenje vazduha . 236

8.4. Prehlađivači i međuhladnjaci ................237

8.4.1. Prehlađivači ...................................237

8.4.2. Međuhladnjaci ..............................238

8.5. Razmenjivači toplote ..............................239

8.5.1. Podela razmenjivaeatoplote......239

8.5.2. Koeficijent prolaza toplote,

srednja temperaturska razlika, površina razmenjivača toplote .. 240

9. AUTOMATIKA RASHLADNIH UREĐAJA..........................................................242

9.1. Automatski prigušni ventil ....................243

9.2. Termoekspanzioni ventil ........................244

9.3. Prigušni ventil sa plovkom ....................245

9.3.1. Prigušni ventil sa plovkom

na strani niskog pritiska .............245

9.3.2. Prigušni ventil sa plovkom

na strani visokog pritiska ...........246

9.4. Solenoidni ventil ......................................246

9.5. Presostati.................................................... 247

9.6. Termostati ..................................................2489.7. Pomoćni aparati i uređaji........................249

9.7.1 . Skupljači (resiveri) .......................249

9.7.2. Odvajači ul ja ..................................249

9.7.3. Filtri, sušači i kontrolna

(vidna) stakla ............................................250

9.7.4 . Nivokazi .........................................251

9.7.5. Armatura .........................................252

9.7.6. C ev ovodi.........................................252

PRILOG JUS A.AO.063/1996............................ 253

Literatura .................................................................284



P R E D G O V O R

Udžbenik Postrojenja za grejanje i klimatizaciju namenjen je mehaničarima grejne i rashladnetehnike. Omogućava im da steknu znanja o vrstama,

konstrukcijama i principima rada uređaja i postrojenja za grejanje, klimatizaciju, rashladnihuređaja, razmenjivača toplote i drugih pomoćnihaparata. Da bi se jednostavnije shvatile funkcije inačin delovanja pojedinih uređaja, udžbenilcobuhvata i elementarna tumačenja iz oblastitermodinamike i mehanike fluida.

Važan deo ovog udžbenika odnosi se na proceseodržavanja i eksploatacije uređaja i opreme za

grejanje, hlađenje i klimatizaciju.Uz pojedina poglavlja o vrstama opreme i

postrojenja objašnjeni su i elementi za regulisanje iupravljanje delova ili kompletnih postrojenja. Uzmernu i regulacionu opremu, na pojedinim mestima prilcazane su i armature, kao i sigurnosna oprema izaštita u toku eksploatacije.

Budući da je ovaj udžbenik prvi ovakvekoncepcije, autori će biti zahvalni na svim

sugestijama i primedbama, koje bi uzeli u obzir zaeventualno sledeće izdanje.

Beograd, aprila 1997. godine A U TO R I

PREDGOVOR IIIZDANJU

U ovom izdanju udžbenika Postrojenja za grejanje i klimatizaciju izvršene su ispravke štamparskihgrešaka i izmenjeno je nekoliko slika radi postizanja jasnoće.

Beograd, oktobra 2000. godine A U T O R I

7



PREDGOVOR IIIIZDANJU

U ovom izdanju udžbenika Postrojenja za grejanje i klimatizaciju izvršene su izvesne ispravke, izmenjeno

je nekoliko slika radi postizanja jasnoće i dopunjena jei izmenjena literatura.

Beograd, aprila 2006. godine A U T O R I

8



Drugi razred



1. U V O D

Klimatske prilike na Zemlji nisu ni uvekni svuda povoljne za život čoveka. U ne-kim regionima nepovoljni meteorološkifaktori vladaju samo određeni period ugodini (npr., zima u našim krajevima), au drugim i čitavu godinu (polarna oblast, planinska područja iznad 4000 m nadmor-ske visine, pustinje).

Č ovek ima vlastiti sistem termoregu-lacije kojim se šire ili skupljaju perifernikrvni sudovi, obavlja se znojenje, drhta-nje i dr. Zahvaljujući sistemu termoregu-lacije, kao i odgovarajućoj odeći, čovekmože da se u izvesnoj meri prilagodi tre-nutnim klimatskim uslovima. Tokomki'atkog vremenskog perioda ljudski orga-

nizam može da izdrži i ekstremne tempe-rature: od jakih mrazeva (minus 40°C) dovrlo visokih temperatura u sauni (i iznad100°C). Međutim, mogućnost prilagođa-vanja čovelca elcstremnoj temperaturi to-kom dužeg boravka u nekoj sredini, rela-tivno je ograničena pa mu u pomoć stupatehnika grejanja i klimatizacije koja omo-gućava odgovarajuće klimatske uslove za

ugodan život čovelca.Grejanje i klimatizacija je grana teh-

nike koja se bavi opremom i uređajimaza ostvarivanje termičkih uslova ugodno-sti, tj. povoljnih uslova za boravak i radljudi u zatvorenom prostoru. Termičkiuslovi ugodnosti su proizvod kombinova-nog delovanja termičkih parametara sre-dine i ličnih uslova čoveka (stepen fizičke

aktivnosti, odevenost, uzrast, zđravstvenostanje i dr.).

Kada se govori o termićkim parame-trima sredine, obično se prvo pomisli natemperaturu vazduha, što i jeste najvažni-

ja mera osećaja ugodnosti čoveka. Ostalitermički parametri sredine su: tempera-tura okolnih površina u prostoriji (zidova, poda, tavanice, prozora i vrata), relativnavlažnost vazduha i njegova brzina kreta-nja. Ova četiri parametra utiču na ko-ličinu toplote koju čovek odaje okolini,kao i na odnos pojedinih mehanizama prenosa toplote sa čoveka na okolinu(konvekcijom, zračenjem, kondukcijom iisparavanjem vode).

U čovečjem telu se neprekidno odvi- jaju složeni fizičko-hemijski procesi koji

se nazivaju metabolizam. Tokom tih pro-cesa proizvodi se i oslobađa toplota u or-ganizmu i da bi čovek održao stalnu temperaturu tela, on tu, oslobođenu toplotumora da preda okolini. Č ovek se, u ter-mičkom pogledu, najprijatnije oseća utakvim uslovima sredine kada je ostvare-na ravnoteža između metabolizmom proiz-vedene toplote i toplote odate okolini.

Na celokupan osećaj ugodnosti čovekau zatvorenom prostoru (grejanom iliklimatizovanom), osim termičkih parame-tara sredine utiču i dmgi faktori ugodno-sti, kao što su: čistoća vazduha, buka iosvetljenost.

Grejanje, provetravanje, hlađenje iklimatizacija spadaju u oblast termoteh-

nike i označavaju se skraćeno sa KGH.

11



Osnovna funkcija sistema za grejanje je zagrevanje zgrade zimi, uz postizanjeodgovarajuće temperature ugodne za bo-ravak ljudi. Temperatura vazduha u pro-storiji (unutrašnja temperatura) zavisi,

pre svega, od namene objekta, odnosno prostorije. U našim klimatskim uslovima

prostorije se zimi najčešće zagrevaju do20°C. Sporedne prostorije zagrevaju sena niže temperature (hodnici na ]5°C,stepeništa 5-12°C, skladišta 5-10°C). Pro-storije u kojima je čovek manje odeven(kupatila, bazeni, bolnice i sl.) greju se naviše temperature (22-28°C).

Provetravanjem (ventilacijom) obez-

beđuje se dovoljna količina svežeg (spo-ljašnjeg) vazduha u prostoriji i održavakvalitet vazduha u zahtevanim granicama.U prostorijama u kojima borave ljudi,usled disanja i znojenja, vazduh se ,,kva-ri“ (smanjuje se koncentracija kiseonika, povećava udeo ugljen-dioksida, vlage, mi-risa). U industrijskim objektima degrada-ciju kvaliteta vazduha obično prouzrokuje

tehnološki proces (emisija prašine, aero-sola, isparenja, hemijskih jedinjenja i sl.).Svež vazduh koji se sistemom za pro-vetravanje uvodi u prostoriju treba da za-meni zagađen vazduh. Provetravanje pro-storije može biti prirodno ili prinudno.

Za prirodno provetravanje nisu po-trebni mehanički uređaji; to je prirodnostrujanje vazduha kroz otvore na zgradi ili

kroz otvorene prozore.

Za prinudno provetravanje (ventilaciju) postoji poseban mehanički uređaj zadovođenje i/ili odvođenje vazduha iz pro-storije.

Klimatizacija se obično vezuje za rad uletnjem periodu kada je zgradu potrebnohladiti. Međutim, u našim klimatskim

uslovima klimatizaciona postrojenja obič-no rade tokom cele godine. Klimatizacija

je najopštiji sistem za postizanje i održa-vanje termičkih uslova ugodnosti u zatvo-renim prostorima. Ima iste funkcije kaogrejanje i provetravanje, i dodatne: hlađe-nje prostorija leti i regulisanje relativnevlažnosti vazduha (zimi i leti).

U zavisnosti od toga koji je zadatak

klimatizacije primaran, odnosno čijim se potrebama prilagođava (čoveka ili indu-strijskih objekata) postoje:

- komforna i

- industrijska klimatizacija.

Zadatak komforne klimatizacije jeostvarivanje pogodnih termičkih uslovaza boravak čoveka. Sprovodi se u poslov-

nim prostorijama, bioskopima, pozorišti-ma, bankama, hotelima, bolnicama, sport-skim dvoranama i sl. U letnjem periodutemperatura vazduha obično se održavana 26±2°C, uz relativnu vlažnost od50±10%.

Osnovni cilj industrijske klimatizacije jeste stvaranje optimalnih uslova za od-vijanje tehnološkog procesa, a ne za bora-vak ljudi. Ipak, ti uslovi sredine moraju

biti pogodni i za čoveka.

Hlađenje je grana tehnike koja se bavi postizanjem i održavanjem temperaturanižih od temperature okoline. U okviruove oblasti, tehnika hlađenja će se odno-siti na postupke i uređaje za hlađenje na-mirnica i proizvoda (frižideri, zamrzivači,

komore za hlađenje, skladišta), kao ihlađenje u okviru tehnološkog procesa,dok će se hlađenje vazduha u prostorija-ma za boravak ljudi razmatrati u delu oklimatizaciji i klimatizacionim postroje-njima.

Mada tehnika grejanja i klimatizacijene spada u nove naučne i tehničke disci-

pline, ona u poslednje vreme doživljava

intenzivan razvoj, jer su sve veći i strožizahtevi koji se postavljaju projektantima

12



klimatizacionih postrojenja. S jedne stra-ne, zahteva se kontrolisanje termičkih pa-rametara sredine sa što manjim varijaci-

jama temperature i relativne vlažnosti, aakcenat se posebno stavlja na postizanjeodgovarajućeg kvaliteta i čistoće vazduhau zatvorenom prostoru (posebno u poje-

dinim granama elektronske i farmaceut-ske industrije). S druge strane, postojivrlo izražen zahtev ekonomista, energe-tičara i stručnjaka za zaštitu životne sre-dine da se smanji energetska potrošnja usvim sektorima, pa i u grejanju i klimati-zaciji. Zbog toga se razvijaju nove tehni-ke grejanja, hlađenja i klimatizacije, pri-menjuju nove poboljšane tehnologije i

proizvode uređaji za KGH koji imaju ma-nju specifičnu potrošnju energije po jedi-nici grejanja, odnosno hlađenja.

S obzirom na raznolikost postavljenihzahteva, postoji veliki broj različitih ure-đaja, sistema i postrojenja za grejanje,

provetravanje, hlađenje i klimatizaciju.

Neka od tih rešenja danas se smatraju preva-ziđenim (ali se još uvek upotrebljavaju),dok druga predstavljaju trend u savre-menom svetu. O većini tih tehničkih reše-nja, njihovim prednostima i nedostacima,kao i teorijskim osnovama na kojima se

baziraju, biće više reči u narednim po-

glavljima ovog udžbenika.

P I T A N J A

1. Kako se ostvaruje termoregulacija čoveka i kolike

su njene mogućnosti?2. Šta su termički uslovi ugodnosti?

3. Koji su termički parametri sredine i na šta deluju?4. Koji je osnovni zadatak tehnike provetravanja?5. Kakva je razlika između sistema za grejanje i siste-

ma za klimatizaciju?6. Kakva je razlika između komforne i industrijske

klimatizacije?7. Cime se bavi tehnika hlađenja?8. Koji se zahtevi postavljaju proizvođačima KGH

uređaja?

13



2. OSNOVNI POJMOVI O UREĐ AJIMA ZAGREJANJE

U zimskom periodu grejana prostorijaodaje toplotu okolini transmisijom krozzidove, pod, tavanicu, prozore i vrata. Što

je zgrada bolje termički izolovana, gubicitoplote u okolinu su manji. Hladan spol-

jašnji vazduh struji kroz procepe (fuge) prozora u prostoriju i potrebno ga je za-grejati do unutrašnje temperature. Ven-tilacioni gubici predstavljaju količinu toplote koju je potrebno predati vazduhukoji je infiltracijom kroz procepe dospeou prostoriju. Zbir transmisionih i ventila-cionih gubitaka toplote čini ukupnu po-trebnu količinu toplote za grejanje pro-storije u jedinici vremena. U praksi se ovaveličina naziva toplotni gubici, odnosnogubici toplote prostorije.

Gubici toplote prostorije nadoknađujuse sistemom za grejanje. Količina toplote

potrebna za grejanje predaje se prostorijiuređajem za grejanje.

Zagrevni uređaji se dele na pojedinač-ne (lokalne) uređaje i postrojenja central-nog grejanja.

Pojedinačni zagrevni uređaj nalazi seu samoj prostoriji koja se zagreva. Unjemu se sagoreva gorivo, odnosno nekioblik energije pretvara se u toplotu i oda-

je u prostoriju. Uobičajeno jedan uređajzagreva jednu prostoriju.

U postrojenjima centralnog grejanjana jedan izvor toplote (kotao, toplotna

podstanica) vezuje se veći broj grejnih te-

la. Toplota se razvodi po objektu pomoćunekog prenosioca toplote, a predaje u pro-

storije koje mogu biti udaljene od izvoratoplote. Pošto se loži na jednom mestu, tj.loženje je centralizovano, ovaj sistem senaziva sistem za centralno grejanje. U za-visnosti od veličine toplotnog izvora, sis-temi za centralno grejanje dele se na:

- etažno grejanje (grejanje jednog

stana),- centralno grejanje (grejanje cele

zgrade),

-blokovsko grejanje (grejanje većeg broja zgrada u bloku iz jednog izvo-ra toplote),

-daljinsko grejanje (grejanje delovagrada ili celog naselja).

Danas postoji veliki broj različitih siste-ma za grejanje. Svaki od njih ima određene

prednosti i nedostatke. Tehno-ekonomskekarakteristike uređaja za grejanje odre-đuju njegov domen primene. Koji će sistemza grejanje biti primenjen, zavisi od po-treba i mogućnosti investitora (korisnikaobjekta) i propisa koji važe za gradnju na

datoj lokaciji.Uređaji za grejanje mogu se porediti

prema različitim kriterijumima. Svi ure-đaji treba da zadovolje šest osnovnihuslova:

- funkcionalnost (održavanje termič-kih parametara sredine u svim ek-sploatacionim uslovima),

- higijenski uslovi (održavanje čistoćei kvaliteta vazduha u prostoriji),

14



- estetika (da zauzimaju što manje me-sta i da se lepo uklope u enterijer ob-

jekta),

- ekonomičnost (zbir investicionih ieksploatacionih troškova treba da ješto manji),

-bezbednost (opasnost od požara,eksplozije, prodora dimnih gasova uzagrevane prostorije treba da se sve-de na što manju meru),

-ekologija (rad uređaja za grejanjetreba da što manje narušava životnusredinu).

Centralno grejanje ima niz pogodnostiu odnosu na pojedinačne uređaje za

grejanje. Glavne prednosti su:-bolji raspored temperature vazđuha

u prostoriji (grejna tela se postav-ljaju ispod prozora, što je termičkimnogo povoljnije nego kada su uzunutrašnji zid, na koji se, zbog vezesa dimnjakom, obično postavljaju

peći);

- mogućnost grejanja i sporednih pro-

storija (kupatilo, WC, hodnilc);

- centralizovano loženje (veći kotaoima veći stepen iskorišćenja goriva i bolje regulisanje, rad kotla nadgledakvalifikovano osoblje, manja je opa-snost od požara, manje se prljajuzgrade i stanovi itd.).

Centralizovano loženje smatra se naj-

većom prednošću sistema centralnoggrejanja. Nedostaci u odnosu na pojedi-načne zagrevne uređaje su:

- veći investicioni troškovi i

- lošija lokalna regulacija (regulacijatemperature u svakoj prostoriji po-

jedinačno).

Uzimajući u obzir sve navedene pred-

nosti i nedostatke, može se zaključiti da postrojenja za centralno grcjanje prcd-

stavljaju u današnje vreme bolje rešenje.Zbog toga se ovaj način grejanja stanovau gradovima koristi pretežno, a u novimzgradama i naseljima isključivo.

2.1. POJEDINAČNI UREĐAJI ZA

GREJANJE

Pojedinačni (lokalni) uređaji za grejanje postavljaju se u svaku prostoriju koja segreje. Osnovna prednost im je što su in-vesticiono najjeftiniji sistem za grejanjezgrada, a glavni nedostatak manji komforkorisnika. Osnovna podela pojedinačnihzagrevnih uređaja učinjena je prema vrsti

goriva i izvora toplote koje koriste:- peći na čvrsto gorivo,

- peći na tečno gorivo,

- peći na gasovito gorivo i

- uređaji za korišćenje električne ener-

gije-

2.1.1. PEĆ INA Č VRSTO GORIVO

Peći na čvrsto gorivo su najstariji zagrevniuređaji. Kao gorivo služe: ogrevno drvo,različite vrste ugljeva (lignit, mrki, bri-ket), a mogu da se sagorevaju i poljopri-vredni otpaci. Donja toplotna moć našihugljeva kreće se u granicama od 6000 do17000 kJ/kg.

Danas se upotrebljavaju sledeće vrste

peći na čvrsto gorivo:- kamini,

- zidane peći i

- metalne peći.

K A M I N I

Kamin ima ognjište otvoreno prema pro-

storiji, tako da postoji opasnost od požara.Udari vctra mogu vratiti dim u zagrevanu

15



42000 kJ/kg. One imaju određenih pred-nosti u odnosu na peći na čvrsto gorivo.Kada je nafta bila jeftina, bile su vrlo po- pularne i mnogo korišćene za grejanjestanova i manjih poslovnih prostorija.Danas se ne koriste jer je ulje za loženjeskupo.

Konstrukcija peći na tečno gorivo je jednostavna. Oko metalnog ložišta pos-tavljeno je metalno kućište. Sobni vazduhstruji između ložišta i kućišta peći i zagre-va se konvekcijom. Iz rezervoara za gori-vo lož-ulje dotiče u ložište kroz diznu.Odavanje toplote peći reguliše se prome-nom protoka ulja za loženje kroz diznu.Regulacija kapaciteta je vrlo laka i efika-

sna.Osnovni nedostaci peći na tečno gori-

vo su visoki eksploatacioni troškovi istvaranje neprijatnih mirisa u prostoriji.Mirisi nastaju usled isparenja, prosipanjalož-ulja za vreme punjenja rezervoara i dr.

2.1.3. PEĆ I NA GASOVITO GORIVO

Ove peći mogu da koriste prirodni (zem-ni) gas (u mestima gde postoji gradskadistributivna mreža) ili tečni gas (propan--butan) iz boca. Postoje različite kon-strukcije gasnih peći: reflektorske, sa usi-

janim grejnim elementima, sa cevnimzagrejačima vazduha itd. Zavisno od kon-strukcije zagrevnog uređaja, odnos iz-

među toplote predate zračenjem i kon-vekcijom može biti vrlo različit. Sve pećina gasovito gorivo imaju dobro automat-sko regulisanje kapaciteta i visok stepeniskorišćenja goriva (preko 80%).

Pri potpunom sagorevanju prirodnoggasa nastaju produkti sagorevanja ugljen--dioksid i vodena para. Zbog toga jedozvoljeno da se peći manjeg kapaciteta

(2 -3 ,5 kW) postavljaju u prostoriju bez priključka na dimnjak, mada je bolje da

ta veza postoji. Peći većeg kapaciteta oba-vezno je povezivati na dimnjak. Osnovnauloga dimnjaka je dovođenje vazduha (ki-seonika) za sagorevanje, pa tek onda od-vođenje produkata sagorevanja.

Prednosti peći na gasovito gorivo su:čistoća, jednostavno rukovanje, dobra au-

tomatska regulacija. Najveći nedostatak jeopasnost od požara, eksplozije i trova-nja gasom. Peći na gas se najčešće koristeu objektima koji se povremeno greju i uhalama koje se delimično greju.

2.1.4. UREĐ AJI ZA GREJANJEELEKTRIČ NOM ENERGIJOM

Uređaji za grejanje koji koriste električnuenergiju u mnogim elementima se znatnorazlikuju od ostalih pojedinačnih uređajaza grejanje (peći):

- mogu da se postave na termički po-voljnije mesto u prostoriji (ispod pro-zora, uza spoljašnji zid);

- mogu da se koriste za grejanje spo-

rednih prostorija;- vrlo lako se regulišu;

- komforni su za korisnika (uključujuse pritiskom na dugme, ili automat-ski preko uklopnog časovnika —taj-mera);

- predstavljaju ekološki prihvatljivogrejanje u urbanim sredinama.

E L E K T R I Č N E G R E J A L I C E

Električne grejalice koriste efekat zagre-vanja provodnika kroz koji protiče struja, pri čemu se električna energija pretvarau toplotnu. Toplotu odaju pretežno zra-čenjem. Nemaju nikakvu akumulacionusposobnost, pa iz električne mreže ,,vu-

ku struju“ kada je prostoriju potrebno za-grevati.

17



K A L O R I F E R I

U kalorifer je ugrađen ventilator kojimse postiže strujanje sobnog vazduha prekoelektričnog grejača. Toplotu odaju pro-storiji konvekcijom. Ostale osobine kalo-rifera su identične osobinama električnih

grejalica, osim što su kaloriferi nepovo-ljniji sa higijenskog aspekta, jer više ,,po-dižu prašinu“ u prostoriji.

T E R M O A K U M U L A C I O N E

(TA) PEĆI

Termoakumulaciona peć ima sposobnostakumulisanja toplote. Između elektrogre-

jača i metalnog kućišta peći ugrađene sumagnezijumske opeke koje imaju velikitoplotni kapacitet. Peć se ,,puni“ (aku-mulira se toplota) u vreme niže tarifeelektrične energije, a uključivanjem ven-tilatora intenzivno odaje toplotu kada jeto potrebno. Na slici 2.2 dat je presek ter-moakumulacione peći i položaj osnovnihelemenata. TA peći odaju toplotu pre-

Sl. 2.2. - Presek termoakiimulacione peći: 1 - kućište; 2 —toplotna izolacija; 3 - akumulaciona masa;

4 —kanal za vazduh; 5 - električni grejač;

6 — ventilator; 7 — ulaz sobnog vazduha;8 - rešetka za ubacivanje zagrejanog vazduha

težno konvekcijom, mada postoji i blagozračenje. Termoakumulacione peći troše

jednaku količinu električne energije kaogrejalice i kaloriferi, ali im je prednost štoomogućavaju korišćenje električne en-ergije samo u vreme niže tarife.

T O P L O T N E P U M P E

Grejanje pomoću toplotnih pumpi je na- jracionalniji način grejanja električnomenergijom. Uz utrošak 1 kWh električneenergije, prostoriji se može predati oko3 kWh toplote (ostatak toplote se oduzimaokolini). Princip rada toplotne pumpe

biće detaljno objašn jen u poglavlju orashladnim uređajima.

2.2. POSTROJENJE ZA CENTRALNO GREJANJE

Osnovna karakteristika postrojenja zacentralno grejanje je da se loženje(proizvodnja toplote) obavlja na jednommestu (centralizovano), a da se toplotaodaje u više prostorija. Svako postrojenjeza centralno grejanje ima tri osnovna ele-menta (sl. 2.3). Izvor toplote je uređaj ukome se toplota ,,proizvodi“ i predaje

Sl. 2.3. —Šemapostrojenja za centralno grejanje: 1 - izvor toplote; 2 —razvodjluida; 3 - grejno telo

18



radnom fluidu. Radni fluid (topla voda ilivodena para) struji kroz mrežu cevi i pre-nosi toplotu do grejnih tela. Grejna tela,smeštena u zagrevanim prostorijama, od-aju toplotu prostoriji. Tom toplotom seneutrališu toplotni gubici i održava že-

ljena vrednost temperature u prostoriji.U svetu i kod nas postoji veliki brojrazličitih sistema za centralno grejanje.Osnovna podela postrojenja za centralnogrejanje vrši se prema vrsti izvora toplote,radnom fluidu, načinu vođenja cevnemreže i vrsti grejnih tela.

Izvor toplote može biti smešten u ko-tlarnici, toplani (TO), toplani - elektrani

(TO - TE) i termoelektrani - toplani(TE - TO). U kotlovima se kao gorivo mogukoristiti ugalj (kameni, mrki i lignit),tečno gorivo (lako ulje za loženje i teškoulje za loženje - mazut), prirodni gas, ele-ktrična energija i geotermalna energija.

U odnosu na nosioca toplote (radnifluid) centralno grejanje može biti: vode-no (toplovodno i vrelovodno), parno (ni-

skog pritiska, visokog pritiska i vakuum-sko), vazdušno i uljno.

Grejna tela su: radijatori (člankastagrejna tela), pločasti radijatori, cevna grej-na tela, konvektori i grejni paneli.

2.2.1. GREJNATELA

Zadatak grejnog tela je da prostoriji odaodređenu količinu toplote - jednaku tre-nutnim toplotnim gubicima prostorije. Odsvih tipova grejnih tela, najviše se kori-ste radijatori.

R A D I J A T O R I

Radijatori su člankasta grejna tela. Ovak-

va konstrukcija je povoljna jer se spaja-njem određenog broja članaka može do-

biti potrebna veličina (površina) grejnogtela. Č lanci se spajaju pomoću nazuvica(sl. 2.4). Iako su radijatori dobili naziv poodavanju toplote zračenjem (radijaci-

jom), oni veći deo toplote odaju konvek-cijom, a manji zračenjem.

57. 2.4. —Poprečnipresek radijatora - spajanje clanaka pomoću nazuvica

Oblik članka radijatora zavisi od ma-terijala od koga je napravljen. Č lankastiradijatori se izrađuju od livenog gvožđa,čeličnog lima i legura aluminijuma. Ne

može se generalno reći koji su radijatorinajbolji. Svaka vrsta radijatora ima svojih

prednosti i nedostataka. Najduži radnivek imaju liveni radijatori, zatim alumini-

jumski, a znatno kraći čelični radijatori.Ako se posmatra inertnost sistema (po-četak grejanja od trenutka uključenja

postrojenja i vreme hlađenja radijatora po prestanku grejanja), najveću masu

radijatora i sadržaj vode u njima imaju ra-dijatori od livenog gvožđa, pa su oni naj-inertniji. Aluminijumski radijatori su naj-manje inertni. Oni najpre počinju dagreju, ali se i najbrže ohlade po isključe-nju kotla. Specifično odavanje toplote po

jedin ic i mase radijatora najveće je kodaluminijumskih, zatim čeličnih, i najma-nje kod livenih radijatora. Najlakše se

montiraju aluminijumski radijatori, jer jenjihova masa, za isti toplotni kapacitet,

19



znatno manja od mase drugih radijatora. Naročito su teški radijatori od livenoggvožđa veće širine. Izbor vrste radijatoraza neki objekat zavisi od zahteva i mo-gućnosti investitora, odnosno korisnikaobjekta.

Radijator se, po pravilu, postavlja uz

najveću rashladnu površinu u prostoriji.Kad god je to moguće, radijator se insta-lira ispod prozora (sl. 2.5). Treba voditi

Sl. 2.5. - Postavljanje radijatora uz parapetni zid: (a= 5 cm; b = 7= 12 cm)

računa da visina radijatora bude za oko20 cm niža od visine parapetnog zida nakoji se postavlja. Radijator treba da budeodignut od poda 7 —12 cm, a od zida od-maknut najmanje 5 cm. Da bi se omo-gućilo pravilno odvođenje vazduha izgrejnog tela (odzračivanje), radijator tre-

ba da bude blago nagnut u odnosu na ho-rizontalu. Najbolje je da je radijator slobodno postavljen u prostoriji (kao na slici2.5). Termički je nepovoljnije kada se ra-dijator postavi u nišu, a još je lošije reše-nje da se radijator maskira. Postavljanjemmaske ispred radijatora ili oko njega sma-njuje se njegovo odavanje toplote, pa je

potrebno povećati grejnu površinu, tj. broj članaka.

Radijator se pričvršćuje na zid pomoćukonzola i držača. Broj konzola i držača

zavisi od veličine i vrste radijatora (liveni,čelični, aluminijumski). Proizvođači radi-

jatora obično u svojim katalozima navodekoliko je potrebno konzola i držača zavešanje radijatora u zavisnosti od brojačlanaka. Radijator se može postaviti i nanožice, i to ako se postavlja uza staklenu

povrŠinu (izlog, ulaz od stakla i sl.).Radijatori istog tipa izrađuju se u ra-zličitim visinama i širinama. Sto je većavisina, odnosno širina članka, veće je injegovo odavanje toplote. Treba biratiradijatore veće visine (ukoliko to dozvo-ljava visina parapeta).

Karakteristične dimenzije radijatorasu: debljina, širina i ukupna visina članka,

rastojanje između priključaka i dužina ra-dijatora (sl. 2.6). Neke od ovih veličinasu propisane našim standardima. S aspek-ta standardizacije, najvažnija dimenzija jerastojanje između priključaka (razvodnogi povratnog kod dvocevnih sistema). Taveličina je odavno propisana standardom,a postoji tendencija da se za određene ti-

pove radijatora standardizuju i ostale ka-

rakteristične veličine.

Sl. 2.6. —Karakteristične dimenzije radijatora: b - širina članka; d —debljina članka; h —ukupna

visina radijatora; hl —rastojanje između priključnih otvora

20



Prema našem standardu, radijator seoznačava na sledeći način:

. n - h j btip ------5—

Rxx R2

gdeje:

n - broj članaka,h{- rastojanje između priključaka [mm],

b - širina članaka [mm],

R{ - prečnik razvodnog priključka(može da se napiše nazivna mera ili u mm),

R2 - prečnik povratnog priključka.

Primer:

,,Termik“15-600/160

3/4 x 3/4

P L O Č A S T A G R E J N A T E L A

Pločasta grejna tela izrađuju se od čelič-nog lima. Osnovne karakteristike su immala debljina i velike glatke ili profilisanegrejne površine. Oblik tih profila prika-zan je na slici 2.7.

brički i od te dve veličine zavisi i njihovonominalno odavanje toplote.

Kada su posredi visina, trajnost, iner-

tnost i način odavanja toplote, za pločastagrejna tela važi isto što i za radijatore odčeličnog lima. Prednost im je što su lepši

od čeličnih i klasičnih radijatora.

C E V N A G R E J N A T E L A

Cevi ovih grejnih tela slobodno su izlo-

žene vazduhu u prostoriji koja se greje.Cevi su obično čelične. Završna obradamože biti farbanje, niklovanje, plasti-

ficiranje, tako da se dobija lep izgled.Cevna grejna tela prikazana su na slici2.8. Prednost ovih grejnih tela je lako

održavanje čistoće.

Cevna grejna tela koriste se za grejanje prostorija sa malim gubicima toplote

(kupatila, WC, hodnici). U poslednje vre-

i - i n n n n n n n n n n n

=jj- -ri V-A

JJ UU LJ UJJ U U LJU LJ

n n r i n i i n n nn ri n

r th i

u u u u u u u u u m j JJ U U U U U U_U LJU U

n n n n h n n n n r i n

H - o - o - o - - o -

SI. 2.7. — Poprečnipresek pločastih grejnih tela

Tok vode i način odavanja toplote pločastih grejnih tela slični su kao onikod radijatora, pa se ova grejna tela čestonazivaju pločasti radijatori. Međutim,

pločasta grejna tela nemaju klasične član-ke, pa se samim tim ne može dobiti

željena dužina grejnog tela na objektu.Određene dužine i visine, se izrađuju fa-

me se izrađuju vrlo lepa grejna tela za kupatila koja služe i za sušenje peškira i zagrejanje prostora.

Da bi se povećalo odavanje toplote po jedinici dužine, cevi se orebravaju rebri-ma od lima. Međutim, nedostatak je prob-

lem održavanja čistoće, jer se prostorizmeđu rebara teško čisti.

21



Sl. 2.8. - Konstrukcija cevnih grejnih tela: a —cevna zmija; b - cevni registar sa horizontalnim

cevima; c - cevni registar sa vertikalnim cevima

K O N V E K T O R I

Konvektori se sastoje od lamelastih za-grejača vazduha smeštenih u metalno ku-ćište. Grejači se izrađuju od orebrenih ce-vi. Na čelične cevi postavljaju se rebra odčeličnog lima, dok se bakarne cevi orebravaju aluminijumskim limom. Konstruk-

cija konvektora prikazana je na slici 2.9.Vazduh iz prostorije struji kroz ulaznurešetku u konvektor, zagreva se i pokre-tan uzgonskom silom istrujava u prosto-riju kroz izlaznu rešetku postavljenu privrhu konvektora. Konvektor odaje toplo-tu isključivo konvekcijom.

Prednosti konvektora u odnosu na ra-dijatore su:

- kompaktnost (manji je utrošak ma-terijala, lakši su, jefitiniji);

Sl. 2.9. - Presek konvektora: 1 - kućište - maska;

2 - rešetka; 3 - lamelasti zagrejač vazduha;

4 - šaht; 5 - skretni lim; 6 - sobni vazduh;7 -zagrejani (ubačeni) vazduh

- estetika (zahvaljujući lepoj masci la-ko se uklapaju u enterijer);

-m an ja inercija (brže stupaju u dej-stvo);

-o s im centralne regulacije, postojimogućnost i lokalne regulacije kapaciteta (sa vazdušne strane);

- izdržavaju više pritiske. Nedostaci konvektora u odnosu na ra-

dijatore su:

- lošiji higijenski uslovi (teže održava-nje čistoće — taloženje prašine injeno ,,podizanje“ dok konvektorradi);

-n e m a odavanja toplote zračenjem(blago toplotno zračenje je vrlo ugo-

dno za čoveka).

Zbog navedenih nedostataka, konvek-tori se vrlo retko koriste za grejanje stambenih zgrada.

P A N E L N A G R E J N A T E L A

Panelno grejanje je specifičan sistem grejanja kod koga ne postoje grejna tela uklasičnom smislu. Cevi se postavljaju ugrađevinsku konstrukciju prostorije (zid,

22



pod), zagrevaju je, a zatim se toplota sagrađevinske konstrukcije prenosi na vaz-duh u grejanoj prostoriji. Toplota se pre-daje zračenjem na okolne površine i lju-de, i konvekcijom sobnom vazduhu.

Postoji više različitih konstrukcija po-dnog grejanja. Cevi (u obliku cevne zmi-

je) mogu biti slobodno postavljene u pod-noj ploči. Oko njih se nalazi tanji slojvazduha. Cevi se takođe mogu uliti u be-ton i direktno ga zagrevati (sl. 2.10 i2.11). U ovom slučaju je važno da koefici-

jenti temperaturske dilatacije cevi i beto-na budu približno jednaki, da tokom za-grevanja beton ne bi pucao. Za podnogrejanje obično se koriste bakarne ili pla-

stične cevi (polietilenske, polipropilenskei višeslojne), a ređe čelične cevi.

U zavisnosti u koji građevinski ele-ment su ugrađene cevi, panelno grejanjemože biti: podno, plafonsko i zidno. Naj-češće se primenjuje podno grejanje, madase smatra da je za čoveka najugodnije zi-dno grejanje.

Prednosti panelnog grejanja u odnosu

na ostale sisteme centralnog grejanja susledeće.

a) b)

Sl. 2.1 0.- Način polaganja cevi kodpanelnog grejanja: a - u obliku cevne zmije: b - spiralno - u obliku puža

Sl. 2.11.- Podno grejanje - cevi zalivene u betonu:

1 - završni sloj poda; 2 - grejna cev; 3 - beton;4 - toplotna izolacija; 5 - noseća konstrukcija tavanice

- Zbog blagog zračenja toplote sa ve-likih površina, isti osećaj ugodnosti mo-guće je postići i pri nižoj temperaturivazduha u prostoriji (unutrašnja tempe-ratura je obično dva stepena niža).

- Manje se podiže prašina u prostoriji.

-Grejna tela ne kvare enterijer pro-storije.- Za grejanje se koristi voda niže tem-

perature.

Nedostaci panelnog grejanja su:

- slabija mogućnost regulisanja odava-nja toplote zbog velike inertnosti si-stema;

-problem popravke ako eventualno puknu cevi u podu (srećom, to seretko događa);

-veći investicioni troškovi, posebnokada se sistem za grejanje ugrađujenaknadno.

2.3. EK ONOM IČ NOST UREĐ AJA

ZA GREJANJEZa grejanje zgrada troši se energija. Cenautrošene energije u toku grejne sezone predstavlja trošak za korisnika objekta.Cilj korisnika je da taj trošak bude štomanji, a da postrojenje zadovoljavanjegove potrebe. Kada se analiziraju tro-škovi za grejanje, moraju se posmatratiukupni troškovi, koji se sastoje od inve-sticionih i eksploatacionih troškova.

Investicioni troškovi obuhvataju cenuopreme, materijala i njihove ugradnje. To

je cena izgradnje jedne termotehničke in-stalacije. Investicioni troŠkovi se u praksinazivaju i početni, osnovni i kapitalnitroškovi.

Eksploatacioni troškovi su troškovi

pogona termotehničkog postrojenja iobuhvataju cenu goriva (energije), radne

23



snage i troškove održavanja postrojenja.Eksploatacioni troškovi se obično raču-naju po grejnoj sezoni. Ukupni troškoviizgradnje i pogona postrojenja za greja-nje mogu da se odrede na dva načina.Ako se eksploatacioni troškovi sračunajuza ceo radni vek postrojenja (smatra se

da je radni vek postrojenja za grejanje od20 do 25 godina) i saberu s investicionimtroškovima, dobijaju se ukupni troškovi postrojenja za grejanje. Drugi način je dase ukupni investicioni troškovi svedu pre-ko godišnje stope amortizacije i saberu sa procenjenim eksploatacionim troškovimaza grejnu sezonu. Tako se određuju uku-

pni troškovi u jednoj grejnoj sezoni.Godišnja potrošnja energije za greja-

nje najviše zavisi od građevinskih karak-teristika objekta, od kojih su najvažnije:vrsta i debljina toplotne izolacije spoljaš-njih zidova, veličina i kvalitet prozora ivrata, kao i kvalitet njihove ugradnje, od-nos spoljašnje površine zgrade i neto (ko-risne) površine, eliminisanje toplotnih

mostova i sl.Svakako da mašinski stručnjaci utiču

na potrošnju energije za grejanje. Njihovuticaj se ogleda u izboru odgovarajućegsistema za grejanje, njegovo pravilnodimenzionisanje, korektno izvođenje, anaročito u kvalitetnom održavanju i pra-vilnom korišćenju postrojenja za grejanje.

Kotao treba da ima što veći stepen kori-snosti, kako nominalni, tako i u različitimeksploatacionim uslovima. Cevna mrežatreba da bude što kraća, izbalansirana itoplotno izolovana dok prolazi kroz ne-grejane prostorije (podrum, tavan, hodni-ci). Instalacija treba da bude dobro zap-tivena kako voda ne bi curila iz sistema.U postrojenjima za grejanje (osim u ma-

njim instalacijama) koristi se hemijski pripremljena voda, a to pripremanje vode

za dopunjavanje instalacije predstavlja,takođe, trošak za korisnika.

Pravilna regulacija postrojenja zagrejanje bitno utiče na godišnju potrošnjuenergije za grejanje. Zadatak regulacije

je da u prostoriji održava stalnu tempe-

raturu vazduha (unutrašnju projektnutemperaturu) pri bilo kojoj spoljašnjojtemperaturi. U zavisnosti od trenutnetemperature spoljašnjeg vazduha, odre-đuje se i količina toplote koju je potreb-no dovesti u grejanu prostoriju. Regula-cija može biti ručna i automatska. Regu-lacija može da deluje na jedan uređaj (lo-kalna regulacija) ili na ceo sistem (cen-

tralna regulacija). Centralna regulacijamože da se podeli na zone ili da bude

jedinstvena za čitav sistem.

Za grejanje stanova, poslovnih prosto-rija, javnih objekata i fabričkih hala unašoj zemlji se koriste različita goriva iizvori toplote (čvrsta, tečna, gasovita ielektrična energija). U poslednjih dvade-setak godina za grejanje objekata sve višese koristi električna energija. Za krajnjegkorisnika upotreba električne energije jevrlo povoljna: mali investicioni troškoviza uređaje za grejanje, dobra raspo-loživost izvora toplote (osim u periodurestrikcije potrošnje električne energije),

jednostavno korišćenje uređaja, mo-gućnost dobrog regulisanja, relativno ma-

li troškovi grejanja (zbog depresirane ce-ne električne energije u odnosu na ostaleenergente). Međutim, s aspekta društvau celini, korišćenje električne energije zagrejanje prostorija je krajnje neraciona-lan vid potrošnje električne energije. Naj-veći deo električne energije u našoj zemlji

proizvodi se u termoelektranama naugalj. Stepen korisnosti transformacije

uglja u električnu energiju u termoelek-tranama iznosi između 25 i 30%. To znači

24



da se tokom grejanja električnom energijom iskorišćava svega 25 - 30% toplotnemoći uglja, dok se ostatak predaje okolini(gubici transformacije). Kada se ugalj sa-goreva u kotlu i dobijena toplota direkt-no koristi za grejanje, stepen iskorišćenja

uglja je 70 - 85%, što znači da je iskorišće-nje uglja (primarne energije) približno tri puta veće.

Sa šireg društvenog aspekta, upotrebaelektrične energije za grejanje ima deli-mičnog opravdanja samo u odnosu naekologiju, jer se sprečava zagađenje vaz-duha na mestu potrošnje. Problem aero-zagađenja je sve izraženiji, pogotovo u

velikim urbanim sredinama.Korišćenje električne energije za

grejanje jedino je energetski opravdanokada se koriste toplotne pumpe. S obzi-rom na to da je koeficijent grejanja toplotne pumpe oko 3, ukupan stepen isko-rišćenja primarne energije je 75 - 90%, što

je približno jednako stepenu iskorišćenjauglja tokom direktnog sagorevanja u grej-

nom kotlu.

P I T A N J A

1. Sta su toplotni gubici prostorije?

2. Kakva je razlika između pojedinačnih uređaja

za grejanje i centralnog grejanja?

3. Koji su osnovni kriterijumi za poređenje uređaja

za grejanje?

4. Koje su prednosti i nedostaci centralnog grejanja?

5. Koje su osnovne karakteristike peći na čvrsto

gorivo?

6. Koji postoje tipovi i koje su osnovne karakteri-

stike uređaja za grejanje električnom energi-

jom?

7. Koje su osnovne podele sistema za centralno

grejanje?

8. Koje su karakteristike radijatora kao grejnih

tela?

9. Koje su karakteristike konvektora kao grejnih

tela?

10. U čemu je specifičnost panelnog grejanja?

11. Od čega zavise ukupni troškovi grejanja?

12. Kako sistem za grejanje i način njegove ek-

sploatacije utiču na potrošnju energije za greja-

nje zgrada?

13. Zašto je neracionalno koristiti električnu ener-

giju za grejanje?

25



3. CENTRALNO GREJANJE

Toplota proizvedena u kotlu prenosi secevnom mrežom do svake grejane prosto-rije. Nosilac toplote (radni fluid) može bi-ti voda, vodena para, ulje ili vazduh.

Najčešći radni fluid je voda. Prednosti ko-rišćenja vode su njena široka rasprostra-njenost u prirodi i niska cena, a glavninedostatak je hemijska agresivnost (po-spešuje koroziju metalnih delova postro-

jenja za grejanje).

U zavisnosti od temperature vode koja polazi iz kotla, razlikuje se toplovodno ivrelovodno grejanje. U postrojenjima to-

plovodnog grejanja maksimalna tempera-tura vode ne sme preći 110°C, dok je usistemima vrelovodnog grejanja najviša

temperatura vode između 110 i 150°C.Visoka temperatura vode u grejnim teli-ma pokazala se loše u praksi. Pored opa-^snosti da se čovek opeče dodirnuvši grej-no telo, visoka temperatura je dovodila dosagorevanja organskih čestica prašine, što

je pogoršavalo higijenske uslove u za-grevanim prostorijama. Zbog toga se unašoj zemlji sistemi vrelovodnog grejanja

više ne koriste.U jednom periodu razvoja postrojenja

za centralno grejanje postojala je tenden-cija da se kao radni fluid, umesto vode,koristi mineralno ulje. Osnovna prednostmineralnih ulja kao nosilaca toplote u od-nosu na vodu je: neagresivnost premametalima, kao i veći specifični toplotnikapacitet, tako da se isti efekat grejanja

može postići uz manji protok radnog flui-da. Međutim, instalacije sa mineralnim

uljem su pokazale određene nedostatke ueksploataciji, tako da je ideja sa mineral-nim uljem kao nosiocem toplote u postro-

jenjima za centralno grejanje u našoj ze-mlji potpuno napuštena.

3.1. TOPLOVODNO GR EJA NJE' Princip rada centralnog toplovodnog

grejanja sastoji se u tome da se voda, za-grejana u kotlu do predviđene tempera-ture, sistemom cevi (razvodna cevnamreža) dovede do svakog grejnog tela. Ugrejnom telu_se voda hladi (odajući pritom toplotu zagrevanoj prostorij i)v a za-tim se ta ohlađena voda povratnom cev-nom mrezom vraća u kotao da se pon^j^

^zagreva,..

Pošto se voda u cevnoj mreži relativnomalo hladi, može se smatrati da je tem-

peratura vode na ulazu u grejno telo jed-naka temperaturi vode na izlazu iz kotla inaziva se razvodna temperatura vode,odnosno temperatura razvodne vode. Po-

vratna temperatura vode je temperaturavode na izlazu iz grejnog tela, odnosnona ulazu u kotao. Razlika između tempe-rature razvodne i povratne vode jednaka

je padu temperature vode u grejnom telu.

U našoj zemlji se obično usvaja temperatura razvodne vode od 90°C, a po-vratne vode od 70°C u projektnim uslo-vima. Ovaj sistem se kraće označava kao

90/70°C. Pad temperature vode u grej-nom telu u ovom slučaju je 20°C. Osim

26



vi MH\1 OOHOM v* P0V(Li(FHc»W N°C»\A x VO&v*

sistema 90/70°C koji se koristi u gotovosvim instalacijama toplovodnog grejanjasa radijatorima kao grejnim telima, u

praksi postoje i sistemi toplovodnoggrejanja 80/60°C, 60/45°C, 50/40°C itd.Prvi broj pokazuje temperaturu razvodne,

a dmgi povratne vode.Cirkulacija vode u postrojenju toplo-

vodnog grejanja može biti prirodna (gra-vitaciono grejanje) ili prinudna. Prinudnacirkulacija se ostvaruje cirkulacionom pumpom.

3.1.1. GRAVITACIONO GREJANJE

U postrojenjima toplovodnog gravitacio-nog grejanja cirkulacija vode se postiže

bez upotrebe mehaničkih uređaja, dakle- prirodnim putem. Kruženje vode izazi-va uzgonska sila. Gustina vode zavisi odtemperature. Sa porastom temperaturesmanjuje se gustina vode. Razvodna toplavoda ima višu temperaturu nego povratna

voda, sto znači da je gustina povratne vo-de veća od gustine razvodne vode (sl. 3.1).Upravo ta razlika gustina, koja postoji ?tstubu tečnosti visine h, prouzrokuje uz-gonsku silu koja pokreće vodu u sistemu.

57. 3.1. - Raspoloživi napor u sistemu toplovodnog gravitacionog grejanja: 1 - kotao; 2 - grejno telo;

3 - razvodna mreža; 4 —povratna mreža

Brzina strujanja vode u mreži je utolikoveća ukoliko je uzgonska sila veća. Inten-zitet uzgonske sile proporcionalan je vi-sini između grejnog tela i kotla i razlicitemperature razvodne i povratne vode.

Dobra strana gravitacionog grejanja ješto nema potrebe za ugradnjom pumpe usistem, a to znači da rad postrojenja nezavisi od električne energije. Osnovni ne-dostatak gravitacionog grejanja je taj što

je uzgonska sila relativno mala, pa vodastmji u mreži malom brzinom (do 0,2 m/s),tako da cevi moraju imati veće prečnike.Zbog ovog ograničenja, gravitaciono gre-

janje se uglavnom koristilo za grejanjemanjih objekata (porodična kuća, stan).Danas se gravitaciono grejanje vrlo retko projektuje i primenjuje, ali se jo š uvekmože naći u starim zgradama.

U zavisnosti od toga da li se horizon-talna cevna mreža vodi samo kroz po-dram ili postavlja i na tavan, razlikuju se

postrojenja sa donjim i gornjim razvo-

dom.

3.1.1.1. Postrojenje sa donjimrazvodom

Cevna mreža za distribuciju tople vode usistemu dvocevnog grejanja sastoji se odsledećih delova: glavni usponski vod, ho-

rizontalna razvodna i povratna mreža,usponski vodovi, priključci za grejna tela,sigurnosne cevi i vazdušna mreža. Glavniusponski vod čini cev koja iz kotla vodido horizontalne cevne mreže. Horizon-talna razvodna mreža je deo cevne mrežeod mesta račvanja glavnog usponskog vo-da do korena svake vertikale. Usponskivodovi (vertikale) predstavljaju vertikalni

deo cevne mreže od horizontalne mrežedo najviše etaže (odnosno najniže etažekod sistema sa gornjim razvodom) na ko-

27



joj se nalaze grejna tela. Grejna tela su priključcima povezana sa usponskim vo-dovima. Postoje razvodni priključak, nakome se obavezno nalazi radijatorskiventil, i povratni priključak, na koji seobično postavlja radijatorski navijak. Si-

gurnosnim cevima povezuju se kotao iekspanzioni sud. Postoje razvodna i po-vratna sigurnosna cev, mada u manjim si-stemima toplovodnog grejanja veza iz-među kotla i ekspanzionog suda može bitiostvarena samo jednom sigurnosnomcevi. Na sigurnosne vodove ne smeju biti

postavljeni uređaji za zatvaranje (ventili,zasuni i sl.). Vazdušna mreža služi za od-vođenje vazduha iz instalacije. Vazduhane sme biti u instalaciji toplovodnoggrejanja. Nagomilavanjem vazduha možese stvoriti vazdušni čep koji može pro-uzrokovati prekid cirkulacije vode u deluinstalacije. Takođe, vazduh u cevnoj mre-ži izaziva koroziju.

Osnovna karakteristika postrojenja to-

plovodnog grejanja sa donjim razvodom je da se horizontalna razvodna i povratnamreža vode ispod najniže etaže sa grej-nim telima (sl. 3.2). Cevi se najčešće

postavljaju ispod tavanice podruma. Ve-šaju se obujmicama za tavanicu ili se

postavljaju na konzole ubačene u zidove pri vrhu prostorije. Pošto podrum spadau prostorije koje se ne greju, da bi se

smanjili gubici toplote, horizontalna cev-na mreža se izoluje termoizolacionim ma-terijalom (mineralnom ili staklenom vu-nom), a izolacija obloži aluminijumskimlimom radi zaštite. Usponski vodovi kojiidu kroz zagrejane prostorije su vidni i ni-su izolovani. Horizontalna mreža, kao i

priključci, nije potpuno horizontalna, većse izvodi pod malim nagibom od 3 do 5%o,

odnosno 0,3 - 0,5%. Nagib od 5%o značida je jedan kraj horizontalne cevi dužine1 m pomeren vertikalno za 5 mm u od-

57. 3.2. - Sema dvocevnog gravitacionog grejanja sa donjim razvodom: 1 — kolao; 2 - grejno telo;3 - radijatorski ventil; 4 - ekspanzioni sud;

5 - horizontalna razvodna ipovratna mreža;6 - usponski vod (vertikala); 7 — priključci;

8 - vazdušna mreža; 9 —sigurnosna cev

nosu na drugi kraj cevi. Ovaj nagib omo-gućava nesmetano oticanje vode tokom

pražnjenja mreže, kao i pravilno odvođe-nje vazđuha iz instalacije tokom punjenjamreže i kasnijeg izdvajanja kiseonika izvode.

Za odvođenje vazduha iz instalacijekoristi se vazdušna mreža. Ona počinjeod kraja razvodne vertikale na najvišemspratu. Horizontalni deo vazdušne mreževodi se ili pod tavanicom najviše etaže, ili po podu tavana, kao što je prikazano naslici 3.2. Vazdušna mreža se izrađuje od

cevi najmanjeg prečnika, obično (j) 3/8.Vazduh se vodi vazdušnom mrežom ili dootvorenog ekspanzionog suda odakle seispušta u atmosferu, ili do automatskogodzračnog ventila. Ako u sistemu zagrejanje ne postoji otvoreni ekspanzionisud, ili nema tehničkih mogućnosti zavođenje vazdušne mreže, vazduh se možeispuštati i na samim radijatorima preko

odzračnih ventila koji se postavljaju navrh radijatora (na otvor naspram razvod-nog priključka).

28



U postrojenjima dvocevnog toplovod-nog grejanja cevna mreža se običnoizrađuje od crnih čeličnih cevi (bešavnihili sa šavom). Da bi se zaštitile od koro-zije, cevi se pre ugradnje očiste, a zatim

premažu (miniziraju) zaštitnom bojom.Posle toga se cevi farbaju bojom otpor-nom na temperature do 100°C ili se to-

plotno izoluju.

3.1.1.2. Postrojenje sa gornjimrazvodom

U sistemima dvocevnog toplovodnoggrejanja sa gornjim razvodom horizontal-

ni delovi razvodne i povratne mreže vodese na različitim etažama. Horizontalnarazvodna mreža se postavlja iznad najvi-ših grejnih tela (obično po podu tava-na), dok se horizontalna povratna mrežavodi pod tavanicom podruma (sl. 3.3).Položaj horizontalne povratne mreže jeidentičan kao u postrojenjima sa donjimrazvodom. Prednost sistema sa gornjim

razvodom je ta što se zbog dužeg putarazvodne mreže voda u njoj hladi tako dase povećava raspoloživi gravitacioni na-

por. S druge strane, to hlađenje vode je

Sl. 3.3. - Šema dvocevnog gravitacionog grejanja sa

gornjim razvodom: 1 - horizontalna razvodna mreža; 2 - horizontalna povratna mreža; 3 — glavni usponski vod; svi ostali elementi su isti kao na slici 3.2

štetno, jer se vrši u negrejanom tavanu, pa predstavlja energetski gubitak u siste-mu grejanja.

Postrojenjima sa gornjim razvodomnije potrebna posebna mreža za odvođenjevazduha (odzračna mreža), je r tu funkciju

ostvaruju usponski razvodni vodovi i ho-rizontalna mreža na tavanu koja se vodisa usponom prema otvorenom ekspan-zionom sudu. Glavni usponski vod običnoima i funkciju jedne sigurnosne cevi, od-nosno sigurnosna cev se vodi samo odmesta grananja glavnog usponskog vodau horizontalnu mrežu do ekspanzionogsuda.

Svi ostali elementi instalacije su istikao i u sistemu dvocevnog gravitacionoggrejanja sa donjim razvodom.

3.1.2. PUMPNO GREJANJE

Gravitacioni napor je nedovoljan za sa-vladavanje otpora strujanja vode u mre-žama većih dužina. Za centralno grejanjevećih zgrada neophodno je obezbediti prinudnu cirkulaciju vode. Kruženje vodeu postrojenju (od kotla razvodnom cev-nom mrežom do grejnih tela i povratnommrežom nazad do kotla) omogućava secirkulacionom pumpom. Prednosti pump-nog grejanja u odnosu na gravitaciono su

brojne:- nema ograničenja u dužini cevne

mreže i načinu njenog vođenja;

- cevna mreža je jeftinija, jer su zbogvećih brzina strujanja vode prečnicicevi manji;

- manja inertnost sistema (brže stupanje u dejstvo);

- bolje centralno regulisanje;- manji gubici toplote cevne mreže.

29



Nedostaci pumpnog grejanja su zavis-nost od snabdevanja električnom energi-

jom i potreba za održavanjem i povre-menim servisiranjem pumpe. Ovi nedostacisu praktično zanemarljivi u poređenju sa prednostima pumpnog grejanja, tako daono danas predstavlja dominantan načincentralnog grejanja. Najveći broj instala-cija centralnog grejanja se u današnjevreme izvodi kao toplovodno pumpnogrejanje. U zavisnosti od načina vođenjacevne mreže od kotla do grejnih tela, po-stoje dvocevno i jednocevno grejanje.

3.1.2.1. Dvocevno grejanje

Koncepcija dvocevnog pumpnog grejanja je vrlo slična onoj dvocevnog gravitacio-nog grejanja, samo što u instalaciji zagrejanje postoji i cirkulaciona pumpa.Mehanička energija koju pumpa predatoploj vodi (napor pumpe) troši se za sa-vlađivanje trenja u pravim deonicama ce-vovoda i lokalnih otpora. Pumpno greja-

nje se može izvesti i sa gornjim i sadonjim razvodom.

Položaj horizontalne razvodne mreženije u ovom slučaju bitan za funkcionisa-nje sistema, jer je napor pumpe znatnoveći od gravitacionog napora (koji takođe postoji usled temperaturske razlike raz-vodne i povratne vode). S obzirom na to

da je cevna mreža obično nešto kraća kod postrojenja sa donjim razvodom, kao i da je zbog montaže bolje da cevi horizontal-ne mreže (razvodne i povratne) budu jed-na pored druge, češće se primenjuje si-stem dvocevnog pumpnog grejanja sadonjim razvodom (sl. 3.4).

Cirkulaciona pumpa može biti ugra-đena u razvodni ili povratni vod. Pri oda-

biru mesta postavljanja pumpe treba uzetiu obzir: konfiguraciju cevne mreže, vrstu

ekspanzionog suda, mesto njegovog po-vezivanja sa kotlom i dr. Instalacija možeimati ili otvoreni ili zatvoreni ekspanzionisud; drugo rešenje češće se koristi udanašnje vreme. Na slici 3.4 prikazano jedvocevno pumpno postrojenje sa donjimrazvodom i zatvorenim ekspanzionim su-

dom. Odzračivanje instalacije može bitidvojno: centralno (preko vazdušne mrežei odzračnog lonca) i lokalno (preko odzra-čnih ventila na grejnim telima). Sigurnosniventil na kotlu štiti postrojenje od eventu-alnog nekontrolisanog povišenja pritiska,što bi, ako se ne spreči, moglo dovesti do

pucanja instalacije.

Sl. 3.4. —Šema dvocevnogpumpnog grejanja sa donjim razvodom: l —kotao; 2 — cirkulaciona pumpa;

3 - ekspanzioni sud; 4 — sigurnosni ventil; 5 -grejn o telo; 6- ce ntra lno odzraćivanje; 7—lokalno

odzračivanje

Na svaki razvodni priključak, ispredradijatora, postavlja se radijatorski ventil(sl. 3.5). Ovim ventilom može da se menja

protok tople vode kroz radijator i timereguliše njegovo odavanje toplote. Danasse obično ugrađuju dvostrukoregulišućiradijatorski ventili. Prethodna regulacijase obavlja u toku montaže sistema za

grejanje i njome se podešava nominalni protok vode kroz grejno telo. Taj postu-

30



Sl. 3.5. - Ugaoni radijatorski ventil

pak, pri kome se podešava položaj i naostalim ventilima u cevnoj mreži, nazivase balansiranje ili uregulisavanje cevnemreže i obavezni je element u procesuizvođenja radova na montaži postrojenjaza centralno grejanje. Drugi stepen regu-lacije radijatorskog ventila (tzv. fina re-

gulacija) obavlja korisnik, a njime se sma-njuje protok tople vode kroz radijatorkada je prostoriju potrebno manje grejati.

U poslednje vreme se na radijatorskeventile sve češće ugrađuju termostatskeglave (sl. 3.6). Njihov zadatak je da odr-žavaju stalnu temperaturu u prostoriji bezobzira na promene gubitaka, odnosno dobitaka toplote u prostoriji. Temperaturski

senzor meri temperaturu vazduha u pro-storiji. Izmerena vrednost se poredi sazadatom temperaturom (postavna temper-atura na termostatskoj glavi) i, u zavis-nosti od smera odstupanja, automatski seotvara, odnosno zatvara ventil i time povećava, odnosno smanjuje protok toplevode kroz radijator. Radijatorski ventili seizrađuju kao ugaoni (sl. 3.5) ili prolazni

(sl. 3.6).

Sl. 3.6. - Prolazni radijatorski ventil sa termostatskom glavom

^ t f T c e v v i A vRei,

3.1.2.2. Jednocevno grejanje

Za razliku od sistema dvocevnog greja-nja, kod kojeg se voda iz kotla (razvodnavoda) transportuje razvodnom mrežom, avoda ohlađena u grejnim telima (povratnavoda) vraća u kotao odvojenom, povrat-

nom cevnom mrežom, mreža jednocev-nih sistema je jedinstvena. Voda seistom cevi i dovodi u grejna tela i vraćaiz njih (sl. 3.7). Kod dvocevnog sistema,temperatura vode na.ulazu u svako grej-

no telo je ista i jednaka temperaturi raz-vodne vode. Kod sistema jednocevnoggrejanja, temperatura vode na ulazu ugrejna tela je različita. Samo prvo grejnotelo dobija vodu temperature vode naizlazu iz kotla, dok u ostala grejna telaulazi voda niže temperature (ohlađene u prethodnim grejnim telima u nizu). Zbog

toga se tokom projektovanja jednocev-nog grejanja vrši korekcija površine radijatora u odnosu na dvocevno grejanje.

U sistemu jednocevnog grejanja kori-sti se posebna vrsta radijatorskih ventila- ventili zajednocevno grejanje (sl. 3.8). Na ventilu se vezuju dve cevi (dovod tople vode u radijator i cev za vraćanje vodeiz radijatora). U samom ventilu postoji

obilazni vod (bajpas) za toplu vodu, takoda kroz grejno telo ne prolazi celokupna

31



Sl. 3.8. - Presek radijatorskog ventila za jednocevni sistem grejan ja:1 - dovod tople vode; 2 - ulaz vode u radijator; 3 - obilazni vod (bajpas); 4 - izlaz vode iz ventila

Sl. 3.9. —Šema jednocevnog grejanja sa horizontalnim razvodom

količina vode u mreži. Odzračivanje in-stalacije obavlja se na samim grejnim te-lima.

Prednost jednocevnog grejanja sastoji

se u tome što je potrebna kraća cevnamreža nego u dvocevnom sistemu. Ovo jeod posebnog značaja kada se centralnogrejanje naknadno ugrađuje u već posto-

jeće zgrade. Jednocevno grejanje se obič-no izvodi sa bakarnim cevima čija jemontaža lakša nego postavljanje čeličnihcevi. Bakarna cev se obično vodi po po-du, duž ivica prostorije i lako se maskira

lajsnom. Na jedan strujni krug obično sevezuje 4 —5 radijatora.

Jednocevno grejanje se u početkuobično primenjivalo za grejanje stanova(etažno grejanje) i manjih, porodičnihkuća. Danas postoje tehnička rešenja za

jednocevno grejanje velikihzgrada (sl. 3.9).Prednost ovakvog sistema grejanja, poredmanjeg broja cevi u stanu, jeste i mo-gućnost merenja utroška toplotne energije

po stanu, ugradnjom merila toplote naulazu u svaki stan. Potrošnju energije postanu kod klasičnih dvocevnih sistema jemnogo teže meriti, jer je potrebno ugradi-ti delitelje toplote ispred svakog grejnogtela. Osim toga, potrebno je ugraditi i cen-

tralno merilo toplote u kotlarnici, odnos-no toplotnoj podstanici.

32



3 .1 .3 . E K S P A N Z I O N I S U D 5

Ekspanzioni sud je obavezni sastavni deosvakog postrojenja za toplovodno i vrelo-vodno grejanje. Osnovna funkcija eks-

panzionog suda je omogućavanje nesme-

tanog širenja vode tokom njenog zagre-vanja od temperature okoline do radnetemperature (temperatura razvodne vo-de). Ekspanzioni sud ima, takođe, i fun-kciju održavanja hidrostatičkog pritiska uinstalaciji za grejanje. U sistemima sa ot-vorenim ekspanzionim sudom prekonjega se vrši i odzračivanje instalacije.Kada u postrojenje toplovodnog grejanja

ne bi bio ugrađen ekspanzioni sud, tokomzagrevanja vode povisio bi se pritisak usistemu i moglo bi doći do pucanja insta-lacije na kritičnom mestu (obično na mes-tu nekog spoja). Ekspanzioni sudovi seizrađuju kao otvoreni ili zatvoreni.

O T V O R E N I E K S P A N Z I O N I

S U D

Otvoreni ekspanzioni sud je povezan saatmosferom. Zapremina suda se deli navodeni i vazdušni deo (sl. 3.10). Otvoreniekspanzioni sud se nalazi na najvišoj tačkiu instalaciji, tako da se obično postavljana tavan. Pošto je tavan prostor koji sene greje, ekspanzioni sud mora biti dobro

termički izolovan lcako se voda u njemune bi zamrzla.

Ekspanzioni sud je povezan sa kotlom preko dve sigurnosne cevi: razvodne i po-vratne. Na sigurnosne cevi ne smeju se postavljati nikakvi zaporni organi, kakose cevi ne bi hotimice ili nehotice zatvo-rile i prekinula veza između kotla i ekspanzionog suda. Razvodna i povratna si-

gurnosna cev obično su spojene kratkomvezom kako bi se omogućila izvesna cir-

SI. 3.10. - Presek otvorenog ekspanzionog suda:

/ -prelivna cev; 2 - sigurnosna povraina cev;3 - sigurnosna razvodna cev; 4 - kratka veza -

cirkulaciona veza; 5 - odzračivanje

kulacija vode u cilju sprečavanja zamr-zavanja vode. Na otvorenom ekspanzio-nom sudu obavezno postoje prelivna iodušna cev. One su povezane pri vrhuekspanzionog suda. Prelivna cev se obič-no vodi do kotlarnice i dok se instalacija

puni, može se videti kada je sistem napu-njen. Odzračna (odušna) cev služi za od-vođenje vazduha u atmosferu i njena funk-cija je najizraženija za vreme punjenjainstalacije vodom.

Z A T V O R E N I E K S P A N Z I O N I

S U D

Osnovna prednost zatvorenih ekspanzio-nih sudova je u tome što mogu da seugrade na bilo koje mesto u postrojenju,a ne samo na najvišu tačku. Obično se

postavljaju u neposrednoj blizini kotla ta-ko da ne postoji opasnost ni od zamrzava-nja vode. Obavezno se koriste kada nematehničkih mogućnosti za postavljanje ot-

vorenog ekspanzionog suda (ne postojitavan, visina iznad najvišeg grejnog tela

33



3.11. - Presekzatvorenog ekspanzionog suda sa membranom: 1 - priključak na toplovodnu mrežu;

2 - vodeniprostor suda; 3 - membrana;4 —vazdušni deo suda

nije dovoljna i sl.), mada se danas sve višekoriste i kada postoji mogućnost za ugra-dnju otvorenog suda.

Postoje različite konstrukcije zatvore-

nih ekspanzionih sudova. U postrojenjimaza grejanje manjih kapaciteta koriste semembranski ekspanzioni sudovi (sl. 3.11).Sud je elastičnom membranom (od gume)

podeljen na dva dela: vodeni deo koji je povezan sa toplovodnom mrežom i vazdu-šni deo koji je ispunjen vazduhom ili azo-tom. Tokom zagrevanja voda se širi, krozsigurnosnu cev ulazi u ekspanzioni sud i

potiskuje membranu ka vazdušnom delu.Vazduh ili azot u vazdušnom delu se sabi-

ja i povišava mu se pritisak. Kada se vodau instalaciji za grejanje hladi, pritisakvazduha potiskuje membranu i voda se izekspanzionog suda vraća u instalaciju.

U velikim postrojenjima za grejanje pri-tisak vazduha u ekspanzionom sudu seodržava kompresorom (sl. 3.12). I u njima postoji membrana koja fizički razdvaja va-zdušni od vodenog dela ekspanzionog suda.

57. 3.12. - Zatvoreni ekspanzioni sud veće zapremine sa membranom i kompresorom: 1 —kompresor;

2 - prikljućak na toplovodnu mrežu;3 - membrana; 4 - odzračivanje

Postoje i tehnička rešenja zatvorenihekspanzionih sudova koji nemaju mem-

branu, već na vodenu površinu u ekspan-zionom sudu direktno deluje sloj vazduha

pod pritiskom. Da ne bi došlo do korozije, još je bolje rešenje da se pritisak vodeodržava pomoću azota iz boca.

U postrojenjima daljinskog grejanja pritisak vode u sistemu može da se posti-gne i pomoću posebnih pumpi (tzv. dik-tir-sistemi).

3.2. PARNO GREJANJE

Prvobitna centralna grejanja stanova uBeogradu izvedena su sa vodenom paromkao grejnim fluidom. Zbog toga tehničkinedovoljno obrazovan svet svoje central-no grejanje u stanovima i do današnjihdana naziva parno grejanje, iako je totoplovodno grejanje.

Na osnovu vrednosti pritiska vodene pare u instalaciji, parno grejanje može bi-

34



ti: grejanje parom visokog pritiska, greja-nje parom niskog pritiska i vakuumskogrejanje. Granica između pare visokog iniskog pritiska je pritisak od 1,5 bar, od-nosno natpritisak vodene pare od 0,5 bar(50 kPa).

Osnovni nedostatak pamog grejanjajevisoka temperatura grejnih tela. Kodgrejanja parom niskog pritiska tempe-ratura radijatora iznosi oko 100°C, a pa-rom visokog pritiska - preko 100°C. Dra-gi nedostatak parnog grejanja je slabamogućnost regulacije, tj. prilagođavanjatrenutnim potrebama za toplotom. Cen-tralna regulacija promenom količine pare

u instalaciji za grejanje pokazala se ne-efikasnom, pa se u praksi primenjuje re-gulacija uključeno/isključeno. To znači dase u periodu kada je prostoriju potrebnomanje zagrevati vrši periodično grejanje(sa prekidima).

Ovi problemi ne postoje kod vakuum-skog grejanja. Pritisak vodene pare u si-stemu vakuumskog grejanja je ispod atmo-

sferskog pritiska. Promenom pritiska uinstalaciji menja se i temperatura ispara-vanja, odnosno kondenzacije vodene pa-re, pa u tim sistemima postoji određenaregulacija odavanja toplote. Međutim, ja-vlja se dodatni problem —zaptivenost in-stalacije i održavanje vakuuma u njoj.Ovaj sistem parnog grejanja primenjivaose u SAD, dok u našoj zemlji nije kori-

šćen.Zbog navedenih nedostataka, grejanje

zgrada vodenom parom danas je veomaretko. U stambenim i poslovnim zgrada-ma se više ne instalira, dok se u industrij-skim pogonima i objektima u kojima sevodena para koristi za tehnološki procesvrlo retko primenjuje. I u tim objektima sevodena para dovodi u razmenjivač toplote para/voda, a zatim se dobijena topla vodakoristi za grejanje prostorija. Budući da u

našoj zemlji još uvek funkcionišu postrojenja za grejanje parom, biće navedeneosnovne karakteristike sistema za greja-nje parom niskog pritiska, koji se kod nasnajčešće primenjivao.

3.2.1. GREJANJE PAROM NISKOGPRITISKA

Princip rada parnog grejanja se umnogo-me razlikuje od principa rada toplovod-nog grejanja. Vodena para se proizvodi u

parnom kotlu (sl. 3.13). Suvozasićena pa-

Sl. 3.13. - Principijelna šema parnog grejanja:1 —parni kotao; 2 —parna mreža; 3 — radijatorski

ventii; 4 - radijator; 5 - odvajač kondenzata;6 - kondenzna mreža; 7 - odzračivanje

ra straji kroz parnu mrežu do grejnog te-la. Parna mreža odgovara, na neki način,razvodnoj cevnoj mreži toplovodnog gre-

janja . Strujanje pare kroz cevnu rnrežuostvaraje se pod dejstvom natpritiska pareu kotlu. U grejnom telu para se konden-zuje i predaje toplotu kondenzacije pro-storiji. Kondenzat stvoren u grejnom teluse kondenznom mrežom vraća u kotao na

35



ponovno zagrevanje i isparavanje. Konden-zna mreža odgovara povratnoj mreži toplovodnog grejanja. Na slici 3.13 sa pk jeoznačen natpritisak pare u kotlu.

Ispred radijatora se postavlja radija-torski ventil, a iza radijatora, na povrat-

nom priključku, nalazi se odvajač kon-denzata (parni ustavljač). Odvajač kon-denzata treba da spreči prodor pare izgrejnog tela u kondenznu mrežu, a iz njeu atmosferu. Postoje različite konstrukcijeodvajača kondenzata. Na slici 3.14 prika-

Sl. 3.14. — Odvajač kundenzata: 1 —ulaz pare; 2 — odvod kondenzata

zan je parni ustavljač sa dilatacionimtelom u obliku harmonilce. Kada para pro-dre u odvajač kondenzata, dilataciono te-lo se raširi i zatvori prolaz ka kondenznojmreži. Skupljanjem kondenzata u parnomustavljaču snižava se njegova temperatura(kondenzat ima nešto nižu temperaturu od

pare), dilataciono telo se skuplja, otvara se prolaz i kondenzat otiče iz odvajača kon-

denzata.Kao i kod toplovodnog grejanja, parno postrojenje može biti sa gornjim i donjimrazvodom. Kondenzna mreža može bitinisko ili visoko postavljena, pa se razliku-

ju sistemi sa mokrom i suvom konden-znom mrežom.

Na slici 3.15 prikazana je šema postrojenja za grejanje parom niskog pritiska sa

donjim razvodom i suvom kondenznommrežom. I parna i kondenzna mreža vode

H—

3-

H -----

2 !36

■

------l ' c

,_A_f T

57. 3.15. — Šema sisrpma grejanja jjarom niskog pritiska sa donjim razvocldm i suvom kondenznom mrežom:

1 —parni kotao; %- parna mcfeža; 3 — kondenzna mreža; 4 —U-cev;\5 - odzračžvanje; 6 —grejno telo

se ispod tav^nrce^podruma. Kondenznamreža se naziva suva, jer je samo jedan deonjenog poprečnog preseka ispunjen kon-denzatom. Na drugoj vertikali je prikaza-no odvodnjavanje parne mreže pomoćuU-cevi. Jedan krak U-cevi vezan je za pa-rnu, a dmgi za kondenznu mrežu. Pošto u

kondenznoj mreži vlada atmosferski priti-sak, a u parnoj pritisak u kotlu umanjen za

pad pritiska pri stmjanju pare, nivoi vodeu cevima će se razlikovati za tu visinu(proporcionalnu razlici pritisaka). U-cevmora biti dovoljno dugačka da bi sprečila prodor pare iz parne u kondenznu mrežu.

Ako se iz nekog razloga kondenznamreža ne vodi pod tavanicom nego pri

podu podmma ili u posebnim kanalima,onda je ona uvek puna kondenzata, pa senaziva mokra kondenzna mreža. Nivo vo-de u kondenznoj mreži označen je na sli-ci 3.16 sa b-b i odgovara pritisku pare ukotlu. Vazduh se iz instalacije odvodi va-zdušnom mrežom koja se postavlja pri-

bližno na 30-50 cm iznad nivoa vode ukondenznoj mreži. Vazdušna mreža je po-

vezana sa kondenznom mrežom i atmo-sferom.

36



Sl. 3.10. - Šema šistema grejanja parom niskog pritiska \a donjim razvodom i

mokrom kbndenznom mrežom: / [ - kondenzna inreža; 2 - vazdušna \ mreža; svi oshfli elementi su isti

\ kao na slici 3.15

] __ c1 ____ I

Kondenzat se u kotao može vratiti pri-rodnim putem (gravitacioni povraćaj), kaošto je prikazano na slikama 3.15 i 3.16, ili

pomoću pumpe za kondenzat. Prvi načinse primenjuje u manjim postrojenjima ionima sa nižim pritiscima pare u kotlu. Uvećim postrojenjima kondenzat se skupljau rezervoaru (gravitacionim putem), a za-tim se pumpom prebacuje u kotao.

P I T A N . T A

1. Koji se radni fluidi koriste u postrojenjima za cen-

tralno grejanje?2. Kako radi toplovodno gravitaciono grejanje?

3. Kakva je razlika između sistema za grejanje sa gornjim i donjim razvodom?

4. Koje su osnovne prednosti pumpnog u odnosu na gravitaciono grejanje?

5. Kakva je razlika između dvocevnog i jednocev-

nog grejanja?

6. Koji tipovi radijatorskih ventila postoje?

7. Kako se odvodi vazduh iz instalacija toplovodnog grejanja?

8. Koje su osnovne funkcije ekspanzionog suda?9. Koje su razlike između otvorenog i zatvorenog

ekspanzionog suda?

10. Koji su nedostaci grejanja parom u odnosu na

toplovodno grejanje?

11. Kako radi sistem za grejanje parom niskog pritiska?

12. Koja je fimkcija odvajača kondenzata?

13. Koja je razlika između suve i mokre kondenzne mreže?

14. Kako se kondenzat vraća u parni kotao?

37



4 . TOPLOTNIIZVORI DISTRIBUCIJATOPLOTNE ENERGIJE

i

4.1. VRSTE TOPLOVODNIHIZVORAIN JIH O V ZADATAK

Toplovodnim sistemima grejanjaproizvo-di se, transportuje i distribuira, odnosnokoristi voda temperature do 110°C. Toplavoda se može proizvesti u kotlovima - tzv.

kotlovima za centralno grejanje pomoćurazmenjivača toplote, ili u nekim dmgimaparatima koji se nazivaju generatori to-

ple vode.

U Evropi, pa i kod nas, do šezdesetihgodina uglavnom su se lcoristili člankastiliveni kotlovi za centralno grejanje. Šez-desetih godina počela je široka primenatečnih goriva i uvođenje kotlova za sago-

revanje tečnih goriva. Danas se proizvodesledeći kotlovi za centralno grejanje, kaoi drugi toplovodni izvori.

- Pošto poskupljuju sve vrste fosilnihgoriva (gasovita, tečna i čvrsta), proizvodese kotlovi sa manjim toplotnim gubicima.Ovo se naročito odnosi na sniženje temperature dimnih gasova. Zbog toga se pro-

izvodi sve veći broj kotlova za centralnogrejanje u čeličnoj izvedbi za korišćenjetečnih, gasovitih ili čvrstih goriva. Ovikotlovi se najčešće rade za temperaturevode u potisu 90°C a u povratku 70°C.

- Za pojedinačne stanove ili porodičnezgrade proizvode se uslovno nazvani elek-trični kotlovi. Voda se zagreva električ-nim grejačima, što znači da nema klasič-

nog ložišta.

- Da bi se poboljšao godišnji stepenkorisnosti, odnosno da bi grejanje bilo

je ftin ije, sve se više koriste kotlovi sa promenljivom temperaturom vode, a to sutzv. grejni kotlovi sa niskom temperatu-rom, koji se izrađuju sa kapacitetom do600 kW. Ovi kotlovi se izrađuju tako da

maksimalna temperatura vode pri pogonuiznosi 75°C. U zavisnosti od spoljašnjetemperature vazduha i drugih uslova onimogu da rade automatski sa temperatura-ma do 40°C, ili se podešavaju na maksi-malnih 55°C, a da se pri tome ne stvarakondenzat, odnosno niskotemperaturskakorozija. Ova korozija nastaje ako produ-

kti sagorevanja sadrže sumporna jedinje-nja koja se rastvaraju u vodi i stvarajusumporastu, odnosno sumpornu kiselinukoja je agresivna na čelične delove kotla.

- Uz toplovodne kotlove mogu se po-staviti poseban cevni registar i rezervoarza pripremu tople vode. Ova voda se možekoristiti za sanitarne potrebe, tj. za kupa-nje i pranje. Ovaj sistem ne zavisi od si-stema za grejanje.

- Sistem toplovodnog grejanja možese takođe kombinovati sa toplotnom pum-

pom, solarnim kolektorima i termalnimizvorima. Ova postrojenja se nazivaju bi-valentni sistemi za grejanje. U ovakvom si-stemu grejanja sistem regulacije je neštosloženiji, ali se sigurno povećava godišnji

stepen korisnosti postrojenja za grejanje.

38



4.2. KOTLOVI ZA CENTRALNO

GREJANJE

4.2.1. LIVENI Č LANKASTI

KOTLOVI

4.2.1.1. Opšte

Liveni člankasti kotlovi se proizvode zamala i srednja postrojenja kapaciteta do700 kW. Ovi kotlovi imaju manji značajod kotlova koji koriste tečna goriva (lakolož-ulje i mazut) i gasovita goriva, jer višezagađuju životnu sredinu, naročito jezgranaseljenih mesta. S obzirom na to da su inešto skuplji, oni su u prvom trenutku i

manje ekonomični. Međutim, pogodniji suzbog mogućnosti boljeg snabdevanja ug-ljem, naročito kada se greje duži period ikada su uslovi snabdevanja ugljem oteža-ni (u zimskom periodu). Upotrebljavajuse i onda kada je snabdevanje tečnim gori-vom ili gasom otežano ili je nemoguće.

4.2.1.2. Karakteristike

Ovi kotlovi su počeli da se proizvode kra- jem prošlog veka, i to za sagorevanječvrstog goriva, odnosno kvalitetnijih ug-ljeva. Sastoje se od većeg ili manjeg brojačlanaka, koji se spajaju sa prednjim i zad-njim člankom. Na taj način se identičnimčlancima postižu različiti kapaciteti ko-

I tlova. Osim ove konstrukcione karak-teristike, ovi kotlovi se odlikuju velikom pogonskom sigurnošću i minimalnom opa-snošću od korozije sa spoljašnje i unutra-šnje strane grejnih površina kotla.

Pojedini članci kotla su šuplja tela sa

čije se unutrašnje strane nalazi grejna vo-da, a duž spoljašnje strane struje dimni

gasovi. Sastavljanjem članaka formirajuse rešetka duž cele dužine kotla, otvor za

punjenje gorivom, prolazi za strujanjedimnih gasova, zbirni kanal za odvoddimnih gasova i prostor za pepeo. Na pre-dnjem članku nalaze se vratanca za lože-nje i vratanca za pepeo, a krajnji članakima priključak za dimni kanal ili cev za

odvod dimnih gasova. Pojedini članci sa-stavljaju se pomoću dvostruko koničnihkotlovskih nazuvica i anker-zavrtanja za

pritezanje. Zaptivanje na strani dimnihgasova postiže se letvama za zaptivanje,uz dodatak kotlovskog kita ili trake zazaptivanje. Ovi kotlovi su uglavnom sime-trični. Č lanci većih kotlova dele se na dva

polučlanka, i tada se punjenje ugljem oba-

vlja odozgo.

4.2.1.3. Ložišta

Ložišta člankastih kotlova pogodna su zamrke ugljeve, brikete i sušene lignite. Po-voljnija su goriva koja imaju manje pe-

pela i vlage u sebi. Ova ložišta mogu biti

za gornje i donje sagorevanje. Ovi kotlovise znatno bolje eksploatišu ako se ložekoksom. U ložištima za gornje sagoreva-nje (sl. 4.1) užarena je cela količina gori-va koja se nalazi u ložišnom prostoru, adimni gasovi prostrujavaju kroz sloj gori-va. Loži se sa prednje strane.

Pri donjem sagorevanju (sl. 4.2) gaso-

vi se odvode kroz kanale koji se nalaze sastrane na donjem delu ložišta. Sagoreva-nje se odvija samo u donjem delu ložišta.Prednost ovog načina loženja je ta što jesloj žara nepromenljiv i zbog toga je i kapa-citet nepromenljiv, sa visokim stepenomkorisnosti. Kotlovi sa progorevanjem mo-gu se više opteretiti, pa se tako brže zagre-vaju. Uglavnom su manji kotlovi kapaci-

teta do 50 kW sa gornjim, a srednji i velikikotlovi sa donjim sagorevanjem.

39



Sl. 4.1. - Liveni ćiankasti kotao sa gornjim sagorevanjem: a) sa jednom promajom, b) sa dve promaje, c) asimetrična verzija

Sl. 4.2. - Liveni člankasti kotao sa donjim sagorevanjem: a) sajednom promajom, b) sa dve promaje, c) sa dovođenjem sekundarnog vazduha u ložiste

U slučaju donjeg sagorevanja može se

ložiti i odozgo, i to pomoću dodatnog ša-

hta ili levka za ubacivanje goriva u lo-

žište. Goriva bogata gasom, kao što su

kvalitetniji ili sušeni ligniti, mrki ugljevi

ili sitniji komadi goriva, zahtevaju dovo-đenje sekundarnog vazduha radi potpuni-

jeg sagorevanja, koji se ubacuje u loži-

šte sa strane (bočno) u zonu sagorevanja(sl. 4.2-c).

Danas se obično izbegavaju liveni član-

kasti kotlovi kapaciteta manjih od 100 kW.

Ekonomičniji su kotlovi na električnu en-

ergiju ili tečno, odnosno gasovito gorivo.

Zbog toga se liveni člankasti kotlovi upo-

trebljavaju za veće kapacitete. Tada se iz-

rađuju kao dvodelni (sl. 4.2-b i c), a takav

kotao detaljno je prikazan na slici 4.3.

Na ovoj slici se vide dimni kanali (1)

kroz koje odlaze dimni produkti sagore-

vanja. Ovakvo strujanje se naziva dvopro-majno, a kotao - kotao sa dve promaje, jerdimni gasovi koji izađu iz ložišta dva pu-

ta stmje preko istog članka. Pozicija (2) predstavlja vezu vodenih prostora. Pozici-

ja (3) predstavlja kanale za dovod se-kundarnog goriva u ložište. Otvor (4)služi za čišćenje dimnih prolaza. Pozicija

(5) predstavlja vezu vodenih prostora ili

parnih prostora ako ovi kotlovi rade kao

40



Sl. 4.3. - Člankasti dvodelni kotao:1 — dimni kanal; 2 — veza vodenih prostora; 3 —dovod seknndarnog vazdulta za sagorevanje; 4 - otvori za čišćenje dimnih proiaza; 5 — veza vodenih ili

parnih prostora ako je kotao za proizvodnju vodenepare; 6-ložište;

7 - rešetka; 8 — prostor za pepeo;9 —sloj ugija iznad iožišta;

10 - otvor za uhacivanje uglja

parni (obiČ no sa natpritiskom suvo za-

sićene vodene pare od 0,5 bar, temperatu-

re 111,4°C). Prostor (6) predstavlja ložišteu kome sagoreva ugalj, (7) je rešetka a (8)

prostor za pepeo (pepeljaru). Ugalj (9) koji se nalazi iznad ložišta (6) ubacuje sekroz otvor (10).

4.2.2. Č ELIČ NI KOTLOVI

4.2.2.1. Opšte

Celični kotlovi se proizvode već duže vre-me, i to u različitim lconstrulccijama. Odšezdesetih godina počinju velilce promeneu koncepciji ovih kotlova, jer je naglaekspanzija ovih konstrukcija izazvalaznačajnu primenu tečnih i gasovitih gori-va kao energenata. Međutim, tamo gde ne

postoji mogućnost za dovod gasa ili jesnabdevanje tečnim gorivima otežano,

koriste se kotlovi za čvrsta goriva. Od čvr-stih goriva uglavnom se koriste ugalj, drvo,

drvni otpaci i biomasa.Kod manjih kotlovskih jedinica za eta-

žno grejanje ili za grejanje manjih obje-kata koriste se kombinacije kotlova sa je-dnim od goriva sa električnim grejačima.Električni grejači se uključuju da zagre-vaju vodu u prelaznim godišnjim dobima(jesen - proleće), kada temperature spo-ljašnjeg vazduha nisu ekstremno niske.

U većim gradskim četvrtima, delovimagradova, skupini većih stambenih bloko-va i solitera češće se koriste vrelovodnikotlovi (temperature vode za grejanje višeod 110°C).

4.2.2.2. Karakteristike

Osnovne karakteristike čeličnih kotlova, bez obzira na tip i konstrukciju, jesu:

41



Bi

OOO

f

IjpS

l e ilc ld

s ć .B

10

12

- 911

35

1 3

1 4

Sl. 4.4. - Čelični kotao za etažno grejanje: I - ložiste; 2 - dimni lcanaii; 3 —odvod dima; 4 - vodom hladena rešetka; 5 —pepeijara; 6 — usmerivač; 7 — zamenljiva vrata; H - vrata za loženje; 9-polazni vod;10 —povratni vod; II - sigurnosni polazni vod R1", 12 - sigurnosni povratni vod - punjenje, pražnjenje

R I ’’; 13 - regulator promaje R 3/4 ’’; 14 — ručica usmarivača; 15 - otpiata sa izolacijom; 1 6 - bojler za sanitarnu toplu vodu

- moguća je opravka zavarivanjem;

- podesni su za visoke temperature i

više pritiske; moguće je veće opterećenjegrejnih površina;

- veliki kapaciteti po jedinici do oko

15 MW i više. U našoj zemlji se izrađujunešto niži kapaciteti, jer je povoljnije ve-

zati dva kotla za potreban kapacitet. Za većekapacitete od 15 do 20 MW upotreblja-

vaju se vrelovodni kotlovi, jer su kon-strukciono kompaktniji, a samim tim i je-ftiniji;

- nedostatak im je što postoji opasnostod niskotemperaturske korozije veća ne-

go kod livenih kotlova;

- kotao se ne može povećati dodava-

njem članaka, što i ne predstavlja velikinedostatak jer se pouzdana regulacija

42



Sl. 4.5. - Čelični kotao za etažno grejanje: l —ložište; 2 - dimne cevi; 3 —pepeljara; 4 - vodom hlađena rešetka;5 - predgrevanjepovratne vode; 6 —Mh-anoda; 7 - bojler za toplu vodu; 8 —oplata sa izolacijom; 9 —poiazni vod; 10 - povratni vod; 11 —priključak termičkog osiguranja kotla; 12 —sigurnosnipolazni vod; 13 —sigurnosnipovrat-

ni vod - punjenje, pražnjenje; 14 —odzračivanje; 15 - odvođenje tople vode iz bojlera; 16 —cirkulacioni vod;17 —dovod vode i pražnjenje bojlera; 18 - regulator promaje za loženje sa čvrstim gorivom R I ", 19 - električni

grejać - dodatna oprema; 20 - pumpa za bojler — dodalna oprema; 21 - odvod dimnih gasova sa klapnom;22 - otvorza čišćenje; 23 - uklopna ploča

43



Tabela 4.1

M ode l K apa -

citet

kod

ugl ja

K apa-

citet

kod

ulja i

p li n a

Volu-

m en

bo j-

lera

K apa-

citet

bo j-

lera

Koli-

čina

vode

u

kot lu

L L l B » 1 H H i I l 2 » 3 « 4 Pre -

se k

d i m-

n j a ka

Pro- Povra -

m aja tak

M asa M asa

be z

bo j-

lera

kW kW 1 I/h I mm m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m P a DN kg kg

S 25 25 32 95 600 94 641 778 641 595 595 1625 1 032 750 518 400 160 20 40 353 257

S 30 30 37 120 740 109 761 8 98 761 595 595 1625 1032 750 518 400 160 20 40 415 297

S 35 35 43 120 740 113 761 898 761 595 5 95 1625 1032 750 518 400 160 22 40 423 305

S 40 40 48 180 81 0 132 826 977 826 700 700 1812 1110 830 550 450 180 25 40 531 375

S 50 50 62 180 8 10 180 905 1056 826 822 700 1860 1150 872 593 450 180 25 40 605 449

S 65 65 78 315 1260 270 986 1180 986 83 8 83 8 2163 1348 930 624 480 200 28 50 861 631

S 80 80 99 315 1260 270 986 1180 98 6 838 838 2163 1348 930 624 480 200 28 50 873 643

S 100 100 122 315 1260 280 1160 1350 986 880 838 2283 1428 990 650 550 230 30 65 998 768



Tabela 4.2

M ode l K a pa -

citet

ko d

ugl ja

K apa-

citet

ko d

u lja i

p li n a

Koli-

čina

vode

u

kot lu

Boj le r L l L H B G F E D D im -

n j a k

Min.

p ro -

m aja

za

čvrs ta

goriva

P ovra -

ta k

Pri -

kl ju-

čak

hladne

i tople

vode

K ružn i

vo d

Sigur-

nosni

vo d

p un je -

nje -

-p ra ž -

njenje

M asa

kot ia

Kapac .

b o jl er a

kod

t e mp .

45°C

kW kW lit. lit. m m m m m m m m m m m m m m m m ® m m m mVS D N c o l (“ ) c o l (“ ) co l ( “) c a . k g l it ./ h

L 25 26 26

32

96 95 64 1 5 85 1 620 750 416 518 4 00 781 160 2 32 1 1 1 320 8 10

L 30 32 32

37

10 9 120 761 585 1620 750 416 518 400 900 160 2 32 1 1 1 370 740

L 35 34 37

43

*113 120 761 585 1620 750 416 51 8 400 900 160 2 40 1 1 1 390 740

L 40 39 43

48

132 185 840 650 1800 830 420 583 450 980 180 2 40 1 1 1 530 81 0

L 50 48 56

62

140 185 840 650 1800 830 420 583 450 980 180 2 50 1 1 1 53 5 81 0



čeličnih kotlova može vršiti u oblasti od20 do 100% od nominalnog kapaciteta.Ovo se odnosi na kotlove ložene tečnim igasovitim gorivom;

- složen transport i montaža većih je-dinica.

Za pojedinačne stanove, za porodičneobjekte i za manje objekte sa više stanovaizrađuju se kotlovi za etažno grejanje(sl. 4.4).

Kotao na slici 4.4 predviđen je za ugalji za ručno loženje. Ugalj se ubacuje krozvrata za loženje u ložište, i pada na re-šetku, koja se kod modernih konstrukcija

hladi vodom. Da bi se što više toplote oddimnih gasova predalo vodi za grejanje,obično se formiraju dimni kanali izmeđuregistara od cevi ili od cevnih zidova. Onisluže da gasovi što duže putuju kroz njih(2) i predaju toplotu grejnim površinama.

Na izlaz iz kola obično se postavlja regu-laciona klapna (3). Ona ima zadatak da re-guliše protok dimnih gasova, i kada se

prekine loženje, a u kotlu ima još žara, dase zatvaranjem spreči brzo dogorevanježara i hlađenje kotla.

Na kotlu se obavezno nalazi regulator promaje (13) koji u zavisnosti od tempe-rature polazne vode za grejanje dovodi vi-še ili manje vazduha za sagorevanje.

Ovi kotlovi mogu biti izvedeni od dvo- plašnih zidova ili od cevnih registara koji

čine zidove kotla. Mogu biti opremljeni i bojlerom za toplu sanitarnu vodu (16).Ovaj bojler se greje indirektno vodom zagrejanje. Svaki bojler je opremljen dovod-nom cevi za hladnu vodu, odvodom toplevode, sigurnosnom cevi ili ventilom sigur-nosti na vodu za toplu vodu, kao i termo-metrima. Na slici 4.4 vidi se da je sa donjestrane bojlera ugrađen električni grejač za

pripremu tople vode u periodu kada nemagrejanja.

Na donjem delu slike 4.4 prikazana jevarijanta kotla bez bojlera za toplu vodu.

U tabeli 4.1 dati su orijentacioni po-daci za čelični etažni kotao sa slike 4.4.

Na slici 4.5 prikazan je kotao za etažnogrejanje sa gorionikom za tečno gorivo,

ili čvrsto gorivo. Podaci o tom kotlu datisu u tabeli 4.2.

Da bi se ilustrovale ove kombinacije,na slici 4.6 prikazan je etažni kotao sa boj-lerom ili bez bojlera za toplu vodu i za svetri vrste goriva.

46



Sl. 4.6. - Sema etažnog kotla za centralnnl j no grejanje za razlićita goriva i u kombinaciji sa bojlerom i

UPotr°šnu vodu (proizvod „ Panonija “ - Inđija)uez oujiera

4.2.3. BLOK-KOTLOVI

Za izradu većih kapaciteta toplovodnih

kotlova koriste se iskustva izgradnje

parnih kotlova, pa se kotlovi izgrađuju

kao blok-kotlovi raznih kombinacija. Ovi

kotlovi mogu se ložiti čvrstim, tečnim i

gasovitim gorivima.

Na slici 4.7 prikazan je jedan toplo-

vodni kotao, predviđen za proizvodnju

tople vode do 110°C. Kotao je konstruisan

za sagorevanje tečnog ili gasovitog goriva.

Kotao prikazan na slici 4.7 ima hori-

zontalnu konstrukciju sa dva prolaza dim-

nih gasova (ravna plamena cev i dimne

4 7



cevi). Na izlazu iz dimnih cevi nalazi se

priključak za dimnjak kroz koji dimni ga-

sovi odlaze u dimnjak.

U ravnoj plamenoj cevi je omogućen

povratak plamena, što obezbeđuje potpu-

no sagorevanje i visok stepen iskorišće-

nja. Plamena cev je zavarena za prednje

dance, a preko posebne konstrukcije no-

sača ostvarena je veza između zadnjeg

danca kotla i danca plamenih cevi.

Dimni gasovi, nastali sagorevanjem

goriva, okreću se u plamenoj cevi i sku-

pljaju se u prednjoj komori odakle ulaze u

dimne cevi. Ohlađeni dimni gasovi se

skupljaju u zadnjoj komori, a iz nje se od-vode dimnim kanalima do dimnjaka.

Vrata kotla su ujedno i prednja komora

kotla i na njih se postavlja gorionik. Vrata

su obložena termoizolacionom masom.

Kotao radi sa natpritiskom na stranidimnih gasova, a potreban natpritisak za

savladavanje otpora strujanju kroz kotao

obezbeđuje ventilator koji se nalazi nagorioniku.

Kotao je snabdeven svom potrebnom

armaturom i mernim instrumentima.

Ozid kotla, kao zaštita od dejstva to-

plote na materijal kotla i okolinu, sveden je na minimum. Ceo kotao je izolovan

vunom za izolaciju, koja može biti stakle-

na, kamena, mineralna; i obložen je lime-nom oplatom, koja je tako izvedena da

kotao ima četvrtasti oblik.

U tabeli 4.3 date su karakteristike kotla

kapaciteta do 3000 kW. U ovakvim tabe-

lama daju se svi podaci potrebni za ugra-

dnju ovakvih kotlova. Oni se uglavnom

odnose na povezivanje kotlova sa cevima,

kao i na opterećenje temelja, kada se pro-

jektuju i izvode građevinski objekti.

48



Tabela 4.3

K O T A O T M G 1.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 17 21 26

K A P A C I T E T K O T L A kW 128 233 349 46 5 581 698 814 930 1163 1512 2000 2500 3000

PO TR O ŠN JA GO RIVALAK O U LJE Hd=4 2.1M J/KG

kg/h 12.5 22.5 33.5 44.5 56 67 78.5 89.5 112 145 19 2 240 288

Z E M N I GA S IId =3 5.6 M J/K G m 3/h 14.5 27 40 53.5 67 80 93.5 107 134 174 230 287 345

RA D N I P R IT IS A K bar 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

S A D R ŽA JV O D E 1 29 5 445 555 650 92 0 1030 12 50 1 420 1690 1750 2095 2800 40 50

T1

DN

50 65 80 10 0 10 0 100 125 125 125 150 200 200 20 0

T2 50 65 80 100 100 100 125 125 125 150 200 200 200

PR IK LJ U Č C I T3 32 40 50 50 50 65 65 65 65 80 80 100 12 5

NA K O T L U T 425 32 40 40 40 50 50 50 50 65 65 80 10 0

T5 40 40 40 ■ 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

© T 6 m m 200 25 0 300 300 300 300 300 350 350 3 50 400 450 450

A

m m

900 980 1050 11 60 1270 1340 1340 1470 147 0 1 680 1860 2100 2100

D IM EN ZIJE H 1130 1230 138 0 14 00 1550 17 20 1720 1770 1770 1900 2150 235 0 2 35 0

KO TL A c125 165 175 215 215 215 215 250 250 26 5 26 5 265 380

L 1340 1 740 1 800 2200 2200 2 30 0 2 35 0 2 505 260 5 2930 3060 3850 3850

D IM EN ZIJE STO PE Am m

900 980 1050 1160 1270 1340 1340 147 0 1470 1 680 1860 2100 2.100

K O T LA B1000 1400 1500 1650 18 50 19 50 20 00 21 00 22 00 2 32 0 2450 3150 3150

TE ŽIN A K O TL A k g 75 0 1005 1 31 0 1580 1940 1890 21 50 2 45 0 2550 3 50 0 4 35 0 5750 6000

O PTE R EĆ E N JE TEM ELJA

K O T L A kg 14 50 17 00 1950 2600 28 00 3 35 0 3 550 4 05 0 46 00 550 0 69 00 84 00 11000

'O



4.2.4. AUTOMATSKI RADKOTLOVA

Obezbeđen je automatski rad kotlova natečna i gasovita goriva. Podešeni su ele-menti za automatski rad, kontrolu i upra-vljanje, tako da se promenom kapaciteta

povećava količina goriva (kada je posreditečno ili gasovito gorivo). Količina gorivakoja se dovodi ili odvodi ide preko regula-cionih elemenata ka gorioniku, ili se sma-njuje povratkom od gorionika. Automat-ski se signaliziraju nepravilnosti u radukola. Na primer, ako se izgubi plamen iliugasi kotao, preko foto-ćelije se zau-stavlja dalji dovod goriva. Na taj način se

sprečava eksplozija ili gubljenje goriva.Radom ovakvih automatskih kotlova natečno ili gasovito gorivo komanduje se sakomandnog pulta ili sa centralne koman-de kompletne kotlarnice, odnosno toplane.

Kada se loži čvrstim gorivima, automa-tizacija je nešto složenija. Naime, auto-matsko loženje se može obaviti ako jeugalj manje ili više stalne granulacije. Ta-da se iz kotlovskog bunkera transporte-rom ubacuje ugalj u dozirni ili prihvatni

bunker, iz koga se ugalj ubacuje u ložište.

Pepeo se takođe odvodi automatski. Naslici 4.8 prikazan je jedan sistem za auto-matsko snabdevanje gorivom i odvođenje pepela. Dovod goriva može se regulisativentilatorom ili preko otvora za dovodgoriva.

Rad kotlova u kojima se spaljuje bio-masa, kao što su slama, stabljike biljaka islično, složen je i ne može se automatizo-

vati. Takvi ostaci obično se skupljaju i baliraju, bale se zatim odvoze do kotlarni-ca i spaljuju u kotlovima. Rad je mogućeautomatizovati jedino ako je veličina balaili briketa goriva uvek konstantna.

Sl. 4.8. —Kotao sa otvorom za punjenje sa automatskim punjenjem i odvođenje šljake i pepela

50



Takođe je nemoguće uvesti potpunoautomatski rad kotlova u kojima sagorevarazni otpad od drveta, tekstila, kartona islično. U principu, mogla bi da se postave

postrojenja za seckanje i usitnjavanje, ali bi takva postrojenja bila preskupa za na-

menu kojoj bi služila.

4.3.IZBOR KOTLOVA

4.3.1. GREJNI FLUID

Osnovni parametri prema kojima se bira- ju kotlovi jesu radni fluid i gorivo koje će

se koristiti.Radni fluid u kotlu mogu biti topla vo-

da, vrela voda i vodena para. Postoje i ko-tlovi koji rade sa termalnim uljima kaogrejnim fluidom, ali se oni uglavnom ko-riste u tehnološke svrhe a ne za grejanje.

Svi kotlovi, pa i oni za grejanje, imajusledeće parametre:

- toplovodni kotlovi zagrevaju vodudo 110°C;

-vrelovodni kotlovi zagrevaju vodu preko 110°C ali ne i preko 180°C;

-parni kotlovi koji proizvode suvozasićenu vodenu paru natpritiska0,5 bar;

- parni kotlovi koji proizvode suvo za-sićenu paru viših pritisaka.

Za manje kapacitete ili za etažno grejanje koriste se tzv. električni kotlovi. To praktično nisu kotlovi zbog toga što ne-maju klasično ložište, već električne gre-

jače pa rade kao bojleri, s tim što zagrevaju vodu na višu temperaturu, na primer na90°C. Da bi bezbedno radili, ovi kotlovi seopremaju potrebnom sigurnosnom arma-turom, slično kao i kotlovi sa klasičnimložištima.

Toplovodni sistemi rade sa vodom temperature do 110°C. Oni mogu da rade i usistemima za grejanje direktno sa tempe-raturama 90/70°C, što znaČ i da je voda zagrejanje u polazu na 90°C, a u povratku ukotao na 70°C.

Vrelovodni sistemi rade sa temperatu-rama vode preko 110°C. Ovakvi sistemi ra-de u sistemima daljinskog grejanja. U nji-ma se preko razmenjivača priprema toplavoda za grejanje.

Koriste se i sistemi za grejanje sa parn-im kotlovima do 0,5 bar. Ovi kotlovi sečesto nazivaju niskopritisni parni kotlovi.Međutim, parno grejanje se izbegava zbogvisokih temperatura na kojima se nalazigrejno telo, zbog velikog uzgona i gorenja

prašine. Temperatura ove pare je 111°C, pa se dotični kotlovi odabiraju za one slu-čajeve kada je ovakva para potrebna i za

nekakvu tehnologiju (npr. u kuhinjama, perionicama, peglerajima i sl.). Sa ovomsuvo zasićenom parom preko razmenji-vača toplote može se pripremati topla vo-da za grejanje temperature 90/70°C.

51



4.3.2. IZBOR KOTLA POKAPACITETU

Kada se donesu odluke o izbo-ru grejnog fluida i goriva, amoguće je obezbediti potrebnekoličine, pristupa se izbom kapaciteta kotla. Za neke kotlove proizvođači daju alternativnagoriva, ali se tada međusobnorazlikuju kapaciteti ili ložniuređaji (na primer gorionici).

Na slici 4.9 vidi se kotaokoji može proizvoditi toplu vo-du ali i vodenu paru natpritiska

do 0,5 bar. Na ovoj slici se vidikako izgleda ozid kotla od ša-motne opeke, koji se stavlja ka-da sagoreva tečno ili gasovitogorivo, da bi se zaštitile izve-sne zone ložišta zbog povišenetemperature plamena.

Sl. 4.9. - Kotao ..Vulkan - super"proizvodnje „Radijator" - Zrenjanin sa oznakama za šamotni ozid kada kotao radi sa tećnim

ili gasovitim gorivom

52



Tabela 4.4

T E H N I Č K I P O D A C I Z A „ V U L K A N - S U PE R “

OZNA KA K O T I.A K A PA C ITET kW G R E JN A S A D R Ž A J

V O D E

(I )

T E Ž IN A D UŽ IN A

VODA P A R A V O D A PARA P OVR Š I . K O T L A (L )

tečno m rki te čn o m rk i te čn o m r k i te čn o m rki m 2 V O D A P A R A c c a k g rnm

91.08 90.08 9 3 .0 8 92 . 08 2 5 4 178 2 2 2 156 27 ,3 6 40 38 0 3 .6 6 0 983

91.09 90 .09 9 3 .0 9 9 2 .0 9 290 20 2 253 177 31,1 7 10 4 2 0 4 .0 2 0 1.108

91.10 90 .10 9 3 .1 0 9 2 .1 0 325 2 27 2 8 4 199 34 ,9 780 4 6 0 4 .3 8 0 1.223

91.11 90.11 93.11 92.11 36 0 2 5 2 315 2 2 0 38 ,7 8 50 5 0 0 4 .7 4 0 1.358

91.12 90 .12 9 3 .1 2 9 2 .1 2 395 277 346 242 4 2 ,5 920 540 5 .10 0 1.483

91.13 90 .13 9 3 .1 3 9 2 .1 3 431 302 37 7 26 4 46 ,3 9 90 580 5 .4 6 0 1 .608

91.14 9 0 .1 4 9 3 .1 4 9 2 . 1 4 4 66 3 26 40 8 285 50,1 1 .060 6 2 0 5 .8 2 0 1 .733

91.15 9 0 .15 93 .15 9 2 .1 5 501 351 4 3 9 307 5 3 ,9 1.130 6 6 0 6 .1 8 0 1.858

91.16 9 0 .1 6 9 3 .1 6 9 2 .1 6 537 376 4 7 0 3 29 57,7 1.200 7 0 0 6 .5 4 0 1.983

91.17 90 .17 93 .17 92 . 17 572 401 501 350 61 ,5 1.270 7 4 0 6 .9 0 0 2 .1 0 8

91.18 9 0 .18 93 .18 92 .18 607 425 532 372 65,3 1 .340 7 8 0 7 .2 6 0 2 .2 33

91.19 9 0 .1 9 93 . 19 92 . 19 643 450 562 393 69,1 1 .410 8 20 7 .6 2 0 2 . 358

91.20 9 0 .2 0 9 3 .2 0 9 2 .2 0 678 475 593 415 72,9 1.480 860 7 . 980 2 . 483

U tabeli 4.4 dati su tehnički podaci zaovaj kotao. Vidi se razlika u kapacitetukotlova kada rade sa tečnim gorivom,odnosno sa mrkim ugljem. U ovoj tabeli

se vidi još jedan podatak koji daju proiz-vođači kotlova, a to je grejna površina.

Naime, kada u istom kotlu sagoreva lcva-litetnije gorivo, na primer tečno gorivo,kapacitet kotla je veći. Dakle, za istu grej-nu površinu, dobija se veći kapacitet. Ukotlogradnji postoji podatak koji govori otoplotnom opterećenju kotla. To je toplo-tni kapacitet podeljen sa grejnom povr-Šinom:

_ Q kW^A k — ’ 2 ’

Ak m

gde je:

Q, kW - toplotni kapacitet kotla, Ak, m2 - grejna površina kotla.

Na primer, za prvi kotao, kada se pro-izvodi topla voda, toplotno opterećenje će

biti:

- tip kotla 91.08 - tečno gorivo

254a . t = ------= 9,30 kW/m2 =

Ak 27,3= 9300 W/m2,

53



- tip kotla 90.08 - mrki ugalj

178

27J = 6 >52kw/ni2=

= 6520 W/m2.

Dakle, vidi se da je toplotno optere-ćenje grejnih površina veće ako sagoreva

tečno gorivo.

U principu, kotlovi sa većim toplotnimopterećenjem su manji, lakši ali i skloniji

bržem propadanju ili oštećenju materijala.Značajan nedostatak livenih kotlova je

velika težina, a time i veliko opterećenjetemelja, odnosno postolja kotla.

4.4. POMOĆNIUREĐAJIKOTLA, GRUBAI FINA ARMATURA.

SIGURNOSNIUREĐAJI. REGULACIONI UREĐAJI

4.4.1. POMOĆ NI UREĐ AJI KOTLA,

GRUBAI FINA ARMATURA

Da bi kotlovi mogli da funkcionišu, uznjih se postavljaju određeni uređaji koji

omogućuju njihov ispravan rad. Na slici4.10 šematski je prikazan kotao koji možeda proizvodi toplu vodu, vrelu vodu ili vo-denu paru. Ako se kotao loži čvrstim go-rivom, transportnom trakom (1) doprema

se ugalj u bunker (2). Iz bunkera (2) prekododavača (3) gorivo se ubacuje na rešetkuza sagorevanje. Ventilatorom (4) dovodise vazduh potreban za sagorevanje. Ukoli-

ko je potreban, može se postaviti i ventila-tor za dimne gasove, koji ih potiskuju krozdimnjak (6) u atmosferu. Dovod vode iliveza u cirkulacionom kragu obavlja se pumpama (7). Sigurnost rada postrojenjaobezbeđuju dve napojne pumpe (7), od ko-

Sl. 4.10. —Principijehia sema rada kotla sapomoćnom opremom: 1 —trakasti transporter za dovoz tiglja;

2 -bunker za ugalj; 3 —dodavač za ugalj;4 - ventilator svežeg vazduha za sagorevanje;

5 - ventilator dimnih gasova; 6 —dimnjak;7 - napojnepumpe za napajanje kolla vodom

jih jedna radi a druga je u pripravnosti, uko-liko se prva pokvari ili prestane da radi.

Ako se loži tečnim ili gasovitim gori-vom, nema bunkera za ugalj, pa se na ko-tao postavljaju gorionici sa svojim ele-mentima za regulaciju. U tom slučaju,naročito kod gasnih gorionika, može da se

postavi samo gorionik koji ima svoj sop-stveni ventilator. U tom slučaju nije potre-

ban dodatni ventilator za dimne gasove.Ako se koristi tečno gorivo, potreban je

još poseban ventilator za dovod vazduha.

Osim ovih uređaja, na samom kotlu senalazi niz elemenata koji imaju određenu

funkciju i koji se dele u dve osnovnegrape:

54



Sl. 4.11. - Prikaz livenog člankastog kotla za centralno grejanje sa označenim elementima grube i fine armature

- graba armatura i

- fma armatura.

Na slici 4.11 predstavljen je jedan li-

veni člankasti kotao, na korne se, kao ilu-

stracija, vide neki elementi koji spadaju u

grubu i finu armaturu.

Grubu armaturu čine sve vrste vrata, poklopaca i priklopaca, vrata za žarenje,otvori za kontrolu plamena, kao i razneklapne za regulaciju.

U finu armaturu spadaju ventili, za-suni, slavine, vodokazna stakla, sigurnos-ni i regulacioni elementi.

55

>



Na kotlovima se takođe mogu uočiti imerni uređaji, kao što su termometri, ma-nometri, merači protoka pare i protoka vo-de i slično.

4.4.2. SIGURNOSNI UREĐ AJIDa bi se toplovodni i parni kotlovi osigu-rali od povišenog pritiska, moraju se obe-zbediti nekim sigurnosnim uređajem. Naslici 4.12 prikazana je sigurnosna cev zaniskopritisni lcotao. Dvokraka cev se ko-risti za pritiske od 0,3 do 0,5 bar natpri-tiska. Ove dimenzije se vide u tabeli 4.5.Ova sigurnosna cev se priključuje na par-ni prostor kotla ili na razvodnu cev za

paru (sl. 4.13).

Sistemi sa toplovodnim kotlovima suuglavnom otvorenog ili zatvorenog tipa(sl. 4.14). Otvoreni sistem toplovodnog

grejanja mora da bude u vezi sa atmosfe-rom preko jednog sigurnosnog razvodnogvoda i jednog sigurnosnog povratnog vo-da povezanog sa ekspanzionom posudomkoja omogućuje širenje vode pri zagreva-nju. U zatvorenom sistemu koristi se, po

pravilu, ekspanziona posuda sa membra-

nom, u kojoj se sa jedne strane postižeodređeni natpritisak nekim inertnim ga-som (vazduh, azot). Kada se voda širi, pre-ko membrane se potiskuje inertan gas i deo prostora se popunjava vodom.

U tabeli 4.6 dati su prečnici razvodnihi povratnih sigurnosnih vodova u toplo-vodnom grejanju.

57. 4.12. - Sigurnosna cevza niskopritisni parni kotao

56



Tabela 4.5.

PREČNICISIGURNOSNOG RAZVODNOGISIGURNOSNOG POVRATNOG VODA U TOPLO VODNOM GREJANJU

Sigurnosni vod

D N

S i g u r n o s n i r a z v o d n i v o d S i g u r n o s n i p o v r a tn i v o d

D o ka pa c i t e t a ko t l a od kW

25 do 50 do 10 0

32 pr elco 50 do 150 p re k o 100 do 35 0

40 p re ko 150 do 350 p rek o 35 0 do 60 0

50 p rek o 350 do 600 p re ko 6 0 0 do 1200

65 p rek o 6 0 0 do 1200 p re k o 1200 do 3 0 0 0

80 p re k o 1200 do 2 0 0 0 p re k o 3 0 0 0 do 5 0 0 0

100 p re k o 2 0 0 0 do 40 0 0 p re k o 5 0 0 0 do 8 0 0 0

125 p rck o 4 0 0 0 do 60 0 0 p rc k o 8 0 0 0 d o 15000

150 p rck o 6 0 0 0 do 10000 p rc k o 15000 do 2 0 0 0 0

Para

Sl. 4.13. - Povezivanje sigurnosne cevi na niskopritisnom parnoin kotlu

Sl. 4.14. - Šema instalacije kotlarnice sa otvorenim i zatvorenim sistemom grejanja: K — kotao; SPV~ sigurnosni

povratni vod; SRV sigurnosni razvodni vod; RV - razvodni vod; PV - povratni vod; P —cirkulaciona pumpa; PZK-priključakza kompresor ili bocu sa azotom za održavanjepritiska; M -manometar; EP - ekspanziona posuda

57



Tabela 4.6.

NAJM ANJIPREČNIK ZA SIGURNOSNE CEVI

K A P A C I T E T K O T L A k W 40 64 134 325 6 5 0

k g / h 60 100 20 0 500 1.000

N A Z I V N I P R E Č N I K C E V I m m 32 4 0 50 65 80

DIMENZIJE ZA SIGURNOSNE CEV1

N a z i v n i P r i ti s a k S i g u r n o s n e c e v i D IM E N Z IJ E

p re č n ik p ared , A B B , C D E F H

b a r m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m

0,1 990 1.690 _ 4 2 0 2 4 0 1.410 14 0 _

0 ,2 1.990 1.260 - 4 20 2 4 0 2 . 4 1 0 16 0 -

50 0,3 57 x 2 ,9 3 3 ,7 x 2,6 1.525 800 1.600 4 9 5 3 25 -

- 2 .0200 ,4 1.825 1.050 2 .10 0 4 9 5 325 - - 2 . 3 2 0

0 ,5 2 .3 5 0 1 .330 2 .6 6 0 49 5 325 — — 2 .845

0,1 9 9 0 6 9 0 - 4 2 0 2 4 0 1.410 140 -

0 ,2 1.955 1 .270 - 4 95 32 5 2 .450 140 _

65 0,3 70 x 2 ,9 3 3 ,7 x 2 ,6 1 .525 7 9 0 1 .580 4 95 325 - - 2 . 0 2 0

0 ,4 1.815 1.050 2 .1 0 0 600 41 5 - - 2 . 4 1 5

0 ,5 2 .340 1.320 2 .640 6 0 0 4 1 5 - - 2 . 9 4 0

0,1 9 90 6 9 0 _ 495 325 1.485 140 _

0 ,2 95 5 1.270 - 600 4 1 5 1 .555 170 -

80 0,3 8 8 ,9 x 3 ,2 4 2 ,4 x 2 ,6 1 .525 7 9 0 1 .580 600 415 - - 2 . 1 2 5

0 ,4 1.815 1.050 2 .1 0 0 6 0 0 415 - 2 .415

0 ,5 2 .340 1.320 2 .6 4 0 600 51 0 — “ 3 . 0 2 0

Parni kotlovi mogu se osigurati i ven-tilom sigurnosti. U posebnim slučajevimai toplovodni kotlovi mogu biti osiguraniventilima sigurnosti.

4.4.3. REGULACIONI UREĐ AJI

Na slici 4.11 može se uočiti membranskiregulator. Takav regulator se postavlja na parne kotlove (sl. 4.15). Funkcioniše na principu membrane; kada opada pritisak,otvara se priklopac ili vrata i dovodi se vi-še vazduha za sagorevanje. Na slici 4.16

vidi se regulator sagorevanja sa opruga-stom cevi ili valovitim mehom.

Sl. 4.15. - Parni regulator sagorevanja

Toplovodni kotlovi se regulišu pomo-ću nekih elemenata koji rade na principuširenja metala (sl. 4.17) ili neke tečnostiza širenje (sl. 4.18).

Kotlovi na tečna ili gasovita goriva re-

gulišu se u odnosu na spoljašnju tempe-raturu vazduha, podešavanjem rada gorio-

58



Sl. 4.16. - Regulatnr sa oprugastom elastičnom cevi za parne kotlove: D - prikijučak na parniprostor; G - teg

Vodeni regulatorsagorevanja

Sl. 4.17. - Vodeni regulator sagorevanja

Podešavajucedugme

PolugaPrema ktapni

Opruga svežeg vazduha

Oprugasta cev satečnošcu za širenje

Sl. 4.18. - Regulator sa cevi sa oprugom za toplovodne kotlove

nika. Na ovaj način se povećava ili sma-njuje količina goriva za sagorevanje, a ti-me i potrebna količina vazduha za sagore-vanje.

4.5. GORIVA

4.5.1. OPŠTI POJMOVI O GORIVU

Goriva predstavljaju takve materije kojesagorevanjem - procesom burnog sjedin-

javanja sa kiseonikom, osim materijalnih produkata procesa (tzv. produkti sagore-vanja), daju i određenu količinu toplote.Goriva su danas osnovni izvor toplotneenergije i energije uopšte, a koriste se u do-maćinstvima, raznim termotehničkim itermoenergetskim postrojenjima svih vr-sta (kotlovi, industrijske i metalurške pećiitd.), kao i u motorima različitih vidova

(klipni motori, dizel-motori, mlazni, ra-ketni).Uže posmatrano, svaka materija koja

reagujući sa kiseonikom (najčešće iz va-zduha) daje određenu količinu toplote, nemože se nazvati gorivom u industrijskomsmislu. Da bi jedna materija mogla da sekoristi kao industrijsko gorivo, ona morada zadovolji niz uslova:

- da procesom sagorevanja proizvodiznatnu količinu toplote u kratkomvremenskom periodu;

- d a se u prirodi nalazi u dovoljnimkoličinama;

- da se relativno lako eksploatiše, akosu posredi prirodna goriva, odnosnoda se može lako proizvoditi, ako je

reč o proizvedenim gorivima;- d a ne sadrži neprihvatljivo velikukoličinu negorivih materija - vlage imineralnih primesa (pepela);

- da ne menja osetno svoj sastav priusklađivanju, transportu i rukovanju;

- da je bezbedna, da ne izaziva požar ieksplozije prilikom uskladištenja, tran-sporta i rukovanja;

- da je cena proizvedene količine toplote prihvatljiva;

59



- da nastali produkti sagorevanja nisuopasni po živa bića i okolnu sredinu.

Gorivo koje bi ispunilo sve ove zahte-ve, nažalost, ne postoji. U uslovima indu-strijske i tehničke primene najbolje je ono

gorivo koje u tim posmatranim uslovimadaje najbolje rezultate, ispunjavajući pritom manje ili više sve navedene osnovnezahteve.

4.5.1.1. Vrste goriva

Opšta podela svih goriva vrši se najčešće prema agregatnom stanju i načinu dobi-

janja. Prema agregatnom stanju, goriva sedele na: čvrsta, tečna i gasovita. Premanačinu dobijanja, dele se na: prirodna i

proizvedcna goriva.

Prirodna goriva su ona goriva koja senalaze u prirodi i koja se mogu koristitiveć posle odstranjivanja grubih primesa.Takođe, to su i ona koja se prerađuju takošto im se menjaju samo vid i oblik, a ne i

sastav (npr., mlevenje uglja u prah radiuspešnijeg sagorevanja u lcotlovima ter-moelektrana većih snaga). Prirodna čvrstagoriva su drvo, treset, ugalj i uljni škriljci,tečno prirodno gorivo je nafta ili prirodnozemno ulje, a gasovito prirodno gorivo je

prirodni gas.

Proizvedena goriva dobijaju se prera-

dom iz prirodnih goriva. Broj proizvede-nih goriva je znatno veći od broja pri-rodnih, budući da se u postrojenjima proizvedena goriva koriste u različitimoblicima.

4.5.1.2. Sastav goriva - elementarna analiza

Da bi se upoznalo jedno gorivo i ocenilemogućnosti njegove primene, potrebno jeispitati i detaljno odrediti njegov sastav i

svojstva, kao i količinu toplote koja serazvija njegovim sagorevanjem. Na osno-

vu poznatog sastava i ostalih karakteristi-

ka goriva proračunavaju se veličine po-trebne za konstruisanje odgovarajućeg

postrojenja, a istovremeno poznavanje

sastava goriva omogućava provem i kon-

trolu rada postrojenja u kome se gorivokoristi. Sastav goriva određuje se takozva-nom elementarnom analizom - podacima

o sastavu goriva po elementima koji se unjemu nalaze, a karakteristike važne za

korišćenje goriva - tehničkom analizom.

Pre razmatranja elementarnog sastava

nekog goriva potrebno je naglasiti da sa-mo poznavanje elementarnog sastava, bez

podataka tehničke analize, nije dovoljno

za određivanje oblasti uspešne primene.

Na osnovu poznatog elementarnog sasta-va goriva može se, međutim, izračunati

niz podataka: potrebna količina kiseoni-

ka, (odnosno vazduha) za potpuno sago-

revanje, količina toplote koja se dobija sa-gorevanjem, količina i sastav produkata

sagorevanja, kao i temperatura produkatasagorevanja, koja se ostvaruje sagoreva-

njem goriva.

Od svih elemenata koji ulaze u sastav

goriva samo tri elementa su sposobna da

sagore i odaju količinu toplote, a to suugljenik, vodonik i sumpor. Od ostalih ele-

menata koji se određuju elementarnomanalizom, u gorivu se nalaze kiseonik i

azot. Osim ovih elemenata, koji se najče-

šće izražavaju u procentima, uslovno se uelementarni sastav ubrajaju i komponente

koje čine balast: mineralne primese (pepeo) i vlaga.

Elementarni sastav goriva može se na-

pisati u obliku:

C + H + S + 0 + N + W + A = 100%,

60



gde su C, H, S, O, N hemijski simboliusvojeni za ugljenik, vodonik, sumpor,kiseonik i azot, koji su u datoj jednačiniizraženi u masenim procentima, a W i Asu simboli za vlagu i mineralne primese,

takođe izraženi u masenim procentima.Ovako prikazan elementarni sastav va-

ži za sva goriva, pri čemu se udeo pojedi-nih komponenata menja, naravno, u za-visnosti od vrste goriva. Kod gasovitihgoriva praktično nema ni mineralnih pri-

mesa ni vlage, kod tečnih goriva vlaga imineralne primese nalaze se u zanemar-ljivim količinama, a kod čvrstih gorivauvek ima i mineralnih primesa i vlage.

Ugljenik (C) je srž gorivih materija, nesamo zato što je u gorivima najviše zastu-

pljen već i što njegovim sagorevanjemnastaje najveća količina toplote, koju go-rivo oslobađa. Sagorevanjem jednog kilo-

grama čistog ugljenika oslobađa se količi-

na toplote od 33,829 MJ. Sagorevanjem

čistog ugljenika ostvaruje se maksimalnatemperatura od 2240°C (računato bez top-lotnih i drugih gubitaka). Ugljenik potiče

iz pramaterije iz koje je gorivo nastalo. Učvrstim gorivima može se naći kao elemen-

taran i vezan sa vodonikom i kiseonikom

ividu složenih hemijskih jedinjenja; kodtečnih goriva vezan je uglavnom sa vodo-nikom, a kod gasovitih goriva - sa kiseo-nikom i vodonikom.

Vodonik (H) je druga po važnosti gori-

va komponenta goriva. Kao i ugljenik, potiče iz pramaterije, iz koje je posmatra-no gorivo nastalo. Kod gasovitih gorivavodonik se javlja i slobodan, dok je kod

čvrstih i tečnih goriva vezan sa drugim ele-mentima (najčešće sa ugljenikom). Pri sa-

gorevanju jednog kilograma vodonika oslo- bađa se količina toplote čak od 142 MJ ili

4,2 puta veća od količine toplote koja se

oslobodi pri sagorevanju ugljenika. Mak-

simalna temperatura sagorevanja čistogvodonika, proračunata ne uzimajući uobzir gubitke, iznosi 2235°C.

Sumpor (S) je treća goriva komponen-

ta jednog goriva. U gorivima se sadržajsumpora obično deli na deo koji možesagoreti - gorivi sumpor i na deo koji nemože sagoreti - negorivi sumpor. Gorivisumpor može biti organski (u oblikusloženih organskih jedinjenja) i piritni(sjedinjen sa grožđem, FeS2). Negorivisumpor, lcoji se najčešće javlja u oblikusulfida gvožđa, tokom procesa sagoreva-nja prelazi u pepeo i ne utiče na toplotnasvojstva goriva. I pored toga što sagore-vanjem čistog sumpora nastaje određenakoličina toplote od 9,295 MJ/kg, prisust-vo sumpora u gorivu je izrazito nepo-željno. I u elementarnom stanju i u oblikuraznih jedinjenja sumpora korozivnodeluje, a produkti nastali tokom procesa

sagorevanja otrovni su po živi svet, štetnoutiču na okolinu i korozivno deluju nakonstrukcione materijale.

Kiseonik (O) nije goriva komponenta,ali omogućava proces sagorevanja. U gori-vima se nalazi vezan sa dmgim elementima,osim u gasovitim gorivima, gde se moženaći i slobodan, u manjim količinama.

Azot (N) nalazi se u gorivima, u sas-tavu složenih organskih jedinjenja. Učvrstim i tečnim gorivima ima ga veomamalo (0 do 2%), dok ga u gasovitim goriv-ima može biti i više (naročito u proizve-denim gorivima). Azot, kao inertan gas,ne učestvuje u procesu sagorevanja.

Vlaga (W) zajedno sa mineralnim pri-mesama predstavlja štetnu komponentu

goriva. Ona umanjuje toplotnu moć gori-va, jer se na njeno isparavanje troši deotoplote nastale sagorevanjem. Vlaga je

61



obavezni sastavni deo čvrstog goriva, dok je u tečnim gorivima ima znatno manje ili je uopšte nema. Javlja se u nekoliko vido-va, ali u tehničkim analizama razmatra sesamo ,,gruba“ i ,,higroskopna“ vlaga. Gru-

ba vlaga predstavlja sadržaj vode u gori-

vu, a nastaje kvašenjem goriva vlagom izspoljašnje sredine pri drobljenju, tran-sportu i skladištenju goriva. Higroskopnavlaga je voda koja se nalazi u krupnim isitnim porama čvrstog goriva. Između ovedve vrste vlage ne može se povući oštragranica, a često je određena i uslovi-ma ispitivanja, odnosno odgovarajućim

propisima i standardima. Zbir gmbe i hi-

groslcopne vlage određuje ukupnu vlagugoriva.

Mineralne primese (A) su štetne, sma-njuju udeo gorivih materija u gorivu, ote-žavaju sagorevanje, povećavaju troškovetransporta i održavanja postrojenja, i takoskraćuju njegov vek trajanja. Najveći deomineralnih materija u gorivu čine gline i

škriljci (silikati), pirit (sulfid gvožđa) ikarbonati. U toku procesa sagorevanjamineralne materije trpe niz hemijskih pro-mena, čiji je krajnji produkt pepeo, koji

predstav lja skup raznih oksida. Uprkostome što se mineralne materije i pepeosuštinski razlikuju, u tehničkim proraču-nima se usvaja da je sadržaj mineralnihmaterija jednak sadržaju pepela. Za pri-

menu određenog goriva, osim sadržaja pepela, važno je i njegovo ponašanje navisokim temperaturama. Istopljen pepeolepi se za grejne površine ložišta, ometa-

jući predviđenu razmenu toplote.

4.5.1.3. Toplotna moigoriva

Određene karakteristike goriva, sa poda-cima o elementarnoj analizi, definišu kva-litet goriva i mogućnost njihove primene

u određenim ložištima, pećima ili drugim potrošačima. Jedna od najvažnijih karak-teristika goriva je toplotna moć.

Količina toplote koja se dobija sagore-vanjem nekog goriva i koja predstavljaonu neophodnu polaznu veličinu za niz

proračuna jedna je od najznačajnijih ka-rakteristika goriva. Ova veličina, koja podefiniciji predstavlja količinu toplote kojase oslobodi pri potpunom sagorevanju jedi-nice mase goriva, naziva se toplotna moć toga goriva.

Zavisno od temperature produkata sa-gorevanja, razlikuju se gornja i donja to-

plotna moć. Uprošćene definicije gornje i

donje toplotne moći glase:- gornja toplotna moć predstavlja ko-

ličinu toplote koja se oslobodi potpunimsagorevanjem jedinice količine (mase)goriva, pri čemu su svi produkti sagore-vanja ohlađeni do temperature koju je go-rivo imalo pre sagorevanja (20°C);

- donja toplotna moć, za razliku od gor-

nje, predstavlja količinu toplote koja seoslobodi potpunim sagorevanjem jedinicekoličine (mase) goriva, pri čemu vodena para iz produkata sagorevanja ostaje u parnom stanju.

Iz ovih defmicija proističe da se gornjai donja toplotna moć razlikuju za količinutoplote koja se dobije ako se produkti sa-gorcvanja ohlade na početnu temperaturu

goriva, odnosno za količinu toplote kojase gubi ako ostanu u gasovitom (parnom)stanju. Iz njihove razlike uspostavlja seveza između gornje i donje toplotne moći

jednog goriva:

H =H. + 25W,g d

gdeje:

H - toplotna moć,

indeks g - gornja,

indeks d - donja,

62



W - vodena para (ona se javlja u pro-duktima sagorevanja jednim delom kao

rezultat sagorevanja vodonika, a drugim

delom zbog vlage u gorivima, koja tokom

sagorevanja isparava),

broj 25 - stoti deo toplote isparavanja

jednog kilograma vode.U praksi se najviše koristi donja to-

plotna moć, i ona služi kao merodavna ka-

rakteristika goriva za primenu u kotlovima

i pećima, pored drugih navedenih kara-kteristika goriva.

4.5.2. PODELA GORIVAINJIHOV

NASTANAK

4.5.2.1. Čvrsta goriva

Čvrsta goriva se dele na prirodna i prera-

đena. Prirodna čvrsta su: drvo, treset, mrki

ugalj, kameni ugalj, gorivi škriljci i antra-

cit. Prerađena čvrsta goriva, koja nastaju

preradom prirodnih, jesu: drveni ugalj,

polukoks, koks, briket itd.

P R I R O DN A Č V R S T A G O R I V A

Prirodna čvrsta goriva dele se na primar-

na(obnovljiva) i sekundarna (neobnovlji-va). Primarna (obnovljiva) goriva pred-

stavljaju čvrsta goriva koja stalno nastaju,

koja se stalno obnavljaju i koja su prak-tično neiscrpna. Ovakvih goriva je malo,

količina toplote koja se dobija njihovim

sagorevanjem je neznatna, a često njiho-

vokorišćenje u procesu sagorevanja pred-

stavlja najnepovoljniji i najneracionalniji

način njihove upotrebe. Primarna čvrsta

goriva su drvo i otpaci njegove prerade

(grane, iver, strugotine itd.), biljna mate-rija i njeni otpaci (slama, šaša, pleva itd.).

Sekundarna (neobnovljiva) čvrsta go-

riva nastala su najvećim delom preobra-žajem primarnih čvrstih goriva, složenim

dugotrajnim procesom. Ova vrsta čvrstih

goriva praktično se ne obnavlja, a njenerezerve su iscrpive. Sekundarna čvrsta

goriva su treset, sve vrste ugljeva i goriviškriljci.

D R V O

Drvo se uglavnom sastoji od celuloze

(C6H 1q 0 5) i lignina (složenog jedinjenja

ugljenika, vodonika i kiseonika). U ma-

njim količinama u njemu se nalaze smole,voskovi, masnoće, belančevine, tanin i

mineralne primese (sastav drveta bez vla-

ge). Sadržaj vlage u drvetu u prirodi krećese u granicama od 45 do 65%, a stajanjem

na vazduhu tokom dve godine smanjuje

se na 18 - 20%. Toplotna moć drveta bez

vlage iznosi 18,4 MJ/kg.

Drvo nije opravdano koristiti kao gori-

vo. Racionalno se upotrebljava u drvnoj ihemijskoj industriji.

T R E S E T

Treset predstavlja proizvod prve faze tra-

nsformisanja biljne pramaterije u procesukoji prethodi nastajanju uglja. Najčešće se

nalazi u močvarnim predelima. To je ra-sresita materija sive do crne boje. Prema

stepenu izvršene transformacije biljne ma-

terije, treset može biti:

-v lak nas ti - sastoji se od još nera-spadnutih ostataka biljnog rastinja,

- zemljasti - osnovni deo biljne mate-

rije transformisao se u treset, ali sa-

drži manji deo netransformisanog ra-stinja,

63



- smolasti —sastoji se od homogenetresetne mase, koja ne sadrži nikakveostatke biljne materije.

Kvalitet treseta raste sa stepenom tran-sformisanja biljne materije. Donja to-

plotna moć treseta bez grube vlage kreće

se u granicama od 11 do 12,5 MJ/kg.Sadržaj vlage u tresetu iznosi obično od80 do 95%. Sušenjem na vazduhu tolcomnekoliko meseci udeo vlage smanjuje sena 30 - 40%. Osušeni treset lako se pali igori dugim plamenom. Velika nalazištatreseta su na severu Evrope i Azije. Naj-većim rezervama treseta raspolaže Rusija,gde se i industrijski koristi.

U GALJ

Na osnovu dosadašnjih istraživanja utvr-đeno je da je ugalj nastao najvećim delomod biljne pramaterije a samo manjim de-

lom od ostatka živih organizama. Tako-zvanu organsku teoriju nastanka ugljakrajem XIX veka definisao je i dokazaoGimbel. Na suvom tlu, izumrla pramateri-

ja , koja se sastojala od ugljenika, vodo-

nika i kiseonika, raspadala se u prisustvukiseonika iz vazduha, stvarajući ugljen--dioksid i vodu. U močvarnim predelima

ili područjima bogatim vodom izumrla pramaterija biljnog ili životinjskog pore-

kla bila je pokrivena vodom, time ujednozaštićena i od delovanja kiseonilca iz va-zduha. Ovi ostaci bili su izloženi delova-nju aneorobnih bakterija (bakterija kojeza svoju egzistenciju ne zahtevaju slobo-dan kiseonik). Rezultat ovakvog bakterio-loškog dejstva bio je treset. U toku ovetransformacije sadržaj kiseonika i vodo-nika se smanjivao, a sadržaj ugljenika ra-

stao. U toku veoma dugog vremenskog perioda treset je bio zasipan i pokrivan

muljem, peskom i glinom. Pod pritiskomstvorenih slojeva gasoviti sastojci i daljesu se izdvajali iz pramaterije, a sadržajugljenika je i dalje rastao. Određenim tek-tonskim poremećajima ova materija je do-spevala na veće dubine, pa je u uslovima

povećanih pritisaka i temperatura trpelaniz promena, usled kojih je kasnije nastao

ugalj.

Za stvaranje jednog metra debljine sloja pramaterije bilo je potrebno 3 000 go-dina, dok je za stvaranje sloja kamenoguglja debljine jednog metra bilo potrebno200 metara debljine sloja pramaterije.

Najstarije vrste uglja (antraciti) nastali

su u periodu devona (pre oko 450 milionagodina), kameni ugalj nastao je u periodukarbona (pre oko 380 miliona godina),mrki u periodu krede, a najvećim delom utercijeru (pre oko 60 miliona godina), doksu najmlađe vrste (ligniti) nastale pre ne-koliko miliona godina.

Pramaterija uglja stvarala se u razli-čitim vremenskim razdobljima, pa je i pro-ces ugljenisanja, određen sadržajem uglje-nika u uglju, dostizao različite stadijume urazličitim slojevima pramaterije. Tako su inastale vrste uglja sa različitim sadržajemugljenika - kameni ugalj, mrki ugalj, lig-nit. U ovim procesima transformacije,osim vremena trajanja procesa, na sam

proces su uticali i pritisak i temperatura,kojima su slojevi pramaterije bili izloženi.Prema stepenu ugljenisanja, vrste uglja sedele na antracite, vrste kamenog i mrkoguglja.

A N T R A C I T I

Antraciti su ugljevi čiji je proces ug-ljenisanja u najvećoj meri izvršen. Sadržaj

ugljenika u antracitu iznosi i do 98% (ka-da se odstrani vlaga i mineralne primese).

64



Antraciti su kompaktne strukture, sivo-crne do sjajne crne boje, teško se pale iteško sagorevaju kratkim plavičastim pla-menom. Donja toplotna moć antracita usirovom stanju iznosi od 21 do 27 MJ/lcg.Veća nalazišta antracita su u Velikoj Bri-

taniji, Nemačkoj, SAD i Rusiji.

K A M E N I U GA LJ

Kameni ugalj je takođe proizvod visokogstepena ugljenisanja prvobitne pramateri-

je. Kameni ugalj sadrži nešto manje uglje-nika (u granicama od 75 do 97%), a neštoviše vodonika i kiseonika nego antracit.

Vrstekamenog uglja, koje su naziv dobile po svom mineralnom izgledu, nastale su pretežno od biljne pramaterije. Mogu bitisjajne, tamnocrne boje, ili mat, sivocrne dosomotaste crne boje. Donja toplotna močkamenog uglja u sirovom stanju kreće seu granicama od 21 do 29 MJ/kg. Bogatanalazišta kamenog uglja su u Rusiji, Veli-koj Britaniji, Nemačkoj, Poljskoj, Č eškoj,

Francuskoj i SAD.

M R K I U G A L J

Prema stepenu ugljenisanja, vrste mrkoguglja zauzimaju mesto između treseta ikamenog uglja. Sadržaj ugljenika kreće seugranicama od 65 do 75%. Mrki ugljevi

imaju veću količinu balasta (vlage i mine-ralnih primesa) nego kameni ugljevi, paimje i toplotna moć manja. Donja toplotnamoć vrsta mrkog uglja je 6 -1 7 MJ/kg. Posvojoj boji, svetlomrkoj do tamnomrkoj icrnoj, nazvane su mrki ugalj.

Mrkog uglja ima na mnogim mestimana Zemlji. Bogata nalazišta su u SAD,Kanadi, Australiji, Rusiji, Srednjoevrop-skoj ravnici (Nemačka, Č eška, Mađarska,Austrija) i na Balkanu (Jugoslavija, Bu-garska).

L I G N I T

U našoj zemlji su najveće rezerve lignita.Lignit sadrži velike količine balastnih ma-terija (pepeo i vlaga), ali ipak čini osnovu

energetike naše zemlje. Ligniti se prime-

njuju u različitim vrstama kotlova, naroči-to sušeni ligniti. To su goriva poboljšanogsastava jer se u procesu industrijskog su-šenja delimično odstranjuje vlaga. Od ovihgoriva se u našoj zemlji naročito koristesušeni ugljevi Kolubara jer imaju veomamalo sumpora. Ovo gorivo sagoreva nešto

brže od mrkog uglja, na primer, iste to-

plotne moći. Donja toplotna moć nesuše-

nog lignita kreće se u granicama od 5 do10 000 kJ/kg, dok sušeni lignit može imati

toplotnu moć i do 13 000 kJ/kg.

G O R I V I Š K R I L J C I

Gorivi škriljci su se obrazovali iz organ-

skog mulja, nastalog raspadanjem biljnihi životinjskih organizama, odnosno plank-tona, stajaćih voda. Dobijena organskamasa mešala se sa velikom količinom mi-neralnih primesa, postajala sve gušća us-led pritiska slojeva iznad nje i konačno setransformisala u gorive škriljce. Goriviškriljci predstavljaju, znači, stenu (mine-ralne materije) prožetu organskom gori-

vom masom. Mineralne materije u škrilj-cima su uglavnom krečnjak, glina i pesak.

Sadržaj mineralnih materija je veomavisok i u gorivim škriljcima kod kojih od-stranjena vlaga dostiže vrednost od 70%.Usled velike količine balasta toplotna moću sirovom stanju je veoma mala i kreće seu granicama od 6 do 10 MJ/kg. Primenagorivih škriljaca je novijeg datuma i ve-zana je za postojeću nestašicu energetskihizvora. Gorivi škriljci mogu se iskori-

65



šćavati ili sagorevanjem u kotlovima ve-likih termoelektrana ili preradom u ple-menitija goriva - tečna ili gasovita.

4.5.2.2. Tečna goriva

Tečna goriva se mnogo upotrebljavajukao termoenergetsko gorivo u raznim vr-stama kotlova i peći. Tečna goriva imajusledeće prednosti u odnosu sa čvrstim go-rivima: veću toplotnu moć, manji sadržaj pepela i vlage, bolje karakteristike sagore-vanja, bolje mogućnosti regulisanja pro-cesa sagorevanja, lakši transport i jedno-stavnije manipulisanje na skladištu.

Prema poreklu, tečna goriva se dele na prirodna, prerađena i sintetička. Jedino prirodno tečno gorivo je nafta. Iz nje se preradom dobija niz vrsta tečnih goriva.Sintetička goriva se dobijaju u raznim he-mijskim procesima, i to uglavnom iz čvr-stih goriva.

Tečna goriva koja se upotrebljavaju u

kotlovima obično su lako ulje (naziva seložno ulje ili ulje za loženje, koje se čestokoristi i u domaćinstvima) i mazut (teškotečno gorivo) koje se mora podvrći odre-đenom zagrevanju da bi se mogao tran-sportovati pumpama.

Toplotna moć tečnih goriva kreće seuglavnom u granicama od 35 do 42 MJ/kg.

4.5.2.3. Gasovita goriva

Gasovita goriva se danas sve više koristekao energetska goriva, jer imaju niz osobina povoljnijih i od tečnih i od čvrstihgoriva. Tokom sagorevanja gasovitih go-riva nastaje manje otrovnih materija u produktima sagorevanja, veoma se jedno-

stavno reguliše proces sagorevanja u loži-štima, transportovanje gasovitog goriva irukovanje njima veoma je jednostavno.

Gasovita goriva mogu biti prirodna iliveštačka, odnosno gasovita goriva koja sedobijaju u procesima nekakve proizvo-dnje. Najveću primenu, ipak, ima prirodnigas. U sastav prirodnog gasa ulazi više vr-sta gasova, ali najviše ima metana.

Toplotna moć prirodnog gasa zavisi odnjegovog sastava i kreće se u granicamaod 35 do 41 MJ/kg.

4.5.3. SNABDEVANJE,TRANSPORTI SKLADIŠTENJE

GORIVA

4.5.3.1. Skladištenje uglja

Ugalj se do mesta korišćenja uglavnomtransporluje sredstvima za suvozemni ivodeni transport. Ugalj se dovozi železni-com i kamionima, odnosno transportnim brodovima.

Kada se određuje količina goriva, obi-

čno se planira ona količina goriva dovoljnaza najmanje dva meseca u grejnoj sezoniili više, u zavisnosti od veličine skladi-šnog prostora. Skladišni prostor može bitiotkriven, natkriven i zatvoren. U skladi-šnom prostoru se mora voditi računa danasipna visina uglja ne bude veća od vi-sine sloja uglja da ne bi došlo do samopa-ljenja. Ova visina obično iznosi oko

2,5-2,7 m. Samopaljenje je naročito opa-sno kada su u letnjem periodu više tempe-rature. Tada može doći do samopaljenjagoriva koje se manifestuje tinjanjem uglja, pa se zbog toga naslage uglja, naročitoako su na otvorenom, polivaju vodom da

bi se ovo sagorevanje sprečilo.

Ugalj se do kotlova doprema transport-nim trakama do bunkera, ili se kolicimaugalj dovozi do kotlarnice, i to količineuglja potrebne za jedan dan. Ne preporu-

66



čuje se nagomilavanje uglja ispred kotlo-va, potrebne za ložista koje može izazvati

paljenje goriva.

4.5.3.2. Skladištenje tečnih goriva

Rezervoari za tečna goriva (koja su naftniderivati) prema osnovnim elementimakonstrukcije, mogu da budu:

- nadzemni,

- ukopani i

-poluukopani.

Sl. 4.20. —Seniatski prikaz horizontalnog rezervoctra: I) priključakza punjenje; 2) priključak za pražnjenje;

3) otvorza ulaženje; 4) odušna cev sa zaštitnom mrežicom; 5) priključakza preliv; 6) priključak za

pražnjenje rezervoara; 7) nivokazna stakla;8) oslonci rezervoara

Na slici 4.19 prikazani su osnovni tipovi ovakvih rezervoara.

Sl. 4.19. - Tipovi rezervoara za tečna goriva: a) nadzemni rezervoar; b) ukopani rezervoar;

c) poluukopani rezervoar

Nadzemni rezervoari se dele na:

-vertikalne (stojeće) i

- horizontalne (ležeće).

Horizontalni rezervoari (šematski pri-kaz na sl. 4.20) izrađuju se uglavnom zaograničene kapacitete. Ne izrađuju se pre-ko 200 m3zapremine. Plašt rezervoara se

izrađuje od čeličnog lima. Danca se izra-đuju izvlačenjem ili presovanjem.

Vertikalni rezervoari se izrađuju od li-

ma tako što se elementi sklapaju, odnosnozavaruju na mestu postavljanja objekta.Zapremine velilcih vertikalnih rezervoaraiznose i do nekoliko desetina hiljada ku-

bnih metara.

Da bi rezervoar funkcionalno odgova-rao svojoj nameni, na njemu moraju po-stojati određeni priključci (sl. 4.20). Akose skladište lakši naftni derivati, na rezer-

voar se postavlja nivokazno staklo za kon-trolu količine tečnosti. Međutim, postoje idruga rešenja za merenje i kontrolu (me-hanička, električna, pomoću izotopa itd.).

Teži naftni derivati - ložna ulja, moraju se zagrevati da bi se postigla viskoznost pogodna za transport pumpama. Zagreva-njem se smanjuju i otpori trenja i lokalniotpori strujanja u cevovodima. Manje gu-

sta ložna ulja se ne zagrevaju jer im je vi-skoznost i na nižim temperaturama takvada su pogodna za transport.

Da bi se teško ložno ulje (npr. mazut)transportovalo do potrošača, ono se pret-hodno zagreva u rezervoarima. Na slici4.21 šematski je prikazan nadzemni sto-

jeći rezervoar za teško ložno ulje, saosnovnim elementima i priključcima za

nesmetan transport i snabdevanje potro-šača gorivom.

67



,4

rezervoarza tečno gorivo; 5) finijil tar; 6) pumpa za distribuciju tečnog goriva; 7) merači protoka; H) prekostrujni ventil: 9) povratni vod mazuta

Ako se u zaštitnom bazenu nalazi višerezervoara, zapremina zaštitnog bazenase nešto malo smanjuje, i to prema propi-

sima za određena goriva.Kada je tečnim gorivom potrebno snab-

devati nekoliko potrošača, izgrađuju se po-sebne pumpne stanice. Na slici 4.23 data

je principijelna šema sistema za distribu-ciju tečnog goriva.

Sistem za snabdevanje potrošača te-čnim gorivom sastoji se od cevovoda i po-

trebne opreme. Osnovni princip snabde-vanjapočinje od istovarnog mesta. Tečnogorivo se može dovoziti vagonima-cister-nama, kamionima-cisternama ili tankeri-ma. Na usisni deo cevovoda postavljaju segrubi filtri, a zatim se gorivo pumpom

prebacuje u skladišni rezervoar. Iz ovogrezervoara se gorivo preko finih filtara(prečistača) transportuje pumpama do

potrošača. Na slici 4.23 prikazan je linij-ski sistem snabdevanja potrošača. Oni su povezani preko jednog voda, u kome se

održava određeni pritisak tečnog gorivakoji zadovoljava rad svih gorionika potro-šača. Kada opadne potrošnja goriva, tada

se (usled porasta pritiska) višak goriva, pre-ko prekostrujnog ventila, povratnim vo-dom vraća u rezervoar.

Ako je viskoznost tečnog goriva takvada ono ne može da se transportuje, gorivose zagreva. Da se gorivo u cevovodima ne

bi hladilo i zgušnjavalo, uz cevi se postav-ljaju prateći grejaČi. Ovi grejači su izvede-ni od cevi u kojima je para ili vrela voda,a pri tom temperatura fluida za grejanjesme da prelazi 150°C. Prateći grejači mogu

biti i električni, i to u obliku štampanihgrejača i u oblika kabla koji se obmotavaoko cevi. Cevi se zajedno sa pratećim greja-čima izoluju u zajednički snop.

U pojedinim slučajevima moguće su ikombinacije električnih i parnih pratećih

grejača. Na slici 4.24 prikazani su polo-žaji pratećih grejača u snopu sa cevima zatečno gorivo.

69



r!!I

Električni

c) prateči grejač

i ^ -----------\ z \ / \ .

______ d ) _____ ____

Sl. 4.24. - Prateći grejači uz cevovode leskih tečnih goriva: a) kombinacija pratećegparnog grejača i cevi za mazut; b) polisni i povratni cevovod mazuta sa pratećim grejačem; c) potisni i povratni cevovod mazuta sa pratećim

električnim grejačem u obliku štapova iparnim pratećim grcjačem; d) električni grejać u obliku kahla

koji se obmotava oko cevi

4.5.3.3. Razvod gasovitih goriva

Gasovito gorivo, prirodni gas, vodi se ma-

gistralnim gasovodima. Kada se gas dovo-di u gradska područja, pritisak se reduku-

je sa visokih pritisaka u magistralnim

vodovima (60 bar i više) na pritiske po-

trebne pojedinim potrošačima. Pritisci u

sekundarnim mrežama kreću se od 1,05do 13 bar.

Regulacija i sniženje pritiska gasa savrednosti pritiska koji vlada u gasovodu

na potrebnu vrednost, odnosno na vred-nost koja omogućuje njegovo korišćenjekod pojedinih potrošača, odnosno trošila

gasa, vrši se u merno-redukcionoj stanici.

Merno-regulacione stanice se, po pravilu,smeštaju u posebno izgrađene zgrade ilimetalne ormare na posebnim temeljima.Lokacija ovih objekata u odnosu na drugeobjekte određuje se na osnovu propisa za

ovakvu vrstu instalacija.

U krugu industrijskih i termoenerget-

skih potrošača, merno-regulaciona stani-

ca (MRS) može se postaviti na otvoren

prostor, ali tada se moraju postaviti ogradai nadstrešnica, koja štiti objekat od atmo-sferskih uticaja.

MRS se koriste pri redukciji gasa izmagistralnih gasovoda za distributivnegasovode, kao i od distributivnih gasovo-da do razvodne mreže potrošača. Ispred pojedinih trošila ili grupa mogu se posta-vljati MRS, kojima se vrši fina regulacija pritiska gasa, kako bi trošilo radilo neo-metano.

Osnovni elementi koje mora imati sva-ka MRS prikazani su na slici 4.25.

Pre ulaska u MRS, ogranak gasovodase može opremiti motornim ili nekim dru-gim brzozatvarajućim ventilom, kojim segasovod (odnosno ogranak) može brzozatvoriti, čime se sprečava isticanje gasa uslučaju havarije. MRS se obično snabde-va jednim dovodom pomoću koga se ukompletnu opremu uvodi neki neutralangas (npr., azot), radi produvavanja instala-cije pri remontu ili zameni pojedinih ure-đaja. Na ulazu gasa u MRS postavlja sefiltar radi otklanjanja eventualnih meha-ničkih nečistoća. Zatim se postavlja ventilsigurnosti, čiji je zadatak da ispusti u at-mosferu određenu količinu gasa, u slučajuda se pritisak gasa, pre redukcije, povisina vrednost višu od dozvoljene. Pre reduk-cije, ukoliko je to potrebno, gas se zagre-va i uvodi u reducir-ventil. Ispred reducir-

70



-ventila nalazi se regulacioni ventil, kojiseotvara ili pritvara, zavisno od potrošnjegasa u mreži potrošača. Impuls za otva-ranje ili zatvaranje ventila omogućava po-rast ili sniženje pritiska posle redukcije.

Kada se pokvari reducir-ventil, u MRS

sepostavlja obilazni vod, na kome su obi-čno dva ručna regulaciona ventila, kojimase pritisak podešava na potrebnu vrednost,odnosno brojilo koje pokazuje ukupnu

potrošnju gasa. Ako je pritisak gasa posleredukcije viši nego što je potrebno, po-stavlja se još jedan ventil sigurnosti, i tekse tada odvodi ka trošilu gasa ili grupi tro-šila.

4.5.4. ZAŠTITNE MERE USKLADIŠTIMA GORIVA

S k l a d i š t e č v r s t o g g o r i v a

Uskladištima čvrstog goriva neophodnesu sledeće mere:

1) voditi računa o nasipnoj visini gori-va - povremeno poravnati naslage gorivana preporučene visine;

2) po mogućnosti zaštiti skladišta ugljasa strane gde duva vetar zbog raznošenjaugljenog praha po okolini;

3) obavezno obezbediti priključak zavodu za crevo ili više creva tako da mlazvode može dospeti do svake tačke skla-dišta;

4) pored skladišta obezbediti sandukesa peskom i alatom (lopate i budaci);

5) ako nema vode pored skladišta, obe-zbediti jedno do dva bureta sa vodom i ko-fe (vedra) za gašenje požara;

6) obavezno u blizini obezbediti dvamčna ili pokretna aparata za gašenje po-

žara;7) u kotlarnici i u skladištu ili blizini

ulaza u skladišta, obavezno istaći uram-Ijeno uputstvo za rad i upozoravajuće oz-nake;

8) obavezno naznačiti da nije dozvo-ljeno ulaziti u skladište sa otvorenim pla-menom i upaljenom cigaretom.

71



S k l a d i š t e t e č n o g g o r i v a

U ovim skladištima preduzimaju se sle-deće mere:

1) obezbediti sanduke sa peskom ialatom (lopate i budaci);

2) obezbediti najmanje dva aparata sa prahom, penom ili drugim sredstvom zagašenje tečnih goriva;

3) obavezno naznačiti da se u skladištene sme ulaziti sa otvorenim plamenom iupaljenom cigaretom;

4) u kotlarnici i u skladištu postavitiuramljeno uputstvo o radu sa ovim postro-

jenjem, i mogućim štetnostima i opasno-stima kao i zaštitne mere u slučaju požara;

5) oko skladišta mora biti uvek obe-zbeđen normalan prolaz na protivpožar-nom putu na kome ne sme biti nikakvih

predmeta niti parkiranih vozila.

4.5.5. ŠTETNI SASTOJCI UGORIVU I MERE ZANJIHOVO

OTKLANJANJE

Štetni sastojci u gorivima, uglavnom uuglju i tečnim gorivima, mogu se podelitiu dve grupe: pepeo u kome se nalazi višemineralnih sastojaka i sumpor i njegova

jedinjenja.Mineralne čestice iz goriva ponete

strujom produkata sagorevanja - dimom,nanose se na grejne površine kotla. Na te

površine se ovaj leteći pepeo taloži ili selepi za njih. To ima za posledicu slabije

provođenje toplote i smanjenje kapacitetakotla. Kotlove za centralno grejanje uglav-nom nije moguće u toku procesa loženjačistiti, pa čišćenje mora obaviti kada se

prekine.

Drugu opasnost čini sumpor, jer prisagorevanju nastaju kiseline koje nagri-zaju grejne površine kotla.

Mere za smanjenje ovih štetnih uticajasu sledeće: u čvrsto gorivo se dodaju ma-terije (aditivi) u obliku praha (u ložišta za

ugalj) ili tečni aditivi u rezervoare za te-čna goriva. Ovi aditivi pomažu stvaranjerastresitih naslaga pepela koje može od-neti struja dima, ili vezuju nastala štetnagasovita jedinjenja (sumpor-dioksid i sum-

por-trioksid), odnosno sumpornu i sumpo-rastu kiselinu.

Jedan od najpoznatijih isporačilacasvih vrsta aditiva za kotlovska goriva je„Kosmaj komerc“ iz Mladenovca.

4.5.6. SAGOREVANJE

Sagorevanje je fizički proces pri kome sehemijski vezana energija u gorivu oslo- bađa, odnosno pretvara u toplotnu energiju. Proces sagorevanja se definiše jedno-

stavnije kao proces pri kome dolazi do burnog sjedinjavanja goriva sa kiseo-nikom. Proces sagorevanja je tehnički ko-ristan samo u onim slučajevima kada jesagorevanje potpuno i kada se odvija kon-trolisano. Kada je sagorevanje kontro-lisano, može se i regulisati.

Da bi započeo proces sagorevanja, go-rivo se mora zapaliti. U tom slučaju se ra-

zlikuju temperaturapaljenja goriva i temperatura gorenja - temperatura na kojojse proces sagorevanja odvija.

U tabeli 4.7 date su temperature gore-nja, a u tabeli 4.8 oblast paljenja u vazdu-hu i temperatura gorenja. Ovi podaci upozo-ravaju da i najmanji procent nekih gasovau vazduhu može izazvati paljenje.

72



Tabela 4.7.

TEMPERATURA GORENJA G O RIV AU VAZDUHU (SREDNJE VREDNOSTI)

G o r i v oT e m p . g o r e n j a

u "CG o r i v o

T e m p . g o r e n j a

i i “C

Benzin 3 5 0 ...5 2 0 S irov i m rk i u g a lj 2 0 0 .. .2 4 0

Bcnzol 5 2 0 . . . 6 0 0 Č a d 5 0 0 .. .6 0 0

Butan (n) 4 3 0 G ra d sk i g a s = 4 5 0

Zemni gas = 650 K a m e n i u g a lj 1 5 0 - 2 2 0

Ložno ulje lako = 360 p ra š in a

Ložno ulje teško = 3 4 0

Drvo 2 0 0 . . . 3 0 0 k o v a čk i u g a lj = 2 6 0

Dtveni ugalj 3 0 0 ...4 2 5 a n tra c it = 4 8 5

Koks 550 . . .600 Š ib ic a 170

Propan = 500 T re se t. su v 225

Tabela 4.8.

OBLASTPALJENJA ITEM PE RA TU RE GORENJA NA JVAŽN IJIH TEHN IČKIH GASOVA IPAR A

V r s t a g a s aH e m .

f o r m u l a

O d n o s g u s t in e

( v a z d . = 1 )

O b l a s t p a l j .

( u v a z d u h u )

( z a p r . % )

T e m p . g o r e n ja

( u v a z d u h u )

fC)

Htan c 2h s 1,045 3,0. . .14 5 20

Etilen c 2h 4 0,98 3 ,0 ...2 8 4 8 0

Amonijak N H , 0,59 1 3 ,5 ...2 7 ,0 651

Acetilen c 2h 2 0 ,9 0 2 ,3 ...8 2 ,0 3 35

Benzin - - 1,2...7,0 3 5 0

Butan (n) c 4h ,„ 2,01 1 ,5 ...8 ,5 4 3 0

Zemni gas (suv) - 0 ,6 0 5 ,0 ...1 5 6 35

Tečni gas (50% prop an /b u tan ) - 1,77 2,0. . .9 ,0 4 9 0

Generatorski gas (kam. ugalj) - 0 ,90 18.. .64 625

Ložno ulje lako - - 0,6. . .6 ,5 3 60

Ugl jen-monoksid co 0 ,9 7 12 ,5 ...7 5 6 00

Metan c h 4 0,55 5 ,0 ...1 5 645

Propan c 3h s 1,56 2 ,1 ...9 ,5 5 10

Propilen c 3h (1 1,48 2,2 ... 11,1 4 55

Suinpor-vodonik h 2s 0 ,19 4 ,3 . . .45 ,5 2 9 0

Gradski ga s - 0 ,4 7 5 ,0 ...3 5 4 5 0Vodonik h 2 0 ,0 7 4 ,1 ...7 5 4 5 0

73



ELEM ENT ARNA A NALIZA1D 0N JA TOPLOTNA M OĆ N EKIH GORIVA

Tabela 4.9.

G o r iv o C H O N S A W H d, K J / k g

K am en i u g a lj Ib a r 61 ,76 4,55 6,38 0 ,60 4 ,75 2 1 ,0 5 0,91 2 5 8 9 5

M rk i u g alj B a n o v ić 4 5 ,65 3,55 11,10 0 ,89 0 ,7 2 15,54 22 ,55 17585

M r k i u g a lj A lek s in ac 4 4 ,0 4 3 ,62 8,60 0,40 5 ,99 2 3 ,8 5 13 ,50 18268

M rk i u g a lj R e m b a s 4 2 ,3 0 3,68 12,00 1,00 0 ,2 9 2 0 ,7 6 19,87 16488

L ig n it K o lu b a ra 2 3 ,2 8 2 ,28 9 ,82 0 ,60 0 ,2 6 10,96 5 2 ,8 0 7771

L ig n it K o lu b a ra (su šen ) 4 2 ,0 8 3,73 14,40 0,81 0,85 11,98 2 6 ,1 5 16051

L ig n it K rek a 33,01 2 ,28 11,70 0 ,8 8 0,93 2 6 ,7 9 24 ,41 11757

L ig n it T rb o v lje 4 3 ,7 0 3 ,27 12,50 0 ,78 2 ,2 9 13 ,06 2 4 ,4 0 16494

D rv o 4 0 ,0 0 5 ,0 0 34 ,00 0,05 - 0 ,35 2 0 ,6 0 13943

M a z u t 83 ,40 10,00 0 ,10 0 ,30 2 ,90 0,30 3 ,0 0 4 0 4 7 2

L ak o I o žn o u l je 86,03 13,34 0,05 0 ,49 0 ,02 0 ,02 0,05 4 3 3 5 2

Sledeća vrednost o kojoj je bilo reči jedonja toplotna moć goriva kao jedna odglavnih karakteristika goriva. U tabeli 4.9dat je elementarni sastav nekoliko našihugljeva i primeri za izračunavanje donje toplotne moći. Elementarna analiza je u tabeli 4.9 data u procentima po masi goriva.

4.6. TOPLOVODNA GR EJAN JAToplovodna grejanja prema koncepciji od-govaraju velikim pumpnim grejanjima.

Grejanja mogu biti blokovska, kao što jeto prikazano na slikama 4.26 i 4.27.

Ova grejanja mogu biti izvedena kaootvoreni ili zatvoreni sistemi sa tempc-

raturama polazne vode za grejanje do

110°C.

4.6.1. TOPLANE

Centralno snabdevanje naselja ili blokovazgrada toplotnom energijom povoljnije jeod lokalnih izvora toplote. Prednosti toplovodnih daljinskih grejanja su:

- velika pogonska sigurnost;

- mogućnost centralnog regulisanja;

- nema kondenzata kao kada se lcori-stilo parno grejanje;

- manji gubici toplote;

-povoljnije mere za zaštitu životnesredine jer postoji samo jedan izvorzagađenja koji se može jednostavni-

je kontrolisati.

Nedostaci ovog grejanja su:

- toplota ne može da se transportuje naveća udaljenja zbog toplotnih gubita-ka u toplovodnim sistemima i insta-lacijama;

- ograničene mogućnosti promene kapaciteta, osim ako su predviđenamesta za ugradnju kotlova u slučaju

proširenja.

4.6.1.1. Kotlarnice

Pojam toplana obuhvata kompletno postrojenje za snabdevanje toplotom. Usastav toplane može ući i više objekata,odnosno postrojenja (sl. 4.26):

-kotlarnica za smeštaj dva kotla ili

više njih,

74



Sl. 4.26. -Blokovsko grejanje za stambena naselja. Sagorevati se mogu sve vrste goriva.

-prostor za pumpe za transport toplevode,

-prostorija za pripremu vode (može biti u kombinaciji sa pumpnom stani-

com),

- prostor za komandnu tablu sa mern-im uređajima i instrumentima iuređajima za regulisanje,

- pomoćna radionica,

75



Sl. 4.27. -M anje naselje ili blok objekata sa datjinskom toplanom. Dimnjak se po

pravilu postavlja uz na/višu zgradu ili objekt.

- pomoćne prostorije za osoblje i ruko-vaoce,

- skladište goriva (alco se koristi tečnogorivo, to su rezervoari za goriva,ako se koristi čvrsto gorivo, potrebno

je predvideti prostor za skladištenje

uglja ili drugih goriva, kao i prostorza pepeo, a ako se koristi gas, potrebno je obezbediti prostor za merno-regulacionu stanicu).

Kada su postrojenja mala, na primerod 3 do 5 MW, kotlovi se postavljaju u po-drum najviše zgrade, da bi se iskoristile

prednosti koje pruža izgradnja dimnjaka

(sl. 4.27). Veće grejne centrale (toplane)smeštaju se u posebne objekte (sl. 4.26).

Toplota za grejnu vodu proizvodi se ukotlovima, a ekspanzioni sud može bitizatvoren, što je i najčešće slučaj. Potrošnavoda, na primer, za kuhinje, perionice, kupatila, zagreva se, po pravilu, decentrali-zovano, odnosno kod potrošača u zgrada-ma, preko razmenjivača toplote. Ovakva

veza kotlarnice u daljinskom toplovod-nom sistemu prikazana je na slici 4.28.

4.6.1.2. Regulacija u kotlarnicama

U kotlarnicama za grejanje uglavnom sekontroliše temperatura potisne ili razvodnetople vode koja se šalje potrošačima. Ovatemperatura se reguliše u odnosu na spo-

ljašnju temperaturu vazduha. U zavisnostiod te temperature, kotlovima se dovodiviše ili manje goriva, odnosno prigušujese ili intenzivira sagorevanje u kotlovimasa čvrstim gorivom. Regulacija se može, u

principu, obaviti na dva načina:

- promenom temperature, a zadržava-njem iste količine vode (kvalitativnoregulisanje) i

- promenom količine a zadržavanjemkonstantne temperature vode (kvan-titativno regulisanje).

Prvi način se primenjuje u većem broju slučajeva. Na određenoj klimatskojlokaciji izvodi se primenom kliznog dija-grama. Na slici 4.29 prikazan je takav di-

jagram koji pokazuje temperaturu razvod-

ne i povratne vode u sistemu toplovodnoggrejanja sa pripremom tople potrošne vode.

76



Potrošna voda

SL4.28. - Šema zatvorenog toplovodnog daljinskog grejanja sa kućnim priključcima preko razmenjivača toph te i sazagrevanjem toplepotrošne vode: A - senzor spoljašnje temperature vazduha; B - hojlerza toplu potrošnu vodu:

D- uređaj za doziranje; M —ventilza mešanje; S - sigurnosni ventil; SR —sigurnosna cev; W —razmenjivać toplote; Z - cirkulacija za toplu potrošnu vodu

°C

57. 4.29. - Klizni dijagram temperatura grejne vode za dvocevni sistem sa pripremom tople potrošne vode i

pogonom od 24 h dnevno

Na ovom dijagramu se vidi da se temperatura povratne vode održava na 70°Csve dok se spoljašnja temperatura vaz-duha ne snizi do oko 5°C. Posle toga, tem-

peratura razvodne vode raste do 110°C atada temperatura spoljašnjeg vazduhadostiže spoljašnju projektnu temperaturuod -15°C. Sa porastom temperature raz-

vodne vode raste i temperatura povratnevode.

Regulacija može biti automatska, polu-automatska ili ručna, a ta tri načina moguse i kombinovati. Automatska regulacijaznači da se svi elementi za regulaciju

podese pomoću davača impulsa, koji jav-ljaju određene poremećaje. U ovom sluča-

ju je to temperatura spoljašnjeg vazduha.Poluautomatske regulacije se izbegavaju,

je r se u određenim trenucima ili pozicija-ma, odnosno stanjima nekih veličina, mo-ra intervenisati na određenim kontrolnimmestima. Na primer, dok se temperaturane spusti ispod 0°C, kotlovi rade u je-dnom režimu, a posle toga rade u drugomrežimu koji se mora ručno podesiti itd.Ručnu regulaciju obavlja pogonsko oso-

blje koje kontroliše i sve parametre po-strojenja.

77



r

4 6.1.3. Dimnjaci i zaštitaživotne sredine

Dimnjak je bitan deo kotlovskog postrojenja. Njime se produkti sagorevanja od-vode što dalje, odnosno što više, od povr-šine Zemlje. Dimnjalc istovremeno stvara

i prirodnu promaju, odnosno prirodnuvuču, i omogućuje odsisavanje dimnihgasova. Dimnjaci se izrađuju od cigle, be-tona ili čeličnog lima, a mogu biti izve-deni i od pretfabrikovanih elemenata.

Dimnjaci mogu biti zajednički za višekotlova ali tako da svaki kotao može imatisvoj kanal, obično pravougaonog prese-ka. Tako se naročito grade dimnjaci i ka-nali manjih postrojenja, a dimnjak se po-stavlja uz najvišu zgradu.

Kod čeličnih dimnjaka treba voditi ra-čuna da temperatura dimnih gasova ne bude ispod 125-130°C, jer ako gorivo sa-drži sumpor, može nastati korozija, usledstvaranja agresivnih jedinjenja (sumpo-rasta i sumporna kiselina).

Dobrim izborom i dobrim proračunomvisine dimnjaka, štiti se životna sredina ismanjuje zagađenje vazduha na površiniZemlje.

4.6.2. KUĆ NA PODSTANICA

U kućnoj podstanici se grejna tela koris-nika priključuju u daljinsku toplovodnumrežu. Direktno priključenje kućne insta-lacije je često najekonomičnije rešenje.Indirektno priključenje zahteva nešto ve-ću investiciju, jer je potrebno ugraditi irazmenjivač toplote. Direktan priključaksistema grejanja u objektu sa pumpama u

toplovodnom pogonu sa dvocevnim siste-mom šematski je prikazan na slici 4.30.

Centralna regulacija sobne temperatu-re vrši se dodavanjem vode iz povratnogvoda. Na šemi se uočava toplotnopredajnastanica koja je označena kao ,,toplana“ i u

principu može služiti za više objekata,kao i kućna toplotnopredajna stanica, oz-načena kao ,,kuća“.

Sl. 4.30. —Kućnipriključak toplovodnogpumpnoggrejanja sa dvocevnim sistemom: I - ventil; 2 —reducir-venti!; 3 — pumpa; 4 - grejno telo; 5 - ventil za podešavanje; 6 —merač utroika toplote

78



Funkcionalnu opremu toplotnopredaj-ne stanice čine:

-armatura za zatvaranje u potisnom(razvodnom) i povratnom vodu, kaoi armatura za zatvaranje kućnog pri-ključka,

- merač količine toplote,

-graničnik protoka vode, koji u raz-vodnom i povratnom vodu održavakonstantan diferencijalni pritisak na biendi i ograničava protok vode,

- manometri i termometri,

- sigurnosni ili reducir-ventil, koji obez- beđuje kućnu instalaciju od natpri-tiska,

-nepovratni ventili, koji sprečavaju

prenose hidrauličkih udara u cevnojmreži.

Funkcionalnu opremu kućne toplotno- predajne stanice čine:

- armatura za zatvaranje u potisnom i povratnom vodu,

-regulator temperature za mešanjevode iz potisnog i povratnog voda,

-nepovratna klapna lcoja sprečavamešanje vode sa povratnom vodom,

- cirkulaciona pumpa za grejanje,

- manometri i termometri,

- sud za odvazdušenje (vazdušni sud).

4.6.3. DI3TRIBUCIJATOPLOTNEENERGIJE - T OPLOD ALEKO V ODI

Toplotna energija se može distribuirati parovodima, vrelovodima i toplodaleko-vodima.

Toplodalekovodi se izrađuju od čeli-čnih cevi koje mogu biti bešavne i šavne.Savne cevi imaju uzdužno i spiralno va-reni šav i iziađuju se zavarivanjem na au-tomatskim mašinama. U našoj zemlji ova-

kve cevi proizvode se u Fabrici šavnihcevi Uroševcu. Bešavne cevi se kod nasne proizvode i uglavnom se uvoze izBugarske, Č eške, Slovačke, Rusije, Aus-trije, Nemačke i dr. (Poznatiji uvoznik ce-vi je firma TEKON MB iz Beograda.)

Cevi se izoluju i postavljaju nadzemnona konstrukcije izrađene od čeličnih pro-fila ili na betonske stubove. Toplovodi se

takođe mogu postavljati u kanale u zemlji.Poseban vid postavljanja cevi je beska-

Poklopac Zaptivanje

a) U-kanal b) Kanal sa pravougaonom

haubom

d) U-kanaL sa kosim uglovima

Sl. 4.31. - Projilni kanali za toplodalekovode

c) Kanal sa poLukružnom

haubom Gomja površinaZemlja ili sl.

Peščani fiLtar

BetonToplotna izolacija

Klizni ležaj

Drenažna ceve) Kanal od gotovih delova

od armiranog betona

79



nalno postavljanje. Cevi se izoluju i zaštite spoljašnjim omotačemod PVC-a, ili - češće - u poli-etilenskoj (PE) zaštiti i direktnose postave u zemlju. Ovalcve cevise nazivaju predizolovane cevi.

(Poznatiji proizvođač ovih cevi je„Corbo Dioxid“ iz Bečeja.)

Kao pravilo treba usvojiti sle-deće: kada god je to moguće, cevi

postavljati nadzemno. Izgradnjacevovoda je jeftinija, brža, pogon

pouzdaniji, a jednostavnije inter-vencije u slučaju kvarova. Ugradskim jezgrima, kada je tonemoguće, toplodalekovodi se

postavljaju u kanale. Neki od tipova lcanala prilcazani su na slici4.31.

4 7. ELEMENTI CEVOVODA

IARMATURE

U cevovodne sisteme ugrađuje seniz elemenata čija funkcija omo-gućava ispravan rad postrojenja.To su prevashodno elementi zazatvaranje pojedinih delova 'ce-vovoda: slavine, ventili i zasuni.Ovi, kao i drugi elementi kojisluže za regulaciju i sigurnost ra-da, nazivaju se zajedničkim ime-nom armatura.

Na slici 4.32 prikazana je sla-vina za zatvaranje, koja ima omo-tač za zagrevanje slavine. Zagre-vanje se obavlja kada se koristegušći fluidi a preti opasnost odzačepljenja. Svaka armatura jedefinisana veličinom DN, što

znači „dijametar nominalni“ i

/ /

t

57. 4.32. - Ručna slavina sa kućištem za zagrevanje veličine DN 15-150, P N 16-40 (proizvod,,Prva Iskra“ - Barič)

80



broj pored oznake DN odgovara veličini priključka u milimetrima, odnosno naziv-noj veličini. Na primer, oznaka DN 100znači da je otvor prečnika 100 mm. Poredove oznake stoji oznaka PN, što znači„pritisak nominalni“, a pokazuje koliki

pritisak može izdržati predmetna armatu-

ra na 20°C.

Sl, 4.33. - Ručni zaporni ventil DN 15-150, do PN 40 \ (MINEL - FAD, Beograd)

Sl. 4.34. - Ugaoni ručni zaporni ventil D N 15-80,

P N 10 (MINEL - FAD, Beograd)

Na slici 4.33 vidi se ručni zaporni ven-til, a na slici 4.34 ugaoni zaporni ventil,koji se koristi za posebne konfiguracijecevovoda, izlaze iz nekog aparata ili ure-đaja i slično.

Za ručno regulisanje protoka u vode-nim i parnim instalacijama koriste se če-

sto ručni regulacioni ventili (sl. 4.35).Mikrometarska podela služi za određiva-nje pozicije zapornog elementa i nalazi sena obimu kućišta. Iz pozicije položajasvakog ventila na osnovu njegovog đija-grama mogu se odrediti protok i odgo-varajući otpor strujanju, odnosno pad pri-tiska.

Sl. 4.35. - Ručni regulacioni ventil D N 15—300,

PN 10-16: 1 -kućis te; 2 -sedište; 3 -zatv arač (pečurka); 4 - zaptivač; 5 - vođica vretena; 6 - zaptivač;

7 - zaptivna čahuraj, 8 - vreteno; 9 - navojna čaliura;

10 - potiskivač; 11 -dotezač; 12 - zavrtanj;

13 - navrtka; 14 —podloška; 15 - ručni točak (rukohvat); 16-poldopac; 17 - poklopac;

18 -zavrtanj; 19 -zavrta nj (PANONIJA —Inđija)

81



iL

t

Da bi se sprečio prekomerni porast pri-tiska, što može imati za posledicu pucanjeili eksploziju opreme i uređaja, ugrađujuse ventili sigurnosti. Ovi ventili imajuzadatak da višak tečnosti, para ili gasovaispuste u atmosferu ili u neki drugi odvod,koji je specijalno namenjen za to. Na slici4.36 vidi se ventil sigurnosti sa tegom, ana slici 4.37 ventil sigurnosti sa oprugom.

Podešavanjem pritiska opruge ili pome-ranjem tega reguliše se pritisak zatvaranjasedišta ventila sigurnosti, odnosno odre-đuje se pritisak otvaranja. Ventili sigur-nosti se u pogonu plombiraju na određenuvrednost a samo ovlašćena lica smeju me-njati te vrednosti.

U instalacijama je često potrebno priti-sak određenih- fluida redukovati, tj. sni-

ziti. Na slici 4.38 prikazan je reducir-ven-til, koji određenim prigušivanjem snižava pritisak tečnosti, para i gasova.

Da bi se neki uređaj u instalacijamazaštitio, ili da bi se instalacija zaštitila odudara fluida koji straji, u instalacije se

postavljaju nepovratni ventili. Na slici4.39 vidi se jedan takav ventil koji štitideo instalacije, i propušta fluid samo u jed-

nom pravcu.

82



L

57. 4.38. —Reducir-ventil DN 15-150, PN 16 („Prva Iskra " - Barič)

Da bi se instalacija zaštitila od nago-milavanja vazduha ili gasova, na najvišimmestima cevovoda ili opreme postavljajuse uređaji za odzračivanje. Na slici 4.40

prikazan je jedan automatski odzračniventil.

Sl. 4.40. - Odzračni ventilpriključne mere R 3/4 1 - odvod vazduha; 2 -zaštitna

mrežica; 3 - zaptivač; 4 - nerđajući zavrtnji; 5 - poktopac; 6 - zaptivač; 7 - gumiran vrh zaptivnog elementa; 8 —nerđajuća žičana

mrežica; 9 —hromirani deo zaptivnog elementa; 1 0-kućište; 11 —nerđajuči plovak

(CALEFFl, Italija)

83



Sl. 4.41. - Brzi odvajci&. kondenzata

R 1/2 1 ”, PN 6: 1— poklopac;2 - termostatsko telo sa fluidom;

3 - zaporno telo; 4 - sedište;5 —ćep (MINEL —FAD —Beograd)



On radi na principu potiska tečnosti.Ugrađuje se na najvišoj tački neke insta-lacije i kada se kućište ispuni vazduhom,

plovak usled sopstvene težine padne i po-vuče špic za zaptivanje. Tako vazduh iza-đe u atmosferu. Plovak se podiže usled po-rasta nivoa tečnosti i ventil se zatvara.

Iz mnogih uređaja i instalacija potre- bnoje odvesti kondenzat. Da bi se to uči-nilo, na najnižim tačkama postavlja seuređaj koji se često naziva kondenz-lo-nac. Na slici 4.41 prikazan je odvajačkondenzata koji radi na principu širenjatermostatskog tela. Usled širenja, kada uodvajač kondenzata prodire samo para,telo se širi i zatvara odvod za kondenzat.

Kada se kondenzat sakupi, termostatskotelo se skupi, podigne pečurku zatvarača ikondenzat se pod pritiskom ispusti.

Pošto se usled zagrevanja cevi u insta-lacijama šire, one se vode tako da se pri-rodnim putem može vršiti dilatacija, čimese sprečava pucanje cevi. To znači da secevovodi mogu slobodno širiti bez opa-snosti od pucanja cevi. Na slici 4.43, po-

kazano je kako se otpori usled širenja cevi prenose na čvrste tačke. Kada to nije mo-guće, postavljaju se kompenzatori izrađe-ni u obliku slova P, često nazivani - lire.

Na slici 4.44 prikazana su dva načina iz-rade ovih kompenzatora; donja izvedba jeza, na primer, bakarne cevi sa kolenimaza lemljenje pravih delova cevi.

Sl. 4.44. - Kompenzatori

Kada ni to nije moguće, koriste se kompenzatori u obliku harmonike (sl. 4.45). Naborani deo se izrađuje od specijalnoelastičnog čelika, otpornog na koroziju.

57. 4.45. - Cevni kompenzator u vidu harmonike od hrom-molibden čelika

85



f

4.8. PUMPE

4.8.1. OPŠTE O PUMPAMA

U tehnici se najčešće koriste spiralne cen-trifugalne, propelerne, zavojne i klipne pumpe. U sistemima za grejanje uglav-

nom se koriste centrifugalne pumpe.Pumpe za grejanje se izvode gotovouvek kao pravolinijske, što znači da se pri-rabnica na usisnoj i potisnoj strani nalazina pravoj liniji.

Spiralno kućište je od livenog gvožđaili plemenitih čelika. Motor manjih pumpi

je spojen sa kućištem, a elektromotor ve-ćih pumpi spaja se sa pumpom preko spo-

jnice i postavlja se na posebna postolja.

4.8.2. REGULACIJA RADAPUMPI

Oprema za podešavanje kapaciteta pumpi,odnosno protoka vode, u grejnom sistemu

predviđa se uglavnom iz dva razloga:

- tolerancije nepreciznosti u prora-

čunu, dimenzionisanju i izvođenju cevnemi'eže i prateće opreme, što često zahtevanaknadno podešavanje kapaciteta pumpiu određenom sistemu za grejanje;

- promenljive potrošnje toplote koja je posledica promenljivih spoljašnjih uslova(oko 60% vremena rada manje je od 30%

projektovanog kapaciteta).

U prvom slučaju pumpe se stepenasto podešavaju izborom prečnika radnog ko-la, promenom broja obrtaja, uključiva-njem i isključivanjem u funkciji od spo-ljašnje temperature vazduha.

U drugom slučaju potrebno je takođe predvideti mogućnost uključivanja i isk-ljučivanja, zatim promene broja obrtaja ili

promene radnog kola. Međutim, kotlovi

kapaciteta preko 50 kW imaju spoljašnju

regulaciju (kao što je već napomenuto kodregulacije kotlarnica), koja dejstvuje uodnosu na stanje okolnog vazduha.

4.8.3. UGRADNJAPUMPIUPOTISNIILI POVRATNI VOD

U veliki broj cirkulacionih sistema ugra-đuju se cirkulacione pumpe (sl. 4.46). Onese mogu postavljati u potisni ili povratnivod. U principu, uvek je bolje pumpe po-stavljati na hladnijoj strani, odnosno u

povratnom vodu gde su temperature vodeniže. Po mogućnosti, pumpu treba posta-viti tako da potiskuje vodu lcroz kotao ili

druge aparate sa većim hidrauličkim ot- porom. Ako se pumpa ugrađuje u potisnivod, može se javiti kavitacija usled ispar-avanja sa usisne strane zbog mogućeg pa-da pritiska usled povećanja otpora. Zbogtoga je dobro da u bilo kom slučaju dotokvode bude sa visine od 5 do 20 m. Ovi po-daci, kao i karakteristike pumpe moraju se

proveriti računski. Kavitacija se očituje kao

pucanje u cevima, što po neki put liči na pravi prasak, a i izaziva neprijatne šu-move. Posledica kavitacije može biti ko-rozija radnog kola, a u slučaju jače kavi-tacije izjede se kompletno kolo i ostanesamo glavčina radnog kola.

Uz veće pumpe je potrebno ugraditielastične prigušnice šumova i zvuka na

potisnoj i usisnoj strani pumpe, kako bi se

sprečio prenos šumova i neprijatnih vi- bracijakroz cevovod po objektu, što je na-ročito neprijatno u stambenim objektima.

86



SL 4.46. - Dva tipa cirkulacionih pumpi .ta cevnoin čahurom za razdvajanje

motora i pumpe sa suvim kolom

4.9. TOPI.OTNA I ZVl'Č NA !

IZOLACIJA

4.9.1. TOPLOTNAIZOLACIJA

Razvod tople vode i vodene pare može bi-

ti dug nekoliko stotina metara, pa i neko-

liko kilometara. Ukoliko bi se cevovodi

razvodili neizolovani, došlo bi do velilcih

gubitaka toplote. Zbog toga se izoluju ma-terijalom koji sprečava provođenje i odvo-đenje toplote okolnom vazduhu ili zemlji,kada su cevovodi ukopani u zemlju. Neizoluju se cevovodi vertikalnih i horizon-talnih razvodnih vodova koji inače prola-ze kroz prostorije koje se greju, a spajaju

grejna tela. Najčešći izolacioni materijalisu sledeći.

87



Ijava se do oko 100°C. Za cevne vodovekoriste se sintetički omotači sa prorezimai sa kopčanjem (izomat) i creva od ventil-kaučuka (armafleks, miselfiks).

P E N A S T I M A T E R I J A L I

Proizvode se od različitih vrsta sirovina,naročito od polistirola i PVC-a, kao i od

polietilena, fenol-smola i poliuretana.Sirovina može biti tečna i čvrsta. Penastostanje izolacije postiže se dodavanjemsredstva za širenje. Penaste izolacije izvo-de se delimično i na licu mesta na većmontiranoj cevi. Postoje mnogi trgovački

nazivi za njih, kao frigolit, poresta, izo- por, moltopren itd. Uz dodatak primesa postaju tešlco zapaljivi. Isporučuju se u

crevima ili trakama. Površinska zaštita jeod folija. Za toplotnu izolaciju cevi kori-ste se pretežno creva sa prorezima i bez proreza. Ovi materijali u obliku ploča po-godni su za izolaciju vazdušnih kanala,ukoliko nisu propisani nezapaljivi izola-cioni materijali. Tečni penasti materijali

koriste se za izolaciju cevi u zidnim prore-zima i sl. Za temperature do 110°C koristise izo-pena, u čiji sastav ulaze karbamid iformaldehidna smola. Za više tempera-ture, do 180°C, primenjuje se poliuretan-ska tvrda pena, koja se takođe koristi za

proizvodnju predizolovanih cevi.

Da bi se cevovodi razlikovali, oni se boje. Može se obojiti ceo cevovod ili sa-mo pojedini njegovi delovi tako što se pre-ko izolacije oboje prstenovi u boji kojaodgovara fluidu koji se vodi cevovodom.

T abe la 4 .7

N ap o m en a O s n o v n a b o ja O z n a k a c c v o v o d a B l iž a n a m e n a

Para c r v e n a

c r v en o

c r v e n o - b e 1o - z e l en o

c r v e n o - z e l e n o - c r v e n o

z a s i ć e n a p a r a

p re g re ja n a p a ra

i s p u s n a p a ra

Voda z e l e n a

ze l en o

z e l e n o - b e l o - z e l e n o

z e l e n o - c r v e n o - z e l e n o

sv e t lo ze l en o

z e l e n o - ž u t o - z e l e n o

s v e t l o z e l e n o - c r v e n o - s v e t l o z e l e n o

z e l e n o - c r n o - z e l e n o

p it k a v o d a

t o p l a v o d a

n a p o j n a v o d a

b u n a rs k a v o d a

k o n d e n z . v o d a

m e k a v o d a

o t p a d n a v o d a

Vazduh p la v a

p la v o

p la v o - b e lo -p la v o

p la v o - c r v e n o -p la v o

p la v o - c rn o - p la v o

v a z d u h d u v a l jk c

to p l i v azd u h

k o m p r i m . v a z d u h

u g l j e n a p r a š in a

Gas žu ta

žu to

ž u t o - b e l o - ž u t o

ž u t o - p l a v o - ž u t o

ž u t o - z e l e n o - ž u t o

g r ad sk i g a s ( p l in )

ace t i l en

v o d o n i k

u g l j e n - d i o k s i d

Vakuum siv a siv o v a k u u m

89



U tabeli 4.7 prikazan je način obeležava-nja cevovoda bojama prema vrsti fluidakoji se transportuje.

4.9.2. ZVUČ NA ZAŠTITA

Sagorevanje u gorionicima za tečna i ga-sovita goriva izaziva šumove usled vrtlo-ženja iii promene pritiska na ventilatoruili u ložištu. Ovi šumovi se kao svaki zvukodbijaju od zidove kotia. Ponekad se po-

jačavaju zbog odjeka između ložišta idimnjaka.

Ostali šumovi, odnosno buka, javljajuse u kotlovskim postrojenjima usled rada

cirkulacionih pumpi čiji su obrtni delovineuravnoteženi, ležajevi oštećeni, a u arma-turama je velika brzina strujanja. Mani-festuju se kao ,,sviranje“ kroz ventile, slavi-ne i slično.

Zvučni talasi se od kotla prenose prekotavanice, zidova i dimnjaka, nosećih zido-va i elemenata u susednu prostoriju ili pro-

storije. Moguće je izmeriti nivo buke sva-kog uređaja. Mora se voditi računa da sene pređe određeni nivo buke u kotlarnica-ma i drugim prostorijama gde borave Iju-di, odnosno pogonsko osoblje, stalno ili po-vremeno, što je propisano pravilnicima.Ukoliko se određeni nivo buke prelazi,osoblje mora da nosi zaštitna sredstva

protiv buke.

Prostorije u kojima se nalaze grejni ure-đaji ili druga oprema moraju biti građe-vinski zvučno izolovane. Na uređaj koji jenaročito jak izvor buke, može se postaviti

posebna hauba ili poklopac za izolovanje buke.

Tokom sagorevanja nastaju šumovi koji su posledica promene mešavine tečnoggoriva i vazduha, veličine mlaznice i nje-nog ugla, pritislca pumpe itd. Na slici 4.47

prikazane su neke od mera za zaštitu od buke.

Sl. 4.47. - Primer mera za zvučnu izolaciju ujednoj kotlarnici: 1 - prigušivač zvuka na otvaru za usisavanje vazduha; 2 - hauha za prigušivanje zvuka iznad gorionika, prigušivanje 10-15 dB(A); 3 - izolacija cevi kodzidnih i plafonskih prolaza kao i pri zavešenju cevi o tavanicu; 4 - podloge za izolaciju zvuka kotlova ipumpi; 5 —prigušivačzvuka u kanalima dimnih gasova, prigušenje

oko 10 dB(A); 6 - izolacija cevi dimnih gasova na ulazu u dimnjak;7 - kompenzatori između kotla i cevovoda

90



4 10 PRIPREM A VODE ZACENTRALNO GREJANJE

Ako se u postrojenjima za grejanje koristisirova voda, u toplovodnim i parnim kot-lovima mogu se stvoriti velike naslage ka-menca. Ove naslage sprečavaju ispravnurazmenu toplote i širenje cevovoda, štomože dovesti do havarije u kotlovskim

postrojenjima. Zbog toga se voda pre-čišćava mehanički, ukoliko je potrebno, aobavezno hemijski da bi se smanjila ko-ličina karbonata i drugih sastojaka u njoj,odnosno da bi se voda ,,omekšala“.

4.10.1. OSNOVNI POJMOVI O VODIO S N O V N E H E M I J S K E I

F T Z I Č K E O S O B I N E

Osnovnu masu hemijski čiste vode činemolekuli H20 , koji se sastoje od dva ato-ma vodonika i jednog atoma kiseonika.Hemijski čista voda je tečnost bez boje imjrisa, sa tačkom ključanja na 100°C i

tačkom mržnjenja na 0°C, a specifičnomgustinom 1. U prirodi se voda nalazi u triagregatna stanja: čvrstom, tečnom i gaso-vitom.

Od najvažnijih fizičkih i hemijskih osobina vode, potrebno je napomenuti sle-deće.

S P E C I F I Č N T T O P L O T N 1

K A P A C I T E T

Voda ima vrlo visoku specifičnu toplotu uodnosu na ostale materije u vodi. Stoga sevodena masa u prirodi zimi sporo hladi aleti lagano zagreva, što predstavlja priro-dnu regulaciju temperature na Zemlji.

P O V R Š I N S K I N A P O N V O D E

Površinski napon vode je posledica me-đusobnc privlačnosti molekula vode. Po-što ova osobina tečnosti određuje visinudo koje se voda može popeti, veliki povr-šinski napon vode obezbeđuje njeno kre-

tanje do najviših stabala na Zemlji, a timei njihov opstanak.

S P O S O B N O S T R A S T V A R A N J A

Voda je najbolji rastvarač na Zemlji, za-hvaljujući svojoj velikoj sposobnosti ra-stvaranja mnogih čvrstih, tečnih i gasovi-tih materija.

E L E K T R I Č N A P R O V O D L J I V O S T

Hemijski čista voda, kao slabo disociranatečnost, ne raspolaže u dovoljnoj merislobodnim jonima koji bi provodili elek-tričnu struju i stoga ima malu specifičnuelektričnu provodljivost. Ona se povećavasa porastom sadržaja otopljenih soli i po-višenjem temperature. Iznos za specifičnu

električnu provodljivost uzima se kao pokazatelj sadržaja soli u vodi.

pH-V R E D N O S T

Ova vrednost je pokazatelj koncentracijevodonikovih jona u vodi. Za hemijski čis-tu vodu na temperaturi od 22°C pH = 7.

Što je neki rastvor kiseliji, pH-vred-

nost je manja, i obrnuto - bazni rastvorima veću pH-vrednost. U praksi se koriste pH-vrednosti od 0 do 14.

pH-vrednost obuhvata samo disoci-rane H-jone a time indirektno i OH-jone.

Vrednosti za pH mogu se predočiti nasledećoj skali:

PH = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

ja k o s la b o n e u tr a ln o s l abo ja k okiselo kiselo b az n o b a z n o

91



p I m A L K A L I T E T

Ove vrednosti pokazuju u kojoj količinise u vodi nalaze hidroksidi, karbonati i

bikarbonati, što se vidi iz priložene tabele.

move i magnezijumove soli), minerale iorganske kiseline, kao i mehaničke nečis-toće. Zato se vrlo retko može upotrebitidirektno u industriji.

U v o d i s e n a l a z e

A k o j e h i d r o k s i d i k a r b o n a t i b ik a r b o n a t i

p = 0 m > 0 m

2p > m > p 2p —m 2 (m - p ) -

2 p = m - 2p -

2 p < m - 2p m - 2 p

p = m P

p i m vrednosti se određuju tako što seuzorak vode titruje sa 0,1 N rastvora hlo-rovodonične kiseline uz dodatak indika-tora fenolftaleina (p-vrednost) i metilo-ranža (m-vrednost).

P O R E K L O V O D E

Zemaljska kugla je ogroman destilacioniaparat lcoji isparava vodu u atmosferu uvidu vodene pare. Ona se u visinskim slo-

jevim a kondenzuje i kao atmosferskavoda pada na zemlju. Jedan deo te vode ponovo otpari u atmosferu, drugi deo teče površinom tla kao površinska voda a trećideo prolazi kroz tlo i obogaćuje podzem-ne vode. Deo podzemnih voda uliva se u

površinske vode (ponornice, izvori) ili seiskorištava kao bunarska voda.Zahvaljujući toj ravnoteži kružnog to-

ka vode u prirodi nema bojazni od opšteg potopa ili sveopšte suše, što bi značilokraj života na Zemlji.

Površinska voda je uvek mekša od du- binske ili izvorske vode. U prirodi ne po-stoji hemijski čista voda. Svaka površin-

ska voda ili podzemna voda sadrži manjeili više otopljenih soli (uglavnom kalciju-

Voda se najčešće koristi kao napojnavoda, rashladna voda, tehnološka voda i pitka voda. Prema svojoj nameni, voda semora na odgovarajući način pripremiti.Voda koja se koristi za različita pranjaobično se prethodno ne priprema.

4.10.2. PREČ IŠĆ AVANJE VODE

Kako su uslovi za postizanje kvaliteta pojedinih vrsta industrijskih voda različiti, inačini pripreme vode su različiti.

B I S T R E N J E V O D E

Površinske vode sadrže u sebi osim leb-dećih materija i organska onečišćenja, pri

čemu je deo organskih materija u topivomobliku a deo u koloidnom. Stoga u većinislučajeva nije dovoljna obična filtracija preko peščanog filtra, pa se primenjuje postupak bistrenja sa kontaktnim muljem,koji može služiti istovremeno za dekarbo-nizaciju.

Grube mehaničke nečistoće u površin-skim vodama, kao što su čestice gline i

peska, uklanjaju se prolaskom kroz talož-nike, sedimentacijom. Posle toga u vodi

92



ostaju sitne dispergovane čestice, koloid-ne čestice koje se mogu lako ukloniti do-davanjem sredstava za flolculaciju (alumi-nijum-sulfat ili ferihlorid).

Flokulacija aluminijum-sulfatom Al2(S04)3 odigrava se najbolje kada su

pH-vrednosti od 5 do 6.

Ako se upotrebljava ferihlorid, flokula-cija se dobro odvija u području od pH 8,

pa i više. Stoga je ferihlorid pogodan zaistovremenu dekarbonizaciju i flokula-ciju. Aluminijum-sulfat se na našem trži-štu može nabaviti u krupnim komadimakoji se rastvaraju u vodi u posudama za

pripremu otopine, a zatim dozir-pumpamaubacuje u vodu.

T A L O Ž E N J E

Taloženje je naredna faza u postupku bi-strenja vode u postrojenjima za flokulaci-

ju-flokulatorima, odnosno reaktorima.

Hidroksidi, koji nastaju hidrolizom alu-minijum-sulfata, odnosno ferihlorida, pr-vo nastaju u koloidnom obliku a tek posleizvesnog vremena prelaze u fazu flokule.Da bi se povećala brzina koagulacije,dozira se polielektrolit.

Polielektrolit gradi vrlo brzo grube flo-kule sa velikom brzinom taloženja. Ovareakcija dalje zavisi od temperature. Zbogtoga je potrebno zagrevati sirovu vodu na

ulazu u flokulator na 15-20°C. Ukoliko je potrebna istovremena. dekarbonizacija ,neophodno je pored flokulanata i polielek-trolita dodati i odgovarajuću količinukreča.

Reaktor se sastoji od olcruglog čelič-nog ili betonskog bazena u koji je ugra-đen centralni deo za reakciju. Ispod togdela nalazi se levak za mulj iz koga se pe-

riodično ispušta sadržaj.

Bistra voda otiče preko perforiranogčeličnog kanala postavljenog uza zidovereaktora. Da bi se olakšao pristup reak-toru, napravi se most na gornjem delu nakojem se nalazi pumpa za povraćaj kon-taktnog mulja u zonu reakcije i mešalica.U donji deo reakcione zone dovode se

sirova voda i hemikalije. Potrebna turbu-lencija postiže se mešalicom. Broj obrtajamešalice podešava se tako da se ne razbi-

ju nastale flokule.

Reakcioni mulj prolazi kroz prorez nadonjem delu reakcionog prostora u zonusedimentacije, gde se mulj razdvaja odvode. Voda koja izlazi iz flokulatora vodise dalje na peščane filtre i prema potrebi

na dalju obradu.

F I L T R A C I J A

Proticanjem vode preko filtracionog ma-terijala, izdvajaju se čestice koje nisu pre-thodno uklonjene taloženjem. Kao filtra-cioni materijal koristi se kvarcni šljunakgranulacije od 0,5 do 6 mm. Na površinifiltracionog materijala stvara se sloj odflokula (filtracioni kolač), koji pojačavaefekat filtracije.

Prema dužini filtracije, peščani filtri sedele na spore, brze i ultrabrze filtre.

Spori jiltr i su danas praktično odbače-ni. Prednost im je biološki stepen delova-nja. Služili su za pročišćavanje površinskih

voda bez daljnje obrade. Brzi fi ltri se danas najviše upotreblja-

vaju. Kroz njih voda neprekidno struji pod određenim pritiskom koji zavisi od preseka filtra i visine filtracionog sloja.Građeni su od čelika i cilindričnog su ob-lika.

Filtar deluje površinom celog volume-na filtracione mase. Ako filtar radi neko-

liko sati, voda se bolje filtrira. U tome se

93



r

ogleda efekat adhezije - filtracioni slojzadržava čestice manjeg prečnika od pre~čnika slobodnog prostora između zrnaca peska.

Za filtraciju se koriste dva sloja peska:

- donji, nosivi sloj, u visini do 30 cm,

granulacije 4-6 mm,

- gornji, radni sloj, granulacije 1-2 mm,a visina sloja zavisi od brzine filtra-

cije (najčešće do 2 m).

Kada poraste otpor u filtru na 5-6 m

VS, ili kada je izlazna voda mutna, filtarse ispira vazduhom i vodom.

U L T R A B R Z I F I L T R l

Ovi filtri imaju kombinovano punjenje.

Gornji sloj se sastoji od aktivnog uglja

grube granulacije i deluje kao neka vrsta

predfiltra, koji uklanja samo krupnije če-

stice iz vode. Sitnije čestice se uklanjaju

na peščanom sloju, koji je smešten ispodaktivnog uglja. Na ovaj način se znatno pro-

dužava vreme filtracije.

I Z D V A J A N J E U L J A

I Z K O N D E N Z A T A

Ako kondenzat sadrži veliki procenat ulja,

npr. iznad 10 mg/1, kondenzat se prevodikroz bazene u kojima se zadržava pola sa-

ta do sat. Tada se ulje odvaja od vode i is-

pliva na površinu. Ulje se iz kondenzata

potom izdvaja filtracijom kroz sloj aktiv-

nog uglja. Na taj način se može ukloniti

maksimalno 20% ulja. Regeneracija ak-

tivnog uglja nije moguća, stoga se iscrpe-na količina ulja zamenjuje novom. Filtar

najbolje radi na temperaturi oko 100°C.Sadržaj ulja preostalog u kondenzatu raste

sa stepenom zasićenja aktivnog uglja i za-

visi od vrste ulja i njegove emulgacione

sposobnosti.

Aktivni ugalj ne sme se koristiti za uk-lanjanje ulja u prisustvu oksida gvožđa.

I Z D V A J A N J E V I Š K A

F I L O R A I Z P I T K E V O D E -

D E Z O D O R I Z A C I J A

Hlorisana pitka voda ne sme sadržati višeod 0,3 mg/1 aktivnog hlora. Količina kojase dodaje podešava se prema koncentraci-

ji sredstava kojima se vrši hlorisanje i sadr-

žaj klica. Kako količina Cl2 od 0,3 mg/1daje vodi neugodan miris, vodu je potreb-no dezodorisati. U ovu svrhu se takođekoristi filtar sa aktivnim ugljem.

Na ovaj način se odstranjuju i svi dru-gi neugodni mirisi. Vek trajanja aktivnoguglja, zavisno od zagađenja vode, iznosigodinu do dve dana. Ovde se aktivni ugaljtakođe ne regeneriše, već se zamenjuje

novim.

P R E Č I Š Ć A V A N J E V O D E

J O N S K I M I Z M E N JI V A Č I M A

Izmenjivači su čvrste, u vodi netopive ma-terije, sposobne da iz otopine elektrolita

prime na sebe pozitivne ili negativne jone

i da ih zamene ekvivalentnom količinomvlastitih jona.

Kako ta izmena obuhvata samo jone i podleže zakonu o delovanju masa, ove ma-terije se nazivaju jonski izmenjivači.

Na osnovu toga da li se vrši izmenakatjona ili anjona, izmenjivači se dele nakatjonske i anjonske.

94



N E U T R A L N A J O N S K A

I Z M E NA . O M E K Š A V A N J E

Katjonski izmenjivač, zasićen katjonskim jonima, zamenjuje kalcijumove i magne-zijumove jone, otpuštajući natrijumove

jone. Kako tvrdoću čine joni kalcijuma i

magnezijuma, ovaj postupak naziva seomekšivanje vode.

Omekšavaju se one vode koje nemajuvisoku tvrdoću.

Omekšavanje se sprovodi provođenjem

vode preko omekšivača ili jonskog filtra ukome se nalazi katjonska masa u neu-tralnom obliku. Voda na izlazu iz filtra

više ne sadrži kalcijumove i magneziju-move soli, već ekvivalentnu količinu neu-tralnih soli. Takva voda je mekana i imatvrdoću 0°N.

Da bi jonska masa bila ponovo sposob-na da veže kalcijumove i magnezijumove

soli, potrebno ju je regenerisati. Rege-neracija se vrši otopinom kuhinjske soli,

pri čemu se kalcijumovi i magnezijumovi joni istisnu iz jonske mase a na njihovomesto ponovo vežu natrijumovi joni.

Da bi omekšivač dobro funkcionisao, potrebno je zadovoljiti sledeće vrednosti.

Specifično opterećenje jonske mase jeminimalna, odnosno maksimalna količi-na vode koju može preraditi jedan kubnimetarjonske mase u jedinici vremena:

Sp = (m3/h)/m3.

Ova vrednost treba da se kreće u grani-cama od 5 do 40.

Brzina proticanja je količina vode u jedinici vremena preračunata na efek-tivnu površinu filtra:

Ova vrednost za neutralnu jonsku ma-su obično iznosi do 25 m/h.

U T R O Š A K S R E D S T A V A Z A

R E G E N E R A C I J U

Teoretski utrošak sredstava za regeneraciju je ona količina sredstava potrebna da senadoknade izmenjeni joni iz jonske mase.

Stvarni utrošak je teoretski utrošak uve-ćan za višak sredstava za regeneraciju. U praksi se pokazao potrebnim.

Za neutralnu jonsku masu uzima senajčešće 250 g NaCl/I mase. Posuda za somanjih omekšivača smeštena je na vrhu

omekšivača. Kod većih jonskih filtara zaomekšavanje vode, posuda za so je odvo-

jena. U oba slučaja voda protiče kroz po-sudu otapajući so, a zatim odlazi na jon-sku masu. Najčešće se koristi 10%-naotopina soli. Postrojenja za omekšavanje,koja dnevno troše 0,5 t soli pa i više, ima-

ju bazene za so. U bazenima se priređuje10%-ni rastvor soli koji se centrifugalnim

pumpama uvodi u filtar.

Dok posuda za so sadrži količinu soli potrebnu za jednu regeneraciju, dotle ba-zen za so sadrži soli za dve regeneracije pa i više njih. Za ekstremno visoku dnev-nu potrošnju soli, grade se bazeni za vlažnudeponiju soli. U tim bazenima se nalazi

prezasićen rastvor soli, koji se pumpomtransportuje do mešača gde se razređujesirovom vodom do potrebne koncentra-cije.

R A D N I P E R I O D F I L T R A

Radni period filtra omekšivača soli jon-skih filtara predstavlja vreme zasićavanja

jonske mase i vreme regeneracije. Radni

period jonskog filtra ne treba da bude kra-ći od 8h ni duži od 24h.

95



Č I Š Ć E N J E J O N S K O G

F I L T R A Z A O M E K Š A V A N J E

V O D E

Na jonskoj masi se vremenom nataložerazne čestice nečistoće koje dolaze sa ne-dovoljno prečišćenom vodom ili zapr-Ijanom kuhinjskom solju. Te čestice senajčešće sastoje od jedinjenja gvožđa iglinenog mulja.

Za čišćenje jonske mase koristi se hlo-rovodonična kiselina. Ukoliko filtar nijeu kiselootpornoj izvedbi, masa se mora iz-vaditi iz njega.

P O S T U P A K Č I Š Ć E N J A

Voda se ispusti iz filtra do gornjeg sloja jon-ske mase i ubaci se vazduh u količini od1001/h i vremenu od 15 min. Masa se do-

bro rastrese i izmeša. Zatim se protustru- jno pere vodom da bi se uklonio rastreše-ni talog, sve dok izlazna voda ne postane bistra. Ovaj postupak se ponovi. Voda se sa-

svim ispusti iz filtra a jonska masa se prebaci u veću plastičnu posudu. U plastičnu posudu ulije se 15%-na kiselina u količiniod 1,5 do 2 1po litri jonske mase. Ovako

potopljena jonska masa ostavi se da stoji12 sati. Radi boljeg efekta kiselina se možezagrejati na 50°C. Posle 12 sati delovanjakiselina se ispusti iz plastične posude amasa se opere vodom. Za potpuno ispira-

nje kiseline potrebna je desetostruka koli-čina vode u odnosu na jonsku masu. Masase zatim prebaci u filtar. Radi prevođenjau Na-oblik regeneriše se 10%-nim ras-tvorom NaCl, uz dodatak od 20 g/1 masenatrijum-karbonata (Na2C 0 3). Količinakuhinjske soli treba da je dvostruka oduobičajene, tj. oko 400 g/1.

Ispiranje je završeno kada je izlaznavoda potpuno neutralna.

P R I M E R P O V E Z I V A N J A

O M E K Š I V A Č A

Na slici 4.48 prikazano je postrojenje koje služi za omekšavanje vode. Mogu sekombinovati i dva jonoizmenjivača i jed-na posuda za so. Tada je jedan jonoizme-njivač u pogonu a drugi se regeneriše.

Omekšivači vode se koriste u postrojenjima gde se voda zagreva ili isparava, pa postoji opasnost da se kamenac taložina grejnim površinama, na cevima i zi-dovima kotlova i uređaja. Omekšivači vo-de služe za pripremu kotlovske vode, za

bojlere tople vode, u perionicama, u indu-

striji (hemijska, tekstilna, farmaceutska islične).

Omekšivači vode sastoje se od filtra saizmenjivačkom masom, posebne posudeza so i cevnog razvoda sa armaturom pre-ko koje se voda omekšava, regeneriše i is-

pira izmenjivačka masa, i ispira posuda zaso. Radni pritisak je obično do 6 bar, aradna temperatura od +5 do +50°C.

Omekšivač vode izrađuje se od čelič-nog lima. Unutrašnje i spoljašnje straneomekšivača zaštićene su kiselootpornim

premazima.

Tokom prolaska vode kroz masu uomekšivač, joni iz soli koji čine tvrdoćuvode zamenjuju se jonima iz soli koje ne-maju svojstvo da stvaraju kamenac.

Posle omekšavanja predviđene količi-

ne vode, omekšivačka masa se iscrpljuje.Ova masa se regeneriše rastvorom kuhinj-ske soli, posle čega se ispira vodom. Tada

je uređaj spreman za dalju eksploataciju i pogon.

96



uočena još tridesetih godina ovoga veka,ali je praktična primena magnetno obra-đene vode počela neposredno posle Dru-gog svetskog rata. Postupak magnetneobrade primenjuje se i na druge tečnosti.

Da bi magnetna obrada vode bila efi-kasna, potrebno je ispuniti sledeće us-love:

- da postoji magnetno polje dovoljne jačine, čije magnetne linije sila treba dadeluju popreko na protok vode;

- da voda nije hemijski čista (destilo-vana ili demineralizovana), već da sadržiizvesnu količinu jona rastvorenih soli iminerala;

- da voda struji kroz magnetno poljeodređenom brzinom (po mogućnosti uopsegu od 0,5 do 5 m/s).

Osnovna namena uređaja za magnetnuobradu vode je sprečavanje stvaranja ka-menca u uređajima sa tekućom vodom,naroČ ito ako se ta voda zagreva na tem-

perature više od 60°C, kada se kamenacstvara intenzivnije. Prolazeći kroz mag-netno polje, voda ne menja svoj hemijskisastav, pa se ne može reći da je ona „omek-šana“ . S druge strane, neznatno se menja-

ju neke njene fizičke karakteristike, kaošto su: viskozitet, površinski napon, elek-trična provodnost i pH-vrednost (ukoliko

je pre obrade bila ispod vrednosti 7,5).Međutim, veoma je značajno gubljenjesposobnosti rastvorenih soli da stvarajutvrde kristale koji u vidu naslaga oblažuinstalacije i uređaje kroz koje teku ili ukojima se nalaze. To se objašnjava dej-stvom magnetnog polja na elektronskeorbite atoma u molekulima rastvorenihsoli. S obzirom na to da u vodi najčešćeima kalcijum-karbonata (krečnjaka), poddejstvom magnetnog polja stvara se, ume-sto tvrdih naslaga kamenca, nastalih sra-stanjem kristala kalcijum-karbonata, amor-

fna masa (poznata kao aragonit-talk) kojau vidu mekog mulja otiče vodenom stru-

jom, ili se taloži pa naknadno ispira. Za- paženo je da magnetno obrađena vodatakođe deluje na smanjivanje kamencanataloženog pre nego što je primenjenmagnetni uređaj.

Fizičke karakteristike magnetno obra-đene vode ne menjaju se neograničenodugo. U zavisnosti od načina korišćenjaove vode (raspršivanje, dodir sa vazdu-hom i slično), fizičke karakteristike sevraćaju u prvobitno stanje posle nekolikosati, odnosno nekoliko dana.

98



4.10.3. SMETNJE U POGONU, UZROCII OTKLANJANJE

Mesto S m e t n j e U z ro k O t k la n ja n j e

Peščani f i lt a r P o r a s t p r i t i s k a u p o s u d i P re v e l ik a z a p r l j a n o s t f i l t r a O p r a t i f l l ta r

M u t n a v o d a to k o m

r ad n o g p e r io d a

L o še o p r an f i l ta r

Po jav a k o lo id n ih n eč i s to ć a u

u s i rovoj vod i

Po n o v i t i p r an j e

Pr c th o d n o i s t a lo ž it i k o lo id c

Omekšivač ili

neutralni

jonski fil ta r

Po r a s t p r i t i sk a u p o su d iM e h a n i čk a z a p r l ja n o s t jo n s k e

m a s e

O pra t i i hem ijsk i t re t i ra t i

jo n s k u m asu sa H C I

S k r a ć e n je r a d n o g

p e r io d a

G ubi tak m ase iz fr l tra

U s i tn j e n j e m a s e u sl e d m r ž n j e n ja

meh. udara i dr .

M e h a n i č k a z a p r lj a n o s t m a s e

Preg ledat i i sp ravn ost d izn i i

d o p u n i t i m asu

Labora tor i j sk i i sp i ta t i kapaci te t

m ase i p o p o t r eb i

z a m e n i t i m a s u

D obro ras t res t i m asu , opra t i a po .

p o tr eb i i h em ij sk i o či s ti t i

P r o b o j t v r d o ć e

to k o m

r a d n o g p e r io d a

Sp e c i f ič n o o p te r eć en je v an

d o z v o l j e n i h g r a n ic a

L o še i zv ed en a r eg en e r ac i j a

Prev isok sadrža j N a u s i rovoj vod i

M e š a n j e s a s ir o v o m v o d o m

N e isp ra v n o s t h em ik a lij a z a

o đ r eđ iv an je t v r d o će

P o v e ć a ti , o d n o s n o s m a n j i ti p r o t o k

Po n o v i t i r eg en e r ac i ju

P r o j e k t n a g r e š k a

Pr eg led a t i i n s t a l ac i j e i

p ro b n u s ta n ic u

Isp i ta t i hem ikal i je i po

p o tre b i n a p rav it i sv e že

Napojna

voda

Po v eć an sad r ža j

k i s e o n i k a

N is k a te m p e ra tu ra

N e đ o v o ljn o d o z ira n je h id ro z in a

Pr eg led a l i a r m a tu n i n a

đ o v o d u p a r e

Pr o k o n t r o l i sa ti r ad p u m p e ii sp r av n o s t i n s t a l ac i j e z a

h id r o z in

N is k a p H - v re d n o s t

( p - a lk a l i t e t > 0 )

N e d o v o ljn o d o z ira n je

t r in a t r i j u m - f o s f a t a

Pr eg led a t i p u m p u i i n s t a l ac i j e

za t r i n a t r ij u m - f o s f a t

P o j a v a u k u p n e t v rd o će Do d a ta v o d a n i j e d o v o l jn o

o m e k š a n a

K o n d e n z a t je v e l ik e t v rd o će

N e isp ra v n e in s ta la c ij e

Otk lo n i t i sv e h em i j sk e

f ak to r e , k ao i k v a r o v e n a

in s t a l ac i j am a

Kotlovska

vodaPr ev i so k a lk a ln i b r o j Po v eć an a k o n cen t r ac i j a so l i

u ko t lu

Po v eć a t i o d so l j en j e

PITANJA

1. Sta su toplovodni sistemi za grejanje?

2. Od kakvih se materijala prave kotlovi za centralno grejanje?

3. Koje su osnovne karakteristike livenih člankastih kotlova?

4. Kakva su ložišta kod livenih člankastih kotlova?

5. Koje su osnovne karakteristike čeličnih kotlova?

6. Šta su to blok-kotlovi za centralno grejanje?7. Kako se obezbeđuje automatski rad kotlova?

8. Koji se grejni fluidi primenjuju za centralno grejanje?

9. Šta je toplotno opterećenje kotla?10. Koji su pomoćni uređaji kotlova?11. Šta su gruba i fina armatura kotla?

99



t

1 2. K o j i s e s i g u r n o s n i u r e đ a j i p r i m e n j u j u k o d k o t lo v a

z a c e n t ra l n o g r e ja n j e ?

1 3. K o j e s e v r s te r e g u l a t o r a p r im e n j u j u n a k o t lo v i m a

z a c e n t r a l n o g r e j a n je ?

1 4. Š t a s u f o s i l n a g o r i v a ?

1 5. Š t a j e e l e m e n t a r n a a n a l iz a g o r iv a ?

1 6. Š t a j e g o r n j a i d o n j a t o p l o t n a m o ć g o r iv a ?

1 7. K o j a s u k a r a k t e r i s ti č n a č v r s t a g o r i v a ?1 8. K o s u p r e d s t a v n i c i te č n i h g o r i v a ?

1 9. K o j e g a s o v i t o g o r i v o s e n a j č e š ć e k o r i st i u s i s te m i -

m a z a c e n t r a l n o g r e ja n j e ?

2 0 . K a k o s e s k la d i š t i u g a l j ?

2 1 . K a k o s e s k l a d i š t e t e č n a g o r i v a ? K o j e v r s t e r e z e r -

v o a r a p o s t o je ?

2 2 . K o j a j e o s n o v n a o p r e m a r e z e r v o a r a z a te č n o g o r i-

vo?

2 3 . Š t a j e t o m e r n o - r e g u l a c i o n a s t a n i c a z a g a s ?

2 4 . O č e m u s e m o r a v o d i t i r a č u n a u s k l a d iš t u č v r st o g

g o r i v a ?2 5 . O č e m u s e m o r a v o d i ti r a č u n a u s k l a d i š tu te č n o g

g o r i v a ?

2 6 . Š t a s e p o d r a z u m e v a p o d p o j m o m t o p la n a ?

2 7 . Š t a se p o d r a z u m e v a p o d p o j m o m k o t l ar n ic a ?

2 8 . K a k o s e v r š i r e g u l a c i j a u k o t la r n i c a m a s o b z ir o m

n a p r o m e n u s p o l ja š n je t e m p e r a tu r e v a z d u h a ?

2 9 . K a k v u u l o g u i m a d i m n j a k u p o s t r o j e n j u c e n-

t r a l n o g g r e j a n j a ?

3 0 . Š t a s u k u ć n e p o d s t a n i c e ? ( S k i c ir a t i o s n o v n u o p-

r e m u . )

3 1 . K a k o s e t r a n s p o r t u j e to p l o t n a e n e r g i j a ?

3 2 . K a k o s e i z v o d e to p l o d a l e k o v o d i ?

3 3 . K a k v a j e r a z l ik a i z m e đ u s l a v i n e i v e n t i la ?

3 4 . K a k o s e o b e l e ž a v a a r m a t u r a ?3 5 . Š t a s u v e n t i l i s i g u r n o s t i ?

3 6 . Š t a j e r e g u l a c i o n i v e n t i l?

3 7 . Š t a j e , ,k o n d e n z - lo n a c “ ?

3 8 . K a k v e s e p u m p e n a j če š ć e k o r i s te u i n s t a la c i ja m a

c e n t r a l n o g g r e j a n ja ?

3 9 . N a k o j i m s e m e s t im a i n s t a l a c i ja c e n t r a l n o g g r e-

j a n j a u g r a đ u ju c i r k u la c io n e p u m p e ?

4 0 . Š t a j e t o p l o t n a i z o l a c i j a i č e m u s l u ž i ?

4 1 . Š t a j e z v u č n a i z o l a c i j a i č e m u s l u ž i ?

4 2 . Z a š to j e v o d u p o t r e b n o p r i p re m i ti p r e n e g o š t o se

n j o m e n a p u n i i n s ta l a c i ja c e n t r a l n o g g r e j a n j a ?4 3 . Š ta s u j o n o i z m e n j i v a č i ?

4 4 . K a k a v j e t o m a g n e t n i u r e đ a j z a o b r a d u v o d e i

č e m u s l u ž i ?

4 5 . K o j e s m e t n je n a s t a ju u r a d u p o s t ro j e n j a z a h e -

m i js k u p ri p re m u v o d e ? K a k v e s e m e r e p r im e n j u -

j u z a n j ih o v o o t k la n ja n je ?



5. EKSPLOATACIJA PARNIH ITOPLOVODNIH KOTLOVA

Pogon jednog postrojenja za centralnogrejanje, bez obzira na veličinu i kapa-citet, može imati nekoliko faza ili etapa, ka-koujednom danu, tako i u celom grejnom periodu, i to:

- pripremni radovi,

- start postrojenja,

- normalan pogon,- gašenje postrojenja i

- prestanak rada.

5 1. PRIPREMNI RADOVI

Pre početka grejne sezone mora se pregle-dati i prokontrolisati razvodna cevna mre-

ža, kao i grejna tela. Ova kontrola se je-dnostavno može izvršiti tako što se sistemnapuni vodom i pusti u rad cirkulaciona

pumpa. Eventualna propuštanja i curenjaodmah su vidljiva.

Ukoliko u sistemu etažnog grejanjanema cirkulacione pumpe, odnosno ako jetogravitaciono grejanje, sistem se može

podvrći probi pod vodovodskim pritiskom(ne višim od 3 bar).

Ako je posredi parno grejanje, ponovi-ti postupak ispitivanja sa vodovodskom vo-dom, s tim da se vodi računa da pritisak ugrejnim telima ne bude viši od pritiska ko-

ji vlada u sistemu grejanja.

Vodovodsku vodu treba pripremiti, od-

nosno ,,omekšati“ pre punjenja cevne mre-že za start, onako kako je objašnjeno.

Curenje na grejnim telima, spojevima iarmaturi može se blagovremeno otkloniti.

Pre starta kotlova takođe treba predu-zeti određene radnje koje ne zavise od pri- premnih radnji na mreži. One čine pose-

bnu fazu, a mogu se izvoditi istovremeno.To su pripreme za start postrojenja.

5.2. START POSTROJENJA

Pre starta postrojenja za centralno greja-nje treba pregledati:

- trakt goriva i produkata sagorevanja i

-trakt grejnog medijuma (topla voda

ili vodena para).

T R A K T G O R I V A I

P R O D U K T A S A G O R E V A N J A

1) Najpre na kotlu pregledati da li funk-cionišu vrata za ložište (za ubacivanjeuglja) i vrata na pepeljari. Ovo je važno

da u pogonu ne bi nastale smetnje u slu-čaju zatvaranja ili otvaranja ovih vrata.

2) Ispitati da li funkcioniše sistem zaizbacivanje šljake i proveriti da se ne iz-

bacuju iskre iz kotla u toku pogona.

3) Proveriti rad klapni ili zaklopki naizlazu dimnih gasova u dimnjak, ako ima

više kotlova, da li može svaki kotao da se

izoluje, odnosno da li svaki kotao možeda se isključi.

101



4) Pregledati da na kotlovskom dim-njaku i nema prskotina; ako dimnjak imakontrolne otvore - da li mogu da se zatvo-re, i da li su im ispravna vratanca ili drugiuređaji za zatvaranje.

5) Ako se primenjuje tečno gorivo, pro-veriti rad svih grejača, ispravnost pumpi ielektromotora, te ispitati svu armaturu(ventile, filtre i ostalo) i sistem za signa-lizaciju nivoa u rezervoarima.

6) Kod gasnih instalacija vizuelno pro-veriti ispravnost položaja armature, mer-nih i regulacionih organa, uzemljenja imostova za lutajuće struje između priru-

bnicama odvojenih delova.

T R A K T G R E J N O G M E D I . T UM A

1) Ukoliko kotao već nije napunjen vo-dom, napuniti ga; ako u okviru postroje-nja nema hemijske pripreme vode (jono-izmenjivači), obavezno se preporučuje

punjenje kotla pomoću magnetnog ure-đaja, koji treba ugraditi što bliže kotlu.Parna postrojenja nikako ne puniti vodomkoja nije hemijski pripremljena.

2) Proveriti sve termometre; pregledatida im nisu pukle končanice žive ili drugetečnosti koja se širi i pokazuje temperatu-ru. Pregledati čahure sa uljem i napuniti ih

da bi rezervoar sa živom ili drugom te-čnošću bio u ulju.

3) Proveriti da li su svi manometri priključeni preko trokrake slavine, da lisu slavine u ispravnom položaju i da li po-kazuju pritisak u kotlu za vreme pogona.

4) Proveriti ispravnost ventila sigur-nosti ili sigurnosne cevi. Ukoliko su ven-

tili sigurnosti sa oprugom, proveriti da nije došlo do nekih promena u odnosu na baždareno stanje (otkidanje osiguranja sa

plombom i slično). Ako je ventil sigurno-sti sa tegom, proveriti da li je teg na ozna-čenom i ispravnom mestu. Ventil sigurno- 'sti se nikako ne sme dodatno opterećivati ;nikakvim teretom. To može uzrokovati

prestanak rada ventila sigurnosti, te priti-

sak u kotlu može porasti, što može da iza-zove eksploziju i pričini ogromnu materi-

ja lnu štetu, i prouzrokuje ljudske žrtve.Veoma često rukovalac pravi grešku kadavidi da ventil sigurnosti malo pušta vodu, pa ga dodatno optereti (!) misleći da ćena taj način sprečiti kvar. Ukoliko to uoči,odmah treba da pokuša opravku ili za-menu ventila sigurnosti, a neispravan ven-

til odmah uputi na remont.

5) Proveriti stanje ekspanzione posu-de, bez obzira na to da li je sistem otvorenili zatvoren. Posebnu pažnju posvetiti is-

pravnosti prelivnih cevi i odvoda iz preli-va kod otvorenog sistema. Kod zatvorenogsistema proveriti rad membrane i održa-vanje natpritiska, kao i predviđeno osigu-

ranje.6) Proveriti da li su svi odvodni i po-

vratni cevovodi vezani sa mrežom. Sa ar-maturom (ventili, slavine i ostalo) trebaraditi prema uputstvu za rad sa predme-tnim kotlovskim postrojenjem. Ovo uput-stvo sa šemom postrojenja, na kome sevide svi elementi instalacije, mora biti ukotlarnici na vidnom mestu i uramljeno.

Na slici 5.1 šematski su prikazani to-kovi temperatura grejnog medijuma pre-ma spoljašnjoj temperaturi vazduha.

Ukoliko spoljašnje temperature nisuispod nule, kotao se može startovati isto-vremeno sa uključivanjem cirkulacione pumpe. Ukoliko su temperature spolja-šnjeg vazduha ispod nule, potrebno je ba-

rem tenipcraturu u kotlu podići na temperaturu povratne vode i tada uključiticirkulacionu pumpu. Na ovaj se način une-

102



P R IR O D N A C I R K U L A C IJ A P R IN U D N A P U M P N A C I RK U L A C U A

O P 3 0 ° ^ + 20 ° 3 0 °

fv

36 - 30°

47 - 37°

56 - 46°

63 - 48°

71 - 54°

78 - 60°

84 - 65°

90 - 70°

40°

50°

60°

70°

80°

90°

+ 1 5 °

h l 0 °

. + 5°

-5 °

- 10°

-15°

- 20°

O P

40°

50°

60°

70°

80°

90°

34 - 32°

44 - 38°

52 - 44°

62 - 50°

69 - 56°

76 - 60°

83 - 66°

90 - 70°

- S po l j na tem pera t u ra vazduha

O - T e m p e r a t u ra o d v o d n o g v a z d u h a

P - T e m p e r a t u ra p o v r a tn o g v a z d u h a

Sl. 5.1. - Tokovi temperatura u polaznim i povratnim vodovima kod toplovodnog grcjanja u zavisnosti od spoljašnje temperature vazduha (za spoljnu projektnu temperaturu od -2(f'C)

toliko štiti kotao tako da ne nastaje nisko-temperaturna korozija na mestu priključe-nja povratnog voda.

7) Ako se kotao loži gasom, proveritiispravnost blokada s obzirom na određeni

broj izmena vazduha u kotlu, odnosno utotlarnici.

8) Posle ovih priprema kotao može sestartovati onako kako je to predviđeno uput-stvom za rad postrojenja. U toku rada po-

strojenja ili pre nego što postrojenje po-čne da radi, može se stalno kontrolisati

stanje izolacije cevovoda i opreme.

5.3. NORM ALAN POGON

1) Tokom normalnog pogona obavezno

se pridržavati temperaturskih režima kojisu dati na slici 5.1, s tim što se može kon-trolisati i automatika koja je eventualno

103



3) Posle čišćenja i pripreme kotlova,eventualnih redovnih i vanrednih pregle-da, kompletnu instalaciju potrebno je na-

puniti vodom i zaštititi je od korozije.Ukoliko ne postoji hemijska pripremavode, obavezno napuniti instalaciju kroz

tnagnetni uređaj za obradu vode.

56. VANREDNE MERE U OKVIRU

POSTRO JENJA ZA CENTRALNOGREJANJE

Uradu svakog postrojenja mogu nastatineke nepravilnosti. U svakom uputstvu za

rukovanje određenim postrojenjima i ure-đajima navode se nedostaci ili zastoji ko-

jimogu nastati i mere za njihovo otkla-njanje.

V I Z U E L N I E F E K T I

N E N O R M A L N O G R A D A

Neke pojave u toku rada postrojenja zacentralno grejanje mogu se vizuetnouočiti:

-dim u kotlarnici - nedovoljno otvo-ren ili zatvoren zaporni organ na odvodudimnih gasova;

- vlažni zidovi kotla - veoma vlažnogorivo ili neka neispravnost u radu dim-njaka;

-usijanje pojedinih delova postrojenja - smanjiti dovod goriva i zatvoriti dovodvazduha da bi se sprečilo sagorevanje i

proveriti nivo vode u kotlu i instalaciji;

-veoma crn dim - neispravno loženje,otvoriti dovod vazduha i regulisati sagore-vanje.

A N O M A L I J E U R A D U

P O S T R O J E N J A K O J E

R E G I S T R U J U I N S T R U M E N T I

Rad postrojenja može se kontrolisati po-moću dva instrumenta: termometra i ma-

nometra. Svaka promena temperatureukazuje na nepravilnost u radu postroje-nja. O tim nivoima temperatura već je bi-lo govora u delu o praćenju temperaturatople vode i spoljašnjih temperatura va-zduha.

Promenu pritiska uvek prati promenatemperature. Kada nema promene tem-

perature, raste pritisak, posredi je nekakav

poremećaj u strujanju u cevnoj mreži ili ukotlu zavisno od sistema za grejanje.

P O S T U P C I R U K O V A O C A

P O S T R O J E N J A U S L U Č A J U

N E I S P R A V N O G R A D A

U tačkama ovog poglavlja nekoliko puta

su navođene anomalije i nepravilnosti koje mogu nastati, kao i neki postupci za nji-hovo otklanjanje.

Najvažnije je da nikovalac upoznapo- stupke koje je neophodno preduzeti u slu- čaju nenormalnog rada, što mora biti dato u uputstvu za rukovanje svake kotlarnice.

Kada rukovalac nije siguran da može

opraviti kvar na postrojenju, nikako se ne sme upuštati u opravku. Bolje je postro-

jenje ne uključivati u rad i obavestiti na-dležnu službu o nepravilnosti i nemo-gućnosti opravke.

P I T A N J A

1. Koje radnje se izvode u normalnom pogonu, odnosno eksploataciji, postrojenja za centralno gre-

janje?

105



2 . Š t a s u p r ip r e m n i r a d o v i ?

3 . Š t a s e p o d r a z u m e v a p o d s t a r to m p o s t r o j e n j a i k o -

j e r a d n je tr e b a iz v r š i t i n e p o s r e d n o p re d s ta r t?

4 . Š t a j e n o r m a l a n p o g o n ?

5 . K a d a s e g a s e p o s t ro j c n j a z a c e n t r a l n o g r e ja n j e ?

6 . K o j e s e r a d n j e iz v o d e p o p r e s t a n k u ra d a p o s t r o j e -

n j a z a c e n l r a ln o g r e j a n je ?

7 . K o j e se v a n r e d n e m e r e p r e d u z i m a j u u o k v i r u ra da

p o s t r o je n ja z a c e n t r a ln o g r e ja n je ?

8 . K o j i s u v i z u e l n i e f e k ti n e n o r m a l n o g r a d a ?

9 . K o j e n e p r a v i l n o s t i u ra d u r e g i s t r u j u i n s tr u m e n t i ?

1 0. Š t a m o r a r a d it i p o s l u ž i l a c p o s t r o j e n j a z a c e n t r a l -

n o g r e j a n je u s lu č a ju n e i s p r a v n o g r a d a p o s t r o je n -

j a i li n je g o v ih d e lo v a ?



r 6. ODRŽAVANJE PARNIH ITOPLOVODNIH

KOTLOVA

6.1 OPŠTE O ODRŽAVANJU KOTLOVA CENTRALNOG

GREJANJA

Po prestanku rada postrojenja za centra-Ino grejanje, kotlovi i instalacije se pri-

premaju na propisan način i konzerviraju

se do sledeće upotrebe, posebno posie grej-ne sezone.Međutim, ukoliko se ustanove neke

neispravnosti, potrebno je izvršiti od-ređene popravke i normalan remont po-strojenja. Pod pojmom redovan remont

postrojenja podrazumeva se kontrola ičišćenje svih uređaja i dovođenje u isprav-nopogonsko stanje.

Parni kotlovi, vrelovodni kotlovi i stabilne posude pod pritiskom podležu kon-troli inspektorata parnih kotlova. Toplo-vodni kotlovi podležu kontroli inspektora parnih kotlova samo ako imaju ventilesigurnosti. Kontrola se odnosi na kon-trolu pogonske sigurnosti i bezbednosti

pogonskog osoblja koje radi sa ovim ure-đajima.

Stabilne posude pod pritiskom su onezatvorene posude koje ispunjavaju sledećiuslov:

p > \ i p - V> 0,3,

gde je: p - najviši radni pritisak u bar,V- radna zapremina u m3.

Parni kotao je svaki sud u kome serazvija vodena para pritiska iznad atmo-sferskog.

Prema tome, na kotlove koji potpadaju pod nadležnost inspekcije parnih ko-tlova (IPK), kao i na posude pod priti-skom, koje takođe potpadaju pod IPK,odnose se sledeći pregledi:

a) ispitivanje pritiskom hladne vode,

b) unutrašnji pregled,

c) spoljašnji pregled.

Navedeni pregledi mogu biti:

a) prvi pregled;

b) redovan pregled;

c) vanredan pregled.

P R V I P R E G L E D

1. Posle postavljanja, premeštanja ili re-konstrukcije parnog postrojenja, koje jeizvršeno na osnovu odobrenja, a pre

puštanja u pogon, obavlja se prvi pregled.Pri prvom pregledu već upotrebljenih azatim rekonstruisanih ili premeštenih par-nih postrojenja, a naročito onih čije po-reklo materijala nije poznato, inspektorat

parnih kotlova može zahtevati ispitivanjematerijala i konstrukcije.

2. Inspektorat parnih kotlova izdaćeodobrenje za stavljanje u pogon parnog

postrojenja ako su ispitivanje hladnim pri-tiskom i unutrašnji pregled dali povoljnerezultate.

3. Pri stavljanju u pogon nepokretnog parnog kotla ili suda, pored pregleda iztačke 2, obavezan je i prvi spoljašnji pre-gled.

107



1

4. U prvoj godini neće se obavljati spo-ljašnji pregled pokretnih parnih kotlova,osim ako je prilikom unutrašnjeg pregledanaređeno da se izvrši izmena ili prepravkačije izvršenje mora da se proveri.

R E D O V A N P R E G L E D

1. Redovni pregledi su: ispitivanje hla-dnim vodenim pritiskom, unutrašnji pregle-di i spoljašnji pregledi u određenom roku.

Pregledi se obavljaju u sledećim ro-kovima:

a) ispitivanje hladnim vodenim pri-

tiskom sa obaveznim unutrašnjim pregle-dom - najdalje do kraja šeste godine od poslednjeg izvršenog ispitivanja;

b) naredni unutrašnji pregled - svaketreće godine, s tim da se svaki drugi unu-trašnji pregled obavlja jednovremeno saispitivanjem hladnim vodenim pritiskom;

c) Prvi unutrašnji pregled lokomobil-skih kotlova onih lokomobila koji se upo-

trebljavaju samo za vršaj poljoprivrednih plodova, obavlja se posle 12 godina. Akoinspektor parnih kotlova posumnja da po-stoji kakvo oštećenje lima u unutrašnjostikotla, ili ako korisnik parnog kotla zahte-va unutrašnji pregled, on se može obavitii pre tog roka. Pošto ovakav kotao navrši12 godina, redovni unutrašnji pregledobaviće se posle toga u trećoj godini, s tim

da se prilikom svakog drugog unutrašnjeg pregleda izvrši ispitivanje hladnim vo-denim pritiskom. Pri tom treba voditiračuna da se za unutrašnje preglede svevatrene cevi moraju vaditi svake dvana-este godine, odnosno tokom svakog dru-gog ispitivanja hladnim vodenim pri-tiskom, a i onda kad inspektor parnihkotlova bude to zahtevao. Ako se sve cevivade odjedanput, mora se obaviti unu-trašnji pregled.

2. Redovni spoljašnji pregled obavljase iznenada, bez prethodnog obaveštenja.

3. U slučaju nepovoljnih rezultataredovnog pregleda (ispitivanje hladnimvodenim pritiskom ili unutrašnjeg pregle-da), inspektor parnih kotlova obavlja po-

novni pregled, pošto se otklone svi ne-dostaci nađeni pri pregledu.

V A N R E D N I P R E G L E D I

1. Vanredni pregledi se obavljaju:

a) pre stavljanja u pogon parnog po-strojenja koje je pre dve ili više godina bi-

lo van pogona; b) kad je postrojenje bilo u požaru ili je

ostalo bez vode, i tom prilikom mu se jedan deo pregrejao, sa vidljivim ošteće-njem površine ili bez toga. Tokom obav-ljanja ovog pregleda inspektor parnihkotlova može da zahteva ispitivanje ma-terijala;

c) ako je postrojenje oštećeno i zahtevaneku od sledećih opravki:

- izmenu plamene cevi, odnosno dela plamene cevi, ili nekog drugog dela kotla,ako je prečnik toga dela veći od 102 mm;

- izmenu više od 15% ukupnog brojasprežnjaka, ankera ili plafon-zavrtnjeva,više od 25% ukupnog broja vodenih ceviili 50% dimnih cevi;

- izmenu jednog dela kotlovskog lima, bez obzira na veličinu;

- izmenu najmanje 15 zakovica jednedo druge, ili najmanje 25% ukupnog bro-

ja zakovica u jednom sastavu;

- ako je izvršena opravka varenjem;

- ako su na kotlovskim površinama primećena raslojavanja, pukotine, risevii dr. U ovim slučajevima inspektor parnihkotlova može zahtevati i ispitivanje kot-lovskog materijala;

108



- kad se kod pokretnog parnog kotlamenja jedan zid vetrenika, deo loma, ili sevarenjem opravlja oštećeno mesto u va-treniku ili dužnom delu kotla.

2. Pored vanrednog ispitivanja hla-

dnim vodenim pritiskom i unutrašnjeg pregleda, inspektorat parnih kotlova možeda naredi i vanredni spoljašnji pregled.Vanredni spoljašnji pregled obaviće seako je prilikom ispitivanja hladnim vo-denim pritiskom ili prilikom unutrašnjeg pregleda naređena kakva manja opravkaili izmena na samom parnom postrojenjuili na zgradi, odnosno uređaju ložionice,

pabi izvršenje naređenja trebalo proveri-ti, a veličina i značaj izvršene popravke,odnosno izmene ne zahteva ispitivanjehladnim vodenim pritiskom.

6.2 OPŠTE O STABILNIMPOSUDAMA POD PRITISK OM

Kao i kotlovi, i stabilne posude pod pri-tiskom podvrgavaju se ispitivanjima ikontroli. Obavljaju se sledeći pregledi ikontrole:

1) pregled konstrukcije,

2) prvo ispitivanje pritiskom,

3) ispitivanje pritiskom u eksploataciji,

4) unutrašnji pregled,

5) spoljašnji pregled,6) vanredni pregled.

Pregled konstrukcije posude pod pri-tiskom obavlja se posle završene izradekod proizvođača ili na mestu montaže.Pregled se obavlja prema dokumentacijina osnovu koje je izdato i izrađeno odo-

brenje za izradu.

Prvo ispitivanje pritiskom posuda ueksploataciji mora se obaviti najkasnije

do kraja šeste godine od poslednjeg ispiti-vanja, ako nekim propisom nije drugačijeodređeno.

Unutrašnji pregled posuda pod pri-tiskom obavlja se svake treće godine, presvakog ispitivanja pritiskom, uz obaveznu

pripremu za unutrašnji pregled. Pre poče-tka unutrašnjeg pregleda posuda se moraodvojiti od instalacije slepim prirubnica-ma ili ulošcima, i mora se dobro očistiti i

provetriti.Tokom unutrašnjeg pregleda kontro-

liše se stanje zidova posude, zavara, zako-vica, sprežnjaka i drugih veza i priključa-ka, kao i uticaj radne materije na posudu.Ako nije moguće obaviti unutrašnji pre-gled, može se izvršiti ispitivanje pritiskom,s tim da se kontroliše debljina lima i zava-renih spojeva nekim od metoda bez ra-zaranja.

Spoljašnji pregled posuda pod priti-skom obavlja se za posude klase I i II sva-ke godine, klase III svake druge godine a

klase IV svake treće godine. U klasu IVspadaju uglavnom izmenjivači toplote zagrejanje, ekspanzione posude i rezervoariza komprimovani vazduh.

Tokom spoljašnjeg pregleda proveravase i kontroliše:

1) opšte stanje prostorije u kojoj senalazi posuda pod pritiskom;

2) stanje celokupnog postrojenja pod

pritiskom;3) funkcionisanje sigurnosne opreme

(ventili sigurnosti, prelivne cevi i slično).

Vanredni pregledi obavljaju se onakokao i redovni pregledi, i to u sledećim slu-čajevima:

1) ako je posuda pod pritiskom bilavan pogona više od dve godine;

2) ako je posuda pod pritiskom pre-meštena;

109



3) ako se javi sumnja da je postrojenje

oštećeno u toj meri da postoji opasnost za

ljude i imovinu;

4) ako je posuda oštećena, pa su po-

trebne sledeće opravke: zavarivanje na zi-

dovima posuda, izmene više od 15% ukup-nog broja sprežnjaka ili vijaka, izmena jednog dela posude, zamena više od 50%

cevi cevnog registra, odnosno izmena

više od 25% zakovica u jednom sastavu;

5) ako su na površinama posude pri-mećena razvlačenja, prsline, zarezi i dr.;

6) ako jedan od redovnih pregleda nije

dao zadovoljavajuće rezultate.

6.3. POGONSKADOKUMENTACIJA

U KOTLA RNICI

U svakoj kotlarnici obavezno je voditi po-gonsku dokumentaciju, jer se u odgovara-

jućim dnevnicim a i kartonim a morajunalaziti svi podaci iz kojih se konstatujeispravnost ili neispravnost rada postro-

jenja, odnosno njegovih delova.

U dokumentaciju o rukovanju, kori-šćenju i održavanju postrojenja i insta-

lacija za centralno grejanje spadaju:

- dnevnik rada postrojenja i instalacija. U dnevnik se unose podaci koji se

očitavaju na kontrolnim instrumentima,

zapažanja, kvarovi i oštećenja (dnevna potrošnja goriva, spoljašnja i unutrašnjatemperatura, odgovarajući pritisci, vreme

puštanja u pogon i obustava rada). U ovomdnevniku se mogu voditi i podaci o ispiti-

vanju i omekšavanju kvaliteta napojnih icirkulacionih voda;

- karton redovnog održavanja postro-

jenja centralnog grejanja sa podacima:ko, kada i gde obilazi postrojenja i insta-lacije, obavlja pregled i popravke;

- karton podmazivanja sa podacima:

ko, kada, gde, kojim sredstvima podmazu-

je delove postrojenja;

- karton mera zaštite od smrzavanja.

Osim ovoga, u kotlarnici obavezno tre-

ba da se čuva:- kotlovska lcnjižica, lcoja se vodi po

propisima za kotlove;

- knjižica posude pod pritiskom, koja

se vodi prema pravilniku o tehničkim nor-

mativima za stabilne posude pod priti-

skom;

- primerak glavnih projekata važnih za

rad postrojenja (glavni mašinslci, građe-vinski i elektroprojekat).

6.4. KONTR OLE I POS TUPCI U

POSEBNIM INCIDENTNIM

SITUACIJAMA

Od pogonskih aktivnosti usmerenih naobezbeđivanje sigurnosti pogona sa vi-

sokim stepenom ekonomičnosti najvažni-

ja je neprekidna kontrola najvažnijih

pogonskih veličina i disciplinovano spro-

vođenje periodičnih kontrola funkcional-nosti određene opreme i obavljanje odre-

đenih preventivnih radova.

6.4.1. TRAJANJE KONTROLE

Tokom pogona parnih kotlova stalno sekontrolišu:

'i

- nivo vode u Vodokazima i

- pritisak pare u kotlu.

Tokom pogona vrelovodnih i toplo-vodnih kotlova, kontrolišu se:

- cirkulacija vode kroz kotao i

110



V r s ta r a d a D n e v n oS e d m i č -

n o

P e t n a -

e s to -

d n e v n o

M e s e čn oT r o m e -

sečnoS e z o n sk o N a p o m e n a

D c l o v a n j e p r e s o s t a ta

K o t l o v sk o g r a d n o g

( p a r n i k o t ao )* *

K o t l o v s k o

s i g u r n o s n o g * *

R a z n e r a d n e

n a m e n e* *

K o n t ro l a d im n o g

b ro ja i s a s ta v a

d i m n i h g a s o v a

Po s l e sv ak e

r eg . sag o r ev an ja

i r eg . o d n o sa

k o l ič in e g o r iv a

i v azd u h a

C i š ć e n j e d i m n e

s t r an e k o t lo v a ,d i m n i h k a n a la

i d im n jak a

*

P o s l e p o r a s ta

t em p . d i m n i h

g a s o v a z a 3 0 ° Cu o d n o s u n a

č i s t k o tao n a

p u n o m opt.

P r o d u v a v a n j e

e k u n o m a j z e r a

p o m o ću d u v a ča ča đ i

Po p o t r eb i

s v a k a sm e n a

Cišćen je f i l t ra

Ul j e z a l o žen je

i s p r e d d o v o d n i h

p u m p i

* * Po po t reb i češće

Ul j e za l o žen je

i sp r ed g o r io n ik a* * Po p o t r eb i č e šće

I s p re d p u m p i z a

p re to v a r u l ja z a

lo žen je

*

Po s l e 3 0 0 d o

4 0 0 t o n a

p re to v a re n o g

gor iva , po

p o tre b i če šće

Z a v o d u i sp r e d

r e g u l a c i o n e

a r m a tu r e i n a

u s is i m a p u m p i

* Po p o t r eb i č e šć e

R azn i p r eg l ed i i

k o n t r o l e

U n u t r a š n j o s t

v r e l o v o d n i h

k o t l o v a k o n t r o la

c u r e n j a

*V i z u e ln a k o n t r o la

Ko l ič in a g o r iv a

u r eze r v o a r u* S v a k a sm e n a

T v r d o ć a v o d e * S v a k a sm e n a

112



6.4.3. POSTUPCI UINCIDENTNIMSITUACIJAMA

Najnezgodnije incidentne situacije mogunastati u toplovodnim i vrelovodnim kot-lovima sa sagorevanjem uglja na kotlov-skim rešetkama.

-Ako nestane struje, celo postrojenje prestaje da radi, ali se proizvodnja toploteu ložištu nastavlja kako usled akumuli-rane toplote raspaljenog uglja, tako i us-led delovanja prirodne promaje u uslovimanepotpunog zaptivanja ložišta i vazdu-šnog trakta.

- U uslovima prestanka cirkulacijevode kroz kotlove i mrežu ova toplota iza-ziva porast temperature iznad 110°C iisparavanje vode u kotlu, a time nagluekspanziju vrelovodnog sistema, koju re-gulacio,ni ventili ne mogu pratiti.

Neugodne posledice dužeg stajanjakotla u navedenim uslovima mogu bitiopasne zbog:

-prodiranja pare u cevovod, što izazi-

valokalno pregrevanje, nepredviđeno di-latiranje cevovoda i pojačano opterećiva-nje fiksnih tačaka;

- mešanja pare i hladne vode, što imazaposledicu hidrauličke udare unutar vre-lovoda, koji mogu prouzrokovati lomovearmature i cevovoda.

Rad kotlova ili jedne jedinice može se prinudno prekinuti i zbog delovanja ,,blo-kada“. Pošto svaki uzrok prekida rada ko-tla ima svoje osobenosti a sprečavanjeneugodnih posledica zahteva razne po-stupke, najopasniji slučajevi se posebnoopisuju.

1. Nestanak struje („potpuni prekid ra-da postrojenja“).

1.1. Hitno (bez gubljenja vremena)sprečiti delovanje prirodne promaje pro-diranjem vazduha kroz vazdušni trakt ilevkove za ispust pepela iz zonskih pro-maja.

Zatvoriti vazdušne klapne. Usis venti-

latora vazduha pokriti ceradom. Isto toučiniti na levkovima za ispust pepela.

1.2. Paru, koja se može pojaviti u cevi-ma ložišnih ekrana, odnosno na bubnju,direktno ispuštati iz kotla u atmosferuotvaranjem odzračnih ventila, jer se na tajnačin sprečava prodor pare u vrelovodnicevovod i ekspanzioni rezervoar.

Istovremeno i hitno zatvoriti ventile

ispred regulacionog ventila i ventila sig-urnosti ili ventil na cevovodu za održava-nje pritiska, kako bi se sprečilo prodiranje

pare u ekspanzioni rezervoar.

Ostaviti otvorene samo odzračne ven-tile kotla na kojima je para počela inten-zivno da ističe iako kotao ima vise od-zračnih ventila.

Ako se ne može prekinuti kretanje vo-de i pare, prema ekspanzionom rezervoa-ru odzrake kotla toliko otvoriti da pritisaku kotlu padne ispod radnog pritiska siste-ma. Po uspostavljanju uslova za nastavakrada kotlova (obezbeđeno napajanje elek-tričnom energijom), sprovesti sledeće ra-dnje:

- uključiti pumpe za održavanje priti-

ska i obezbediti normalan radni pritisakvrelovodnog sistema;

113



- dobro odzračiti kotao i ceo vrelovod-ni sistem;

- odzračne ventile kroz koje ističe paradržati otvorenim sve dok na izlazn izventila para ne prestane da ističe;

-uključiti u rad mrežne cirkulacione pumpe;

-uključiti u rad kotlovske recirkula-cione pumpe;

- nastaviti proizvodnju toplote.

2. Prekid rada pumpi, kotlovskog cir-kulacionog sistema.

Deluje blokada minimalnog protoka

vode kroz kotlove.2.1. Ako radi više kotlovskih jedinica,

a ispadne jedna cirkulaciona pumpa, uk-ljučiti rezervnu pumpu, pa nastaviti rad.

2.2. Ako rezervna pumpa ne može dase pusti u rad:

- uključiti u rad dve pumpe za odr-žavanje pritiska i intenzivno odzrači-vati ložišne ekrane, kako je navedeno utač. 1.2.;

- ako se proceni da kvar cirkulacionih pumpi može potrajati duže, ugasiti kotlo-ve izbacivanjem vatre sa rešetaka, preki-nuti dovod uglja na rešetke i izbaciti ugalji šljaku iz ložišta.

3. Prekid rada sistema za održavanje

pritiska (kvar pumpi, kvar regulatora priti-ska, nestanak vode u rezervoaru, velikigubici vode).

3.1. Zatvoriti ventile ispred regulatoraili na cevovodu za održavanje pritiska.

3.2. Do otklanjanja kvara na sistemuza održavanje pritiska ili do gašenja ko-tlova izbacivanjem vatre sa rešetalca, osta-

viti u pogonu cirkulacione pumpe sve dosniženja pritiska na usisu pumpi ispod0,5 bar.

4. Ako dođe do naglog gubitka vozbog kvara na mreži, odmah kotlove po-gasiti.

6.5. REMO NT PO STR OJE NJA ZA

CENTRALNO GREJANJE

Postrojenja za grejanje stambenih i po-slovnih prostora rade sezonski, tj. samo u

periodu od 15. oktobra do 15. aprila, s timda pogonslca spremnost postrojenja po-drazumeva period od 20. septembra do10. maja.

Period od 10. maja do 20. septembrakoristi se uglavnom za remontne radove ikonzervaciju postrojenja.

/ 6.5.1. KONZERVACIJA'Z POSTROJENJA ZA GREJANJE

Konzervacija obuhvata sledeće:

- konzervaciju kotlova i- konzervaciju vrelovodnih sistema.

Konzervacija kotlova podrazumevakonzervaciju gasne površine kotlova ikonzervaciju vodene strane kotlova.

Konzervaciji gasnih površina kotlovaobavezno prethode: temeljno čišćenje ga-snih površina, popravka unutar kotla (ošte-

ćeni šamot, vrata, poklopci, nadzornaokna, dimne klapne i drugo).

Konzervacija se obavlja unošenjem hi-groskopnih materijala:negašeni kreč CaO,kalcijum-hlorid (CaCl) ili silikagel u po-desnirn otvorenim posudama.

Konzervaciji vodene strane kotlova prethodi hemijslco čišćenje, a ako je potre-

bno, i popravka svih uređaja i opreme, koji se nalaze u kontaktu sa kotlovskom vo-dom.

114



Kotlovi na kojima se obavljaju većiradovi, kao zamena cevi, ne konzervirajuse. Proizvođači kotlova obično daju uput-stva za postupke konzervacija.

Za konzervaciju vrelovodnih sistema,s obzirom na to da se radi samo o zaštiti

vodene strane cevovoda, važi isto pravilokao za kotlove: sprovodi se posle poprav-ke opreme koja je u kontaktu sa vodom izvrelovodnog sistema.

Radovi na konzervacijama postrojenjamogu se tretirati kao specijalistički (oba-vezno učešće specijalizovanog stmčnjakahemijske struke).

N a p o m e n a . -O d remontnih rado-va navedenih od tačke 6.5.2 do 6.5.10

pogonsko osoblje obavlja samo one kojena osnovu opremljenosti sredstvima radai kvalifikacionoj strukturi osoblja možeobaviti.

6.5.2. REMONT KOTLOVA

Remont kotlova uglavnom obuhvata sle-deće:

- zamena zaptivaka na kotlovskim po-klopcima, vratima koji se tokom sezonegrejanja upotrebljavaju;

- temeljito spiranje vodokaznih sta-kala, popravak vodokaznih ventila, po po-trebi zamenu stakala i zaptivaka;

- popravku raznih pokretnih meha-nizama koji su tokom sezone oštećeni ili

blokirani: nadgledna okna, šarnirske ve-ze, zamena polomljenih vijaka i drugihelemenata;

- popravku šamotnih ozida (za veće popravke i kompletne izmene ozida anga-žuju se specijalizovane organizacije);

- sve vijke na spojevima izloženim vi-sokim temperaturama namazati mastima

otpornim na visoke temperature, a ostalegrafitiranom mašću;

- ostale radove, koji su lcao potrebniregistrovani tokom rada postrojenja.

6.5.3. REMONT UREĐ AJAZATRANSPORT Č VRSTIH GORIVA

- Popravak ili zamena transportnihtraka.

- Popravak ili zamena ležaja.- Popravak pokretnih opterećenih ele-

menata transportnih uređaja i zamenaoštećenih delova.

6.5.4. REMONT VAZDUŠNIH IDIMNIH KLAPNI

- Razrađivanja pokretnih mehaniza-ma, zamena oštećenih delova.

- Provera stepena zatvaranja klapni isprovođenje radova eventualno potreb-nog poboljšanja stepena zatvaranja.

6.5.5. REMONT UREĐ AJA NASISTEMU TEČ NOG GORIVA ZA

LOŽENJE

Remont uglavnom obuhvata sledeće:- temeljno čišćenje svih filtara i po po-

trebi zamena oštećenih mrežica (voditi ra-

čuna da gustima mreže tačno odgovara ra-dnim uslovima);

- zamenu oštećene opreme i sekcije pratećih grejača, neispravnih termostata,manometara i termometara;

- zamenu pohabanih delova pumpi (akokonstrukcija pumpi to dozvoljava) ili za-menu novim pumpama (skinute pumpe

mogu popraviti specijalizovana predu-zeća);

115



I

- temeljno čišćenje same otpadne vodei goriva pročišćavanjem propusnih ka-nala;

- remont gorionika po preporukama iuputstvima proizvođača (najčešće zame-nu oštećenih i pohabanih delova).

6.5.6. REMONT UREĐ AJAZAHEMIJSKUITERMIČ KU

PRIPREMU VODE

Ovaj remont uglavnom obuhvata:

- posude za rastapanje kuhinjske soli -otvoriti posudu, očistiti do metalnog sjaja,

premazati zaštitnim premazom otpornimna vodeni rastvor kuhinjske soli;

- remont posude jonskih izmenjivača- otvoriti poklopac, pregledati stanje unu-trašnjih površina i kvalitet izmenjivačkesmole. Po potrebi izvaditi jonsku masu,očistiti unutraŠnje površine do metalnogsjaja i premazati odgovarajućim zaštitnim

premazom, po potrebi pregledati mlazni-ce, zameniti jonoizmenjivačku masu idizne;

- remont degazatora termičke pripre-me vode - otvoriti ga - pregledati stanjekaskada, po potrebi angažovati specija-listička preduzeća za njihovu zamenu;

popraviti armaturu na degazatoru za ma-nometre, termometre, ventile za dovod

pare, vode i lcondenzata, ventile za otpara-vanje i ugrađene pločice za redukciju ot-

paravanja (0 provrta: 4-6 mm).

6.5.7. REMONT REZERVOARA NAPOJNE VODE

Otvaranje, čišćenje, pregled i procena ko-

rozionog oštećenja površina. Po potrebizamena korodiranih delova rezervoara.

6.5.8. REMONT ARMATURE

Zbog potrebe da se konzervacija što presprovede, preporučuje se da se sva arma-tura koja dobro ne zatvara zameni novom,a skinuta armatura naknadno remontuje i

pripremi za upotrebu sledeće godine.

6.5.9. REMONT PUMPI

Remont pumpi može da predstavlja pra-ktično kompletnu inovaciju, ako se naba-ve svi potrebni delovi.

Obratiti pažnju na kvalitet zaptivača, je r moraju biti visokog kvaliteta i dugo-

ročni.

6.5.10. REMONTNI RADOVINAELEKTROINSTALACIJII OPREMI

Ako u pogonskom osoblju ima kvalifiko-vanih električara, oni sami mogu obavitiodređene remontne radove.

P I T A N J A

1. Š t a s u p o s u d e p o d p r i t is k o m ?

2 . Š t a s u to p l o v o d n i k o t l o v i ?

3 . Š t a s u v r e l o v o d n i k o t l o v i ?

4 . Š t a s u p a r n i k o t l o v i ?

5 . K a k v e v r s te p r e g l e d a o p r e m e p o s t o je ?

6 . K a k v i p r e g l e d i m o g u b i t i š t o s e t ič e v r e m e n s k o g

p e r io d a ?

7 . Š t a j e p r v i p r e g l e d ?

8 . Š t a j e r e d o v a n p r e g l e d ?

9 . Š t a j e v a n r e d a n p r e g le d ?

10. K o j a d o k u m e n t a c i ja s e m o r a v o d it i u t o k u p o g o n a

u j e d n o j k o t l a r n i c i ?

11. Š ta s e u p o g o n u r e d o v n o k o n t r o l iš e k o d k o t lo v a ?

1 2. Š t a tr e b a b i t n o u r a d i ti k a d a n e s t a n e s t r u j a u k o t -

l a rn i c i ?

1 3 . Š t a t r e b a u r a d i t i k a d a s e p o n o v o u s p o s t a v i e l e k -

t r ič n a e n e r g i j a ?

116



14. Š t a p o d r a z u m e v a k o n z e r v a c i j a p o s t r o j e n j a z a g r e -

janj e i k a k o se iz v o d i?

15. Kako se i zvod i re m o n t ko t lov a?

16. Šta se p o d r a z u m e v a p o d r e m o n t o m u r e đ a j a z a

t ranspor t čvrs t ih gor iva?

17. Šta j e r e m o n t k l a p n i k o t l o v a ?

18. K ako se s p r o v o d i r e m o n t u r e đ a j a u s i s t e m u

te čn og g o r i v a z a l o ž e n j e ?

19. Š t a p o d r a z u m e v a r e m o n t u r e đ a j a i o p re m e z a

h e m i js k u i te r m ič k u p r i p re m u v o d e ?

2 0 . K a k o s e v r ši r e m o n t re z e r v o a r a n a p o j n e v o d e ?

2 1 . K a k o s e o b a v l ja r e m o n t a rm a t u re ?

2 2 . K a k o s e o b a v l ja r e m o n t p u m p i ?

2 3 . K o i z v o d i r e m o n t n e r a d o v e n a e l e k t r o i n s t a l a c i ja -

m a i o p r e m i ?

117



7. VAZDUŠNO GREJANJE IPROVETRAVANJE

Provetravanje je proces zamene vazduhau zatvorenoj prostoriji svežim vazduhom.Svež vazduh je spoljašnji vazduh, bezobzira na temperaturu (hladan zimi, topaoleti).

Sve zatvorene prostorije potrebno je svremena na vreme provetriti. Učestalost i

intenzitet provetravanja zavise od vrste iintenziteta zagađivanja vazduha u pro-storiji. U stambenim i poslovnim zgrada-ma glavni ,,zagađivači“ prostorija su ljudi(dišu, znoje se). Osim ljudi, vazduh se za-gađuje i lako isparljivim materijama izodeće, nameštaja, tepiha i raznih pred-meta u prostoriji; u kuhinjama se osećajumirisi namirnica, kao i oni nastali tokom

pripremanja hrane; u perionicama ispa-renja potiču od pranja i sušenja rublja itd.;u industrijskim pogonima, vazduh se če-sto zagađuje tokom tehnološkog procesa:isparenjem hemikalija, prskanjem boje,dimom, prašinom i sl.

Provetravanje može biti prirodno i me-haničko (prinudno). U današnje vreme setermin ventilacija sve češće upotrebljava

kao sinonim za provetravanje, pa se kaže: prirodna ventilacija i mehanička ventila-cija. Najbolje bi bilo da se prirodno prove-travanje (ventilacija) naziva provetrava-nje, a da se mehanička, odnosno prinudnaventilacija (provetravanje) naziva venti-lacija.

7 1. PROVETRAVANJE

Prirodno provetravanje prostorija može seostvariti:

- infiltracijom vazduha kroz procepe prozora i spoljašnjih vrata;

- otvaranjem prozora i

- kroz posebne kanale i otvore.Spoljašnji vazduh može ući u prostori-

ju pod dejstvom vetra ili usled Arhimedo-ve uzgonske sile. Uzgonska sila nastajeusled razlike gustine spoljašnjeg i unutra-šnjeg vazduha, koja je posledica razliketemperatura spoljašnjeg i unutrašnjeg va-zduha.

Tokom prirodnog provetravanja vaz-duh se izmeni u prostoriji mali broj puta.Pod brojem izmena vazduha u prostoriji

podrazumeva se koliko se puta vazduh u prostoriji zameni svežim vazduhom, u to-ku jednog sata.

Osnovna pređnost provetravanja je utome što nije potreban nikakav uređaj za pokretanje vazduha, pa se ne troši ni ener-

gija za pogon. Nedostaci provetravanja su:- relativno mali intenzitet ventilacije

(mali broj izmena vazduha);- nekontrolisani upad vazduha kroz

otvore pri dejstvu vetra veće brzine;- mogućnost ulaska insekata i sitnijih

životinja u prostoriju kroz otvore za provetravanje.

118



Provetravanje se primenjuje u stambe-nim i manjim poslovnim zgradama, man-

jim prodavnicama, kao i u prostorijama ukojima nema velikih izvora zagađenjavazduha.

7.2. VENTILACIJA

Prinudno provetravanje (ventilacija) pro-storije ostvaruje se radom ventilatora.Energija koju ventilator predaje struji va-zduha troši se za savlađivanje otpora tre-nja pri strujanju vazduha kroz kanale,otvore za ubacivanje i izvlačenje vazdu-ha, procepe i dr. Mehaničko provetravanje

prostorije može se izvesti izvlačenjem(odvođenjem) vazduha iz prostorije, uba-civanjem (dovođenjem) svežeg vazduha u prostoriju i kombinovano: istovremenimdovođenjem svežeg i odvođenjem zaga-

đenog vazduha. Iako se u praksi prime-njuju sva tri načina ventilacije prostorije,

najbolji je treći način i jedino se on može

smatrati pravom ventilacijom.

7.2.1. VENTILACIJA

ODVOĐ ENJEM VAZDUHA

Ventilator izaziva potpritisak na usisuventilatora i izvlači vazduh iz prostorije.Odvođenjem vazduha stvara se u prostori-

ji potpritisak u odnosu na atmosferski, pavazduh iz okoline ulazi u prostoriju kroz prozore i vrata. Ako su prozori i spoljašnjavrata zatvoreni, vazduh se usisava kroz procepe (fuge), a ako se vazduh usisava izsusednih prostorija, spoljašnji vazduh ula-zi u te prostorije kroz prozore.

Vazduh iz prostorije može se odvoditilokalno ili centralno. Centralna ventilaci-

ja podrazumeva odvođenje vazduha sa vi-še mesta u prostoriji sistemom kanala i

odsisnih elemenata, i izbacivanje tog vaz-duha u okolinu preko zajedničkog venti-latora. Centralnom ventilajbijom celoku-

pna prostorija provetrava se ravnomernoili gotovo ravnomerno. U sistemima venti-lacije, kada se samo izvlači vazduh, retkose primenjuje centralna ventilacija.

Lokalnom ventilacijom vazduh se od-vodi sa određenog mesta u prostoriji (obi-čno iznad najvećeg zagađivača) i ven-tilatorom izbacuje u okolinu. U jednoj prostoriji može biti instalirano više si-stema za lokalno odsisavanje, ali se u tomslučaju obično ugrađuje i sistem za ubaci-vanje vazduha.

Za lokalno odsisavanje iz zagađenihsredina najčešće se koriste haube razli-čitih konstrukcija, u zavisnosti od graneindustrije, primenjene tehnologije i vrstezagađivača. Zadatak odsisne haube je daizvlačenjem minimalne količine vazduhaefikasno odstrani isparenja sa mesta na-stajanja i spreči njihovo širenje po celoj

prostoriji.

Najčešće se izrađuju haube sa bočnimili gornjim odsisom. Na slici 7.1 prikazana

je jedna bočna hauba. Trebalo bi da vaz-duh struji ravnomerno po celom čeonom

Sl. 7.1. - OdsLma hauba sa bočnim usisavanjem vazduha: 1 —čeona brzina na ulazu

119



preseku haube, što je ovim tipom haubeteško postići. Ravnomernije brzine usisa-vanja postižu se haubama sa prorezima(sl. 7.2).

Kada se izvor zagađenja nalazi na ne-kom stolu oko koga su raspoređeni radni-

ci, lokalno odsisavanje obavlja se pomoćuviseće haube. Na slici 7.3 prikazana je je-dna viseća hauba, a naznačena i pre- poručena vrednost koliko dimenzije haube treba da prelaze ivice radnog stola.Sličan tip hauba koristi se i za lokalnoodsisavanje vazduha u kuhinjama. Odsisnehaube se postavljaju iznad štednjaka iobavezno imaju filtar koji sprečava pro-

dor masnih isparenja u kanal i ventilator.

Sl. 7.2. — Odsisna hauba sa bočnim usisom kroz procepe: l —brzina usisavanja vazduha; 2 - brzina vaz-

duha kroz proreze; 3 - brzina vazduha u haubi; 4 —brzina vazduha u odsisnom kanalu

Sl. 7.3. —Viseća hauba iznad radnepovršine: 1 - radna površina - sto, štednjak...

U prostorijama u kojima zagađenje va-zduha nije izrazito (skladišta, magacini,radionice) vazduh se može odsisavati ak-sijalnim ventilatorom smeštenim u spolj-njem zidu. Obično se sa spoljašnje strane

postavljaju lebdeće žaluzine koje spre-čavaju strujanje u suprotnom smeru kada

je ventilator isključen.

Lokalno izvlačenje vazduha se skorouvek primenjuje u toaletima zgrada opštei javne namene, a sve češće i u stambenimzgradama. Cilj je da se u toaletu stvori

potpritisak u odnosu na okolne prostorijei tako spreči širenje mirisa. Vazduh uvekmora da struji od okolnih prostorija (obi-

čno hodnika) ka toaletu, a nikako u obr-nutom smeru.

7.2.2. VENTILACIJA DOVOĐ ENJEMVAZDUHA

Spoljašnji vazduh se ubacuje u prostorijuventilatorom (kroz mrežu kanala ili direk-tno). U prostoriji se stvara natpritisak ivazduh iz prostorije izlazi u okolinu kroz prozore i vrata.

Sistem ventilacije sa natpritiskom obi-čno se koristi kada izvor zagađenja nije usamoj prostoriji koja se provetrava nego ususednim prostorijama. Na ovaj način se

prostorija ,,štiti“ od zagađenja iz okolnih prostorija. Na primer, u restoranima se če-

sto održava natpritisak u odnosu na kuhi-nju, čime se sprečava da se miris iz kuhi-nje širi po sali.

7.2.3. VENTILACIJADOVOĐ ENJEM I ODVOĐ ENJEM

VAZDUHA

Kada se iz ventilisane prostorije vazduh

samo izvlači, spoljašnji vazduh ulazi u pro-storiju kroz otvore u zidovima. Kada se

120



prostorija provetrava samo dovođenjemvazduha, zagađeni vazduh iz prostorijeizlazi kroz otvore u zidovima. U oba slu-čaja prostorija je povezana sa okolinom.Vazduh struji različitim intenzitetom kadasu prozori i vrata u prostoriji zatvoreni(vazduh struji samo kroz procepe) i kada

su otvoreni (razmena vazduha je mnogointenzivnija). To znači da na mehaničkuventilaciju povratni uticaj ima prirodnostrujanje vazduha (u prostoriju ili iz nje).Intenzitet ventilacije se menja i teško ga

je kontrolisati i održavati u željenim gra-nicama.

Tehnički je najbolje rešenje da se spo-ljašnji vazduh dovodi jednim (ubacnim)sistemom za ventilaciju, a da se istovre-meno zagađeni vazduh odvodi iz prostori-

je drugim, nezavisnim (odsisnim) siste-mom za ventilaciju. Ovakvim rešenjemventilacije, praktično se zanemaruje uti-caj okoline na rad ventilacionog sistema.Intenzitet ventilacije, iskazan kroz broj iz-mena vazduha u prostoriji na sat, može selako regulisati i održavati na željenom ni-vou.

Obično je sistem za dovođenje vazdu-ha centralni (jedan ventilator, kanalskirazvod i veći broj elemenata za ubaciva-nje vazduha), dok sistem za izvlačenjevazduha može biti centralni ili lokalni.Vazduh se odvoai centralnim sistemom iz prostorija čiji je prostor relativno ravno-

merno zagađen. Lokalno izvlačenje va-zduha primenjuje se kada u prostoriji po-stoje izraziti zagađivači vazduha, pa jeneophodno da se zagađeni vazduh odmahodvede, pre nego što se raširi po celoj pro-storiji.

U našim klimatskim uslovima, čisto provetravanje prostorija sistemom za ven-

tilaciju može se vršiti samo leti i u pre-laznim periodima. Ako bi se hladan spolja-

šnji vazduh zimi ubacivao u prostoriju, ne bi se ostvarili povoljni termički uslovi sre-dine za ugodan boravak ljudi. Zbog togase sistemi za ventilaciju, po pravilu, kom- binuju sa uređajima za grejanje, i to naj-češće sa sistemom vazdušnog grejanja.

7.3. VAZDUŠNO GREJANJE

U sistemima vazdušnog grejanja radnifluid je vazduh. On se zagreva u uređajukoji predstavlja izvor toplote u sistemugrejanja (peć, grejač, kalorifer), a zatim seuvodi u prostoriju gde se meša sa unu-trašnjim (sobnim) vazduhom. Toplota ko-

ju donosi zagrejan vazduh nadoknađujetoplotne gubitke prostorije i tako se odr-žava željena unutrašnja temperatura.

Zagrevanje vazduha može biti lokalno(izvor toplote je u samoj prostoriji) ili cen-tralno.

7.3.1. LOKALNO VAZDUŠNO

GREJANJE

Kalorifer je najjednostavniji uređaj za vaz-dušno grejanje. Ima metalno kućište u ko-me su smešteni ventilator i grejač (sl. 7.4).Grejač predstavlja razmenjivač toploteizrađen od orebrenih cevi. Obično se načelične cevi postavljaju čelična rebra. Raz-menjivači se izrađuju i od bakarnih cevi

sa rebrima od aluminijumskog lima. Va-žno je da rebra dobro (čvrsto) naležu nacevi, kako bi kontaktni otpori prolazutoplote bili što manji. U razmenjivač toplote dovodi se topla voda ili vodena paraiz centralnog toplotnog izvora. Na slici7.5 prikazan je sklop kalorifera. Vide se svisastavni delovi, a na osnovu pomoćnihlinija može se zaključiti gde se koji deonalazi u sklopljenom uređaju.

121



I

Postoje i takvi kaloriferi u koje se

umesto razmenjivača toplote voda/vazduh,odnosno para/vazduh, ugrađuju električni

grejači. S obzirom na to da se električna

energija direktno koristi za grejanje, i zaovaj tip zagrejača vazduha važi primedba

o neracionalnosti korišćenja električneenergije, kao i za lokalne uređaje za gre-

janje koji koriste električnu energiju.

Ventilator kalorifera usisava vazduh iz

prostorije, prevodi ga preko grejača i za-grejanog uduvava u prostoriju. Ovaj tip

122



r grejanja može biti samostalan, tzv. čisto va-zdušno grejanje, a može se kombinovati isa nekim od sistema za provetravanje.Kombinacija kalorifera i sistema za venti-laciju često se primenjuje u industrijskim

pogonima u kojima se vazduh zagađuje

tokom tehnološkog procesa, pa je prostor potrebno provetravati.

Prostorija se može ventilirati i preko sa-mog kalorifera. U tom slučaju se mora

predvideti veza kalorifera sa okolinom.Ventilator usisava deo spoljašnjeg i deorecirkulacionog vazduha (sl. 7.6). Klap-

Sl. 7.6. - Ubacivanje svežeg vazduha preko kalorifera: / - usis svežeg vazcluha; 2 - usis recirkulacionog vaz-

duha; 3 - žaluzina; 4 - regulaciona klapna;5 - kanal; 6 -prelazni element; 7 - kalorij'er;

8 - ubacivanje zagrejanog vazduha

nom se može regulisati udeo svežeg vaz-duha u toj mešavini. Mešavina vazduha sefiltrira, zagreva i ubacuje u prostoriju,tako da se istovremeno prostorija i prove-trava i zagreva. Intenzitet ventilacija pro-storija ovimputemje ograničen. S obzirom

na to da se u prostoriji stvara natpritisak,grejanje kaloriferima uz ubacivanje sve-

žeg vazduha dobro se upotpunjuje siste-mom za lokalno odsisavanje (na primer,

preko hauba). Ako u prostorijama nemavećih zagađivača vazduha (na primer, u prodavnicama, holovima) kaloriferi se ko-riste za grejanje, a provetravanje se oba-

vlja prirodnim putem - otvaranjem vrata.Odavanje toplote kalorifera može se

regulisati sa vodene ili sa vazdušne stra-ne. Regulisanje sa vodene strane može

biti dvojako:

- promenom protoka vode kroz razme-njivač toplote (u tom slučaju mora posto-

ja ti regulacioni ventil na priključku sa

cevnom mrežom) i- promenom temperature razvodne

vode (centralna regulacija).

Kaloriferi obično imaju višebrzinskiventilator (sa dve ili tri brzine), tako da seizborom brzine menja protok vazduhakroz kalorifer.

7.31.1. Vazdušne zavese

Posebnu grupu lokalnih uređaja za vazdu-šno grejanje i sprečavanje prodora spolj-njeg vazduha u prostoriju kroz otvorenavrata predstavljaju vazdušne zavese. Po-stavljaju se iznad spoljašnjih vrata koja sustalno otvorena, ili se vrlo često otvaraju,i mlazom vazduha velike brzine štite pro-

storiju od većeg upada hladnog spoljaš-njeg vazduha.

Sastavni elementi vazdušnih zavesavrlo su slični sastavnim elementima kalo-rifera, razlikuju se samo po posebnimkonstrukcijama, prilagođenim funkcijikoju obavljaju (sl. 7.7). Sa vazdušne zave-se (sl. 7.7) skinuta je maska i upravo je

prikazan trenutak kada se razmenjivač toplote slcida (demontira). Vazdušne zaveseobično rade samo sa recirkulacionim vaz-

123



Sl. 7.7. - Vazdušna zavesa: 1 - razmenjivač toplote

duhom koji usisavaju iz prostorije, zagre-vaju prevođenjem preko grejača, a zatimga velikom brzinom ubacuju duž ulaza u

prostoriju. Vazduh se može ubacivati odo-zgo (češće) ili bočno. Mlaz vazduha pokri-va čitavu širinu vrata, ali je relativno uzan(male širine), tako da se postižu velike

brzine vazduha (oko 10 m/s) i samim timostvaruje veliki domet mlaza.

Vazdušne zavese se primenjuju u objektima u kojima su ulazna vrata čestootvorena zbog velike frekvencije ulaska iizlazaka ljudi (robne kuće, ulazi velikih

poslovnih zgrada, industrijske hale u koji-ma iz tehnoloških razloga vrata moraju

biti stalno ili često otvorena itd.).

Pored toplih vazdušnih zavesa (ubacu-

ju zagrejani vazduh) koje se koriste zimi, postoje i hladne vazdušne zavese. To suvazdušne zavese koje rade sa okolnimvazduhom bez njegove termičke obrade.Svaka topla vazdušna zavesa kada je uk-ljučen samo ventilator, a grejač isključen,radi u režimu hladne zavese. U našim kli-matskim uslovima one se koriste leti i u

prelaznim periodima.

Prave hladne vazdušne zavese ubacujuohlađen vazduh u zonu otvorenih vrata.

Ova vrsta vazdušnih zavesa primenjuje seu hladnjačama i skladištima sa niskomunutrašnjom temperaturom. Mlaz hla-dnog vazduha sprečava upad toplog spolj-njeg vazduha u hlađenu prostoriju.

7.3.2. CENTRALNO VAZDUŠNOGREJANJE

U centralnim sistemima vazdušnog grejanja vazduh se zagreva na jednom mestu,a zatim sistemom kanala razvodi po obje-ktu i preko elemenata za ubacivanje (re-šetke, anemostati), zagrejan ubacuje u pro-

storije. Vazduh se priprema u posebnomuređaju koji se naziva komora. Ako vaz-duh treba i da provetrava prostoriju, onda

je to ventilaciona komora, a ako se vazdu-hom zgrada i klimatizuje, to je klimatiza-ciona komora, ili kraće: klima-komora.Sve te komore su slične, samo se razliku-

ju po elementima koji se u njima nalaze.

Komora vazdušnog grejanja bez funk-cije ventiiacije sadrži sledeće elemente:dovod recirkulacionog vazduha, grejač,ventilator i izlaz (odvod) zagrejanog vaz-duha. U komori obično postoji i filtar, čiji

je zadatak da prečisti vazduh, što je dvo-struko korisno: ljudima je prijatnije kadase u prostoriju ubacuje zagrejan vazduh izkoga su odstranjene čestice prašine; a isto-

vremeno se razmenjivač toplote u komorištiti od zaprljanja.

Vazduh se obrađuje na sličan način kaoi u kaloriferu. Izvlači se iz zagrevane pro-storije preko odsisnih rešetaka, a zatim sesistemom kanala (povratni kanali) dovodido komore. U komori se vazduh filtrira,zagreva i ventilatorom potiskuje kroz raz-vodne kanale do mesta ubacivanja u pros-torije. U manjim centralnim vazdušnim

postrojenjima dovoljan je jedan ventilator

124



u komori, dok u većirn sistemima mogu postojati dva ventilatora: odsisni (za re-cirkulacioni vazduh) i potisni (za priprem-Ijeni vazduh).

Grejači u komorama napravljeni su odorebrenih cevi. Rebra su izrađena od če-ličnog lima (na čeličnim cevima) ili od

j aluminijumskog lima (na bakarnim cevi-ma). Rebra su obično kvadratnog ili pra-vougaonog oblika, a mogu biti i kružna ilispiralna. Rastojanje između rebara je naj-

| češće 2-3 mm. Radni fluid u grejačima jetopla voda (vodena para se u današnjevreme sve ređe primenjuje).

7.3.2.1. Ventilatori

Aksijalni ventilatori (sl. 7.8) koriste sekada je potrebno savladati manji pad pri-tiska. Ukoliko u sistemu za ventilaciju po-stoji kanalski razvod, koristi se centrifu-galni ventilator.

Centrifugalni ventilatori se izrađuju sa

lopaticama zakrivljenim unapred i un-azad. Ventilatori sa lopaticama zakrivlje-nim unapred obično se primenjuju u ven-tilacionim sistemima niskog pritiska. U postrojenjima za klimatizaciju visokog pri-tiska koriste se centrifugalni ventilatori salopaticama zakrivljenim unazad (sl. 7.9).Ovi ventilatori su stabilni, imaju veći ste-

pen korisnosti i stvaraju manju buku nego

ventilatori sa lopaticama unapred zakri-vljenim.

Za razliku od kalorifera u kojima se ko-riste aksijalni ventilatori, u komorama zacentralizovanu pripremu vazduha prime-njuju se centrifugalni ventilatori.

0

ft

Iv )-

Sl. 7.8. - Aksijalni ventilator

SI. 7.9. - Centrijugalm ventilator: 1 —ventilator; 2 - kaiš; 3 - elektromotor

13.2.2. Filtri

Da bi se smanjilo zagađenje unutrašnjegvazduha, prostorija se provetrava svežim(spoljašnjim) vazduhom. Međutim, ni tajspoljašnji vazduh nije sasvim čist. Onsadrži u sebi čestice prašine (biljnog, ži-votinjskog i mineralnog porekla), dim,maglu i druge nečistoće. Da bi se u rad-nim i proizvodnim prostorijama obezbe-dio potreban kvalitet vazduha, i spoljašnjii recirkulacioni vazduh se pre ubacivanja

u prostoriju obavezno filtrira- ju u postrojenjima za vazdu-šno grejanje i provetravanje.

U zavisnosti od vrste i kon-centracije zagađivača u vaz-duhu, proces prečišćavanjavazduha može se podeliti natri osnovne kategorije: filtri-ranje, apsorpcija i otprašiva-nje. Filtri imaju zadatak da izstruje vazduha izdvoje čvrste idelimično tečne čestice i tako

prečiste vazduh. Apsorpcija je

12 5



proces izdvajanja gasovitih primesa iz otpadnog vazđuha. Otprašivanje je izdvaja-nje prašine veće koncentracije (na primer,tokom obrade drveta rezanjem i bruše-njem, ili tokom rada sa praškastim materrijalima u hemijskoj ili farmaceutskojindustriji). Filtrkanje vazduha primenjujese u svim ventilacionim i klimatizacionim

postrojenjima, a otprašivanje i apsorpcijasamo u industrijskoj ventilaciji, odnosnoklimatizaciji.

Prašina koja se nalazi u vazduhu deli sena grubu, finu i lebdeću prašinu. Shodnotoj podeli, izvršena je i klasifikacija filta-ra. Pripadnost filtra određenoj klasi defini-sana je stepenom izdvajanja prašine izvazduha, odnosno efikasnošću filtra. Što jeveća klasa filtra, on ima veću sposobnostizdvajanja i može da eliminiše i česticevrlo malog prečnika. U tabeli 7.1 na-vedene su osnovne klase filtara. S obzi-rom na to da se u praksi još uvek koriste istare i nove oznake klase filtara, dat jeuporedni pregled.

Tubela 7.1.

OSNO VNE KL ASE FILTARA

N a m c n a

t l l t r a N o v a o z n a k a S t a r a o z n a k a

z a g r n b u

p ra š in uE U 1 A

za f i nu

p ra š in uE U 2 d o E U 4 B i i B r

z a f i n u

p ra š in u

v i s o k o g

kval i t e ta

E U 5 d o E U 9 C , d o C 3

z a l e b d e ć u

p ra š in u

(aps o l u t n ifi l tar)

E U 10 d o E U 1 8

Q, R , S (HEP A ) ,

T , U (ULP A ) , V

Kada recirkulacioni vazduh nije mno-go zagađen, i kada u prostoriji nije potre-

bno da se ispune mnogo strogi zahtevi začistoćom vazduha, u komom se ugrađujesamo jedan filtar klase do EU 4. Ako se u

prostoriji zahteva ubacivanje vazduhaveće čistoće, onda se u ventilacionu ko-mom ugrađuju dva filtra: prvi je pretfiltar(klase EU 2 do EU 4), a dmgi služi za iz-dvajanje sitnijih čestica i on je klase EU 5do EU 9. Pretfiltar (gmbi filtar) izdvajakmpnije čestice i na taj način štiti fini fil-tar od brzog zaprljanja. U objektima u ko-

jima se zahteva izuzetno visoka klasa či-stoće vazduha (na primer: operacione sale,određeni proizvodni pogoni elektronske ifarmac'eutske industrije) obavlja se troste-

peno filtriranje lcoje se ostvaruje struja-njem vazduha kroz tri filtra, i to: gmbogfiltra (klase EU 2 do EU 4) na ulazu u ko-mom, finog filtra (klase EU 7 do EU 9) naizlazu iz klimatizacione komore i apso-lutnog filtra (klase EU 12 do EU 16) namestu ubacivanja vazduha u prostoriju.

Filtri se izrađuju od različitih materijala. Od prirodnih materijala koriste se: pamuk, vuna i celuloza. Filtri se izrađujuod tzv. netkanih tekstila. U poslednje vre-me filtarska masa se sve češće izrađuje odveštačkih materijala, od kojih su najzna-čajniji: poliamidi, poliestri, polipropilen,

polietilen, fiber-vlakna, teflon i dr.

Postoje različiti tipovi i konstrukcijefiltara. Svaki od njih ima svoj domen pri-mene i opseg klase. Najjednostavniji sužičani filtri. Izrađuju se od isprepletenežice. Imaju zaštitnu funkciju je r sprečava-

ju prodor većih predmeta (hartija, lišće i sl.)u ventilaciono postrojenje. Ako se žica na-ulji (premaže uljem) povećava se efekatizdvajanja.

U tehnici ventilacije i klimatizacije naj-češće se koriste kasetni filtri. U metalno

126



kućište (ram filtra) ugrađuje se filtarskamasa od prirodnih ili veštačkih materijala.Kasetni filtri mogu biti ravni (smer stru-

janja vazduha ispred filtra upravan je nafiltarsku masu) ili je ugaoni (sl. 7.10).

Sl. 7 .10. — Kasetni ugaoni jiltar za vazduh

Ugaonom ugradnjom filtra povećava senjegova površina po jedinici protoka vaz-duha, pa se time povećava i efikasnost iz-dvajanja nečistoća. Tokom prolaska vaz-duha kroz filtarsku masu, čestice prašinese ,,lepe“ na vlakna filtra, vazduh se pre-čišćava, a filtar prlja. Kako se zaprljanostfiltra povećava, raste otpor strujanju, pa sesmanjuje protok vazduha. Kada se dosti-

gne granična zaprljanost, filtar se čisti(pere, produvava) ili se zamenjuje filtar-ski uložak. Kasetni filtri se obično ugra-duju u komoru, a mogu biti postavljeni i ukanalu za vazduh ili neposredno ispredsvakog elementa za ubacivanje.

Vrećasti filtri (sl. 7.11) obično se kori-ste u industrijskoj ventilaciji kada posto-

jiizvor prašine, mada se mogu naći i u

komorama za komfornu klimatizaciju.Kada se filtar zaprlja, izvadi se iz komorei očisti.

/

Sl. 7.12. -F il ta rza vuzduh sa pokretnom trakom -

rol-filtar

U industriji se koriste i filtri sa pokret-nom trakom (sl. 7.12). Ovi filtri se naziva-

ju i rol-filtri. Vazduh struji kroz filtarskumasu i kada se ona zaprlja, pokretanjem

pogonskog mehanizma zaprljani deo fil-tra se namotava na valjak, njegovo mestozauzima čist filtar koji se odmotava sa čis-tog valjka. Rol-filtri mogu imati i nepre-kidnu traku. U donjem delu filtra nalazi se posuda sa uljem. Filtar se lagano krećetako da stmja vazduha uvek nailazi na oči-šćenu i zauljenu filtarsku masu.

Elektrostatički filtri mogu izuzetno

efikasno izdvojiti veliki broj čvrstih česti-ca iz vazduha. Vazduh prolazi pored pro-vodnika sa visokim električnim potencija-

127



lom i čvrste čestice u njemu pozitivno senaelektrišu. Zatim vazduh struji između

ploča pod naponom i čestice se izdvajajuna negativno naelektrisanim površinama.

Filtri sa aktivnim ugljem odlično ap-sorbuju gasove. Obavezno se koriste u

skloništima, jer neutrališu dejstvo hemij-skih borbenih sredstava (otrova). U po-slednje vreme koriste se i u malim klima--jedinicama (sobnim klimatizerima) zaizdvajanje (neutralisanje) duvanskog di-ma i mirisa u stanu.

13 .23 . K anali za vazduh

Kanali služe za razvođenje vazduha poobjektu. U zavisnosti od namene vazduhakoji se transportuje, vazdušni kanali mo-gu biti: razvodni, povratni, za svež vaz-duh, za otpadni vazduh itd. Termički

pripremljen vazduh u komori mrežomrazvodnih kanala dovodi se do mesta uba-

civanja u svaku ventilisanu (ili klimatizo-vanu) prostoriju. Ako je grejanje vazdu-šno, vazduh koji se izvlači iz prostorija

povratnim kanalima vraća se u komoru na ponovnu obradu. Kanalima za svež vazduhspoljašnji vazduh dovodi se od mesta usi-sa na fasadi objekta ili van objekta do cen-tralne komore. Vazduh koji se lokalno od-sisava vodi se kanalima za otpadni vazduh

van objekta.Vazduh od komore do ventilisanih pro-

storija treba da se dovede što kraćim pu-tem, kako bi kanalska mreža bila kraća, isamim tim jeftinija. Kanali treba da zau-zimaju što manje mesta, treba da imajuodređenu krutost, kako bi što manje proiz-vodili i prenosili buku. Tokom eksploata-

cije sistema, kanali se prljaju (taloženjem prašine), pa ih je potrebno s vremena navreme očistiti.

Kada se bira materijal za kanale, treba-lo bi obratiti pažnju na sledeće zahteve:

-površina kanala treba da je glatka(manji pad pritiska pri strujanju);

- kanali moraju biti otporni na korozi-

ju i nezapaljivi;- materijal ne sme biti higroskopan (da

lako upija vlagu);

- kanali treba da su male težine (zboglakše montaže) i da su dugotrajni;

- proizvodnja i montaža kanala trebada bude što jeftinija.

Za izradu vazdušnih kanala najčešće

se koristi čelični lim. Lim je obično po-cinkovan, a može biti premazan i nekimzaštitnim slojem.

Kanali mogu imati kružni i pravou-gaoni poprečni presek. Za manje protokevazduha obično se primenjuju kružni ka-nali, a za veće pravougaoni. Treba težitida odnos kraće i duže stranice poprečnog

preseka pravougaonog kanala bude u gra-

nicama do 1 : 2 (max 1 : 4). Debljina limazavisi od veličine preseka kanala i pritiskavazduha u njemu. U svetu se danas kanalisve češće izrađuju industrijski (serijska

proizvodnja u fabrici). Zbog toga je iz-vršena standardizacija veličine kanala.Standardima su propisani prečnici kruž-nih kanala i dužine stranica pravougao-nih. U našoj zemlji se kanali još uvek rade

po meri na samom objektu, pa se izrađujuu različitim, često nestandardnim veli-činama, u skladu sa zahtevom projektanta

postrojenja za ventilaciju i klimatizaciju.

Kanali se po dužini spajaju savijanjemlima (tzv. falcovanje), i to mašinski. Po-stoji više tipova šavova, kao što su: ležeći(sl. 7.13), Pitsburg šav (sl. 7.14), džepni

itd. Gotovi delovi kanala spajaju se pomo-ću L-profila. Gvozdeni profil širine od 20do 40 mm (zavisno od preseka kanala)

128



Sl. 7.13.- Podužno spajanje kanala - ležeći šav

Sl. 7.14. - Podužno spajanje kanala - šav Pitsburg

spaja se sa limom kanala zakovicama (nit-nama), a kraj kanala se savija preko profi-la (tzv. pertlovanje). Između profila sestavlja zaptivni materijal, a protil se pri-teže zavrtnjima.

Ako se traži potpuna zaptivenost ka-nala, onda se spajanje vrši zavarivanjem.Kanali se testiraju na propuštanje, i u za-visnosti od količine vazduha koja iscurikroz spojeve, određuje se klasa zapti-

venosti kanala. U standardnim instalacijama za ventilaciju i klimatizaciju ne za-

hteva se klasa propustljivosti, tako da seuobičajeno ne sprovodi test zaptivenostikanala za vazduh.

Na mestu gde kanal skreće (obično za90°) ugrađuju se kolena. Kolena, račve,

prelazni komadi i sl. nazivaju se jednim

imenom fazonski komadi. Svi ti elementi prouzrokuju pad pritiska u struji vazduha.Kolena treba da su glatka (bez oštrih ivi-ca), izvedena sa odgovarajućim radijusomkrivine, tako da izazivaju što manji pad

pritiska (sl. 7.15). Da bi se održalo ravno-mernije strujanje po preseku kanala, u ko-lena se postavljaju skretni limovi (sl. 7.16)ili usmeravajuće žaluzine.

Sl. 7.15. - Koleno 9(/‘ za vazdušne kanale

Sl. 7.16. -Koleno 90° sa ugrađenim skretnim limovima

Na mestima odvajanja struje vazduha(ili na mestima sabiranja dveju struja vaz-duha u povratnoj mreži kanala), postav-Ijaju se račve (sl. 7.17) i T-račve (sl. 7.18).I ovde važi pravilo da treba izbegavatioštre ivice, zbog intenzivnog vrtloženja i povećanog pada pritiska.

Osim od pocinkovanog čeličnog lima,kanali u ventilacionim postrojenjima mo-

129



Sl. 7.17. —Odvajanje struje vazduha - ra&va za krušne kanale: A -po vršina preseka kanala; Q - zapreminski

protok vazduha

Sl. 7.18. - T-račva za pravougaone kamate

gu se izrađivati i od aluminijumskog ili bakarnog lima, različitih plastičnih masa,azbestnog cementa, a kanali velikog popre-čnog preselca mogu biti i zidani (opekomili betonom). Kanali od aluminijumskog i bakarnog lima, kao i plastične cevi, ko-riste se za odvođenje hemijski aktivnih iagresivnih para. Primenjuju se u labora-torijama i određenim pogonima hemij-

ske industrije. Ako je posledica tehnološ-kog procesa visoka temperatura odvodnihgasova, kanali se izrađuju od azbestnih

ploča.

7.3.2.4. Elementi za ubacivanje i izvlačenje vazduha

Vazduh pripremljen u komori razvodi se

kanalima do svake prostorije, a u prosto-riju se ubacuje kroz posebne otvore — elemente za ubacivanje. Za ubacivanje

vazduha koriste se: rešetke, anemostati,mlaznice, linijski difuzori, vrtložni difu-zori itd. U centralnim sistemima grejanjai ventilacije, vazduh se najčešće izvlači

preko rešetki.

Rešetke sc izrađuju od aluminijum-skog lima, čeličnog lima ili plastificiranogčeličnog lima. Uglavnom su pravougao-nog oblika, a različitih veličina, zavisnood potrebnog protoka vazduha.

Rešetke se mogu konstruisati od isprepletene žice (obično se koriste za odsisa-vanje vazduha), sa fiksnim i sa pokretnimlamelama. Lamele mogu biti jednoredne i

dvoredne. Jednoredne lamele mogu biti postavljene horizontalno ili vertikalno. Urešetkama sa dvorednim lamelama one su

postavljene i horizontalno i vertikalno.Pravac istrujavanja vazduha može se us-meravati postavljanjem lamela u određeni položaj. Na slici 7.19 prikazana je stan-

Sl. 7.19. - Rešetka za uhacivanje vazduha sa horizon- talnirn i vertikalnim lamelama

dardna rešetka za ubacivanje ili izvlače-nje vazduha, a na slici 7.20 dat je njen

presek. Rešetka može imati ili ne regu-lator protoka.

Anemostati se obično ugrađuju u spu-štene tavanice. Vazduh se ubacujc horizon-

talno (duž tavanice). Anemostati mogu biti kvadratni i kružni. Kvadratni anemo-stat obično izduvava vazduh na sve četiri



7.20. - Presek resetke sa pokretnim horizontalnim lamelama: B - širina rešetke; H —visina rešetke

Sl. 7.21. -JzgledkV'ađrathSg-anemostata

i i i

Sl. 7.22. — Presek anemostata

strane (sl. 7.21), mada može na dve ili tristrane. Presek anemostata prikazan je naslici 7.22. Postoje i perforirani anemosta-ti. Ispred anemostata može, takođe, bitiugrađen regulator protoka koji omogu-ćava da tačno određena količina vazduha bude ubačena kroz posmatrani element zaubacivanje. Anemostati se izrađuju od is-tih materijala kao i rešetke.

Mlaznice, kao element za ubacivanje,služe za ubacivanje vazduha u prostori-

juvelikom brzinom. Koriste se kada je potrebno postići veliki domet vazdušnestruje.

Linijski difuzori (tzv. šlicevi) jesu ele-menti za ubacivanje koji se koriste u si-stemima klimatizacije niskog i visokog

pritiska. Dugi su jedan do četiri metra, aotvor je širok od 10 do 20 mm.

Vrtložni difuzori su konstruisani tako

da se omogućava spiralno ubacivanje vaz-duha, čime se postiže visok stepen turbu-lencije i indukcije okolnog vazduha.

Prilikom izbora elementa za ubaciva-nje vazduha treba voditi računa o dometumlaza vazduha. U zoni boravka ljudi, brzi-na stmjanja vazduha ne sme da pređe do-zvoljenu vrednost. Dopuštena brzina stru-

janja u zoni boravka i rada ljudi zavisi

od namene objekta, i najčešće iznđsi0,25 m/s. Pri višim brzinama može se ja-viti neugodan osećaj promaje.

7.4. SPREGA POSTROJENJA ZA

VENTILACIJU I GREJANJE

Ukoliko centralno postrojenje služi samoza ventilaciju prostora, komora za pripre-mu vazduha naziva se ventilaciona komo-ra. Takvo postrojenje radi samo sa svežimvazduhom (100% spoljašnjeg vazduha).Ventilaciona komora ima sledeće elemen-te: dovod svežeg vazduha, filtar (običnoklase EU 2 ili EU 3), centrifugalni venti-lator i izlaz vazduha (veza sa razvodnimkanalom). U našim klimatskim uslovima,

ovakva postrojenja se koriste leti i u pre-laznim periodima.

Mnogo se češće sistem za ventilacijukombinuje sa postrojenjem za grejanje. Utom slučaju u komoru se dovode svež vaz-duh (zbog potrebe provetravanja zgrade) irecirkulacioni vazduh (omogućava jefti-niji pogon - manju potrošnju energije za

grejanje). Svež i recirkulacioni vazduhmešaju se u elementu komore zvanom ko-

131



mora za mešanje ili sekcija za mešanje.Odnos mešavine svežeg i recirkulacionogvazduha može biti stalan, ili promenljiv.Osim navedenih elemenata ventilacionekomore, ovakvi sistemi imaju i grejač.Obično se upotrebljava toplovodni grejač,

ali postoje i rešenja sa zagrevanjem pa-rom ili elektrogrejačima.

Sistem za ventilaciju može da se kombinuje sa grejanjem radijatorima, koje ta-da predstavlja dežurno grejanje. Radija-tori greju prostoriju i kada je sistem zaventilaciju isključen (van radnog vreme-na). Grejanje radijatorima obično nado-

knađuje transmisione gubitke toplote, dokventilaciona komora pokriva toplotne gubitke usled provetravanja. Ovo rešenje sečesto primenjuje tokom rekonstrukcijeobjekata i prilikom naknadne ugradnjesistema za ventilaciju.

7.5. REGULISANJE

Rad centralnog toplovodnog grejanja ra-dijatorima može se dvojako regulisati:centralno i lokalno. Centralno regulisanjese ostvaruje promenom temperature raz-vodne vode i naziva se kvalitativno reg-ulisanje. Lokalno regulisanje se izvodi nasamim grejnim telima promenom protolca

grejnog fluida. Protok vode se menja po-moću radijatorskog ventila, a regulacijamože biti ručna ili automatska. Za auto-matsku regulaciju neophodno je da na ra-dijatorskim ventilima budu termostatskeglave. Izborom postavne vrednosti na ter-mostatskoj glavi bira se željena vrednosttemperature u prostoriji. Ventil automat-ski menja protok vode kroz radijator u

skladu sa trenutnim gubicima toplote pro-storije i održava zadatu temperaturu vaz-duha.

U postrojenja vazdušnog grejanja po-stavlja se termostat koji meri temperaturuvazduha u prostoriji i poredi je sa posta-vnom vrednošću. Senzor temperature se postavlja ili u kanal odvodnog vazduha iliu samu prostoriju. Ako je senzor tempera-

ture u prostoriji, mora se voditi računa otome da bude postavljen na neko repre-zentativno mesto. Senzor nije dobro posta-viti tako da bude izložen direktnom Sun-čevom zračenju, da se nalazi neposredno

pored mesta ubacivanja pripremljenogvazduha ili da je u blizini grejnog tela, jeru tom slučaju temperatura koju meri sen-zor ne odgovara srednjoj temperaturi vaz-duha u prostoriji. Na osnovu razlike izme-đu stvarne i željene temperature vazduhau prostoriji, termostat, preko regulatora,deluje na ventil ispred grejača u komori.U zavisnosti od vrste ventila i položaja pumpe, regulacija kapaciteta (odavanjatoplote grejača) ostvaruje se ili promenom protoka radnog fluida ili promenom tem-

perature vode na ulazu u grejač.Kada komora radi i sa svežim i sa re-

cirkulacionim vazduhom, njihov odnos(odnos mešanja) može biti stalan i pro-menljiv. Protok se menja pomoću regula-cionih žaluzina (dempera). Položaj žalu-zina može se menjati ručno ili automatski.Kada je regulacija ručna, obično se samomenja položaj žaluzina prilikom prebaci-

vanja sa zimskog na letnji režim. Žaluzi-na se može ručno prebacivati i na pogonsa 100% recirkulacionog vazduha u perio-du uzgrevanja objekta (pre početka rad-nog vremena i prelaska na normalan re-žim rada), što je redak slučaj.

Automatska regulacija za promenu po-ložaja regulacionih žaluzina koristi elek-

tromotorni pogon. Radom motora običnodiriguje termostat koji meri temperaturumešavine i u zavisnosti od njene vredno-

132



sti menja udeo svežeg vazduha. Rad žalu-zina na usisu svežeg i recirkulacionogvazduha je obično spregnut, tako da se pritvaranjem jedne žaluzine, proporcio-nalno otvara druga i tako se održava kon-stantna ukupna količina (protok) vaz-

duha.

7 6 EKSPLOATACIJA SISTEMA ZA

GREJANJE IVENTILACIJU

Za razliku od postrojenja za grejanje kojase koriste samo zimi, uređaji za ventila-ciju se koriste leti, zimi ili tokom cele go-

dine. Jasno, u poslednja dva slučaja ure-đaji za ventilaciju moraju biti spregnuti sasistemom za grejanje.

Postrojenja za grejanje obično u raduimaju povremene prekide: (noću se zagre-vanje prekida ili je ograničeno). U po-slovnim objektima i fabrikama grejanje seisključuje i vikendom, pa treba voditi ra-

čuna o periodu uzgrevanja prvog radnogdana posle prekida. Dovoljno uzgrevanjezgrade trebalo bi da se ostvari do početkaradnog vremena. Postrojenje za ventila-ciju je obično ulcljučeno samo u toku rad-nog vremena i vrlo retlco radi van tog pe-rioda. Ima i izuzetaka: magacini, skladišta prehrambenih proizvoda itd., u kojima jesistem za ventilaciju neprekidno uključen.

Tokom eksploatacije i održavanja po-strojenja za vazdušno grejanje i venti-laciju, najčešće se menja filtar. Tokom ra-da, prašina iz vazduha se izdvaja nafiltarskoj masi i filtar se prlja. Sa zaprlja-njem filtra, povećava se otpor strujanjuvazduha i smanjuje protok vazduha krozkomom. Učestalost zamene filtra zavisiod namene objekta,'vrste i intenziteta za-

gadivača. Informacija o stanju zaprljano-sti filtra obično je u sklopu automatike

celokupnog postrojenja za grejanje i ven-tilaciju. Presostat meri razliku pritisakaispred i iza filtra i upoređuje se sa dozvo-ljenom vrednošću. Kada se dostigne gra-nična zaprljanost filtra (izražena prekoodgovarajućeg pada pritiska u filtru) uklju-

čuje se alarm (obično signalna lampica nakontrolnom panelu) koji informiše mko-vaoca postrojenja da je potrebno zamenitifiltar.

Ako nije ugrađena automatska kontro-la, onda se zaprljanost filtra kontroliševizuelno. Obično se iskustveno zna poslekoliko je vremena potrebno zameniti iliočistiti filtar za vazduh.

Centrifugalni ventilatori se obično po-kreću elektromotorima preko kaišnog pre-nosa. S vremena na vreme treba prokon-trolisati da li je kaiš dovoljno zategnut.Ako je kaiš labav, nastaje proklizavanje,koje ima za posledicu manji broj obrtajaventilatora, pa time i manji protok vaz-duha kroz sistem. Ako je kaiš previše za-

tegnut, izložen je većim mehaničkim naprezanjima, pa se brže kida.

P I T A N J A

1. Zašto se prostorije provetravaju?

2. Koje su karakteristike prirodnog provetravanja?

3. Kakva je razlika između ventilacije odvođenjem vazduha i ventilacije dovođenjem vazduha?

4. Kada se primenjuje lokalno odsisavanje vaz-

duha?

5. Po kom principu radi vazdušno grejanje?

6. Koji su osnovni delovi kalorifera?

7. Koja je osnovna razlika između kalorifera i vaz-

dušne zavese?

8. Kada se primenjuje aksijalni, a kada centrifugalni

ventilator?

9. Kako se filtri dele po klasama?10. Koji su osnovni tipovi filtra za vazduh?

133



11. Kakve osobine treba da imaju materijali za izradu

kanala?

12. Kako se spajaju kanali od čeličnog lima?

13. Koji su osnovni tipovi elemenata za ubacivanje i

izvlačenje vazduha?

14. Zašto se sistem za ventilaciju kombinuje sa po-

strojenjem za grejanje i kako?

15. Kako se reguliše odavanje toplote grejača u ko-

mori?

16. Zašto se i kako menja odnos svežeg i recirkula-

cionog vazđuha u postrojenjima za vazdušno gre-

janje?

17. Kada se menja fdtar u postrojenjima za grejanje i

ventilaciju?



Treći razred



1. DALJINSKO GREJANJE

Razvoj i napredak tehnike, kao i celoku-

pan progres čovečanstva, tesno su pove-

zani sa razvojem energetike. Otkriće no-

vih izvora energije, načina korišćenja,

kao i primena savremenijih metoda pret-

varanja jednog oblika energije u drugi

predstavljaju osnovnu karakteristiku po-

jedinih perioda razvoja čovečanstva. Sa-vremena tehnologija proizvodnje u raz-

nim granama industrije, poljoprivrede,

saobraćaja itd. zahteva ogromne količine

energije, bez koje se danas ne može za-

misliti razvoj ljudskog društva. Snažni

procvat industrije u XIX veku bio je tesno

povezan sa pronalaskom prve termičke

(toplotne) mašine - parne mašine, koja jenagovestila potpuno nove mogućnosti

razvoja tehnike i industrije. Početak pro-

izvodnje električne energije u termoelek-

tranama uslovio je energetski ciklus u

kome vodena para visokog pritiska i viso-

ke temperature, proizvedena u parnim ko-

tlovima, pomoću parnih turbina pokreće

generatore električne energije. Sličan ener-

getski ciklus neophodan je i za nuklearne

energane. Energija koja se oslobađa to-

kom nuklearnih reakcija koristi se za pro-

izvodnju vodene pare, kojom se pokreću

parne turbine, odnosno generatori za

proizvodnju električne energije. S obzi-

rom na značaj energetike u savremenom

ljudskom društvu, objasnićemo najvažni-

je energetske cikluse i energetska postrojenja za dobijanje toplotne energije.

Energetska postrojenja predstavljajuodređeni broj uređaja i aparata za ostvari-

vanje određenog energetskog ciklusa. Po pravilu, ovakva postrojenja su povezanasa nizom cevovodnih sistema koji u svomsklopu imaju cevi, armaturu i pratećuopremu za savlađivanje toplotnih dilata-

cija i nošenje cevovoda. U sklopu ener-getskih postrojenja su i različiti sistemimerno-regulacione tehnike. Ova oblasttehnike veoma je razvijena, jer od stepena

automatizacije znatno zavise i ekonomski pokazatelji rada pojedinih postrojenja.

Da bi se razumeli sistemi, odnosno še-

me rada postrojenja za toplane (TO) ili toplane —termoelektrane (TO —TE), koje

rade u toplifikacionim sistemima daljin-skog grejanja, prikazaćemo rad kotlov-skog postrojenja.

1.1. KOTLOVSKO POSTROJENJE

Na slici 1.1 šematski je prikazano kotlov-

sko postrojenje sa osnovnim elementima.Ovo postrojenje proizvodi zasićenu ili pregrejanu paru koja se koristi u energet-skim postrojenjima za pokretanje turbinaili za tehnološke potrebe u nekom pro-cesu.

Na prikazanoj šemi je parni kotao (1)za loženje tečnim gorivom (2). Vazduh zasagorevanje dovodi se ventilatorom (3).

Dimni gasovi se odvode ventilatorom zaodsisavanje dimnih gasova (4) kroz dimne

137



Sl. 1.I. - Šematski prikaz kotlovskog postrojenja

kanale (5), pa se kroz dimnjak (6) odvodeu atmosferu. Proizvedena vodena paradovodi se u parni razdelnik (7), odakle sezatim odvodi ka potrošačima. U napojnirezervoar (8) dovodi se voda omekšana u postrojenju za hemijsku pripremu vode(9), prema kvalitetu vode koji zahtevaju

pojedini tipovi kotlova prema parametri-ma vodene pare koja se proizvodi. U napojni rezervoar takođe se dovodi i kon-denzat iz rezervoara (11) pomoću pumpeza kondenzat (12). Ovaj kondenzat (kojise vraća od potrošača) mora biti čist, kako

138

ne bi nastale neželjene posledice usledzaprljanja cevi kotlovskih grejnih povr-šina. Voda se u napojni rezervoar uvodi

preko degazatora, u kome se oslobađa deorastvorenih gasova i delimično zagreva, avoda se dogreva u napojnom rezervoaru.Tako zagrejana napojna voda uvodi se ukotao napojnom kotlovskom pumpom(10). Ova principijelna šema sadrži osnov-ne elemente, bez obzira na vrstu gorivakoje se sagoreva u kotlovskom ložištu.



1.2. TOPLIFIKACIONAPOSTROJENJA

Sa gledišta urbane tehnologije, toplifi-kacija gradova kod nas odavno nije impe-rativ, već svakidašnja potreba u daljemrazvoju gradova i njegovih delova. Prob-lem lokalnih grejanja pojedinačnih stano-va i manjih objekata pojednostavljuje se irešava kompleksnim toplifikacionim si-stemima, koji uključuju proizvođače toplotne energije i cevovodne mreže za ra-zvod fluida koji je nosilac toplote.

U jedan sistem daljinskog grejanja mo-

gu biti uključeni proizvođači toplotneenergije koji koriste klasična fosilna go-riva ili nuklearna goriva, iako još uvekneznatno u odnosu na proizvodnju ukup-ne toplotne energije. Praktična primenanekih drugih izvora toplotne energije utoplifikacionim sistemima daljinskog gre-

janja, kao što su termalne vode ili Sunče-va energija, još uvek je u razvoju ili eks- perimentima.

Postrojenja za proizvodnju toplotneenergije mogu se klasifikovati na sledećinačin:

- postrojenja za proizvodnju toplotne energije za potrebe dobijanja elek- trične energije;

- postrojenja za proizvodnju toplotne energije u tehnološke svrhe;

- postrojenja za proizvodnju toplotne energije za grejanje i za pripremu sanitarne tople vode.

Toplotna energija može se proizvoditiu takvim postrojenjima koja proizvodeelektričnu energiju u termoelektranama

uključenim u sistem za snabdevanje elek-troenergijom. Za industrijske potrebeovakva postrojenja mogu biti uključena uindustrijske energane u kojima se možekoristiti para, regulisanim oduzimanjem

iz kondenzacionih turbina ili na protivpri-tisnim turbinama, za tehnološke potrebe i

za grejanje industrijskog kompleksa.

Na slici 1.2 data je osnovna šema ter-moelektrane u kojoj se osim proizvodnje

električne energije može pripremati itopla voda za grejanje i vodena para za

tehnologiju. Ona se skraćeno naziva ter-moelektrana —toplana (TE —TO).

Za izgrađena ili rekonstruisana grad-ska jezgra ili rejone veoma su pogodnetoplane sa vrelovodnim kotlovima (vrelavoda znači da je temperatura vode viša

od 110°). Sa stanovišta kontinualnog po-gona ovakva toplana možda nema oprav-danja, s obzirom na to da su uglavnom u

pogonu od 6 do 8 meseci u godini.

Za snabdevanje toplotom potrebnomza grejanje znatno su pogodnije kombi-nacije toplane i termoelektrane (TO —TE).

Na slici 1.3 prikazanaje jedna termoelek-

trana sa vrelovodnim kotlom kojim se uzimskom periodu pokriva vršna potrošnjatoplotne energije za grejanje. Koncepcijaovakvog postrojenja je znatno složenijaza izgradnju i zahteva određene pratećeuslove. Sigurno da je velika prednostovakvih toplana i termoelektrana u tomešto njihovo uključenje u generalni sistemza snabdevanje elektroenergijom znatno

može rasteretiti velike iermoelektrane u periodima remonta, zastoja ili vršnih op-terećenja.

Na slikama 1.4 i 1.5 prikazana su po-strojenja za toplifikaciju sa parnim kotlo-vima i izmenjivačima toplote, s tim što jeu drugom slučaju predviđena potrošnja

pare i za tehnološke potrebe i za grejanje.

Toplifikacioni sistemi, kada su u njihuključene samo toplane, prema načinu proizvodnje toplotne energije mogu se podeliti u dve grupe:

139



3

Sl. 1.2. - Toplifikaciono postrojenje u kombinaciji sa termoelektranom: 1 —parni kotao; 2 —glavni parni ventil; 3 - kondenzaciona turbina; 4 —generator; 5 - turbinski kondenzator; 6 - kula za hlađenje vode; 7 — pumpa za

rashladnu vodu; 8 —ventil za regulaciju oduzimanja pare u turbini; 9 —izmenjivač toplote sistema vodena para -

vrela voda; 10 - cirkulaciona pumpa; 11 -potrošač vrele vode za potrebe grejanja; 12 —regulacioni ventil;13 —pumpa za kondenzat; 14 - napojni rezervoar sa degazatorom; 15 —postrojenje za hemijsku pripremu vode;

16—napojna kotlovska pumpa; 1 7 - pumpa za kondenzat

—direktni sistemi - voda ili para kao

nosilac toplote prolazi kroz kotao i kroz

grejna tela i

—indirektni sistemi —voda ili para iz

kotla primarni je nosilac toplote; preko

izmenjivača toplote priprema se sekundarni nosilac toplote (topla voda), koja

prolazi kroz grejna tela.



3

Sl. 1.3. - Toplifikacionopostrojenje u kombinaciji termoeiektrane sa vrebvodnim kotlom za pokrivanje vršnih potrošnji uezoni grejanja: 1 - parni kotao; 2 - glavni parni ventil; 3 - kondenzaciona turbina; 4 - generator; 5 - turbinski iondenzator; 6 - kula za hladenje vode; 7 —pumpa za rashladnu vodu; <3—ventil za regulaciju oduzimanja u turbini; V pumpa za kondenzat; 10 —izmenjivać toplote sistema vodena para —vrela voda; 11 —potrošač vrele vode; 12 —cirkulaciona pumpa; 13 - regulacioni ventil; 14 - napojni rezervoar sa degazatorom; 15 —postrojenje za hemijsku priprcmu vode; 16 - napojna kotlovska pumpa; 17 - vrelovodni kotao za vršna opterećenja; 18 - cirkulaciona

pumpa za vrelu vodu; 19 —trokraki ventil za mešanje; 20 - izmenjivač toplote sistema vrela voda —vrela voda

Sl. 1.4. - Toplijikaciono postrojenje sa izmenjivačima

toplote sistema vodena para - vrela voda: 1 -parn i

kotao; 2 —regulacioni ventil; 3 - izmenjivač toplote sistema vodena para - vrela voda; 4 - cirkulaciona

pumpa; 5 - potrošač vrele vode za grejanje; 6 - odvajač kondenzata; 7 - rezervoar za skupljanje kondenzata;

8 —pumpa za kondenzat; 9 - napojni rezervoar sa degazatorom; 10 - napojna kotlovska pumpa

141



Sl. 1.5. - Toplijikaciono postrojenje sa potrošačem pare za tehnološkepotrebe: 1 —parni kotao; 2 —razdelnik

pare; 3 —potrošač pare u tehnološke svrhe; 4 — odvajač kondenzata; 5 - regidacioni ventil; 6 - izmenjivač toplote vodena para - vrela voda; 7 - cirkulaciona

pumpa; 8 - potrošač vrele vode; 9 - odvajač kondenzata; 1 0 - rezervoar za skupljanje kondenzata; 11 -pum pa za kondenzat; 12 - napojni rezervoarsa

degazatorom; 13 - napojna kotlovska pumpa

1.2.1. TOPLANESAVRELOVODNIM KOTLOVIMA

U toplanama sa vrelovodnim kotlovimamogu se koristiti svi oblici klasičnih fosil-nih goriva, odnosno čvrsta (ugljevi, drvni

otpaci, biomasa), tečna (razni derivatinafte) i gasovita goriva. Sa gledišta eko-nomičnih rezervi uglja i onih koje će vre-menom postati ekonomične, s obzirom nastalna istraživanja, trebalo bi u našoj zem-lji koristiti pretežno rezerve uglja. Među-tim, u pojedinim zonama gradova koji setoplificiraju, veoma teško bi bilo postavitiskladište uglja, skladište šljake i pepela,

obezbediti kontinualan i nesmetan tran-sport itd. Zbog toga se u takvim toplana-ma koristi tečno ili gasovito gorivo (uko-liko ga ima), ili njihova kombinacija.

Kada se projektuju novi gradski de-lovi, bezuslovno se u infrastrukturi plani-raju toplodalekovodi. To znači da se kaoredovan komunalni element posmatra top-lana za grejanje. Bez obzira na vrstu ge-neratora toplotne energije za toplifika-

cioni sistem, glavne prednosti centralnihtoplana u odnosu na pojedinačne su sle-deće:

- ugraduju se kotlovske jedinice znatno većeg kapaciteta; poznato je da se cena kotla svedena na proizvede- nu jedinicu toplotne energije smanjuje sa porastom kapaciteta;

- kotlovska ložišta se projektuju za određenu vrstu goriva, pa je i stepen korisnosti ložišta optimalan;

- stepen korisnosti ovakvih kotlova je viši nego kotlova manjeg kapaciteta;

- moguće je izvesti viši stepen automatizacije, je r relativna cena automatike znatno opada s povećanjem kapaciteta postrojenja. Efikasnost rada je

veća kada se određene veličine mogu meriti je r cena instrumenta ne zavisi od veličine kotla, kao ni regulacionih elemenata i uređaja. Uodnosu na veća postrojenja, relativna cena znatno opada;

- brojpotrebnihpomoćnih uređaja opada a raste njihov kapacitet, što tako-

đe snižava cenu proizvedene toplotne energije;

- za velika postrojenja može se obezbediti kvalifikovanije osoblje, što osi- gurava pouzdaniji pogon;

- toplana može da se locira u gradskim naseljima tako da ne ometa nor- malnu komunikaciju i život grada, kao i da se ispune optimalni uslovi

zaštite čovekove okoline;

- centralizacijom toplana uštedi se i prostorza skladištenje goriva i, eventualno, šljake i pepela;

142



- veliki objekti se sigurnije ipovoljnije snabdevaju gorivom.

U izboru generatora toplotne energije,odnosno o tome da li će se primeniti parniili vrelovodni kotao, presudnu ulogu ima

vrsta potrošača. Ukoliko postoji potrebazatehnološkom parom, usvaja se parni ra-zvod, dok se u određenim slučajevima pri-

menjuje razvod i pare i vrele vode.

Para kao nosilac toplotne energije imaodređene prednosti:

- toplotna energija se može transporto-

vati bez pumpi, odnosno bez dodat-

nog utroška energije, ali sa gubitkom pritiska u parovodu;

-manji su troškovi izgradnje postro-

jenja;

-jednostavna je redukcija pare visokog pritiska na željene parametre, a

pomoću izmenjivača toplote dobija se vrela voda;

- moguća je direktna kombinacijapro- izvodnje električne i toplotne ener-

SUe-

Međutim, toplifikacioni sistemi sa pa-romkao nosiocem toplote imaju i znatnihnedostataka:

-složenije je vraćanje kondenzata i održavanje kvaliteta kondenzata;

-parni dalekovodi se moraju odvod-

njavati, i imaju složene sisteme kom- penzacija toplotnih dilatacija na mestima skokova cevovoda;

-nastaje korozija u cevovodima za kondenzat;

- toplotni gubici su znatno veći, s tim

što se mora računati i na kvalitetnu izolaciju;

- konstrukciona rešenja za sprečavanje toplotnih dilatacija cevovoda su slo-

ženija.

Najbitnije prednosti koje ima toplifi-kacioni sistem daljinskog grejanja vrelomvodom kao nosiocem toplote u odnosu na paru uglavnom su sledeće:

- nema problema u vezi sa vraćanjemkondenzata;

- toplotni gubici u cevovodima su ma-

nji;

- jednostavnija je mreža toplodaleko-voda i jednostavnije se polaže;

- ceo toplifikacioni sistem jednostav-nije se reguliše prema opterećenju

potrošača;

- vek trajanja cevovoda je znatno duži;- u slučaju havarije cevovoda, mnogo je manja opasnost ako se koristi vre-lovodni sistem nego sistem vodene

pare visokog pritiska.

1.2.2. DIREKTNIIINDIREKTNI

SISTEM DALJINSKOG GREJANJA

Kada še usvaja vrelovodni toplifikacionisistem daljinskog grejanja, u principu semože usvojiti direktni ili indirektni sistemdaljinskog grejanja.

Na slici 1.6 šematski je prikazan vre-

lovodni sistem sa kotlom direktno uklju-

čenim u sistem daljinskog grejanja. Ova-kav sistem je primenjen u velikom broju

toplana. U pogledu toka vode, mreža da-ljinskog grejanja i kotlovski krug predsta-

vljaju zatvoren sistem, dok se sa aspektatemperatura vode ipak formiraju dva struj-na kola. Jedno kolo je mreža daljinskog

grejanja sa potrošačima, a drugo kolo je

kotao sa hladnom i toplom recirkulacijom(recirkulacioni krug sa recirkulacionimvodom i recirkulacionim pumpama). Tem-

perature vode u prvom krugu su obično130/75°C ili do 150/75°C, pri čemu je mo-

143



Sl. 1.6. -Direktan sistem toplifikacionog postrojenja sa vrelovodnim kotlom: 1 - vrelovodni kotao;

2 - recirkidaciona pumpa; 3 — regulacioni ventil kotlovskog cirkulacionog kruga; 4 - regulacioni ventil

cirkulacionog kruga; 5 — cirkulaciona pumpa;6 — potrošač toplote za potrebe grejanja

guća regulacija temperature vode u po-laznom vodu u zavisnosti od spoljašnjetemperature vazduha. Ova promena temperature u polaznom vodu postiže se me-šanjem određene količine vode iz kotla,čija je temperatura konstantna, i vode naulazu u kotao. Ako kotao ima vodogrejnecevi, ulazna temperatura u kotao ne bi tre-

balo da bude niža od 130°C, da bi se sa

sigurnošću izbegao nastanak niskotempe-raturske korozije. Ovo ne važi za gasovitagoriva, pri čijim sagorevanjima se ne po-

javljuju sumporna jedinjenja.

Sa gledišta recirkulacije, povoljnije jeda temperatura vode na izlazu iz kotla

bude što viša, i da je u granicama od 180do 200°C, jer se na taj način smanjuje ko-

ličina vode koju treba recirkulisati. Među-tim, povišenjem temperature vode na izla-zu iz kotla termodinamički se uslovljava i porast pritiska koji treba održati u siste-mu, a to nije povoljno za objekte direktno

priključene na mrežu daljinskog grejanja.Veoma nepovoljna strana ovog sistema jeta što sva voda koja prolazi kroz grejna

tela potrošača, odnosno izmenjivače, pro-lazi i kroz kotao, tako da velika količinavode mora biti hemijski pripremljena. Da

bi se sprečila korozija sa vodene strane,

koja nastaje usled slobodnog kiseonika,mora se vršiti stalna degazacija ili dozira-nje hemikalija u sistem, što znatno pove-ćava pogonske troškove.

Na slici 1.7 prikazan je drugi sistemsavrelovodnim kotlom, odnosno indirektni

sistem ili dvokmžni sistem. Ovaj sistemjetakođe naišao na široku primenu. Osnovaindirektnog sistema je formiranje dva od-vojena sistema, odnosno cirkulaciona ko-la, međusobno nezavisna, kako u pogleducirkulacije, tako i u pogledu pritiska. U

primarnom kolu se nalazi vrelovodni ko-tao, i kako pritisak u primarnom kolu ne-

ma nikakvog uticaja na sekundarno kolo,koristi se obično voda visoke temperaturena izlazu iz kotla, u granicama od 180 do200°C, kako bi se dobila što veća tempera-turska razlika između predajnika i prijem-nika toplote u izmenjivaču. Cirkulacijuvode u primarnom kolu omogućavaju po-sebne cirkulacione pumpe. Temperatura |vode na ulazu u kotao iznosi najmanje

130°C, a opadanjem opterećenja ona ra-ste, jer se sistemreguliše tako što jedan deovode primarnog kola obilaznim vodom

ponovo dolazi u kotao, mešajući se sa po-vratnom vodom iz izmenjivača. Tempera-

Sl. 1.7. — Indirektan sistem toplifikacionog postrojenja sa vrelovodnim kotlom: 1 —vrelovodni kotao;

2 - cirkulaciona pumpa primarnog kola; 3 —izmenjivač

toplote sistema voda —voda; 4 — trokraki ventil za mešanje za regulaciju temperature vrele vode u

primarnom i sekundarnom kolu; 5 — cirkulaciona pumpa sekundarnog kola; 6 —potrošač toplote za

potrebe grejanja

144



tura vode na izlazu iz kotla održava sekonstantnom. Na taj način se kotao veo-ma efikasno štiti od niskotemperaturskekorozije, jer se smanjenjem opterećenjapovišava temperatura vode na ulazu u ko-tao, dok opada temperatura izlaznih dimnih

gasova.Prednosti indirektnog sistema u odno-

suna direktni, uglavnom su sledeće:

-pritisak vode u primarnom kolu ne

zavisi od pritiska u sekundarnom kolu;

-kotao se veoma jednostavno i efika-

sno štiti od niskotemperaturske korozije;

-primarno kolo ima relativno mali sadržaj vode i potpuno je odvojeno od sekundarnog kola, tako da se po-

treban kvalitet kotlovske vode jednostavno održava;

-moguće je graditi velike jedin ične

kapacitete.Glavni nedostaci indirektnog sistema

su:

- izmenjivači toplote unekoliko posku-

pljuju postrojenje zato što je za njih potreban određeni smeštajniprostor, a zbog dodatne transformacije to-

plote imaju toplotne i strujne gu-

bitke.

Pored navedenih dobrih rešenja dvo-

kružnog, odnosno indirektnog sistema,rešiva su i sledeća pitanja. Omogućava se

potpuna zaštita kotlova jer se kvalitet vo-de iz mreže daljinskog grejanja redovnokontroliše. U direktnom sistemu grejanja

kroz kotao cirkuliše 1 0 -2 0 puta veća ko-

ličina vode nego u indirektnom sistemu.Prema tome, uvek je moguće obezbeditikvalitet vode za dvokružni sistem, što jekod direktnog sistema veoma teško i po-

većava pogonske troškove. Sprečava se ili

smanjuje prljanje grejnih površina na

strani dimnih gasova jer je zbog male za-

premine vode, u dvokružnom sistemu, bez posebnih teškoća moguće držati kotao

neprekidno u toplom stanju. Takođe se

izbegava visok radni pritisak kotla, u za-visnosti od konfiguracije terena, jer su

primarni i sekundarni deo sistema odvo- jeni.

1.2.3. VODENA PARAU

KOTLARNICAMA SA

VRELOVODNIM KOTLOVIMA

Iskustva velikih toplana sa većim brojemvrelovodnih kotlova pokazala su da jeveoma praktično ugraditi još jedan kotaomanjeg kapaciteta, na primer kotao u

blok-izvedbi, za proizvodnju pregrejane pare. Prvo važno pitanje koje se rešavakorišćenjem pregrejane pare jeste efika-

san rad duvača čađi. Obično se kod vrelo-vodnih kotlova primenjuje sistem sa du-vačima čađi koji koristi komprimovan

vazduh koji se prethodno zagreva kao me-dijum za duvanje. U nekim slučajevimatroškovi nabavke i ugradnje navedenog

blok-kotla sa pregrejanom parom manjisu od troškova instalacija za pripremu vaz-

duha za duvače čađi. Prema tome, ugrad-njom jednog kotla za pregrejanu paru,kako je to šematski prikazano na slici 1.8,mogu se rešiti sledeće fimkcije:

— obezbeđenje povoljnog medijuma (pregrejana para) za duvače čađi;

—zagrevanje mazuta za transport i cirkulaciju do gorionika (manje dimen-

zije grejača sa parom nego grejača sa toplom vodom);

—degazacija dodatne napojne vode za kotao, kao i dodatne vode za sistem;

145



-9

Sl. 1.8. - Toplifikaciono postrojenje sa vrelovodnim kotlom iparnim kotlom: 1 —parni kotao; 2 —vrelovodni kotao;3 -p a rn i razdelnik; 4 - cirkulaciona pumpa primarnog kola; 5 - izmenjivač toplote sistema voda —voda;

6 —trokraki ventil za mešanje za regulaciju temperature vrele vode u primarnom i sekundarnom kolu;

7 — cirkulaciona pumpa sekundarnog kola; 8 - potrošač toplote za grejanje; 9 - ekspanziona posuda za održavan pritiska u sekundarnom cirkulacionom kolu i dopunu sistema vodom; 10 —napojni rezervoar sa degazatorom;

11 - postrojenje za hemijsku pripremu vode; 12 - grejanje objekta toplane; 13 -pum pa za kondenzat;

1 4 - zagrevanje teškog ložnog ulja; 1 5 - napojna pumpa parnog kotla; 1 6 - duvač čađi

I— © — I

i * J - - - - - - - - -1

r

4

4

SI. 1.9. - Toplijikacionopostrojenje sa kaskadnim izmenjivačem (sistem

kalikva): 1 -p arn i kotao; 2 - parni razdelnik; 3 -potrošačpare za

tehnološke potrebe; 4 - kaskadni izmenjivač toplote sa mešanjem (sistem

kalikva) u direktnom sistemu grejanja; 5 - cirkulaciona pumpa;

6 —potrošač toplote za grejanje; 7 —trokraki regulacioni ventil;8 - napojni rezervoar sa degazatorom; 9 —napojna kotlovska pumpa

146



- održavanje pritiska u sistemu toplovodnog grejanja sa parom kao osnovni sistem;

-grejanje objekta toplane.

■ Na slici 1.9 prikazan je poseban sistem

direktnog toplifikacionog sistema pod na-zivom kalikva.* U ovom sistemu toplavoda u kaskadnom izmenjivaču toplotepriprema se direktnim mešanjem pare ivrele vode. Jedan deo povratne vode kori-sti se za ponovno mešanje sa parom, a je-dan deo se vraća u degazator i napojni re-zervoar za kotao. Jedan deo proizvedenepare može se koristiti za tehnološke po-

trebe u nekom drugom procesu.

1.3. POSTROJENJA ZA

KORIŠĆENJE GEOTERMALNE ENERGIJE

Pod pojmom geotermalne energije uglav-nom se podrazumeva topla voda koja sa-

ma izbija iz unutrašnjosti Zemlje, ili se buše bunari za takvu vodu. Ova voda izbija u obliku gejzira, odnosno toplih izvoraili arteskih bunara. Ove tople vode su se

prvobitno koristile uglavnom za kupanje(balneološka dejstva voda) ili za piće.

Savremenijim metodima istraživanja,u poslednjih nekoliko decenija, moguće je prognozirati izdašnost izvora geotermal-nih voda i temperaturu tih izvora. Tempe-rature ovih voda mogu biti više i od 90°C.

’Naziv po t iče od j ed n e f r ancu ske f abr ike ko ja j e pa- 57. 1.10. - Šema kompleksnog koriićenja geotermalnih tentirala ovaj si s te m voda kao izvora toplote

147



Na slici 1.10 prikazana je kompleksna

šema korišćenja geotermalne vode. Iz bu-šotine cevovodom (1) topla voda se do-vodi do jednog uređaja (2) u kome se vr-ši degazacija (izdvajanje gasova) vode.

Naime, skoro sve geotermalne vode sa-

drže gasove, pretežno metan (CH4). Ovajgas je goriv i može da se sakuplja u ne-kom delu postrojenja, što može izazvatieksploziju.

Voda oslobođena gasova dolazi u rezer-voar (3), koji služi i kao neka vrsta aku-mulatora, jer ukoliko je on pun, voda se ne

dovodi iz bušotine, odnosno izvora. Daljese pumpom (4) preko trokrakog regula-cionog ventila (5) topla voda odvodi doizmenjivača toplote. Trokraki regulacioniventil (5) ima davač temperature i ukolikotemperatura u sekundarnom kolu poraste,

jedan deo tople vode se preko trećeg kra-ka ventila (5) vraća u rezervoar (3). Kroz

izmenjivač toplote sistema voda - voda(6) pumpa (8) vrši cirkulaciju sekundarnevode, koja služi za grejanje kod korisnika(7) . Ovaj sistem rada sekundarnog kolamože biti zadovoljen temperaturskim ni-

voom geotermalnih voda samo do određe-ne spoljašnje temperature okoline u komegeografskom području je izvor. Ako je to

nedovoljno, u sekundarni krug uključujese još jedan izmenjivač koji vodu zagre-

janu geotermalnom vodom zagreva još do

potrebne temperature. Ovaj drugi sistem,koji je vezan za klasičnu toplanu, uklju-čuje se kada temperatura okoline opadneispod neke određene vrednosti.

Dalje, voda koja je prošla izmenjivač (6)

dolazi u rezervoar (9), odakle se pumpom(10) može prebaciti u sisteme za banjske(balneološke) potrebe ili za rekreativne

potrebe (zatvoreni bazeni za plivanje).

Takođe se pumpom (12) topla vodalmože slati za grejanje staklenika (13) ilil

plastenika preko grejača (14), a takođeselmože grejati tlo u staklenicima cevimal(15). Odavde se voda može provesti krozlizmenjivač (16) koji služi za grejanje bu-|

narske vode. Ova bunarska voda se poti-|skuje pumpom (17) i služi za zalivanjel(18) staklenika ili plastenika. Na krajuselohlađena voda izbacuje u kanale, vodoto-|kove ili veštačka jezera za to predviđena.

Pri korišćenju geotermalnih voda, ne-|ka od ovih faza ili primena može se izo-|staviti. Međutim, tu i nastaju najveći pro-l

blemi u primeni ovih voda, kad su ul pitanju veće količine. Određenim propisi-[ma se dozvoljava najviša temperatura vo-lda koje se mogu ulivati u otvorene vodo-ltokove. To važi pod pretpostavkom dalgeotermalna voda nema u sebi materijelkoje mogu biti opasne za ljude i životinjs-|ki svet. Geotermalne vode sa aktivniml

solima, koje mogu stupati u hemijske re-akcije, ne smeju se ispuštati u vodotokovelniti u otvorene slivne kanale i slično. Tolmože potpuno da uništi biljni i životinjski|svet u tim vodama.

1.4. KUCNE TOPLOTNO-PREDAJNE |

STANICE

Sistemi daljinskog grejanja mogu biti di-lrektni i indirektni. Kada su temperaturelgrejne - polazne vode niže, kućne toplo-ltno-predajne stanice priključuju se direk ltno na sistem daljinskog grejanja, odno-lsno na primarnu razvodnu mrežu. Kadal

su temperature polazne vode više, kućnelinstalacije se u toplotno-predajnim stani-Tcama indirektno priključuju na sistempo-lmoću razmenjivača toplote. U njemu seol

148



sekundarnoj strani priprema voda za gre-janje temperature 90/70°C.

Direktno priključenje kućne toplotno-■predajne stanice moguće je samo kada sugrejna tela u zgradi takva da mogu iz-đržati maksimalni radni pritisak. U indu-

strijskim objektima to je moguće kadarostoje vazdušni grejači, konvektori idrugi grejači koji obezbeđuju izdržavanjeiritiska dovodne grejne vode. U većinislučajeva stambeni objekti se greju pomo-ću razmenjivača toplote, odnosno indi-rektnim povezivanjem na sistem daljin-skog grejanja.

Za ispravan rad instalacije i kućne to-ilotno-predajne stanice, treba da postojisledeća armatura:

-ventil za sniženje pritiska, da se ukućnu instalaciju ne bi prenosio vi-sok pritisak iz primarne razvodnemreže;

- sigurnosni ventil za slučaj da reduk-

cioni ventil otkaže;-glavni ventil za zatvaranje u priklju-

čnim vodovima daljinske mreže;-glavni ventil za zatvaranje razvod-

nog i povratnog voda priključka ku-ćne toplotno-predajne stanice;

- graničnik protoka koji služi za ogra-ničenje protoka kako ne bi došlo do

prekomernog strujanja vode za grejanje;

-regulator temperature sa termosta-tom u razvodnom vodu koji dejstvu-

je u zavisnosti od spoljašnje tempe-rature vazduha;

- merač utrošene količine toplote;- slavine za pražnjenje i odzračivanje,

manometri, termometri, hvatači pr-ljavština i slično.

Šematski prikaz jedne kućne toplotno--predajne stanice u direktnom sistemu

daljinskog grejanja dat je na slici 1.11.Kada je temperatura polazne grejnevode u razvodnom vodu promenljiva, za-visno od spoljašnje temperature vazduha,kućna toplotno-predajna stanica ne moraimati i regulator temperature.

Kućna instalacija se indirektno priklju-čuje preko razmenjivača toplote koji se

postavlja u kućnoj toplotno-predajnojstanici, što je pogodno je r se kućna insta-lacija odvaja od primarne mreže daljin-skog grejanja. Glavni nedostatak je što seu procesu razmene gubi nešto energije urazmenjivaču toplote, armaturi i cevo-vodima i neizolovanim delovima.

Sl. 1.11. —Kućna toplotno-predajna stanica u direktnom priključenju na sistem daljinskog grejanja

Vazdušni sud

Grejno telo

pf] Davač spoljneV temperature

Brojilo toplote Graničnik Regulacioni protoka ventil

Regulator

149



Sl. 1.12. —Kućna toplotno-predajna stanica u indirektnom VazduŠni vodovi

Sl. 1.13. —Kućna toplotno-predajna stanica u indirektnom priključenju na sistem daljinskog grejanja

sa klima-uređajima: 1 — merač utroška toplote:2 - graničnikprotoka; 3 —sigurnosni ventil;

4 - ekspanzioni sud sa membranom; 5 - redukcioni ventil; 6 - prekostr ijni ventil koji deo vode vraća u

povratni vod

Na slici 1.12 prikazana je kućna toplo-tno-predajna stanica u indirektnom siste-

mu sa razmenjivačem toplote sistema vrelavoda - topla voda. U razvodni vod pri-marne mreže daljinskog sistema grejanja

postavljaju se ventil za zatvaranje i ventilza redukciju pritiska, a u povratnom voduograničavač protoka grejne vode, meračutroška toplote i ventil za regulisanje temperature. Voda u kućnoj instalaciji cirkuli-še pomoću posebnih cirkulacionih pumpi

Na slici 1.13 prikazana je kućna toplo-

tno-predajna stanica za veće objekte sadodatnim instalacijama i uređajima zaklimatizaciju.

150



PITANJA

1. Kako izgleda eiementarna šema jednog kotlov-

skog postrojenja?

2. Kakva mogu biti postrojenja za proizvodnju to-

plotne energije?

3. Kako izgleda toplifikaciono postrojenje koje mo-

že i da proizvodi električnu energiju (TO - TE)?

4. Kakvu fiinkciju ima vrelovodni kotao u sistemu

TO-TE?

5. Kako izgleda toplifikaciono postrojenje sa pa-

rom?

6. Kako izgleda toplifikaciono postrojenje sa parom

kada postoji i tehnološka potrošnja pare?

7. Koje su prednosti a koji nedostaci vodene pare

kao nosioca energije?

8. Koje su prednosti vrelovodnog sistema daljinskog grejanja?

9. Kako izgleda direktni sistem daljinskog grejanja?

10. Kako izgleda indireklni sistem daljinskog gre-

janja?

11. Koje su prednosti indirektnog sistema u odnosu

na direktni sistem?

12. Koje prednosti donosi parni kotao u toplani sa

vrelovodnim kotlovima?

13. Kakav je sistem grejanja sa mešanjem?

14. Kako izgleda postrojenje za korišćenje geotermalne energije?

15. Kako izgleda kućna toplotno-predajna stanica u

direktnom sistemu?

16. Koju osnovnu armaturu mora imati kućna toplo-

tno-predajna stanica?

17. Kako izgleda kućna toplotno-predajna stanica u

indirektnom sistemu?

18. Koju osnovnu armaturu i opremu mora imati

kućna toplotno-predajna stanica u indirektnom

sistemu?

19. Kako izgleda šema instalacije kućne toplotno-pre-

dajne stanice ako postoji i sistem za klimatizaciju?

151



2. SNABDEVANJE TOPLOM POTROŠNOMVODOM

2.1. ZADATAK SNABDEVANJAI

ZAHTEVI ZA SNABDEVANJE TOPLOM POTROŠNOM VODOM

Topla potrošna voda je voda koja se u gre- jačima zagreva maksimalno do 90°C. Usavremenoj privredi i industriji potrebna

je u velikim količinama. Domaćinstvimasu potrebne srazmerno male količine za pripremanje jela i pića, za pranje, čišćenjei kupanje. Ugostiteljski i hotelski objekti,kuhinje društvene ishrane i bolnice trošeznatno veće količine tople vode za istusvrhu. U još većim količinama troši se vo-da u zanatskim i industrijskim pogonima,

kao što su perionice, farbare, klanice, mle-kare, kupališta i bazeni, topionice i rudni-ci i slično.

Da bi se ispunili određeni zahtevi zasnabdevanje toplom vodom, potrebno jeda postrojenja i uređaji za pripremu tople

potrošne vode ispune neke određene uslo-ve. Najvažniji uslovi su sledeći:

- potrošna voda sa zadatom tempe-raturom i u zadatoj količini treba dastoji na raspolaganju stalno ili u vre-menu koje je zadato;

—temperatura tople potrošne vode treba da bude podesiva na mestima ko-rišćenja;

—topla potrošna voda higijenski treba

da bude besprekorna;- postrojenja za toplu potrošnu vodu

treba da budu pogonski sigurna i je-dnostavna za rukovanje;

- eksploatacija i održavanje treba dasu jeftini, da postoji mogućnost uštedeenergije i da se ne zagađuje životnasredina.

2.2. VRSTE PO STRO JEN JA

Topla potrošna voda može se priprematiurazličitim uređajima ili postrojenjima.

1. Prema vrsti izvora toplote koji se ko-risti za zagrevanje tople potrošne vode,uređaji mogu biti:

- grejači vode na ugalj,- grejači vode na tečno gorivo,- grejači vode na gas,- električni grejači vode,- grejači vode na otpadne dimne ga-

sove,- parni grejači tople vode,- vrelovodni grejači potrošne vode,- solarni grejači potrošne vode.

2. Prema vrsti razmenjivača za pripre-

mu tople potrošne vode, mogu biti:- grejači za direktno zagrevanje potro-

šne tople vode: grejači na čvrsto, te-čno i gasovito gorivo, kao i električnigrejači,

- grejači za indirektno zagrevanje po-trošne tople vode: ovo su razmenji-vači toplote koji koriste vodenu paru

ili vrelu vodu za zagrevanje potrošnetople vode.3. Prema broju mesta za uzimanje po-

trošne vode, mogu biti:

152



-pojedinačna snabdevanja sa jednimcrpnim mestom,

- grupno snabdevanje sa najmanje dvacrpna mesta, koja se nalaze u blizini,

-centralno snabdevanje sa mrežom zaveliki broj crpnih mesta.

4. Prema pritisku, uređaji za pripremutople potrošne vode mogu biti:

-otvorena postrojenja povezana sa at-mosferom i koja zbog toga imajusamo nizak pritisak (pritisak slobo-dnog pada - koriste se relativno re-tko),

-zatvorena postrojenja koja su pod

pritiskom vodovoda ili pumpe kojomse transportuje topla potrošna voda.

5. Prema sistemu zagrevanja tople po-trošne vode, može biti:

-sistem sa rezervoarima u kojima sevelika količina vode zagreva pomo-ću nekih grejača (parni, elektrogre-

jač i slično),

-protočni sistemi u kojima se zagrevasamo toliko vode koliko se troši,- kombinovani sistemi.

23. POJEDINAČNAI CENTRALNA POSTROJENJA ZA ZAGREVANJE

TOPLE POTROŠNE VODE

Postoji veliki broj različitih pojedinačnihgrejača za vodu. ,,Bojler“ je grejač zatoplu potrošnu vodu, koji ima skoro svakodomaćinstvo. Pojedinačni bojleri se ugla-vnomkoriste u stanovima ili drugim lo-kalnim mestima potrošnje. Ovi bojleriuglavnom imaju električne grejače ili ko-riste prirodni gas. Č ešće je centralnosnabdevanje, kao što je prikazano na slici

4.28. u delu udžbenika za II razred. Na tojšemi je prikazana toplotno-predajna stan-ica sa pripremom tople potrošne vode za

jednu veću stambenu zgradu.

Na slikama 4.4, 4.5 i 4.6 delu udžbeni-ka za II razred prikazani su kotlovi ma-njeg kapaciteta u koju je mogućno ugradi-ti bojlere za pripremu tople potrošne vode.Manji kotlovi se često nazivaju i peći zacentralno grejanje.

OPŠTA UPUTSTVA ZA MANJIKOTAO SA BOJLEROM

1. V O D A

Peć i instalaciju propisno napuniti vo-dom. Za punjenje i dopunjavanje sistemakoristiti vodu tvrdoće ispod 5°d (pet ste-

peni nemačke tvrdoće). Ukoliko se koristitvrda voda, na zidovima cevi taloži se ka-menac. Vodu kojom se puni instalacijaobavezno hemijski omekšati. Ukoliko ne-ma instalacije za hemijsku pripremu vode,kotao obavezno puniti preko magnetnoguređaja za obradu vode. Ovaj uređaj trebada je što bliži kotlu. Voda iz instalacije sene sme koristiti u druge svrhe. Potrebno jekontrolisati ispravnost instalacije i spre-čiti svako curenje ili gubitak vode.

2 . G O R I V O

Može se koristiti čvrsto gorivo, i to koks,mrki ugalj, lignit (naročito je dobro ako jesušen). Najpovoljnija granulacija je ko-

cka, odnosno veličina od 30 do 60 mm.Ukoliko se koristi tečno ili gasovito gori-vo, sagorevanje se vrši preko odgovara-

jućih gorionika.

3. P R E P O R U Č E N I E L E M E N T I

R E Ž I M A R A D A

Da bi se postigao nominalni kapacitet istepen korisnosti kotla, odnosno peći, ueksploataciji, potrebno je pridržavati se

preporučenih elemenata režima rada peći.

153



4. O B U S T A V L J A N J E G R E J A N J A

Po završetku sezone loženja, kotao, od-nosno peć, dimnjaču i dimnjak dobroočistiti. Preko leta vodu ne ispuštati iz si-stema grejanja, već po potrebi povremenodopunjavati. Preporučuje se da se preko

leta postave u ložište vrećice sa silika-gelom ili sud sa negašenim krečom, da bivazduh u kotlu, odnosno peći ostao suv.Tako se sprečava korozija. Sva vrata, pri-klopci i poklopci treba da budu zatvoreni idobro zaptiveni.

5. O P A S N O S T O D S M R Z A V A N J A

Ako je grejanje u zimskom periodu van pogona, pre nastanka niskih temperaturavodu treba ispustiti. Otvoriti ventile nagrejnim telima i ventile za odzračivanje.Slavine za pražnjenje ostaviti otvorenesve do ponovnog punjenja instalacije.

Ukoliko je grejanje prekinuto kratkotra- jno, peć treba ložiti toliko da ne dođe dosmrzavanja.

Nije povoljno ostaviti instalaciju bezvode jer tada intenzivno nastaje korozija(sa unutrašnje strane peći, grejnih tela iinstalacije). Ovo je veoma opasno ukoliko

je instalacija izvedena sa čeličnim radija-

torima.

Br. ELEMENTI Jed. Veličina

1. Temperatura dim. gasova °C 180-350

2. Promaja Pa 24+40

3. dozvoljen radni pritisak bar 4

Veličine preporučenih elemenata re-žima rada peći zavise od kapaciteta peći.Veći iznosi preporučenih elemenata od-govaraju pećima većih kapaciteta i obr-nuto.

POSEBNA UPUTSTVA

1. P U Š T A N J E U R A D I

R E D O V N A K O N T R O L A

Peć i instalaciju napuniti vodom. Pre pu-štanja u rad, proveriti da li su peć i insta-lacija za grejanje ispravni, da li su svi

priklopci, zasuni, ventili, merni i regula-cioni instrumenti ispravno podešeni.

Kod pumpnog grejanja pustiti u radcirkulacione pumpe. Ukoliko je dimnjaknov, peć se ne sme držati stalno pod pu-nim kapacitetom, dok se dimnjak potpunone osuši. Pre početka rada i u toku radadržati se uputstva koje daje proizvođač

peći.Po proveri ispravnosti peći i instala-

cije, sasvim otvoriti priklopce na donjimvratima i dimnjači, razastrti potpalu od papira i drveta po rešetki i potpaliti. Kadase razgori, ubaciti tanak sloj goriva. Čimse vatra dobro razgori, ubaciti gorivo do

potrebne visine kroz gornja vrata. Uko-

liko se loži koks, ložište se puni do vrha,aako gorivo razvije više gasova, preporu-čuje se niži sloj i češće dopunjavanje. Va-tru povremeno prodžaravati ispod rešetkena donjim vratima. Žarač ne držati dugouvatri da se ne bi deformisao. Pepeo iz pepeljare ukloniti na vreme. Forsiranje pećitreba izbegavati zbog neekonomičnog ra-

da i stvaranja prekomerne šljake. Gornjavrata peći treba uvek pažljivo otvarati, da

plamen koji može da se pojavi, ne bi ope-kao ložača. Donja vrata držati zatvorena.

154



Redovno kontrolisati da li je peć zap- tivena (kotlovski git, azbest). Posebnu pa- žnju obratiti na temperaturu i nivo vode. Ako je potrebno, instalacije dopuniti vo- domsamo kada je peć u hladnom stanju.

Prepomčuje se kontrola promaje, na- ročito za instalacije sa više peći, da se jedna peć ne bi preopteretila. Kontrolisati da navrtke na šipkama za ankerisanje nisu suviše stegnute, što se vremenom može desiti (usled preopterećenja i sl.), po potrebi ih popustiti da ne bi došlo do loma.

2. R E G U L A C I J A

Izvršiti takvu regulaciju kojom se sa pre- poručenim elementima režima rada obez- beduje nominalni kapacitet i stepen isko- rišćenja peći.

Sagorevanje se gmbo reguliše pomoću priklopca na donjim vratima, ručno ili preko toplovodnog regulatora. Regulator

tako podesiti da se pomenuti priklopac zatvori čim termometar pokaže potrebnu tem- peratum.

Pomičnu ploču na gornjim vratima delimično ili potpuno pomeriti nagore, naročito ako se radi sa gorivima koja razvijaju mnogo gasova. Po potrebi malo otvoriti i gornja vrata.

Prepomčuje se sledeća temperatura vode u peći u zavisnosti od spoljašnje temperature (ukoliko je spoljašnja temperaturavazduha -20°C):

Teraperaluraspoljašnjegvazduha

°C -20 -15 -10 -5 0 +5 + 10

Temperatura vode u peći °C 90 85 80 75 65 55 45

Ukoliko je ugrađeno više peći, na vreme pustiti u rad sledeću peć.

3. N O Ć N I P O G O N

Rešetku očistiti od šljake i pepela i dop-

uniti gorivom. Ako se lože goriva bogata gasovima, regulaciju za noćni pogon obaviti tek kada gasoviti sastojci izađu iz goriva. Zabranjeno je puniti ložište gorivom koje razvija mnogo gasova, pa onda zatvoriti dovod vazduha. Za noćni pogon isključuje se regulator, a dovod vazduha

priguši se na najmanju mem (regulaciju priklopaca na donjim vratima).

4. O D R Ž A V A N J E

Sve površine peći koje dodiruju dimni gasovi redovno održavati i čistiti. Čiste

grejne površine garantuju ekonomičan rad peći. Vertikalni dimni kanali čiste se četkom odozgo, a horizontalni kanali či- ste se četkom sa prednje strane peći. Dim- njača se čisti četkom skidanjem poklopca sa donje strane. Ostatak čađi ispod rešeta- ka članaka izvući izvlakačem. Preporu- čuje se čišćenje peći bar jednom mesečno.

Kada se lože goriva koja više prljaju po- vršine sa gasne strane, peći treba češće čistiti. Kontrolisati kvalitet i količinu vode za dopunjavanje peći i instalacije.

Zabranjuje se rashlađivanje peći ve- štačkom promajom po prestanku loženja. Ložište ne kvasiti vodom da bi se ohla- dilo.

U peć ne treba baciti otpatke van sezone loženja.

155



5. S M E T N J E

Red.

br. Smetnje Mogući uzročnik Otklanjanje

i 2 3 4

i . N ep ostiza va nje

n o m i n a l n o g

kapaciteta peći

Gorivo n i ske kalor ične

vrednost i

Zam eni t i gor ivom od govarajuće

kalorične vrednost i .

Neobezbeđeni preporučeni

elem enti režima rada pećiSnimiti režime rada peći, i po potrebi regulisati režim

rada, kako bi se post igl i preporučeni elem enti .

Ne z a p t i v e n a p e ć Ustanovit i mesto nezaptivenost i i promenit i azbest

i li ut isnut i spolja git na mestu n ezap tiveno st i .

Zap ušena don ja vrata

zbog pepela i š l jake na

rešetki i u pepeljari

Po vrem eno vatru prodžaravati i pep eo iz pepeljare

na vreme otkloniti .

Prljave površ ine sa gasne

s trane - čađOčis ti ti peć . U kol iko j e u kraćem vrem enskom

periodu potrebno čis ti t i površ ine, to je zn ak

neispravnog sagorevanja. Proverit i promaju i

čis toću dimnjaka.

Prljave površ ine (kamenac)

sa vodene

stranc

Odstranit i kam enac . Za č i š ćenje peć i od kamenca

obratiti se proizvođaču peći i l i preduzeću koje takve

radove izvodi . Pos le odstranjenja kamenca, peć

napunit i vodom doz vol jene tvrdoće.

2. P ojava v od e n a

z i d o v i m a p e ć i

Vlažan d imnjak , duži pogon-

ski prekidi

Ob ustaviti rad peći. Z apaliti vatru

u dimn jaku, a zat im pust i t i peć u rad.

V la ž n o g o r iv o K oristiti su va goriva .

3. V od a u peć i

proključa

Prekoračena maks imalna

dozv ol jena t emp. u peć i ,

neispravna cirkul. vod e u

instalaciji

Prekinuti ložen je. Isključit i dovo d vazd uha na svim

vrat ima a otvorit i prednje poklop ce d imn ih kanala.

Sv a grejna tela postavit i na , , toplo“ . Pregledat i

e lem ente za zatvaranje i c i rkulac ionu pumpu.

4 . P o v iš en j e te mp er atu re

d i m n i h g a s o v a

Zaprljane pov rš ine peći sa

gasne s trane

Očis ti ti povr š ine peć i sa gasne

strane i redo vno ih održavat i čis te.

5. N a sla ge sa ga sn e

strane peći koje

s e n e m o g u

četkom sk inut i.

Nedovol jna promaja , odnos -

no nepotpuno sagorevanje .

Peć po dlož i t i koksom i držati ga i zvesn o vrem e pod

visokim toplotn im op terećenjem d ok se n e odstrane

naslage, i l i korist i ti hem ijska sredstva za

odstranj ivanje nas laga, uz prethodno obraćanje

proizvođaču . Ako se p os le ov og po s tupka naslage

ne skidaju, obrat it i se proizvo đaču p eći z a savet .

6. C ir ku la cio na pu mp a se

ne uk ljučuje i li

izbacuje os igurač

Otpu štene priključnice Pregleda ti i pritegnuti zavr tnje n a m estim a priključaka.

Pregledat i i po potrebi zam enit i os igu rače , otkloniti

neisprav nost priključaka na mo toru i l i na instalacij i.

B lok ad a rotora Pre sv a k o g p očetk a grejanja isp itati lak o kretanje

rotora. Taložen je tople vo de m ože blokirat i rotor.

Zavrtačem okretati osov in u m otora l evo-d esno ,

dok se ne one m ogu ći s lobodn o kretanje rotora .

156



Red.

bt.S m e t n j c M o g u ć i u z r o č n ik O t k l a n j a n j e

i 2 3 4

7. Kvar peć i u

garantnom rokuSkrivena fabrička

greškaNeispravnost i ne otklanjat i , već izvest i t i proizvođača

peći . U prot ivnom proizvođač peći ne daje garanciju.

Ak o jc neispravan blok članka (curi vod a) , obustaviti

rad peći.

DOPUNSKA UPUTSTVA ZABOJLER

1. P U Š T A N J E U R A D I

R E D O V N A K O N T R O L A

Prilikom punjenja peći sa bojlerom i insta-lacije vodom, proveriti da li je ventil iz-medu peći i bojlera otvoren, kao i ventili prikazani u šemi ,,veza bojlera sa sani-tamom instalacijom“. Peć sa bojlerom iinstalacijom napuniti vodom. Voda morada bude čista i bez mirisa. Proveriti da lisu ispravno ugrađeni i podešeni automat-ski odzračni ventil, merni i regulacioniinstrumenti bojlera, a prema uputstvu proizvođača odzračnog ventila, instrume-nata i peći.

U sezoni grejanja isključiti cevni gre- jač. U letnjem periodu - van sezone grejanja - zatvoriti ventil između peći i boj-lera i uključiti električni cevni grejač,

povezan sa termostatom ugrađenim u boj-

ler. Bojler tada radi kao običan električni bojler. Predviđen je radni pritisak peći od4bar, a dozvoljeni unutrašnji pritisak boj-lera - 6 bar. Pored redovne kontrole peći,kontrolisati i ispravnost automatskog od-zračnog ventila bojlera i sigurnosno-po-vratnog ventila. Rad sigurnosno-povrat-nog ventila kontrolisati svakih 15 dana,

odvijanjem okrugle nazubljene matice ule-vo, sve dok se ne čuje preskok navoja. Utommomentu voda počinje da teče, što jedokaz da je ventil ispravan.

2. R E G U L A C I J A

Regulacija temperature potrošne vode u bojleru zavisi od temperature vode u peći. Maksimalna temperatura potrošne vode u bojleru dostiže oko 80°C pri temperaturi

vode u peći od 90°C. Temperatura potro- šne vode ne može biti viša od temperature vode u peći. Van sezone grejanja potrošna voda se reguliše termostatom bojlera. Pre nego što se uključi električni cevni grejač obavezno isključiti cirkulacionu pumpu bojlera i obratno.

Ne sme se uključiti cirkulaciona pumpa bojlera iako su ventili ili jedan od ventila za vezu između peći i bojlera zatvoreni.

Sprečavanje prekoračenja dozvolje- nog pritiska u bojleru obezbeđeno je sigurnosno-povratnim ventilom.

3. O D R Ž A V A N J E

Pregledati i očistiti bojler posle 18 meseci rada, a u zavisnosti od uslova rada bojlera i temperature vode. Bojler se može pregledati i očistiti i u kraćim ili dužim vremenskim intervalima, što zavisi takođe i od stanja bojlera i kvaliteta vode. Kame- nac i mulj sa tela grejača i unutrašnje površine bojlera, koju dodiruje potrošna

voda, odstranjuje se skidanjem okrugle prirubnice sa prednje strane bojlera, alatom manje tvrdoće da se ne bi oštetio emajl na unutrašnjoj strani bojlera.

157



Ukoliko je grejanje u zimskom periodu van pogona, vodu ispustiti iz peći, instalacije iz bojlera, kako se voda ne bi smr- zla.

4. S M E T N J E

Na slici 2.1 prikazana je tabla sa instrumentima, a u tabeli 2.1 dati su podaci o

instrumentima, odnosno o tabli sa instrumentima.

Red.

br.S m e t n j e M o g u ć i u z r o č n ik O t k l a n j a n j e

i 2 3 4

i. N ep o stiza v a n je

n o r m a l n o g

kapaciteta bojlera

Neispravan rad peći Otklonit i neispravnost peći .

N e o d z ra č en o st b ojle ra O d zr ač iti bo jle r - z am e n it i a u to m a tsk i o d zr ač ni

venti l .

Prljava unu trašnja p o v r š i n a b o j l e r a -

k a m e n a c

Odstranit i kamenac. Za čišćenje boj lera od kamenca obrati ti se proizvođ aču pe ći i l i preduzeću k oje

takve radove izvodi .

2. Kl jučanje vođe

u bojlcru

Prekoračena max.

doz voljen a temperatura

u bojleru, neispravna

regulacija

Isključit i peć sa boj lerom, od no sno isključit i e lektrični

cevni grcjač i ispustiti vodu iz bojlera. Proveriti

i spravnost instrumenata i po potrebi ih zame nit i .

3 . Ne f u n k c i o n i s a n j e

mernih i regulac ionih

instrumenata

Neisprav. mernih i

regulac ionih

instrumenata

Obustavit i rad boj lera. Zam enit i n eispravn e mern e

regulac ione ins trumente . Ins trumente m ogu

zamenj ivati sam o za to ov lašćena s tručna l ica .

RAD GREJAČ ATEMPERATURA VODE

U BOJLERU

I I I I I I

Kapilar radnogtermostata bojiera

Kapilar sigumosnog KapiUtermostata bojlera termometra bojtera ' Grejač

Sl. 2.1. - Tabla sa instrumentima za konlrolu rada bojlera

158



Tabela 2.1.

Pozicija N a z i v Osnovni tehnički podaci

1 Term ostat bojleraO pseg regulacija do 90°C do zvoljena struja prekida

1 6 A / 2 5 0 V 5 0 H z

2 S igu rn osn i term ostatTemperatura isključenja 100“C dozvoljena struja prekida

1 6 A / 2 5 0 V 5 0 H z

3 K apilarni term om etar Temperaturno područje 20-1 20 °C

4 D vo p o ln i prekidač grejačaD ozvo ljena struja prekida 16 A /250 V 50 H z otporan na

temperaturi T = 120°C

5 D vopo lni prekidač pumpeD ozvo ljena struja prekida 16 A /250 V 50 H z otporan na

temperaturi T = 120"C

6 K ontrolna s ija l ica crvenaRad ni napon/struja 250 V 5 0 Hz/1 inA otporan na temperaturi

T = 100“C

159



Na slikama 2.2 i 2.3 prikazane su in-

Sl. 2.2. - Šema instalacije otvorenog sistema - hez cirkulacione pumpeza hojler: 1 — kotao (peć za centralno grejanje); 2 - dimnjača; 3 - razvodni vod; 4 -po vratn i vod; J — cirkulaciona

pumpa; 6 —ventil; 7 - radijatorski ventil; 8 —radijator (grejno telo); 9 —odzračni ventil;10 —otvorena ekspanziona posuda; II —zaporni ventil; 12 - odzračna cev; 13 - prelivna cev; 14 —ventil; 15 —automatski odzračni ventil; 16 —slavina za punjenje i pražnjenje; 17 - dovod hladne vode; 18 - saporni ventil; 1 9 - nepovratni ventil; 20 - ventil sigurnosti sa oprugom;

21 - odvod tople vode iz hojlera; 22 - ventil; 23 - cirkulacioni vod; 24 —ventil; 25 - nepovrat-

ni ventil; 26 —zaporni ventil; 27 —sigurnosna cev

160



Sl. 2.3. - Šema instalacije zatvorenog sistema —sacirkulacionom pumpom za bojler: 1 - kotao tpećza centralno grejanje); 2 - dimnjača; S-razvodni vod; 4 - povratni vod; l-cirkulaciona pumpa; 6 - ventil; 1-radijatorski ventil; 8 —radijator (grejno klo); 9- odzračni ventil; 1 0 - zatvorena tkspanziona posuda; 11 - sigurnosni ventil; 12-ventil; 13 - automatski odzračni ventil; 14-cirkulaciona pumpa bojlera; 15 - slavina

:a punjenje i pražnjenje; 1 6 - dovod hladne

nie; 17-zaporni ventil; 18 —nepovratni ventil; 19 - ventil sigurnosti sa oprugom; 20-odvod tople vode iz bojlera; 21 - ventil; 22-cirkulacioni vod; 23 - ventil;14-nepovratni ventil; 25 —ventil

2.4. TOPLOTNE PUMPE ZA

ZAGREVANJE TOPLE

POTROŠNE VODEToplotne pumpe mogu da se koriste i za zagrevanje potrošne vode. Njihovo ugra- đivanje je skuplje, ali je zato u eksploataciji manja potrošnja električne struje. Agregat sa toplotnom pumpom za zagrevanje vode sastoji se od uobičajenih eleme- natarashladnog postrojenja: kompresor, kondenzator, prigušni element, isparivač, uređaj za upravljanje i regulisanje (sl. 2.4). Najčešće rashladno sredstvo je R 22.

Sl. 2.4. - Šematski prikaz postrojenja za pripremu tople potrošne vode sa toplotnom pumpom

161



Toplotna pumpa može biti ispod ili iz-nad igzervoara; prima toplotu okoline

preko isparivača a predaje je preko kon-denzatora vodi u rezervoaru (bojleru).Kondenzator je jednostavne konstrukcije,

sačinjen je od cevne zmije direktno poto- pljene u toplu potrošnu vodu. Isparivač jegotovo u svim slučajevima isključivo vaz-dušni hladnjak sa rebrastim cevima i aksi-

jalnim ventilatorom.

Zapremina rezervoara za stanove naj-češće iznosi do 300 1, a priključna snagaoko 0,35 kW, temperatura tople vode je

oko 50-55°C. Koeficijent proizvodnostiiznosi oko 2,5. To znači da se sa 1 kW mo-že da dobije toplotni kapacitet od 2,5 kW,što je oko dva puta više nego kod elek-tričnih bojlera. Naročito je povoljno kadase ovakvo postrojenje koristi strujom ponoćnoj tarifi.

2.5. ZAŠTITA OD KOROZIJE I KAMENCA

Svi delovi koji vode toplu vodu izloženisu koroziji i stvaranju kamenca, naročitona temperaturama višim od 60°C. Tempe-ratura potrošne vode treba da bude ispod60°C. Karakteristika korozije je manje ili

više ravnomemo nagrizanje površine ili imestimično mpičasto nagrizanje.

Bakarne cevi, ukoliko ih ima u instala-cijama, uvek, gledano u pravcu stmjanjavode, ugraditi iza čeličnih cevi. U suprot-nom, usled dejstva vode bakar se rastvarai taložeći se na čelik stvara lokalne elemen-te koji izazivaju mpičastu koroziju.

Z A Š T I T A O D K O R O Z I J E

Zaštita od korozije obuhvata sledeće mere:

-k orišće nje materijala otpornog nakoroziju, kao što je nerđajući čelik,hrom i hrom-nikl čelik (prohromčelici), bakar, legure bakra i niklaislično;

- metalnu prevlaku, kao što je po-cinkovanje, bakarisanje i slično. Po-cinkovane cevi se koriste samo do60°C;

- plastifikaciju ili gumiranje toplim postupcima;

- emajliranje ili glaziranje na tempera-turama od 800°C, što je veoma efi-kasno, ali i skupo. Veoma često sekoristi, ako nisu u pitanju nerđajućičelici;

- katodna zaštita sa potrošnom ano-dom veoma je efikasna i pogodna zaveća postrojenja.

Z A Š T I T A O D K A M E N C A

Kada je karbonatna tvrdoća vode ispoi10°d a temperatura ispod 60°C, nemauslova za izraženije stvaranje kamenca.Vodi veće tvrdoće dodaju se polifosfati,

čime se delimično ili sasvim sprečavataloženje karbonata.

P I T A N JA

1. Šta je topla potrošna voda i čemu služi?2. Koje uslove treba da ispuni postrojenje za pri-

premu tople potrošne vode?

3. Koje postoje vrste postrojenja za pripremu topk potrošne vode?

4. Šta je pojedinačna priprema tople potrošne vode15. Šta je centralna priprema tople potrošne vode?6. Kako radi kotao, odnosno peć za centralno greja-

nje sa bojlerom za pripremu tople potrošne vode?

162



7. Kako se u letnjem periodu koristi bojler za pripre-

mu tople potrošne vode?

8. Koje su smetnje u radu bojlera i koje se mere pre-

duzimaju za njihovo otklanjanje?

9. Kako izgleda postrojenje za pripremu tople po-

trošne vode pomoću toplotne pumpe?

10. Koje mere se preporučuju za zaštitu postrojenja

za pripremu tople potrošne vode od korozije?

11. Koje mere se preporučuju za sprečavanje talože-

nja kamenca u postrojenju za pripremu tople po-

trošne vode?

163



3. KLIMATIZACIJAI SISTEMIKLIMATIZACIJE

Klimatizacija je grana tehnike koja se ba-

vi ostvarivanjem pogodnih uslova za bo-

ravak ljudi u zatvorenim prostorima. Pod

povoljnim uslovima se pođrazUmevajuodređeni termički uslovi ugodnosti, pro-

vetrenost prostorije i čistoća vazduha.

Osnovni termički uslovi sredine su: temperatura vazduha, temperatura okolnih po-

vršina u prostoriji, relativna vlažnost i

brzina strujanja vazduha u blizini mestana kome ljudi borave.

Da bi postrojenje za klimatizaciju mo-

glo uspešno da ostvari navedene zahteve,

mora da sadrži određene elemente kojima

se mogu ostvariti sledeći procesi: grejanjei hlađenje vazduha, provetravanje pro-

storije, održavanje vlažnosti vazduha u pri-

hvatljivim granicama, filtriranje vazduha

i obezbeđivanje određenog smera struja-

nja vazduha u klimatizovanoj prostoriji.

Potpuna klimatizacija zadovoljava sve

navedene elemente i može da održava

željene parametre vazduha u klimatizo-

vanom prostoru tokom cele godine, bez

obzira na spoljašnje i unutrašnje elemente

koji deluju na poremećaj termičke ravno-

teže. Za razliku od potpune (totalne) kli-

matizacije, delimična klimatizacija održa-

va željene parametre vazduha u toku

jednog perioda godine (leti ili zimi), ili

održava samo neke parametre vazduha u

određenim granicama. Ako se, na primer,

u komoru za pripremu vazduha u postro-

jenju za vazdušno grejanje i provetrava-

nje ugradi hladnjak, prostoriju je mogućehladiti i leti, ali se vlažnost vazduha ne mo-

že regulisati. U praksi postoji i rešenjepokome se u postrojenje za vazdušno gre-

janje ugrađuje i ovlaživač vazduha kako

bi se mogla održavati relativna vlažnost

vazduha u određenim granicama. U ovomslučaju vazduh se ne može hladiti u do-

voljnoj meri. Ovo su primeri delimične

klimatizacije. Ona se primenjuje akojesistem potpune klimatizacije skup za kori-snika ili ako on proceni da mu nije potre-

bno da se u prostoru održavaju svi neop-hodni parametri vazduha.

Klimatizacija se deli na komfornu i in-dustrijsku. U komfornoj klimatizaciji radklimatizacionog postrojenja prilagođavase potrebama ljudi. Osnovni joj je zadatakostvarivanje takvih termičkih uslova sre-dine koji najviše odgovaraju ljudima koji

borave u klimatizovanim prostorijama.Komforna klimatizacija se primenjuje u

stambenim prostorijama i objektima opštei javne namene (pozorišta, bioskopi, ho-teli, administrativne zgrade, trgovinskicentri, izložbeni prostori itd.).

Osnovni zadatak industrijske klimati-

zacije je obezbeđivanje optimalnih kli-matskih uslova za pravilno odvijanje proi-

zvodnog procesa. Parametri sredine kojeodržava klimatizaciono postrojenje (tem-

peratura i vlažnost vazduha, smer struja-

nja i dr.) određuju se prvenstveno premazahtevima tehnološkog procesa. U indu-strijskoj klimatizaciji, termički uslovi

164



ugodnosti čoveka su u drugom planu. In-

dustrijska klimatizacija se primenjuje u

industriji, i to u onim industrijskim pogo-

nima u kojima tehnološki proces zahteva

određene parametre vazduha (industrija

prerade duvana, tekstilna industrija, odre-đeni proizvodni pogoni hemijske i farma-

ceutske industrije itd.). U industrijskim

pogonima, u kojima ne postoje specifični

tehnološki zahtevi, primenjuje se komfor-

na klimatizacija.

3.1. OSNOVITEHNIKE KLIMATIZACIJE

Spoljašnji klimatski faktori najvažniji su

element u donošenju odluke da li je neku

zgradu potrebno grejati zimi, odnosno

hladiti leti. U našim klimatskim uslovima

klimatizaciono postrojenje radi tokom ce-

le godine. Režimi rada u zimskom i le-tnjem periodu sasvim su različiti.

Na rad klimatizacionog sistema u zim-skom periodu utiču sledeći klimatski fa-

ktori: temperatura i vlažnost spoljašnjeg

vazduha i brzina vetra. U letnjem režimu

rada najvažniji klimatski elementi su:

Sunčevo zračenje, temperatura i vlažnost

spoljašnjeg vazduha. Intenzitet Sunčevogzračenja zavisi od geografske širine, nad-

morske visine i lokalne zamućenosti at-

mosfere, kao i od orijentacije površine.

Unutrašnja projektna temperatura kli-

matizovane prostorije zavisi od njene na-

mene. U zimskom periodu obično se usva-

ja unutrašnja temperatura od 20 do 22°C,

uz relativnu vlažnost vazduha 50%. U le-tnjem periodu unutrašnja temperatura je

obično 26°C, uz istu relativnu vlažnostvazduha kao i zimi. Više je razloga zbog

kojih se u istoj prostoriji održava viša tem-

peratura vazduha leti nego zimi. Prvo, leti

je organizam čoveka adaptiran na više

temperature okoline. Drugo, kada bi leti uklimatizovanim prostorijama temperaturavazduha bila 20°C, nastala bi velika razli-

ka između temperatura vazduha spolja iunutra, pa bi ljudi ulaskom u klimatizo-vanu prostoriju doživljavali „termički šok“.

Treće, mada svakako ne najmanje važno, jeste to da bi potrošnja energije za hlađe-

nje bila znatno veća kada bi se prostorijahladila na 20°C umesto na 26°C. To značida bi i eksploatacija sistema za klimati-

zaciju bila skuplja. Navedene temperature i procenti vla-

žnosti vazduha primenjuju se u komfor-noj klimatizaciji. U industrijskoj klimati-zaciji tehnološki proces diktira potrebne

parametre vazduha koji se održavaju ra-dom klimatizacionog postrojenja.

U zimskom periodu klimatizacija ima

isti zadatak kao i postrojenje za grejanje, ato je da se dovođenjem toplote nadoknadetoplotni gubici prostorije. U letnjem reži-

mu rada, klimatizaciono postrojenje trebada eliminiše dobitke toplote u prostoriji.

Suvi dobici toplote neutrališu se ubaci-vanjem vazduha niže temperature, a laten-tni dobici toplote (usled disanja i znojenja

ljudi) eliminišu se ubacivanjem suvljegvazduha u prostoriju.

3.1.1. DOBICI TOPLOTE

Dobici toplote u klimatizovanoj prostorijimogu da potiču od unutrašnjih i spolja-šnjih izvora toplote. Spoljašnji izvori su:

Sunčevo zračenje i spoljašnji vazduh.Temperatura spoljašnjeg vazduha pro-

uzrokuje prolaz toplote transmisijom krozgrađevinski omotač prostorije (zidovi,

prozori, vrata). Spoljašnja projektna tem-

165



peratura je maksimalna temperatura spo-ljašnjeg vazduha u projektnom danu. Kaošto spoljašnja projektna temperatura ziminije minimalna temperatura zabeležena unekom mestu, tako ni letnja projektna tem-

peratura nije maksimalna izmerena tem-

peratura vazduha. Ako bi se kapacitet kli-matizacionih postrojenja određivao premaapsolutnim minimalnim i maksimalnimtemperaturama, ti uređaji bi bili predi-menzionisani. Primeraradi, spoljašnjapro-

jektna temperatura zimi za Beograd iznosi —15°C, uz relativnu vlažnost vazduha 90%.U letnjem režimu spoljašnja projektna tem-

peratura iznosi 33°C (beleži se u 15h), prirelativnoj vlažnosti vazduha 33%.

Sunčevo zračenje dospeva u prostorijekroz staklene površine. Kroz osunčanideo stakla prolazi celokupno Sunčevozračenje koje se sastoji od direktnog i difu-znog zračenja. Kroz deo prozora u senci u

prostoriju prodire samo difiizno zračenje.

U letnjem periodu treba smanjiti dobitketoplote od Sunčevog zračenja laoz stakle-ne površine, pa se prozori štite od Sunče-vog zračenja. Prozori se mogu zaštititi naviše načina: stvaranjem senke na prozoru(od konstrukcionih ispusta, pokretnih ele-menata, tendi i sl.), postavljanjem zastora(zavese, žaluzine između stakala, roletnei sl.), ili primenom specijalnih vrsta osta-

kljenja (refleksiono staklo, apsorpcionoitd.).

Zidovi i krovovi ne propuštaju Sunče-vo zračenje, ali ga spoljašnja površina zi-da apsorbuje. Usled apsorpcije energije,temperatura površine zida se povišava, patoplota prolazi kroz zid ka prostoriji. Toznači da Sunčevo zračenje doprinosi dobi-

cima toplote i kroz zidove (građevinskiomotač prostorije).

Vetar utiče na infiltraciju spoljašnjeg,toplijeg vazduha kroz procepe prozora i

spoljašnjih vrata. U klimatizovanim pro-storijama prozori su često fiksni, tj. ne

mogu se otvarati. Prozorske fuge su za- ptivene tako da vazduh prodire u prostoriju mnogo manje nego kroz standardne prozore u zgradama koje imaju samo gre-

janje.Unutrašnji izvori toplote u klimatizo-

vanim prostorijama mogu biti: ljudi, osve-tljenje, mašine, uređaji, tehnološki procesi dr. Usled procesa metabolizma u organi-zmu, ljudi neprekidno odaju toplotu oko-lini, i to preko kože, odeće i disanjem. In-tenzitet oslobođene toplote čoveka zavisi

od mnogo faktora, među kojima je najva-žniji stepen fizičke aktivnosti. Č ovek oda-

je i suvu i latentnu toplotu. Suva toplotautiče na povišenje temperature u prostori-

ji , dok latentna povećava vlažnost vaz-

duha.

I upaljene sijalice predstavljaju izvortoplote u prostoriji. Intenzitet odate to-

plote zavisi od tipa svetiljki (sa užarenomniti, fluorescentne, halogene i dr.). U sta-novima i poslovnim prostorijama, zbogmale instalisane snage svetiljki, dobicitoplote od osvetljenja su relativno mali. Urobnim kućama, izložbenim centrima i dru-gim dobro osvetljenim prostorijama, os-vetljenje može predstavljati najveći izvor

toplote u klimatizovanom objektu.Razne mašine, uređaji i aparati, koji za

svoj pogon koriste energiju (obično elek-tričnu energiju) odaju toplotu okolini. Uindustriji, izvor toplote može biti sam te-hnološki proces (kuvanje, topljenje, zagre-vanje itd.).

Ako se ne klimatizuje ceo objekat, ne-

klimatizovane prostorije (stepeništa, ho-dnici, pomoćne prostorije) predstavljajuizvor dobitaka toplote kroz unutrašnje zi-dove u klimatizovanim prostorijama.

166



je manje efikasno kada je relativna vlaž-nost vazduha velika. Hlađenjem vazduha

poveća se njegova relativna vlažnost. Da bi se smanjio procenat vlage u vazduhu,vazduh se hladi u hladnjaku čija je tem-

peratura površine niža od temperature

tačke rose, tako da se vodena para iz vaz-duha kondenzuje na površini hladnjaka iizdvaja (odvodi). Posle hlađenja i sušenja,vazduh prolazi kroz fini filtar i ventila-

torom se potiskuje u kanalski razvod.

Priprema vazduha za klimatizaciju mo-že biti lokalna i centralna. Lokalna obradavazduha vrši se u samoj klimatizovanoj prostoriji. Centralna priprema vazduhaobavlja se na jednom mestu, a zatim se

pripremljeni vazduh sistemom kanala ra-zvodi po objektu do svake klimatizovane

prostorije. I u sistemima centralne klima-tizacije postoje varijante sa lokalnom do-radom parametara vazduha u samoj pro-storiji.

3.2. KOMPONENTE

KLIMATIZACIONOG

POSTROJENJA

Osnovne komponente klimatizacionog postrojenja su: klima-komora, izvor toplote, uređaj za hlađenje, razvod kanala ielementi za ubacivanje i izvlačenje vaz-duha.

Izvor toplote može biti kotao (toplo-vodni, vrelovodni, parni) ili razmenjivačtoplote u toplotnoj podstanici, ako je zgra-da povezana na sistem daljinskog grcja-nja.

Za hlađenje se koristi rashladni agre-gat. Kroz hladnjak u klima komori najče-šće struji hladna voda. Ona se priprema(hladi) u rashladnom uređaju - čileru. Zahlađenje u rashladnom uređaju služi rash-

ladni fluid. U rashladnim uređajima koji se

koriste u tehnici klimatizacije, rashladnifluid je neki freon (ranije najčešće R 12 ili

R 22, a sada R 134a, R 407C ili R 410A).

Vazdušni kanali u postrojenjima za

klimatizaciju isti su kao i kanali u sistemi-ma za vazdušno grejanje i ventilaciju.

klimatizacionim sistemima kanali se obi-

čno izoluju nekim termoizolacionim ma-terijalom. Time se postiže dvostruki efekat. Prvo, smanjuju se energetski gubici

tokom transporta pripremljenog vazduha.

Zimi se, pri strujanju kroz kanale, topao

(zagrejan) vazduh ohladi, dok se - nasu-

prot tome - leti, vazduh ohlađen u klima-

komori zagreva tokom transporta kana-

lima do klimatizovanih prostorija. Druga

prednost izolovanih kanala je što se u letnjem periodu, kada kroz kanale struji

hladan vazduh, ne kondenzuje vlaga iz

vazduha na spoljašnjim površinama ka-

nala. Na kanale predviđene za distribucijuhladnog vazduha obavezno se postavlja

izolacija sa parnom branom tako da sesprečava kondenzacija koja pospešuje ko-roziju čeličnog lima od kog su izrađeni

kanali.

Kao elementi za ubacivanje i izvlače-

nje vazduha koriste se rešetke, anemosta-

ti, difuzori, dakle isti elementi kao i u postrojenjima za vazdušno grejanje i ven-

tilaciju. Međutim, u pojedinim sistemima

klimatizacije koriste se i složeniji elemen-

ti za ubacivanje vazduha, kao što su: kutije za mešanje, kutije za rasterećenje, in-

dukcioni aparati, ventilator-konvektori,

uređaji za ubacivanje promenljive količi-

ne vazduha i dr. Ovi uređaji za ubacivanjevazduha ostvaruju određene specijalne

zahteve, a njihova konstrukcija i način ra-da biće opisani u poglavlju o sistemima

klimatizacije.

168



Klima-komora je deo klimatizacionog po-strojenja u kome se vazduh priprema zaklimatizaciju (filtriranje i termička obra-đa). Figurativno rečeno, klima-komora jesrce svakog klimatizacionog sistema. Mo-žda bi jezički bilo pravilnije koristiti ter-min klimatizaciona komora, ali s obziromnaširoku rasprostranjenost i ukorenjenostuinženjerskoj praksi skraćenog naziva, iu ovom udžbeniku je korišćen popularninaziv klima-komora.

Osnovni elementi klima-komore su:komora za mešanje, filtarska sekcija, gre-

jač, hladnjak, maglena komora ili parniovlaživač, ventilator i pripadajuća auto-matika. U odnosu na komoru za vazdušnogrejanje i ventilacionu komoru, dodatnielementi su uređaj za vlaženje vazduha(maglena komora ili parni ovlaživač) ihladnjak. I automatika ovih uređaja je slo-ženija.

Komora za mešanje služi za mešanjestruje spoljašnjeg i recirkulacionog vaz-duha (sl. 3.2). Odnos mešanja spoljašnjegi recirkulacionog vazduha može biti sta-lan (konstantan) ili promenljiv. Odnosmešanja menja se pomeranjem lamela re-gulacionih žaluzina. Položaj lamela možesemenjati ručno ili automatski. Automat-ska regulacija se ostvaruje preko elektro-motornog pogona na koji deluje regulator.

3 .2 .1 . K L IM A - K O M O R A

SI. 3.2. - Komora za mešanje: 1 - svež vazduh;2 - recirkulacioni vazduh; 3 - regulacione žaluzine

Postoje i rešenja da se ispred komore zamešanje postavi još jedan element sa jed-nim parom regulacionih žaluzina u komese struja vazduha koji se odvodi iz klima-tizovane prostorije deli na deo recirkula-cionog vazduha (koji ulazi u komoru za

mešanje) i deo otpadnog vazduha koji seizbacuje van objekta (u atmosferu).

U klima-komorama se koriste isti tipovi filtara kao i u ventilacionim komora-ma (detaljno su opisani u poglavlju o vaz-dušnom grejanju i ventilaciji). Jedinarazlika je što se u sistemima za klimati-zaciju, po pravilu, vazduh bolje (finije)

prečišćava. Stepen filtriranja vazduha za-visi od namene klimatizovanog objekta. Uobjektima u kojima zahtevi za čistoćomvazduha nisu izraženi, u klima-komoru se postavlja jedan filtar, obično klase EU 2ili EU 3. Ako je u klimatizovanom objek-tu potrebna veća čistoća vazduha u klima--komori se vazduh dvostepeno filtrira. Pr-vo se postavi grubi (klase EU 2 ili EU 3) a

zatim fini filtar (klase EU 5 - EU 9). U prostorijama u kojima je neophodno ost-variti vrlo visoku klasu čistoće vazduha(operacione sale, pogoni za proizvodnjulekova, pojedina odeljenja elektronske in-dustrije) vazduh se filtrira u tri stepena.Grubi i fini filtar nalaze se u klima-komo-ri, a filtar vrlo visokog stepena izdvajanja

(apsolutni filtar) postavlja se neposredno pre ubacivanja vazduha u prostoriju (usam ubacni elemenat ili ispred njega).

Podela grejača u klima-komori na predgrejač i dogrejač je funkcionalna.Konstrukciono, i po svim ostalim karakte-ristikama, grejači su isti kao u postroje-njima za vazdušno grejanje i ventilaciju.

U klima-komorama se koriste centrifu-galni ventilatori, najčešće sa lopaticamazakrivljenim unazad. Pošto u klima-ko-mori ima više elemenata nego u ventila-cionim i komorama za vazdušno grejanje,

169



pad pritiska pri strujanju vazduha je veći, pa ventilator mora da ima veći napor isnagu. Zbog toga se često, pogotovo uvećim klimatizacionim sistemima, postav-ljaju dva ventilatora. Jedan služi za izvla-čenje odvodnog vazduha iz klimatizo-

vanih prostorija, a drugi za savladavanjeotpora strujanja u samoj klima-komori irazvodnim kanalima. Ovaj drugi se nazi-va potisni ventilator.

3.2.1.1. Hladnjak

Hladnjak služi za hlađenje vazduha u kli-ma-komori. Kao sredstvo za hlađenje ko-risti se hladna voda koja protiče kroz cevihladnjaka, pa se ovi hladnjaci nazivaju

protočni. Temperatura vode na ulazu uhladnjak iznosi obično 5 - 6°C. U hladnja-ku se voda zagreva na račun toplote odu-zete vazduhu, tako da je njena tempera-tura na izlazu 11 - 12°C. Voda za hlađenjeoznačava se sa 5/11°C ili 6/12°C (prvi broj

predstavlja temperaturu vode na ulazu uhladnjak, a drugi na izlazu iz hladnjaka).Rashladna voda se priprema (hladi) urashladnom uređaju - čileru.

Postoje i hladnjaci za vazduh sa direk-tnim isparavanjem. U cevi hladnjaka ula-zi tečnost rashladnog fluida (freona) niskog

pritiska. Toplota koja se oduzima vazduhutokom hlađenja troši se za isparavanje fre-ona. Iz hladnjaka izlazi para freona niskog

pritiska koja se usisava u kompresor. Kom- presor sabija paru i podiže joj pritisak.Para visokog pritiska odvodi se u konden-zator gde se kondenzuje. Tečni freon vi-sokog pritiska prolazi kroz prigušni ventilgde mu se snižava pritisak. Tečnost ni-skog pritiska ulazi u hladnjak i tako zapo-činje novi ciklus hlađenja. Hladnjaci sadirektnim isparavanjem se koriste ređe

nego protočni hladnjaci u klima-komora-ma, ali su obavezan sastavni deo lokalmtklimatizacionih uređaja.

Konstrukcija hladnjaka vrlo je sličnakonstmkciji grejača vazduha u klima-ko-morama. Hladnjaci se obično izrađujuod

čeličnih cevi orebrenih lamelama od če-ličnog lima (sl. 3.3). Na krajeve hladnjaka

Sl. 3.3. - Izgled hladnjaka za klima-komore: 1 - ulaz vode za hlađenje; 2 - razvodni kolektor; 3 - orebrene

cevi (rebra su prikazana samo delimično); 4 —sabirni kolektor; 5 —izlaz vode za hlađenje

postavljaju se cevi većeg prečnika (razvo-dni i sabirni kolektor), spojene orebrenimcevima. Time se omogućava paralelni tokhladne vode. Hladnjaci su obavezno po-cinkovani, jer se, zbog niske temperature,na njihovim površinama kondenzuje vla-ga iz vazduha. Izdvojeni kondenzat je vr-lo korozivan. Hladnjaci se izrađuju i od

bakarnih cevi sa orebrenjima od aluminijumskog lima. Takvi hladnjaci su znatnootporniji na koroziju, ali su manje čvrsto-će pa se rebra prilikom transporta, mon-taže i čišćenja lakše deformišu. Defor-misana rebra smanjuju svetli presek za

strujanje vazduha, a time se smanjuju i protok vazduha i efikasnost hlađenja. Me-đutim, zbog manjih gabarita i težine, usavremene klima-komore, po pravilu, ugra-

170



đuju se hladnjaci izrađeni od bakarnih ce-vi sa aluminijumskim rebrima.

Pošto je razlika temperature vode zahlađenje (11 - 5 = 6°C) manja od razliketemperature vode za grejanje (90 - 70 =20°C), u našim klimatskim uslovima potre-

bna površina hladnjaka obično je veća od površine grejača. Kako klima-komora imaisti poprečni presek celom dužinom (zbogravnomernijeg strujanja vazduha), hlad-njak obično ima više redova cevi nego gre-

jač. Grejači obično imaju jedan do tri redacevi (po dubini), a hladnjaci tri do osam.

32.1.2. Maglena komora

Maglena komora je deo klima-komore ukojoj se vazduh vlaži vodom koja seubrizgava u struju vazduha kroz mlaznice.Voda se rasprskava u što sitnije kapi da bise povećala površina kontakta izmeđuvode i vazduha. Velika površina kontakta

neophodna je za intenziviranje procesaisparavanja vode, čime se povećavaefikasnost maglene komore.

Raspršena voda koja u kontaktu savazduhom ne stigne da ispari, pada nadno maglene komore u rezervoar za vodu(sl. 3.4). Pumpa usisava vodu iz rezervoa-ra kroz filtar za vodu (,,korpu“ na usisu) i

potiskuje je kroz cevni razvod i mlaznice.Ventil sa plovkom održava predviđeni ni-vo vode u rezervoaru. Pošto voda ispara-va, nivo vode u rezervoaru opada. Kadaopadne do donjeg graničnog nivoa, rezer-voar se dopunjava vodom iz vodovoda.Voda za vlaženje u maglenoj komori ter-mički se ne priprema. Na rezervoaru za

vodu postoje prelivna cev i cev za pražnje-nje. Ukoliko ventil sa plovkom ne zau-stavi dotok sveže vode i rezervoar se pre-

puni, prelivna cev omogućuje da se vodane razlije po celoj klima-komori, već da vi-

Sl. 3.4. - Maglena komora u dve projekcije: 1 —us- merivač vazduha; 2 - eliminator —odvajač kapi;

3 - mlaznice; 4 - dovod sveže vode; 5 - ventil sa plovkom; 6 - prelivna cev; 7 - odvodna cev;

8 - cirkulaciona pumpa

šak vode odvede u kanalizaciju. Rezervo-ar za vodu se povremeno isprazni i očisti.

Eliminator kapi, koji se postavlja nakraj maglene komore, sprečava struju va-

zduha da povuče za sobom i kapljice vodekoja nije isparila u ostali deo klima-ko-more i kanalski razvod. Usmerivač vaz-duha služi da struju vazduha na ulazu umaglenu komoru ravnomerno raspodeli

po celom poprečnom preseku. Time se po-većava efikasnost vlaženja. Teorijski, va-zduh na izlazu iz maglene komore je za-

sićen. U praksi, zbog relativno kratkogvremena kontakta vazduha i vode u ma-glenoj komori (do jedne sekunde), rela-tivna vlažnost vazduha na izlazu je od 80do 90%.

171



3.2.1.3. Parn i ovlaživač

Osim vodom, vazduh može da se vlaži i

vodenom parom. Prednost vlaženja pa-rom je u tome što se željena vlažnost vaz-duha može lako regulisati. U početku sevlaženje parom primenjivalo u onim ob-

jektima u kojima su, zbog tehnoloških po-treba, već postojali izvor i razvod vodene

pare. Glavni nedostaci vlaženja parom bi-li su pojava neprijatnih mirisa i moguć-nost razvoja algi i bakterija u kondenzatu.Posebnim konstrukcijama aparata za vla-ženje ti nedostaci su u potpunosti otklon-

jeni i danas se vlaženje parom upravo ko-

risti u objektima u kojima vladaju strogizahtevi čistoće (bolnice, prehrambena in-dustrija, farmacija itd.).

Na slici 3.5 prikazano je jedno teh-ničko rešenje ovlaživača parom koje ispu-njava zahteve u pogledu kvaliteta (čisto-će) pare za vlaženje. Para visokog pritiskaulazi u aparat za vlaženje i struji kroz spo-

ljašnji deo aparata (zona visokog priti-

ska). Deo pare se kondenzuje (jer se apa-rat nalazi u prostoriji), skuplja na dnuaparata i odvodi kroz odvajač kondenzata.Para visokog pritiska ima i višu tempera-turu, tako da istovremeno zagreva unu-trašnji deo aparata u kome vlada niži pri-

tisak (šrafirani deo na slici 3.5) i sprečavada u njemu dođe do kondenzacije. Paravisokog pritiska prolazi kroz prigušniventil (koji joj snižava pritisak) i ulazi ukomoru niskog pritiska. Odatle ulazi u perforiranu cev i kroz otvore istrujavaustruju vazduha vlažeći ga. Perforirana cev

je smeštena u kanalu za vazduh. Oko per-forirane cevi nalazi se još jedna cev. Iz-među njih struji para visokog pritiskaisprečava kondenzaciju pare u unutrašnjojcevi. Ako se posle prekida u radu parniovlaživač ponovo koristi, postoji opasnostod kondenzata, jer je aparat hladan. Zatose na odvod kondenzata postavlja zaštitnitermostat. Tek kada termostat registrujeda je ceo aparat dovoljno zagrejan i daje

isključena mogućnost stvaranja konden-

Sl. 3.5. - Parni ovlaživač: 1 —dovodpare visokogpritiska; 2 - odvajač nečistoća; 3 -pro laz pare visokog pritiska oko

perforirane cevi; 4 —perforirana cev; 5 - skretni lim za kondenzat; 6 - komora visokog pritiska; 7 - sknpljanje kondenzata; 8 -zasti tn i termostat;9 - odvajač kondenzata; 1 0 - komora niskogpritiska; l l - ulazpare niskogpritiska; 12 - regulacioni ventil;

13 —pogon ventila; 14 - prigušivač buke

172



1. prema radnom fluidu: vazdušni i va-zdušno-vodeni sistemi (vodeni sisteminisu pravi sistemi klimatizacije);

2. prema brzini strujanja vazduha ukanalima: sistemi niskog pritiska i sistemi

visokog pritiska (granična brzina je 12m/s);

3. prema broju kanala: jednokanalni idvokanalni sistemi;

4. prema količini vazduha koja se uba-cuje u klimatizovanu prostoriju: sistemisa konstantnom količinom vazduha i si-stemi sa promenljivom količinom vaz-

duha (tzv. varijabilni sistemi). Na slici 3.7 dat je šematski prikaz

osnovne podele sistema za klimatizaciju. Navedene su samo osnovne varijante, asvaka od njih ima veći broj podvarijanata.Svi prikazani sistemi se ne primenjuju

podjednako često. U našoj zemlji se naj-češće primenjuju centralni jednokanalni

sistemi niskog pritiska sa konstantnomkoličinom vazduha i vazdušno-vodeni si-stem sa ventilator-konvektorima (dvocev-ni sa prebacivanjem ili četvorocevni).

3.3.1. CENTRALNIJEDNOKANALNI SISTEM NISKOG

PRITISKA SA KONSTANTNOMKOLIČ INOM VAZDUHA

Ovo je osnovni (najjednostavniji) sistemklimatizacije. Spada u čisto vazdušne si-steme, jer je radni fluid samo vazduh.Vazduh se priprema u centralnoj klima--komori i sistemom kanala razvodi do kli-matizovanih prostorija. Na ulazu u svaku

prostoriju (ispred svakog elementa za uba-civanje) pripremljeni vazduh ima iste pa-rametre (temperaturu, vlažnost i čistoću).

Sema jedne relativno opšte varijante jednokanalnog sistema klimatizacije ni-skog pritiska sa konstantnom količinomvazduha prikazana je na slici 3.8. Radžaluzina svežeg, recirkulacionog i otpad-nog vazduha (Žp Ž2, Ž3) je spregnut. Ka-da se zatvara žaluzina za spoljašnji vaz-duh, istovremeno se zatvara i žaluzina

otpadnog vazduha, a proporcionalno ot-vara žaluzina za recirkulacioni vazduh naulazu u komoru za mešanje (M). Ovak-vim, povezanim radom žaluzina, postiže

174



Sl. 3.8. - Šema jednokanalnog sistema sa konstantnom količinom vazduha: SV -sve ž vazduh; PV- pripremljen vazduh; UV- vazduh koji se uhacuje; O V - odvodni vazduh; O - otpadni vazduh; R V- recirkulacioni vazduh; M -komora za mešanje; F -j il ta r; Gt - predgrejač; H -h ladnjak; MK - maglena komora; G2 - dogrejač;Vt -potisni ventilator; V2 - ventilator odvodnog vazduha; P - prostorija; Ž , , Ž , , Ž} - regulacione žaluzine;

Tt ,T 2,T } -termostati

se da postrojenje radi sa konstantnomukupnom količinom vazduha, a da se pritom može menjati udeo svežeg i recirku-lacionog vazduha u mešavini. Sistem radisa minimalnom količinom svežeg vaz-duha. Ona se određuje iz uslova provetra-vanja i ne sme se smanjivati u toku rada.U prelaznim periodima (jesen, proleće)kad god je termički povoljnije obrađivatisvež vazduh, njegov udeo u mešavini smeda se povećava do 100%, što odgovara ra-du samo sa svežim vazduhom. Radomelektromotornog pogona žaluzina (dempera) upravlja termostat (T ,) postavljeniza komore za mešanje. Menjajući odnos

mešanja, termostat održava konstantnutemperaturu mešavine. Ovo je jedan odmogućih načina regulisanja odnosa me-šanja svežeg i recirkulacionog vazduha.

Mešavina vazduha prolazi kroz filtar.Ako u klima-komori postoji samo jedanfiltar (kao što je prikazano na slici 3.8),onda je to grubi filtar klase EU 2 ili EU 3.Filtar prečišćava vazduh za klimatizaciju,a u isto vreme štiti površine grejača i hla-dnjaka od zaprljanja.

U zimskom režimu rada, grejači (pred-grejač i dogrejač) priključeni su na izvortoplote (kotao ili razmenjivač toplote). Uklima-komorama obično se primenjuju

175



toplovodni grejači sistema 90/70°C. Da-nas se vazduh više ne greje parom (madase još uvek taj postupak negde primenju-

je). Vazduh zagrejan u predgrejaču (G,) prolazi kroz hladnjak koji je zimi van pogona i ulazi u maglenu komoru u kojoj

se vlaži vodom. Vlažeći se vodom, vaz-duh se i hladi pa se mora ponovo zagrevatiu dogrejaču (G2) do željene temperatureubacivanja.

Rad predgrejača reguliše termostat(T2) koji se nalazi iza maglene komore.On meri temperaturu zasićenog (ovlaže-nog) vazduha, poredi je sa zadatom vred-

nošću i daje signal za otvaranje, odnosnozatvaranje ventila na dovodu tople vode u predgrejač. Pošto termostat meri tempera-turu zasićenog vazduha, ovaj način regu-lisanja naziva se regulisanje preko tačkerose. Radom dogrejača upravlja termostatu prostoriji (T3). On meri trenutnu tempe-raturu vazduha u prostoriji i poredi je sa

zadatom (postavnom) vrednošću tempera-ture. Ako je izmerena vrednost niža odželjene, termostat šalje signal da se otvoriventil na dovodu tople vode u dogrejač itime se poveća odavanje toplote i zagre-vanje vazduha.

Centrifugalni ventilator (V,), posta-vljen na kraju klima-komore, potiskuje

pripremljeni vazduh kroz kanale do svakeklimatizovane prostorije. Vazduh se uba-cuje u prostorije kroz elemente za ubaciva-nje (rešetke, anemostate itd.). Na slici 3.8

posebno su označeni pripremljeni i vaz-duh koji se ubacuje. Strogo uzevši, oni mo-gu imati različite termičke parametre. Vaz-duh na izlazu iz klima-komore naziva se

pripremljeni vazduh, a vazduh na mestuubacivanja u samu prostoriju - ubacnivazduh. Ako je kanalski razvod dugačak irazgranat, pripremljeni vazduh, koji je uzimskom periodu zagrejan, može se stru-

jeći kroz kanale delimično ohladiti, takoda |na ulazu u prostoriju bude nešto niže tem-

perature nego na izlasku iz klima-komore.I obrnuto, leti je pripremljeni vazduh hlad-niji od okoline, pa se tokom transporto-vanja kroz kanale može zagrejati. Zbogl

toga se kanali za razvod hladnog vazduha, | po pravilu, termički izoluju.

Ventilator otpadnog vazduha (V2), koji je na slici 3.8 prikazan u kanalu povrat-nog vazduha, može se nalaziti i u klima-komori. To je, takođe, centrifugalni venti-lator koji isisava vazduh iz prostorije(odvodni vazduh). Taj vazduh se delom

recirkuliše, a ostatak se izbacuje u okolinu(otpadni vazduh).

U letnjem režimu rada, predgrejač,maglena komora i dogrejač su isključeni.Vazduh se termički obrađuje samo u hlad-njaku. Hladnjak je obično protočni. Pove-zan je sa centralnim rashladnim agre-gatom u kome se priprema hladna voda

sistema 5/11 ili 6/12°C. Vazduh struji krozhladnjak i pri tome mu se snižava tempe-ratura. Ako je temperatura površine hlad-njaka niža od temperature tačke rose ulaz-nog vazduha, vazduh se u hladnjaku, osimšto se hladi, i suši (odvlažuje). Na izlazuiz hladnjaka, vazduh je niže temperatureismanjene vlažnosti (manja je apsolutnavlažnost, ali mu je zbog hlađenja veća re-lativna vlažnost).

Radom hladnjaka upravlja sobni ter-mostat (T3), koji zimi reguliše rad dogre-

jača. Pri prelasku sa zimskog na letnjirežim rada, na termostatu (T3) promeni sezadata vrednost temperature (zimi je obi-čno 20 - 22°C, a leti 26°C). Ako se u pro-storiji povećaju dobici toplote, povisi seunutrašnja temperatura vazduha i termo-stat šalje impuls za otvaranje ventila i po-većavanje dotoka hladne vode u hladnjak.To dovodi do većeg hlađenja vazduha u

176



klima-komori. Pripremljeni vazduh nižetemperature neutrališe dobitke toplote isnižava se temperatura vazduha u pro-storiji.

Svaka klima-komora za jednokanalnesisteme niskog pritiska sa konstantnom

količinom vazduha ne mora da ima sveelemente prikazane na slici 3.8. Na pri-mer, ako sistem radi sa 100% svežim vaz-

duhom, ne postoji komora za mešanje, ni-ti kanal za recirkulacioni vazduh. Ako seumesto vodom, vazduh vlaži parom, u kli-ma-komori je dovoljan samo jedan grejač.

U klima-komoru može biti ugrađena i

dodatna automatika koje nema na prika-zanom rešenju. Može postojati indikatorzaprljanosti filtra. Presostat meri pad pri-tiska pri strujanju vazduha kroz filtar i ka-da se dostigne granična vrednost (kao

posledica zaprljanosti filtra), uključuje sealarm. Alarm može biti svetlosni (kontrol-

na lampica) ili zvučni (signal). Takođe,

može postojati i indikator rada ventilato-ra. Presostat meri razliku pritisaka ispred iiza ventilatora i ako je ta razlika nula, toznači da je ventilator van pogona (bilo da

je isključen, bilo da je u kvaru). Iza pred-grejača se obično postavlja tzv. mraz-ter-mostat koji meri temperaturu posle pred-grevanja. Ako temperatura vazduha padne

ispod +5°C, znači da postoji neki problem u radu predgrejača. Da bi se sprečiloeventualno zamrzavanje vode u grejaču,mraz-termostat isključuje ventilator u kli-ma-komori i šalje signal za zatvaranježaluzine svežeg vazduha.

Rešenje centralnog jednokanalnog si-stema niskog pritiska sa konstantnom ko-

ličinom vazduha najčešće se primenjuje utehnici klimatizacije. Skoro uvek se kori-sti za klimatizaciju jedne velike prostorije

(hala, dvorana, magacin i sl.). Centralni

sistem se primenjuje i za klimatizacijuviše prostorija ako imaju sličnu dinamiku

promene toplotnog opterećenja (gubitakai dobitaka toplote), jer je regulacija cen-tralna.

Osnovne prednosti centralnih jedno-

kanalnih sistema niskog pritiska sa kon-stantnom količinom vazduha su sledeće:

- to je najmanje složen sistem;

- najmanji su investicioni troškovi;

- održavanje je relativno lako;

- mogu se izvoditi u kombinaciji sacentralnim grejanjem radijatorima.

Glavni nedostaci ovog sistema su:

- nema mogućnosti individualne (lo-

kalne) regulacije;

- sistem stalno radi sa velikom koli-činom vazduha (kanali su velikog

poprečnog preseka, a veći su i tro-

škovi pogona ventilatora).

3.3.2. ZONSKI SISTEMIKLIMATIZACIJE

Zonski sistemi klimatizacije primenjujuse kada klimatizovane prostorije imaju ra-zličitu dinamiku toplotnog opterećenja,

pa se centralnom regulacijom ne mogu

postići željeni parametri vazduha u svim prostorijama. Rešenje je da se prostorijesa sličnom promenom gubitaka, odnosnodobitaka toplote grupišu u zone.

Vazduh se centralno obrađuje do odre-đenog stepena (zajednička priprema u kli-ma-komori), a finalna obrada vazduha vr-ši se pojedinačno za svaku zonu. Osim

centralne regulacije rada klima-komore, postoji i zonsko regulisanje parametaravazduha prema trenutnim toplotnim potre-

bama svake zone.

177



Postoje tri osnovna tipa zonskih siste-ma klimatizacije:

- sa zonskim dogrejačima,

- sa višezonskom komorom i

- sa zonskim potkomorama.

Sistem klimatizacije sa zonskim do-

grejačima je u osnovi vrlo sličan central-nom jednokanalnom sistemu klimatiza-cije. To je, takođe, sistem klimatizacijeniskog pritiska sa konstantnom količi-nom vazduha. Centralna klima-komoraista je kao na slici 3.8, osim što radom do-grejača upravlja termostat postavljen urazvodnom kanalu umesto u prostoriji.

Specifičnost zonskih sistema je u tomešto je u svakom glavnom razvodnom ka-nalu ka pojedinoj zoni ugrađen zonskidogrejač (sl. 3.9). Vazduh se kompletno

priprema u centralnoj (zajedničkoj) kli-ma-komori, ali se u njoj ne zagreva dotemperature na ulazu, nego do neke nižetemperature. Vazduh se do potrebne tem-

perature ubacivanja za svaku zonu dogre-va u zonskim dogrejačima. Rad svakogzonskog dogrejača reguliše termostat po-stavljen u odgovarajućoj zoni.

Rad sistema sa zonskim dogrejačima je neekonomičan u letnjem periodu. Celo-kupna količina vazduha hladi se u hlad-

njaku klima-komore prema potrebamatoplotno najopterećenije zone, tj. zone satrenutno najvećim dobicima toplote. Zasve ostale zone tako pripremljen vazduh

je hladniji nego što je potrebno, pa se do-greva u zonskim dogrejačima. Pri tome seenergija dvostruko nepotrebno troši. Zazone sa manjim toplotnim opterećenjemvazduh se pothlađuje, a zatim se dogreva.

Klima-komora u sistemu sa višezon-skom komorom ima specifičnu konstruk-ciju. Na kraju komore (iza ubacnog ven-tilatora komora ima dodatak - izlaznusekciju sa posebnim izlazom za svakuzonu. U svakom izlazu postoji po par raz-

menjivača toplote: dogrejač i hladnjak.Zimi vazduh prolazi kroz dogrejač, a akonije potrebno maksimalno grejanje vaz-duha, deo vazduha struji kroz hladnjakkoji je van pogona, pa predstavlja obilaznivod. Pre ulaska u glavni kanal za zonu,zagrejan vazduh iza dogrejača i vazduhkoji je prošao kroz hladnjak se mešaju. Is-

pred dogrejača i hladnjaka (postavljenih paralelno) postoje regulacione žaluzine. Njihov rad je spregnut. Otvaranjem žalu-zine ispred dogrejača povećava se protokvazduha koji se dogreva, a istovremenosmanjuje količina vazduha koja struji obi-laznim vodom. U letnjem periodu kroz

Sl. 3.9. - Šema klimatizacionog sistema sa zonskim dogrejačima: 1 -sve ž vazduh; 2 - recirkulacioni vazduh; 3 - otpadni vazduh; 4 - klima-komora; 5 - ventilator vazduha koji se ubacuje; 6 - zonski dogrejači; 7 - ventilator

povratnog vazduha; Zt , Z 2, Z} - pripremljen vazduh za zone

178



hladnjak protiče hladna voda, a dogrejač je van funkcije i služi kao obilazni vod.Radom žaluzina (klapni) upravlja termo-stat postavljen u odgovarajućoj zoni. Onmeri temperaturu vazduha u prostoriji,upoređuje je sa postavnom vrednošću i

ukoliko utvrdi da postoji razlika, pome-ranjem lamela žaluzine, povećava količinuvazduha koja se greje, odnosno hladi.

Osnovni nedostatak višezonske komo-re je da zahteva dosta prostora za ugrad-nju. Broj zona je ograničen konstrukcio-nim reŠenjem izlazne sekcije. Višezonskakomora ima veći broj dogrejača i hladnjaksa odgovarajućom automatikom.

Sistem klimatizacije sa zonskim pot-komorama sastoji se od centralne klima-komore i zonskih klima-komora za svakuzonu. U centralnoj klima-komori obra-đuje se samo svež vazduh koji se kanali-ma za primarni vazduh razvodi do usisazonskih komora (potkomora). U njima se

pripremljen (prečišćen i termički obra-

đen) spoljašnji vazduh meša sa recirkula-cionim vazduhom iz odgovarajuće zone, azatim se ta mešavina ponovo obrađuje(filtrira, hladi ili dogreva).

Od svih zonskih sistema, sistem klima-tizacije sa zonskim potkomorama ima na-

jbolju mogućnost zonskog regulisanja.Osnovni nedostatak je što umesto jedne

centralne, postoji više manjih klima-ko-mora.

3.3.3. S IST EM KL IM ATIZ AC IJE

VISO KO G PRITISKA

U sisteme klimatizacije visokog pritiskaspadaju ona klimatizaciona postrojenja u

kojima je brzina vazduha u kanalima većaod 12 m/s. U pojedinim deonicama kana-la, vazduh struji brzinom od 25, pa čak i30 m/s.

Prednost sistema visokog pritiska ješto veća brzina strujanja vazduha omo-gućava da za isti protok poprečni presekkanala bude manji. To je naročito značaj-no u velikim objektima koji imaju velikestaklene površine. U njima su veliki dobi-

ci toplote, pa je proporcionalno velika i potrebna količina vazduha. Kada bi se ko-ristio sistem niskog pritiska, kanali bi bilivelikog poprečnog preseka, pa u nekimslučajevima prostorno ne bi mogli da serazvedu po objektu. Kanali manjeg popre-čnog preseka su jeftiniji, a i lakše je naći

prostor za njihov smeštaj.

Osnovni nedostatak sistema klimati-zacije visokog pritiska je taj što je zbogveće brzine strujanja potreban i viši priti-sak. Zbog toga su ventilatori i klima-ko-mori veće snage, da bi pri istom protokudali veći napor. Drugi nedostatak je taj što

je zbog velike brzine strujanja vazduhaizraženiji problem buke nego u sistemimaniskog pritiska.

Sistemi klimatizacije visokog pritiskamogu da rade sa konstantnom ili pro-menljivom količinom vazduha (varijabil-ni sistemi).

3.3.3.1. Sistemi sa konstantnom

količinom vazduha

Elementi koji ulaze u sastav klima-ko-more, način regulacije i proces pripremevazduha ovog sistema isti su kao kod cen-tralnog jednokanalnog sistema niskog pri-tiska sa konstantnom količinom vazduha,samo je brzina strujanja vazduha veća i

pritisak u postrojenju viši. Jedina bitna

razlika između sistema niskog i sistemavisokog pritiska je u elementu za ubaciva-nje vazduha. U sistemima niskog pritiskavazduh se ubacuje kroz rešetke i anemo-

179



state, a u sistemima visokog pritiska vaz-duh prvo mora proći kroz specijalne ure-đaje, tzv. kutije za rasterećenje (rasteretnekutije).

Kutija za rasterećenje ima sledeće fun-kcije:

- sniženje statičkog pritiska iz kanala;- obezbeđivanje konstantnog protoka

vazduha u prostoriju bez obzira naoscilacije pritiska u kanalu;

- prigušenje buke.

Kutija za rasterećenje (sl. 3.10) sastojise od metalnog kućišta sa unutrašnjomoblogom koja apsorbuje šumove. Iz ka-

Sl. 3.10. —Kutijaza rasterećenje: 1 —zvučna izolacija;2 —regulator konstantnogprotoka sa oprugom;

3 — dovod vazduha iz kanala; 4 —vazduh koji seubacuje

nala visokog pritiska vazduh ulazi u raste-retnu kutiju i dolazi do regulatora protoka.Ukoliko je pritisak vazduha u kanalu viši,on više sabija oprugu i presek ulaznogotvora se smanjuje, tako da bez obzira na

trenutni pritisak vazduha u kanalu, uvekista količina vazduha ulazi u uređaj. Pro-tok vazduha, oblik suženja ulaznog otvorai krutost opruge su usaglašeni.

3.3.3.2. Sistemi sa prom enljivom

količinom vazduha

(varijabilni sistemi)

Svi dosada opisani sistemi klimatizacijerade sa konstantnom količinom vazduhi

tokom cele godine. Količina vazduhaje!određena prema projektnim uslovima, a]kada je trenutno toplotno opterećenje ma-nje, potrebno hlađenje prostorije ostvara-

je se promenom temperature vazduha koji'se ubacuje. Zimi se snižava ubacna tem-

peratura u odnosu na pro jektnu, a leti povišava.

U sistemima sa promenljivom količi-nom vazduha maksimalna količina pri

premljenog vazduha ubacuje se u pro-storiju samo kada su maksimalni toplotnigubici, odnosno toplotni dobici. U sviraostalim slučajevima, kada je toplotno op-terećenje prostorije manje od projektnog,u prostoriju se ubacuje manja količinavazduha, proporcionalna trenutnom toplo-

tnom opterećenju. U ovom slučaju se nemenja temperatura vazduha koji se ubacu-

je (osim pri prelasku sa letnjeg na zimskirežim rada).

Prednost varijab ilnog sistema je utome što se maksimalna količina vazduha

priprema samo pri projektnim uslovima. Najveći broj dana u godini u klima-ko-mori se priprema i kroz kanale struji znat-no manja količina vazduha. Time se po-stižu znatne uštede električne energije za

pogon ventilatora.

Osnovni problem varijabilnih sistema jeste ostvarivanje dobre raspodele vaz-

duha u prostoriji prilikom ubacivanja ma-

nje količine vazduha od projektne. Ako sesmanji količina vazduha koji se ubacuje,

smanjuje se i domet mlaza vazduha koji seubacuje, pa određene zone u prostoriji

180



mogu ostati bez dovoljne količine svežegitermički obrađenog vazduha (pojava tzv.mrtvih zona u prostoriji). Ovaj problem sedonekle ublažava elementima za ubaci-vanje specijalne konstrukcije. Vazduh seubacuje tangencijalno ispod same tavan-

ice. Struja vazduha se ,,lepi“ uz tavanicu itako se povećava njen domet u prostoriji.

Na slici 3.11 dat je uprošćen prikaz ele-menta za ubacivanje promenljive količinevazduha i njegov položaj u prostoriji.

Neposredno pre izlaznog otvora za vaz-duh nalazi se regulator protoka. Sastoji seod elastične obloge u koju se dovodi vaz-

duh iz pneumatskog regulacionog sis-tema. Njegovim radom diriguje termostatuprostoriji. Kada je, na primer, u letnjemrežimu rada potrebno manje hlađenje

prostorije (jer se unutrašnja temperaturaspustila ispod zadate vrednosti), termostatšalje impuls pneumatskom regulacionomorganu da ubaci još vazduha u regulacioni

organ sa elastičnom oblogom. Regula-cioni organ se širi i smanjuje presek za

prolaz klimatizovanog vazduha iz termi-

nala (uređaja za ubacivanje vazduha na

Sl. 3.11. - Uređaj za ubacivanje promenljive količine vazduha: I - međuspratna konstrukcija; 2 - dovod vazduha - terminal; 3 — spuštena tavanica;

4 - ubacivanje vazduha

slici 3.11). Kada se ubaci manja količina

hladnog vazduha, prostorija se manje

hladi, i unutrašnja temperatura raste ka postavnoj vrednosti.

Pošto i varijabilni sistemi spadaju u

sisteme visokog pritiska, specijalni uređajza ubacivanje promenljive količine vaz-

duha mora da ispuni i ostale funkcije kuti-

je za rasterećenje, a to su: sniženje priti-ska (rasterećenje) i apsorbovanje šumova.

U klimatizovanim prostorijama se vrlo

često, bez obzira na primenjeni sistemklimatizacije, postavlja spuštena tavanica,

kao što je to prikazano na slici 3.11. Osno-vna funkcija spuštene tavanice je estetikaenterijera. U međuprostor spuštene tava-nice (plenum), smeštaju se kanali za vaz-

duh, kao i sve ostale instalacije u zgradi.Iz prostorije se jedino vidi rešetka za uba-

civanje ili anemostat. Prostor iznad spušte-

ne tavanice je obično neprohodan (visine

od 50 do 80 cm), ali se u industrijskim objektima, u kojima se često pristupa insta-lacijama, plenumi rade kao prohodni ili

poluprohodni.

Klima-komora za varijabilne sisteme je u osnovi ista kao za sisteme sa kon-

stantnom količinom vazduha, samo se ko-riste ventilatori za promenljiv protok.

Najčešće se protok menja (reguliše) pro-menom broja obrtaja ventilatora.

Postoji razlika i u načinu regulisanjagrejača i hladnjaka u klima-komori. Do-grejač i hladnjak se ne regulišu termo-statom u prostoriji, nego temperaturskimdavačem u razvodnom kanalu. Termostat

u prostoriji, čiji je zadatak održavanje za-

date unutrašnje temperature vazduha, de-luje na element za ubacivanje vazduhamenjajući protok klimatizovanog vazdu-

ha u prostoriju.

181



3.3.4. DVOKANALNI SISTEMI

Osnovna karakteristika ovih sistema jedupla razvodna kanalska mreža. Iz klima--komora polaze dva razvodna kanala sa

pripremljenim vazduhom do svake pros-

torije (zone). Jedan je kanal toplog vaz-duha i kroz njega struji zagrejan vazduh, adrugi je kanal hladnog vazduha. Ispred

prostorije se meša vazduh iz jednog i dru-gog kanala (u određenom odnosu) imešavina se ubacuje u prostoriju.

Dvokanalni sistemi su pogodni za objekte sa velikim brojem zona, od kojih sva-

ka ima svoju dinamiku toplotnog optere-ćenja. Primenjuju se za poslovne prostoresa velikim brojem kancelarija.

Prednost dvokanalnih sistema je vrlofleksibilan pogon i dobra lokalna regu-lacija. U svakom trenutku, svaka prostori-

ja može da se i zagreva i hladi. Međutim,dvokanalni sistemi imaju i dosta nedo-

stataka. Potreban je veći prostor za razvoddva kanala. U mnogim režimima rada

pogon je neekonomičan. Vazduh se grejeza topli kanal, a hladi za hladan, pa se za-tim meša pre ubacivanja u prostoriju, pričemu nastaju gubici mešanja. Da bi seostvario ekonomičniji pogon, potrebno jeugraditi relativno složenu automatiku.

Zbog svih ovih nedostataka, danas se ume-sto dvokanalnih sistema mnogo češćelugrađuju vazdušno-vodeni sistemi klima f

tizacije.

Dvokanalni sistemi se dele na sistemel

zavisnog i nezavisnog dejstva.

3.3.4.1. Dvokanalni zavisni sistem

Ovo je sistem klimatizacije sa konstant-nom količinom vazduha. U prostoriju seubacuje stalna količina vazduha, samo se prema trenutnim potrebama menja odnosizmeđu količine vazduha iz toplog i hla-dnog kanala. I kroz zajednički deo klima--komore struji konstantna količina vaz-duha, ali se menja odnos protoka u kana-lima toplog i hladnog vazduha.

Posle pripreme u zajedničkom deluklima-komore (filtriranje, zagrevanje, vla-ženje, hlađenje vazduha), struja delimič-

no pripremljenog vazduha deli se na dvegrane (sl. 3.12). U kanalu toplog vazduha,vazduh se dogreva do temperature od 35do 45°C. U kanalu hladnog vazduha odr-žava se temperatura od 14 do 16°C. Kana-li toplog i hladnog vazduha se razvode dosvake prostorije (zone). Ispred svake pro-storije ogranci toplog i hladnog razvo-

Sl. 3.12. - Šema dvokanalnogsistema: 1 - dovodsvežeg vazduha; 2 —otpadni vazduh; 3 - recirkulacioni vazduh; 4 - ventilator; 5 —zajednička klima-komora; 6 - dogrejač; 7 — topli kanal; 8 - hladnjak; 9 —hladni kanal;

1 0 - aparat za mešanje; Zr Z2- zone; T - termostat

182



povećava se ukupna količina mešavine,raste pritisak i presostat šalje impuls po-kretaču zatvarača na kanalu hladnog vaz-duha da pritvori dovod hladnog vazduha(jer je termostat povećao dotok toplogvazduha). Time se, na indirektan način,

održava konstantna količina vazduha kojise ubacuje u prostoriju.

3.3.4.2. Dvokanalni nezavisni sistem

Ovaj sistem radi sa promenljivom količin-om vazduha, što znači da spada i u grupuvarijabilnih sistema. Na mestu ubacivanja

vazduha u prostoriju, iz kanala se uzima potrebna količina vazduha koja odgovaratrenutnom toplotnom opterećenju pro-storije.

Kroz jedan kanal protiče konstantnakoličina vazduha promenljive temperatu-re. Zimi je vazduh zagrejan, a leti hladan.Ovaj kanal se naziva kanal primarnog

vazduha. Kroz drugi kanal (kanal sekun-darnog vazduha) tokom cele godine strujihladan vazduh. Protok vazduha kroz ovajkanal je promenljiv, zavisno od trenutnih potreba prostorija za hladnim sekundar-nim vazduhom. Dvokanalni klimatiza-cioni sistem nezavisnog dejstva ima dveklima-komore. Priprema vazduha za pri-

marni i sekundarni kanal je potpuno odvo- jena.

Vazduh se u prostoriju može ubacitidvojako. Ako se primarni i sekundarnivazduh odvojeno ubacuju, primarni vaz-duh, čiji je protok konstantan, ubacuje sekroz kutiju za rasterećenje. Količina se-kundarnog vazduha zavisi od toplotnogopterećenja prostorije i vazduh se ubacujekroz uređaj za ubacivanje promenljivekoličine vazduha (isto kao i kod jednoka-nalnih varijabilnih sistema). Ako se primamii sekundarni vazduh ubacuju na jednom

mestu (kroz zajednički uređaj), koristi seaparat za mešanje za promenljivu količi-nu vazduha.

3.3.5. VAZDUŠNO-VODENI SISTEMI

Vazdušno-vodeni sistem je kombinovansistem klimatizacije, koji kao radni fluidkoristi i vazduh i vodu. Vazduh ima funk-ciju provetravanja. Ovi sistemi rade samosa svežim vazduhom. Pošto se ne prime-njuje recirkulacija vazduha, kroz vazdušno

postrojenje struji manja količina vazduha,

tako da su kanali manjeg poprečnog pre-seka.

Funkcija vode kao radnog fluida je danadoknadi toplotne gubitke, odnosno eli-miniše toplotne dobitke prostorije, madadeo te funkcije obavlja i primarni vazduh.

Zašto je odabrana kombinacija vaz-duha i vode? Vazduh je neophodno dovo-

diti da bi se prostorije provetravale, a vo-da je, zbog veće gustine i specifičnogtoplotnog kapaciteta, mnogo bolji nosilactoplote nego vazduh. Filtriranje i termička

priprema primarnog vazduha obavljaju seu centralnoj klima-komori, a parametrivazduha dorađuju se u posebnom aparatukoji se nalazi u svakoj klimatizovanoj

prostoriji. Ova finalna priprema vazduha,u skladu sa toplotnim potrebama prostori-

je, ostvaruje se u indukcionom aparatu iliventilator-konvektoru.

Indukcioni aparat je dobio naziv poefektu koji se koristi. Pripremljeni vazduhse iz kanala primarnog vazduha (visokog

pritiska) ubacuje u prostor indukcionog

aparata kroz mlaznice (sl. 3.14). Vazduhistrujava iz mlaznica velikom brzinom i

povlači sa sobom (indukuje) okolni (sobni) vazduh. Postoje različite konstrukcije

184



indukcionih aparata. Na slici 3.14 pri-kazano je rešenje u kome sobni (tzv.sekundarni vazduh) prolazi kroz razme-njivač toplote indukcionog aparata. U za-visnosti od toga da li kroz razmenjivačtoplote protiče topla ili hladna voda, se-

kundarni vazduh se greje ili hladi prenego što se pomeša sa primarnim vazdu-homi, kao pripremljen vazduh, ubaci u

prostoriju.

Sl. 3.14. - Indukcioni aparat: 1 —usi.’s sobnog vazduha; 2 - razmenjivač toplote; 3 - obilazni vod;4 -prim arni vazduh; 5 - izlazna rešetka

Stepen termičke obrade vazduha u in-dukcionom aparatu moguće je regulisatisa vazdušne ili sa vodene strane. Regu-lisanje sa vazdušne strane ostvaruje seklapnom koja sekundarni vazduh usme-rava delom kroz razmenjivače toplote, a

delom obilaznim vodom (sl. 3.14). Regu-lacija sa vodene strane obavlja se pro-menom protoka ili promenom tempera-ture vode na ulazu u razmenjivač toplote.

Vazduh u prostoriji može se obrađivatii u ventilator-konvektoru, ili —kako se u

praksi često naziva —fen-koil aparatu(prema nazivu na engleskom jeziku). Vaz-duh struji kroz ventilator-konvektor zah-valjujući radu ventilatora (sl. 3.15). Venti-lator-konvektor usisava mešavinu sobnogisvežeg vazduha (što se smatra lošijim re-šenjem) ili mešavinu sobnog (sekundar-

Sl. 3.15. - Ventilator-konvektor: 1 - ulaz pripreml/enog ili spoljašnjeg vazduha; 2 - ulaz recirkulacionog vaz-

duha; 3 - regulaciona ldapna; 4 -fil tar; 5 — ventilator;

6 —kadica za skupljanje kondenzata;7 - razmenjivač toplote; 8 - kućište - zvučno izolovano; 9 —izlazna rešetka

nog) i pripremljenog vazduha u klima-ko-mori (primarni vazduh). Mešavina se fil-trira i, prema potrebi, zagreva ili hladi urazmenjivaču toplote u ventilator-kon-vektoru. Kako se u razmenjivaču toplotekada radi u režimu hlađenja može izdvoji-ti vlaga iz vazduha, ugrađuje se kadica zaskupljanje kondenzata. Kondenzat se cev-nom mrežom odvodi u kanalizaciju.

Rad ventilator-konvektora može se re-gulisati i sa vodene i sa vazdušne strane.Regulisanje sa vodene strane je identičnokao za indukcione aparate: promenom protoka ili temperature ulazne vode u raz-

menjivač toplote. Toplotni učinak venti-lator-konvektora sa vazdušne strane reg-uliše se promenom količine vazduha kojase ubacuje u prostoriju. Ventilatori su obi-čno dvobrzinski ili trobrzinski a izborom brzine menja se protok vazduha.

Postoji više modela ventilator-konvek-tora. Parapetni tip se obično postavlja is-

pod prozora. Smer ubacivanja vazduha jevertikalno naviše (sl. 3.15). Horizontalnitip se obično ugrađuje u prostor spuštenetavanice. Na slici 3.16 prikazan je ventila-tor-konvektor koji se često ugrađuje za

185



Sl. 3.16. - Rešenje ugradnje ventilator-konvektora u klimatizovanom prostoru:1 - ventilator-konvektor; 2 - prikljućak na kanal; 3 - kanal primarnog vazduha;

4 - prozor; 5 - recirkulacioni vazduh; 6 - soba; 7 - predsohlje; 8 - hodnik

klimatizaciju hotelskih soba. Sobni vaz-duh, pripremljen u centralnoj klima-ko-mori, vodi se kroz kanal u hodniku. Ven-tilator-konvektor uzima deo vazduha iztog kanala, a preostali deo vazduha re-cirkuliše iz sobe i predsoblja. Ova meša-vina se dodatno termički obrađuje u ven-tilator-konvektoru i kroz rešetku pri vrhu

zida ubacuje u hotelsku sobu.Do svakog indukcionog aparata, odno-

sno ventilator-konvektora mora da se raz-vede cevna mreža kojom se dovodi topla,odnosno hladna voda. Prema broju cevikoje dolaze do razmenjivača toplote, raz-likuju se dvocevni i četvorocevni sistemi.Dvocevni sistemi mogu biti sistemi sa

prebacivanjem ili sistemi bez prebaciva-nja.

U dvocevnim sistemima bez prebaci-vanja, kroz cevnu mrežu cele godine pro-tiče hladna voda. Prostorije se zagrevajutoplim vazduhom. Ovaj sistem se prime-njuje u područjima sa dugim i toplim leti-ma i blagim zimama.

U našim klimatskim uslovima koristise dvocevni sistem sa prebacivanjem. Letikroz cevnu mrežu (i razmenjivač toplote)cirkuliše hladna voda, a zimi topla. Pre-

bacivanje sistema sa zimskog na letnjirežim znači prebacivanje glavne razvo-dne cevi, sa kotla na rashladni agregatiobavlja se na određenoj spoljašnjoj tempe-raturi, tzv. temperaturi prebacivanja. Ne-dostatak dvocevnih sistema sa prebaciva-njemprimećuje se u prelaznim periodima,kada spoljašnja temperatura dosta varira,

pa se naizmenično javljaju potrebe za grejanjem, odnosno hlađenjem prostorija.

Kod četvorocevnih sistema postoji is-tovremeno dovod i tople i hladne vode dosvakog aparata. Zavisno od toplotnog opte-rećenja prostorije, u razmenjivač toplote

propušta se ili topla ili hladna voda. Termo-stat u prostoriji upravlja radom sekvent-

nog ventila koji u svakom trenutku omo-gućava prolaz vode u razmenjivač toplotesamo iz jedne razvodne cevi (tople ili hla-dne) i vraća vodu iz razmenjivača toploteu odgovarajuću povratnu cev. U četvoro-cevnim sistemima postoji po par cevi (ra-zvodna i povratna) za toplu i hladnu cev.

186



3.3.6. VODENI SISTEMI

Uovim sistemima „klimatizacije“ radnifluid je samo voda (topla zimi, hladna le-ti). Ne postoji priprema vazduha u central-noj klima-komori. Zato se ovi sistemi nemogu smatrati pravim sistemima klimati-zacije, jer ne mogu da ostvare dva važnazadatka tehnike klimatizovanja prostora:

provetravanje i regulaciju vlažnosti vaz-duha. U okviru obrade vazduha vrši se fil-triranje, grejanje ili hlađenje vazduha uzdelimično sušenje.

U vodenim sistemima vazduh se priprema u ventilator-konvektoru. Slične jekonstrukcije kao na slici 3.15, samo štone postoji dovod primarnog vazduha, većuređaj radi samo sa sobnim (recirkula-cionim) vazduhom.

Vodeni sistemi se obično primenjuju prilikom rekonstrukcije termotehničkihinstalacija u postojećim zgradama i kadanema mogućnosti za provlačenje kanalaza vazduh kroz objekat.

3.3.7. LOKALNI KLIMATIZACIONIUREĐ AJI

Za razliku od centralnih postrojenja zaklimatizaciju, u kojima se vazduh obrađu-

je na jednom mestu, a zatim pripremljenrazvodi do svake klimatizovane prosto-rije, kompletna priprema vazduha lokal-nim klimatizacionim uređajima obavlja seu samoj prostoriji. Lokalni klimatizacioniuređaji su autonomne klima-jedinice.

U sastav lokalnog klimatizacionog ure-daja obavezno ulaze: kompresor, ispari-

vač, kondenzator, ventilator sa elektro-motorom, pomoćna oprema i automatika.Svi noviji klima-uređaji imaju ugrađenefiltre. U procesu hlađenja obavlja se i su-

šenje (odvlaživanje) vazduha. Većina ure-đaja može i da zagreva vazduh. Oni uglav-nom rade sa sobnim (recirkulacionim)vazduhom.

Prednosti lokalnih klimatizacionih ure-đaja su: manji investicioni troškovi, jedno-

stavno prenošenje i zamena, kompaktan ilep izgled, lako i jednostavno rukovanje.

Osnovni nedostaci lokalnih klimatiza-cionih uređaja su nemogućnost provetra-vanja prostorija (mada postoje tehničkarešenja sa ograničenim dovođenjem spo-ljašnjeg vazduha), kao ni regulisanja vla-žnosti vazduha zimi. Grejanje ovim ure-

đajima je ograničeno.Mada lokalni klimatizacioni uređaji ne

pružaju mogućnost potpune klimatizacije prostorija, zbog svoje jednostavne ugrad-nje i relativno niske cene, sve više se ko-riste. Primena lokalnih klimatizacionihuređaja je vrlo široka: od stanova, prekokancelarija, poslovnih prostorija, trgovina

do automatskih telefonskih centrala, račun-skih centara i sl.

Razvijen je veliki broj lokalnih klima-tizacionih uređaja različitih po obliku,veličini, sastavu i tehničkim mogućnosti-ma. Osnovna podela lokalnih klima-ure-đaja je na kompaktne i razdvojene klima--jedinice. Za razdvojene klima-jedinice

manjeg kapaciteta koristi se termin split- -sistemi, dok se uređaji većeg kapacitetazovu klima-ormani.

3.3.7.1. Kompaktne klima-jedinice

Kompaktne klima-jedinice su, prema kapacitetu, najmanji lokalni klimatizacioni

uređaji. U praksi se koriste i nazivi: pro-zorski klimatizer ili erkondišn. To su kli-ma-uređaji u čijem su jednom kućištusmešteni svi elementi: rashladna mašina

187



(hermetički kompresor, kondenzator, ispa-rivač), ventilator sa elektromotorom, filtarza vazduh i prateća automatika (sl. 3.17).

Sl. 3 .1 7.- Skica kompaktnog klimatizacionog uređaja:1 - ubacivanje ohlađenog vazduha; 2 - usis sobnog

vazduha; 3 —filtar; 4 - isparivač; 5 - ventilator;6 - elektromotor; 7 - kompresor; 8 - kondenzator;

9 - usis spoljašnjeg vazduha; 10 - izduvavanje vazduha spolja

Kompaktni klimatizeri se ugrađuju u prozore ili spoljašnje zidove. Jedan deouređaja mora da se nalazi u klimatizo-vanoj prostoriji, a drugi van nje (napolju).Mogu da rade i sa delom svežeg vazduha(obično oko 10% od ukupnog protoka).Protok vazduha je od 300 do 500 m3/h, akapacitet hlađenja od 2 do 3 kW.

Prozorski klimatizeri su prvobitno bilinamenjeni samo za hlađenje prostorije.Kasnije se uvidelo da lako mogu da se pri-lagode i za grejanje, naročito u prelaznom

periodu (proleće, jesen). Jedna moguć-nost je ugradnja elektrootpornog grejačakapaciteta oko 2 kW. U režimu grejanja

klimatizer radi kao kalorifer koji može ida filtrira i ubacuje spoljašnji vazduh. Dm-gi način je da se obrne radni ciklus hla-đenja, tako da klimatizer radi kao toplotna

pumpa vazduh/vazduh. U tom režimu ra-

da ostvamje se efekat grejanja izražen ko-

eficijentom grejanja oko 2,5. To znači da

se za svaki kilovatčas električne energijeutrošene za pogon kompresora može do-

biti 2,5 kWh toplote u prostoriji.

Prozorski klimatizeri imaju određene

nedostatke. Mogu se postaviti na ograni-čen broj mesta u prostoriji, jer zadnji deoklimatizera mora biti izvan prostorije. Ka-da se klimatizer ne upotrebljava (isklju-čen je) izražen je upad spoljašnjeg vaz-duha kroz uređaj, naročito pri dejstvuvetra. Prozorski klimatizer je relativno bučan, je r se i kompresor i ventilator na-

laze u prostoriji (u delu uređaja koji je usamoj prostoriji).

3.3.7.2. Razdvojene klima-jedinice

Svi navedeni nedostaci kompaktnih kli-matizera znatno se prevazilaze primenomrazdvojenih jedinica, tzv. split-sistema.

Ovaj tip klima-uređaja ima dva odvojenadela: unutrašnju i spoljašnju jedinicu, ko-

je su međusobno povezane sa dve ba-karne cevi. Krozjednu struji tečni freon,akroz dmgu para freona.

Spoljašnja jedinica sadrži: hermetičkikompresor, vazduhom hlađeni kondenza-tor, aksijalni ventilator, skupljač tečnosti

(resiver) i neophodnu automatiku. Kadauređaj radi u režimu hlađenja, spoljašnja jedinica predstavlja stranu visokog pri-tiska.

U unutrašnjoj jedinici su smešteni: is- parivač, ventilator, regulacioni ventil i pra-teća automatika. U režimu hlađenja to jestrana niskog pritiska freona. Kada klima--uređaj radi u režimu grejanja (kao toplo-tna pumpa), strane niskog i visokog pri-tiska menjaju mesta.

188



Spoljašnja jedinica se postavlja napo-lju, obično na zidu, krovu ili u dvorištu.Izabrana lokacija treba da zadovolji sle-deće uslove:

-da je količina svežeg vazduha zahlađenje kondenzatora dovoljna;

- da nema prašine i peska;-lak pristup uređaju (radi servisira-

nja);

- da je što bliže unutrašnjoj jedinici(kraći razvod bakarnih cevi).

Unutrašnje jedinice mogu biti različi-tog tipa. Najčešće se primenjuje zidni tip,zatim plafonski i parapetni (podni). Svi ovi

modeli unutrašnjih jedinica rade isklju-čivo sa sobnim vazduhom. Kod kasetnogi kanalskog tipa unutrašnjih jedinica mo-guće je dovesti izvesnu količinu svežegvazduha. Ovi uređaji se postavljaju u pro-stor spuštene tavanice.

Razdvojeni klimatizacioni uređaji mo-gu da imaju samo funkciju hlađenja ili da

rade i kao toplotne pumpe. U tom slučaju,leti hlade prostoriju, a u prelaznom perio-du i zimi je greju.

Postoje takva tehnička rešenja da sena jednu spoljašnju jedinicu poveže višeunutrašnjih jedinica (dve, tri, četiri, do ma-ksimalno 48). To su takozvani multi split--sistemi. Rad svake unutrašnje jedinice

može se regulisati iz same prostorije.Može se zadati vrednost temperature vaz-duha koju treba održavati u prostoriji.Menjanjem brzine ventilatora menja se i

protok vazduha. Pomeranjem žaluzina naotvoru za ubacivanje vazduha može semenjati pravac struje vazduha koji se uba-cuje.

Multi split-sistemi predstavljaju, na ne-ki način, prelazak ka centralnim sistemi-ma klimatizacije. Sledeća faza razvoja su

super multi split-sistemi kod kojih je na jednu spoljašnju jedinicu takođe vezanoviše unutrašnjih jedinica. Specifičnostovog sistema je u tome što jedne unutra-šnje jedinice mogu da rade u režimu hla-đenja, dok druge u isto vreme greju pros-

torije. Zahvaljujući posebnoj vrsti regu-latora, super multi split-sistem omoguća-va istovremen rad u režimu grejanja i hla-đenja uz minimalan utrošak električneenergije (ekonomičan pogon).

Klima-orman je razdvojeni klimatiza-cioni uređaj većeg kapaciteta (hlađenja i

protoka vazduha) i većih dimenzija od opi-

sanih split-sistema (sl. 3.18). Inače, ima

Sl. 3.M. - Klima-orman: 1 - unutrašnja jedinica; 2 - cevni razvod freona; 3 - spoljašnja jedinica

sve iste elemente, kao i princip rada. Kom- presor može biti smešten u unutrašnjoj ili

u spoljašnjoj jedinici. Kada se kompresornalazi u samom klima-ormanu, spoljašnja

jedinica sadrži samo kondenzator i jedanaksijalni ventilator ili više njih. Na slici3.18 prikazano je rešenje sa dva ventilato-ra. Ukoliko je kompresor smešten u spo-ljašnju jedinicu pored kondenzatora, ven-tilatora i energetsko-komandnog ormana,

ona se naziva agregat. Agregati manjesnage obično imaju vazduhom hlađenekondenzatore. Za veće snage primenjujuse i vodom hlađeni kondenzatori.

189



P I T A N J A

1. Koj i s e t ermički parametr i s red ine održavaju k l i -

m a t iz a c i jo m ?

2 . K o j i s u iz v o r i d o b i t a k a t o p l o t e k l im a t i z o v a n e

prostorije?

3 . K o j i s u o s n o v n i e l e m e n t i k l im a - k o m o r e ?

4 . K a k o ra di m a g l e n a k o m o r a ?

5 . K a k o r a d i u r eđ a j z a v l a ž e n j e v a z d u h a p a ro m ?

6 . K a k o s e d e l e k l i m a t iz a c i o n i s i st e m i ?

7 . K a k o r ad i j e d n o k a n a l n i s is t e m k l im a t iz a c i je

n i s k o g p r i tis k a s a k o n s t a n t n o m k o l ič i n o m v a z -

duha?

8 . U č e m u j e s p e c i f ič n o s t z o n s k i h s i st e m a k l im a t i -

zac i j e?

9 . K o j e s u p r e d n o s t i s is t e m a k l im a t i za c i je v i s o k o g

prit iska?

1 0 . K o j e s u o s n o v n e f u n k c i j e k u t i je z a r a s te r e ć e n je ?

1 1. U č e m u j e r a z l i k a i z m e đ u s i s te m a k l im a t i za c ij e sa

k o n s t a n t n o m i p r o m e n l j i v o m k o l i č i n o m vazduha?

12. K oje su osn ov n e karak ter i st ike dvok analn ih sis-

t e m a k l i m a t i z a c i je ?

13 . K ako radi aparat za m ešanje?

1 4. K o j e s u o s n o v n e k a r a k t e r i s ti k e v a z d u šn o - vo -

d e n i h s i s t e m a ?

15. Kako radi indukcioni aparat?

1 6. U č e m u j e r a z l i k a i z m e đ u v e n t il a to r - k o n v ek t o r a i

i n d u k c i o n o g a p a r a t a ?

17 . Za š to s e v od en i s i s t em i ne smatraju pravim sis-

t e m i m a k l i m a t iz a c i je ?

1 8 . K o j e s u k a r a k t e r i s t ik e l o k a l n i h k l i m a t iz a c io n i h

uređaja?

19. K oj i su sas tav ni e l em en t i proz orsk og k limatizera

i kak o o n radi?

20 . S ta su to mu l ti sp l i t -s i s t em i?



4. REGULACIJAIAUTOMATIKAKLIMATIZACIONIH SISTEMA

Klimatizaciono postrojenje se dimenzio-

niše za projektne uslove. Veličina i kapa-citet pojedinih elemenata i uređaja određu-

ju se tako da mogu da zadovolje termičkeuslove sredine i pri vrlo nepovoljnim (sko-ro ekstremnim) spoljašnjim uslovima.

Međutim, spoljašnji projektni uslovi seretko javljaju, kratko traju i retko se pok-lapaju sa maksimalnim unutrašnjim dobicima toplote. Sve ostalo vreme potrebezahlađenjem zgrade leti, odnosno zagre-vanjem zimi manje su od projektnih. Da bi se zadržali željeni unutrašnji uslovi, rad

klimatizacionog postrojenja mora da se

prilagodi trenutnom toplotnom optereće-nju prostorije (zgrade).

Zadatak regulacije rada uređaja za kli-matizaciju je da održi zadate parametre

vazduha u svim uslovima eksploatacije.Ukoliko ne bi bio regulisan rad klimatiza-cionog postrojenja, ili ukoliko ona ne bi

bila adekvatna, u prostorijama se ne bi

mogli održavati povoljni termički uslovi.Prostorije bi se pregrevale ili pothlađivale,vlažnost vazduha bi izlazila iz prihvat-

ljivog opsega, a potrošnja energije u lošeregulisanim klimatizacionim postrojenji-maje mnogo veća. Imajući u vidu prirodufunkcije koju obavlja klimatizacija, neza-misliv je ispravan rad klimatizacionog postrojenja bez dobre regulacije.

Regulacija može biti ručna i automat-ska. S obzirom na dinamiku promene to-

plotnog opterećenja (vrlo česta, skoroneprekidna promena tokom dana), u kli-

matizacionim postrojenjima se isključivo

primenjuje automatska regulacija. Ručna

regulacija se, eventualno, koristi za pre-

bacivanje sa letnjeg na zimski režim rada,

za doterivanje odnosa mešanja svežeg i

recirkulacionog vazduha ako se radi sa

konstantnim odnosom mešanja, za ureg-ulisavanje cevne mreže ručnim regula-cionim ventilima i sl. Generalno se možereći da se ručna regulacija primenjuje

samo onda kada je određene promene po-trebno obaviti jedanput ili nekolikoputa go-

dišnje. Svi ostali procesi u klimatizacio-

nom sistemu vode se automatski.

Regulacioni uređaj ima tri osnovna ele-menta: davač, regulator i izvršni organ. Da-

vač (senzor) meri neku fizičku veličinu i

tu informaciju prosleđuje regulatoru. U

klimatizacionoj tehnici se najčešće ko-

riste senzori temperature, senzori pritiska

i senzori relativne vlažnosti vazduha.

Regulator prima impuls o izmerenoj

vrednosti od jednog ili više davača, upo-

ređuje ih međusobno ili sa nekim, una-

pred zadatim vrednostim a (postavne

vrednosti) i određuje da li je potrebno ak-

tivirati izvršni organ. Regulatori mogu bi-

ti: bez pomoćne energije, električni (elek-

tronski) i pneumatski. Prema ponašanju,

regulatori se dele na diskontinualne i

kontinualne. Diskontinualni mogu biti

dvopoložajni (uključeno —isključeno) i

višepoložajni (na primer: za ventilatore sa

više brzina). Od kontinualnih regulatora,

191



4 1 REGULACIJA SA VAZDUŠNE STRANE

Regulacija sa vazdušne strane ostvarujese promenom protoka vazduha kroz kli-ma-komoru, kanale i elemente za ubaci-vanje vazduha. Kao izvršni organi koristese: klapne (obično u kanalima), regulacio-ne žaluzine (demperi) i regulatori protoka

posebne konstrukcije (u uređajima za uba-civanje vazduha).

Regulacione žaluzine se postavljaju naulaz vazduha (spoljašnjeg i recirkulacio-nog) u klima-komoru. Izrađuju se sa isto-smernim (paralelnim) i suprotnosmernim

lamelama (sl. 4.2). Žaluzine se mogu po-

SL 4.2. —Regulacione žaluzine za vazduh: A —sa istosmernim lamelama; B —sa suprotnosmernim

lamelama

kretati ručno i automatski. Za automatsko pokretanje žaluzina potreban je elektro-motorni pogon. Rad žaluzina za svež, re-cirkulacioni i otpadni vazduh je običnospregnut. Ako između žaluzina postojimalo rastojanje, mogu se pokretati jednimelektromotorom. Međutim, bolje je reše-nje da svaka regulaciona žaluzina ima

sopstveni elektromotorni pogon, a da nji-hov rad bude koordiniran (spregnut) regu-latorom.

Potreban stepen otvorenosti žaluzinaobično određuje termostat, koji ima za-datak da održava konstantnu temperaturu

mešavine. U sistemima sa promenljivim protokom, radom žaluzina može da uprav-lja merač protoka vazduha (sl. 4.3). Prematemperaturi u prostoriji, određuje se potre-

ban protok vazduha u razvodnom kanalu. Na osnovu merenja protoka vazduha, elek-tromotorni pogon menjapoložaj žaluzina.

JI

---------------- j ,

------------------------------------,

11 AL r U 0 05 F W

- L - 2 ^

>

k J _ <

57. 4.3. -Regulisanje protoka vazduha: 1 -pripremljen

vazduh; 2 —

regulaciona žaluzina; P - elektromotorni pogon žaluzina; F — meraćprotoka vazduha - sa regu- latorom; T — termostat u prostoriji

U uređajima za ubacivanje vazduha obi-čno se koriste regulatori protoka sa opru-gom. Oni spadaju u grupu regulatora kojirade bez pomoćne energije. Takav regula-tor koristi se u kutijama za rasterećenje

(sl. 3.10).

4.2. REGULACIJA SA VODENE STRANE

Odavanje toplote razmenjivača toplote savodom kao radnim fluidom, može se reg-

ulisati na tri načina:- promenom temperature razvodne

vode pri konstantnom protoku (kvalita-tivna regulacija);

193



2

57. 4.4. —P ro lazn i regu lacio ni veniili

u preseku: A —sa jed nim sediš lem

ven tila; B — sa dv a sed išta ventila;

I —ulaz v ode; 2 — izlaz vod e

I

Sl. 4.5. - Trokraki regulacioni vent i l u

p reseku: A - vent i l za mešan je;

B —razd eln i ven ti l; 1 - ulaz vode;

2 — izlaz vod e

- promenom protoka vode kroz raz-

menjivač toplote pri konstantnoj tempe-

raturi razvodne vode (kvantitativna regu-

lacija);

- istovremenom promenom i tempe-

rature vode i protoka (kvalitativno-kvanti-

tativna regulacija, ili kombinovana regu-

lacija).

Ako je radni fluid u grejačima vodena

para, regulisanje se obavlja promenom

protoka pare.

Izvršni organi u procesu regulisanja

vodenih sistema (toplovodnog grejanja,

odnosno hlađenja hladnom vodom) jesu ventili. Regulacioni ventili mogu biti dvo-

kraki, trokraki i četvorokraki. Dvokraki

regulacioni ventili nazivaju se prolazni

ventili. Na slici 4.4 prikazani su preseci

prolaznih ventila sa jednim sedištem i dva

sedišta. Pomeranjem vretena ventila me-

nja se položaj pečurke ventila u odnosu na sedište, a time i slobodan presek za stru-

janje fluida. U tehnici grejanja i klimati-

zacije obično se koriste prolazni regula-

cioni ventili sa jednim sedištem.

Trokraki ventili imaju tri otvora za

ulaz/izlaz radnog fluida. Izrađuju se kao

ventil za mešanje i razdelni ventili. Trokra-

ki mešni ventil (sl. 4.5 A) ima dva ulazai

jedan izlaz. Koristi se za mešanje dveju

struja fluida različitih termičkih parame-

tara. Trokraki razdelni ventil ima jedan ulaz i dva izlaza fluida (sl. 4.5 B). Koristi se za

podelu protoka vode (u određenom odno-

su) u dve grane (struje).

194



4.3. TIPIČNE PRIMENE

REGULACIJE I ZAŠTITE U

TEHNICI KLIMATIZACIJE

Rashladni kapacitet protočnih hladnjaka uklima-komorama reguliše se promenom

količine rashladne vode koja protiče kroz

hladnjak (kvantitativna regulacija). Pro- mena protoka vode može se ostvariti pro- laznim regulacionim ventilom ili trokra- kimrazdelnim ventilom (sl. 4.6). Radom

mrežu hladne vode (izuzev kroz priklju- čke hladnjaka) stalno cirkuliše konstantna količina hladne vode.

Za razliku od hladnjaka, u kome se primenjuje kvantitativna (količinska) regulacija, za regulisanje toplotnog kapaciteta

grejača (predgrejača, dogrejača i zonskih dogrejača) primenjuje se kvalitativna regulacija. Protok vode kroz grejač je konstantan, a u skladu sa trenutnim toplotnim

57. 4.6. — Reg ulacija h lad nja ka u

k l ima- komor i : A - p r o l a z n i v en ti l;

B - tro kraki ra zd e ln i ven ti l;

l — s ign al i z regula tora; 2 - pro lazni

ven t i l s a e l ek tr omo t or ni m pogonom;

3 —razvodna voda za h lađenje;

4 — po vratn a voda; 5 - s truja vazduha;

6 - h la d n ja k ; 7 - t rokraki ven t i l sa

e lek t romotornim pogonom

hladnjaka obično upravlja termostat. On meri temperaturu vazduha u kanalu pripremljenog vazduha, ili u prostoriji, ili u kanalu otpadnog vazduha, poredi tu vrednost sa zadatom (postavnom) i šalje signal regulatoru. Ukoliko postoji razlika između izmerene i željene temperature, regulator deluje na elektromotorni pogon ventila i

menja protok rashladne vode. Povećanjem, odnosno smanjenjem protoka vode kroz lladnjak, povećava se, odnosno smanjuje njegov kapacitet hlađenja.

Ako se primenjuje prolazni ventil, promenom protoka vode kroz hladnjak menja se i protok vode u cevnoj mreži. Pro- menom položaja jednog regulacionog

ventila, menja se hidraulički režim u celoj

mreži hladne vode. Ako se primenjuje trokraki razdelni ventil, menja se protok vode kroz hladnjak, ali se ne menja protok kroz cevnu mrežu. Kroz celokupnu cevnu

G

Sl. 4.7. - R egu la cija g reja ča p reko tr okrakog m ešn o g ven ti la na r az vodu: G - g r e jać - po t r ošač t opl ot e;

P - c ir ku la c io n a p u m p a ; M - v e n t i l z a m e š a n je sa

e l ek tr omo t or n im pogonom; V - p r o l az n i v en t il ;

K —kotao (izvor toplote); I i 3 — ulaz vo de u trokraki

vent i l ; 2 - i z laz vode iz trokrakog vent i la

195



potrebama menja se temperatura vode na

ulazu u grejač. Ova vrsta regulacije ostva-

ruje se trokrakim ventilom za mešanje sa

elektromotornim pogonom.

Na slici 4.7 prikazano je rešenje regulacije toplovodnog grejača sa trokrakim

ventilom za mešanje postavljenim na ra-

zvodni vod. Voda iz kotla meša se sa po-

vratnom vodom iz grejača u odnosu kojim

se dobija odgovarajuća temperatura vode na ulazu u grejač. Radom trokrakog ventila upravlja termostat, koji preko regulatora deluje na elektromotorni pogon i menja odnos mešanja (odnos protoka kroz krake 1 i 3). Kada su maksimalne potrebe za

grejanjem (pri projektnim uslovima), krak 3 je zatvoren i u grejač direktno ulazi voda iz kotla. Kada se za regulisanje koristi ventil za mešanje, u krug grejača mora da

se ugradi dodatna pumpa. Ona obezbe-

đuje konstantan protok vode kroz grejač. Kroz kratku vezu (deonica a-V na slici

4.7) i kroz ostali deo mreže protiče promen-

ljiva količina vode.Na slici 4.8 prikazano je rešenje regu-

lisanja toplovodnog grejanja sa trokrakim

ventilom za mešanje postavljenim u povratnom vodu i dve kratke veze. Primarna

pumpa ostvaruje cirkulaciju tople vode kroz kotao, cevnu mrežu i trokraki ventil.

Zadatak sekundarne cirkulacione pumpe je da ostvari konstantan protok vode kroz

krug grejača. Ovim rešenjem se obezbe- đuje konstantan protok tople vode i kroz

krug grejača i kroz toplotni izvor i cevnu

mrežu. Protok je promenljiv jedino u deonicama kratke veze (a-b-c-V na slici 4.8). Nepovratni ventil na kratkoj vezi (b-c) omogućava protok vode samo od tačke c

ka b (označeno strelicom na slici 4.8), a

sprečava eventualno strujanje suprotnog smera. Ručni regulacioni ventil (V) na kratkoj vezi (a-V) služi za balansiranje

(uregulisavanje) protoka u sistemu.

Sl. 4 .8 . - Reg ulacija grejača preko trokrako g ventilaa me šan je n a povra tu (s is tem za ubrizgavan je):

G - grejač - po trošač top lo te; S - seku nda rna pumpa;

P - p r im a rn a p u m pa ; M —v en til z a m eša n je sa

e lekt ro m o to rn im p o g o n o m ; V -p ro la zn i ven til;

K - ko ta o - i z vo r to plot e ; N - n ep o vra tn i -

p ro tiv s tru jn i ven ti l; I i 3 - u la z vode u tr okra ki ventil;

2 - izlaz vode iz trokrakog venti la

Prikazana rešenja regulacije grejača

obavezno se primenjuju za predgrejače,a najčešće i za dogrejače u klima-komora-

ma i zonske dogrejače. Cilj je da se kroz predgrejač ostvari dovoljno veliki protok vode, tako da ako temperatura spoljašnjeg vazduha naglo opadne, a regulacioni sistem ne reaguje dovoljno brzo, ne dođedo

zamrzavanja vode u predgrejaču. Voda imanajveću gustinu, i proporcionalno tome

najmanju zapreminu, na temperaturi od+4°C. Zamrzavanjem se voda širi, što izaziva naprezanje u cevima i može dovesti

do pucanja (prskanja) cevi grejača. U do- grejačima ne postoji tako izražena opasnost od zamrzavanja vode, jer ti elementi nisu na direktnom udaru hladnog spolja- šnjeg vazduha. Međutim, i kapacitet do-

grejača najčešće se reguliše promenom

temperature razvodne vode. Pri konstantnom protoku vode postiže se ravnomerni-

ja raspodela temperature po celoj površini

196



Sl. 4.9. - Regulacija grejača preko trokrakog ventila za

mešanje napovratnom vodu: G - grejač - potrošač toplote; P - cirkulaciona pumpa; M -v enti l za mešanje

sa elektromotornim pogonom; V- prolazni ventil;K- kotao - izvor toplote; I i 3 - ulaz vode u trokraki

ventil; 2 - izlaz vode iz trokrakog ventila

poprečnog preseka grejača. Ipak, postoje

dogrejači, pogotovo zonski, čiji se kapa-

citet reguliše promenom protoka vode kroz dogrejač. Trokraki ventil za mešanje

postavlja se na povratnom priključku do-

grejača (sl. 4.9). U ovom slučaju nije po-

trebna dodatna pumpa u krugu dogrejača.

Protok tople vode kroz dogrejač i kratku

vezu (a-V) je promenljiv, dok je kroz iz-

vor toplote i cevnu mrežu konstantan.

Sličan efekat regulisanja postiže se ako se

na razvodnom vodu dogrejača (tačka a)

ugradi trokraki razdelni ventil umesto tro-

krakog mešnog ventila.

Na slici 4.10 prikazana je uobičajena še-

ma regulacije u klima-komori. Termostat

(T,) meri temperaturu mešavine vazduha i

održava je konstantnom. On upravlja ra-

dom elektromotornog pogona žaluzina i

menja udeo svežeg vazduha.

Predgrejač se reguliše preko tačke ro-

se. Termostat (T2) meri temperaturu vaz-

duha iza maglene komore, upoređuje je sa

zadatom vrednošću i u zavisnosti od utvr-

đenog odstupanja, pomoću trokrakog ven-

tila za mešanje menja temperaturu vode

na ulazu u predgrejač.

Hladnjak i dogrejač se obično regulišu

prema temperaturi vazduha u prostoriji.

Sl. 4.10. — Regu laci ja kl ima-komore: S V — sv ež vazduh; P V —pripremljen vazduh; Ž t — žaluz ina svež eg vazduha; t , -ža lu z ina rec irkulac ionog vazduha; M — komora za m ešanje; F — fi l ta r; G s - pre dgreja č; P —pum pa pre dgre ja ča ,

H -h la d n ja k; M K — m ag le n a kom ora; G 2 - dogrejač; V - ventilator; 7) - termostat za žaluzine; T2 —termo stat za

predgrejač; R t - regulator pokr etanja ža luzina; R 2 - regulator predgrejača; R s —regulator hladn jaka i dogrejača

197



Regulator (R.,) na slici 4.10 dobija signal

od termostata koji se nalazi u prostoriji ili

u kanalu odvodnog vazduha iz prostorije.

U zavisnosti od odstupanja izmerene tem-

perature vazduha u odnosu na postavnu

vrednost, regulator povećava, odnosno

smanjuje protok vode kroz dogrejač, odnosno hladnjak. Prikazano rešenje odnosi se

na slučaj alternativnog rada dogrejača i

hladnjaka. Dogrejač radi zimi, kada se,

zbog hlađenja vazduha pri vlaženju u ma-

glenoj komori, vazduh mora dogrejati pre

ubacivanja u klimatizovanu prostoriju.

Hladnjak radi samo leti i tada su oba gre-

jača i maglena komora van pogona.U slučaju da se leti, zbog potreba su-

šenja, vazduh prvo pothlađuje u hladnja-

ku, a zatim dogreva u dogrejaču (što znači

da su i dogrejač i hladnjak istovremeno u

pogonu), automatika je nešto složenija.

Osim termostata, u prostoriju mora biti

postavljen i higrostat. Higrostat meri rela-

tivnu vlažnost vazduha u prostoriji i, ako

je ona veća od željene, šalje, preko regula-

tora (R3) impuls elektromotornom pogonu

da otvori ventil na hladnjaku i propusti

veću količinu hladne vode u hladnjak.

Kapacitet hladnjaka se pri tom povećava,

pa se vazduh više hladi i više suši (sman-

juje mu se apsolutna vlažnost). Termostat u prostoriji registruje sniženje tempera-

ture (izazvano prekomernim hlađenjem

vazduha) i šalje impuls elektromotornom

pogonu ventila dogrejača da poveća pro-

tok tople vode i time više zagreje ubacni

vazduh. Na slici 4.10 prikazana je regula-

cija dogrejača i hladnjaka pomoću prola-

znih ventila, mada se za dogrejač češće primenjuje regulacija pomoću trokrakog

ventila za mešanje.

Iza predgrejača se ugrađuje mraz-ter-

mostat, koji se obično postavlja na vre-

dnost od +5°C (sl. 4.11). Ako nastane

problem u radu predgrejača (nedovoljan

protok tople vode, niska ulazna tempera-

tura vode), a temperatura vazduha iza pred-

57. 4.11. —Kontrola rada izaš t i ta k lima-komore: (S V - svež vazduh; P V - pr ipreml jen vazduh;

Ž, —ž a luzina sve žeg vazd uha; Ž 2 - ža lu zin a rec ir ku la c io nog vazd uha; M - k o m o r a za m ešan je ; F - f i l ta r ; G t - p redgre jač ; P - p u m p a predgrej ača ; H - h l adn jak ; M K - mag l ena komora; G 2 - dogrejač ;

V - ven ti la t or; T M - mraz -t ermos ta t; R - r egu la t orpokre tan j a ža luz ina ; D P{ - d i fe r enc i ja l n i presos t a tf il tra ; D P 2 —di ferenc i jalnipresos tat vent ilatora)

198



grejača padne ispod postavne vrednosti (+5°C), mraz-termostat stupa u dejstvo. On potpuno zatvara žaluzinu na dovodu hladnog spoljašnjeg vazduha (Ž,), isklju- čuje ventilator u klima-komori (V), uklju- čuje cirkulacionu pumpu predgrejača (P) i

otvara trokraki ventil ispred predgrejača. Sve ove aktivnosti imaju za cilj spreča- vanje eventualnog zamrzavanja vode u predgrejaču. Tako se izbegava havarija uređaja. Dakle, mraz-termostat ima zašti- tnu ulogu.

Stanje zaprljanosti filtra kontroliše se diferencijalnim presostatom. Za razliku

od standardnog presostata, koji meri pritisak vazduha u nekoj tački u postrojenju i poredi je sa postavnom vrednošću, diferencijalni presostat meri razliku pritisaka i poredi je sa postavnom vrednošću. Preso- stat filtra (DP^) na slici 4.11 meri razliku pritisaka ispred i iza filtra (pad pritiska u filtru) i kada ta, izmerena razlika dostigne

graničnu vrednost, presostat uključuje alarm. Alarm je znak rukovaocu postrojenja da filtar treba očistiti ili zameniti. Granična (dopuštena) zaprljanost filtra zavisi od vrste i klase filtra (grubi, fini, apsolutni filtar).

Diferencijalni presostat ventilatora je kontrolni uređaj. On meri razliku pritisa-

ka iza i ispred ventilatora (napor ventila-

tora) i ako ona postoji, znači da ventilator (DP2) na slici 4.11 radi. Ako je ventilator isključen, ili je u kvaru (pokidan prenosni kaiš i dr.), uključuje se signalna lampica koja označava da je ventilator van funkci-

je i da vazduh ne protiče kroz klima-komoru.

Ako je značajno relativnu vlažnost u klimatizovanoj prostoriji održavati u relativno uskim granicama, u prostoriju ili kanal odvodnog vazduha postavlja se higrostat. On meri trenutnu vlažnost vazduha,

upoređuje je sa zadatom vrednošću i preko regulatora deluje na odgovarajući ure- đaj. U zimskom periodu higrostat upravlja radom uređaja za vlaženje vazduha. Ako se vazduh vlaži vodenom parom, higrostat deluje na regulacioni ventil u pamom ovla-

živaču. Pomeranjem igle ventila poveća- va se, odnosno smanjuje protok pare kroz aparat za vlaženje, odnosno dotok u stm-

ju vazduha koji se vlaži (sl. 3.5). Parni ovlaživač omogućava kontinualnu regulaciju vlažnosti vazduha.

Ako se vazduh vlaži u maglenoj komori, higrostat deluje na cirkulacionu pumpu za vodu (sl. 3.4). Kada se u prostoriji dostigne maksimalna dozvoljena vlažnost, higrostat isključuje pumpu za vlaženje. Vazduh se i dalje priprema u klima-komori, ali se ne vlaži, tako da vlažnost vazduha u prostoriji postepeno opada. Kada higrostat registraje da je dostignuta donja gra- nična vrednost željene vlažnosti, ponovo se uključuje pumpa za vlaženje i vazduh

se opet vlaži u maglenoj komori. Za vla- ženje vazduha u maglenoj komori primenjuje se dvopoložajna regulacija (uklju- čeno-isključeno). Mogućnosti precizne regulacije relativne vlažnosti vazduha su,

jasno, znatno manje nego kada se vazduh vlaži parnim ovlaživačem.

Kada je leti potrebno regulisati relativ-

nu vlažnost vazduha u klimatizovanoj pro-

storiji, higrostat deluje na regulacioni ventil hladnjaka. Ovaj način regulisanja

je već opisan.

P I T A N JA

1. Koji zadatak ima regulacija postrojenja za klima-

tizaciju?2. Koje elemente sadrži regulacioni uređaj?

3. Štaje termostat?4. Kakva je razlika između presostata i diferencijal-

nog presostata?

199



5. Koji sve postoje tipovi regulacionih ventila?6. Kako se reguliše hladnjak, a kako grejač?7. Šta predstavlja regulacija preko tačke rose?

8. Kako deluje mraz-termostat?9. Kako se kontroliše zaprljanost filtra?

10. Kako se reguliše relativna vlažnost vazduha u klimatizovanoj prostoriji?

-'l- ■

j|i

i

.. / .T) I3t,.:<>* W j '! ')'•

i r u o n f n i f f T r b '

^r l i Tt:

; .oii,;

\

I

\u cn

4



5. EKSPLOATACIJAI ODRZAVANJE

POSTROJENJA ZA KLIMATIZACIJU

Osnovni elementi klimatizacionog po-

strojenja su:

- toplotni izvor (kotao);

- rashladno postrojenje;

- klima-komora;

- razvod kanala i cevna mreža;

-elementi za ubacivanje i izvlačenje

vazduha;

- merno-regulacioni uređaji i auto-

matika.

Tokom rada klimatizacionog postro-

jenja, pojedini elementi se pokreću (žalu-

zine, pumpe, ventilatori, ventili), vazduh i

voda struje kroz instalaciju, postoje ter- mičke dilatacije, metalni delovi izloženi

su koroziji. Sve to utiče da se tokom vre-

mena pojedini delovi postrojenja kvare i

dovode u pitanje rad celog sistema. Da bi

se sprečili česti kvarovi i rad ne bi preki-

dao, postrojenje za klimatizaciju je neop-

hodno održavati. Pravilnim održavanjem

postiže se ispunjavanje osnovnih funkcio-

nalnih zadataka klimatizacije, maksimalna

efikasnost uređaja, pouzdanost i sigurnost

u radu.

Postoje preventivno održavanje kli-

matizacionog postrojenja i zaustavno

održavanje u slučaju kvara (havarije).

Preventivno održavanje obuhvata redo-

vno održavanje električnih instalacija,

cevovoda i armature, čišćenje kondenza-

tora i isparivača, pregled kotlova, gorioni-

ka, pumpi, ventilatora, pomoćnih uređaja,

merno-regulacione opreme i automatike.

U zavisnosti od učestalosti i obima

posla, preventivno održavanje može biti:

redovno (svakodnevno), periodično (mese- čno, na kraju grejne sezone) i generalni

remont. Teško je dati generalno uputstvo

za rukovanje i održavanje klimatizacio-

nog postrojenja, jer postoji veliki broj klimatizacionih sistema, vrlo različitih po

složenosti, veličini, elementima i načinu

eksploatisanja. Svakako da se ne mogu na

isti način održavati lokalni klimatizeri i

velika centralna postrojenja sa desetina-

ma pojedinačnih klimatizacionih sistema.

Svako postrojenje ima svoje specifičnosti,

pa način održavanja sistema mora biti pri-

lagođen njegovim tehničkim zahtevima. Uobičajeno je da se pri izradi projektne

dokumentacije i, kasnije pri izvođenju

radova, napiše uputstvo za upotrebu i

održavanje klimatizacionog postrojenja.

Plan održavanja zasniva se na iskustvu

u eksploataciji sličnih postrojenja u obje-

ktima iste ili slične namene. Plan treba da

obuhvati: vrstu i postupak održavanja, učestalost pregleda elemenata i uređaja,

spisak materijala i rezervnih delova koje

treba da ima služba za održavanje itd. Isu-

više česti, detaljni pregledi celokupnog

postrojenja mogu da budu previše skupi,

pa samim tim i ekonomski neopravdani. Nasuprot tome, pri retkim pregledima sta-

nja postrojenja, veća je verovatnoća pojave velikih kvarova i havarija, jer jedan

kvar, ako se ne otkrije na vreme i ne ot-

kloni, može da prouzrokuje niz drugih kva-

rova koji mogu dovesti do potpunog pre-

201



stanka rada celog postrojenja. Za sanira-

nje takvog stanja potrebno je duže vreme

i velika materijalna ulaganja.

Rad klimatizacionog postrojenja je ug-

lavnom automatizovan. Na kontrolnom

ormanu (kontrolnoj tabli), na kome se

nalaze prekidači za uključivanje i isklju-

čivanje ventilatora, cirkulacionih pumpi,

kompresora i dr., obično se nalaze kon-

trolne lampice koje pokazuju trenutni sta-

tus pojedinih elemenata i uređaja klimati-

zacionog postrojenja (u funkciji ili van

funkcije). Neregularna stanja obično se

označavaju crvenom svetlošću, ponekad i

u sprezi sa zvučnim signalom. To je znak rukovaocu postrojenja da je potrebno

otkriti i otkloniti kvar.

Način održavanja kotla zavisi od nje-

govog tipa i veličine - da li je toplovodni, vrelovodni ili parni kotao, kao i od toga

da li je kotao na čvrsto i tečno gorivo. Pro- izvođači kotlova dostavljaju uputstvo za

upotrebu i održavanje isporučenog kotla.

Svi proizvođači zahtevaju da se kotao i

kotlarnica održavaju u čistom stanju i u

granicama dozvoljene vlažnosti. Curenje

radnog fluida (vode ili pare) na spojevima

cevovoda, ventilima i armaturi treba što

pre otkloniti. Svakodnevno, pre puštanja

kotla u rad, treba proveriti da li je nivo

vode u parnom kotlu na preporučenom

nivou. U sistemima toplovodnog grejanja

treba prokontrolisati da li je instalacija

potpuno ispunjena vodom. Za dopunja-

vanje instalacije obavezno treba koristiti

hemijski pripremljenu vodu. Hemijski ne-

pripremljena voda koja se direktno dodaje

iz vodovoda stvara kamenac. Regulacioni

ventili su naročito osetljivi na nečistoće u

kotlovskoj vodi. Kotlovi se dopunjuju vo-

dom na hladno. U zagrejan kotao ne sme

se uvoditi hladna voda, jer dolazi do termi-

čkih naprezanja koja mogu da izazovu

prskanje kotla.

Proizvođači rashladnih uređaja daju

detaljna uputstva za rukovanje i održa-

vanje svojih proizvoda. Rashladni agrega-

ti (čileri) imaju kontrolne table na kojiraa

se prate sve relevantne veličine vezane za

rad uređaja. Odstupanje bilo kog parame-

tra izvan dozvoljenih vrednosti signalizu-

je se na kontrolnoj tabli. Ako odstupanje

nekog parametra može da ugrozi bezbe-

dan rad uređaja i eventualno prouzrokuje

štetu, automatika isključuje uređaj. Dana-

šnji rashladni agregati imaju vrlo visok

stepen samozaštite od preopterećenja i ne-

regularnog pogona.

Klima-komora, takođe, zahteva redo-

van pregled i održavanje. Element koji se

najčešće servisira je filtar. Tokom rada fil-

tar se prlja i kada se dostigne granična

(maksimalna dozvoljena) zaprljanost,

čisti se ili menja (zavisno od tipa). Dužina

rada filtra zavisi od namene objekta. Uče-

stalost kontrole zaprljanosti i zamene fil-

tara određena je na osnovu iskustva za

datu vrstu objekta. Najbolje rešenje je da

se zaprljanost filtra meri diferencijalnim

presostatom.

Elektromotor i ventilator najčešće su

povezani kaišem. Kaiš treba da bude pra-

vilno pritegnut. Ako je labav, nastaje pro-

klizavanje, pa se smanjuje broj obrtaja i

kapacitet ventilatora. Previše nategnut

kaiš izložen je prevelikim mehaničkim

naprezanjima i češće se kida.

Oko klima-komore, na cevnom razvo-

du postoje ventili (zaustavni, regulacioni,

nepovratni itd.). Ako cure, potrebno je pro-

meniti zaptivku (prepakovati ih). Povre-

meno treba prokontrolisati da li se voda

ravnomerno rasprskava (po celom popre-

čnom preseku) u maglenoj komori. Odva-

jače nečistoće treba povremeno otvoriti i

očistiti.

202



Kanali za vazduh najčešće ne zahteva- juposebno održavanje. Jedino se u veoma

zaprljanim sredinama taloži prašina u kanalima, pa ih je povremeno potrebno oči- stiti. Na tim kanalima predviđeni su po- sebni otvori za pregled zaprljanosti i

čišćenje.Cevovodi za toplu i hladnu vodu, paru

i rashladni fluid ne smeju biti začepljeni (vazdušnim čepovima ili nečistoćom). Cevovodi moraju biti zaštićeni od korozi-

je i termički izolovani. Izolacija treba da

bude neprekidna i zaštićena od eventualnih mehaničkih oštećenja.

Elementi za izvlačenje vazduha su iz- loženiji prljanju od elemenata za ubacivanje vazduha. Kroz te elemente prolazi pripremljen (prečišćen) vazduh, dok se kroz odsisne elemente zagađen vazduh izvlači iz prostorije. Zbog toga se odsisne re- šetke, pogotovo u postrojenjima industrijske klimatizacije, moraju povremeno čisti- ti. Jednostavniji elementi za ubacivanje

(rešetke, anemostati, difuzori) obično ne

zahtevaju redovni pregled i održavanje. Međutim, složeniji uređaji za ubacivanje, kao što su: kutije za rasterećenje, aparati za mešanje, uređaji za ubacivanje promenljive količine vazduha, imaju pokretne delove, tako da je povremeno potrebno prokontrolisati njihov rad, podmazati

ih i sl.

Automatika klimatizacionih postrojenja obuhvata električne uređaje, davače i izvršne organe (čiji su delovi pokretni). Svi ovi elementi podložni su kvaru. Zbog

toga ih je potrebno redovno kontrolisati da bi se utvrdilo da li automatika pravilno

radi. Često se oko automatskih regulacionih ventila predviđaju obilazni vodovi sa ručnom regulacijom. Ako automatika

otkaže, rad sistema se prebacuje na obilazni vod. Takvo rešenje bi trebalo da se

primenjuje samo privremeno, dok se element automatike ne popravi. Bez potpune

automatske regulacije teško je ostvariti

ekonomičan pogon klimatizacionog po-

strojenja.

PITAN JA

1. Sta je preventivno održavanje klimatizacionog si-stema?

2. Sta treba da sadrži plan održavanja klimatiza-

cionog postrojenja?

3. Kako se kotao dopunjava vodom?4. Šta spada u osnovno odižavanje klima-komore?5. Kako se održavaju kanali za vazduh?6. Zašto su odsisne rešetke više izložene prljanju

nego rešetke za ubacivanje?

203



6. TERMODINAMIČ KE OSNOVE I RADNI

PROCESI RASHLADNIH UREĐ AJA

6.1. DRUGI ZAKON

TERMODINAMIKE

Prvi zakon termodinamike uči da se energija ne može ni stvoriti ni uništiti, već se

samo može transformisati iz jednog oblika u drugi. Međutim, na osnovu ovog zakona ne može se odgovoriti na pitanje da

li je posmatrani proces transformacije

energije moguć i u kom smeru će se on

odvijati. Ovim problemom bavi se Drugi zakon termodinamike koji se može for- mulisati na nekoliko načina. Dve najčešće

formulacije su sledeće:- Toplota ne može preći, sama od se-

be, sa tela niže temperature na telo više

temperature ni neposredno ni posredno

(Klauzijusov postulat).

—Nije moguće napraviti mašinu sa pe- riodičnim dejstvom čiji bi jedini učinak

bio podizanje nekog tereta na račun hla- đenja jednog toplotnog izvora (Plankova

formulacija).

Prva formulacija Drugog zakona termodinamike, u stvari, znači da toplota

spontano (sama od sebe) može da pređe

samo sa tela više na telo niže temperature. Taj proces traje sve dok se ne postigne

ravnoteža, odnosno dok se temperature ta

dva tela ne izjednače. Obmuti proces, tj. kada toplota prelazi sa tela niže na telo

više temperature, moguć je samo ako se

uloži dodatni rad.Kada bi postojala mašina opisana u

dmgoj formulaciji Drugog zakona termo-

dinamike, to bi značilo da je moguće da toplotna mašina radi samo sa jednim iz- vorom toplote (perpetuum mobile druge vrste). To bi dalje značilo da bi takva ma- šina mogla da daje rad samo na račun hla- đenja atmosfere, morske vode ili nekog

drugog, praktično neiscrpnog, izvora to-

plote, što bi predstavljalo rešenje energet- skih problema čitavog čovečanstva. To, naravno, nije moguće pošto je za dobijanje korisnog rada neophodno da postoje najmanje dva tela između kojih postoji ter- mička neravnoteža (toplotni izvor i toplotni ponor).

6.2. LEVOKRETNI KRUŽNIPROCESI. KRUŽNI PROCES U

RASHLADNOM POSTROJENJU

U termičkim uređajima i postrojenjimaod

posebnog je značaja razmena energije u vidu rada i toplote koju radno telo razme-

njuje sa okolinom. Ako se proces izvodi tako da radno telo, u kratkim vremenskim

intervalima, trpi niz uzastopnih promena stanja, pri čemu se svaki put vraća u isto početno stanje, takav se proces naziva

kružni proces ili ciklus.Za razliku od desnokretnog kružnog

procesa, kod levokretnog kružnog proce-

sa smer promene stanja je suprotan smeru

kretanja kazaljke na satu, kao što je prikazano na slici 6.1. Na ovoj slici je takođe moguće uočiti da se toplota (Q,), potrebna za širenje radnog fluida (povećanje v), na

20 4



57. 6.3. — Šem a ras hlad nog pos trojen ja i T-s dijagram levo kretnog Kar no ov og ciklusa

koncipiran teorijski ciklus pogodan je za analizu pošto je najpribližniji ciklusima u najrasprostranjenijim stvarnim rashladnim uređajima. Pri tom treba imati u vidu da često telo koje se hladi ili telo kome se predaje toplota ima konačne toplotne kapacitete. To znači da se temperatura ta-

kvih tela u toku hlađenja ili u toku zagrevanja menja. U tom slučaju više nije reč o hlađenju između konstantnih temperatura, pa je potrebno razmatrati neki drugi kružni proces umesto Karnoovog.

6.3. TOPLOTA HLAĐENJA, UTROŠENI RAD I KOEFICIJENT

HLAĐENJA

U najopštijem slučaju, hlađenje nekog tela znači oduzimanje toplote tom telu. Oduzeta toplota naziva se toplota hlađe- nja i izražava se u jedinicama za energiju (J ili kJ). Kod rashladnih uređaja, toplota hlađenja (Q0 - sl. 6.3) jeste količina toplo-

te koja se preda rashladnom fluidu koji protiče kroz isparivač, prouzrokujući isparavanje (promenu faze) tog fluida. Toplo- ta hlađenja je u T-s dijagramu predstavlje-

na šrafiranom površinom. Važan podatak je i količina toplote oduzeta na isparivaču u jedinici vremena koja predstavlja rashladni kapacitet posmatranog postrojenja, i koja se izražava u jedinicama za snagu (W ili kW). Ova količina toplote, osim toplote koja se oduzima hlađenom telu, obu-

hvata i sve ostale količine toplote koje

opterećuju rashladnu instalaciju, odnosno njen isparivač koji se nalazi u hlađenom

prostoru. Uobičajeno se toplotno optereće- nje rashladnog uređaja proračunava kao zbir osam parcijalnih opterećenja koja obuhvataju:

- prolaz toplote iz okoline kroz zidove hlađene komore,

-rashlađivanje i smrzavanje proizvoda,

- infiltraciju ili provetravanje toplim

vazduhom iz okoline,- toplotu koja se oslobađa biološkim

procesima u uskladištenim proizvo- dima,

- stvaranje inja na isparivaču,- rad ljudi,- osvetljenje,- rad ventilatora na isparivačima.

206



Utrošeni rad ( L) jeste rad neophodan zapogon rashladnog uređaja i u T-s dijagramu (sl. 6.3) predstavljen površinom

1-2-3-4.Mera ekonomičnosti levokretnog kru-

žnog procesa, odnosno rada rashladnih

postrojenja, jeste koeficijent hlađenja (e). Onse definiše kao odnos količine toplote oduzete na isparivaču - toplote hlađenja (Q0) i utrošenog rada ( L):

Koeficijent hlađenja levokretnog po-

vratnog ciklusa koji radi pri konstantnim

temperaturama toplotnog goriva i toplotnog ponora (Karnoov ciklus) najveći je mogući koeficijent. Sledeći definiciju, koeficijent hlađenja za Karnoov ciklus dat na slici 6.3, moguće je prikazati na sledeći način:

Qo= T A s = T0

L (T - T 0)-As T - T 0

Pošto su procesi koji se ostvaruju u praksi nepovratni, to se (sk), kao maksimalni mogući koeficijent hlađenja, koristi zaocenjivanje efikasnosti realnih procesa koji se izvode u istim temperaturskim

granicama. Posmatranjem jednačine 6.2, lako je zaključiti da ukoliko je razlika temperatura toplotnog izvora - hlađenog tela (7) i toplotnog ponora - okoline (T 0) veća, utoliko je koeficijent hlađenja lošiji. Izovog zaključka sledi osnovno pravilo tehnike hlađenja da ne treba hladiti na temperaturu nižu od potrebne, niti raditi sa temperaturom tela kome se predaje

toplota višom od potrebne, jer će se u tom

slučaju trošiti više energije nego što je neophodno (koeficijent hlađenja biće manji).

6.4. TEORIJSKI CIKLUS JEDNOSTEPENE PARNE

KOMPRESORSKE RASHLADNE

MAŠINE U T-s DIJAGRAMU

U cilju usavršavanja i približavanja realnim

uslovima i mogućnostima rada postrojenja čija je šema prikazana na slici 6.3, izvršene su određene izmene. Utvrđeno je da je rad koji se dobija u ekspanzionom

cilindru posmatrane rashladne mašine mali i praktično neupotrebljiv, pa je ekspanziona mašina zamenjena prigušnim

ventilom u kome se kondenzovana teč- nost rashladnog fluida prigušuje sa pri-

tiska kondenzacije na pritisak isparavanja. Osim toga, stalna opasnost od tečnog udara u kompresoru, odnosno od naglog povišenja pritiska u cilindru kompresora usled sabijanja nestišljive tečnosti rashladnog fluida, razlog je što se sa ,,vlažnog“ usisavanja kompresora prešlo na ,,suvo“ usisavanje. To znači da je proces ispara-

vanja rashladnog fluida u isparivaču orga- nizovan tako da se u isparivač dovodi tačno onoliko tečnosti rashladnog fluida koliko u njemu ispari, pa kompresor umesto vlažne usisava suvozasićenu paru. Ova- ko koncipirana jednostepena (sabijanje u

jednom kompresoru) parna rashladna ma- šina i odgovarajući T-s dijagram šematski su prikazani na slici 6.4.

Sa svim uvedenim izmenama, posmatrani ciklus se odvija na sledeći način. Kompresor usisava suvozasićenu paru (x = 1) rashladnog fluida koja izlazi iz isparivača sa stanjem (1) i sabija je izen- tropski (s = const ) od pritiska isparavanja (po) na pritisak kondenzacije (p) - do stanja (2). U kondenzatoru se odvija izo-

barski proces (p = const) tokom koga se pregrejana para rashladnog fluida stanja (2) hladi do gornje granične krive (x = 1) i dalje kondenzuje do stanja ključale teč-

207



K j

K o n d e n z a t o r

—wwv-P . T

P r i g u š n i

v e n t i l

Po’To■AAAA/V

I s p a r i v a č

LIE-K o m p r e s o r

Sl. 6.4. Šema i T-s dijagram jednostepene parne kompresorske rashladne mašine

nosti (x = 0) - stanje (3), na račun zagre-vanja medijuma za hlađenje kondenzato-ra. Posle toga, tečnost rashladnog fluida

prigušuje se u prigušnom ventilu po izen-talpi (h = const ) do pritiska isparavanja istanja (4). Vlažna para stanja (4) izobar-ski (i izotermski) isparava u isparivaču,oduzimajući toplotu hlađenom objektu i

vraćajući se u početno stanje (1).Zamena procesa sabijanja vlažne pare

i ekspanzije ključale tečnosti procesimasabijanja suve pare i prigušivanjem klju-čale tečnosti, dovodi do znatnog odstupa-nja ovog procesa od levokretnog Karno-ovog ciklusa. Budući da je koeficijenthlađenja Karnoovog ciklusa maksimalan,

jasno je da će koeficijent hlađenja ciklusasa uvedenim izmenama biti manji, odno-sno da će ovakav ciklus biti manje efika-san.

6.5. PRIGUŠIVANJE IPREHLAĐ IVANJE TEČ NOSTI

RASHLADNOG FLUIDA, MASENAIZAPREMINSKA RASHLADNA

SPOSOBNOST

6.5.1. MASENAI ZAPREMINSKARASHLADNA SPOSOBNOST

Dve bitne fizičke veličine koje se poja-vljuju u proračunima i analizama radarashladnih uređaja jesu specifična masenai specifična zapreminska rashladna spo-sobnost.

Specifična masena rashladna sposob-nost (obeležava se sa qo) predstavlja to-

plotu hlađenja po 1 kg rashladnog fluida

koji se prigušuje u prigušnom ventilu.Ona se koristi za izračunavanje protokarashladnog fluida kroz isparivač, koji sedobija deljenjem potrebnog rashladnogkapaciteta isparivača (toplota hlađenja u

jedinici vremena) sa specifičnom mase-nom rashladnom sposobnošću. Ova ve-ličina je ,,specifična“ zato što zavisi oc

osobina rashladnog fluida i od vrste ras-hladnog ciklusa koji se razmatra. Ako se posmatra ciklus prikazan u T-s dijagramuna slici 6.4, specifična masena rashladna

2 08



sposobnost može se definisati kao razlikaentalpija stanja (1) i (4) i predstaviti šrafi-ranom oblašću u tom istom dijagramu:

% = \ ~ K [kJ/kg]. (5 3 )

Druga bitna fizička veličina je speci-fična zapreminska rashladna sposobnost(qv). Ona predstavlja količinu toplotehlađenja koja se u isparivaču oduzmehlađenom objektu po 1 m3 suvozasićene

pare koju iz isparivača usisava kompre-sor:

4v = % k J/m 3]. (6.4)V0

Pri tome v" [m3/s] predstavlja specifi-čnu zapreminu suvozasićene pare ras-hladnog fluida na pritisku isparavanja. qv zavisi od osobina rashladnog fluida i odtemperatura isparavanja i kondenzacije.Značaj specifične zapreminske rashladnesposobnosti ogleda se u činjenici da ovaveličina određuje dimenzije rashladnoguređaja. Veće (r/v) znači manje dimenzijeelemenata rashladne instalacije, pri istomrashladnom kapacitetu uređaja.

6.5.2. PRIGUŠIVANJE IPREHLAĐ IVANJE TEČ NOSTI

RASHLADNOG FLUIDA

Već je utvrđeno, logičnim rasuđivanjem,da je zamena procesa ekspanzije u eks-

panzionoj mašini procesom prigušivanjarashladnog fluida u prigušnom ventilu,dovela do smanjenja koeficijenta hlađe-nja ovog rashladnog ciklusa. Egzaktnu

potvrdu ovog tvrđenja moguće je dobiti

analizom T-s dijagrama na slici 6.4. Saovog dijagrama se može videti da se pri-gušivanjem smanjuje specifična masenarashladna sposobnost, u odnosu na odgo-varajuću veličinu kod Karnoovog ciklusa,za (Aq0). Isto tako, utrošeni rad se pove-ćava sa (A /) pa je iz definicije koeficijentahlađenja jasno da će koeficijent hlađenjaovog ciklusa biti manji od koeficijentahlađenja Karnoovog ciklusa:

_ g o k -A go

/k +A/(6.5)

Štetan uticaj prigušivanja na koefici-

jen t hlađenja utoliko je veći ukoliko jeveća razlika temperatura isparavanja ikondenzacije, zato što povećanje razlikaovih temperatura prouzrokuje povećanje(Aqf)) i (A/), i samim tim smanjenje koefi-cijenta (s). Da bi se umanjio štetan uticaj

prigušivanja na koeficijent hlađenja (e ), tečnost rashladnog fluida se prehlađuje naizlazu iz kondenzatora. Ovo prehlađiva-nje se obavlja ili u samom kondenzatoruili u posebnom razm enjivaču toplote -

prehlađivaču, u kome se tečnost rashla-dnog fluida prehlađuje na račun zagre-vanja vode za hlađenje kondenzatora(sl. 6.5). Ovom intervencijom postiže se

povećanje specifične masene rashladnesposobnosti u odnosu na ciklus na slici

6.4 za (Ag0), čime se povećava i koeficijent hlađenja (s).

^ _ q0+Aq0

l(6.6)

Treba napomenuti da se za većinu uo- bičajenih rashladnih fluida izobare u obla-sti tečnosti praktično poklapaju sa do-

njom graničnom krivom. Zbog toga seizobara procesa u prehlađivaču 3-4 pre-klapa sa krivom x = 0 .

2 0 9



SI. 6.5. -Šema i T-s dijagram jednostepene rashladne mašine sa prehlađivanjem tečnosti

rashladnog jluida na izlazu iz kondenzatora

P I T A N J A

1. K o j e s u d v e n a j č e š ć e f o r m u l a c ij e D r u g o g z a k o n a

t e r m o d i n a m i k e ?

2 . K a k o s e o d v i j a j u l e v o k r e t n i k r u ž n i p r o c e s i ( o b j a s -

n i t e n a p r i m e r u r a s h l a d n o g p o s t r o j e n j a k o j e r a d i

p o K a r n o o v o m k r u ž n o m p r o ce s u )?

3 . S t a s u to p l o t a h l a đ e n j a , u t r o š e n i r a d i k o e f i c i j e n t

h l a đ e n j a ?

4 . N a š e m i i T-s d ij ag r am u j e d n o s t e p e n e p a rn e k o m -

p r e s o r s k e m a š i n e , o b j a s n i ti k o j e s u iz m e n e u

o d n o s u n a m a š in u k o j a ra di p o K a r n o o v o m c ik -

lu su?

5 . Š t a s u m a s e n a i z a p r e m i n s k a r a s h la d n a sp os o-

b n o s t i z b o g č e g a s u v a ž n e z a p r o u č a v a n j e rash-

l adn ih post ro jenja?

6 . Z b o g č e g a p r i g u š i v a n j e t e č n o s t i r a s h l a d n o g flui-

d a s m a n j u j e k o e f i c i j e n t h i a đ e n j a ?

7 . K a k o p r e h l a đ iv a n j e t e č n o s t i r a s h l a d n o g fl u id a na

i z l a z u i z k o n d e n z a t o r a u t ič e n a k o e f i c i j e n t hla đe -

nja (nacrtat i T-s d i jagram)?



7. RA SHL AD NI UREĐAJI

7.1. VRSTE RASHLADNIH

POSTROJENJA

7.1.1. PODELA RASHLADNIHPOSTROJENJA

Rashladna postrojenja se mogu podelitina osnovu nekoliko kriterijuma, i to pre-ma:

- fizičkom stanju radnog tela;

-obliku energije potrebne za ost-varenje procesa hlađenja;

- kapacitetu hlađenja i

-temperaturi do koje se hladi hlađeniobjekat.

- Na osnovu fizičkog stanja radnogtela razlikuju se postrojenja kod kojih se

proces ostvaruje na osnovu fazne trans-formacije (para - tečnost) radnog fluida(kompresorski, ejektorski i apsorpcionirashladni uređaji), postrojenja koja rade sa

vazduhom kao rashladnim fluidom (,,vaz-dušni“ kompresori) i postrojenja kod kojihse koristi Peltieov termoelektrični efekat(termoelektrični uređaji).

- Prema obliku energije potrebne zaostvarenje procesa hlađenja, rashladna

postrojenja se dele na kompresorska (ko-riste mehaničku energiju), ejektorska i

apsorpciona (koriste toplotnu energiju) itermoelektrična postrojenja (koriste elek-tričnu energiju).

- Na osnovu kapaciteta hlađenja, ra-shladna postrojenja se dele na:

- mala,

- srednja (komercijalna),

- velika (industrijska).

Mali rashladni uređaji podrazumevajuuređaje do oko 1 kW rashladnog kapacite-ta. U ovu kategoriju spadaju frižideri zadomaćinstva, specijalni laboratorijski ure-đaji i najmanji sobni klimatizeri. Podsrednjim - komercijalnim rashladnimuređajima podrazumevaju se uređaji ka-

paciteta do 15 kW koji se koriste u trgo-

vinama i ugostiteljstvu, u bolnicama, zahlađenje mobilnih sredstava (kamioni, au-tobusi, vagoni) itd. Velika - industrijskarashladna postrojenja obuhvataju oblastrashladnih kapaciteta od 15 do više hilja-da kilovata. U ovu kategoriju mogu sesvrstati postrojenja koja se koriste u hla-dnjačama, pivarama, za klimatizaciju ve-

likih poslovnih objekata, u hemijskoj ifarmaceutskoj industriji...

- Prema temperaturi do koje se hladihlađeni objekat, procesi u rashladnim

postrojenjima se dele na kriogene (satemperaturama ispod -100°C), niskotem-

peraturske (od -100°C do -30°C), sre-dnjetemperaturske (od -30°C do —10°C) i

visokotemperaturske procese (od -10°Cdo +20°C).

211



7.1.2. KOMPRESORSKIRASHLADNI UREĐ AJI

Kompresorski rashladni uređaji su naj-rasprostranjenija vrsta rashladnih uređaja.Osnovni element ove vrste uređaja je

kompresor. On sabija paru koja u ispari-vaču nastane isparavanjem rashladnogfluida sa pritiska isparavanja na pritisakkondenzacije. Na taj način kompresor, uzutrošak rada potrebnog za njegov pogon,ostvaruje levokretni kružni proces oduzi-majući toplotu telu niže temperature (to-

plota potrebna za isparavanje rashladnogfluida u isparivaču), i predajući je telu višetemperature (medijum za hlađenje kon-denzatora). Detaljniji opis vrsta, načinarada i elemenata kompresorskih rashla-dnih uređaja biće dat u narednim poglav-ljima.

7.1.3. APSORPCIONI RASHLADNI

UREĐ AJI

Jedan od najstarijih tipova rashladnih ure-đaja je apsorpcioni rashladni uređaj. Kodnjega se osim rashladnog medijuma, koji

predstavlja neko lako isparljivo i rastvor-ljivo sredstvo (najčešće amonijak), koristii sekundarni medijum - apsorbent (najče-

šće voda). Najvažnija osobina apsorbenta I je da pri višim temperaturama apsorbujelmanje, a pri nižim više pare rashladnoglmedijuma. Ovaj tip postrojenja nema kom-1

presor pa njegovu ulogu preuzimaju ap-1sorber i generator. I

U prve apsorpcione uređaje spada ma-

šina koju je napravio Edmund Kare. Toje

mašina periodičnog dejstva (nije hladilakontinualno) i njena šema je data na slici

7.1. Princip rada ove mašine je sledeći.Zagrevanjem (parom) bogatog rastvorarashladnog medijuma u apsorbentu kojise

nalazi u generatoru, iz ovog rastvora isparava lakše isparljiva komponenta - ras-hladni medijum. Za to vreme zatvoreni su

prigušni ventil i ventil između isparivačaigeneratora. Posle toga rashladni medijum

prelazi u tečno stanje u kondenzatoru, pa

se skuplja u resiveru (skupljaču). Kada seu resiveru skupi dovoljno tečnosti rashla-dnog medijuma, obustavlja se grejanjei

počinje hlađenje (vodom) generatora kojitako preuzima ulogu apsorbera. Ventil iz-među apsorbera i isparivača i prigušni ven-til se otvaraju. Tečnost rashladnog medi-

juma isparava u isparivaču hladeći okolni

prostor, a apsorbent apsorbuje nastalu pa-m. Kada se rastvor u apsorbem obogati ra-

57. 7.1. - Periodična apsorpciona rashladna mašina

21 2



shladnim medijumom, prekida se periodhlađenja i ponovo počinje period grejanjageneratora. Vremenom je ovaj tip mašineunapređen tako što su apsorber i genera-tor razdvojeni a između njih je postavlje-na pumpa, čime je proces hlađenja postao

kontinualan.

7.1.4. EJEKTORSKIRASHLADNIUREĐ AJI

Ejektorski rashladni uređaji su veomaatraktivni je r rade mimo i bez šuma. Prin-cipijelna šema rada ejektorske mašine ko-

ja radi sa vodom data je na slici 7.2. Pro-

ces hlađenja ostvamje se tako što para pod pritiskom struji iz parnog kotla (PK) umlaznik (M). U mlazniku para ekspandirado pritiska koji je nešto ispod pritiska u is-

parivaču (R), pri čemu joj brzina poraste.Ta „brza para“ povlači pam iz isparivačau kome se snižava pritisak, zbog čega

jedan deo vode isparava na račun hlađe-

nja ostale količine vode. Dve struje paremešaju se i odlaze u difuzor (D) gde sesmanjuje brzina i pritisak pare povišavado pritiska kondenzacije. U kondenzatom(Kd) para se kondenzuje i jedan deo vode

se pumpom (P) vraća u kotao a drugi deose prigušuje u prigušnom ventilu (PV) ivraća u isparivač.

7.1.5. TERMOELEKTRIČ NI

RASHLADNI UREĐ AJI

Rad termoelektričnih rashladnih uređajazasniva se na Peltierovom efektu, premakome, kada se strajnom kolu, koje se sa-stoji od dva različita provodnika spojenana krajevima, dovede jednosmerna straja,

jedan kraj će se zagrevati a dragi hladiti.Tako će se na jednom spoju održavati

temperatura niža a na dragom viša od temperature okoline. Uređaji koji rade naovom principu su u suštini veoma jedno-stavni, rade bešumno, nemaju pokretnihdelova pa nema ni njihovog habanja. Me-đutim, njihovi osnovni nedostaci su loškoeficijent hlađenja i visoka cena polu-

provodnika koji se kod njih koriste. Upra-

vo zbog toga uređaji ove vrste su našli primenu u specifičnim oblastima - za hla-đenje elektronske opreme raketa i svemir-skih brodova, za frižidere i klimatizere u

podmornicama itd.

7.2. RASHLADNI FLUIDI

7.2.1. KRITERIJUMI ZAIZBORRASHLADNIH FLUIDA

Radni fluidi koji se koriste za ostvarivanje procesa hlađenja u rashladnim uređajimanazivaju se rashladni fluidi. Da bi rashla-dni uređaj mogao da radi što efikasnije (uzšto manji utrošak energije za pogon ure-đaja, vode za hlađenje kondenzatora, mate-

rijala za gradnju samog uređaja i sl.), i da bi se izbegla opasnost od štetnog delova-nja na čoveka i njegovu okolinu, ras-hladni fluid mora da ispunjava sledećeuslove:

213



- da ima što veću toplotu isparavanjar [kJ/kg], pošto to obezbeđuje manju ko-ličinu rashladnog fluida koji cirkuliše krozinstalaciju i veći koeficijent hlađenja (e);

- da specifični toplotni kapacitetc [kJ/kgK] bude što manji, jer se tako

smanjuje uticaj prigušivanja na odstupa-nje posmatranog ciklusa od Karnoovogciklusa;

- potreban rad sabijanja pare rashlad-nog fluida treba da bude što manji, čimese obezbeđuje da koeficijent hlađenja real-nog ciklusa bude bliži maksimalno mogu-ćem koeficijentu hlađenja Karnoovog

ciklusa;- kritična temperatura rashladnog flui-da treba da je što je moguće viša od maksi-malne moguće temperature kondenzacije,

je r se na taj način obezbeđuje normalnoodvijanje procesa u kondenzatoru;

- specifična zapreminska rashladnasposobnost (qv) rashladnog fluida treba da

je što veća, jer ova veličina direktno utičena veličinu elemenata rashladne insta-lacije;

- temperatura smrzavanja rashladnogfluida mora da bude niža od najniže tem-

perature u rashladnom uređaju, kako bi sesprečilo smrzavanje rashladnog fluida;

- pritisak kondenzacije treba da je što

niži, a pritisak isparavanja što viši. Visoki pritisci kondenzacije otežavaju zaptivanjei povećavaju opasnost od eksplozije nadelu instalacije gde vlada visok pritisak.

Niski pritisci isparavanja i loša zapti-venost na odgovarajućim delovima insta-lacije prouzrokuju prodor vazduha i vlage,što nepovoljno utiče na rad čitavog rash-

ladnog uređaja;- nezapaljivost i neeksplozivnost;

- sposobnost mešanja sa uljima za pod-mazivanje kompresora osobina je ras-

hladnog fluida o kojoj se mora voditi ra-čuna prilikom konstruisanja rashladnoauređaja;

- visoka dielektrička otpornost u rad«sa hermetički zatvorenim kompresorima;

- ne sme da postoji korozivno ili ras-

tvarajuće dejstvo rashladnog fluida nametale i zaptivne materijale od kojihjenapravljena rashladna instalacija;

- rashladni fluidi koji su toksični nesmeju se upotrebljavati u instalacijamazaklimatizaciju prostorija u kojima boraveljudi;

- laka kontrola isticanja rashladnog

fluida radi efikasnog pronalaženja mestaisticanja;- niska cena i jednostavna i pouzdana

mogućnost nabavke.

7.2.2. VRSTE RADNIH FLUIDAURASHLADNIM MAŠINAMA

Rashladni fluidi koji se najčešće upotrebljavaju u rashladnim uređajima su freonii amonijak.

Freoni su zajednički naziv za rashlad-ne fluide (R11, R12, R22, R502...) koji su,u stvari, halogeni derivati metana i etana.

Njihova zajednička osobina je relativnomala toplota isparavanja, ne reaguju sa

metalima koji se koriste u rashladnimuređajima ali rastvaraju prirodnu gumu pase ona ne može upotrebljavati kao zap-tivni materijal. Veoma je značajno da fre-oni nisu otrovni ni zapaljivi ali u plamenuse razlažu, pri čemu nastaju i manje ko-ličine veoma otrovnog fozgena. Osim ovo-ga, freoni veoma slabo rastvaraju vodu,

dobri su dielektrici i većina njih se dobromeša sa uljima.

214



Pri čemu mora da bude zadovoljenuslov:

1+ m+ n — 2K + 2. (7.2)

Imajući sve ovo u vidu, opšta formulaza označavanje freona je:

R - ( K - \ ) ( l + \ )m , (7.3)s tim što broj atoma hlora dobija prema

jednačini (7.2). Tako, na primer, R-12znači da je (K - 1) = 0, (1 + 1) = 1 im = 2, odnosno da je K = 1,1 = 0. Iz for-mule (7.2) sledi da je n = 2 pa hemijskaformula za freon 12 glasi:

CF2C12. (7.4)

Ako jedinjenje sadrži i atome broma,dodaje se slovo B i broj odgovarajućihatoma (na primer R-13B1).

Brojevima od 400 do 500 označavajuse razne smeše a brojevima od 500 do 600označavaju se azeotropne smeše - smešečiji se sastav parne i tečne faze, na datom

pritisku, pri promeni faza ne razlikuje

(npr. R-502). Neorganska jedinjenja koja se koriste

kao rashladni fluidi označavaju se brojem700 i višim brojevima. N a primer:

R-702 - vodonik

R-717 - amonijak

R-718 - voda

R-728 —azot

R-744 - ugljen-dioksid.

7.3. ULJE U RASHLADNIM

UREĐ AJIMA

Ulje je sredstvo za podmazivanje kompre-sora čija je osnovna uloga da trenje i ha-

banje između pokretnih čvrstih površinasvede na najmanju moguću meru. Osimove primarne uloge, ulje ima i niz sekun-darnih uloga: odvođenje toplote od ležaje-

va i iz kartera kompresora, zaptivanje prostora između pare rashladnog fluidavisokog i niskog pritiska, redukovanje

buke koju generišu pokretni delovi ukompresoru, prevencija korozije i dr. Svoj-stva koja treba da zadovolji ulje za pod-mazivanje rashladnih kompresora, ima-

jući u vidu da ono dolazi u kontakt sarashladnim fluidom, jesu:

- da sadrže što manje vlage,

- da kiselost ulja bude što manja zbogmogućeg korozionog dejstva,

- što niža taČ ka zamućivanja (izdvajanja voska),

- što viša tačka paljenja,- što niža tačka stinjavanja zbog ni-

skih temperatura u pojedinim delovi-ma instalacije.

Veoma bitna osobina ulja je i njegovarastvorljivost u rashladnim fluidima. Onazavisi od vrste rashladnog fluida i od ve-ličine pritiska i temperature.

Većina freona odlično rastvara ulje, štomože da izazove niz problema. Kada seuključi kompresor, naglo se snižava priti-sak u karteru, što izaziva burno isparava-nje rashladnog fluida iz ulja i penjenje ulja.

Na taj način ulje biva povučeno ka kon-denzatoru ili, čak, ka isparivaču, usledčega bi bilo ugroženo pravilno podmazi-vanje kompresora i znatno smanjeni koe-ficijenti prolaza toplote usled taloženjaulja na zidovima kondenzatora i ispari-vača. Da bi se ova pojava sprečila ili uma-njili njeni efekti, preduzima se nekolikomera. Najefikasnija mera je postavljanjeodvajača ulja na potisu kompresora iz ko-ga se ulje automatski vraća u karter kom-

presora. Osim toga, u većim freonskim

kompresorima ugrađuje se električni gre- jač ulja u karteru, koji služi za isparavanjefreona iz ulja pre starta kompresora i nataj način sprečava penjenje ulja pri startu.

21 6



Pored ovih mera, neophodno je voditi ra-čuna i o pravilnom izbom brzina stmjanjarashladnog fluida, kao i o odgovarajućimkonstmkcionim merama za vraćanje uljau kompresor. U tom cilju se horizontalnicevovodi postavljaju sa nagibom od 1% u

pravcu stmjanja, a brzina pare u usisnim i potisnim usponskim vodovima mora daobezbedi ,,povlačenje“ ulja ka kompreso-ru. Dodatni problemi nastaju ako je zavertikalni usponski vod vezano više kom-

presora ili jedan višecilindrični kompre-sor. Pošto se u takvim slučajevima ka-

paciteti regulišu isključenjem pojedinih

kompresora ili cilindara, pri malim ras-hladnim kapacitetima brzina pare u uspon-skom vodu može da padne ispod minimal-ne vrednosti koja obezbeđuje povlačenjeulja. U tom slučaju se usponski cevovoddeli na dva dela: glavni (G) i obilazni (O)(si. 7.3). Pri najmanjem rashladnom ka-

pacitetu, na dnu glavnog usponskog voda(veći prečnik) stvara se uljni čep (zbog

nedovoljne brzine pare), a u obilaznomusponskom vodu (manjeg prečnika) brzi-na pare će biti dovoljna za povlačenjeulja. Kada rashladni kapacitet poraste, para probija uljni čep i uspostavlja cirku-laciju kroz glavni usponski vod. Lukovi

57. 7.3. —Dvostruki usponski usisni cevovod

sa gornje strane glavnog i obilazncg vodasprečavaju vraćanje ulja u isparivač (R).Ovakav princip koristi se i u potisnim vo-dovima ako iza kompresora nema odva-

jača ulja.Amonijak se ne rastvara i ne meša sa

uljima pa je u amonijačne instalacije ne-ophodno postaviti odvajač ulja iza kom-

presora. Pošto odvajači ulja nisu apsolutniodvajači, mala količina ulja ipak prođe dodrugih elemenata instalacije (resiver, kon-denzator...). Oni na dnu imaju male su-dove u kojima se skuplja ulje, koje je težeod amonijaka, i iz kojih se ono povreme-

no ispušta pomoću, za to predviđenih,ventila.

Manji klipni kompresori podmazuju se bućkanjem. Ulje podmazuje pokretne de-love pod dejstvom gravitacije, pošto je za-hvaćeno kašikom koja se nalazi u pro-dužetku klipnjače. Pošto nema transportaulja pomoću posebnih vodova pod pri-

tiskom, ono može biti filtrirano samo spolj-nim sredstvima. Veći kompresori podma-zuju se prinudnom cirkulacijom ulja pod

pritiskom kroz kanale u vratilu i klip-njačama. Pritisak i cirkulacija ulja ostva-ruju se pomoću klipne, zupčaste ili rota-cione pumpe za ulje koja dobija pogon odvratila kompresora. Pre ulaska u uljnu

pumpu ulje prolazi kroz filtar u kome sezadržava eventualna nečistoća.

7.4. PR INC IPIJEL NA ŠEMARASHLADNIH MAŠINA SA

DVOSTEPENIM SABIJANJEM

Kada je odnos pritisaka kondenzacije i is-

paravanja veliki, odnosno kada je velikarazlika odgovarajućih temperatura, koefi-cijent hlađenja poboljšava se uvođenjemvišestepenog sabijanja sa međuhlađe-njem. Principijelna šema rashladnog ure-

217



Kd

Sl. 7.4. —Sema i T-s dijagram dvostepene rashladne mašine sa međuhlađenjem i prehlađivanjem

đaja sa dvostepenim sabijanjem i odgo-varajući proces u T-s dijagramu dati su naslici 7.4.

Proces se odvija tako što suvu paru izisparivača (R) stanja (1) usisava kompre-sor niskog pritiska (KpNP) i sabija je sa

pritiska isparavanja (pQ) na međupritisak

(pm) do stanja (2). U međuhladnjaku (MH) pregrejana para rashladnog fluida izobar-ski se ohladi do temperature vode za hlađe-nje - (TpH) - teorijski, odnosno da stanja(3). Ovu paru usisava kompresor visokog

pritiska (KpVP) i sabija je do pritiska kon-denzacije (p) - stanje (4). U kondenzatoru(Kd) para stanja (4) se hladi pa kondenzu-

je do stanja (5) na donjoj graničnoj kri-

voj. Tečnost rashladnog fluida stanja (5) u prehlađivaču (PH) teorijski se ohladi dostanja (6), da bi posle prigušivanja u pri-gušnom ventilu (PV) na pritisak ispara-vanja (pQ) ušla u isparivač (R) sa stanjem(7) i u njemu isparila do stanja (1).

Kako šrafirana površina (2-3-4-2') pred-stavlja uštedu u utrošenom radu u odnosu

na ciklus u kome bi sabijanje bilo u jed-nom stepenu ( 1-2 '), jasno je da dvoste-

peno sabijanje povećava koeficijenthlađenja (s). Osim toga, temperatura nakraju procesa sabijanja u kompresoru vi-

sokog pritiska - tačka (4), znatno je nižaod temperature koja bi se dobila jednoste-

penim sabijanjem - tačka (4'), što je veo-ma važno sa stanovišta podmazivanjakompresora.

Međupritisak se bira tako da odnos pri-tisaka sabijanja za oba kompresora bude

isti, što znači da je:

odakle sledi da se p računa kao:r in

Pm=s/p-Po- (7.6)

7.5. STVARNI PR OCESI U

KOMPRESORU

7.5.1. STVARNI RADKOMPRESORA. INDIKATORSKI

DIJAGRAM

U teorijskim razmatranjima termodina-mičkih ciklusa rashladnih uređaja naj-češće se podrazumeva da je kompresoridealan. U stvarnosti to nije tako, pa je

pri proučavanju rada samog kompresora

218



poruke (A.). Po definiciji, koeficijent isporuke kompresora jeste odnos masenog protoka pare rashladnog fluida koju kompresor stvarno potiskuje, prema masenom protoku koji bi ostvario teorijski kompre-sor (bez gubitaka) iste sekundarne za-

premine, pri istom stanju rashladnog flui-da na usisu i potisu. On može da se odrediiz formule koja sledi neposredno izdefinicije i koja glasi:

X = G rf ' V-^ (7.7)K

gde su:

Gr f - maseni protok rashladnog fluida[kg/s];

vpp - specifična zapremina rashladnogfluida na usisu [m3/kg];

V„ - sekundna zapremina kompresora[m3/s],

Sekundna zapremina kompresora je, ustvari, proizvod broja obrtaja i ukupne za-

premine koju prebrišu klipovi svih cilin-dara krećući se od donje do gornje mrtvetačke. Koeficijent isporuke obuhvata če-tiri vrste gubitaka u kompresoru, i to:

- gubitak usled štetnog prostora,

- gubitak usled prigušivanja pri usisa-vanju,

- gubitak usled zagrevanja i

- gubitak usled proticanja.- Gubitak usled štetnog prostora uzima

u obzir činjenicu da klip pri kretanju krozcilindar dolazi najdalje do gornje mrtvetačke (sl. 7.5). Neiskorišćeni prostor iz-među čela klipa i kraja (vrha) cilindra na-ziva se štetni prostor (ŠP). Veličina ovog

prostora kreće se u granicama od 4 do

10% sekundne zapremine cilindra (Vs). Uštetnom prostoru zaostane izvesna količi-na pare visokog pritiska. Ova para se, ka-da klip pođe udesno, širi i proces usisava-

nja ,,sveže“ pare ne može da počne dok pritisak zaostale pare ne opadne do priti-ska usisavanja. Na taj način zaostala paraispunjava deo sekundne zapremine cilin-dra (C,) i smanjuje raspoloživu zapremi-nu za usisavanje pare iz isparivača.

- Sa dijagrama na slici 7.5 vidi se daje pritisak usisavanja (p'0) niži od pritiskakoji vlada u isparivaču (p0). Razliku ovih

pritisaka uzrokuje prigušivanje pare nausisnom ventilu, usled čega nastaje gubitak korisne zapremine cilindra. Taj gubitak je predstavljen veličinom (C2), koja,u stvari, označava deo zapremine koju klipmora da pređe dok ne dođe do pritiska (p0)i početka procesa sabijanja.

- Gubitak usled zagrevanja uzima uobzir zapreminske gubitke u cilindru kojinastaju kao posleđica zagrevanja i širenjahladne pare rashladnog fluida od vmćihzidova cilindra.

- Poslednja gmpa zapreminskih gubitaka obuhvaćenih koeficijentom ispo-ruke jesu gubici usled proticanja. Oni obu-hvataju gubitke pare rashladnog fluidausled nesavršenosti zaptivanja izmeđuklipa i cilindra i usled nehermetičnog za-tvaranja usisnih i potisnih ventila.

7.5.3. STEPEN KORISNOSTI,

INDIKATORSKAI EFEKTIVNASNAGA. IZBOR POGONSKOG

MOTORA

Efektivni stepen korisnosti (koeficijentkorisnog dejstva - r)e) kompresora je, podefiniciji, odnos rada utrošenog na sabi-

janje 1 kg rashladnog fluida na vratiluidealnog i stvarnog kompresora. Ovaj po-

datak je veoma značajan jer pokazuje od-stupanje stvarno potrebne snage na vra-tilu kompresora u odnosu na potrebnusnagu za pogon idealnog kompresora. Pri

220



tome (r|e) može da se prikaže i kao pro-izvod indikatorskog (ri,) i mehaničkog(T|m) koeficijenta korisnog dejstva. Prvigovori o odnosu radova potrebnih za sabi-

janje rashladnog fluida u idealnom i stvar-nom kompresoru, a (r |m) uzima u obzir

mehaničke gubitke usled trenja u kompre-sora.

Veoma bitne veličine koje ukazuju naefikasnost rada kompresora za rashladniuređaj su i indikatorska (P) i efektivna(Pe) snaga. Indikatorska snaga može seizračunati kao proizvod sekundne za-

premine (Fs) i srednjeg indikatorskog pri-tiska (p{) koji se dobija iz indikatorskogdijagrama:

P r vs-Pi- o7-8)

Efektivna snaga je u suštini efektivno potrebna snaga za pogon kompresora na

njegovom vratilu. Ona predstavlja zbir in-dikatorske snage i snage potrebne za sa-vlađivanje trenja u kompresoru. Ako je poznat mehanički stepen korisnosti, efek-tivna snaga može da se dobije i kao:

n = — ■ (7-9)

Poslednja stavka u proračunu rash-ladnog kompresora je izbor pogonskogmotora. Ako se pogon kompresora ost-varuje kaišnim prenosom, onda se priodređivanju potrebne snage pogonskogmotora moraju uzeti u obzir i gubici u pre-

nosu. Taj gubitak se obuhvata koeficijen-tom korisnog dejstva prenosnika 0 l PR)koji uobičajeno iznosi od 0,95 do 0,98.

Na taj način, snaga elektromotora za pogon kompresora bira se na osnovu(Pm) - kod pogona sa kaišnim prenosomili na osnovu (Pe) - za direktan pogonelektromotorom, s tim što se ove vredno-

sti uvećavaju za 15 - 20%, što predstavljarezervu u slučaju preopterećenja.

P I T A N J A

1. K a k o se d e l e r a s h l a d n a p o s t r o j e n j a ?

2 . K a k o ra d i n a j j e d n o s t a v n i j i a p s o r p c i o n i u r e đ a j ?

3 . P o k o j im s e k r i t e r ij u m i m a b i r a j u r a s h l a d n i f lu i d i ?

4 . K o j e su p re d n o s ti i m a n e r a sh l a d n i h fl u id a k o ji s e

n a j č e š će u p o t re b l ja v a j u u r a s h l a d n i m u r e đ a j im a ?

5 . K a k o s e o z n a č a v a j u f re o n i ?

6 . K a k o s e o b e z b e đ u j e p o v r a ta k u l j a u k o m p r e s o r e

f re o n s k i h i a m o n i ja č n i h r a s h l a d n i h u r e đ a j a ?

7 . K a k o ra d e r a sh l a d n i u r e đ a j i s a d v o s te p e n i m s a b i-

j a n je m ?

8 . Š t a j e k o e f i c i j e n t i sp o r u k e k o m p r e s o r a (o b j a s n i t i

u z p o m o ć i n d i k a to r s k o g d i ja g r a m a ) ?

221



8. SASTAVNI ELEMENTI RASHLADNIHPOSTROJENJA

Osnovni elementi koji čine kompresorskorashladno postrojenje su: kompresor, kon-denzator, isparivač i prigušni ventil, kao icevovodi koji povezuju ove elemente.Kompresor sabije paru rashladnog fluidakoja dolazi iz isparivača sa pritiska ispa-ravanja na pritisak kondenzacije. U kon-denzatoru, koji predstavlja razmenjivačtoplote, ova pregrejana para rashladnogfluida hladi se i kondenzuje (često i pre-hlađuje) na račun zagrevanja medijumaza hlađenje kondenzatora (vazduh, voda).Dobijena tečnost rashladnog fluida potomse prigušuje u prigušnom ventilu do pri-tiska isparavanja i odlazi u isparivač (ra-

zmenjivač toplote) gde isparava oduzi-majući toplotu od hlađenog objekta.Kompresor ponovo usisava tako stvorenu

paru rashladnog fluida i ciklus se pona-vlja.

Osim ovih osnovnih elemenata, ras-hladnu instalaciju čine i pomoćni aparati(odvajači tečnosti, resiveri, prehlađivači,

međuhladnjaci, odvajači ulja...) i odgova-rajuća armatura (zaustavni ventili i ventilisigurnosti, manometri...). Pomoćni apa-rati služe da povećaju ekonomičnost, od-nosno da smanje potrošnju energije ras-hladnog postrojenja, kao i da obezbedenjegov trajan i siguran rad.

8.1. KOMPRESORI

U rashladnim uređajima sa mehaničkom

kompresijom najčešće se koriste sledećitipovi kompresora:

- klipni,

- rotacioni,- vijčani i

- turbokompresori.

8.1.1. KLIPNIKOMPRESORI

Klipni kompresori su najrasprostranjenijavrsta kompresora. Proizvode se za veoma

široku oblast rashladnih kapaciteta, i to odoko 100 W (za frižidere za domaćinstva)

do 1000 kW i više (za industrijske rashlad-ne uređaje). Ova vrsta kompresora imaniz prednosti u odnosu na ostale kom-

presore. Oni mogu da savladaju veliki stepen sabijanja (/ do p/p0 = 100), odlikujuse visokim brojem obrtaja i kompakt-

nošću konstrukcije. Veoma razvijenatehnologija proizvodnje i velike serijeobezbeđuju relativno nisku cenu ovih kompresora i njihovih rezervnih delova, kao ilako održavanje. Najznačajniji nedostaciu odnosu na druge tipove kompresora suveliki broj pokretnih delova izloženih ha-

banju, što im smanjuje vek trajanja, kao i

velika osetljivost na „tečni udar“.

22 2



Karakteristične konstrukcione osobinedipnih kompresora su, između ostalog, jovezane i sa vrstom rashladnog fluida sacojim kompresor radi. Iz tog razloga se zasvaki kompresor obavezno napominje sacojim je rashladnim fluidom predviđen da

radi. Kompresori mogu imati jedan cilin-darili više (do 16) cilindara, raspoređenihu obliku slova V, W ili radijalno. Svakicilindar ima svoj usisni i potisni ventil.Ovi ventili se nalaze na ventilskoj pločikoja je kod malih i srednjih kompresora,

pomoću zavrtanja, zajedno sa poklopcemcilindra, pričvršćena za sam cilindar. Kod

kompresora velikih rashladnih kapacitetaizmeđu ventilske ploče i cilindra postoje jake opruge. Njihova uloga je da, u slu-čaju „tečnog udara“, pri naglom porastu

pritiska potiskivanja obezbede odizanje

ventilske ploče i tako spreče havariju kom-

presora.

Prema načinu pogona, kompresori se

dele na kompresore otvorenog i zatvo-

renog tipa.

Otvoreni kompresori su oni čiji se samkompresor i pogonski elektromotor ne

nalaze u istom kućištu, već su razdvojeni

(sl. 8.1). Pogon ovog tipa kompresora os-

tvaruje se ili direktnom vezom vratilaelektromotora i vratila kompresora po-

moću spojnice ili kaišnog prenosnika.

Pošto vratilo kompresora izlazi van njego-

vog kućišta, posebna pažnja se mora po-svetiti zaptivanju, kako para rashladnog

fluida ne bi isticala van kompresora. U tu

svrhu se koriste specijalne zaptivače. Do-

bra strana ove konstrukcije kompresora je

223



Sl. 8.2. — Spoljašnji izgled i presek hermetičkog kompresora zatvorenog tipa

ta što ona obezbeđuje sigurnost u pogonui omogućava lak pristup i jednostavnu za-menu kompresora ili elektromotora u slu-čaju kvara.

Kompresor i elektromotor kompresorazatvorenog tipa nalaze se u zajedničkomkućištu. Ako je kućište zavareno, to jehermetički (sl. 8.2), a ako je zatvoreno za-

vrtnjima - poluhermetički (sl. 8.3) kom-

presor. Kod oba tipa zatvorenog kompre-sora vratilo kompresora i elektromotorajezajedničko i ne izlazi van kompresora, panema potrebe za zaptivačem. Tako se sma-njuje mogućnost isticanja rashladnog flui-da iz kompresora. Danas se kompresorimalih kapaciteta (za kućne frižidere i za-mrzivače) proizvode isključivo kao herme-

tički, jer sadrže malu količinu rashladnogfluida pa svako isticanje značajno utičena rad instalacije. Nedostatak takve kon-strukcije (u odnosu na poluhermetičku)

jeste taj što su eventualne intervencije nakompresoru ili elektromotoru moguće sa-mo ako se kućište iseče.

57. 8.3. - Presek poluhermetičkog kompresora zatvorenog tipa

22 4



Važna karakteristika klipnih kompre-sora je mogućnost rada sa visokim broje-vima obrtaja (do 3600 o/min), čime seznatno smanjuje zapremina cilindara, kaoi veličina celog kompresora.

Rashladni kompresor, odnosno njegov

rashladni kapacitet, bira se na osnovu naj-većeg toplotnog opterećenja rashladneinstalacije koje može da nastane u nor-malnom pogonu. Pošto se toplotno opte-rećenje u toku eksploatacije menja, i često

je manje od instalisanog rashladnog kapaciteta, efikasan i pravilan rad instalacijemoguć je samo ako je kapacitet kompre-

sora dobro regulisan. Dobra regulacija po-drazumeva što elastičnije prilagođavanjerashladnog kapaciteta kompresora trenu-tnom toplotnom opterećenju, što se po-stiže na jedan od sledećih načina:

- zaustavljanjem i puštanjem u radkompresora u zavisnosti od temperatureili pritiska isparavanja, pri čemu se ove

veličine održavaju u dozvoljenim grani-cama. Ovaj način regulisanja primenjujese kod uređaja malih i srednjih kapaciteta;

- prigušivanjem pare rashladnog flui-da na usisu kompresora, najčešće pomoćuventila za održavanje konstantnog pri-tiska u isparivaču. Mada je to neekono-mičan način, on omogućava održavanje

temperature isparavanja u uskim grani-cama;

- vraćanjem jednog dela pare rashlad-nog fluida sa potisa na usis kompresora

pomoću specijalnog ventila. To je neeko-nomičan ali jednostavan način regulacijekoji se koristi kod kompresora komerci-

jalnog tipa;

- promenom veličine dodatnog šte-tnog prostora, čime se menja koeficijentisporuke 1, kao i trenutni rashladni kapa-citet kompresora. To je efikasan i ekono-

mičan način regulacije, ali se retko pri-menjuje jer je ovakva konstrukcija kom-

plikovana i skupa;- odizanjem usisnih ventila, ručno ili

elektromagnetnim ventilima, usisana parase vraća u usisni prostor. Tako se odgo-

varajući cilindri isključuju iz rada i sma-njuje se rashladni kapacitet kompresora;- promenom broja obrtaja kompresora

pomoću menjanja broja obrtaja pogon-skog motora, čime se postiže najekono-mičnije regulisanje rashladnog kapacitetakompresora.

8.1.2. ROTACIONI KOMPRESORI

Rotacioni kompresori se najčešće koristekao kompresori niskog pritiska u dvostepenim rashladnim instalacijama. Pogodniza velike sekundne zapremine (do oko1,5 m3/s) i umerene razlike pritisaka. Ima-

ju male gabarite, malu težinu i veoma su

pouzdani. Osnovni nedostaci su kompli-kovana i skupa izrada i problemi sa zapti-vanjem između delova radne zapremine ukojima vlada visok i nizak pritisak. Naj-

poznatija su dva tipa rotacionih kompresora:

- kompresori sa obrtnim kotrljajućimklipom i

- kompresori sa obrtnim klipom i kril-cima.

- Šema rotacionog kompresora saobrtnim kotrljajućim klipom data je naslici 8.4. Klip (rotor) obrće se oko eks-centričnog vratila i istovremeno se kotrlja

po zidu cilindra. Tako se formira radnazapremina koju lopatica u zidu cilindradeli na dva dela. Kada se kreće rotor, deozapremine ka potisnom ventilu se sma-njuje, čime se pritisak povišava do pri-tiska potiskivanja i otvaranja potisnogventila. U isto vreme povećava se usisni

225



Cilindar

Sl. 8.4. - Šem a kom presora sa obrtnim kotrl jajućim

klipom

deo radne žapremine u koju se usisava para rashladnog fluida. Usisavanje prestaje kada se dodirna ivica između klipa icilindra poklopi se ivicom lopatice.

Ovi kompresori praktično nemaju štet-ni prostor, a za male razlike pritiska kon-denzacije i isparavanja imaju dobre koefi-cijente isporuke. Ako su razlike izmeđuovih pritisaka veće, para počinje da preti-če iz oblasti sa visokim u oblast sa niskim

pritiskom, što se delimično rešava intenziv-nim podmazivanjem rotora i cilindra. Kom-

presori sa obrtnim kotrljajućim klipommogu lako da se uravnoteže pa rade sa ve-likim brojem obrtaja. Najveću teškoću

predstavlja zahtev za finom mašinskomobradom delova ovih kompresora čija po-

vršina mora ostati glatka i tokom eksploa-tacije.

- Kompresori sa obrtnim klipom i kril-cima (sl. 8.5) imaju rotor (obrtni klip) učijim se žlebovima nalaze pokretna „kril-ca“ (lopatice). Prilikom obrtanja rotora,usled centrifugalne sile, lopatice naležuna zid cilindra postavljen ekscentrično uodnosu na osu rotora. Dve susedne loptice

obrazuju radnu zapreminu koja se menjaod najveće (V{) do najmanje (V2) pa se sasmanjenjem te zapremine odvija processabijanja pare rashladnog fluida.

Sl. 8.5. - Šem a kom presora sa o brtnim klipom i krilcimi

Ovi kompresori imaju veoma mali štet-ni prostor a najveći problem je proticanje

pare između lopatica i zidova cilindra, koje vremenom raste zbog habanja ivicalopatica. Ovaj problem se donekle ubla-žava ubrizgavanjem ulja u cilindar kojesmanjuje trenje i poboljšava zaptiva-nje. Kompresori sa krilcima nemaju usi-sne i potisne ventile, kompaktni su i mi-rno rade.

2 26



8.1.3. VIJČ ANI KOMPRESORI

Vijčani kompresori su dobili naziv po ro-torima koji liče na vijke. Jedan rotor ima

pera a drugi žlebove. Ovi rotori se obrću uzajedničkom kućištu na čijim krajevima

se nalaze usisni i potisni otvor (nema usi-snih i potisnih ventila). Princip rada

57. 8.6. —P rinc ip rada v i j čanih kompresora

vijčanih kompresora prikazan je na slici8.6 . U toku obrtanja rotora linija dodirasvakog para pera i žleba pomera se odusisa ka potisu. Ako se posmatra samo

jedan kanal koji zajedno sa kućištemobrazuje deo radne zapremine, videće seda se zapremina tog kanala smanjuje svedok ne dođe do potisnog otvora kada

počinje istiskivanje pare.

Ovi kompresori omogućavaju regu-laciju rashladnog kapaciteta u širokim

granicama. Nemaju štetni prostor, a volu-metrijski gubici nastaju zbog preticanja

pare kroz zazore između rotora i kućišta iizmeđu dva rotora. Ovi gubici su prihva-tljivi pošto vijčani kompresori rade sa ve-likim brojem obrtaja (do 10 000 o/min), i

pošto se u njih sve vreme ubrizgava ulje pod pritiskom koje obezbeđuje potrebnozaptivanje. Važno je da ovi kompresorinisu osetljivi na tečni udar.

8.1.4. TURBOKOMPRESORI

Kod centrifiigalnih turbokompresora (sl.8.7) pod dejstvom brzorotirajućih lopaticaradnog kola i centrifugalnih sila, poveća-va se kinetička energija pare rashladnogfluida. Posle toga, pri prolasku kroz difu-

zor, jedan deo kinetičke energije pretvarase u pritisak.

Ovi kompresori dobijaju pogon od pa-rne ili gasne turbine, ili od elektromotora.Pri pogonu turbinom rashladni kapacitetse reguliše promenom broja obrtaja a pri

pogonu elektromotorom - promenom uglalopatica pretkola. Rashladni uređaji sa

turbokompresorima najčešće se konstrui-šu kao agregatni uređaji (u čiji sastav ula-ze kondenzator, isparivač, pogonski motori ostali elementi).

227



da se razmeni na kondenzatoru. Zbog to-ga je neophodno da se pospeši razme-na toplote između vazduha i rashladnog

fluida, što se postiže uspostavljanjem pri-nudnog strujanja vazduha preko konden-zatora pomoću ventilatora. Veća brzina

vazduha znači i veći koeficijent prelazatoplote, odnosno manji i efikasniji kon-

denzator. Ograničenje brzine vazduha ve-

zano je za sniženje pritisaka vazduha to-kom strujanja kroz kondenzator, kao i za

buku koja tom prilikom nastaje usled radaventilatora i samog strujanja vazduha.

Vazduhom hlađeni kondenzator sastoji se od više redova vertikalno postav-

ljenih orebrenih cevnih zmija, međusobno povezanih kolektorima (sl. 8.8). Cevifreonskih rashladnih uređaja su od bakra a

Sl. 8.8. — Vazduhom hlađ eni kon de nz ato r

229



rebra od aluminijumskog lima. Rebrasu u obliku lamela i postavljaju se na 3- 5 mm. Njihova uloga je da povećajuspoljašnju površinu kondenzatora (i do 25

puta više nego glatke cevi), a time ikoličinu toplote koja na njemu može da se

razmeni. Oplata kondenzatora je od alu-minijumskog ili pocinkovanog čeličnoglima. Za oplatu se najčešće direktno vezu-

je ventilator sa elektromotorom pomoćukoga se ostvaruje cirkulacija vazduha krozkondenzator.

Prilikom održavanja rashladnih instala-cija sa vazduhom hlađenim kondenzatori-ma, posebnu pažnju treba obratiti na či-stoću spoljašnje površine orebrenih cevikondenzatora. Prašina i druga nečistoćaimaju dvojako negativno dejstvo. Prvo,direktno smanjuju efikasnost kondenza-tora jer se povećava toplotni otpor za-

prljanih cevi, usled čega se smanjujekoličina toplote razmenjena između vaz-duha i kondenzujućeg rashladnog fluida.

Osim toga, efikasnost vazduhom hlađenihkondenzatora se smanjuje i zato što neči-stoća smanjuje protočni presek za struja-nje vazduha kroz kondenzator.

Osnovni nedostaci vazduhom hlađe-nih kondenzatora su buka koja se stvara

pri radu i veća potrošnja energije za po-gon rashladnog uređaja u odnosu na ure-

đaj sa vodom hlađenim kondenzatorom.

8.2.2. VODOM HLAĐ ENIKONDENZATORI. KULE ZA

HLAĐ ENJE VODE

Jedan od faktora koji određuju pritisakkondenzacije jeste i temperatura mediju-

ma za hlađenje kondenzatora. Ukoliko seza hlađenje koristi voda, temperatura kon-denzacije će biti niža od temperature kon-denzacije koju bi imao isti rashladniuređaj sa vazduhom hlađenim kondenza-

torom. Tako je potrošnja energije potrebne za pogon ovog uređaja manja, a sa-mim tim je i koeficijent hlađenja veći.Ovo, naravno, važi samo pod uslovom dase raspolaže dovoljnom količinom jeftine,čiste i neagresivne vode (bunarska, jezer-

ska ili rečna voda), kao i da transport vodeka kondenzatoru i od njega nije skup.

Postoji nekoliko vrsta konstrukcija vo-dom hlađenih kondenzatora. Jedan od ti-

pova ovih kondenzatora koji se relativnoretko koristi jeste dobošasti kondenzatorsa potopljenom spiralnom cevi. Šema ovogkondenzatora prikazana je na slici 8.9.

Kroz čelični doboš, a oko spiralne cevi,struji voda za hlađenje kondenzatora.Ona oduzima toplotu od pare rashladnogfluida koja ulazi sa gomje strane doboša

Sl. 8.9. - D obošasti k o n d en za to r sa po to p ljenom spi ralnom cev i

kroz spiralnu cev, kondenzuje se i na dnusuda izlazi u tečnom stanju. Prednostovog tipa kondenzatora je jednostavnakonstrukcija i niska cena. Koristi se uglav-nom kod malih rashladnih uređaja čiji sedoboš ujedno koristi kao rezervoar toplevode. Nedostatak dobošastih kondenzato-ra sa spiralnom cevi je veliko sniženje pri-tiska sa strane rashladnog fluida (krozspiralnu cev), i mali koeficijent prelazatoplote sa strane vode.

I dvocevni protivstrujni kondenzator(sl. 8.10) retko se primenjuje jer je skup.

2 3 0



Sl. 8 .1 0 .— Dv ocevn i protivs tru jn i konden zator

Rashladni fluid struji kroz prostor oko ce-vi ulazeći odgore, a voda kroz cevi struje-ći nagore. Tako se obezbeđuje suprotansmer toka vode i rashladnog fluida, a timei bolji koeficijent prolaza toplote. Pred-nost ove vrste kondenzatora je i relativno

jednostavan pristup cevima kada ih je po-trebno čistiti sa strane vode. Ako umesto

jedne cevi kroz koju struji voda ima višecevi manjeg prečnika, to je višecevni pro-tivstrujni kondenzator. Ovaj kondenzator

je kompaktniji i jefltiniji od jednocevnog protivstrujnog kondenzatora.

Kod manjih kompresorsko-kondenza-

torskih agregata za komercijalne rashla-dne uređaje koriste se koaksijalni spiralnikondenzatori (sl. 8.11). To su kondenza-tori tipa ,,cev u cev“. Kroz njihovu unutra-šnju cev protiče voda, a kroz prostor iz-

među unutrašnje i spoljašnje cevi para

Sl . 8.11. —Koa ksi jalni spira lni ko nd enz ator

rashladnog fluida koja se kondenzuje.Unutar spiralnog kondenzatora najčešćese postavlja hermetički kompresor pa setako dobija kompresorsko-kondenzator-ski agregat kompaktne konstrukcije. Pred-nost ove vrste kondenzatora je niska cenaizrade, a nedostatak je nemogućnost čišće-nja spiralne cevi kroz koju protiče voda.

Najzastupljeniji kondenzator u rashlad-nim instalacijama sa vodom hlađenimkondenzatorima je horizontalni dobošastikondenzator (sl. 8.12). On se koristi zarashladne uređaje kapaciteta 10 i više ki-lovata. Sastoji se od čeličnog cilindričnogdoboša na čijim krajevima se nalaze za-varene cevne ploče. One imaju otvore u

koje su ,,uvaljene“ cevi cevnog snopa kroz

231



koje prolazi voda za hlađenje kondenza-tora. Na površini ovih cevi (sa spoljašnjestrane) kondenzuje se para rashladnogfluida. Zatvaraju se poklopcima koji saunutrašnje strane imaju pregrade. Ove pregrade omogućavaju da voda protičekroz kondenzator u više prolaza (nekoliko

puta prođe sa jednog kraja kondenzatora

na drugi). Time se postižu veće brzine strujanja vode kroz cevi, što omogućava inten-zivniju razmenu toplote i efikasniji radkondenzatora. Ova brzina je ograničenasniženjima pritiska tokom strujanja vode,koji moraju biti u prihvatljivim granica-ma. Konstrukcija horizontalnog doboša-stog kondenzatora omogućava jednosta-vno čišćenje cevi sa unutrašnje strane odsloja kamenca koji se stvara tokom eks-

ploatacije. Nedostatak je velika potrošnjasveže vode.

Ukoliko se ne raspolaže dovoljnomkoličinom vode ili je ona skupa, konden-zator se povezuje sa kulom za recirkula-ciono hlađenje vode. Sematski prikaz oveveze dat je na slici 8.13. Na istoj slici se

vidi i princip rada kule. Voda koja se za-grejala u kondenzatoru brizgaljkama seraspršuje u gornjem delu kule. Sitne kapi

padaju naniže kroz struju vazduha stvore-

nu pomoću ventilatora na vrhu. Ispuna uobliku saća obezbeđuje duže zadržavanjekapljica vode, čiji jedan deo isparava. Deotoplote potrebne za isparavanje uzima seod preostale vode i ona se na taj načinhladi. Ohlađena voda pada u kadu na dnukule za hlađenje iz koje ponovo ide u kon-denzator. Iznad brizgaljki se nalazi elimi-nator kapi koji sprečava da struja vazduhaodnese kapi vode van kule. Tako se, koriš-ćenjem kula za recirkulaciono hlađenjevode, potrošnja vode svodi na 2 -4 % ukup-nog protoka vode kroz kondenzator. To, ustvari, pretstavlja količinu vode koja ispa-ri i koja se u obliku najsitnijih kapi ipakizađe i rasprši van kule.

8.2.3. KONDENZATORI HLAĐ ENIVODOM IVAZDUHOM

Ovaj tip kondenzatora koristi prednostikoje daje korišćenje sprege vodom hlađe-nog kondenzatora i kule za hlađenje vode.Konstrukcija je kompaktna jer se i kon-denzator (cevi kondenzatora) i kula za

hlađenje vode nalaze u istom kućištu. Še-ma rada kondenzatora hlađenih vodom ivazduhom veoma je slična šemi prika-zanoj na slici 8.13. Razlika je u tome što

2 3 2



se kod ovih kondenzatora kondenzator-ske cevi, direktno povezane sa ostatkomrashladne instalacije, nalaze na mestu ispu-ne. Osim toga, pumpa potiskuje vodu iz ba-zena na dnu kondenzatora direktno do

brizgaljki na vrhu. U skladu sa tim principrada je sledeći. Voda iz brizgaljki prska di-rektno po cevima kondenzatora primajućina sebe toplotu kondenzacije. Istovreme-no, ona se hladi tako što jedan deo ove vo-de ispari oduzimajući toplotu potrebnu zato isparavanje od preostale (neisparele) vo-de. Voda koja je isparila nadoknađuje sesvežom vodom. Voda koja se sliva niz ce-vi kondenzatora pada u kadu na njego-

vom dnu pa se pumpom ponovo šalje do brizgaljki.

Načelno postoje dva tipa kondenzatorakoji spadaju u ovu grupu i koji se dele pre-ma načinu strujanja vazduha kroz njih.Ukoliko vazduh struji prirodnim putem

preko okvašenih cevi kondenzatora, onda je to atmosferski kondenzator, a ako jestrujanje vazduha prinudno - izazvanoventilatorom, onda su to evaporativnikondenzatori (sl. 8.14). I atmosferski ievaporativni kondenzatori se sastoje odviše redova vertikalnih cevnih zmija. Cev-ne zmije evaporativnih kondenzatora, štonije slučaj kod atmosferskih, nalaze se uoplati od pocinkovanog čeličnog lima. Navrhu tog kondenzatora je eliminator kap-

ljica koji sprečava odnošenje kapljica sastrujom vazduha. Zbog toga količina sve-že vode potrebne za evaporativne konden-zatore iznosi od 5 do 10% količine vode potrebne za dobošaste kondenzatore. Kod

233



atmosferskih kondenzatora ovaj odnosiznosi i do 15% zbog odnošenja jednogdela vode usled vetra. Danas se atmosfer-ski kondenzatori retko primenjuju jer suteški i zauzimaju veliki prostor. Evapora-tivni kondenzatori su znatno kompaktniji

ali troše više energije zbog pogona venti-latora, a spoljašnja površina cevi se teškočisti od kamenca jer joj je teško prići.

8.3. ISPARIVAČI

Isparivači su razmenjivači toplote u koji-ma isparava tečnost rashladnog fluida pret-hodno prigušena na pritisak isparavanja.Isparavanje se odvija na račun toploteoduzete od hlađenog objekta čija se temperatura na taj način snižava i održavanižom od temperature okoline.

Isparivači se dele na više načina. Pre-ma hlađenom medijumu, isparivači se de-le na isparivače za hlađenje vazduha i ga-

sova, i na isparivače za hlađenje tečnosti.Prema konstrukciji (vrsti izrade), dele sena isparivače sa ključanjem na cevima uvelikoj zapremini i sa ključanjem u cevi-ma. U zavisnosti od načina strujanja hla-đenog ili rashladnog fluida, cirkulacija uisparivaču može biti prirodna i prinudna.Osim ovih podela, isparivači se dele i pre-

ma načinu isparavanja, i to na suve i preplavljene.

8.3.1. SUVII PREPLAVLJENIISPARIVAČI

Osnovna razlika između suvih (isparivačisa direktnom ekspanzijom) i preplavlje-

nih isparivača je u tome što kod suvih is- parivača tečnost rashladnog fluida, pro-laskom kroz isparivač, potpuno ispari imalo se pregreje. Kroz preplavljene ispa-

rivače cirkuliše nekoliko puta više teč-1nosti nego što ispari, tako da se na njiho-1vom izlazu nalazi vlažna para rashladnog Ifluida (mešavina pare i tečnosti). Pošto su|klipni kompresori veoma osetljivi na ,,te-čni udar“, posebna pažnja mora se obrati-1

ti na zaštitu kompresora od prodora tečno-sti u njegov usis iz isparivača. Specijalnemere zaštite suvih isparivača nisu neop-hodne. Cela koncepcija je takva da se po-moću termoekspanzionog ventila kon-troliše dotok tečnosti rashladnog fluida u |isparivač tako da se obezbedi zadato pre-grevanje pare na izlazu iz isparivača i Ispreči pojava tečnosti rashladnog fluidana usisu kompresora. Kod preplavljenihisparivača postoji realna opasnost od ,,te-čnog udara“ pa se iza njih obavezno stav-ljaju separatori (S) - odvajači tečnosti(sl. 8.15). To su sudovi u kojima vlažna

para naglo menja brzinu i pravac strujanja pa se, usled veće inercije, kapljice tečno-sti odvajaju i padaju na dno separatora. Usis

kompresora je povezan sa parnim pro-storom ovog suda tako da kompresor usi-sava isključivo suvozasićenu paru rashlad-nog fluida i na taj način je zaštićen od„tečnog udara“. Inače, lokalna cirkulacijatečnosti kroz preplavljeni isparivač ostva-

K d

Sl. 8 .15 . - Šema jedn os tep ene ins ta lac i j e sa

p rep la vlj en im is pari vačem i separato rom

234



mje se ili gravitacijom ili pomoću pumpekoja se stavlja između separatora i ispari-vača.

Suvi isparivači se uglavnom koriste urashladnim uređajima manjih kapaciteta,a za veće kapacitete se, zbog manjih in-

vesticionih troškova, koriste preplavljeniisparivači. Razlog tome je što je veći deounutrašnje površine cevi preplavljenih is- parivača okvašen tečnošću rashladnogfluida, pa je i prelaz toplote sa strane rash-ladnog fluida znatno intenzivniji od pre-laza suvih isparivača. Zbog toga su do-voljne manje površine isparivača i manji

broj ventila i automatike. Tako su, uprkosdodatnim troškovima za separatore i even-tualne pumpe, investicioni troškovi za

preplavljenu rashladnu instalaciju manjiod troškova za suvu instalaciju.

8.3.2. ISPARIVAČ I ZA HLAĐ ENJETEČ NOSTI

Isparivači za hlađenje tečnosti najčešće sekonstruišu kao potopljeni ili kao dobo-šasti isparivači.

Potopljeni isparivači su dobili naziv potome što su potopljeni u tečnost koju hla-de i koja se obično nalazi u nekom rezer-voaru ili bazenu. Oni se proizvode kaoglatke cevne zmije ili u vidu isparivača sahorizontalnim kolektorima i vertikalnim

pravim cevima ili cevima u obliku ribljekosti. Cirkulacija hlađene tečnosti, da bise postiglo efikasnije i ravnomernije hla-

đenje, ostvaruje se pomoću specijalnih„mešalica" (aksijalnih pumpi). Ovakvakonstrukcija potopljenih isparivača je na-ročito pogodna za akumulaciju toplotehlađenja radi ,,pokrivanja“ vršnih optere-ćenja. To podrazumeva namrzavanje slojaleda na površini isparivača u periodu kada

je manje toplotno opterećen, kao i ko-

rišćenje tako akumulisane toplote hlađe-

a)I ulaz hlađene' tečnosti

iztaz

hlađenetečnosti

Sl. 8.16. - D obošasti is pari vači:

a) sa direktnom ekspanzi jom,

b) prep lavl jeni

235



nja u periodima kada je isparivač najvišeopterećen. Ovi isparivači se jednostavno

čiste pošto im je lako prići.

Dobošasti isparivači se uglavnom ko-

riste za hlađenje vode u klimatizacionim

postrojenjima. Za manje i srednje kapa-

citete tih postrojenja koriste se dobošastiisparivači sa direktnom ekspanzijom -

ključanjem rashladnog fluida, u cevima

koje mogu biti glatke i orebrene i prave ilisavijene u obliku slova U (sl. 8.16a). Te-

čnost koja se hladi struji oko cevi, a izme-

đu pregrada koje produžavaju put tečnosti

kroz isparivač. Kod većih instalacija situa-

cija je obrnuta: hlađena tečnost struji krozcevi, a rashladni fluid ključa na cevima(sl. 8.16b).

8.3.3. ISPARIVAČ I ZA HLAĐ ENJEVAZDUHA

Prema načinu strujanja hlađenog fluida,isparivači se dele na isparivače sa prirod-nom i sa prinudnom konvekcijom.

Isparivači za hlađenje vazduha sa pri-

rodnom konvekcijom još se nazivaju i is- parivači za mirno hlađenje vazduha. Onise prave od glatkih ili, češće, orebrenih ba-karnih ili čeličnih cevi. Da bi se obezbedi-

la zadovoljavajuća prirodna cirkulacijavazduha kroz ove isparivače, neophodno

je odabrati veću temperatursku razlikuizmeđu zahtevane temperature vazduha u

hlađenom prostoru i temperature ispara-vanja rashladnog fluida. Obično se podeša-

va da ova razlika bude između 10 i 15°C.Ovako velika temperaturska razlika, s dru-

ge strane, izaziva povećano kaliranje (iz-dvajanje vlage) proizvoda, što negativnoutiče na njihov kvalitet i cenu. U novijevreme ovaj tip isparivača se veoma retko

koristi, izuzev za male kućne (frižideri i

zamrzivači) i komercijalne (vitrine) ra-shladne uređaje.

Konstrukcija isparivača sa prinudnim

strujanjem vazduha (sl. 8.17) vrlo je sli-čna konstrukciji odgovarajućih konden-

zatora. Oni se najčešće proizvode kao paketi orebrenih cevnih zmija sa odgo-

varajućim ventilatorima, pri čemu rebra

mogu biti spiralna i lamelasta. Ustaljene

kombinacije materijala za izradu cevi i re-

bara su bakar i aluminijum kod lamelastih

i čelik i čelik kod spiralnih rebara. Spiral-no orebravanje se obavlja namotavanjem

čelične trake normalno na cev, a lamelastarebra se prvo navlače na cev koja se po-tom mehanički ili hidraulički ekspandira

(proširi). Na taj način se postiže dobarkontakt između cevi i rebara, što je neop-hodno za efikasan rad isparivača. Osim

ovoga, važan uticaj na prenos toplote savazduha na isparivač ima i stvaranje inja

na površini isparivača sa strane vazduha.Kada je temperatura površine isparivača

ispod 0°C, vlaga iz vazduha kondenzujese i smrzava na ovoj površini. Povećava-

njem sloja inja na isparivaču povećava se

i toplotni otpor između vazduha i rashlad-nog fluida i sprečava slobodno strujanje

vazduha kroz isparivač. Zbog toga je neop-

hodno povremeno otapati inje sa površineisparivača, i to na jedan od sledeća tri

načina:

- zaustavljanjem rada instalacije i na-stavljanjem cirkulacije vazduha iz hlađe-

nog prostora preko isparivača (moguće u

komorama čija je temperatura vazduha iz-

nad 0°C);

- zaustavljanjem rada instalacije i otapanjem električnim grejačima ugrađenim

u isparivač ili prskanjem toplom vodom(za komore sa temperaturom iznad 0°C);

2 3 6



Sl. 8.17. - Isparivač za hlađen je vazduha

- otapanjem toplom parom rashladnogfluida koja se iz kompresora šalje u ispari-vač koji se otapa.

8.4. PREHLAĐ IVAČ II

MEĐ UHLADNJACI

Opravdanost upotebe prehlađivača i me-đuhladnjaka sa stanovišta povećanja koe-ficijenta hlađenja razmotrena je u pret-hodnim poglavljima. U ovome biće više

reči o njihovoj konstrukciji i načinu rada.

8.4.1. PREHLAĐ IVAČ I

Prehlađivači su razmenjivači toplote kojise postavljaju iza kondenzatora da bi sesnizila temperatura kondenzovanog rash-ladnog fluida pre nego što uđe u prigušni

ventil. Kod amonijačnih rashladnih insta-lacija najčešće se koriste prehlađivačihlađeni vodom. To su protivstrujni —,,cevu cev“ ili dobošasti razmenjivači toplote, po konstrukciji slični odgovarajućim kon-denzatorima. Tečni amonijak protiče okounutrašnje cevi, odnosno oko snopa cevi,

dok kroz cevi protiče voda. Razlika temperatura prehlađenog tečnog amonijaka itemperature vode na ulazu u prehlađivačiznosi 2 - 3°C. Ovo prehlađivanje može

da se ostvari i u kondenzatoru uz odgo-varajuće povećanje njegove površine.

Tečnost rashladnog fluida može da se prehlađuje i hladnom suvozasićenom pa-

rom koja izlazi iz isparivača. Sema ovognačina prehlađivanja prikazana je na slici

8.18. Na ovaj način se povećava toplotahlađenja ali se usled pregrevanja pare nausisu kompresora povećava i utrošeni rad.

237



8.4.2. MEĐ UHLADNJACI

57. 8.18. - Prehlađivanje t ečnos t i rashladnog flu ida

suvozas ićenom parom i z ispar ivača

Da li će ove promene da utiču na smanje-nje ili povećanje koeficijenta hlađenja za-visi od vrste rashladnog fluida koji se ko-risti. Taj uticaj je pozitivan ukoliko se radisa freonima. Postoje različite konstrukcijeovog tipa prehlađivača. Oni mogu biti uobliku cilindričnog suda sa cevnom zmi-

jom u njemu ili veoma slični dobošastim

razmenjivačima toplote - sa snopom ceviu cilindričnom omotaču (koriste se za in-stalacije većih kapaciteta). Najčešće seupotrebljavaju koaksijalni (,,cev u cev“)

prehlađivači (sl. 8.19). Kroz unutrašnjucev prolazi tečnost a kroz međuprostor

para rashladnog fluida. Prenos toplote sastrane pare intenzivira se orebravanjemunutrašnje cevi. Pri ugradnji ovog prehla-

đivača u instalaciju mora se voditi računada se ulje vraća ka usisu kompresora, kakose ne bi zadržavalo u prehlađivaču.

Kada je potrebno savladati veliku razlikuizmeđu pritiska isparavanja i pritiska kon-denzacije, rashladna instalacija proizvodise kao dvostepena ili kao višestepena. Iza

kompresora niskog pritiska dvostepenihinstalacija postavlja se međuhladnjak kojiima zadatak da snizi temperaturu pregre-

jane pare rashladnog fluida na potisu kompresora visokog pritiska, čime se ujednosmanjuje i utrošeni rad. Osim međuhlad-njaka koji predstavljaju standardne raz-

menjivače toplote hlađene vodom (sl. 7.4)upotrebljavaju se i dva tipa međuhladnja-ka koji su, u stvari, cilindrični sudovi, i to:međuhladnjak bez cevne zmije za dvoste-

peno i sa cevnom zmijom za jednoste- peno prigušivanje (sl. 8.20).

Međuhladnjak bez cevne zmije (sl.8,20a) radi po sledećem principu. Tečnostrashladnog fluida iz kondenzatora odlazi

u prigušni ventil (PVl) gde se prigušujena međupritisak koji vlada u međuhlad-

njaku (MH). Pri tome, automatika među-hladnjaka omogućava doziranje rashlad-nog fluida koje obezbeđuje konstantannivo tečnosti u međuhladnjaku. Prilikom

prigušivanja nastaje para rashladnogfluida koja direktno odlazi u kompresorvisokog pritiska, a tečnost se u prigušnom

ventilu (PV2) prigušuje na pritisak ispara-vanja koji vlada u isparivaču. Posle ispa-ravanja u isparivaču rashladni fluid u par-

Sl. 8.19. - Ko aksi jalni preh lađivač tečnost i

rashladnog f lu ida

238



Kd Kd

Sl. 8 .20. - Šema rashladnih insta lac i ja sa međuhladnjac ima b ez cevne zmi je (a) i sa c evnom zmi jom (b)

nom stanju odlazi u kompresor niskog pritiska, tamo se sabija na međupritisak iodlazi u međuhladnjak. U međuhladnjaku

pregrejana para rashladnog fluida u uron- jenoj cevčici hladi se do stanja zasićenjana račun isparavanja dela tečnosti iz me-

đuhladnjaka, i odlazi u kompresor viso-kog pritiska pa u kondenzator.

Za razliku od ovog međuhladnjaka, uinstalaciji sa međuhladnjakom sa cevnomzmijom (sl. 8.20 b) prigušivanje sa priti-ska kondenzacije na pritisak isparavanjadešava se u jednom stepenu - u ventilu(PV2). U ventilu (PVl) na međupritisakse prigušuje samo onoliko tečnosti koliko

je neophodno za hlađenje tečnosti rash-ladnog fluida koja prolazi kroz cevnuzmiju (CZ) i pregrejane pare koja dolaziiz kompresora niskog pritiska do stanjazasićenja. Cevna zmija se dimenzionišetako da je temperatura rashladnog fluidana izlazu iz cevne zmije 3 - 4°C viša odtemperature koja vlada u međuhladnjaku.

8.5. RAZMENJIVAČI TOPLOTE

8.5.1. PODELA RAZMENJIVAČ ATOPLOTE

Razmenjivači toplote su toplotni aparatičija je osnovna namena razmena toplote

između dva ili više fluida. Oni se široko primenjuju u procesnoj i prerađivačkojindustriji, proizvodnji električne energije,grejanju i klimatizaciji, rashladnim uređa-

jima itd. Osnovna podela razmenjivačatoplote je na:

- rekuperativne,

- regenerativne i

- razmenjivače sa mešanjem fluida.

- Rekuperativni razmenjivači toplote(rekuperatori) jesu razmenjivači najčešćiu industrijskoj praksi. Toplota prolazi satoplijeg na hladniji fluid kroz pregradukoja ih razdvaja (najčešće metalni zid ce-vi ili metalna ploča). Rekuperativni raz-menjivači toplote nemaju pokretne de-love i kod njih se topliji i hladniji fluid nemešaju.

239



- Kod regenerativnih razmenjivačatoplote (regeneratori), istu površinu zatoplotnu razmenu naizmenično opstru-

javaju topao i hladan fluid. Kada tu povr-šinu opstrujava topao fluid, ona se zagre-va. Po prestanku opstrujavanja toplim

fluidom počinje opstrujavanje hladnimfluidom, pri čemu se fluid zagreva (toplota se regeneriše) a površina za razme-nu toplote se hladi. Regenerator funkcio-niše ciklično ponavljajući ove procese.Ovaj tip razmenjivača toplote koristi se uSimens-Martinovim i staklarskim pećima,kao i u parnim kotlovima.

- Razmenjivače toplote sa mešanjemfluida karakteriše neposredni kontakt to-

piog i hladnog fluida, pri čemu se topaofluid hladi a hladan zagreva. Važno je dase ova dva fluida posle razmene toplotemogu relativno lako razdvojiti. U praksise na ovaj način najčešće razmenjujetoplota između gasa i tečnosti. Najtipični-

ji predstavnik ovih razmenjivača toplote

su kule za hlađenje vode u kojima voda uneposrednom kontaktu sa vazduhom isparava i pri tome se hladi.

U zavisnosti od smera strujanja toplogi hladnog fluida, rekuperativni razmenji-vači toplote dele se na istosmerne i su-

protnosmerne. Na slici 8.21 prikazan jerazmenjivač toplote tipa ,,cev u cev“ saodgovarajućim promenama temperature

toplijeg (indeks 1) i hladnijeg (indeks 2)fluida. Kod oba razmenjivača toplote temperatura toplijeg fluida opada (sa t ]p na t]k)a hladnijeg raste (sa t, na t2k). Međutim,važno je da kod razmenjivača toplote saistosmernim tokom temperatura hladnijegfluida na izlazu (t2k) ne može da bude višaod temperature toplijeg fluida na izlazu.To je logično pošto topliji fluid ne može

da zagreje hladniji na temperaturu kojajeviša od njegove temperature na tom me-stu. Kod razmenjivača toplote sa supro-tnosmernim tokom to nije slučaj, pa suovi razmenjivači toplote efikasniji poštoomogućavaju bolje korišćenje tempera-turske razlike. Zbog toga se razmenjivačitoplote, uvek kada je to moguće, prave kao

suprotnosmerni.

8.5.2. KOEFICIJENT PROLAZATOPLOTE, SREDNJA

TEMPERATURSKA RAZLIKA,POVRŠINA RAZMENJIVAČ A

TOPLOTE

Prolaz toplote je oblik prostiranjatoplote između dva fluida različitihtemperatura razdvojenih pregradom(zidom). On, znači, obuhvata prelaztoplote sa toplijeg fluida na zid, pro-vođenje toplote kroz zid i prelaz toplotesa zida na hladniji fluid. Veličina kojakarakteriše ovakav vid prostiranjatoplote naziva se koeficijent prolaza

toplote i obeležava se sa K [W/m2K],Sl. 8.21. —Islosm ern i (a) i supro tnosm erni

(b) razmenjivaći toplote

240



Jedna od osnovnih jednačina koja ka-rakteriše prostiranje toplote kod razmenji-vača toplote je jednačina za toplotni fluks(razmenjenu toplotu u jedinici vremena)koja glasi:

Q = K - A Atm, (8.2)

gdeje:

A [m2] - površina razmenjivača toplote,

Atm [°C] - srednja logaritamska razlikatemperatura.

Iz ove jednačine se vidi da se površinarazmenjivača toplote potrebna da bi serazmenila količina toplote Q može odred-iti kao:

A . S -K - A t mm

(8.3)

Odavde sledi da je za proračun po-

vršine razmenjivača toplote (isparivača,kondenzatora, prehlađivača...) potrebnoznati koeficijent prolaza toplote K i sre-dnju logaritamsku razliku temperatura

At m

Koeficijent K je veličina koja se kod preciznijih proračuna izračunava, dok seza određivanje približne površine koriste

podaci za orijentacione vrednosti ovogkoeficijenta u zavisnosti od tipa razmenji-vača toplote i vrste i stanja fluida koji sekoriste.

Srednja logaritamska razlika temper-atura izračunava se prema formuli:

At. - At„Atm

gde su:

At - početna,

Atk - krajnja razlika temperatura flu-ida između kojih se razmenjuje toplota(sl. 8.21).

P I T A N JA

1. Kako se dele kompresori koji se koriste u rashladnim uređajima sa mehaničkom kompresijom? Koje su osnovne karakteristike tih kompresora?

2. Kako se dele klipni kompresori prema načinu pogona? Koje postoje regulacije rashladnog kapaciteta klipnih kompresora?

3. Koje su konstrukcione osobine, prednosti i nedostaci vazduhom hlađenih kondenzatora?

4. Koje su konstrukcione osobine, prednosti i nedostaci vodom hlađenih kondenzatora?

5. Kako radi kondenzator hlađen vodom i vazduhom?

6. Kako se dele isparivači? Koje su osnovne karakteristike suvih i preplavljenih isparivača?

7. Kako inje utiče na rad isparivača za hlađenje vazduha? Kako se inje otapa?

8. Kako se prehlađuje tečnost rashladnog fluida su- vozasićenom parom iz isparivača?

9. Kako se dele pojedini tipovi razmenjivača toplote? Koje su njihove odlike?

10. Kako se proračunava površina razmenjivača toplote?

241



vrednost koja može izazvati havariju. Nakraju, elementi za automatsku regulacijuodržavaju vrednost regulisanih veličina(temperatura, pritisak, protok, nivo...) uzadatim granicama.

U rashladnoj tehnici najčešće nije neop-

hodno parametre rada koji se regulišu odr-žavati u uskim granicama (sa velikom ta-čnošću) pa se rashladni uređaji regulišudvopoziciono.

Dvopoziciona regulacija podrazumeva,,on - o ff‘, odnosno regulaciju na nivou„uključeno - isključeno“. Najočigledniji

primer ovog načina regulacije je regulaci-

ja rada kućnih frižidera. Rashladna insta-lacija, odnosno kompresor frižidera, radidok se ne postigne dovoljno niska tem-

peratura u frižideru. Tada se kompresorisključuje i instalacija ne radi dok tempe-ratura vazduha ne poraste do određenevrednosti, kada se on ponovo uključuje.Kompresor se uključuje i isključuje ter-mostatom koji kontroliše temperaturu is-

parivača koja je u direktnoj vezi sa temperaturom hlađenog prostora u frižideru.

9.1. AUTOMATSKI PRIGUŠNIVENTIL

Jedan od najjednostavnijih elemenata au-

tomatike je automatski prigušni ventil.On prigušuje tečnost rashladnog fluida sa

pritiska kondenzacije na pritisak ispara-vanja i reguliše protok tečnosti kroz ispa-rivač u zavisnosti od pritiska isparavanja.

Šema automatskog prigušnog ventiladata je na slici 9.1. Tečnost rashladnogfluida koja dolazi iz kondenzatora ulazi u

kućište ventila ( 1) kroz priključak (2).Prolazeći kroz filtar (3) tečnost se prigu-šuje u sedištu ventila a u zavisnosti od po-ložaja igle (4). Igla je povezana sa jarmom

9 7 8

Sl. 9. /. - Šema a u t oma t skogpr i gušnog ven t il a

(5) a on sa mehom (6). Meh deli kućištena dva dela: u donjem delu vlada pritisakisparavanja (p0) a u gomjem delu atmo-sferski pritisak ( p j koji se uspostavlja

kroz otvor (7). Sa gornje strane mehanalazi se opruga (8), a sila u opmzi se po-dešava zavrtnjem (9). Prigušena tečnostrashladnog fluida odlazi kroz priključak(10) u isparivač.

Budući da je atmosferski pritisak prib-ližno konstantan, a da se sila u opruzi

podesi samo jednom, položaj igle, odnos-

no veličina protočnog preseka ventila,određena je pritiskom isparavanja (p0).Snižavanje pritiska isparavanja prouzro-kuje pomeranje igle ventila nadole i po-većanje protoka tečnosti rashladnog flu-ida i obrnuto. U skladu sa tim, kompresorna startu usisava količinu rashladnog flu-ida veću nego što dotiče kroz prigušniventil koji, usled još uvek relativno viso-

kog pritiska (pQ), nije dovoljno otvoren.To znači da je isparivač u tom perioduloše iskorišćen, jer u njega dotiče manjetečnosti rashladnog fluida nego što je

243



potrebno. Snižavanjem pritiska u ispari-vaču ventil se sve više otvara. U isparivačdolazi sve više tečnosti rashladnog fluida,efikasnost isparivača se povećava ali se itemperatura hlađenog objekta snižava.Tako se dešava da pre zaustavljanja kom-

presora u isparivač dođe više tečnosti ras-hladnog fluida nego što je potrebno. Zbogtoga se mora voditi računa da se zavrtanj(9) ispravno podesi, kako ne bi došlo dotečnog udara zbog prodora tečnosti u usi-sni vod kada termostat zaustavi kompre-sor.

Ovaj ventil je jednostavan pa je pouz-dan i jeftin. Nedosta takmuje što je ispari-vač instalacija sa ovim ventilom najlošijeiskorišćen u početku rada kompresora, ka-da je potreba za hlađenjem najveća, a naj-

bolje je iskorišćen pred isključenje kompresora, kada je temperatura hlađenogobjekta najniža. Osim toga, ovaj ventilmože da se primenjuje samo u instalacija-ma sa jednim suvim isparivačem. Ako

ima više suvih isparivača, ventil na najma-nje toplotno opterećenom isparivaču pro-

puštao bi tečnost i izazvao tečni udar kompresora.

9.2. TERMOEKSPANZIONIVENTIL

Termoekspanzioni ventil, kao i automat-ski prigušni ventil, prigušuje tečnost rash-ladnog fluida sa pritiska kondenzacije na

pritisak isparavanja i reguliše protok ovetečnosti kroz isparivač. Međutim, za raz-liku od automatskog prigušnog ventila,

protok se reguliše u zavisnosti od toplot-nog opterećenja isparivača, a na osnovu

pregrevanja pare rashladnog fluida na iz-lazu iz isparivača, koje se tom prilikomodržava konstantnim. Time je omogućenoznatno bolje iskorišćenje isparivača bez

obzira na režim rada, kao i primena ovihventila i u instalacijama sa više suvih is-

parivača.Šema termoekspanzionog ventila i

njegove veze sa isparivačem prikazane suna slici 9.2. Konstrukcija je veoma slična

konstrukciji automatskog prigušnog ven-tila. Tečnost rashladnih fluida iz konden-zatora ulazi u kućište ventila ( 1) kroz

priključak (2). Prolazeći kroz filtar (3),tečnost se prigušuje u sedištu ventila a uzavisnosti od položaja igle (4) koja je po-vezana sa jarmom (5) a on sa mehom (6).On deli kućište ventila na dva dela. Pros-

tor iznad meha je pomoću kapilarne cevi(9 - cev malog prečnika od 1 do 2 mm) povezan sa davačem (10) postavljenimuzcev isparivača na njegovom izlazu. Davač

je, u stvari, mali cilindrični sud delimičnoispunjen lako isparljivom tečnošću (čestorashladni fluid kao u isparivaču). Na iglu(4) sa donje strane deluje opruga (7), a si-la u opruzi podešava se pomoću zavrtnja(11). Rashladni fluid iz prostora ispod me-ha odlazi u isparivač (8).

Princip rada ovog veoma značajnog iširoko korišćenog prigušnog ventila jesledeći. U stacionarnom stanju protokrashladnog fluida odgovara toplotnomopterećenju isparivača. U tom slučaju je,na primer, isparavanje rashladnog fluida

završeno u tački (B - slika 9.2) a na mestudavača pregrevanje pare rashladnog flui-da iznosi 7°C. Ako se, iz bilo kog razloga,toplotno opterećenje isparivača poveća(unošenje svežih toplih proizvoda, otva-ranje vrata hlađene komore...), intenziv-nija razmena toplote prouzrokovaće da seisparavanje u isparivaču završi pre tačke

(B). Usled toga će se na ostatku cevi is- parivača, pa i na mestu davača, povećati pregrevanje pare rashladnog fluida. Na tajnačin će se dodatno zagrejati davač ter-

244



I

moekspanzionog ventila, u njemu će se po-visiti pritisak (pd) koji će, usled veze pre-ko kapilarne cevi, delovati na meh i jarami pomeriti iglu ventila nadole. Na taj na-čin će se povećati protok tečnosti rashlad-nog fluida i prilagoditi trenutnom toplot-nom opterećenju isparivača, čime će se i

pregrevanje vratiti na zadatu vrednost.Kada se smanjuje toplotno opterećenje

isparivača, situacija je obmuta.Pad pritiska rashladnog fluida kroz is-

parivač u većim isparivačima ne može sezanemariti jer će on izazvati veće pregre-vanje na izlazu iz isparivača, što će musmanjiti efikasnost. U tom slučaju se ko-riste termoekspanzioni ventili sa egaliza-cijom (sa vodom za izjednačenje priti-

ska). Njihova konstmkcija je potpunoidentična konstrukciji klasičnog termo-ekspanzionog ventila. Jedina razlika je utome što je kućište ventila podeljeno natri dela i što je dobijeni međuprostor spo-

jen pomoću kapilarne cevi sa izlaznomcevi iz isparivača na mestu davača. Oveizmene su prikazane na slici 9.2 ispreki-danom linijom, i pomoću njih se prevazi-laze problemi nastali povećanim sniže-njem pritiska u isparivaču.

9.3. PRIGUŠNIVENTILI SA PLOVKOM

9.3.1. PRIGUŠNIVENTIL SAPLOVKOM NA STRANI

NISKOG PRITISKA

Ovaj ventil se koristi za prigušivanje iregulaciju protoka tečnosti rashladnog

fluida u zavisnosti od nivoa tečnosti u is- parivaču sa slobodnim ključanjem, sepa-ratom rashladne instalacije sa preplav-ljenim isparivačima ili u međuhladnjaku.Šematski prikaz ovog ventila dat je na sli-

2 4 5



57. 9 .3 . — S e m a p r i g u š n o g v e n t il a s a p l o v k o m n a

s t r a n i n i s k o g p r i t i s k a

ci 9.3. Priključci za ulaz tečnosti rashlad-

nog fluida (3) i izlaz prigušenog fluida (4)nalaze se na poklopcu (2) kućišta ventila(1). Priključak (5) vezuje se sa parnim a(6) sa tečnim prostorom suda čiji se nivoreguliše. Promena nivoa tečnosti pokreće

plovak (7), što se preko poluge (8) prenosina iglu ventila (9). Tako porast nivoatečnosti prouzrokuje zatvaranje protočnog

preseka u sedištu ventila (10

) a pad nivoaotvaranje ovog preseka i propuštanje većekoličine tečnosti.

9.3.2. PRIGUŠNIVENTIL SAPLOVKOM NA STRANIVISOKOG

PRITISKA

Konstrukcija ovog ventila je vrlo sličnakonstrukciji ventila sa plovkom na straniniskog pritiska pa o njoj neće biti posebnogovora. Za razliku od prethodno opisanogventila, ovaj ventil se postavlja da bi se

prigušio i regulisao protok rashladnog flu-ida u zavisnosti od nivoa tečnosti u sudo-vima na strani visokog pritiska (konden-zator, resiver...).

Kod kondenzatora, na primer, pomoćuovog ventila se obezbeđuje da se konden-zat ne skuplja u kondenzatoru, već da sešto pre priguši i odvede u isparivač. Ventil

sa plovkom na strani visokog pritiska mo-že se koristiti samo kod rashladnih insta-lacija sa jednim isparivačem zbog opasno-sti od tečnog udara u kompresoru.

9.4. SOLENOIDNIVENTILSolenoidni ili elektromagnetni ventil ko-risti se za dvopoziciono (otvoreno-zatvo-reno) regulisanje protoka fluida kroz ce-vovod na kome je postavljen. Pri tome sestrujno kolo ovog ventila prekida ili uspo-stavlja pomoću električnih prekidača, i tonajčešće termostata i presostata.

Šema solenoidnog ventila data je naslici 9.4. Kada se strujno kolo solenoida(1) zatvori, kotva (2) polazi nagore, udarau ventilsko vreteno (3) i otvara ventil.Opruga (4) ublažava udar kotve u kućište.Ventil se zatvara prekidanjem strujnogkola usled čega kotva i vreteno ventila za-

jedno sa pečurkom (5) padaju nadole. Do-

bro zaptivanje obezbeđuje razlika pritisa-ka ispod i iznad pečurke ventila.Ovi ventili se koriste u različite svrhe.

Pomoću ovih ventila termostati regulišutemperaturu u hlađenom prostoru instala-cija sa suvim i sa preplavljenim ispariva-čima, služe kao cevni zatvarači tokom re-gulacije nivoa tečnosti u separatorima i sl.

2 4 6



1

Presostati su električni prekidači koji prekidaju i uspostavljaju strujno kolo u

I zavisnosti od pritiska. Oni mogu da se ko-riste kao elementi regulisanja i kao ele-

menti zaštite. U zavisnosti od pritisaka nakoje reaguju, presostati se dele na pre-sostate niskog pritiska, presostate visokog

pritiska i diferencijalne presostate kojireaguju na razliku pritisaka. Konstrukcijeovih presostata suštinski se ne razlikuju, au zavisnosti od načina postavljanja elek-tričnih kontakata pri dostizanju određe-

| nog pritiska ili razlike pritisaka strujnokolo može da se zatvara ili prekida. Kadase presostat koristi kao element zaštite,ima dodatni kontakt za ponovno uklju-čivanje (reset) pošto se otkloni uzrok opa-snosti.

i Šema presostata prikazana je na slici9.5. Kada se kontrolisani pritisak (p) povi-

si, sila usled razlike tog pritiska i pritiskau kućištu (6) - jednakog atmosferskom

9 . 5 . P R E S O S T A T I zbog otvora (7), deluje preko meha (3) naštap (4). Ovo pomeranje prouzrokuje obr-tanje laktaste poluge oko oslonca (2) na-desno pa vertikalni krak ove poluge ( 1)

preko osovinice (11) potiskuje kontaktnimehanizam (12). Kada se dostigne vred-nost pritiska (p), podešena na skali (10) po-moću zavrtnja (9) i opruge (8), spojiće sekontakti (13) i zatvoriće se strujno kolovezano sa nekim uređajem od čijeg radazavisi pritisak (p) - kompresor, solenoidniventil... Kada pritisak počne da se sniža-va, laktasta poluga se obrće u suprotnomsmeru ali se kontakt neće prekinuti u is-tom položaju u kojem je uspostavljen jer

bi to prouzrokovalo suviše često uključi-vanje i isključivanje uređaja. Zbog toga

poluga nailazi na graničnik (14) pa na njudeluje sila opruge (15) koja se podešavazavrtnjem (16) a kontroliše na skali (17).Usled sile u opruzi pritisak na kome sekontakt otvara biće niži od pritiska na

kome se on zatvara. Ta razlika pritisakanaziva se diferenca.

57. 9.5. -Šem a presostata

247



Presostati niskog i visokog pritiska ko-riste se kao elementi zaštite kompresora.Oni isključuju kompresor kada se pritisakna usisu snizi ispod zadatog, odnosno ka-da se pritisak na potisu povisi iznadzadatog pritiska koji obezbeđuje bezbe-dan rad kompresora i cele rashladne insta-lacije. Osim ovoga, presostat niskog pri-tiska može da se koristi i za regulacijurada kompresora, i to uključivanjem iisključivanjem kompresora u zavisnostiod pritiska na usisu koji opet zavisi odtoplotnog opterećenja isparivača. Naj-važnija uloga diferencijalnih presostata je

kontrola razlike pritisaka ulja koja se postiže pomoću uljne pumpe i koja jeneophodna za pravilno podmazivanjekompresora. Ako ova razlika nije dovolj-na, presostat isključuje kompresor i takoga štiti od havarije.

Termostati su električni prekidači koji sukonstrukcijski i funkcionalno gotovo iden-tični presostatima, samo što termostati

prekidaju i zatvaraju strujno kolo u zavi-

snosti od temperature. Šema termostata seod šeme na slici 9.5 razlikuje samo po to-me što na meh ne deluje direktno pritisakiz rashladne instalacije, već pritisak iz da-vača koji je isti kao kod termoekspanzio-nog ventila i koji registruje promenu tem-

perature.

Načini primene termostata u rashla-

dnim instalacijama veoma su raznovrsni.Termostati se veoma često koriste za regu-laciju temperature vazduha u hlađenom

prostoru (sl. 9.6). Kada temperatura vaz-duha dostigne minimalno dozvoljenu vred-nost, termostat (Th) zatvara solenoidne

9 . 6 . T E R M O S T A T I

248



ventile (SV) - kod velikih isparivača (R l)ispred i iza isparivača - i isključuje venti-latore (V), čime praktično prekida rad togisparivača. Usled toplotnog opterećenjatemperatura vazduha u toj komori počinjeda se povišava. Kada dostigne maksimal-

no dozvoljenu vrednost, termostat pono-vo otvara solenoidne ventile i uključujeventilatore i tako uspostavlja normalanrad isparivača. Termostati se upotreb-

ljavaju u kulama za recirkulaciono hlađe-nje vode. Oni tu imaju višestruku ulogu.Pomoću njih se uključuju i isključuju ven-tilatori u zavisnosti od spoljne tempera-

ture vazduha, kako bi se uštedela energijai održao minimalno potreban pritisak kon-denzacije. Osim toga, smrzavanje vode ukadi sprečava se električnim grejačimakoje, opet, uključuje termostat u zavisno-sti od trenutne temperature vode u kadi.

Kao i kod presostata, postoje i diferen-cijalni termostati koji zatvaraju ili preki-

daju strujno kolo u zavisnosti od razliketemperatura. Ovi termostati se često ko-riste u visokim komorama kod kojih razli-ka temperatura vazduha između tavanice i poda, kada je isparivač isključen, može dadostigne i 4 - 5°C. U tim slučajevimadiferencijalni termostat uključuje samoventilatore na isparivačima i mešanjem

vazduha ujednačava temperatursko poljeu komori.

9.7. POMO Ć NIAPARATIIUREĐ AJI

Kompresor, kondenzator, isparivač i prigu-šni ventil osnovni su elementi koji obe-

zbeđuju funkcionisanje jedne rashlad-ne instalacije. Da bi ta instalacija radilaekonomično, odnosno uz manji utrošakenergije potrebne za njen pogon, uvodese pomoćni aparati, kao što su prehlađi-

vači i međuhladnjaci. Osim toga, bitno jeobezbediti trajan i siguran rad, što se po-stiže pomoću druge kategorije pomoćnihaparata u koju spadaju: odvajači tečnosti,odvajači ulja, ispuštači vazduha, filtri itd.

9.7.1. SKUPLJAČ I (RESIVERI)

Resiveri su cilindrični sudovi (horizontal-ni ili vertikalni) koji se obično postavljajuispod kondenzatora. Postoje dva tipa re-sivera. Prvi tip resivera prima tečnost ras-hladnog fluida koja se zbog promene to-

plotnog opterećenja premešta u deoinstalacije visokog pritiska. Drugi tipresivera obezbeđuje u svakom trenutkudovoljno tečnosti rashladnog fluida uskladu sa toplotnim opterećenjem ispari-vača. Osim toga, ovaj tip resivera se kori-sti i za velike i razgranate instalacije, gdeima ulogu rezervnog suda u koji može dastane tečnost iz jednog isparivača ili gru-

pe njih, radi tekućeg održavanja ili po- pravki. U najmanje rashladne instalacije(frižidere) resiveri se ne postavljaju.

9.7.2. ODVAJAČ IULJA

Najefikasnija mera kojom se sprečava da

ulje, koje je iz bilo kog razloga izašlo izkompresora, ode dalje u kondenzator i is- parivač, jeste postavljanje odvajača uljana potisu kompresora. Na taj način seobezbeđuje efikasan rad pomenutih raz-menjivača toplote i pouzdan i pravilan radsamog kompresora.

Odvajači ulja su, u stvari, cilindrični

čelični sudovi u kojima se ulje odvajatako što para visokog pritiska koja dolaziiz kompresora naglo menja pravac struja-nja i brzinu, pa se izdvojene kapljice uljatalože na dnu suda i odatle vraćaju u kom-

24 9



10 11

Sl. 9.7. - Presek odvajača ulja

presor. Uobičajena konstrukcija odvajačaulja koji se koristi kod freonskih instalaci-

ja prikazana je na slici 9.7.Para rashladnog fluida sa uljem ulazi

kroz priključak (13), naglo menja brzinu i pravac strujanja, deo ulja se odmah odvaja a para cirkuliše oko cilindričnog dela(2) u kome se skuplja odvojeno ulje. Posleovoga para prolazi kroz sloj ispune (15) — zgužvana metalna žica ili metalna stru-gotina - gde se odvaja i preostalo ulje a

para rashladnog fluida, koja je sada goto-vo bez ulja, izlazi iz separatora kroz pri-

ključak (12). Kada nivo odvojenog ulja useparatoru poraste do određene vrednosti,

plovak (1) otvara igličasti ventil (3) i uljese, pod dejstvom pritiska kondenzacije,vraća u karter kompresora.

9.7.3. FILTRI, SUŠAČ II

KONTROLNA (VTDNA) STAKLAFiltri sprečavaju prodor čvrstih česticarđe, peska i drugih nečistoća u kompre-sor, i tako obezbeđuju kompresor od

oštećenja i havarija. Oni se postavljaju uusisnom vodu ili u samom kompresoru,kao i u tečnim vodovima ispred prigušnihventila i drugih elemenata automatike čijirad mogu da ugroze čestice nečistoće.

Uobičajena konstrukcija filtra prikaza-na je na slici 9.8. On se sastoji od čeličnogcilindričnog kućišta (1), sa donje stranezatvorenog zaptivkom (3), poklopcem (4)i zavrtnjima (5). Filtriranje se obavlja pro-laskom rashladnog fluida kroz finu metal-nu mrežicu (2) koja se povremeno čisti.

2 5 0



Još jedan problem koji može da se javi je pojava vlage u rashladnoj instalaciji.Ovaj problem je znatno izraženiji kod fre-onskih instalacija zato što freoni veomaslabo rastvaraju vodu, što nije slučaj saamonijakom. Zamrzavanje te vode u de-

lovima instalacije gde vlada niska tempe-ratura (u sedištu prigušnog ventila ili u

Nivokazi služe za kontrolu nivoa tečnostiu različitim sudovima rashladne instalaci-

je (resiveri, separatori, međuhladnjaci...).

Ako je u sudovima tečnost rashladnog

fluida na temperaturi nižoj od 0°C, kao ni-vokaz može da se koristi vertikalna cev

9 . 7 . 4 . N I V O K A ZI

Sl. 9.9. -Sušać

kapilari) može u potpunosti da blokira radčitave instalacije. Zbog toga je neophod-no da se u tečni vod (između kondenzato-ra i prigušnog ventila) postavi sušač, kojičesto ima i ulogu filtra. Jedna od kon-strukcija prikazana je na slici 9.9. Tečnost

rashladnog fluida prolazi kroz perforiranucev (4) pa preko apsorbenta (5) - najčešćesilikagel - koji apsorbuje vlagu iz njega, imrežice za filtriranje (3) dalje u insta-laciju.

Iza sušača a pre prigušnog ventila po-stavlja se kontrolno (vidno) staklo koje imadvojaku ulogu. Posmatranjem protoka te-čnosti rashladnog fluida kroz staklo, mo-guće je primetiti mehure (pare rashladnogfluida) koji ukazuju na nedostatak rash-ladnog fluida u instalaciji. Osim ovoga, ucentru vidnog štakla nalazi se indikatorkoji menja boju u zavisnosti od količinevlage u rashladnom fluidu. Na osnovu to-ga se indikuje zasićenost ispune sušača vla-gom i neophodnost zamene ove ispune.

spojena sa parnim i tečnim prostorom su-da. Nivo tečnosti u sudu biće identičannivou tečnosti u cevi i on će se jasno raza-znati pošto će deo cevi u kome se nalazitečnost biti pokriven injem.

Kod amonijačnih instalacija koristi seosobina amonijaka da se ne meša sa uljem.

Zato se u donjem delu ovih nivokaza na-laze mali rezervoari sa uljem koje se penjeu cevi i pokazuje nivo tečnosti u sudu.

Za razliku od ovih nivokaza - nivo-kaza niskog pritiska, u delovima rashlad-

251



P R I L O G

U ovom prilogu su dati simboli koji se koriste za izradušema termotehničkih i procesnih postrojenja, kao i postro-

je nja za grejanje, klimatizaciju i hlađenje. Prilog je urađen prema standardu JUS A.AO.063/1996. godinu - Grafički

simboli. Cevovodi - funkcionalna prikazivanja.Za neke posebne oblasti tehnike, ili kao dopuna ovomstandardu koriste se, na primer,

JUS M.E7.011/1992. Rashladna postrojenja. Šema rash-ladnih postrojenja. Vrste šema.

JUS M.E7.012/1992. Rashladna postrojenja. Šema rash-ladnih postrojenja. Grafički simboli.

253



1. CEVOVODI

Broj Oblik Naziv

1.1Cev, uopšte

---------------------------- 1___________________

Prikaz signalnih protočnih puteva (vidi DIN 19227, Deo 1)Prikaz protočnih materija (vidi DIN 2481)

Objedinjavanje više protočnih linija

1.2 orm Spiralna cev

n n m ___________________________

nnnn> _____ nmr\

r r r r r r r r r r r r v -

n n m — h xh -------------------------------------

2 5 4



Oblik NazivBroj

1.3

ir\ / \ / V

\ A A /

1.4

Crevo

Cev sa omotačemili sa zaštitnom cevi

_____

^ z ____

IXE

1.5 Orebrena cev

iXH----

W----

H4fH4+Rebrasta cev sa prirubnicom

255



256



f

257



258



259



Broj Oblik Naziv

1.15 Ukrštanje protočnih linija bez spoja

Alternativno se može jedna od protočnihlinija na tački ukrštanja prekinuti. Ovajnačin prikazivanja važi za izraducrteža računarom.

1.16

+Spoj pri ukrštanju protočnih linija

Alternativno se ukrštanje linija tokamože prikazati pomereno.

1.17 T-spoj protočnih linija

1.18

/Kosi spoj protočnih linija

1.19 Y-spoj protočnih linija

260



2. SPOJEVI

Po pravilu, jedna od dve priključne linije izostavlja se kada su dva simbola sa istim priključnim linijama neposredno međusobno povezana.

Pr i m e r i :

Cevni zatvarač

_______r x - i _______

Par prirubnica

11

Cevni zatvarač

i iH HXr1----

Dva cevna zatvaračaspojena prirubnicama

— K X 3 - H X H —

Umetnuti spoj

_________ □ ________

Cevni zatvarač zaspajanje umetanjem

fv. ^r~ J -----=P<t----

Odvajač kondenzata

J

Par prirubnica

11

Odvajač kondenzataspojen prirubnicama

11

Aparat Par prirubnica

1 1

Aparat spojen prirut nicama

_| ___ 11 1

261



Broj Oblik Naziv

2.1 Spoj zavaren, lemljen, lepljen

2.2

— + H —Par prirubnica (opšti slučaj)

---------H— — H X H —

2.3 Par prirubnica sa stezaljkama

---------------- -------------------------------

2.4- — 3 - —

Spajanje umetanjem

---------------------3 X E ------------------

2.5 — - 1 - - — Navojni spoj

---------------------3 X 1 -----------------

2.6 1 1 1

t *

U 1 1 1 1 Navojni spoj sa slepom navrtkom

---------------- i - H X I -------------------

26 2



Broj Oblik Naziv

2.7 Spojka (opšti slučaj)

-------Bix

-------

3. FAZONSKIKOMADI

Broj OblikGraflčki simboli

Naziv, napomene Primeri primene

3.1c > —

Redukovanje uopšteili koncentrično

DN 2g0 /150 DNHj0/80

Uvek se pri redukovanju označavanajpre veći prečnik

3.2

Zatvarač (opšti slučaj)

|-j Slepa prirubnica

3.3- - - - - D

Dno zatvarača uopšte

---------------[) Bez prikazivanja^ vrste spoja

X* Zavareno

3) Umetnuto

3) Sa navojem

3.4— --0

Dno zatvarača ravno

3.5K

Č ep zatvarača sa navojem

----------2XHX

263



4. C E V N I Z A T V A R A Č I

4.1. Zaporni cevni zatvarači

Broj OblikGraflčki simboli

Naziv, napomene

Primeri primene

4.1.1 Zaporni cevni zatvarač (opšti slučaj)

-DXh

3 X £

Bez prikazavrste spoja

Sa prirubnicom

Zavaren

Umetnut

Utaknut ili zavaren

Sa navojem

—tX D X h-

-HXHtXH- — £ X $ X $ —

žlXE—3XE

^ X H X E

4.1.2 Zaporni zasun

2 6 4



Broj Oblik Naziv

4.1.3 Zaporni ventil

4.1.4 D o a Zaporna slavina (opšti slučaj)

4.1.5 Zaporna kuglasta slavina

4.1.6 D c c a Zaporna konusna slavina

4.1.7 Zaporna klapna

4.1.8 Membranski cevni zatvarač

8

4.1.9 t > < a Armatura sa stezaljkama za crevo

265



Broj O blik Naziv

4.1.10 Ugaoni zaporni cevni zatvarač

4.1.11 Ugaoni zaporni ventil

4.1.12 Ugaona zaporna slavina (opšti slučaj)

4.1.13 Ugaona zaporna kuglasta slavina

4.1.14 Ugaona zaporna konusna slavina

4.1.15Ugaoni membranski cevni zatvarač

4.1.16 Trokraki cevni zatvarač (opšti slučaj)

4.1.17 Trokraki ventil

2 66



267



Broj Oblik Naziv

4.1.26

~~T~

1

1 / -------

\ /

1\ ^

>k

Priključak za usisavanje

------- 0

i jMože se kombinovati

y — sa simbolom za pogoncevnih zatvarača.

< i—

4.1.27

~~r~

l

rJ / i^ Vj

Priključak na zaporni element

-------->

__ Može se kombinovati/ sa simbolom za zaporne

M ------ cevne zatvarače.

4.1.28X

Priključak za kućište

<=

------- >

1 j Može se kombinovatisa simbolom za zapornecevne zatvarače,npr. za kontrolu

<Cj------ zaptivenosti za\ vreme rada.

268



4.2. Cevni zatvarači sa kontinualnim područjem regulacije

Broj

4.2.1

Oblik

x

Graflčki simboli Naziv, napomene

Primeri primene

Armatura sa kontinualnim područjemregulacije

Pod , ,kon t inua ln im“ t rcba pođrazum evat i

„poscbno dcf in i s an" .

Može s c kom binova t i s a s im bol im a zapom e a rmaturc .

Elem ent s imbola mo žc sc izos tavi ti ako bi stvaraozabunu zbog toga što j e na d rugom m es tu t akv im

s imbolom o značcn r cgu lac ion i ven t i l.

Ventil za redukciju pritiska

Ovaj simbol koristi se samo za cevnezatvarače čija je funkcija znatnaredukcija pritiska. Veći trougao

predstavlja stranu sa nižim pritiskom.

26 9



BrojGrafičk

Obliki simboli Naziv, napomene

Primeri primene

4.2.3V

Ventil za redukciju pritiska ubrizgavanjem

4.2.4 Ventil za redukciju pritiska, ugaoni

4.2.5

N

X

/h

Ventil za redukciju pritiska, ugaoni,

sa ubrizgavanjem

4.3. Armature sa sigurnosnom funkcijom

BrojGrafičk


Primeri primene

4 . 3 . 1 X I Zaporni ventil sa sigurnosnom funkcijom

Široku vertikalnu l iniju treba staviti n a izlaznu stranu.Može se komb inovat i sa simbol ima za zap ornecevn e zatvarače.

4 . 3 . 2

> Sigurnosna membrana, ispupčena

Treba navesti smer protoka

-*0 -27 0



Broj Oblik Naziv

Trajna zaštita od požara4.3.3

4.3.4

Može se koristiti kao krajnji osigurač.

Plamen gori na strani polukruga.

Osiguranje od eksplozije blokadom plamena

Može se koristiti kao krajnja sigurnost

(osiguranje prostora) ili osiguranje cevi.

Eksplozija se javlja na strani pravougaonika.

4.3.5

Krajnja sigumost Osiguranje cev i

od eksplozije od eksplozije

Osiguranje od eksplozije

trajnom blokadom plamena

M ože se koristiti kao krajnja sigurnost (osiguranje

prostora) ili osiguranje cevi. Eksp lozija se javlja

na strani pravougaonika, odnosno luka.

L J

Krajnja sigumost od eksplozije

Osiguranje cev i od eksplozije

Osiguranje od detonacije

4.3.6M ože se primeniti samo kao sigurnost cevi.

Detonacija nastaje na strani trougla.

Osiguranje od detonacije

u izvedbi obezbeđeno od trajnog požara

Može se koristiti samo kao osiguranje cevi.

Detonacija nastaje na strani trougla,

odn osno luka.

271



BrojGrafičk


Primeri primene

4.3.8 Zaštitna požarna klapnah i ^ l

4.3.9 Armatura za ventilaciju i ispuštanje vazduha

4.4. Nepovratni cevni zatvarači

BrojGrafičk


Primeri primene

4.4.1 T\J Nepovratni cevni zatvarač (opšti slučaj)

Funkcija „sprečavanja povratnog spoja“daje se preko jedne tačke na ulaznoj stranicevnog zatvarača.

-----------------

4.4.2 Nepovratni ventil

4.4.3 Tsi Nepovratna klapna

4.4.4 Nepovratni cevni ugaoni zatvaračza opŠte namene

2 7 2



Broj Oblik Naziv

4.4.5 Ugaoni nepovratni ventil

(napomena kao za broj 4.4.1)

4.4.6

~ £ H

/ /

/ L__

Uređaj za povezivanje nepovratnihcevnih zatvarača

Može se kombinovati sa simbolimaza nepovratne cevne zatvarače.

4.5. Pogoni

BrojGrafičk

Obliki simboli . T .

Naziv, napomene

Primeri primene

4.5.1

c>

Pogon sa rotirajućim sistemom(opšti slučaj)

4.5.2 (*p Pogon sa elektromotorom

273



Broj Oblik Naziv

4.5.3 € )

Pogon sa hidromotoromsa jednim smerom proticanja

4.5.4 € Pogon sa hidromotoromsa dva smera proticanja

4.5.5 € pPogon sa pneumatskim motoromsa jednim smerom proticanja

4.5.6 € Pogon sa pneumatskim motoromsa dva smera proticanja

4.5.7 Pogon sa pomičnim sistemom (opšti slučaj)

2 7 4



Broj Oblik Naziv

4.5.8 Pogon sa klipom

4.5.9 Pogon sa elektromagnetom

4.5.10

€ p

Pogon za koji se kao pomoćna energijakoristi energija fluida u cevovodu

4.5.11

Ručni pogon (opšti slučaj)

Cevni zatvarači sa ručnim pogonommogu se prikazati bez ovog simbolakada je isključena zamena.

4.5.12 Pogon sa oprugom

275



Broj Oblik Naziv

4.5.13 c

Pogon sa membranom

4.5.14Pogon sa tegom

f b

4.5.15

K )Pogon sa plovkom

Duple pogone treba prikazati shodno prikazanim primerima. Pri tom treba prioritetni pogon označiti na sredini armature, odnosno spolja.

2 76



Broj Oblik Naziv

4.5.16

/ \1 \ \ 1

1

i > ; iU- 'vj

Cevni zatvarač se otvara pri prestankudejstva pomoćne energije.

Ovaj simbol se može kombinovati sasimbolima broj 4.5.1 do 4.5.10 i 4.5.13

4.5.17

/ \1 \ \ !

v /

Vr' 1 , 1 >k 1

Cevni zatvarač se zatvara pri prestankudejstva pomoćne energije.


4.5.18

/ N/ \1 \ \ 1

s. X

r~ 1 'ii > ; i

Pri prestanku dejstva pomoćne energijecevni zatvarač ostaje u prethodnom položaju.


4.5.19

/ \i \ \ !

' l "

/ N — 1 —

— 1 — 1 . -1

1 |^ 'J

Cevni zatvarač ostaje pri prestanku dejstva pomoćne energije na jpre u prethodnodatom položaju; strelica daje dopušten

pravac pom eranja.

Ovaj simbol se može kom binovati sasimbolim a broj 4.5.1 do 4.5.10 i 4.5.13

Q Q/ s ——

— s — — 1> < ] —

277



Broj Oblik Naziv

4.5.20 Ručni pogon osiguranod neovlašćenog aktiviranja

i

11

r" \ 1 ^1 1

n

— 1> < ! ------------------------- !—

1

—rF ^

Isprekidana linija predstavlja nezavisnoosiguranje pogona jedno g cevnogzatvarača u odnosu na drugi.

Dalji podaci za osiguranje daju se uputstvom.

4.6. Cevni zatvarači za odvod

BrojGrafičk

Obliki simboli .

Naziv, napomene

Primeri primene

4.6.1

Odvodnik kondenzata (opšti slučaj)

Tamno obojena površina predstavlja

izlaznu stranu.

Bez prikazanačina spajanja

— — Spajanje prirubnicom

— — Spajanje zavarivanjem

^ Spajanje umetanjem

278



4.7. Poka zne armature

Broj Oblik Naziv

4.7.1 — — Vizirno okno (opšti slučaj)

4.7.2 — JfiL ------------- - Vizirno okno sa indikatorom

5. KOMPENZATORI

279



O blik N azivBroj

Kompenzator u obliku lire

Iz cevi i lukova oblikovane kompenzatore saU-lukovima treba uprošćeno prikazati ako jenjihov prikaz dogovoren u tehnološkoj šemi.

6. OSTALI DELOVI CEVOVODA

BrojGrafičk

Oblik i simboli • Naziv, napomene

Primeri primene

6.1Levak

1

V

fi/ \

1

/

6.2 / Nii

Veza sa atmosferom

/ \

2 .

280



Broj Oblik Naziv

6.3 Prigušivač zvuka---- - —

6.4 — /VV — Linija za mešanje

Smer proticanja odgovara montažnom nagibu.

—

6.5 Q)Kuglični zglob

nnr. cevovod rezervoara

— o)—onpr. utovarni rukavac

6.6

®Prigušna ploča (blenda)

® ®

— X H — — H —

281



Broj O b l i k

o6.7

N aziv

Slepa prirubnica (opšti slučaj)

6.S Ograničavač protoka sa blendom

6.9 Ograničavač protoka sa difuzorom

6.10 Mlaznica za mešanje

6.11 Ispravljač strujanja

6.12 Odvajač nečistoća

> ' U r

2 82



283



L I T E R A T U R A

1. Bogner, M., Topić, R., Jaćimović, B.:Energetskiprocesi, II prer. izdanje, Zavod zaudžbenike i nastavna sredstva, Beograd,1995.

2. Bogner, M., i dr.: Termotehničar, tom 1 i 2,3. izmenjeno i dopunjeno izdanje, Interkli-ma-grafika, Vrnjačka Banja, SMEITS,Beograd, 2004.

3. Reknagel, Sprenger, Sramek, Ceperković:Grejanje i klimatizacija, 6. prevod na srpski

jezik, Interklima, Vrnjačka Banja, 2004.

4. Bogner, M., Isailović, M.: Tehničkipropisi u

grejanju, hlađenju i klimatizaciji, 2. dopunjenoizdanje, SMEITS, Beograd, 2002.

5. ASEIRAE Handbook: Fundamentals, Atlanta,SAD, 2005.

6. ASHRAE Handbook: HVAC Applications, Atlanta, SAD, 2003.

7. Todorović, B.: Klimatizacija, 2. izdanje,SMEITS, Beograd, 2005.

8. Todorović, B.: Projektovanjepostrojenja za centralno grejanje, Mašinski fakultet,Beograd, 2005.

9. Danon, J.: Klimatizacija —principi ipraksa, Tehnička knjiga, Beograd, 1980.

10. Vujić, S.: Rashladni uređaji, 2. izdanje,Mašinski fakultet, Beograd, 2000.

11. Đ orđević, B., Valent, V., Šerbanović, S.:

Termodinamika i termotehnika,Građevinska knjiga, Beograd, 1987.

12. Rietschel/Raiss: Heiz- undLiiftungstechnik, Springer Verlag, Berlin, 1960.

13. Bogner, M., Stajić, Z.: Tehnika hlađenja, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva,Beograd, 2003.

14. Bogner, M., lsailović , M.: Prirodni gas, ETA, Beograd, 2005.

15. Bogner, M., Stanojević, M.: O vodama, ETA, Beograd, 2006.

16. Živković, B., Z. Stajić: Mali termotehnički priručnik, SMEITS, Beograd, 2003.

17. Bogner, M., M. Isailović: Termotehnička i termoenergetska postrojenja, ETA,Beograd, 2006.

18. Bogner, M.: Projektovanje termotehničkih

iprocesnih sistema, 3. izdanje, ETA,Beograd, 2007.19. Bogner, M., M. Borisavljević, V. Matović,

M. M. Bogner: Zccvarivanje, 2. dopunjenoizdanje, ETA, Beograd, 2007.

Dr MARTIN BOGNER, dr BRANISLAV ŽIVKOVIĆ i mr ZORAN STAJIĆ : POSTROJENJA ZAGREJANJEIKLIMATIZACIJU za drugi i treći razred mašinske škole • Č etvrto izdanje, 2008.

godina • I z d a v a č : ZAVOD ZA UDŽBENIKE, Beograd, Obilićev venac 5 • www.zavod.co.yu • Likovni urednik: AIDASPASIĆ • Grafički urednik: PETARBOSANAC • Crtezi: MIROSLAV RADOSAVLJEVIĆ • Lektor: mr BRANISLAVA MARKOVIĆ • Korektor: RUŽICA PUNIŠIĆ •Obim: 17% štamparskih tabaka • Format: 16,6 x 23,6 cm • Rukopis predatu štampu januara 2008.godine • Štampanje završeno marta 2008. godine • Štampa ,,GRAFO-KOMERC“, Beograd.

2 8 4

http://www.zavod.co.yu/

http://www.zavod.co.yu/

postrojenja za grejanje i klimatizaciju za 2 i 3 razred masinske skole

Documents