1. Primarna, končna, koristna energija!
Primarna energija – energija, ki je v obliki kemične ali jedrske energije shranjena v gorivih.
Končna energija – energija, ki jo rabijo končni potrošniki (v zgradbah, industriji, prometu,...) in jo pridobimo iz
goriv z energetskimi pretvorbami (= tehnologije, s katerimi pretvarjamo energetske vire v različne oblike energij)
ter jo prenesemo k potrošnikom
Koristna energija – energija, ki jo oddajo naprave (ogrevalni sistem odda toploto, hladilnik hlad, žarnica
svetlobo,...)
2. Katera plinasta fosilna goriva uporabljamo? Glavne razlike med njimi!
- za ogrevanje uporabljamo dva plinasta fosilna goriva: ZEMELJSKI PLIN, UTEKOČINJEN NAFTNI PLIN
- zemeljski plin je mešanica različnih plinov med katerimi prevladuje metan CH4, v njem ga je približno 98%,
poleg njega vsebuje manjše količine etana, butana, ogljikovega dioksida
- tekoči naftni plin TNP, ki ga uporabljamo tudi za kuhanje, sestavljata ga dva plinasta ogljikovodika:
PROPAN C3H8 in butan C4H10,
- pridobivamo jih pri predelavi surove nafte v rafinerijah
- že pri relativno nizkem nadtlaku se utekočinita
- zato ker ga v energetske namene uporabljamo predvsem utekočinjenega – ga imenujemo tekoči naftni plin
- za ogrevanje uporabljamo le propan, ker butan v zunanjih rezervoarjih zmrzuje pri temperaturah, ki so
običajne v kurilni sezoni
3. Kaj je popolno zgorevanje?
Zgorevanje je popolno, če:
o
Ogljik zgori v ogljikov dioksid
o
Vodik zgori v vodo (vodno paro)
o
Žveplo zgori v žveplov dioksid
V nasprotnem primeru je izgorevanje nepopolno, kar onesnažuje okolje, saj dimni plini vsebujejo nezgorele
snovi, kot CO, H2 in saje. Nepopolno zgorevanje je posledica nezadostne kol. zraka za zgorevanje, slabega
mešanja plinov, prenizke T nastalih plinov iz goriva ipd.
4. Katera fosilna goriva najbolj uporabljamo in katere snovi nastajajo pri sežigu fosilnih goriv, ki najbolj
onesnažujejo okolje?
Najpogosteje uporabljamo:
o
Ekstra lahko kurilno olje
o
Zemeljski plin
o
Tekoči naftni plin (TNP)
o
premog
Snovi, ki nastajajo pri pretvorbah kemijske energije goriv in so najbolj škodljive:
o
Ogljikov monoksid – vpliva na sposobnost prenašanja kisika v krvi
o Trdni delci – so zelo nepravilnih oblik in različnih velikosti. Njihovo velikost ovrednotimo z
aerodinamičnim premerom, ki ga določimo glede na čas usedanja delcev, ki bi bili popolne krogelne
oblike. Najbolj zanimivi so delci med 0.1 in 10 m, ki so dovolj veliki, da pridejo v pljuča in se tam
odlagajo. Manjši in večji delci so manj nevarni, saj se manjši združujejo v večje, večji pa so preveliki in se
učinkovito ustavijo že v zgornjem delu dihal.
o
Žveplov dioksid – ostaja v ozračju nekaj dni in potuje tisoče kilometrov daleč.Preoblikuje se v SO3 in ta z
vodo v žvepleno kislino H2SO4. Ta se v vodnih kapljicah izloča iz ozračja kot kisel dež, ki je glavni vzrok
odmiranja gozdov, povečuje kislost površinskih voda in zemlje ter povzroča razpad gradbenih
materialov. Žveplena kislina skupaj z apnencem iz gradbenih konstrukcij reagira v mavec in ga voda
lahko izpira
o
Dušikovi oksidi – V splošnem jih označimo z NOx , med njimi pa sta najnevarnejša NO in NO 2 .NO
oksidira v dušikov dioksid, ki ob prisotnosti sončnega sevanja reagira v fotokemični smog, ki je
zdravju škodljiv. Dušikov dioksid reagira tudi z vodikovimi radikali (HO) v dušikovo kislino v atmosferi, ki
jo padavine izperejo kot kisel dež. Nastanejo iz dveh virov: Termični NOx nastanejo, ko se zrak za
zgorevanje segreje tako močmo, da dušikovi atomi oksidirajo, gorivni NOx-i pa nastajajo pri zgorevanju
iz dušika, ki ga nekaj vsebujejo vsa fosilna goriva.
5. Kako vpliva CO na ljudi?
CO močno vpliva na zdravje ljudi. Ko ga vdihavamo se takoj poveže s hemoglobinom v karboksihemoglobin
(COHb). Odstotni delež COHb je merilo škodljivega učinka na ljudi. Vrednosti okoli 5% vplivajo na vid in
psihomotorične sposobnosti, okoli 10% povzročajo vrtoglavico in glavobol, vrednost nad 50% pa je lahko
smrtna. CO se izloči iz iz krvi z dihanjem svežega zraka, tako da se v 3-4 urah vrednost CO v krvi prepolovi.
Emisije CO zmanjšamo s:
o
povečano kol. kisika
o
višjo T plamena
o
daljšim časom zadrževanja v področju visokih T
o
intenzivnemu mešanju plinov v zgorevalni komori
6. Katera onesnažila se sprožajo pri zgorevanju fosilnih goriv, kateri pojav povzročajo?
Pri zgorevanju fosilnih goriv nastajajo snovi: CO 2, H2O, SO2 – v primeru, da je izgorevanje popolno. Če
zgorevanje ni popolno pa nastaja tudi CO, ki sicer ne vpliva na snovi in rastline je pa zelo škodljiv ljudem, saj
vpliva na prenos kisika po krvi; in pa različni dušikovi oksidi NOx. Ta onesnažila tvorijo foto-kemični smog, ki je
problem predvsem pozimi, nastaja pa lahko tudi poleti. SO 2 se z dolgim kemičnim procesom spremeni v
žveplovo kislino, ki povzroča kisli dež, ta pa vpliva na rastline, okoljsko vodo pa tudi na gradbene snovi.
Vse te snovi se v zraku zadržujejo različno dolgo časa. Ko po približno 12h mesecih preidejo v stratosfero, se tam
tvorijo bolj dolgoročne posledice kot sta toplogredni efekt in ozonska luknja.
7. Efekt tople grede?
Zemlja absorbira del sončnega obsevanja vendar istočasno tudi oddaja toploto s sevanjem v vesolje. Če
izračunamo ekvivalentno temperaturo ozračja ob površju Zemlje, ugotovimo, da bi bila temperatura ob površju
zemlje le okoli 255K. Resnična povprečna temperatura Zemlje je okoli 288K. V atmosferi morajo biti prisotni
plini, ki zmanjšujejo izgube toplote s površja v vesolje. Imenujemo jih Toplogredni plini, ki absorbirajo
predvsem dolgovalovno toplotno sevanje 7 m    13 m. Zaradi absorbcije se segrejejo in del toplote vrnejo
nazaj na Zemljo. Ta pojav imenujemo učinek tople grede.
Najučinkovitejši toplogredni plini so ogljikov dioksid, metan, dušikovi oksidi, klorfluorokarbonati (=freoni
(uporabljali so jih za hladiva, topila, penila,... niso povezani z energetskimi pretvorbami, so iz molekul ogljika,
fluora in klora)
POSLEDICE:
 več vremenskih ekstremov
 naraščanje višine morij, predvsem zaradi toplotnega raztezanja vode + taljenja ledu
 taljenje ledenikov povsod po svetu
 splošno povišanje temperatur (vročinske kapi)
 zaustavitev atlantskega oceanskega toka zaradi vdora hladne sladke vode – taljenje ledu na S polu
 zmanjšanje odbojnosti in večja absorbcija sončnega obsevanja
8. Kaj je toplogredni potencial plinov in ekvivalent CO2?
Vsak toplogredni plin ima lasten toplogredni potencial (GWP – global warming potencial). Določen je relativno
glede na učinek CO2 na razliko med prejetim kratkovalovnim sončnim sevanjem in dolgovalovnim sevanjem
Zemlje v določenem časovnem obdobju.
9. Ozonska luknja.
Ozonska luknja je poškodba sloja ozona oz tanjšanje. Ozon je foto-kemijski oksidant, ki nastaja v stratosferi, ko
sončno sevanje z zadosti veliko energijo razgradi molekulo kisika, da se veže na dve drugi. Posledica je
oblikovanje ozona in segrevanje stratosfere. Nastane toplotna inverzija zato je stratosfera tako stabilna.
Molekule ozona deloma absorbirajo nevarno UV-B sevanje in predstavljajo naravno zaščito Zemlje. Sončno
sevanje pa med drugimi iz halonov osvobodi klorov atom, ki poškoduje molekule ozona, to pa jepovzročilo
ozonsko luknjo, ki pa se počasi obnavlja.
POSLEDICE:
 povečanje rakastih obolenj
 1% zmanjšanja molekul ozona lahko povzroči 100-150.000 več slepih
 6-12% zmanjšanja fitoplanktona (biomasa) in 6-9% zmanjšanja števila rib
 razbarvanje in zmanjševanje mehanske odpornosti snovi
10. Opišite pomen ozona v stratosferi, kako navajamo vsebnost ozona v stratosferi!
Ozon je foto-kemijski oksidant, ki nastaja v stratosferi ko sončno sevanje z zadosti veliko energijo razgradi molekulo
kisika. Molekule ozona delno absorbirajo nevarno UV-B sevanje! Zato predstavlja naravno zaščito življenju na Zemlji,
ob enem pa povzroča toplotno inverzijo, zato je stratosfera tako stabilna.
Vsebnost ozona v stratosferi merimo z Dobsonovimi enotami (DU). Navaja debelino sloja zgoščenih molekul
ozona. 1 DU = 0,1 mm debel sloj zgoščenih molekul ozona. Običajne vrednosti DU znašajo med 300 in 400, to
pomeni, da je zgoščena plast molekul ozona iz 40km debele stratosfere le 3cm.
11. Opišite vzroke za nastanek zimskega in poletnega smoga!
 Žveplov dioksid – SO2 skupaj z aerosoli in trdnimi delci v megli tvori zimski smog. Vzrok so dimni plini, ki
nastajajo pri zgorevanju fosilnih goriv, zaradi toplotne inverzije pozimi, pa ostanejo pri tleh, kjer se mešajo z
meglo.
 Poletni smog večinoma tvori ozon, ki je fotokemični oksidant (sekundarni onesnaževalci). Imenujemo ga
PRIZAMNI ozon –ima škodljive vplive na okolje in je nezaželen. Zaznamo ga kot meglico nad mesti in
zmanjšuje vidljivost.
POSLEDICE:
 lahko povzroči bolezni dihal – bronhitis, vnetje sluznice, alergije…
 škodljivo vpliva na rastline – pripomore k nastanku kislih padavin
 škodljivo vpliva na gradbene snovi – razgrajanje plastične mase, gume, PVC…
12. Kako postanejo padavine „kisle“ in kako to vpliva na naravno in grajeno okolje?
Zakisljevanje padavin je proces spreminjanja pH vrednosti padavin. Je nevarni proces, ki ga povzroči
prehajanje nekaterih plinov v vodne kapljice zaradi topljenja plinov v vodi. Med povzročitelje uvrščamo SO2,
dušikove okside Nox in amonijak NH3, ki so posledica pretvarjanja energijskih virov. Trdni delci in ozračja
odlagajo na površinah.
POSLEDICE:
 negativno vpliva na okolje (vode, rastline, visokogorske gozdove), ljudi in živali
 povzroča razgradnjo gradbenih snovi – gospodarska škoda
13. Kaj so obnovljivi viri energije? Naštej nekaj primerov! (pretvarjanje sončne energije)
Po količini prevladuje sicer energija sonca, vendar poznamo tudi druge naravne obnovljive vire energije. Glede na
izvor jih delimo na:
o
Sončno sevanje, ki ga oddaja sonce in ga lahko spremenimo v toploto ali elektriko, v naravi pa
povzroča nastanek vetra, valov, vodne energije in biomase
o
Planetarna energija Lune in Sonca, ki skupaj s kinetično energijo Zemlje povzroča periodično
nastajanje plime in oseke
o
Toploto, ki iz notranjosti zemlje prehaja proti površju – geotermalna energija.
