SLOBODAN ZRNIC Z!VOJIN CULUM

GREJANJE I KLIMATIZACIJA SA PRIMENOM SOLARNE ENERGIJE

OSMO IZDANJE

Slohodan Zrnic Zivojin CUlum GREJANJE 1 KLIMATIZACIJA _ sa primenom solarne energije -

lzdavac Naucna knjiga Beograd, Uzun-Mirkova 5

Recenzent Mirosf([v Lamhic, dipr mi.

Za izdavaca Dr Blaio Perovic

Tiraz 500 primeraka

ISBN 8623430158

Stampa: SIP ,.Bakar" Bor

SADRZAJ

Predgovor petom izdanju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. XI 5istem meounarodnih (51) jedinica u 5FIU ............................ X II Upotrebljene oznake i merne jedinice ............................... ' XV Uvod .................................................... .

DEO I - GREJANJE I KLIMATIZACIJA

Odeljak I I. Opsti dee ................................................ 5

11 Istonjat ............................................... 5 12 Pocetak koriscenja indirektnc Sunceve energijc ..................... 6 13 Fizioloski uslovi ......... ',' .............................. ' 6

131 Termoregulacija ...................................... ' 7 132 Sastav vazduha . . . . . . . . . . . . . . . ........................ ' 7 1330 regulisanju ventilacije vazduha (provetravanje) ................. 8 134 Uticaj vlage na zdravlje coveka ............................. 8 135 Prasina i ostale necistoce u vazduhu ......................... ' 11

14 Strujanje vazduha (promaja) ................................. ' 11 141 Uticaj vazduha na proizvode i proizvodnju ..................... ' 12

15 Odavanje toplote covecjeg organizrna ........................... ' 15 151 Opsta razmatranja i reakcije organizma na klimatsku promenu sredine .. ' 15 152 VlaZnost vazduha j temperatura koZe ........................ ' 15 153 Kolicina odavanja toplote covecjcg organizma .................. ' 16 154 Odavanje toplote cove cjeg organizma pomocu vlage

izrazene masom vodene pare . . ............................ ' 18 16Podrucje ugodnosti .. , ...... ' , ........... ' ................. 21

161 Raspon temperature i relativne vlaznosti ...................... ' 21 162 Ostali uticaji na ugodnost odnosno aktivnost coveka . . . . . . . . . . . . . .. 22

Odeljak II 2. Osnovi prenoS21 Uvod ................................................. 25 22Prenosenje toplote . w , ,~._. 25

IV

221 .Prelaz toplote ........................................ 26 222 Prolaz toplote ........................................ 26 223 Sprovodenje toplote .................................... 26

23 Prelaz toplote ........................................... 31 231 Koeficijenti prelaza toplote ............................... 31

24 Uticajne velicine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 32 25 Prolaz toplote ........................................... 32

251 Odreaivanje koeficijenta prolaza toplote .................... , .. 33 Odeljak HI 3. Termotehnicki prora6un gubitaka toplote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 37

31 Opsti deo .............................................. 37 32 Podaci za proracun potrebne kolicine toplote ............ ,.,....... 38 33 Osnovi proracuna .......... , . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39 34Gubici usled prolaza toplote kroz obuhvatne povrsine . . . . . . . . . . . . . . . .. 39

341 Koefidjenti prolaza toplate k za prakticnu upotrebu . . . . . . . . . . . . . .. 40 35 Temperaturski padaci .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 47

351 Unutrasnja projektna temperatura (UPT) prostorije ............... , 47 352 Spoljna projektna temperatura (SPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 50 353 Stepen-dan i njegova primena ........ , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 52 354 Temperature u prastorijarna koje se ne zagrevaju .... ,............ 53

36 Dodaci na proracunate gubitke toplote Qo ........................ 54 361 Dodatak na prekid lozenja ... _ ........................... , 55 362 Dodatak Z A radi izjednacenja temperature usled hladnih povrSina . . . . .. 56 363 Dodatak na strane sveta Zs ..... , . . _ . . . . . . . . . . . . . . . .. 56 364 Dodatak usled propustljivosti pregradnih povrsina.

Propustljivost prozora ivrata ................ ' " _ . . . . . . . .. 56 365 Dodatak na uglovni poloZaj prozora Zu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 59

37 Proracun ukupne kolicine toplote QJi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 371 Uproscen nacin proracuna. Dodatak na uticaj vetra Zv ............. 60 372 Priblitni proracun potrebne kolicine tovlote ......... _ . . . . . . . . .. 60 373 Primer proracuna .............. ~ .............. , , . . . . . . .. 61

38 Specija1ni slucajevi .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 65 381 Zgrade koje se retko zagrevaju .......... , . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 65 382 Masivne i VIlo lake konstrukcije objekata ............... , ..... ,. 66 383 Gubici toplote velikih povrSina u dodiru sa zemljom ... . . . . . . . . . . .. 67 3M_............... .................... ~

Odeljak IV 4. Sistemi grejanja. Generalna podela . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 69

41 Kratakistorijat ....................................... , ... 69 42 Uslovi sistema i ureoaja za zagrevanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 70 43 Uredaji za lokalno grejanje . , . . . . . . . . . . . . . . .. .,.......... 71

431 Peci za cvrsta gonva. Osnovni l.ahtevi .. , , , , , . . . . . . . . . .. 71 432 Vazdusno grejanje keramickim pecima . , .. , . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 74 433 MetaJneped .,., .............. , ...................... 74

V

434 Odreilivanje jacine ped . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 75 435 Dimnjak ........................... ~. . . . . . . . . . . . . . .. 76 436 Gasne peci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 78 437 Uljne peci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 83 438 Odreilivanje jacine grejanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 84 439 Zagrevanje prostorija elektricnom energijom ............ , . . . . . .. 85

44 Oprema i uredaji sistema centralnih grejanja ..... , ......... , . . . . . . .. 87 441 Kotlovi za cvrsta gonva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 87 442 Kotlovi sa ga!.'llim i tecnim gorivom ............ -. . . . . . . . . . . . .. 94 443 Elektricni kotlovi ...................................... 100 444 Pribori, armatpre i sigurnosni uredaji ......................... 100 445 Jacina i grejna povrSina kotla .............................. 103 446 Ekonomicnost kao kriterijum za izbor goriva ................ , ... 104

45lzmenjivaci toplote ...... , ................................. 105 451 Proracun izmene kolicine toplote u izmenjivacu .................. 106

46 Kotlamica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 461 Prostorije za smestaj goriva ........................ , ....... 108 462 Dimnjaca ........................................... 108 463 Dinmj.k . . . . . . . . . . . . . ............................... 109

47 Snabdevanje toplom vodom .................................. 114 471 Velicina bojlera ....................................... liS 472 Dnevna potroSnja tople vode u zgradarua ............... , ....... 116

48 Radijatori (grejna tela). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 481 Cevni radijatori ........ ...... , ........................ 117 482110casti radij.tori ...................................... 117 483 Clankasti radijatori ..................................... 118 484 SmeStaj radijatora ... _ ...... _ ................. _ .. __ ..... 119 485 Maskiranje radijatora . _ ........................... _ ..... , 121 486 OpSle primedbe .................................. . .... 122 487 Proracun radijatora ......... , .................. , ........ 127

49Konvektori ................................ . .......... 131

Odeljak V 5. Razvodenje toplote .......................................... 133

51 Opsti deo .............................................. 133 52Podela mreze prema kretanju fluida ............................ 137 53 Podela prema poloz.aju razvodne mreze ...... , .. , ................. 138 54 Uredaji za zatvaranje .... , .............. , . ' , ....... , ........ 139 55 Izolacija cevi .' .......................................... 140

551 Proracun izolacioneg sleja ................ . ...... _ . . . ..... 141 552 Uprosceni proracl.Ul za kR ................................ 144 553 OdreUivanje debljine izolacije ... , _ ........................ '. 147 554 Odredivanje ekonomske debljine izolacije ........... , ......... _ 147

56 Cevne mreze ............................................ 148 561 Opsti deo ........................................... 148 562 Dva nacina postavljanja zadatka kod proracl.Ula mreza .............. 149

563 Simuitani proracun sa viSe pretpostavki ....................... 150 564 Uproscenje proracuna upotrebompomocnih listova ............... 151

OdeJjak VI 6. Sistemi centra1nih grejanja ..................................... 153

61 Uporedne karakteristike sistema grejanja .......................... 153 611 Prednosti centralnog grejanja .............................. 153 612 Nedostaci centralnoggrejanja .............................. 154 613 Prednosti pamog grejanja ................................. 154 614 Nedostaci parnog grejanja. . . . . ........................ 154

62 Grejanje toplom vodom ..................................... 155 621 Gravitacioni sistern vodenog grejanja ...................... , .. 155 622 Otyorcni i zatvoreni sistemi vodenog grejanja .............. < , 160 623 Sigurnosni ureaaji .......................... , ......... , . 160 624 Opste napomene za izradu projekta i izvoaenje

centralnog grejanja top1orn vodom . . . . . . . . . . . . . ....... 166 625 Proracun gravitacionog vodenog grejanja ............. , ......... 166 626 Proracun hlaaenja u cevima ................... , ........... 180 627 Proracun etaznog (spratnog) grejanja ...................... , .. 187 628 Pumpno grejanje ....................................... 197

63 Panelno grejanje .......................................... 206 631 Opm deo ........ . . . . . . . . .... 206 632 Akurnulacija' i regulisanje toplote kod panelnih grejanja ..... 208 633 Prednosti i nedostaci panelnih grejanja ........... , ............ 209 634 GrejaCi za panelna grejanja .................... , ........... 210 635 Plafonsko grejanje ...................................... 213 636 Podno grejanje ........................................ 223 637 Zidno grejanje ............................ . ........ , .. 225 638 Odredivanje temperature na spoljnim povrSinarna panelnih grejaca ...... 226 639 Podaci za proracllli ..................................... 227 640 Mreze za panelna grejanja ...................... , .......... 236

64Pamo grejanje ........................................... 239 641 Panio grejanje niskog pristiska .......... , ...... , ............ 239 642 Pamo grejanje visokog pritiska ...................... , ...... 244 643 Vakuumsko grejanje .................................... 245 644 Proracun mreze pamog grejanja niskog pritisk:a ........ . .... 245

65 Grejanje pregrejanom vodom ................................. 251 651 Ekspanzioni sud ................. , ..................... 252 652 Sistem bez ekspanzionog suda .............................. 254 653 Opste napomene i nporedne karakteristike .................. 254

Odeljak VII 7. Vazdusna postrojenja ., ...................................... 257

71 Opsti deo ............................................. 257 72Provetravanje (ventilacija) .............................. 258

721 Prirodna ventilacija .............. , ...................... 258

VII

722 Mehanieka (prinudna) ventilacija ............................ 259 73 Vazdusno grejanje ........................................ 262

731 Individualno zagrevanje prostorija ..... , ........ , ............ 263 74 Klimatizacija ............................. , . , . , , , , . , , , , . , 265

741 Temperatura u klimatizovanim prostorijama , ................... 267 742 Zimske i lctnje SPT za klimatizaciju .......................... 268 743 Uticajvlainosti vazduha .................................. 268 744 Brzina vazduha ........................................ 269 745 Sistemi klimatizacije .................... , ............... 269 746 Praces vJ~zenja vazduha u klimakomorama ..................... 283 747 Osnovi proracuna klimauredaja ............................ 289 748 Izmena toplote kod klimatizacije ............................ 299 749 Proracunjednog klimaureaaja .. ', .......................... 311

75 Principi autoinatskog regulisanja kod klimatizacije ................... 321 751 Primer regulisanja klirnatizacije jedne prostorije .................. 323

Ode 1 j a k VIII 8. Daljinsko grejanje. Toplifikadja .................... , , ............ 325

81 Prednosti i nedostaci ........................ , .............. 325 82Postrojenja daljinskog grejanja ................................. 326 83Prenosenje toplotne energije ............. , .................... 327

831 Cevne mreze ......................................... 327 832 Izbor vrste i lokacije toplana .......................... , .... 344 833 Proracun cevnih mreza za daljinske toplovode ...... , ........... 345 834 Balansiranje opterecenja toplote i snage ....................... 350

84 Glavni tehnieki parametri topliflkadje . . ...... , .................. 351 85Paralelan rad toplana u snabdevanju toplotom .... , ................. 351

Ode\jak IX 9. Regulisanje postrojenja centralnog grejanja .................. , ....... 353 Odeljak X 10. Toplotni bilans ............................................ 359

101 Potrosnja toplote ....................................... 359 102 Korisna toplota ........................................ 359 103 Gubici toplote ......................................... 359 104 Stepen korisnog dejstva grejnog postrojenja ....... '.' ............. 360

DEO II - PRIMENA SUNCEVE ENERGIJE U GREJANJU I KUMATlZAClJI

Odeljak XI Ii. Suneeva energija ... ; ....................................... 363

111 VaZniji podaci 0 Suncu i njegovoj energiji ....................... 363 112 Raspodela Sunceve energije na Zemlji < 364 113 Energija Suncevog zracenja na gomjoj granici atmosfere "., ......... 365 114 Snaga Suncevog zracenja na povrSini Zemlje ..................... 365

VIII

115 Pravac Suncevih zraka i atmosferska propustljivost ................. 366 116 Zavisnost od godiSnjih doba ................................ 367 117 Vreme trajanja obdanice i uglovi polozaja Sunca

za geografsku sirinu od 45 ................................. 368 118 Dijagram poloZaja Sunca U odredene sate i prividnih Suncevih putanja

na nebu tokom godine za odrcucne sate na 45 geografske fuine ........ 370 119 Zavisnost intenziteta insolacijc jedne povrSine od njene

orijcntacije u prostom ............ , ....................... 370 Odeljak XII 12. Ureoaji za koriscenje direktne Sunceve energije ...................... 381

121 Ravni salami kolektori ." ............. , .................. 381 122 Apsorber . . . ...................................... 383 123 Prednji pokrivac solarnog kolektora ............. , ............. 386 124 Izolac~ia i zaptivanje solamih kolektora ......................... 387 125 Vazdusni salami kolektori ................................. 388 126 Primena solarne energije .. , . . . .. . ......................... 390 127 Optimalni nagibni ugao solamog kolektora ...................... 390 128 Koeficijent korisnog delovanja iIi stepen iskoriscenja

ravnog solarnog kolcktora , ................................ 392 129 Koeficijent korisnog dclovanja solarnog kolektora u zavisnosti

od imenziteta Suncevog zracenja ............................. 394 Ode Ij a k XIII 13 Vezivanje solamih kolektora u sistem ' ........ , ..... , ...... , ...... 399

131 Sistemi za koriscenjc solame energije "." .. , ........ , ...... , .. 400 132 Aktivlli solami sistemi .............. , . , , , , . , ..... , ........ 400 133 Solami bojleri ...... . .................... 400 134 Postavljanjc solarnih bojicra koji funkcionisu prema

tcrmosifonskom principu na razne objekte , ..... '., ........ ,., .. 403 135 Solami bojleri sa prinudllom cirkulacijom fluida . . . . ' .... , .... 404 136 Solami bojleri sa dopunskim grejanjem ..... , .... , . , .. , .... , ... ' 404

Odeljak XIV 14 Akumulatori toplote .......... . ................. 407

141 Raspodela i regulacija toplote u solamom sistemu ................. 411 142 Dopunsko grejanje u solarnoll1 sistemu ... , ................. 413 143 Topiotna pumpa. . ........ , . , . , .............. , .... 414

Odeljak XV 15. Grejanje prostorija solamom energijom . ...................... 419 Odeljak XVI 16. Trombcov zid. Pasivno koriScenjc Sunceve energije sa protokom vazduha .. , .. 423

161 Varijanle Trombeovog zida .. ' ,. , ... " ............ , ........ 427 162 Stepcn iskoriS6enja Trombeovog zida ......... , . , .......... ' ... 427

IX

163 Koris6enje Sunccve energije u visokoj zgradi ..................... 429 164 Priprema topIc higijenske vode .............................. 429 165 Veza solarnih bojlera i bojJera po horizontali ..................... 431 166 Grejanje stambenog prostora u visokoj gradnji .................... 432

Ode lj a k XVII 17. Pasivni solami sistem ............................. , .......... 435

171 Prednost pasivnog nad aktivnim solamim sistemom za zagrevanje kuCa ' ...... , ............................ , ... 435

172 Uslovi za primenu pasivnog solarnog sistema za grejanje kuca .......... 437 173 Pasivno kOriscenje Sunceve energije bez protoka vazduha ............. 437 c: 174 Problerrri pregrevanja prostora i njihovo otklanjanje ................ 438 175 Koeficijent korisnog delovanja ill stepen iskoriscenja pri

solamom zagrevanju prostora ...... , ............... , .. , , , .. , 440 176 Prakticni proracuni solamog sistema sa akumulatorom

bez topiotne pumpe ....... , ............. " ............. 443 177 Prakticni proracuni solarnog sistema sa toplotnom pumpom ... , ....... 445 178 Automatika u solamim sistemima ... ,., ....... , .............. 446

Ode Ij a k XVIII 18. Koncentrisana Sunceva energija i njena primena ' ...... ' ........... ', .. 449

181 SoiarnepeCi., ...... ~ ..... , ........ , ........ , ....... ,. ,453 182 Solami tomjevi .................. , .. ,', ..... , .. " ...... 455 183 Opticka sociva kao koncentratori ........... , ........... , .... 456

Odeljak XIX 19. Solami bazeni ... , ....... , .. , ....... , ..... , .............. 459

191 Vrste i zagrevanje bazena ... , , ....... , ... , ..... , ......... , .459 192 Solami sisterrri za zagrevanje bazena . , ........ , ........ , ....... '460 193 Plasticm apsorberi za zagrevanje apsorbera ... . ............... ,. 460 194 Kolektorski sistemi za zagrevanje bazena .. , ..................... 462 195 Smanjivanje toplotnih gubitaka bazena ......................... 463 196 Zagrevanje bazena pomocu dva odvojena solama sistema ... , ......... 464-197 Proracuni broja kolektora za .,'.:larne bazene ............. , .... , .. 465

Odeljak XX 20. Solame sUSare i destilatori .................. 469

201 Solami destilatori vode ............................... , ... 470

Ode Ij a k XXI 21 Konverzija Sunccve u clektricllu energiju. Spoljni

fotoelektricm efekat. Fotoeelija ...... ,", ........ , .. , ..... ,., .. 473 211 Poluprovodnici .............................. , .... ' ..... 474 212 UnutraSilji fotoelektricni efekat. Fotonaponske ill solame celije .... , ... 477 213 p~n spoj. Po}uprovodnicke diode ...... , . , .. , , .......... ' .... 478 214 Potcncijalna barijera p~n spoja, Sopstveni napon diode ..... , ....... 480

x

215 Silicijumske fotonaponske ceUje ............................. 481 216 Dopingovanje kristala silidjuma .............................. 483 217 Fotonaponski efekat ..................................... 485 218 Energija veze i Suncevo zracenje ............................. 486 219 Koeficijent korisnog delovanja silicijumske solame celije ....... ; ..... 487

Ode J j a k XXII 22 Izrada sllicijumsldh solamih cellja ............................... 489

221 Tehnologija dobijanja cistog silicijuma ......................... 490 222lzgradnja p-n spojadopingovanjem .......................... 491 223 Obrazovanje antirefleksnog zida ............................. 492 224 ObIada zadnje strane solarne celije ............................ 492 225 Omski kontakti sa povriinama solame cellje ...................... 493 226 Solame cellje od amorfnog silicijuma .......................... 493 227 Silicijumska solama celija domace proizvodnje .................... 494 228 Solame celije sa osnovarna od raznih poluprovodnika ............... 494 229 Primena koncentratora svetlosti s ciljem poboljsanja

efikasnosti solarnih celija .................................. 495

Ode Ij a k XXIII 23 Solami moduli ............................................ 497

231 Solm:ni panel .......................................... 499 232 Napajanje akumulatora strujom iz solamog paneia ...... . ... 499 233 Dobijanje neizmeniCne struje za primenu ....................... 500 234 Proracun VISne snage solarne telije modula i pancla ................. 501

n5~ ............. ~ 236 UsaglaSavanje potrebe, prijema i potrosnje solarne energije ............ 502

Ode I j a k XXIV 24. Primena solarnih cclija ....................................... 505

241 Ukopcavanje solarnog generatora u centralnu mrcfu ................ 509

OdeJjak XXV 25. Primena nukleame energije za grejarije i klimatizaciju ................. - 51 0

251 Nukleama fuzija ........................................ 512 252 SadaSnji izvori energije i Sanse za njihovo korlscenje u buducnosti ....... 514 253 Solarna energija ........................................ 516

~!~E~::::::::::::: .. :::::::::::::::::::::::m

PREDGOVOR

Materijal koji je obuhvacen U ovom udzbeniku, prvobitno je bio pripremljen za izdavanje skripata na osnovu predavanja koja sam driao iz ovog predmeta na Masinskom fakultetu u Novom Sadu.

Medutim, prilikom ispitivanja potreba za ovim izdanjem i nacina njegove obrade, pokazalo se da su za sada iscrpljcna ranija izdanja skripata i udZbcnika iz ovog predmeta i na 'drugirn fakultetima a pri tome postoji takode interesov;anje za OVom materijom i u drugiro institudjama ~ projektnim biroima i izvodatkim preduzecima.

Zbog ovoga je rukopis, pripremljen za skripta, dopunjen potrcbnim poda-cima koji mogu korisno posluziti i prilikom prakticnih radova iz ove discipline.

D ovom udibeniku kod primene izvesnih izraza, oznaka i simbola, mada je zaddan ugJavnom internacionaini nacin obelezavanja, gdegod je bilo moguce vo-dena je racuna i 0 logici iZfaZavanja na nasem jeziku, narobto u pogledu indeksa liZ pojedine oznake.

Princi.pi automatskog regulisanja kod klimatizacz)c u OVOID izdanju obradeni su od strane dr inz. Dusana J aksiCa, zbog cega mu i ovom prilikom izraiavam svoju iskrenu zahvalnost.

Isto tako se zahvaljujcm i dipl. int. Slobodanu Knezevicu na veliko; pOlloei oko tehnicke pripreme ovog izdanja.

Novi Sad, maja 1966. god. S. Zrnic

PREDGOVOR PETOM IZDANJU

Napredak tchnologije u oblasti gn:janja i klimatizacije, definitivno usvqjen Meau-narodni sistem memih jedinica SI, primena solarne energije, kao i nedostatak odgova-rajuce literature, podstakli su nas da pripremimo ovo izdanje.

U c.ilju korucenja savremene tehnologije i zadr2avanja ohima knjige prethodnog izdanja, izostavljena su izlagarya 0 vee dobro poznatim sistemima grejanja koji su s~ manje u upotrebi, a uvedeni su savremeni i ekonomicniji sistemi koji se danas koriste kod nas i u svetu,

Striktno je sproveden Medunarodni sistem mernihjedinica. Primena solarne energije u sve vecoj energetsk.oj krizi kojoj je ovde posvccena

narocita painja, data je na taj nacin sto je izlaganje 0 njoj delirnicno utkano u tekst prethodnog izdanja knjige na odgovan< 'lCim mestirna, a vecim delom dato posebno u drugom delu knjige. Tako se dobija jed.instvena celina koja omogucava pregled razno~ vrsnih re.senja pojedinih problema grejanja i kl1matizacije.

Nadamo se da ce ovako zarniSljena knjiga korisno posiunti svima kqjl su zainte-resovani za oblast koja se u njoj tretira, time bi ovo izdanje imalo svoje potpuno opray-danje.

Autori

SISTEM MEDUNARODNIH (SI) JEDINICA U SFRJ 1. Osnovne mune jedinice ---------

VeliCina

duiina masa vreme jaCina elektricne struje termodinamicka temperatura svetlosna jacina kolicina rnaterije

Osnovne meme jeclinice

metar kilogram sekunda amper kelvin kande1a mol

Oznaka

m kg ,

A K cd mol

2. lzvedene jedinice Medunarodnog (SI) sistema koje su u vem sa materijom u ovom izdanju poduina masa povrsinska masa

zapreminska Il).asa (W..lstinfl)

brzina zapreminski protok maseni protok sila pritisak (napon) dinamicka viskoznost kinematiCka viskoznost

energija, rad i koliCina toplote snaga, termicki fluks termodinamicka temperatura entropija masena kolicina toplote termitka provodnost (koeficijent) temperaturni gradi;ent ugao u ravni prostomi ugao energetska jacina zraeenja

kilogram po metru kilogram po kvadratnom metru kilogr~ po kubnom metru metar u sekundi kubni metar u Nekundi kilogram u sekundi njutn paskal paskal-sekunda kvadratni metar u sekundi diu! vat kelvin diut po kelvinu diul pc kilogram-kelvinu vat po metarkelvrnu kelvin po metru radijan steradijan vat u steradijanu

kgm- 1

kgm-2

kgm-3 ms- I

m~ 1)-1

kgs- 1 N Pa Pa's

m 2 8- 1

J W K JK-

' Jkg-~K-l Wm-1K- 1 Km-

'

tad

" Wsr- 1

XIII Decimalni numerilki Cinioci, njihovi predmeci oznake ~--------- --------------- --------

Cinilac Predmetak Oznaka Cinilac Predmetak Oznaka ---~.,-----

1016 eksa E 10-1 deo d 1015 peta P 10-2 centi c 1012 tera T 10-3 mili m 1D' giga G 10-6 roikro

" 10' mega M 10_9 nano n 10' kilo k to-1 \! piko P 10' hekto h 10_15 femto f 10 deka da 1O_1S ato a

Merne fedinice izvan SI sistema eija je upotreba i dalje dozvolj.;tla

Velicina

Temperatura zapremina vreme

pritisak energija, rad, toplota snaga

----------

Jedinica Oznaka

stepeo Celzijusa 1C litar I minuta min cas Hi sat h dan d bac bac vateas Wh voltamper VA

... -~------

1) Izmerena temperatura (t) u "C jednaka je l + 273,15 K.

Odgovara u S I sistemu

1 Kl) 1 dm3

60 s 3600 s

86400 s 100 000 Fa

3600 J IW ----_._-

ODNOS NEKiH VELlaNA MEDUNARODNOG (51) I DRUGIH SISTEMA MERA

I:=-'~-----'-'----- .~---------- -----------.. --

Jedinica oznaka kg ---I---'0m ~"'---I 1 kilogram kg I 0,101972 ' 1 tehniCka jedinica

mase _______ .tjm __ I ____ 9,8066~ ____ L __ '_ .. ~~_. SHa

i jedinica :\ oznaka il N kp dyn I

1 njutn N::: kg ms-~ 1 0,102 105 1 kilopond kp \ 9,80665 1 9,81 . 105

II--p-ri-:-,:-y-n----- __ I~Y~_--____ LI _-1-0---'_-___ ~1-,02-1O--'--'----~~~----\ I ~e~~~~l I p~=~am_2 _I ia i ~~:5 I r;o~;~. 10-5 \ I I bar ba" 10' I' I' 1,01972 I I 1 kilopond' m- 2 _I kpm-2 I' 9.8066~5 9,807' 10-5 10-4 I I 1 mm VS i mm VS _~==~ __ I--i-~~:S~~r~ cm-~'--I ~rcffi:"-Y--I 98066.5 I O,9807--_-_~ __ -,_'-_-_'-_-__ -_-__ -~~~_

XIV

Energija

jedinica 1 diul 1 kilovatcas 1 kilokaloL 1 kilopond-

metar

Snaga

Koeficijent provoden;a toplote

I ~~-~e-r"-"~"i--:f-:O-in-:~e-tru---~'i ":--Z:-ok-_, ~~,~~-I-- -;-(-m~' -Kl~"-- II :1:;:-' h ' 'C)-;--1 kilokalor. po metru-I'

-Casu i stepenu C . kca1m-'

h-1 "C-1 i 1,163 ---''''-""--'----,,-~---,,-

Koefjcijent prelaza i prolaza taplote I------"~~-"" .. ~-,-~------~---.... -.. ~~~--.-.---~~---.-.---. i jedinica ! oznaka I Wm-lK-

' I kcalm-1 h-1 "C-1

I 1 vat po m ll i kelvinu I W m _2 K -\ ! 1 0,8598 ,~~_l_ ~~:~l~te~e:~ C2~ I kcal ~~_ .. ~-I C-1 __ ._._I_l~.~~. _____ : ____ 1 ____ .. _._. _____ ~

SpecifiCni toplotni protok

jedinica 1 vat po ro2 1 diul po mil i Casu 1 kilokalotija po m!

i casu

oznaka Wm- l J m-2 h-1

Koefici;ent dinamiCke viskoznosti

jedinica 1 paskal sekunda 1 kilopond sek. po mil

oznaka Pa's

kp s m-2

Koeficijent kinematske viskoznosti

Wm- 2 1 2~8' 10

1,163

Pas 1 9,80665

I, oznak~~~-I~":1 ,-,--,--" m~ 5-1

8t= emil 10--.1 1

_-----

jedinica 1 mil po sekundi

, stoks , mil po Casu m1 h-1 2,8' 10-"

"'-----'-""-----"

4178

St 10'

2,8

kcal m- l h-I 0,8598 2,388' 10-4

kpsm- 2 0,102 1

Oznaka

a

A

B, B, ,

D

E

f, fa g

G G" G. GWl, G WN h i J, J, J,.

J, k kR Kl,K2 K K' In I, L Np P PH

'UPOTREBLJENE OZNAKE I MERNE JEDINICE

temperaturska provodljjyost propustljivost fuga povrsma kata - bra) potrosnja goriva propustljivost zracenja masena kolicina toplote precnik

~,DE - vrednost" sopstveni otpor dimnjaka efikasnost filfra faktor povecanja brzine faktor preenika gram ubrzanje Zemljine teie m,sa protok protok vode za hladenje koliCina vlage od osoba kolicina vlage od masina

'''' entalpija koeficijent Suneevog 7IaCenja 7..a horizontalne povrsine uclubIjenia prozora koeficijent Suncevog zracenja za POVTsine u ravni zida koeficijent Suncevog zracenja 7.a vertikalne povrsine udubljenja pr07-ora koeficijent Suncevog zracenja koeficijent pralaza toplote koeficijent prolaza toplote kroz 1 m cevi procenat delimicnog koeficijenta prolaza toplote konstanta proJaza vazduha kroz kruine otlmre konstanta prolaza vazduha kroz pravougaone otvore prirodni (Neperov) logaritam razmak grejnih cevi duiina nominalnB jaCina peel pritisak napor

g m S-2 kg kgh- l kg h-1 g h-' g h-1 h W hkg-l

Wm- 2 K-1

W m-~ K-1 W m-~K-l Wm- 2 K-1 Wm-1K-1

m m W p, Pa

XVI

PK pritisak kotla P snaga Q kolicina taplate Q, kolicina taplote po casu Q, kolicina toplote koju odaju asabe - direktna QM kolicina toplote koju daju masine QGII koliCina toplete potrebna za grejanje QHL koliCina toplote koja se oduzima hl~denjem . Qi koliCina taplate koju odaju osabe lsparaV:ln}em

(indirektna) Q. ukupna koli(;ina toplote koju odaju asabe , toplota isparavanja

masa sagorelih gasava od, 1 kg goriva . R pad pritiska po 1 m ceVl usled otpora ttema R, protok sagorclih gasova Rp karakteristika prostorije SK specifieno optereeenje grejne povdine ketla Sp specifiena laCina peei SV suvl vazduh t temperatura Celzijusove skale T temperatura Kelvina t. temperatura unutrasnjeg vazduha t, temperatura spoljasnjeg vazduha v zapremina V brzina VS vodeni stub W vodeni ekvivalent W H aCina promaje dimnjaka x sadriaj vlage X domet vazdusnog mlaza Z pad pritiska usled pojedinacnih otpora Zo otpOr loiista ZD dodatak gubidn1.u teplote na prekid loienja Z, dodatak gubicima toplote na strane sveta

koeficijent prelaza taplote .. 0>0 koeficijent prciaza toplote usled konvekCIJe 0" koeficijent prelaza toplote usled zraeenja

~ koeficijent zapremiuskog sirenja p zapreminska masa (gustina) a debljina , ":t

d, 1; pojedinaCni (mesni) otporf

" koeficijent korisnog dejstva

& pad temperature (razlika t) 3C delimieni koefidjent prolaza toplote A koeficijent toplotne provodljivosti A toplotna propusdjivost

~ dinarniCka viskoznost , kinematska viskoznost

StednJa sadasnjih k(invend(m~1nih iz.vOH! energijf, moze se posticl us;wfSavanJem termiCkili mstalacf

ODELJAK I

1. OPSTI DEO

II ISTORIJA T

Evolw:ija tovek. od najstarijih vremena izarivala ie u njemu zallleve za poboijla niem njegovog nyola, lito je doprinosilo efektu njegovog rodo i umnog razvitka. DIlI!IlS ie i nauno dokazano do poboljiianje ugodnom eovekovog nvota doprino,; njegovoj produklivnom I razvoju u .. skorn pogledu. Prvi uslov ugodnom toveka hila je tempe ratura sredine u kojoj ie nveo i radio.

Greki ftlozof Sokrat je ovo shvatio.jos u petom veku pre nale ere i projektovao wlarnu katu, koja ie na jUtiloj fasadi msksimaino koriltila Sunuvo .munje ziml. leti go iskljuivala. Na slid 1 prikazana je koncepcija Sokr.tove solame kate u pre .. ku (a) i planu (b).

Gri:lki istoricar Ksenofon pisao je u Sokratovo VIeine: ,) UZnu manu kute treba graditi vile da se uhvali zlmako sunce". Ova korisna koncepcija izgrsdnje starnbenlh ob jekala u skl.du sa prlrodom, kasnlje je zanemarena, lito je pored ostaiog doprinelo sad~ nioj enelgetskoj krizi.

Kao lito 50 vidi ljudi so io! od najm rijih vremena allv.till do be. Sunca nema n vota i stoga so ga obouvali. T okom vekova ijudi su saznali da je Sunce svojom energijorn omogutilo nvo! na Zemlii i do ga odna ...

SUb 1 - SWltevO ouacav8rVe nlljumoj mad! Ie. 11 (1); Sun~evo ozracavaJVe m. juhloj (asadi zi-mi (2);-pokrivem. teJU& (3}; stambeni proltoI (4); ostava ltao zaltit1l2. (tampon) zona (5); iZolacioni tid prema severo (6)

0.)

12

Jedina energija k~orn $'C( raspolagaH start namd~ hila jl;' (;lata i neiscrpljiw, Sunce," va energija, pa su stoga svoj fivot podetlavrui tako dn mogu obilno koristiti ow oospiat-llU eneIgiju, Kute za stanovanje gradili !ru tako dll lie mllksirr.alno moz. koristiti Sunile va energija u toku celog dana. Problemi SlJ bili notl i druri kada nije bilo BUile&. Ove proir !erne reSavali su uk.opavaxgem svojih Zv"'munb~ koriscenjem akumu1is1uw energije u toku suno.nih dan. j ilestim seoham. u toplije i suntan. krajo", , lzgradnJ . ,tamb.nih zgrad. stalno re uaavriavala tako da su se jos u swom \'eku pojavili veleiep,ru dvmovi fAt kupa-tilim. i balitam . lskopine ovm grado pokazuju dll su zgrade gmileDe U skisdu sa milt roklimom mesta izgradnje, Provetravanje je vrieno prirodnim putem sio jf: omogul:av& I. otijentacija cele zuade i '1ionih p~edinih delova. Kupatila !!U izgraaena SO jufue slra ne talco da su zagrevana Suni!evom energijom. Velikije napredak po&tignut U ovom mris-, iu ond. kidll ie, covek poteo dll korim vaw kllko za njego," rWle potreoo, taka i>to i za zagrev~e 8Vqie &redine. U poeetku je ovo postizao lotenjem ognjimt bllo nm otvo~ renom prostoru bila u prirodnim zaklonima, koji vremenom evolmraju u primitivno gradene prostorije, Posle ovoga dolazi evakuaclja dima kroz ra.z.ne otvore:, obicmt na gornjim stranama tih prostorijat & zatim kroz izgraikme dimnjake. Dalji napredak jf: 'Oil) u primerd jednostavnih peel kqje su sluZile kio i1ednjaci za pombe dOlUaCinstva, a u bIadnim danim. j za zagrevanje "edine. Docnije je potela prim""" peel u m;liCitim prosrorijama domatinstva k~e su slntil. iskljuCivo za zagrevanje.

Medutim. 11- ovakvoj situacij4 )judi au zaboravili da su konvencionruni won enex" gije u marl indirek:t'na Sunma energijii t ~ oni nisu neiscrpni. Najpre O!l.fC r 2, 2:8tim, ugalj, naita i gas sagorevani SU oozobzimo kio dll au to neiscIpljivi tr;or! ""ergije. Mill anima godina Suneew eneIgija ie akumuliram i sacuvana pod zemijom, a ljudl fill ie potrotili uglavnom Z& posledniili 200 godina. Tako ie dolio do energetske krize koja !< podeetil. CO"'CIUllIOO dll '" mora lledeli eneIgija fosilnih goriva i korioliti. novi war! energije, prvenstveno Sunceva.. Sunce }t ne samo omoguCi16 celokupni tivot n~ Zemiji. vee ga i odtt ... oka pet rnilijardi godina. Odalde poliCe ova ogro= z. ljudake p'h.'f;,-;y;

Z:.atirfi.: t!.rg'::-;:~; ""'","'m,. vu{1onik:~ ~ dL

~ , '.

'--f.",_" ,F ..

I"iJrOO O\'ill ''''m~''';l. ' . '"'''!"''' t, v.c;rhib;' ,,' r'T- ' I - -~-J_-illnc C'Q oko 0[C1,2'% swtniL g1l;J;ov.\; n;is.;:,,::i";;~> \.' 1/9, t\L ,.&,,;;;;;:.,," Ltdii'~;:iin;;." V,:r.lCi,.,: r'4~i;,J F{'4.1Mz~L, ,xrii.::x:ob,: i :ntZll(~ 1llh'tcrn,c" E;i.- l}z'ic;""".,, '-'_F"I . !,,.',','.">}- .-, -- -, -'-.,-",~ "'! .. ", ~ -" ;ii.1L, un (t;,~-, ht'~;h..!i,~, ~ b"':'flb''BfUtiCM..'"; Zli-t'iM f I;:tlCil';

7

8

Problem post.je joo kompleksniji cinjenicon; sto ~e atm~~. z"ll~d~je produktima sagorevanja goriva u motorima, razrum maSinama 1 mdustn)sk:i.n.' postroienjinta iz kojih se ispuSlaju joo i otpadni produkti raznih tehnoloSko bemi)-sIdh proc:esa. Na Zalost uko1ilto je podruCje tehni&i razvijenije, uto1ilto se ova; problem polucije atmosfere i otpadnib voda joo drastiarlje ispoljava i do danas jo! nije nigde resen, made 50 preduzintaju veoma ozbiljne mere za njegovo reSavaI1ie.

PreporuCuju se sledeee najmanje kolicine vazduha koje treba ubaciti u pro-storije po jednoj osobi u zavisnosti spoljne temperature:

T-I

Spoljna temperatura (Ie

-20 -15 -10 -5 o do 26 preko 26

Kolitina yazduba u prostoriji po osobi najrnanje

sa zabranjenim puknjem

8 10 13 16 20 15

sa puaCima

12 15 20 24 30 23

133 0 ItBGULlSAl'ijU VENTlLACIJE VAZDUHA (pROVETRAVANJE) Ventilacija prostorija ima za zadatak da izvrii obnovu zagai1enog vazduha sa

vrSenjem joo i preCiSeavanja sveZeg iii obnovljenog vazduba oslobadojul:i ga, raznim filtriranjem, neporeljne praSine. Do poCetka ovog veka 0 drugim uslovinta kvali-teta vazduha i 0 njegovOID fiziolc,,~'\com uticaju na coveCji organizam nije vodeno naroCito racuna. Ali tada se vee ~uje potreba da se ostvari u unutraSnjosti pros-torija atmosferska sredina odredenog sastava, znaei sa povoljnim stepenom vlaZ-nosti, sto manje Stemih gasova, koji mogu postojati u spoljnjem vazdubu, pa je potrebno podvrguuti vazdub, koji se dovodi, jednom mnogo sloZenijem postupku ne sarno jedoostavnom odstranjenju praSine.

Usled ovoga ova tehnika, u mnogome vee usavrSena, obezbeduje istovre-meno pripremu i raspode1u vazduha zeljenog sastava i tempe.ratnre i omoguCuje najpovoljnifu rea1izaciju uslova u zatvorenim lokalima, ona ima i svoje narocito ime kJ.imatizacija (na francuskom Conditionnement de l' air na engleskom Air con-ditioning, na nematkom Klimatechnik) i sa time se razlikuje od obiene ventilacije koj. znaCi jednostavnu zamenu vazduba.

134 \JTICA.lVLAGENAZDRAVUECoVEKA

Ako se tehnieari slaZu u pogledu potrebne temperature za sredine u kOjima borave ljudi, nije isti sluea; sa uslovima vlaZnosti vazduha, gde se jos razilaze poje-dina miIljenja. Ovde ~mo sarno napomenuti da se za ugodnost covecjeg organizma preporueuje stepen vlaZnosti negde izmec!u 45-55%. Natavno gde su u pitanju i drugi materijalni ill laboratorijski uslovi ove brojke dobijaju drugu vrednost) sto se definiSe projektnim zadotkom.

9

. Iz fizike i termodinamike a i iz Z8pda.nja U obiatom fivotu Potnato je da je BUV vazd.uh ~groskopan tj. apsorbuje odredenu kolicSn.u vlage pri odredenim tempetaturama. Ova ap8Ol'p-Clona. moe vazduha raste sa temperaturom. Ona koHena vodene pare, kilo ito je poznato, koju sadril 1 rns vazduha. merena obil!no u gramima, naziva ae apsolutna vlalnost vazduha. . . Postoji granica do koje vazduh na odredenoj teInperaturl moie primiti maJcsjma1nu ko-

h&u vodene pare. Pod ovim uslovima apsorbovana koliana vldnosti nazvana je flidnote aancmja. v Odnos izmedu stvame vldnosti i vlaZnosti zasiCenja nuiva Be relaritma vlainost, koja

se lZraZava u procentima. ' Iz tabele T - 2 1mja se mofe predstaviti i grafi&i (vidi - ~. dijagram na al.. 2)

m?gu se nael velicrne zasieenja za odgovarajuCe temperature vazduha, kao i koliana vodene pare pr~ procentima relativne vlainosti od 10 do 100%, tj. apsolutna. vlatnost vazduha. Na primer pn temperatori od 15" i zasicenju od 100% koliiSna v1age u vazduhu iznosi 12,82 gr. po kubnom metro. Alto hi relativna vlaZnost bila svega 70%, onda bi na isto; temperp.turl ko1.i&a apsolutne vlaZuosti izoosila 9,00 grim'S vazduha.

T-2

1100%

KoU&a vlage u vazduhu g/m3 pri % re1ativne vldnosti 'C I

1 70% 1 60% 1 50% 1 40% 1 30% 1 20% 1 90% I 80% 10% -25 0,64 O~S7 0,51 0,45 0,38 0,32 0,26 0,19 0,13 0,06 -20 1,05 0,95 0,84 0,73 0,63 0,52 0,42 0,31 0,21 0,10 -15 1,58 1,42 1,26 1,10 0,95 0,79 0,63 0,47 0,31 0,16 -10 2,31 2,OS 1,85 1,62 1,38 1,16 0,92 0,69 0,46 0,23 -5 3,37 3,03 2,70 2,36 2,02 1,68 1,35 1,01 0,67 0,34

0 4,89 4,40 3,91 3,42 2,93 2,44 1,95 1,46 0,97 0,49 5 6,82 6,14 5,45 4,77 4,09 3,41 2,72 2,04 1,36 0,68

10 9,39 8,44 7,50 6,57 5,63 4,69 3,75 2,81 1,87 0,94 15 12,82 11,SO 10,30 9,00 7,70 6,41 5,12 3,85 2,56 1,28 20 17,22 15,50 13,80 12,00 10,33 8,61 6,90 5,16 3,45 1,72 25 22,93 20,60 18,70 16,10 13,75 11,45 9,16 6,87 4,58 2,29 30 30,21 27,20 24,20 21,20 18,15 15,11 12,10 9,rn 6,05 3,02 35 39,41 35,50 31,60 27,60 23,62 19,70 15,75 11,81 7,82 3,94 40 50,91 45,80 40.70 35,60 30,58 25,45 20,40 15,29 10,20 5,()9 45 65,14 58,60 52.20 45,60 39,10 32,60 26,10 19,55 13,05 6,51 50 82,63 74,30 66,20 57,80 49,60 41,41 33,10 24,80 16,55 8,26

. Iz iste tabele moZemo konstatovati do ako se topliji vazdub, u kome postoji IZVesran procenat vlafuosti odoosno odgovarajuea kolicina apsolutne viage, ohladi na niZu temperaturu, pri kojoj je vlaZnost zasiCenja manja od koliCine .psolutne vlage vazduba na viSoj temperaturi, viSak vlage Ce se kondenzovati u obliku rose iii kondeuzata.

Na primer. ako je vazdub na temperatur! od 30 raspolagao relativnom vlnnoi-eu od 80%, tj. apsolutna koli

10

! 1/ II jl jl ~ ., "

, , . I w IJ!

--

-

" ,~ 1,,!

-

---

" , ,. .'

,,,-~

., ,

" ,

1/ ~ ~ -

--

-

-

, ,

-

, ,

.' -

~J , I

,

,>If?

11

U neprovetravanim prostorijama gde hi bilo viSe osoba, naroCito koje vde fizicki rad, kolicina kiseonika hi se brzo smanjivala. Ovo smanjenje postalo hi opasno aim bi sislo no 12 % ili ispod toga. Ova opasnost se umanjuje kao Sto je to vee nap--menuto, nepotpunim zaptivanjem prostorija u kojima se .tivi i radio Na ta; naCin kroz razne pukotine se obnavl;a vazduh i u prostorijams. gde nisu instalirani uredaji za ventilaciju, sveZ vazdub sa normalnorn koliCinom kiseonika ulazi i izbacuje onaj vee dosta obogaeen sa CO.. ~liCipa Co. u vazdubu gde Zive Ijudi, no preporu-Cuje se da prede 0,14%. ovorne so vodi ra~un. prilikom proraeuna potrebne kolicine vazduha kod instalaeija zaventilaciju i klimatizaciju.

Meilutirn, pasivna i ak!ivna solarna arhitektma zahteva potpunu lermleku izolll. ey" grejanihobjekata, Itoje usuprotnosti sa nepotpuuhn zaptiwnjem prostorija u k(!ji. ma se :lim i radi. Sloga so obnavljlll\ie vazduha, kan Ito emo vldetl, mora vrilti tako do so zadrl:i to ve. kolian. topiole dobijene Suneevom energijom.

135 PRAlilNA I OSTALE NBCISTo

12

Strujanje vazduha moZe imati i pozitivnih i negativnih pos\edica u pogIedu odrZavanja mikroba u njemu. Nairne energiCnim strujanjem se odvode mikrobi, ukoliko je ono dosta efikasno, ali se maZe desiti de strujanje ne dozvoli njihovo taloZenje po tin koje bi inaCe usIedilo n mimom vazduhu. Pored ovoga strujanje moZe dovesti u kontaltt i zaraziti inaCe sterilne kapljice, mikrobnom prdinom.

Mnogobrojna ispitivanja su pukazala de obiCni venti1stori, koji s1uie za "evakuaciju" zakuZenog vazduha po raznim lokalima i restoranima, najviie do-prinose povetanju sadrZaja mikroba u njemu. Njihovu primenu od nestrUauh lica trebslo bi izbegavati.

141 Ul'lCAJj VAZI>UHA NA PROIZVODE I PROIZVODN,JU

Nije ni potrebno napominjati koliko zaprdeoi vazduh ill vazduh pun mikroba maZe skoditi pojedinim proizvodima. U ovakvlm slucajevima mora se govoriti o klimatizaciji pojedinih vrsta industrije.

Tsko isto poznato je de je i preterana temperarura u nekim prostorijama gde se drZe neke vrste proizvoda, naroCito skodijiva. To isto v.zi i za pretert!!JU vlaZ-nost, h1adnol:u ill iswenost vazduha, opet za specifiene proizvode.

U svakom slueaju od koristi je de se znaju usIovi koji se preporueuju za prostorije pojedinih vrsta trgovins i industrije.

U tabeli T - 3 izI0Ze0i su uslovi temperature za neke de1atnosti i mate-rljale pri cemu nije vodeno raCuna 0 ugodnosti eoveka vel; sarno 0 navedenim pro-izvodima a covek ako je i sam primoran de se nalazi u takvoj sredini pti1sgodava svoju odeCu ill preduzima druga zaStitna sredsrva.

T-3

Vrsta industrije I Delatnost Temperatura "e R.elattvna vlainoat % Zifice proizvodnja 22 do 23 50

stokiranje 15 50

Automobili lanac sklopova 18 do 26 40 do 55 precizni delovi,

o~trenje, obrada 24 do 26 35 do 45

Pekare izrada kolaea 24 65 pakovanje u parafinsku hartiju 21 do 26 55 vrenje testa 26,5 76 do 80 glazura kolaea 21 50

hladenje hleba 21 60 do 70 prostorija gde se sprema testo 24 do 26 65 do 70 stokiranje bralna 18 do 24 55 do 65 stokiranje kvasca o do 7 60 do 7S

Pivare vrenje u sudovima 6 do 10 50 do 70 stokiranje uta 15~5 30 do 45

Vrsta industrije I De1atnost Guma proizvodnja

potapanje hirurikih instrumenata u gumu laboratorija za ispitivan;e

KetamiI:a prostorlje za meianje sulen;e vatrostalnih modcla suienje ilovsle

'lzrada 00k01ad-bombona

izrada tvrd.ih bombona pakovanje OOkolade stokiranje

Inkubatori pillCi

Ko!a suienje kofe ltavijenje koZe

Deatilacije opite stoJdranje !ita

B1ektroin.duatrija proizvodoja e1ektril!nih kablova proizvodnja lice oblofene pamukom poStavljanjc izo1acije stokiranje elektritnog materijala

Krzno stdenje krzna stoltiranje ktzna

Instrumenti optavke i kalibriranje

Laboratorije hemij8ke i fizi&e stokiranie materifala

Knjjfare stokiranje lcnjiga

Plastibte materije pakovanje u eelofan

Municij.

Hanlja aavijanje~ se13

Temperatura C I Re1ativna v1daost % 32

24 do 32 25 do 35 23 50

26 60 do 70 4S do 65 50 do 90 15 do 26 35 do 65

18 40 21 do 26 30 do 40 16do18. 50 do 55 15d020~ 50

37 do 39 55 do 75

32 35 do 38 95

IS do 24 30 do 45 15 45 do 65

15 do 26 35 do 50

15 do 26 60 do 70 40 5 15 do 26 35 do 50

43 -8 do 10 50 do 65

20 35 do 45

23 50 15 do 21 35 do 50

18 do 21 40 do 60

24 do 26 45 do 65

21 55

15 do 26 40 do 60 24 do 26 40 do 60 23 50

14

~rsta industri;e I Delatnost Temperatura C I Reiativna vlainost % Fotografija izazivanje filmova 21 do 24 50

suenje 24 do 26 70 21 65 upresovanje 22 60 seeenje

Prebmmbeni proizvodn;a butets. 15 60

4 38 proizvodi hladni proston za mleko 15 do 21 70 do 80 prerada Zitarica 4 45 do 70 prerada mesa 15 80 seeenje alanine 0 80 stokiranje limuna

srokiranje ia;a -1 75 do 8S -1 do 1 75 do 85 stokiranje jabuka 26 35 stokiran;e etera

stokiranje mesa: -18 do-5 85 smrzavan;em 2 85 smrznutog

proizvodnja cigareta i cigara 21 do 24 55 do 75 Duvan 32 85 omekavanje 24 do 29 70 do 80 setenje

Tekstil - tkanine pamuk: 24 do 26 50 do 60 _ premotavanje 24 do 26 50 do 55 _ Wljanje

24 do 26 50 do 65 - preda 24 do 26 50 do 60 - grebenanje 20 do 24 70 do 85 - tkanie

vuna: 65 do 70 - grebenanje 24 do 26 24 do 26 55 do 60 _ preda

24 do 26 50 do 5S - tkanje 24 do 26 35 do 45 najlon - pletivo avila: 60 do 65 - apl'ctura 24 do 26

24 do 26 65 do 70 - pre&! 24 do 26 65 do 70 - pletenje 24 do 26 60 do 75 - tkanje .... 22 50 Laboratorija za lspluvanJe

O temperature i relativna vlaZnost ko;e su prema dosadasnjem iskustvu VO su . . .. 1 . . traZivan;ima najpogodnije za navedene delatnosn 1 matenJa e. .', . 1 18 Gomji podaci su manje vise orijentacioni tim p:e sto t(:hn.oloSki proces~

. odn' . aten,al. stalno evoluiraiu pa u konkretnun siuca)evuna treba tra pr01zv Je 1 m, . Ziti uslove 00 proizvodaca.

15 ODAVJ!JIijll TOPLOTEl:OVECjilG ORGANIZMA lSI Ol"liTA RAZII!ATRA~A , lU.lJll'(CQA ORG!I.NIZl\iA Nile I!CUl\IIJ\.TSXru

PROMlllW S!IlIDINll

IS

Radi ispitivanja najpovoljnijih usiova zagrevanja, provetravanja i v_osti VOZduha bo 1 postizanj. najpogodnijih usIova za rod i boravak eoveka u ograniCenlm prootorima, vratieemo se na detaijnije prouCavanje odavanj. toplcte coveka. _ oitolnoj sredini. Jer sve instalacije i uredaji za grejanje, provetravanje i ldilnotizaciju somo 8U onOO ispravni ako eoveku prujaju u .vim pravrima najpovoljnije uslove zs radnu sposobnost i njegovo prijatno os

16

153 KouCINA ODAVANJA TOPLOn! COVEilplG OaGANIZMA

Kod proraeuna zagrevanja nekih prostorija, a naroci~ .onih gd~ je u pitanju kretanje znatnijeg broja osoba, morale hi se uzeti U obZlr 1 odavanJe toplote od strane tih liea. Na odavanje toplote Coveka utieu jo! i ove einjenice:

- velicina fiziekog napora - temperatura okoline - brzina vazduha - starost i 08obenost Iica Pod temperaturom okoline ne treba uzeti temperaturu vazduha, vee prib-

Iil\nu atednju temperaturu kako okolnog vazduha tako i okolnih predtneta, zidova, tavanice, poda itd.

Toplota koju odaje eovek ... toji se iz direktne (iii po nekim autotinta suve - ose eojn. - neposredne) odavane toplot. (zraeenjem - radijacijom, sprovodenjem - kon dukcijom, stnljanjem - konvekcijom) i indirektne (posredne, latentne) toplote, koiu eovek odaj' Isparavanjem putem znojenja i disania.

Ako .. kolieina direktne odavone toplote omaei sa Qd, koHana indirektne sa QI, onda njihov zbi< daje ukupnu koli&u odavania toplote eoveqeg organizma Qu:

I Qu - Q,d Qd [WI (1.\)

Po BerestnefU (Berestneff) data je jedna tabela koja predstavlja odavaoje koliCine toplote Coveka (po caau) koji je normalno odeven a raw sedeei vrlo \ok poaao (tabela T -4).

U tab.1i su date vrednoati kako za rniran vazdub tako i za vazdub u pokretu sa V = 1,0 ms-1

T-4 KoDama toplote koJu aovek odaje pri razWD1 temperaturama

Pri mimom vazduhu V-O

Pti kretanju vaz.duha brzinom

y- 1,0 ms-1

Oda .. I Temperatura vazduha C toplota

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 W

Q., 136 126 115 106 98 92 85 77 69 58 47 33 Q, 21 21 21 21 23 27 33 41 49 59 69 81

Q. 157 147136127 121119 118 118 U8 117 U6 114

Q., I 151 141 130 121 112 104 97 87 80 69 55 37 __ Q. __ 119 19 19 19 19 20 24 31 38 49 61 77

Q,. 1170160 149 140 131 124121 118 118 118 116114

17

. .Dijagr~ na s1. 3. daje gr~fic~ pr:dstavu. vr.e~osti gornjih tabela. Ispi-tlvanJa su vrsena u Insntutu za lStraz1vanJe amenckih inienjera za grejanje i kli-matizaciju (ASHRAE).

Karakteristicno je da je zbh: odate toplete u granicama izmedu 20" i 28 na temperaturama pri kojima se covek ugodno oseea, skoro konstantan odnosn~ sa malim varijacijama. '

Za praktiene p~oraCon~ moze kOrisn? posluZiti tabela T - 5 (prema VDI 2078 od 1971). Kao sto se Vldl 1 ovde kohcma toplote koju u granicarna od 22" i 26 0 o~je .coveeji o~ganizam iznosi oko lOOW. pa se ova vrednost primenjuje u proracununa gde Je to potrebno.

T-5

Temperatura okoline

Stika 3 - Odavanje toplote normalno ode-venog Coveka u miru i radu. Qa: - direktna toplota, Q. - indirektna toplota. Qu _ ukupna toplota

Toptota ispareJ1ja ad coveka lOG]

Direktna odata toplota (konduk. cijom.konvekcijom i radijacijom) Q., doW 40 90 85 Indirektno adata toplota isparavanjwn Q, doW 20 20 50 Ukupno odata toplota (za promcWl - nge zbir!) Q. okoW 120 115 115

26"

80 75 70

60 70 75

US 115 115

. . Tabela T - 6 daje uporedni pregled odavanja toplote covecjeg tela i nekih greJnih uredaja pod slicnim uslovima.

18

T-6 l Odavani_ toplote Wm-' 30

64000-100000 3500

140-300 70-140 35 -150 30-120

60 70000-105000

5000 700-950 450-700

40-180 35 -160

Sve veliane odavanja topiote ~vek. odnose se na osobe pros~e (75 kg) i visine (175 em).

rnase:

154 ODAVAN}E TOPLOTE COVECjIlG ORGANIZMA POMoCu VLAGE IZIlA1ENE MASOM VODENE PARE Kod roraeuna ldima-uredaja bolje je uzimati U obZir muu ~ene p~

OWL koja ~a .adrZini v~e, urnesto koliane odate toplote usled !Sparavan)a Q.. Ona se raeuna po formuli:

~\ O-W-L-=-~-I-'l-OOO""\ [gh-') (1.2) gde je r toplol. isparaV8l\ia koja iznosi:

'I r-:--c24-:c:9-=-S -_-=2:-::;1.:76t-;1 [Jkg-'] (1.3)

pri COrnu je t srednja tempe11ltura povrline tela normaino odevenog ~veka. Kod odevenog coveka sa nepokrivenim _1e1?vima tela srednje temperature

povriine su od 25' do 33', pajer= 2430Jkg ,tj.

I OWL = Q. 1000 \ [gh-'] (1.4) I 2430 Na ovaj naein jedna osoba koja ne radi fizicki, pri mim",?, .vazduhu ; rela-

tivnoj vlatnosti izmedu 30 i 70% ispu!ta sledeee vrednostt koliCine voden. pare u zavisnosti temperature vazduha:

T-7

\ 1C] I 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 35 37 Temperatura vazduha Kolitina vodene pare G IlKn\ 31 31 31 31 34 40 48 60 73 88 102 ISO 160

19

Pri vlilZnosti v~j od 70% i viSoj temperaturi okolnog vazduha ispu!tanje vodene pare oct ~oveCjeg organizma gotovo prestaje dol< kod vlilZnosti ispod 30% i niZih temperatura izvanredno raste.

Vidi se iz tabela T - 5 i T - 6 da je odavanje toplote ~oveqeg organizma u temperatUrakom razmaku izmedu 18'; 28' oko 1200W. pri niZirn tempera-turama ukupna koJilina toplote koju odaje organizam je U porastu. Medutim zapata s. da je odnos direktno i indirektno odate toplote promenIj;v tako da u temepera-turskom podru~ju od !00 do 16' u kome koli~ina direktno odavane toplote skoro linearno opada sa pove6mjem temperature okoinog VlIZduha, indirektna koli~ina toplote je konstantna a sa daljim pove6mjem temperature ova kolicina toplote prog-resivno raste postiZuCi svoj maksimurn u podrucju temperature okolnog vazduha koja odgovara temperaturi toveejeg organizma. Ravnomernost smanjivanja odnosno pove6mja ovih dveju koHCina toplote na.ocito dolazi do izrataja u podruCjinta u kojima;e njihov zbir konstantan, tj. od 220 do 28,

Tako islo ; odnos sastavnih kolicina toplote koje cine direktnu topiotu, odnosno toplotu odavaou kondol

20

znaCi: tu = 12,5 + 0,67' 200 = 260

ifk-" = ~~~6 - 20) = ~ "" 0,7 Q" 4,5 (26 - 17,5) 8,5

Jz poslednjeg odnosa izlazi Q,." = 0,7 Qu. Ako ie Qu = 1, o~da ie Q.. = 0,7, p. . n. + Q = I 7 Preroa tome od ukupne odate toplote na konvekClJU dolan: Je ':atv zr "

- Q,"-- 0,7 = 41% '" 40%, = Qkv T Q" 1,7

a na zraeenje _J22'" ___ I

= -- = 59% "" 60%. Qk'O' + Qzr 1,7

Iz ovog primera se vidi da odate toplote konvek~ijO~ i zracerge~. iako u vecini slue'ieva pribliZno podjednake, ponek.d mogu pOkaziV.tl osetne razlike. Z. srednje vrednosti vaZi sledeca tabela:

T-8 Raspodela ukupne toplote koju oda;e covek. normalno odeven,u miru, pri srednjoj temperaturi i vlai:nosn

Konvekcijom sa sprovodenjem Zracenjem Isparayanjem Disanjem Usled ishrane i dr.

35 35 18 6 6

35 35 18 6 6

Ove vrednosti se ne mogu uzeti uvek za definitivne, utoliko. p~e sto post?ji bitna individualna razlika kod ljudi kao: veiiCina, pol, rasa, odevanJe ltd. NaroC1~o nije tacno ni utvrdeno koliko utiCe, kako je receno, i rela:i~n~ ylat~ost ~a odav~nJe toplote covecjeg organizma a pokazani primeri su r:zultat1lSpltl~anJa kOJa su v:sena pri srednjem stepenu vlaznosti. Novija istra~iva~)a. dozvoljavaJ.u da sc veruJc ?a su ukupna odavanja toplote manja od gore lzlozenih ~rednostl. Ipak se sa onun sto je reCeno dobija jcdna jasnija stika kako telo reaguJe na Frome~u temper~ture i kakav uticaj na organizam imaju ove promene a za proracune klima uredaJa se mogu smatrati dovoljnim.

21

16 PODRUCjE UGODNOSTI 161 RASPON TEMPERATURE I RELATIVNE VL.QNOSTI

Covek se relativno lake prilagodi spoijnjem klimatskom stanju sirih granica ali ipak posto;i izvesna me podrucje ugodtwsti u kame se najprijatnije oseca i nje-gova aktivnost dolazi do najefikasnijeg izrazaja. Neka stroga granica ovoga podrucja ne moze se precizirati jer mnoge c:injenice na to udell, kako je ranije pomenuto: individualnost, navike, poreklo, odevanje, starost; godisnj e doba, vrsta delatnosti i dr. Mogu se dati sarno proseene vrednosti stanja u kame se Ijudi najugodnije oseeaju sa izuzedma oko 5%. Cetiri elementa stanja su od bimog znacaja: tem-peratura i vlainost vazduha, promaja i temperatura okolnih zidova. Temperatura i vlainost vazduha sredine od posebnog su znacaja i njihov uticaj je ovde detaljno izlozen i rezultati sluZe kao osnova za projektt~e zahteve. Druga dva - tempera-tura zidova i strujanje vazduha (promaja) vise spadaju u domen klimatizacije i vazduSnih postrojenja pa ee 0 tome biti vise reci u odgovara;ucim oqeljcima, dok drugi elementi kao sto su cistoea vazduha, mirisi, stanj e elektriciteta itd. nisu od presudne vainosti pa se kao manje znacajni mogu u veCini slucajeva zanemariti prilikom tretiranja sredine u veCini objekata. Klimatizacija vazduha takode obu-hvata n;egovo tretiranje i u OVOID pogledu.

Ispitivanja 0 uticaju covekove sredine na njegovu ugodnost a time i na njegov efekat rada najobimnije su Vfsena u Sjedinjenim americkim driavama (Institut udruZenja americkih inZenjer. za grejanje, hl.denje i klimatizaciju - ASHRAE) a zatim u razvijenim evropskim zemljama (Danska, Francuska, Nemacka i dr.). Sva- ova istfaiivanja pokazala su da ugodnost coveka prvobimo zavisi od tempe-rature i relativne vlaZnosri vazduha njegove sredine. Druga generalna konstata-cija je da su individualne granice ovm uslova veoma uske, tj. da je kod 95%) ispi-tivanih razliCitih osoba i pri razliCitim uslovima ustanovljena vrlo uska granica ugodnosti u pogledu temperature i relativne vlainosti vazduha tako da se ovi re-zultati mogu prihvatiti i generalisati smatrajuCi ostalih 5 % ispitanih lica kao izuzetke.

Rezultati ranijih istraZivanja u SAD pokazala su da je u pogledu tempera-ture sredine za ugodnost coveka bila 22 do 26" (zaokrugljene veliCine Farenhaj-tove skate od 72-78"F) pri relativnoj vlainosti vazduha od 50%. Pri ovome treba imati u vidu navike Amerikanaca da u biroima pa i u pogonima lakSe inqustrije obavljaju posao na svojim radnim mestima u kosuljama kratkih rukava bez obzira na godisnje doba. Ovakva odeea bi odgovarala otporu toplotne provodljivosti od 0,5 do 0,6 cloa a aktivnost oko 1,1 meta. I )

1) Usvojena ;edinica termiCkog otpOra odeee je od 1 doa (cita se "klo" od engleskog rea clothing _ odeta) = 0,155 m2 KW-'.

Srednje vrednosti jedinice do za razlicito odc\-'llilje u m 2 KW- l su:-nago telo 0 vrlo laka odeca - kosulja bez rukava 0,08 Kosulja dugih rukava, laksa odeca 0,11 Kompletno radno odelo 0,12 -0.16 Teia radna odeea 0,19 Normalna odeta i ogrtac (mantil) 0,23-0,31 Zimska odeea s kaputom 0,47 -0,62 Jedinica za aktivnost od 1 meta odgovara laksem radu coveka u sedeccm stavu.

22

OCigledno da variranjem odece moze se temperatura ugodnosti menjati u izvesnim granicama. Priblizna zavisnost temperaturske promene od 10 je oko 12,5 doa. Relacija bi se mogia izraziti relacijom:

1 , I do = 3,5 --l 8

(1.8)

Ova promena odeee hi se mogla primeniti priblizno u temperaturskim gra-nicama ad 16 do 28 inace ako hi se teiilo za korekcijom -kod niZih temperatura npr. od go trebalo bi uzeti odevanje prema 2,5 doa ali usled hladenja ruku pri ovoj temperaturi ne bi se mogao obavljati ne:ki lakSi (1,1 met) rad ni sa ovom odecom.

Ako se uzme u obzir da se u razvijenim zemljama, poglavito u SAD, sarno za pode!avanje ugodnosti coveka utrosi preko 30% od ukupno utrosene energije, onda je jasno zbog cega se pojavom energetske krize pocelo razmatrati kakve hi se mere mogIe sprovesti radi smanjenja ove ogromne potrosnje i kakve bi zakon-site propise trebalo U ovom smislu doneti da bi se ogranicile temperaturske marie u zimskom i letnjem periodu. Po nekim ispitivanjima varijacija temperature od 1 regulisanjem odgovarajucih uredaja (zimi smanjenjem a leti povisenjem) donela hi oko 5% uStede energije kod tih uredaja. U SAD gde je izrazito mnogo veci bro; uredaja za grejanje i klimatizaciju, kao i najrazvijenijoj zemlji sveta, ovo rasip-DiCko troSenje energije U ovom domenu nije samo posledica navike vee se ima ne-nametljiv utisak da tu igra ulogu i veliki pritisak kompanija za distribuciju ener-gije i .za proizvodnju opreme. Kako bi se inaee mogio shvatiti da se mnoge prosto-rije zimi zagrevaju i do 27, a leri se rashladuju i ispod 20, 1sto tako i u pogledu vlainosti vazduha, na cije reguJisanje se troSi velika koliCina energije, vee se raz-matraju realne granice od 35-70% da se ozakone jer ne remete ugodnost coveka pri radu. Ranije granice su bile 50~60% cijim prosirenjem bi se takode postigle ogromne uStede.

PrateCi ova zbivan;a u svetu trebalo bi izvoditi neke zakljucke i sprovoditi neke korisne mere i u naSoj Zemlji. Tu se radi 0 donosenju standarda aUS) i 0 propisima radi ogranicenja maksimalne temperature grejanja po ustanovama, biroima i preduzecima. Ovo bi se primenjivalo kako pri izradi projekata tako isto i u eksploataciji. Nije redak slucaj da u sezoni grejanja naidu vrlo visoke tempera-ture, cak: nepodnosljive, u nekim zgradama i objektima. Ako su naCinjeni i neki propusti prilikom projektovanja u eksploataciji nije teSko suziti granice tempera-tura strUCnijim regulisanjem, oddavanjem instalacija grejanja i ako ie potrebno izvrSenjem izvesnih izmena i dopuna koje bi se ekonomski isplatile. N esumnjivo da bi se i kod nas U ("Ivom smislu Mogle postici matne uhede u energiji. Ovo predstavlja imperativ u sadaojoj energetskoj krizi.

162 OSTALI UTICAJI NA UGODNOST ODNOSNO AKTIVNOST COVlEKA

Pored napred pomenutih cinjenica ovde se navode jos neki rezultati ispiti-vanja koja su mena da hi se ustanovio utica; dnevnog ritmR) buke~ boja i elektro- statiCkog pol;a atmosfere na ugodnost i aktivnost coveka.

Dnevni ritam, tj. razliCitost doba tokom 24 casa, zatim buka i boje nemajn nikakvog prakticnog uticaja na tenrucku ugodnost coveka a samim tim i na n;egovu aktivnost.

Sto se tice uticaja dektrostatickog poIja annosfere ispitivan;a su jos u toku i za sada nema odredenih rezultata.

23

Neki &iguran i je~o~~an na~~ za rnererge ugodnosti sredine iIi jedan jedini in. strument za 0.:'" svrh~ lot n~e defmlt.VIlo u upotrebi U lebnici grejanja i klimatizacije. Ov~ se mgurn,ge ~~ merenjem s vile instrumenata pomocu a,ga Be dolazi do pome~ nutih osnovnih "'liana: temperature vazdub temperature zidow. vlatnosti vazdub. 1 njegovog kretanja - prom.ye.

Osntrmi instrumentje kombinovan suvi i vlaZni tennometar. . ,NaCi . kon:tpro~ u ostvarenju ugodnosti coveka prema izlozenim rezulta-

tmla lStraZiv~Ja pnm:nom tehnike grejanja i klimatizacije ali sa minimumom utroSka ,:"er~,e - to ,e zadatak koji OCekuje inienjera termitehnike kako pri iz-boru. proJektnih zahteva tako isto pri izboru odgovarajuceg sistema ko;i treba pri-merun u svakom konkretnom slueaju.

. Pre ~~ na materiju koja de poslufiti da so ovi problemi rele na optimalan ~c:inJ ra~ l~:ge predstave dotaci Ce se teor.gski osnovi prenoJenja toplote boz raz~ liate sredme I pregradae zide,..

ODELJAK II

2. OSNOVI PRENOSA TOPLOTE

21 WOD

Radi obezbedenja grejanja jednog objekta) potrebno je najpre utvrditi ko-liku koliCinu toplote je potrebno uneti na ;edan najpodesniji naCin a u najnepo-voljnije doba godine, tj. pri najveeim gubicima toplote. Ovi guhici zavise od spolj-nih meteoroloskih i klimatsldh uslova za pojedina mesta a zatim i od same vrste objekta usled cega se moraju za svaki objekat zasebno i racunati. Proracun ovih gUbitaka je veoma slozen posao i treba ga 8tO tacnijc izvrsiti uzimajuCi U obzir sve specificnc demente kako u pogledu mesta na kome se objekat nalazi take i u pogledu njegove konstrukdje. Ovaj proracun ne zavisi od vrste sistema grejanja koji ce se primeniti vee tck posIe svrsetka proracuna treba izvditi analizu primene onih sistema grejanja koji bi vee prerna konsrrukciji i narneni objekta mogIi doci U obzir.

Pre prelaza na duektno proucavanje proracuna gUbitaka toplote osvrnu-cerno se na principe prenosenja toplote, koji se mace proucavaju U odgovara;ucim disciplinama.

22 PRENOSENJE TOPLOTE

Proces prenosenja toplote nailazimo u tehnici grejanja i klimatizacije u mno-gobrojnim primenama. Iz zagrevanih zgrada na primer, toplota se prenosi u s10-bodnu atmosferu. VeliCina ovih gubitaka je veoma rnerodavna za izbor sistema grejanja. Tako isto i odredivanje povrsine grejnih tela - radijatora, kao i veHeine odnosno kapaciteta kotlova sigurnije ce se izvrSiti ukoliko se bol;e poznaju zakoni prenosenja toplote. U mnogim slucajevima pravilna primena ovih zakona omogu-cice inzenjeru da poboljsa racionalnom koncepcijom, procese izmene toplote a sa tim i da poveca efekat grejnih povrsina sa istim materijalom odnosno troskovima.

Poznavanjc ove materije takode se u mnogome koristi kad je potrebno spre-citi odvodenje toplote vrsenjem racionaine izolacije obuhvatnih povrsina. U osnovi principi proracuna kod oba slueaja su isti.

Ovde ce se ponoviti samo najpotrebniji osnovni zakoni i obrasc1, dok za dubije studije prenosenja toplote postoji vrlo opsezna literatura.

26

Na pm pogled proces izgleda jednost2van buduci ds. se toplola prenosi ad predmet& vise temperature na p~edmet ni~e .. U stva~ proces je yrlo sloten i Cesto teZak da se i matematicki posta". D. postavlmo razliku odroah lZIIledU 3 omovna slueaja prenoSenja toplote, a to su:

Sprovoaenje (kcndukcija). To. je prel100enje topiote ~ ~utraSojoati oekog tela preko qjegovih sastavnih COSUCH, pn cemu ne postO)1 nikakvo medusobno kretanje tih cestica (~ta tela).

Srrujanje (kcnvekcija). Prenosenje toplote kretanjem ceatica tela u gaaovitom iii teenom ,tanju.

Zraeenje (radijacija). Prenooenje toplote s jednih na drugs tela energijom .. acenja bez direkmog dodira.

Prooooenje toplote sprovodenjern (kondukcijom) se pre svega vIii sarno kod evrstih tela.

PrenoSenje toplote konvekcij~ je I;;.od tecnih i .g~.ovitih. ~at7rija a ,pro-uzrokovano je bilo sopstvenom raziikom u temperatun 111 gusnm bilo razlikom pritiska postignutom prinudnim putem. Prvi slueaj je s/Qbodno a drugi prinudno strujanje.

221 PRELAX TOPLOTE

teslo .. izmena !opiote konvekcijom prepUe. .. zracenjem. Takoll. je bilo. izmena topiote koj. so vrti izme(!u cvrstih zidova i tecnoati iii gasova koji au qjima obubvaeeni. Ov'1i nsoin izmene toplote Be nazi .. pre/tu; topiot ..

222 PROI.AZ TOPWTB

Aka se toplota iz ;ednog prostora iIi od iedne teenosti prenosi u drugi pre-stor ill teenost kroz neki zid) kojim :;u ramvojeni izmedu sebe;< onda je' ree 0 prolazu topiote. Ovi razdvojeni zidovi). koj~ se u p:or~Cunima ~~e t~plote k~ radi-jatora ill rashladnih povriina uzun~~u u obz1r lesu u. stvan . Z~dOVl} prozo!1' vrata i ostali otvori nB zgradama~ kOO kOJih se proracunavaJu gublC1 toplote. Pn ovome kretanje toplote treba deliti na tri dela, naime prelaz toplote od zagre;anog pro-stors na oj.gave unutrsll1ie povriine, zatim od unutnlil1ie do spoljail1ie povriin& zida i najzad ioo j_cIan prelaz toplote od ave spoljail1ie povriine zida n. hIadan proator n.-polju. Obmut SIDer kretaqja toplote bio bi kod hlaiIeqja prootorija.

223 SFROVOlE>EN}E TOPLOrn (KONDUKCIj!l.)

Sprovodenje toplote u j~ci?0m evrstom telu p~~stog goometrijs~og oblika} obieno se pretstavlja matematlcktm putem bez naroCltih teSkoCa, ukoHko tempe-.' faUlra ostaje bez promena za izvesna vreme, (posto;ano ill. stacionarno strujan;e toplote). Sve pretpostavke su dopuSt~e u pogledu obrade i potrebne taro.osti zadataka koji se budu ovde proucavali.

Za term.otehnicke proracune od naroCitog znacaja je sprovodenje toplote u stacionarncm sranju kroz rayne i cilindriene zidove.

27

22301 SproYOlflenje toplote Iaoz /'limn zidi. N'1il"" e. .. llImlotrlti veCi zid homogenog sastaw ; paralelruh spoljnih 1'- Ju", kqji lMlji lapiota (sllka 4). Temperature povriine

28

Iz jednaeina (2.2) dobija se: Ii

tWl - t' = Qh A ~1 ; t' - t" = Qh (2.3)

odakle izlazi:

I 3, 3, 3,[ . (t - 1') . (t'- t") : (t" - tw') =-: -:-lWl' )\lA2Aaj

(2.4) I.. .

Sabiranjem levih i desnih strana jednacina (2.3), bie.:

Qh (~+ ~ +~) tWl - twz = A Al A, A,

(2.5)

223-2 Tennicki arpar propust/jivosti. Uvodenje tennickog otpora propustljivosti l/A [m'KW

'j u proraeun Una prakticnog znaeaia, jer kod vi!eslojnih zidova uko-

pan otpor propustljivosti je ravan zbiro poiedinacnih otpora, dakle:

_!..=~+32+~ 1\ Al A2 ),3

Za tri slqj. tennieki otpor propustljivosti ie I A

(2.6)

0, _0, Ii. - + + -" izame~ A, A, A,

Qh 1 nom u relaciju (2.5) izlazi tw, - t"" = A A' odakle se dobija:

[W] (2.7)

Kada se u iednacird (2.7) stavi tW1 - t"" = 1 K, A = 1 m', brqjno i e A = Qh Prema tome toplotna propustljivost slqja A predstavlja kolieinu toplote koja u iedinici vremena proile kroz j ediniC\l povriine kada ie razlika tempeI1lture povrSine zIda 1 K.

Primer 1. Treba izraeunati gubitak toplote kroz jedan spoljni zid povdine A = 16 mll sa tcmperaturom unutrasnje povdine lwl = 15 a spoIjasnje od twll = _5. Debljina zida je 0,3 m. Koeficijent provodljivosti je A = 0,7.

29

Qh := A~(t:. _'1-)= O,74.187kJh-lm-lK-l16m~(15+S)K '" I) "WI "1(1, O.3m

= 7'4.18~'16'20 kJh-' = 3126,2933kJh-'= 31260,28 W= 875W

Primer 2. Dodatkom jednc izoladone ploCe od 3 em debljine sa A = 0)08 poboljsava se top-lotna, zasrita u prirneru hr. 1. Izracunati gubitke toplote pd istim temperaturama spoljnih povrstna zlda.

Tennicki otpor propustljivosti U ovom slucaju iznosi: 1 A

O,3m +

= (0.102 + 0.90) m kJh- 1 m- I K- 1

O.o3m 4.187 '0,08 kJh-1 m- I K- 1

Na osnovujednaCine (2.7) dobija se Qh:= O}92 k1 m-2 h-1 K _1 20K 16 m2 "" 1667kJh-1 =: = 1667 . 0,28W= 467W.

Odavde se vidi od kakvog ie znaeaja iedna izolaciona proea za spreeavanje top-lotnih gubitaka.

223-3 Sprovodenje toplote kroz cilindrican zid (zid cem). Posmatrace se cev vece duzine kruznog preseka sa debelim zidom, kroz koji struji top Iota iz nekog toplot-nog izvora preko nekog toplotIlog fluida. Na duZini L cevi zanemarice se gubici kroz krajeve. Temperature spoljne i unutrasnje po-vrsine cevi su tWl i ttdJ. Toplota koja dolazi iznutra ukoliko se udaljava od centra struji kroz sve vecu

. povrsinu. Dijagram opadanja temperature nije vise prava linija. Za jedan vrlo tanak elemenat cevi prec-nika D i debljine 1/2 dD i za temperatursku razliku dt, strujanje-topiote prema jednaCini (2.1) bilo bi:

znak minus dolazi usled opadanja temperature po-rastorn preenika (slika 6).

Transformacijom i integracijom ovog izraza u granicama od Dl do D2 dobija se po apsoiutnoj vrednosti

i . . I II~II ~

tdD

Stika 6 - Prolaz toplote kroz cevi

D,

fdQh = 2AnL(tw1 -tWZ ) f d~ D D,

2AW L Wl - tm ) InD, - InD,

30

dskJe:

[W] (2.9)

Umesto povrsine A i debljine zida 3 pojavljuje se U ovoj jedn.aCin.i pored .duiine L joS i prirodni logaritam oOOosa V./D,. Temperatursk. ktlva Ie logatltamska linija. "k .

Kod relativno male razlike izmedu spoljasnjeg i unutrasnjeg precm a ceVl . D,+J),

izraz dobija vreOOost jednacine (2.1) stavljanjem sreOOjeg precnika Dm = -2 . Odsrupanje je no primer za odnos J),/D, = 1,5 nekih 1,5% za J),/D, ~ 2,0, 4o/~ itd. Ali kod izolovanih vodova malih p~Cnika iIi veCe debljine potrebno ,e racunatl sa srednjim logaritamskim vrednosuma. .

Ako se izmer-i gubitak toplote jedne izolovane cevi, onda se lZ poz~t~ unu-traSnje temperamre zida twl i koeficijenta sprovodljivosri toplote A pomocu Jedna-c (29) odredi temperatura povrsine t!(12. Ako se izmere obe temperature kao i ~~1ichta toplote onda se pomoeu jednacine (2.1) izracunava toplotna provod-Ijivost cevne izolacije. . .. .

Na ,sliean nacin kao i za ravnu ploeu raeuna se 1 kohcma toplo~e kOJa pr~e na sat kroz cev, koja je sastavljena iz vise slojeva razlicitog materlJala, pomocu izraza:

i Q. = --:--'D"'-'I--;~YC"'---'I--JJ),'k . 2" L (IWI - Iw,) I 11._+-ln-+ ... +- 1n

[W] -. D' An [)"_1 I Al D A, (2.10)

gde su D' i 0" spoljni preenici slo;eva i odgovarajuei koefici;enti provodljivosti toplote At, M ...

U tabeti T - 9 dati su keficijenti toplotne provodljivosti za ;,;vesne materijale. Vim so da su Vi koeficijenti llIliveci ked metal . Kod voCine metal. oni su proporclO-nalni'llihovoj e!ektricnoj provodljivoSti.

T-9

IIakar Aluminijum Gvoide Prirodan kamen Beton (nabijen) Beton (porozan) Staldo

350 230 - 200 60 - 35 2,3 -1,8 2,0 -0,9 0,8 - 0,4 0,8

Toplotni izolatori Vazduh Veda (100'-10') Glicerin Alkohol Zejtin - uJje

op - 0,06 0,06 0,67 - 0,58 0,28 0~9 0,14 - 0.13

31

Za gradevinske materijale vrednosti ovID koeficijenat. su u proseku 0,5 do 0,2 u zavisnosti strukture i poroznosti. Ako su u porama vazdusni mehuri, i ukoliko Sll oni veCi i pravilnije rasporedeni, utoliko je manja provodljivost materijala. Za izolatore (toplotne) smattaju se materijali sa koeficijentom provodljivosti manjim od 0,1.

Teenosti uop!te imaju manje koeficijente toplotne provodljivosti od evrstih tela, a gasovi joo manje. Kaleo je koeficijent provodljivosti vode oko 0,5 a vazduha 0,022, onda Ce porozni materijal, kada su vlaJ:ni, imati mnogo veCu provodlji-vest toplote nego kada su 8uvi, poto se u pore uviaci vlaga u mesto suvog vazduha.

Gomje vrednosti vaie za obienu sobnu temperaturu. Inace skoro za sve JDBterijale koeficijenti provodJjivosti toplote poveCavaju se sa temperaturom. Zato se kod prorsruna izmene toplote uzimaju koeficijenti koji vaJ:e za sreOOje tempersture. (U tabelama Ce biti dati koeficijenti provodljivosti toplote joo i za druge materijale i izoIatore).

U easopisu Kgh hr. 2/78 pokazan ie detaljan protaeun debljine optimalne izolacije,

23 PRELAZ TOPLOTE

u sredini u kojoj vlada izvesno strujanje izmena toplote se poboljsava re-Iativnim kretanjem Cestica. Raeunska analiza ovih proces. se oteZava isprepleta-njem procesa strujanja i sprovodenja toplote. Ovo se takode ispoljava kod najvaz-nije oblasti prenosa toplote a to je prelaz toplote izmedu jedne evrste povrSine i njome pregradene teenosti.

231 lItOBFIC\lllNTl PRIlLAZA TOPLOTE

Izmena topiote izmedu jedne pomine oij. je temperatura '" i jedne ogra-nicene t~osti temperature tt zavisi od velicine povrsine A i temperaturske raz-like (tp - It). Pri tome temperatura teenosti se menja sa rastojanjem od povriine. Mooe Be pretpostaviti da je mi odredenom odstojanju cd zida podjednaka tempera-tura teCnosti, koja se u proraune uvodi sa oznakom It. Ako se predpostavi da je prenesena kolicina toplote u jedinici vremena proporcionalna padu temperature, onda najprostiji oblik jednaeine prelaza toplote glasi:

Q. = oc A (tp - 't) [W] (2.11)

Vrednost Cl predstavl;a koejicijent prelaza toplOle, koji saddi sve [aktore koji su od uticaja na izmenu toplote. Dimenzija ovoga koeficijenta proizilazi iz izraza

(2.12)

Kada SO ujednacini (2.12) .taviA = 1m', tp - t, = 1 K, vim se dakoeficijent pre-laza toplote " predstavlj. jednu men: gustine 'In\iaqja toplote po jednom .tepenu tem-peraturske razlike Jzme4u jedinice povriine zida i te~nostt Kod OVOP; koeficienta. Be

32

ne radi 0 -izrazu flZikalnog znacenja na sto upucuje i prihvatanje sredrUe temperature teeno'ti. Ipak, ovaj broj se prihvata kao racunska velicina, ier se izraz iednacine (2.11) pokazao u prakticnim proracunima kao pogodan i koristan.

GraniCne vrednosti u koiirna se nalaze neki koeficijenti prelaza toplote utvrdeni ogledirna kod lzve,nib fluida, date su u narednoj tabeli: T-IO

Vazduh u mire Vazduh u strujanju Tecnosti u strujanju Tecnosti u klil.1.canju Vodena para pri kondenzovanju

4 - 20 15 -120

230 -11600 1160 - 23300 7000 -70000

Kako se vidi razmaci Sli take veliki da se svaki empiricki obrazac za proracun koeficijenta prelaza toplete maze upotrebiti samo za jedno usko podrutje primene.

24 UTlCAJNE VEUCINE

Koeficijent prelaza toplate zavisi od osobina i stanja tecnosti) brzine stru-janja kao i oblika, dimenzija i rapavosti povrsina u kojima sevrsi strujanje i pre-nosenje toplate. Kao oznake preseka strujanja cesto je dovoljno malo duzinskih podataka, na primer za pravu cev krufnog preseka unutrasnji precnik Du , kod strujanja okolo cilindra spoljni precnic~ kod savijene cevi jos i polupreenik kri-vine R.

Od osobina materijala vawisu koeficijent provodljivo'ti toplote A [Wm-'K-'], masena koliCina toplote c [J kg-' K-'], gustina p [kgm-'] i viskozitet p [pa . ,].

Pored gore pomenutih faktora koji uticu na prenosenje toplote j teskoce se javljaju kod svake teorijske iii eksperimentalne posmvke problema, posto su osobine materijala zavisne od pritiska i temperature. Radi uproscenja kod nekih posmatra-nja ove se uzimaju kao konstantne vrednosti, Za pojedine odredene slucajeve dolazi se do matematickih resenja pomoc:u Prantlove (Prandtl) teorije 0 granicnirn s10-jevima ali svakako u formule ulaze vrednosti koje se eksperimentalno odreduju. Kako vdo komplikovana postavka ovih fonnula otezava primenu u praksi, u op-stirn slueajevima daje se _prednost opitima izvedenim prostijim odnosima. Po-moeu razmatranja sHenih slucajcva rezultati opita se sreduju i ponovo koriste u jednostavnim oblicima jednacina za podrueja odredene vaznosti.

25 PROLAZ TOPLOTE

Proracun prolaza toplote, tj. strujanja topiote od jedne toplije tecnosti ka drugoj hladnijoj, koje su medusobno razdvojene zidom, kroz koji prolazi toplota, pretpostavlja poznavanje koeficijenata prelaza toplote na povrsinama, zatim mere i podatke 0 toplotnoj provodljivosti zida. Za postojana - stacionarna stanja) tj. kada Za izvesno vreme toplotno strujanje ostaje stalno, mogu se upotrebiti jednaCine prelaza i provoden;a topIote u zidu u svome jednostavnom obliku, jer koliCina toplote koja se prenosi s jedne povrsme zida kroz zid na drugu povrsinu ostaje ista.

33

251 ODRIl&9IVAN]E KOEFIqJI!NTA l'liOLAZA TOPLOTE 2~1 Ravan zid. Ako je zid, kroz koji struji toplom, homogen i veoma vellki u o osu na .Psm.atranu porninu A, tok promene temperature pretstavl'en 'e ne 01. 4, gde ~ ,. t, temperature t.enost; iii prostora izmedu koji .. vJi ..:nena !opiote, I ... 1 t .... temperature na povriini tid. ['C], , 1, koeficllenti prolliz topic> teo Iz onoga ito ie do .. da izIozeno 0 prolazu toplote Ijednacina(2.1) I (2.!!), oolslod-no je da se z. stacionamo stanj. mugu upotteblti za prota:+~ ondajedoOOina(2.16) dobija oblik:

I Q. = kA ("- '.)1 [WI Ovo je osnovna jecinacina prolaza toplote, gde je:

k = koeficijent prolaza toplote [W m -, K -'] I k = otpor proi ... toplote [m' KW-']

(2.17)

(2.18)

Ako se iednOOina (2.18) reli po k, vidi se da k im. diffien,,"u W m-' K-1 Kad se u istu J' ednaCinu stavi A-I 2 .~. a

- m, I, - I, = lK, dobija se Qh = k, ito zn.~j da koo"

flclJont prolau tnploto p",datavlja kolll!lnu tnplote kqa u jedlnlcl .,.,me"" plOlle laoz jodlnlcu pOl'rilno, kada mllk. temporaturo teenoall Dl ptoalOra lzmo!Iu kojlh .. VIlli lzmona !oplote Jznooll K.

Relm.qjom po mllkam. tomporaturo I dolJOIIlom levih I deonlh _. jocilllll:lno (2.13), (2.14) I (2.15), dobij ... :

1 3 I (t, - '10,) : (110, - 110,) : ('''' - t,) - - : -:-!Xl A t

(2.19)

Ij. tompetatursk. razlike d.limi~nih proces. prenoienja toplate ou proporclolllllne adgovstajuam otporima. Ova medusobna z.vianos! omogueavs iznaldenje tom-peratura povriina zide kade su obe tempetature t1 i I. i delimlmi otpori poznatI.

Z. vlIoalojni zid debijln. 6,. 8 6" ! kaoflcijenatt provod\jlvoatl tnpioto I.,. A., A. p""avijonje menn. p!Olll1!jednaelnl (2.19), daee:

__ -+-+-+-+- .. -+:1:-+- (2.20) 1\1 1 S, 3, 3, 1 1 a II .11 '" M .... . , A '"

Ukupan otpor prelaata toplo .. jednak j. Mbiru olpora prelua "" ahoma poor-Iinama j ukupnog orporo provodljwo'li S'fJih 'kliB'IJa.

Aka je koji od ovill slojeva vazdub, and. se ne :me uzeti de ie Dlpor toplotne propustljivosti 1/1. jednak debljlnl a pode1jenoj .. koeficijentom provodljivosti vazduba Ao, jet s. kod vazdoinih SIDjev. preno. tnplote ne vrii samo provodenjern.

Otpor pro\aza a .. njlm i koeficijent pro\aza toplote k odredeni au koefl-djentom prelaza toplote, pri t Z1 t e. uzeto je dm se cev zagreva sm

, 1 Wl>tWS>t,. SlWnim poa"'pkom kao i .. z1d dn (2.22) ! (2.23) po razlicl tomporalura "":, .....: 0 ::OJ ~Jem jeolhaeina (;!.21). jednaj!!'n lzlati: . '~-'Jem ~ .. " mon. taka dobjlmlh

(&.24)

odnosno:

(2.25)

od,I

36

k " [Wm-1K-1j (2.27) R= I I D' I --+l:-I,,-+--'" Dl 21. D ..,Do

gde je D' spoljru D unutraSnji preCnik jednog sloja aji je koeficijent provodlji-vosti I..

J ednatine (2.26) i (2.27) nslaze praktiCnu primenu kod prora~una gubitaka toplote izolovanib cevnib vodova. . '

Koeficijenti preiaza i prolaza toplote za neke pregra~e. \I;

Napredak tehnike izaziva i povremenu izmenu i dopunu prihvacenih normi pn lli treba aUffiO pratitLl)

Objckti za koje su norrnirani podaci za proracuTI potrebne koliCine toplote za zagrevanje jesu:

zgrade za stanove i ustanovc> ttgovacki magacini, robne kuce) !kole, koncermt dvoranc} sluSaonice - uCionice, kasarne, hoteli, radionice, hale obdanista i dr.

U specijaine objekte spadaju zgrade koje se rede zagrevaju, zgrade sa pla-fonima visine iznad 8 m, objekti u zemlji, sklonista i sL

Za ovu vrstu objekata postoje odstupanja od normalnih proracuna,

32 PODACI ZA PRORA(;UN POTREBNE KOLICINE TOPLOTE Za proracun potrebne koiicine toplote potrebni su slede6i podaci: _ situacioni plan zgrade; nll. kome treba da je oznacena strana sveta i po

moguestvu pravci udara yetta. Pored toga na ovom planu treba da su ucrtani po-lofaji i velicine okolnih zgrads,

_ plan omove zgrade sa potrebnim kotama i prozora i vratfl; _ preseci zgrade sa podadma 0 cistoj visini prostorija, "isina od poda do

podas visine prozora i vrata~ _ podaci 0 vrsti zidova} tav,. ,tica i krova, narocito a.k:o se tice spedjalnog

izvoden;a po;edinih radova, da bI se koefidjentl prolaza toplote mogli izracunati., _ podaci 0 prozorima: konstrukcija (jednostruki) ,)na krilo'\ dvostruki),

materijal, veliCina otvora krila (iii duiina procepa - fuga)) _ podaet" 0 vratima, sa iIi bez praga) _ podaci 0 nameni prosumja gde treba da bude oznacen raspored zagrevanja,

tj. koli je nacin i koji su dodaei. odredeni za proracun potrebne koliCine toplote. Oznake e1emenata zgradr koje su upotrebljene u primerima: JP - jednostruki prozor UV PK - prozor na krilo SV DP - dvostruki prozor UZ DZ - dvostruka zastaldiena pregruda SZ JS - jednostruki svetlamik PD DS - dvostruki svetlarnik TV KR - krov

- unutraSnja vrata spoljnu vrata unutrasnji zid spoljni zid pod

- tavanica

K) U SAD Americko UdlUienjC inteqiCI1l, za greja"[lje, hlail.eme i klhnatizaciju (ASHRAE) wm.e pete godine obnavlja iZGRJVll propisa kQji !ill ozvanieeni za ovu oblast. U Svajcarskoj je 1976. gooine pripremljeno i tek nedavno objavlJeno novo izdanie Propisa za proraeun gubitw, toplote (,.Regies de calcu1 des dCperditiotls de chaleur''),

Pri IOlA>I"enju zidOVIl, podova , taWllica .. dWlinu ! ilirinu uzinlaju .. &te mk toplotelcroz element tidoll'",tmije [\'\'] A - pomlna clementa [mOl k koeficijent prol""" topiot. [W m -, K-' I t. unutraSnj. temperatura prostorije [K] (1 spoljna iii okolna temperatura [K]

(3.2)

Kada hi bilo I, > I. and. hi vrednost dobij .... za Q. bila negativna ~to bi znacilo da """",gubi"" vet: aobl .... ,oplote. Ukupan gubitak toplote bio bi zbir poje-dlnaCnih gubi.. tl.

(3.3)

Gore om&Cenu povriinu A moze da ima zid, prozor, vrata, pod, tavanica ; ",",1m drugl! pregrada kroz koju se vrii izmena toplote. Za dimenzije rashladnib povrlim. " I'tornl;un .. uzima za zidove Cista unutratnja Sirina dok se za visine w:ima 8Pmtna meta t.j. ad pods do pode sledeeeg sprata. Za vrata i prozore se takode ne uzime. Cista povriina vee unutraSnje "arhitektonske" mere, tj. od zida do zida. Za podove i tavanice se uzim. asta unutratnja sirina i duZina.

Pri ovome aka se jedna obuhvatna povriina prostorije sastoji iz razlicitih elemenaw, materi;ala ill debljine (Ato utice na promenu pomenutog koeficijenta pro! ... toplote k) iii ako se ista olruhvatna povrsina graniCi sa sredinama u kojim. su razliCiw temperature) onda. se gubici toplote za svaki t&kav e1ernenat povriine odvojeno obtotlunavoju. N. primer, tako se pootupa aka so na zidu naIaze prozori, vrala m .. grsniCi dellmiCno .. nekom unutrainjom prostotijom delimiOno je spoljallnji do zgrade, ltd.

Koeficijent prol ... toplote k za poj.dine obuhvatne pregrade moZe se iz-r.coo.ti za rszne sluCojeve kada se prethodno odrede velicine , A i 8. Ovo je u oraksi rede porrebno jet za mooge standardizovane ovakve pregrade postoje eks-p.rimentalno utvrdene vrednosti koj< su prikazane u tabe1ama raznib telmiCltih priruCoika i udtbenika.

341 ItOBFICl.Jl!Nl1 PII.OLAZA TOPLOTll k ZA PIlAKuCNiJ UPOT!I.EBU

34 \.! K ... !lcljenti k ZtII .Ieiov. Tabel. T - lJ daje vrednosti k po DIN-u za wesne vrste zidova koji su ~ .. c. u upotrebi.

I Vrste zida I Debljina zida u em. ! I

, ,

I I

I Zicl cd opeke I I I 12 2S 38 51 64 77 90 ~ spoljni, iednostrano I

omaiteriaBn [ 3,0 2,1 1,6 ~nl WSI 0.93 0.81 ~ spaljni obostrano \

I omalterisan .2.9 2.0 loSS 1.06 0,91 0,8

_ UDutrainji obostrano 0,82 [ omaiterisin 2,2 1.55 1,2

I 1,0 0.72 0.64 [

_ k .. prethodni .. vazd", \ 0.94\ nom. izol. 5 do 12 em 1,6 1.3 1.0 I 0,81 0.73 [

41

T-ll ( ..... vak)

tao prethodni aa izol.

I I oj od plute ill treseta sa unutraln;e strIDe debljine: 2 em 1.3 1.08 0.93 0.81 0.73 0,6 debljine: 3 em: 1.00 0.88 0.78 0.7 0,63 0;58) 0.53 debljine: 4 em: 0.82 0,74 0,66 debljine: S em: 0.6 0.56 05 '0,48 0.71 0.64 0.58, 0.53 0,5 0&6 0,43

Zld ad IakIeg kamena em: 30 40 SO 60 70 80 !IO - spoljni jednostrano omaI_

2,8 2,3 2.1 1,9 1.7 1.6 - spoljni obosttano 1,4 omaI_ - unutrainji obostrano 2.7 2,3 2.1 1,9 1,65 1,5 1,4 omaI_

2,2 2,0 1.7 1.6 1,45 1,35 1,25 Zldadtdegkamena (> 2600 (lcgm-'! - spoljni jednostrano

omalteriaan 3.+ - spoljni oboatrano 3.0 2,8 2.6 2.3 2,2 2.0

omalterisan 3.3 2.9 2.7 2.4 2,2 2,1 - unutralnji obostrano I

2.0 omalterisan 2,6 2.3 2,2 2,1 1,9 1.7 1.7

Betonskl zid debljine em: I 5 10 15 20 30 I 40 I SO - spoljni neomalterisan 4.9 4,2 3.6 3,1 2.6 1,9 - spoljni obostrano

I 2,1

omalterisan 4.1 3,5 3.1 2,8 2,3 2.0 1,1 - unutrainji

neomalterisan 3,6 3,1 2,8 2,6 2,1 1,9 1,6 - unutrainji obostrano

I omalterisan 3.1 2,8 2,6 2.3 2.0 1.7 1,5 Armirano betonski zid

- apoljni neomalterisan - spoljni obostrano

5,1 4.4 3.8 3,4 2.8 2,3 2,0 omalterisan 4,2 3,7 3,3 2,9 2,4 2.1

- unuttalnji 1,9 neomalterisan 3.6 3,3 2,9 2.7 2,3 2.0 1,8

- unutrainji obostrano

I omalterisan 3,1 2,9 2.7 2,4 2,1 I 1,9 1.6 [

I lmmi zid debijine em: I I I

I I I 2 3 I 5 7 10 15 20

- ad dasaka .poljoi 3$ ,

I 3,3 2,4 I 2.0 1,6 1,1 0,9

- ism omalterisan iznutra

I 3,4 2,9 2.2 1,9 1,5 IJ 0,9

- unutraln;i malteriaan 2,6 2,2 1.7 1.4 1.1 0.8 0.6 I Za druse vrstc zidova koji au relic u upotrebi k je dat u Dodatku od D-l1 do D-18

. . . . uzimaju U obm razliku temperatura opoljainjih i un"-.~""!caroki l?r~18l di iu koeficijenato k toko da 5U oni raz.liati za ave zidove ~nldim~ Zldo~ . P!;. ".:.~ ~!2 pokazuje neke cd ovih koeficijenats, prj ~u /I, lStih eDZiJi. J.a~ ... , __ r._" W -lX-I oznaa.va koeficijent zs spolln1 ZlQ a "" ZS 1111""' .... '. U m .

Vrsta zida 6

j 1

" [1II.,-'I(-'l deblj'" u em

112 I 20 I 25 1 30 1 38 I 51 i~ I ~~ I t11:~ i~ I H I ~~ 2,9 2.1 1,6 I 1,4 1.3 1,1 O~ 3.7 3,() 2.3 2,1 1,9 1,6 I", 2,8 2.2 1.8 1.6 1,4 1,2 1,1 30 3.0

40 50 I 60 70 SO 90 2,6 2,2 2,() 1.6 1,6 105

9 1,9

10 1,11

0,9 1 o,e 1,1 i 0,9

Za "dw:iaol~' blokove koji ae Ive viie ked nes upotrebl)avs)u koefid,enti Ie dati su u dodatkl! n. mju (D-ll do D-18)

1'-13

I I H(m) I I I

I 2 " "

Zit ukope.ne de10ve zidoVil p!'ost~rija ~o!.e 8~ noloze delimicno pod zemijom (suterem) koef.ctlent! k se smanjuju u zavisnosti