grijna sustava
Svaka sustava grijanja centralnog (centriranog) grijanja sastoji se od izvora topline, karakterističnog cjevovodnog sustava za distribuciju topline i grijača. Specijalne sustave grijanja sastoje se od izvora topline i grijača koji su ugrađeni u jedno uređaj i nalaze se direktno u grijanom prostoru.
Grijač odvodi potrebnu količinu topline u okolni prostor, čime se postiže optimalna unutrašnja temperatura prostorije, koja je određena STN EN 12831 ili potrebom korisnika. Optimalna sustava grijanja stvara ekonomične uvjete za grijanje, tj. za ekonomičnu upotrebu, investicijske troškove, dostupnost materijala, povoljnu montažu i održavanje u upotrebi, kao i mogućnost prefabriciranja. Odlučujući kriterij za ispravni izbor sustave grijanja su karakteristike upotrebe, oblik i vrsta zgrade, njezine toplinsko-tehnološke i akumulacijske osobine kao i mogućnost regulacije sustave.
Kompleksni zahtjevi za smanjenje energetske potrošnje zgrada u velikoj mjeri se odnose ne samo na tehničko rješenje, već i na ekološko opterećenje okoline i ekonomsku učinkovitost. Svaki objekt mora se procijeniti iz više aspekata i pojedinačno. Energetska potrošnja zgrade je određena velikim brojem rubnih uvjeta iz vanjskog i unutarnjeg okruženja, kao i oblikom upotrebe pojedinih uređaja koji osiguravaju potrebnu kvalitetu mikroklime u zgradi. Ove rubne uvjete možemo podijeliti u pet grupa:
- klimatski uvjeti,
- arhitektonsko rješenje zgrade,
- toplinsko-tehnološke osobine konstrukcija,
- utjecaj uređaja tehnike prostora,
- utjecaj upotrebe i održavanja.
Sustave grijanja centralnog (centriranog) grijanja
Centralno (centrirano) grijanje zgrada karakterizira proizvodnja – priprema toplinske tvari u centralnom izvoru topline, u kojem se ostvaruje pretvorba energije iz goriva u toplinu i prenosi se na toplinsku tvar. Ta se tvar pomoću vodoravnih i okomitih cjevovodnih distribucija prenosi na grijače koji dodaju toplinu u grijani prostor.
Klasični izvor topline može se smjestiti u podrumu (stacionarni plinski kotlovi, kotlovi na čvrsto gorivo ili biomatu) ili direktno u nekoj prostoriji zgrade (zidni kombinirani plinski kotlovi)(slika 1). U kotlu se grije toplinska tvar koja putem cjevovodne distribucije dolazi do grijača. Oni griju zrak u unutrašnjem prostoru i osiguravaju toplinsku ravnotežu između toplinskih gubitaka i toplinskih dobitaka. Kretanje toplinske tvari je prirodno, tzv. gravitacijsko ili prisilno, gdje kretanje osigurava cirkulacijska pumpa. Izvor topline može koristiti i obnovljive izvore energije, a to posebno sunčevu energiju, i toplinu iz okolnih površina
Prema vrsti korištene toplinske radne tvari za izabranu sustavu grijanja radi se uglavnom o:
- parno ili vrućevodno grijanje – koristi se posebno za grijanje velikih prostorija, kao što su industrijske, sportske i izložbene hale, hangari, skladišta i sl.
- toplovodno grijanje – toplinsku udobnost osigurava toplovodna sustava grijanja s temperaturnim padom 90/70 °C, odnosno drugim, npr. 80/60 °C, i klasičnim grijačima (slika 5). Distribucijski cjevovodi od izvora topline do grijača su u najnižem katu (ispod stropa podruma ili prizemlja), ili se ugrađuju u toplovodni kanal, odnosno direktno u sloj poda. Kretanje toplinske tvari može biti s prirodnim kretanjem, ili s prisilnim kretanjem pomoću cirkulacijske pumpe smještena iza kotla, odnosno direktno u kotlu. Srednja temperatura grijača je 80, odnosno 70 °C;
- niskotemperaturno grijanje (slika 6) – toplinsku udobnost osigurava sustava grijanja s niskotemperaturnim zračećim podnim površinama s temperaturnim padom 45/30 °C ili zidnim (stropnim) površinama s temperaturnim padom 60/40 °C. Izvor topline radi s temperaturnim padom 90/70 °C ili 80/60 °C. Prijestup toplinske tvari ostvaruje se u miješavnoj armaturi i kretanje radne tvari osigurava cirkulacijska pumpa. Prijestup toplinske tvari može se ostvariti i u specijalnom toplinskih razmjenjivača. Grijaću površinu čini pod, odnosno zid, gdje su ugrađene cijevi od čelika, bakra ili plastike. Površinska temperatura poda kod podnog grijanja je max. 28 do 29 °C, kod zida grijanja do 40 do 50 °C
- kombinirano grijanje (slika 8) – koristi se kod njega kombinacija opisanih sustava grijanja, npr. toplovodno grijanje s temperaturnim padom 90/70 °C i niskotemperaturno podno zračeće grijanje s temperaturnim padom 45/30 °C. Upravno svaki krug ima zasebnu pumpu i temperatura radne tvari se prilagodi miješavnoj armaturi u ovisnosti o vanjskoj temperaturi, radi se o tzv. ekvitermnoj regulaciji.
Lokalne sustave grijanja
Pri lokalnim sustavama grijanja (slika 9, slika 10) se izvori topline smještaju direktno u grijane prostorije i imaju istovremeno ulogu grijača. Ovaj način grijanja je prikladan za objekte koji raspolažu dvije do tri prostorije, u kojima se koriste lokalni izvori topline, ili za velike prostorije. To je najjednostavniji način osiguranja toplinske udobnosti u grijanoj prostoriji.
Izvor topline (istovremeno grijač) prenosi toplinu u prostor:
- konvekcijom – grije okolni zrak i uzrokuje njegovo kretanje,
- zračenjem – grije se okolne površine.
I lokalne sustave grijanja moguće je kombinirati, npr. plinski infracrveni grijači i plinski sustavi za ventilaciju i klimatizaciju (VZT).
K idealnom raspoređivanju temperatura u vertikalnom smjeru najviše se približuje podno grijanje. Prema vrsti korištene goriva, odnosno energije razlikujemo specijalne sustave grijanja s izvorom topline na: