Izvori topline
- Podjela izvora topline
- Kotlovi za grijanje
- Plamenici
- Kotlovnice
- Peći, zagrijači zraka i IC grijalice
- Solarni sustavi
- Toplinske crpke
- Toplinarski sustavi
Podjela izvora topline
Izvori topline su dijelovi sustava grijanja u kojima dolazi do pretvorbe
prikladnog primarnog izvora energije (npr. kemijske energije
goriva, električne energije, Sunčeve energije, energije iz okolia itd)
u toplinu koja se potom izravno ili posredno (pomoću odgovarajućeg
prijenosnika energije - ogrjevnog medija) predaje u prostoriju.
Izvori topline dijele se na nekoliko osnovnih načina:
- a) prema izvedbi:
- kotlovi i kombinirani kotlovi (omogućavaju i pripremu PTV-a)
- grijalice i zagrijači zraka
- peći, tednjaci i kamini
- solarni sustavi
- toplinske crpke
- toplinske stanice
- razni posebni izvori
- b) prema vrsti goriva:
- plinski
- uljni
- na kruta goriva i biomasu
- električni
- solarni
- na toplinu iz okolia (toplinske crpke i sl)
- izmjenjivački (toplinske stanice i sl)
- c) prema prijenosniku energije (ogrjevnom mediju):
- toplovodni
- vrelovodni
- parni
- uljni
- toplozračni
- izravni (izravno zagrijavaju okolni zrak, bez posrednika)
- d) prema mjestu postavljanja:
- podni ili samostojeći
- zidni
- ovjeeni o strop i sl.
Kotlovi za grijanje
Kotlovi su neizravni izvori topline za sustave (centralnog) grijanja u kojima na jednom mjestu dolazi do
pretvorbe primarnog oblika energije u toplinu koja se potom pomoću ogrjevnog medija dovodi do ogrjevnih tijela
(radijatora, konvektora, podnog grijanja i sl) i preko njih predaje korisnicima. Kotlovi su danas, u raznim izvedbama,
najčeći izvori topline u europskim zemljama i također se mogu podijeliti na vie osnovnih načina:
- a) prema materijalu izrade tijela
- čelični
- lijevanoeljezni
- od kombinacije materijala
- b) prema veličini, odnosno učinu:
- mali - malog učina: 5 - 30 (80) kW
- srednji - srednjeg učina: 50 (80) - 150 (200) kW
- veliki - velikog učina: > 200 kW
- c) prema načinu iskoritavanja energije (ujedno i prema temperaturama ogrjevnog medija i dimnih plinova na izlazu iz kotla te stupnjevima djelovanja kotla):
- standardni (s tzv. standardnim temperaturama polaznog i povratnog voda 90/70 °C)
- niskotemperaturni (sa snienim temperaturama polaznog i povratnog voda, npr. 70/50, 60/40 °C)
- kondenzacijski (s mogučnoču iskoritavanja topline kondenzacije vodene pare iz dimnih plinova).
Kotlovi kod kojih se toplina dobiva izgaranjem goriva također se dijele na nekoliko osnovnih načina:
- a) prema vrsti goriva:
- na plinska goriva
- na tekuča goriva
- na kruta goriva
- kombinirani (za vie vrsta goriva)
- b) prema načinu uzimanja zraka za izgaranje, odnosno izvedbi plamenika:
- ovisni o zraku iz prostorije (s atmosferskim ili pretlačnim plamenikom)
- neovisni o zraku iz prostorije (sa zatvorenom komorom izgaranja)
- u posebnoj izvedbi
- c) prema izvedbi spoja s plamenikom:
- u kompaktnoj izvedbi (s ugrađenim plamenikom i svom drugom potrebnom opremom)
- jedinični ili tzv. unit (s ugrađenim plamenikom)
- s mogučnoču dogradnje plamenika
- d) prema izvedbi izmjenjivačkih ploha, odnosno broju nastrujavanja dimnih plinova na izmjenjivačke plohe:
- jednovlačni (s jednim nastrujavanjem)
- dvovlačni (s dva nastrujavanja)
- trovlačni (s tri nastrujavanja)
- u bloku
- s plamenom cijevi.
Standardni plinski kotlovi su izvori topline sustava grijanja čija je radna temperatura ograničena izvedbom i utvrđena pri projektiranju pa je cijelo vrijeme pogona konstantna. Inače, takvim se kotlovima smatraju oni čije temperature polaznog i povratnog voda imaju tzv. standardne vrijednosti (90/70 °C) i u skladu s tim vie temperature dimnih plinova i manje stupnjeve djelovanja. Pri tome valja napomenuti da se pojam standardni odnosi na standarde koji su u večini europskih zemalja vrijedili prije dvadesetak godina, a takvi su kotlovi i sustavi grijanja uglavnom naputeni (npr. u Njemačkoj se vie ne smiju ugrađivati nakon 1.1.1998. godine), iako su kod nas jo česti.
Niskotemperaturni plinski kotlovi su izvori topline sustava grijanja koji imaju mogučnost namjetanja učina izgaranja prema zahtjevima koji se postavljaju na stupnjeve djelovanja koji opčenito iznose 88 - 90% i oni koji su kao takvi označeni u skladu s Izjavom o uskla- đenosti EU-a. Stalni pogon takvih kotlova, ovisno o konstrukciji, moguč je i do temperature povratnog voda 40 °C pa i nie, ali ne bi smjelo doči do pojave kondenzacije. Takva izvedba kotlova danas prevladava u primjeni u največem broju europskih zemalja, iako ih u posljednje vrijeme sve vie potiskuju kondenzacijski kotlovi. Pojavljuju se u svim područjima učina, odnosno u svim veličinama, u podnim ili zidnim izvedbama, za postavljanje i u boravine prostore i u kotlovnice, a vrlo su česte kombinirane izvedbe, tj. s mogučnoču pripreme PTV-a (il. 6.5 i 6.6).
Kondenzacijski plinski kotlovi su izvori topline sustava grijanja koji kao gorivo koriste plin i imaju mogučnost dodatnog iskoritavanja topline kondenzacije (latentne topline) vodene pare iz dimnih plinova u posebnom izmjenjivaču topline kojim se predgrijava ogrjevni medij (voda) iz povratnog voda sustava grijanja (il. 6.7 i 6.8). Time se postiu mnogo bolja iskoristivost goriva (plina) i povečanje stupnjeva iskoristivosti na vrijednosti koje premauju 100% (il. 6.9 i 6.10). S obzirom na to da ponajvie slue i za pripremu PTV-a, kondenzacijski su kotlovi najčeče izvedeni kao kombinirani.
Latentna ili toplina kondenzacije je ista ona toplina koja je bila potrebna za stvaranje vodene pare u procesu izgaranja, tj. jednaka je toplini isparavanja. Prolaskom kroz kondenzacijski izmjenjivač topline dimni se plinovi hlade na temperaturu 35 - 73 °C pri čemu dolazi do izdvajanja kondenzata. Kako tada nastaju agresivni spojevi, primjena kondenzacijske tehnike postala je moguča tek s razvojem novih materijala koji su visokopostojani na koroziju. Povečanje iskoristivosti goriva u kondenzacijskim kotlovima nije posljedica samo dodatnog iskoritavanja topline kondenzacije, več i smanjenja gubitaka topline putem dimnih plinova jer je njihova temperatura nia i gubitaka topline zračenjem s tijela kotla jer je njegova povrina također nia.
Uljni kotlovi su izvori topline sustava grijanja koji kao primarni izvor
energije koriste neko kapljevito gorivo, odnosno loivo ulje koje
moe biti mineralnog ili biolokog porijekla (tzv. biodizel). Takvi se
kotlovi danas uglavnom postavljaju u zasebne prostorije (kotlovnice),
iako su sve čeče kompaktne izvedbe koje se mogu postavljati
i u stambene prostore.
Kao i plinski, suvremeni se uljni kotlovi također pojavljuju u standardnoj,
niskotemperaturnoj i kondenzacijskoj izvedbi, mogu se
postavljati na pod ili na zid, a isto tako mogu sluiti samo za grijanje
ili imati dodatnu mogučnost pripreme PTV-a. Uz to, isporučuju se
i u kompaktnoj (posebno za manje učine), jediničnoj (s več ugrađenim
plamenikom) ili izvedbi s mogučnoču naknadne ugradnje
plamenika, kada je vrlo često moguča i primjena plina kao goriva.
U posljednje su vrijeme čeči i kondenzacijski uljni kotlovi, pri čemu
se postavljaju visoki zahtjevi na kvalitetu loivog ulja (primjena loivih
ulja s niskim udjelom sumpora), a isto tako povečanu pozornost
treba posvetiti odvodnji kondenzata koji sadrava mnogo vie
agresivnih tvari (tablice 6.13 - 6.15).
Kotlovi na kruta goriva kao primarni izvor energije koriste neko kruto gorivo: ugljen ili biomasu (cjepanice, piljevinu, brikete, pelete i sl). Pri tome moe biti riječ o kotlovima koji slue kao izvori topline za sustave centralnog grijanja (a često i za pripremu PTVa) ili pak o pečima, tednjacima, kaminima i sl. koji su istodobno ogrjevna tijela, a mogu posluiti, npr. za kuhanje i sl. Isključivo se pojavljuju u podnim izvedbama, pri čemu se kotlovi uglavnom postavljaju u zasebne prostorije (kotlovnice), iako se za manje učine mogu postavljati i u stambene prostore.
Kotlovi na biomasu se danas pojavljuju u dvije osnovne izvedbe:
- s ručnim punjenjem (za cjepanice)
- s automatskim punjenjem (za pelete, piljevinu i sl).
Kotlovi na biomasu s ručnim punjenjem imaju ugrađen spremnik iz kojeg gorivo drvo samo upada u prostor loita, odnosno u komoru za izgaranje čime se ostvaruje potpuna udobnost primjene (jer ne treba stalno ubacivati gorivo, več npr. samo jednom dnevno) i veča kvaliteta izgaranja jer se promjene temperature dimnih plinova i ogrjevnog medija svode na najmanju moguču mjeru pa se smanjuje mogučnost pojave korozije (il. 6.24). Kako bi se smanjila potreba za čestim punjenjem kotla tijekom najhladnijih dana u godini (npr. svaka 2 - 4 h dnevno), projektiraju se na 2 - 3 puta veči nazivni učin kotla nego to su stvarne potrebe zgrade za toplinom. Stupanj djelovanja suvremenih izvedbi takvih kotlova uobičajeno iznosi 75 - 90%.
Kotlovi na biomasu s automatskim punjenjem omogučavaju gotovo posve automatiziran pogon, dok stupnjevi djelovanja iznose 85 - 92%. Uvijek trebaju raditi blizu punog opterečenja, dok nazivni učin pri punom opterečenju ne bi trebao prekoračiti največu vrijednost potreba zgrade za toplinom. U prijelaznim razdobljima (prolječe i ljeto), potrebe za toplinom najčeče čine 20 - 40% nazivnog učina kotla, to znači vrlo malu učinkovitost pogona. Potrebe zgrade za toplinom ljeti su jo manje (samo za pripremu PTV) i iznose svega 5 - 10% nazivnog učina, čime se učinkovitost jo vie smanjuje, a negativni učinak na okoli raste.
Plamenici
Plinski plamenik je dio plinskog izvora topline u kojemu dolazi do
mijeanja plina sa zrakom i potom do njegovog izgaranja pri čemu
nastaje toplina. Plinski se plamenici mogu podijeliti na nekoliko
osnovnih načina:
- a) prema vrsti plamena:
- difuzijski (sa svijetlim plamenom)
- injektorski (s plavim plamenom)
- b) prema načinu dovoda zraka:
- atmosferski (s prirodnim dovodom zraka za izgaranje)
- pretlačni (s prisilnim dovodom zraka za izgaranje, odnosno pomoću ventilatora)
- c) prema vrsti plina:
- za gradski plin
- za prirodni plin
- za ukapljeni naftni plin
- za vie vrsta plinova
- za vie vrsta goriva
- za prirodni plin
- d) prema tlaku plina:
- niskotlačni (za tlak < 100 mbar)
- visokotlačni (za tlak > 100 mbar)
- e) prema načinu vođenja pogona:
- poluautomatski
- automatski
- f) prema broju plamita:
- pojedinačni
- skupni (prstenasti, plosnati, rotiljasti itd).
Atmosferski plamenici zrak za izgaranje dobavljaju prirodnim putem i prije izgaranja dolazi do njegovog mijeanja s plinom na osnovi injektorskog djelovanja. Mijealite je izvedeno kao Venturijeva cijev u kojoj zbog promjene brzine struje plina nastaje razlika tlaka 0,1 - 0,2 mbar. Zbog injektorskog djelovanja usisava se primarni zrak, dok sekundarni zrak iz okolice u plamen dolazi u području plamena pa je mijeanje nekontrolirano. Kako bi se dobio stabilan plamen, brzina strujanja smjese plina i zraka mora odgovarati brzini irenja plamena, to se postie odgovarajućom konstrukcijom sapnice i injektora, tj. namjetanjem tlaka sapnice. Materijali za izradu plamenika su čelik i lijevano eljezo. Razmjerno su jednostavne konstrukcije, prilagodivi obliku loita, beumni u radu, nemaju pokretnih dijelova, razmjerno su jeftini i ne zahtijevaju posebno odravanje, a regulacija se svodi ili na uključeno/isključeno (on/off) ili na djelomično/puno opterećenje. Pri malim učinima se mogu paliti ručno, a pri većim iskrom visokog napona. Pri manjim učinima plamen se obično kontrolira termoelektrično, a kod većih elektronički. Izvode se u raznim oblicima koji su prilagođeni obliku i dimenzijama loita, a učin im se kreće od 4 do 930 kW.
Pretlačni plamenici zrak za izgaranje dobavljaju pomoću ventilatora, tj. prisilno (il. 6.13). Zbog velikih stupnjeva iskoristivosti goriva i mogućnosti regulacije učina koriste se kod gotovo svih suvremenih izvora topline sustava grijanja, u rasponu učina od 6 kW do vie stotina MW. Njihova je oprema određena prema HRN EN 676.
Zračeći ili iaravajući plamenici imaju posebno izvedenu plameničku plohu koja omogućava da se najveći dio topline nastale izgaranjem plina na okolni prostor loita predaje zračenjem. Danas su vrlo česti kod kondenzacijskih kotlova. Plin se do plamenika dovodi prisilno, pomoću ventilatora, pa su zračeći plamenici podvrsta pretlačnih. Pretičak zraka pri tome iznosi između 1,1 i 1,3 te se ostvaruje potpuno mijeanje sa zrakom. Nastala se smjesa plina i zraka ravnomjerno dozira i struji do polukuglaste plameničke plohe izrađene od fine mreice od nehrđajućeg čelika na kojoj dolazi do izgaranja gotovo bez plamena. Ploha, koja je postojana na visoke temperature, pri tome se uari i najveći dio topline odaje zračenjem. Potpuno predmijeanje i visok udio odavanja topline zračenjem uzrokuju vrlo niske emisije CO i NOX. Inače, osim polukuglaste izvedbe plameničke plohe, moguća je i ravna, odnosno pločasta izvedba, pri čemu se kao materijal izrade koristi keramika.
Uljni plamenik je dio uljnog izvora topline u kojemu dolazi do stvaranja smjese loivog ulja i zraka, odnosno njegovog rasprivanja u struji zraka te do njegovog izgaranja pri čemu nastaje toplina. Kao i plinski, uljni se plamenici također mogu podijeliti na nekoliko osnovnih načina:
- a) prema načinu pripreme goriva, odnosno rasprivanja ulja:
- s tlačnim rasprivanjem
- s injektorskim rasprivanjem
- s ultrazvučnim rasprivanjem
- s rotacijskim rasprivanjem
- s isparivačem ulja
- b) prema načinu dobave zraka za izgaranje:
- s ventilatorom
- bez ventilatora
- s kompresorom
- s predgrijavanjem zraka
- c) prema načinu stvaranja smjese ulja i zraka:
- predmijeajući
- s djelomičnim mijeanjem
- s difuzijskim plamenom
- d)prema načinu stabilizacije plamena
- rotacijski (s diskom za zaustavljanje povrata plamena)
- povrinski (sa smanjenjem toplinskog toka)
- e) prema izvedbi regulacije:
- jednostupanjski
- dvostupanjski (klizni)
- modulirajući.
Kotlovnice
Plinska kotlovnica je samostojeća zgrada ili posebna prostorija u
zgradi u kojoj se nalazi jedan ili vie izvora topline koji kao osnovno
gorivo koriste plin i čiji ukupni instalirani toplinski učin iznosi vie
od 50 kW. Najvii doputeni radni tlak plina za opskrbu izvora
topline (troila) u kotlovnicama koje su smjetene u zgradi u kojoj
se zadrava ili boravi vie ljudi iznosi iznosi 100 mbar, a u samostojećim
kotlovnicama do 4 bar. Projektiranje, izvođenje i pogon
plinskih kotlovnica određeno je Pravilnikom o tehničkim normativima
za projektiranje, izgradnju, pogon i odravanje plinskih kotlovnica
iz 1990. godine.
Kotlovnica moe biti izvedena kao zasebna zgrada (tzv. samostojeća
kotlovnica), manja zgrada prislonjena uz veću ili se pak moe
smjestiti u odgovarajuću prostoriju u zgradi (il. 6.16). Samostojeća
kotlovnica ne mora nuno biti u zatvorenom prostoru ako je njezina
oprema na prikladan način zatićena od otećenja.
Smjetaj kotlovnice u zgradi ovisi o njezinoj visini (tablica 6.24). Kotlovnica koja kao gorivo koristi prirodni plin se moe smjestiti u podrumske prostorije ako je podrum ukopan najvie do 2/3 visine s time da je gornja trećina (jedan vanjski zid) u slobodnom prostoru. U zgradama u kojima se stalno ili povremeno okuplja veći broj ljudi (npr. kazalita, kina, dvorane za razne priredbe, bolnice, domovi itd), za kotlovnice se odabiru prostorije koje nisu ispod razine okolnog tla, a najmanje dva zida su im u slobodnom prostoru. Isto tako, kotlovnica mora imati barem jedan vanjski zid. Njihov smjetaj u zgradi odabire se u suradnji s arhitektom tako da su zadovoljeni termotehnički i sigurnosni zahtjevi (odgovarajući smjetaj dimnjaka, propisni ulaz i nuni izlaz, mogućnost ispravne izvedbe unutarnje plinske instalacije, zvučna izolacija), a ako se na jednu kotlovnicu priključuje vie zgrada, treba odabrati sredinji poloaj u odnosu na sve zgrade.
Kotlovnice na loivo ulje izvode se i opremaju uz potivanje sličnih pravila kao za plinske kotlovnice te odredbi Pravilnika o zapaljivim tekućinama (NN 54/99). Mogu se smjetati na krovu (uz ograničenje veličine spremnika loivog ulja), u prizemlju ili u podrumu zgrade (samo ako postoji prirodna ventilacija i ako se pri tome mogu osigurati dovoljne količine zraka za izgaranje). Podovi kotlovnice trebaju biti izvedeni tako da se sprječava proputanje loivog ulja prema tlu, a kanalizacijski sustav mora biti opremljen hvatačem ulja. Isto tako, u vezi s protupoarnom opremom, ventilacijom i dovodom zraka za izgaranje u kotlovnicu, mogu se koristiti iste smjernice kao za plinske kotlovnice.
Peći, zagrijači zraka i IC grijalice
Plinske peći ili grijalice su izvori topline sustava grijanja kojima se
zrak, a time i osobe u prostoriji izravno zagrijavaju, bez prijenosnika
topline, tj. koji ujedno slue kao ogrjevna tijela. Radi se o individualnim
sustavima grijanja kojima se moe zagrijavati samo jedna
prostorija pri čemu su osnovni načini izmjene topline konvekcija i
zračenje. Pri tome se moe koristiti jedna ili vie peći, to se odre-
đuje na osnovi potrebnog toplinskog učina, dok nazivni učin plinskih
peći najčeće iznosi 2,9 - 12 kW.
S obzirom na izvedbu odvoda dimnih plinova, plinske peći mogu
biti s priključkom na dimnjak (dimovodnu cijev) i s tzv. fasadnim
priključkom.
Plinski zagrijači zraka ili kaloriferi su izvori topline sustava grijanja koji poput grijalica također ujedno slue kao ogrjevna tijela pri čemu se toplina s okolicom uglavnom izmijenjuje konvekcijom, ali koji su u pravilu namijenjeni za zagrijavanje velikih prostorija (npr. tvorničkih hala, sportskih dvorana, skladita i sl). Po svojoj su izvedbi gotovo jednaki plinskim grijalicama za prostorije te za njih također vrijede propisi za plinske instalacije, a jedina je značajna razlika to to su u pravilu predviđeni za postavljanje visoko na zid, odnosno za vjeanje o strop. U oba slučaja na odgovarajući način treba rijeiti odvod dimnih plinova.
Plinske infracrvene grijalice su izvori topline sustava grijanja koji
su uglavnom namijenjeni za zagrijavanje jednog dijela prostorije ili
otvorenih prostora (npr. radnog mjesta, terasa i sl) i koji ujedno slue
kao ogrjevna tijela pri čemu se toplina izmijenjuje zračenjem. Takav
se način prijenosa topline odvija putem elektromagnetskih valova
u spektralnom području IC zračenja. S obzirom na to to za zagrijavanje
nekog točno određenog dijela prostorije ili prostora ne treba
zagrijavati i okolni zrak, takvo je rjeenje vrlo prikladno za grijanje
velikih zatvorenih prostora (industrijske hale, sportske dvorane,
trnice, crkve itd), pojedinačnih radnih mjesta ili robe u skladitima,
poluzatvorenih i natkrivenih prostora (tribine, terase i sl) itd.
Izvor IC zračenja je ugrijano tijelo s kojeg toplina zrači na hladniju
okolicu, pri čemu ue područje IC zračenja obuhvaća valne duljine
0,75 - 10 ľm. Pri visokim se temperaturama, uz toplinske pojavljuju
i svjetlosne zrake, tj. EMV čije su valne duljine manje od 0,75 ľm.
Zbog toga se toplinsko zračenje moe podijeliti na tamno, kod kojeg
ne dolazi do pojave svjetlosnih valova i svijetlo, kod kojega se
pojavljuju svjetlosni valovi.
S obzirom na to, IC grijalice se također dijele na:
- svijetlozračeće ili IC grijalice svijetlog zračenja
- tamnozračeće ili IC grijalice tamnog zračenja.
Solarni sustavi
Solarni sustavi su izvori topline za grijanje i pripremu PTV-a koji
kao osnovni izvor energije koriste toplinu dozračenu od Sunca,
odnosno Sunčevu energiju. Solarni se sustavi za grijanje u najvećem
broju slučajeva koriste kao dodatni izvori topline, dok kao osnovni
slue plinski, uljni ili električni kotlovi. Njihova je primjena kao
osnovni izvori topline za sustave grijanja rijetka i ograničena na
područja s dovoljnom količinom Sunčevog zračenja tijekom cijele
godine, u kojima su ujedno i klimatski uvjeti povoljniji pa je sezona
grijanja kratka. Solarni se sustavi stoga ponajvie koriste za pripremu
PTV-a.
Osnovni dijelovi solarnih sustava su:
- kolektor
- spremnik tople vode s izmjenjivačem topline
- solarna stanica s crpkom i regulacijom
- razvod s odgovarajućim radnim (solarnim) medijem.
Kolektor je osnovni dio svakog solarnog sustava i u njemu dolazi do pretvorbe Sunčeve u toplinsku energiju. Dozračena Sunčeva energija prolazi kroz prozirnu povrinu koja proputa zračenje samo u jednom smjeru te se pretvara u toplinu koja se predaje prikladnom prijenosniku topline: solarnom radnom mediju (najčeće smjesi vode i glikola).
U njihove najvanije dijelove ubrajaju se:
- kućite s odgovarajućom toplinskom izolacijom, priključcima, sabirnim vodovima i pričvrsnim elementima
- apsorberske plohe koje slue za potpunu apsorpciju toplinskog (IC) dijela Sunčevog zračenja i njegovu pretvorbu u korisnu toplinu
- pokrov koji se izrađuje od uobičajenog prozorskog ili vodenog bijelog stakla ili od polimernih materijala ojačanih staklenim vlaknima.
Kolektori se pojavljuju u dvije osnovne izvedbe
- pločasti ili ravni
- cijevni, vakuumski ili s vakuumskim cijevima.
Dvije osnovne izvedbe solarnih kolektora
Spremnik tople vode je dio solarnog sustava koji slui za izmjenu topline s ogrjevnim medijem sustava grijanja ili potronom toplom vodom te za njihovu pohranu. Uobičajeno se pojavljuje u dvije osnovne izvedbe:
- jednostavan - samo za pripremu PTV-a
- kombiniran - za sustave grijanja (sastavljen od dva spremnika - jednog u drugom).
U oba slučaja, spremnik mora biti dobro izoliran. Solarna stanica s crpkom predstavlja sredinji dio cijelog solarnog sustava jer omogućava strujanje solarnog medija, dok automatska regulacija vodi računa o sigurnom pogonu cijelog sustava i uskla- đivanju njegovog rada sa sustavom grijanja i pripreme PTV-a, odnosno uvjetima u okolici kao to su promijenjene potrebe za toplinom, iznimno niske ili visoke vanjske temperature koje mogu otetiti sustav i sl. Treba napomenuti da postoje i izvedbe solarnih sustava koje ne koriste crpku (tzv. termosifonski sustavi), već se u njima strujanje osniva na gravitacijskom djelovanju zbog razlike temperatura, odnosno gustoće solarnog medija.
Toplinske crpke
Toplinske crpke su uređaji koji rade na termodinamičkom načelu dizalice topline, dovode energiju s nie temperaturne razine na viu uz dodatnu energiju (rad) pomoću ljevokretnog krunog procesa prikladnog radnog medija te mogu posluiti kao izvori toplinskog i rashladnog učina u sustavima grijanja, odnosno hlađenja i klimatizacije. Za svoj rad zahtijevaju pogonsku energiju koja je funkcija temperaturnih razina toplinskih spremnika:
- toplinskog izvora - prostora ili medija nie temperaturne razine kojemu se uzima toplina, najčeće neposredna okolica: okolni zrak, tlo, povrinske ili podzemne vode, onečićeni zrak iz prostorija, otpadna toplina itd.
- toplinskog ponora - prostora ili medija vie temperaturne razine kojemu se predaje toplina, npr. prostorija, ogrjevni medij sustava grijanja, potrona topla voda itd.
Toplinske se crpke mogu koristiti kao osnovni ili dodatni izvor topline u sustavima grijanja stanova, obiteljskih kuća, stambenih ili poslovnih zgrada pa i manjih naselja (tablica 6.51). Osnovna zamisao njihove primjene temelji se na iskoritavanju dijela topline iz neposredne okolice čime se zamijenjuje jedan dio potronje pogonske energije (električne ili dobivene izgaranjem plina). S obzirom na dodatni izvor energije, one mogu biti:
- kompresijske, kod kojih se strujanje radne tvari ostvaruje djelovanjem mehaničke energije pomoću kompresora ili crpke pogonjenih električnim, dizelskim ili plinskim motorom
- difuzijsko-apsorpcijske, kod kojih se strujanje radne tvari ostvaruje djelovanjem toplinske energije nastale izgaranjem prikladnog goriva ili električnim grijačem.
Faktor učinka (COP) je osnovni pokazatelj učinkovitosti rada toplinskih crpki.
Toplinarski sustavi
Sustavi daljinskog grijanja ili toplinarski sustavi predstavljaju način opskrbe potroača toplinskom energijom za grijanje pomoću vode kao prijenosnika energije koji se na potrebnu temperaturu zagrijava na jednom mjestu za vie zgrada ili cijelo naselje te preko distributivne mree prenosi do objekta potroača.
Sustavi daljinskog grijanja mogu se podijeliti na dva osnovna načina:
- prema energetskom stanju prijenosnika energije
- prema vrsti izvora topline u kojem se proizvodi toplinska energija.
Prema energetskom stanju prijenosnika energije sustavi daljinskog grijanja mogu biti:
- vrelovodni, s temperaturom vode < 120 °C
- vrelovodni, s temperaturom vode > 120 °C
- parovodni.
Prema vrsti izvora topline sustavi daljinskog grijanja mogu biti:
- sa zajedničkom proizvodnjom toplinske i električne energije uobičajeno u termoelektranama-toplanama u kojima se u spojnom (kogeneracijskom) procesu proizvode električna i toplinska energija (takvi su sustavi najveći i uobičajeno se nalaze u većim gradovima)
- s blokovskim kotlovnicama za proizvodnju isključivo toplinske energije koje su uobičajeno smjetene u većim ili manjim naseljima te proizvode toplinsku energiju za manji broj zgrada uz koje se nalaze ili veće infrastrukturne objekte (npr. bolnice, kole, učilita, vojna postrojenja i sl)
- sustavi industrijskog grijanja, pri čemu se otpadna toplina nastala koritenjem toplinske energije u proizvodno-tehnolokim procesima distribuira i koristi za grijanje stambenih objekata u blizini tvornice.
U osnovne dijelovi sustava daljinskog grijanja ubrajaju se:
- postrojenje za proizvodnju toplinske energije
- razvodna mrea (toplovodi, vrelovodi, parovodi)
- toplinske stanice
- kućne instalacije grijanja (sustav grijanja objekta).
elim znati vie:
