Grijanje Ventilacija i Klimatizacija, knjiga

GRIJANJE VENTILACIJA I  KLIMATIZACIJA

Toplinska ugodnost Osjećaj toplinske ugodnosti je individualan. Kod ostvarivanja toplinskog stanja nikad nećemo ostvariti 100% zadovoljstvo osoba istog statusa. Svrha je GViK sustava da se ostvare toplinski uvjeti-parametri koji će odgovarati najvećem mogućem broju osoba. Toplinska ugodnost ostvaruje se zajedničkim djelovanjem sljedećih elemenata: •Temperatura zraka u prostoru •Unutarnja temperatura zidova •Broj izmjena zraka u prostoru •Vlažnost zraka •Brzina strujanja zraka •Odjevenost •Razina tjelesne aktivnosti •Ostali elementi stanja okoline (buka, namjena prostora i sl.)

GRIJANJE Sustavi grijanja se mogu podijeliti prema zagrijavanja i prema izvedbi ogrjevnih tijela. Podjela obzirom na korišteni energent •plinski •na loživo ulje •električni •na kruta goriva •solarni •na toplinu iz okoliša Podjela prema načinu zagrijavanja •lokalni ili pojedinačni •centralni

energentu,

načinu

Primjeri lokalnog grijanja su kamini (plinski, na kruta goriva), štednjaci (električni, na kruta goriva), peći (na kruta goriva, električne, plinske, uljne), zagrijači zraka (električni, plinski infracrveni), grijalice (plinske, električne), električno podno grijanje itd. Osim lokalnih sustava, postoje i centralni sustavi grijanja kod koji se prostorija zagrijava posredno, pomoću ogrjevnih tijela kroz koje struji prikladni prijenosnik energije, odnosno ogrjevni medij (topla ili vrela voda, para, topli zrak) koji se zagrijava u izvoru topline smještenom na jednom mjestu u građevini. Primjeri su radijatorsko toplovodno centralno grijanje (na plin, loživo ulje, kruta goriva, električno, solarno, spojeno na toplinarski sustav), toplovodno podno grijanje, toplovodno grijanje velikih prostora zračnim grijačima itd.

Prednosti centralnog sustava grijanja su jednolika temperaturna razdioba, mali broj kotlova i dimnjaka te baratanje gorivom izvan grijanog prostora. Nedostaci su složenost mjerenja potrošnje energije za veći broj korisnika u zgradi, visoki investicijski i pogonski troškovi te toplinski gubici u cijevima i kanalima. Podjela prema izvedbi ogrjevnih tijela •IZRAVNA (kamini, peći, grijalice, štednjaci..) •RADIJATORSKA (toplovodni, vrelovodni, parni, električni itd.) •KONVEKTORSKA •VENTILOKONVEKTORSKA •POVRŠINSKA (podni, zidni i stropni) Od elemenata grijanja kod izvedbe građevina osvrnut ćemo se na tri elementa o kojima naročito treba voditi računa pri izvedbi građevinskih radova:

• • •

Gabaritni dijelovi opreme Dimnjaci Površinska grijanja

Gabaritni dijelovi opreme grijanja su kotlovi, spremnici i sl. Potrebno je provjeriti rješenja iz projekta u smislu da li je omogućeno nesmetano unošenje i iznošenje opreme. Dimnjaci se mogu kvalitetno realizirati zidani od elemenata tehničke keramike s toplinskom izolacijom ili samostojeći iz inox cijevi. Dimnjaci od elemenata tehničke keramike izvode se od elemenata tvornički izrađenih.

Dimnjaci iz inoxa Dvostrukostjeni elementi se koriste za gradnju novih dimnjaka. Montiraju se na vanjski zid ili na unutarnji (obzidani dimnjak). Elementi su otporni na visoke temperature, kondenzat i na vremenske uvjete. Lako se montiraju. Dimovodni elementi sa izolacijom od vune sastoje se od tri dijela. Dvije cijevi i izolacije između njih. Izolacija - mineralna vuna je negoriva i otporna je na visoke temperature te je postojnog oblika. Gumene brtve i spojnice garantiraju nepropusnost vode i dimnih plinova. Dimovodni elementi sa jednom stjenkom koriste se pri sanaciji postojećeg dimnjaka. Brzo zagrijavanje cijevi i postizanje radne temperature. Nepropusnost vode i dimnih plinova. Elementi su male mase, izrađeni od inoxa. Elementi se montiraju vrlo jednostavno, sa krova. Gumene brtve i spojnice služe za kvalitetno spajanje jednostijenih cijevi, koljena, Tkomada. Za saniranje dimnjaka jednostijeni dimovodni elementi su se pokazali kao najekonomičnije rješenje.

Dimovodni elementi s dvostrukom stjenkom

Površinska grijanja Površinska grijanja su podno i zidno grijanje, te stropno hlađenje. Kroz toplinu zračenja podnog grijanja nastaje daleko manja razmjena energije između čovjeka i površina koje okružuju prostoriju, nego kod grijanja grijaćim tijelima. Na taj se način temperatura prostorije može držati za 2-3° C nižom, bez narušavanja osjećaja ugode. Sniženjem temperature prostorije kod optimalne se regulacije troškovi grijanja mogu smanjiti za 15-20%. Konačno ne treba previdjeti, da upotrebom podnog grijanja, zbog nedostatka nezgrapnih grijaćih tijela, nema prepreka slobodnom uređenju prostora. Razlikuju se 2 vrste sustava postavljanja: • sustav postavljanja na mokro • sustav postavljanja na suho . Kod sustava postavljanja na mokro grijaće cijevi su postavljene potpuno ili djelomično u estrih.

Primjer „mokrog” podnog grijanja

Na dilatacijama estriha, kao i kod prolaza ispod vrata i sl., cijevi podnog grijanja postavljaju se u zaštitnu cijev da se omogući dilatacija. Kod sustava polaganja na suho grijaće cijevi postavljene su u kontaktu s elementima za toplinsku provodljivost ispod estriha. Sve važnija pozicija grijanja pri niskim temperaturama, te alternativnih energetskih sustava vodi do sve veće uporabe površinskih sustavia grijanja, poput primjerice zidnog grijanja. Udobnost koju posreduje, čini je, u usporedbi s konvencionalnim sustavima grijanja, varijantom grijanja koja ide u korak s vremenom i štedi energiju. Toplina zračenja po velikoj površini Kroz za čovjeka ugodno zračenje topline i visoke temperature okruženih površina, temperatura prostorije se kod zidnog grijanja može podesiti na 2-3ºC niže, nego kod konvektivnih grijaćih sustava. Osjećaj udobnosti ostaje sačuvan usprkos snižavanju temperature.

Snižavanje temperature za 1 stupanj donosi uštedu energije od 6%. Na taj način zidno grijanje pomaže uštedjeti energiju i troškove grijanja. Kod zidnog grijanja pojavljuju se samo minimalna strujanja zraka u prostoriji, stoga gotovo da i nema vrtloga prašine. Sve te karakteristike zidnog grijanja posebno izlaze u susret fiziološkim potrebama čovjeka i omogućuju higijensko i zdravije stanovanje. Zidno grijanje odlikuje se kratkim zagrijavanjem i dobrom mogućnošću regulacije zahvaljujući plitkoj ugradnji i maloj masi prekrivanja. Ovaj je sustav grijanja posebno pogodan zbog brze regulacije. Sustav mokrog polaganja zidnog grijanja koristi se na zidanim zidovima. Zid, mora biti ravan i odgovarati statičkim zahtjevima za primanje zidnog grijanja. Kod ugradnje zidnog grijanja na vanjskim zidovima, odnosno dijelovima zgrade sa bitno nižim unutarnjim temperaturama koeficijent prolaza topline (U-vrijednost) zida ne smije biti veća od 0,35 W/m²K. Ukoliko nije dobivena ta vrijednost, treba postaviti dodatnu izolaciju, najbolje s vanjske strane.

Zidno grijanje se uobičajeno ugrađuje do visine prostorije od 2m iznad gotovog poda. Zidno grijanje izvodi se od cijevi slično kao podno grijanje, a češće od cijevnih registara manje debljine od cijevi.

Najčešće se zidno grijanje, zbog usporedivih temperatura sustava, koristi kao dopuna podnim grijanjima. Podna i panelna grijanja su niskotemperaturna grijanja te se kao izvor topline mogu koristiti izvori topline nižeg temperaturnog nivoa s manjim troškovima grijanja. Izvor topline može biti dizalica topline, a zbog toga što je princip dizalice topline sveprisutan u uređajima koji se u tehnici grijanja i hlađenja dajemo princip rada dizalice topline. Dizalice topline Energija okoline (sunca) se nalazi na niskoj energetsko-temperaturnoj razini koja je nedostatna za ispunjenje potreba za grijanjem, dobivanjem el. energije i sl. Dizalice topline (Toplinske pumpe, toplinske crpke) su uređaji koji imaju sposobnost da energiju okoline niže temperaturne razine dižu na višu temperaturnu razinu. Pri tome je potrebno uložiti jedan manji oblik dodatnog rada, najčešće u obliku el. energije.

Kao izvor topline okoline toplinske pumpe najčešće koriste okolni zrak, podzemne i površinske vode (more) i zemlju. Energija zemlje može se koristiti putem zemljanog kolektora ili zemljanih sondi. Dizalica toplina je po svojim osnovnim karakteristikama nalik kuhinjskom hladnjaku ali je njen princip rada obrnut od onoga za hladnjak. Osnovni dijelovi dizalice topline su: isparivač, kondenzator, kompresor, ekspanzijski ventil. Ono što je najizraženija prednost primjene dizalice topline u odnosu na klasična rješenja sustava grijanja, na svaki utrošeni kilovat električne energije toplinska pumpa proizvede 2, 3 ili čak 4 puta više toplinske energije.

Kakav će biti ovaj omjer, između ostaloga, ovisi o: izvoru topline iz okoline, radnoj temperaturi i kvaliteti dizalice topline. Što je radna temperatura toplinske pumpe (polazna temperatura ogrjevne vode za sustav grijanja) viša, toplinska pumpa mora raditi sa što višom izlaznom temperaturom, za što treba više dodatne energije, u odnosu na nižu temperaturu, a za isti toplinski učin. Toplinske pumpe daju izlazne temperature do max 55-65ºC ovisno o tipu dizalice. Osim za grijanje prostora, dizalica topline koriste se i za pripremu sanitarne vode. Dizalica topline se, osim za grijanje u ljetnim mjesecima koristi se i za hlađenje prostora. Hlađenje je obrtnuti postupak rada dizalice topline princip rada kuhinjskog hladnjaka. Ovakav bivalentni uređaj ne daje maksimum u dva potpuno suprotna načina rada. Energetski bi bilo optimalnije koristiti odvojene sustave za grijanje i hlađenje, međutim zbog investicijskih troškova najčešće se primjenjuje jedan uređaj.

Ventilacija •prirodna •mehanička Recirkulirajući sustav optoka zraka nije ventilacija. Potrebno je da postoji dovod svježeg zraka da bi se sustav nazvao ventilacijom. Prirodna ventilacija uspostavlja se pri razlici tlakova bez uporabe ventilatora. Prirodna ventilacija je ventilacija kod koje se zrak izmjenjuje zbog efekta dimnjaka (uzrok strujanja) bez uporabe mehaničkih i drugih sličnih uređaja. Ona se odvija putem infiltracije zraka kroz zazore prozora i vrata, te zidova, otvaranjem prozora i vrata te izmjenom zraka kroz ventilacijske kanale. Prednosti ovakvog tipa ventilacije su mali investicijski troškovi, jednostavno održavanje, jeftina pogonska energija, mala brzina strujanja zraka i niska razina buke. Nedostaci su slaba učinkovitost, slaba mogućnost upravljanja te ovisnost o vremenskim uvjetima.

Mehanička ventilacija ostvaruje se uporabom ventilatora. Prednosti mehaničke ventilacije su: ne ovisi o vremenskim uvjetima, mogućnost dobre regulacije sustava, te fleksibilnosti rješenja. Mane mehaničke ventilacije su viši investicijski troškovi, potrošnja energije i mogući problemi s bukom. Mehanička ventilacija može biti tlačna i odsisna. ustavi mehaničke ventilacije mogu biti centralni i decentralizirani (za svaki prostor posebno). Dobra ventilacija ostvaruje: •dobavu dovoljne količine svježeg zraka za razrjeđenje koncentarcije zagađenja •korištenje filtera zraka za uklanjanje mikroorganizama iz zraka •sprječavanje razvoja mikroorganizama •uklanjanje plinovitih zagađenja fizikalnim ili kemijskim apsorberima •sustav strujanja koji omogućava da se svježi zrak dovodi u zonu boravka, a zagađeni zrak da se odsisava neposredno na mjestu nastanka.

Sustavi za povrat topline

Zrak koji se iz građevine odsisava u okolinu (otpadni zrak) je nositelj toplinske energije koja se bespovratno gubi. Zbog uštede energije koriste se uređaji za povrat topline (regeneratori topline) u kojima se korisna toplina iz otpadnog zraka prenosi na svježi zrak.

Kod izvedbe ventilacije (kao i kod klimatizacije) jer je gabaritna kod većih građevina, potrebno je provjeriti sve koridore kojim ventilacijski kanali prolaze, kao i da li su proboji kroz konstruktivne elemente provedene kroz građevinski projekt. Ukoliko to nije slučaj potrebno je konzultirati projektanta konstrukcije. Klimatizacija Klimatizacijom se ostvaruje kondicioniranje zraka, transport zraka i ubacivanje u klimatizirani prostor. Klimatizacijom se u prostoru (u okviru zadanih granica) održavaju temperatura prostora, vlažnost zraka, brzina strujanja zraka, čistoća zraka, te nivo buke i tlaka u prostoru u svrhu ostvarivanja ugodnosti boravka u prostoru. Klimatizacija objedinjuje grijanje i ventilaciju s hlađenjem i vlaženjemodvlaživanjem zraka. Tako i za klimatizacijske sustave treba provjeriti projektno rješenje u smislu islu da li je omogućeno nesmetano unošenje i iznošenje opreme. Gabaritni dijelovi opreme grijanja su kotlovi, spremnici, klimakomore i sl.

Za klimakomore napominjemo da se one, zbog uštede prostora i svojih dimenzija, te potrebe kontakta sa vanjskim zrakom, sve češće montiraju na krovovima. Kad se klimakomore smještaju u strojarnicama napominjemo da se unos klimakomore u građevinu može vršiti u dijelovima-sekcijama i konačnom montažom u strojarnici.

Klimakomora