Glavne značilnosti obnovljivih virov so:
o
Trajnost in velik potencial
o
Enakomerna razporeditev brez geopolitičnih ovir
o
Časovna spremenljivost moči in energije virov – glede na letni čas, na ure v dnevu...
o
Ne moremo jih shraniti z naravnimi viri – potrebujemo naprave, kar zmanjšuje učinkovitost in podraži
izkoriščanje
o
Nizka gostota moči – potrebujemo večje naprave kot pri fosilnih gorivih ali jedrski energiji
Obnovljive vire energije lahko z različnimi napravami in tehnologijami pretvorimo v toploto, svetlobo, električno
energijo, mehansko delo:
o
Pasivni solarni sistemi: sončno sevanje spremenimo v toploto za ogrevanje stavb z elementi,
vključenimi v konstrukcijski ovoj stavbe: okna, sončni zidovi, stekleniki,... – ne potrebujejo dodatne
energije in snovi za prenos toplote
o
Aktivni solarni sistemi: naprave, ki s sprejemniki sončne energije absorbirajo sončno obsevanje ter ga
v obliki toplote oddajo krožeči tekočini – toploto shranjujemo v hranilnikih toplote
o
Biomasa je trenutno najbolj izkoriščani vir. Sodobna uporaba omogoča poleg sežiga v prilagojenih
napravah tudi uplinjanje in izdelavo tekočih goriv iz biomase. Ponekod je zaradi lesa kot osnovnega vira
obnovljive energije že trajno poškodovana narava.
o Ponekod zato uporabljajo cenene sončne kuhalnike – različno oblikovana zrcala, ki zgostijo sončno
sevanje
o Velika in optično kvalitetna draga zrcala uporabljamo za proizvodnjo elektrike in procesne toplote –
teoretično lahko z njimi dosežemo T, enako T površine sonca.
o Sončne celice: Z njimi lahko proizvajamo električno energijo brez pretvorbe sončnega obsevanja v
toploto. So polprevodniške naprave, ponavadi iz silicija; presežek električne energije lahko oddajajo v
javno omrežje, primerne pa so tudi za oddaljena, neelektrificirana območja.
o
Vetrnice: pretvarjajo kinetično energijo vetra v električno energijo
o
Vodne elektrarne: izkoriščajo kroženje vode v naravi
o
Oceani: hranilniki energije v obliki toplote ter potencialne energije in kinetične energije v obliki valov in
bibavice. Energijo valov pretvorimo v električno z različnimi pnevmatskimi in mehanskimi napravami,
energijo bibavice pa s pretočnimi vodnimi elektrarnami z zbiralnim jezerom, ki se napolni ob plimi.
Toploto izkoriščamo s pomočjo dveh slojev (zgornjega od sonca segretega in spodnjega v večjih
globinah) v oceanskih toplotnih elektrarnah.
o Geotermalno energijo izkoriščamo neposredno z zajemom pare ali vroče vode, ki iz vrelcev prihaja na
površje ali pa s hlajenjem segretih kamenin pod površjem
o
Energetska izraba industrijskih in komunalnih odpadkov
o
Tehnologija za uporabo vodika – kot nadomestilo fosilnih goriv
14. Kaj opredeljujeta emisija in imisija škodljivih snovi v okolju?
Emisija = prehajanje okolju škodljivih snovi iz vira onesnaženja v ozračje. Merimo jo kot maso škodljive snovi v
časovni enoti (kg/h). Ker je koncentracija teh snovi v ozračju relativno majhna jih navajamo tudi kot ppm (parts
per milion) ali ppb (parts per bilion)
Imisija = ja mera za onesnaženost zraka – koncentracija okolju škodljivih snovi v ozračju na nekam mestu.
Emisijske in imisijske vrednosti so po SLO predpisih opredeljene:
 Mejna vrednost – niso nevarne za zdravje ljudi
 Opozorilna vrednost – na te mora biti prebivalstvo vsakokratno opozorjeno
 Kritična vrednost – 2x mejna – nevarna zdravju
15. Opišite kriterije na osnovi katerih se odločamo za gorivo/energent s katerim stavbo oskrbujemo s
toploto?
 ocenimo možnost izkoriščanja fosilnih goriv, lesa in biomase, ter obnovljivih virov energije (osončenje,
možnost izkoristka vetra, vode, valovanje, energija bibavice) možnosti za namestitev toplotne črpalke
 glede na razpoložljivost energenta (oskrba)
 glede na ceno (cenovna konkurenčnost) in vpliv goriva na okolje, toda skupaj z življenjsko dobo
stavbe (okoli 50 let)
 upoštevati moramo tudi okoljski vidik(velik potencial v OVE) in razmišljati o podelitvi koncesije za
izbran energent na določenem področju
 Energente označujemo glede na količino toplote, ki jo dobimo z zgorevanjem goriva
16. Kaj navaja izraz oz. velečina solarna konstanta? Opišite postopek kako jo določimo?
Sevalni tok Sonca, ki dospe do Zemlje, je ob upoštevanju razdalje med soncem in Zemljo
Qs = 4 · p · r2 · σ · Ts4 = 4 · π · R2 · Gex
Vrednost Gex imenujemo solarna konstanta. To je specifični sevalni tok Sonca na enoto površine na zunanjem
robu atmosfere na ploskev, ki je pravokotna na smer žarkov. Ker se razdalja med soncem in Zemljo stalno
spreminja vpliva to tudi na vrednost solarne konstante. Za poljuben dan v letu N jo določimo s korekcijskim
členom.
Gex,n = Gex(1 + 0.034sin(2π(82.5 - N))/365.25)) N=1 – za 1.januar
17. Naročnik želi da bi se stavba, ki jo načrtuje imela vgrajeno eno od tehnologij za proizvodnjo električne
energije. Naštejte katere možnosti ima in za eno od teh opišite kako deluje?
 mala hidroelektrarna – iz reke (zadnji dve leti ni koncesij)
 sončna elektrarna (celice) – iz sonca
 elektrarna na biomaso – bioplin, les
 vetrna elektrarna – veter
Sončne celice delujejo na podlagi foto-napetnostnega pojava, proizvajajo enosmerni tok nizke napetosti, zato jih
sestavljamo v module (večja moč), nato pa z razsmernikom spremenimo tok v izmeničnega visokonapetostnega.
Priključimo jih na javno omrežje, proizvedeno energijo prodajamo (dražje) - PV elektrarna - nazaj odkupujemo po
normalni ceni.
18. Kako bi zasnovali stavbo, da bi bila poraba energije za hlajenje stavbe čim nižja?
Rabo energije za ogrevanje in hlajenje določimo z energijsko bilanco toplotnih tokov. Varčno rabo
dosežemo z dobro toplotno zaščito ovoja stavbe (poletje in pozimi), učinkovitim prezračevanjem (pozimi), nočnim
prezračevanjem (poleti), naravnim ogrevanjem sonca (zima) s senčenjem steklenih površin poleti, nadzorom nad
notranjimi viri energije poleti.
19. Opišite peč na pelete in navedite kako poteka zgorevanje v tej napravi!
Biomaso sežigamo v kaminih in lončenih pečeh. Če se odločimo za kamin so učinkovitejši so kamini z zaprtimkuriščem
(do 75%) – dovod zraka je delno kontroliran; imajo tesno in zastekljeno kurišče. Zrak za zgorevanje dovajamo po
ločenih kanalih iz okolice.
Faze zgorevanja:
 Najprej se snov suši pri T ~ 150ºC - postaja suha
 Sledi izplinjanje gorljivih snovi pri T ~ 500-600ºC - iz org. snovi se sproščajo plini
 Sledi gorenje sproščenih plinov ob dovajanju primarnega zraka za zgorevanje, T ~ nad 650ºC – CO
 Sledi dogorevanje ogljika ob dovajanju sekundarnega zraka za zgorevanje, T ~ 900-1200ºC
Pepel čistimo sproti ali večkrat letno.
Če v pečeh potekajo vse 4 faze istočasno govorimo o pregorevanju – tak način je ekološko slab, zato ga ne
uporabljamo; če pa si faze sledijo ena za drugo, govorimo o odgorevanju (uporabljamo tak način)
20. Kaj je nizkotemperaturni kotel?
Nizkotemperaturni kotli so zasnovani tako, da s spreminjanjem moči kotla obratujejo pri temperaturah vode le
med 30in 55°C (ali višje, če je potrebno). Ogrevalni sistem je povezan s kotlom neposredno, potrebna
temperatura vode se ogreva in uravnava že v kotlu, tako da ne potrebuje mešalnega ventila. Dimni plini imajo
nižjo T kot pri klasičnem kotlu. Morajo biti korozijsko odporni.
21. Kaj je kondenzacijski kotel?
Kondenzacijski kotel izkorišča tudi tisto toploto, ki nastaja pri gorenju in jo dimni plini odnesejo skozi dimnik v
okolico. Njegova učinkovitost je lahko tudi nad 100%. V kondenzacijskem kotlu s prenosnikom toplote ohladimo
dimne pline na temperaturo 40°C in omogočimo, da se vlaga iz dimnih plinov kondenzira in odda toploto. Ker so
dimni plini ohlajeni, naravni vlek ni mogoč in jih je potrebno odvajati z ventilatorjem. Material mora biti
korozijsko odporen.
22. Kaj je klasični kotel?
Voda se stalno segreva na 75 - 90°C, tako preprečujemo kondenzacijo vodne pare, ki nastaja pri gorenju.
Podobna temperatura vode v ogrevalnem sistemu, ki je odvisna od zunanje temperature se uravnava z
mešalnim ventilom. Visoke toplotne izgube so posledica visoke temperature dimnih plinov iz kotla.
23. Razlika med ventilatorskim in atmosferskim gorilnikom
Ventilatorski gorilnik:
z visokotlačnim ventilatorskim gorilnikom dovajamo v generator toplote (kotel) plinasta ali tekoca fosilna goriva
Glavne naloge:
- 1. razprši kurilno olje v drobne kapljice
- 2. z ventilatorjem dovaja zrak za zgorevanje
- 3. zagotavlja kvalitetno mešanje goriv in zraka
- 4. po prekinitvah delovanja vžge zmes goriva in zraka
Atmosferski gorilnik:
- Uporabljamo jih za ogrevanje manjših stavb ali etažnih stanovanj s plinastimi fosilnimi gorivi
- so posebej oblikovani elementi, v katerih plin, ki izhaja iz šobe na osnovi podtlaka vsesa tudi primarni zrak
za zgorevanje
- sekundarni zrak pa vstopa v gorilnik na mestu zgorevanja
- tako primarni kot sekundarni zrak vstopata v gorilnik iz prostora
- zaradi majhne velikosti in brezšumnega delovanja jih lahko namestimo tudi v bivalne prostore
24. Dimniki – delovanje, naloge, kakšne so uporabljali včasih, kakšne danes?
Dimnik deluje po principu naravnega vzgona, ki nastane zaradi različnih T in s tem gostote dimnih plinov in
zraka v okolici. Če višina dimnika ni zadostna ali so dimni plini prehladni (konden. kotel) in se ne ustvari tlačna
razlika, dodamo dimniku ventilator.
Osnovne naloge:
o
Dovaja zrak potreben za zgorevanje v kotlu
o
Odvaja dimne pline v okolico
o
Skrbi za redčenje dimnih plinov v ozračju
Včasih so uporabljali dimnike iz opeke (prevelike toplotne izgube, dimnik je zato moral biti na sredini stavbe),
kasneje so opeki vstavili šamotno tuljavo, ki je bila na zunanji strani toplotno izolirana. Najsodobnejši pa so iz
nerjaveče pločevine z vmesnim slojem toplotne izolacije. V primeru izbire kondenzacijskega kotla moramo
notrnjost obložiti s takšnim materialom, da lahko kondenzat odteka: nerjavno pločevino, steklo, šamotno tuljavo,
prevlečeno s steklenim emajlom...
Zahteve, ki jih mora izpolnjevati dimnik:
o
Mora biti visoko temperaturno odporen.
o
Na zunanji strani ne sme biti previsoka T zaradi nevarnosti vžiga in zaradi prevoda toplote na
konstrukcije, ki se dotikajo dimnika
o
Mora biti tesen
o
Mora biti vodoodporen zaradi kondenzacije
o
Zaradi žveplene kisline, ki nastane iz SO2 in vodne pare pri zgorevanju, mora biti odporen proti kislini.
o
Mora imeti majhno toplotno vsebnost, da se hitro segreje in se tako zmanjša nevarnost kondenzacije.
25. Zakaj uporabljamo v kuriščih dimnike in kako jih dimenzioniramo?
Dimnike uporabljamo, ker dovajajo zrak, potreben za zgorevanje v kotlu, ker odvajajo dimne pline v okolico in
skrbijo za redčenje le-teh v ozračju. Dimnik dimenzioniramo s pomočjo formule:
2.6
xQ
A=
n x
H
A ... presek tuljave
Q ... nazivna toplotna obremenitev kotla
H ... višina dimnika
n ... konstanta, odvisna od goriva
26. Kaj so ogrevala? Navedi nekaj primerov!
Ogrevala so elementi vodnih ogrevalnih sistemov, s katerimi prenesemo del toplote grelnega medija v prostor –
so prenosniki toplote. Ločimo ji glede na prevladujoč mehanizem oddajanja toplote v prostor:
1. prenos toplote pretežno s sevanjem: radiatorji
2. prenos toplote pretežno s konvekcijo: zidni in talni konvektorji (z naravnim in prisilnim kroženjem zraka)
27. Kaj so termostatski ventili, kdaj je njihova vgradnja obvezna?
S TV uravnavamo oddajo toplote s spreminjanjem pretoka grelnega medija. Uporabljamo jih na radiatorjih, kjer
je njihova uporaba obvezna, saj le tako lahko reguliramo temperaturo v prostoru.
28. Navedite in opišite ogrevalne sisteme, ki jih uporabljamo v stavbah!
- LOKALNI ogrevalni sistem:
a) Lokalno ogrevanje z biomaso: biomaso uporabljamo kot gorivo v kaminih in kovinskih ter
lončenih pečeh.
b) kamini imajo nizek izkoristek (30 do 50%), so nasploh dekorativni, njihova moč je okoli4
kW na m2 površine odprtine kamina, potrebna količina zraka za zgorevanje je okoli
360m3 na m2 površine odprtine kamina.
c) Lončene peči tudi shranjujejo toploto, dimni plini potujejo po labirintu šamotnih opek
preden ohlajeni vstopijo v dimnik
č) Električno energijo proizvajamo iz treh virov: fosilna goriva, jedrska energija, vodna elektrarna.
d) za razbremenitev električnega omrežja uporabljamo termoakumulacijske peči (v času
cenejšega električnega toka shranjujejo električno energijo)
- CENTRALNI ogrevalni sistem: za centralno og. je značilno:
o
+ izkoristek naprave za ogrevanje je višji kot pri lokalnem ogrevanju
o
+ nižje so emisije okolju škodljivih snovi z dimnimi plini v ozračju
o
+ lažje je ravnanje z gorivom
o
+ ogrevalni sistem pa v celoti zavzame manj prostora
o
– toda večji so investicijski stroški
o
– stroški vzdrževanja naprave
- toplovodno ogrevanje:
a) po ogrevalnih sistemih prenaša toploto segreta voda
b) voda kroži od generatorja toplote (kotla) po cevnem omrežju do ogreval iz katerih
prehaja v prostor in ga ogreva
c) + majhno razvodno ogrevanje v stavbi
č) + sistem lahko nadgradimo s sistemom za pripravo tople potrošne vode
d) – večja toplotna vztrajnost sistema in zato daljši čas segrevanja po prekinitvah ogrevanja
stavbe
e) – nevarnost zmrzovanja v stavbah, ki jih ne ogrevamo stalno
f) – ogrevala morajo biti nameščena v prostoru
- daljinsko ogrevanje:
- daljinsko ogrevanje je zelo povečamo centralno ogrevanje
- en vir toplote ogreva cela naselja
- vir toplote je lahko toplarna ali termoelektrarna
- toplota se iz daljinskega ogrevalnega sistema v ogrevalni sistem v stavbi prenaša na dva načina:
a) neposredno - voda kroži po sistemu daljinskega ogrevanja in kroži v stavbi (zastarel
sistem, ker je v sistemu visok tlak, večji so tudi obratovalni stroški)
b) posredno – sodobnejši sistem ( prenos toplote s črpalkami, regulatorji tlaka in merilniki
prenesene toplote, ki jih imenujemo toplotni števci so nameščeni v prostoru – toplotna postaja)
29. Kako uporabimo toplotno črpalko za ogrevanje stavbe? Če je potrebna urna količina toplote 10kWh,
temperatura zunanjega zraka 0ºC in vodo v ogrevalnem sistemu segrevamo na 35ºC, koliko električne
energije bo za delovanje porabila TČ?
TČ uporabljamo za izkoriščanje naravnih danosti (voda, zemlja, zrak). Z njo lahko pridobivamo toploto zaogrevanje
sanitarne vode, lahko tudi za ogrevanje prostorov (poleti lahko prostore tudi hladimo).
Delimo jih glede na »vir energije - snov ki se uporablja v ogrevalnem sistemu« : voda-voda, zrak-zrak, zemljavoda…
Proces delovanja:
 Tekočino (hladivo), ki kroži po ceveh spremenimo v plin, ki sprošča veliko količino toplote – uparjalna
toplota – ko se ta plin spremeni nazaj v tekočino se ta toplota sprosti (in ogreva)
 Hladivo kroži s pomočjo kompresorja, ki ga pri manjših TČ poganja elektromotor, pri večjih pa dizelski ali
plinski motor
 Pridobljena toplota se s pomočjo prenosnika toplote širi po objektu s tipom ogrevanja, ki ga izberemo
 Toploto skladiščimo v hranilniku toplote.
Za 10kWh TČ porabi 3kWh električne – zaradi te velike razlike, uvrščamo TC med energijsko varčne naprave,kljub
temu da uporablja el. energijo.
30. Napišite 3 primere, ko bi za ogrevanje uporabili podno ogrevanje?
- v notranjosti hiše bi uporabil podno ogrevanje za ogrevanje kopalnice, dnevne sobe, prostorov, v katerih je
prijetno zadrževanje človeka – podno ogrevanje položeno v obliki kače nameščeno na vodilih nad slojem
toplotne izolacije in polietilenske folije, ki pri polaganju cementnega estriha preprečuje vdor vode
- poleg ogrevanja lahko uporabljamo tudi te ogrevalne sisteme za segrevanje tal npr. na bazenih
31. Kaj so značilnosti ploskovnih ogrevalnih sistemov? Katere elemente mora imeti sistem v tem primeru?
Za razliko od klasičnega ogrevanja, kjer se vsak segreje v bližini grelnih teles in se zaradi konvekcije dviguje (zrak
pod stropom je pregret) s ploskovnimi ogrevalnimi sistemi dosežemo ugodno klimo pri nižjih temperaturah zraka.
Značilnost ploskovnih ogreval, med katere spadajo talno, stensko in stropno je, da površine ogrevamo z nizkimi
ogrevalnimi temperaturami (30-35ᵒC), toploto pa oddajajo predvsem s konvekcijo.
32. Skicirajte sistem podnega ogrevanj v enodružinski stavbi? (generator toplote, razvod, regulacija,
ogrevala)
Generator toplote je nameščen v servisnih prostorih, poznamo talno ogrevanje na toplo vodo (toplovodni
sistem) in pa električno talno ogrevanje (električne grelne preproge).
Cevi so položene v obliki spirale (enakomerna temperatura poda) ali cevne kače, ki jo speljemo od obodnih
površin v notranjost prostora (tako je pod toplejši na obodu in hladnejši v notranjosti).
Vsak prostor je preko razdelilnika opremljen s svojo cevno zanko. Temperature poda ne smejo biti višje od
28ºC (zdravje) oz. v kopalnicah do 32ºC, temperature vode max. 50C zaradi razpok, ki bi lahko nastale na
estrihu.
Regulacija poteka v razdelilniku, ki je opremljen z termostatskimi ventili, merilci pretoka in krogličnimi ventili,
ter odzračevalci.
Ogrevala - plastične cevi (zrakotesne in prožne) se polagajo na sistemske plošče s spojkami ali na pritisk ceviv
čepe na plošči, na razmaku 20-30cm odvisno od temperature vode. Pod ploščami je izolacija, ko so cevi
nameščene in pritrjene se zalijejo s cementnim estrihom.
33. Kaj so sončne celice? Kako jih vgrajujemo v stavbah?
Sončne celice so pol-prevodniške diode, ki pretvarjajo energijo sonca neposredno v električno energijo.
Posamezna sončna celica proizvaja tok nizke napetosti 0.5 – 0.7V, zato jih za večji izkoristek povezujemo v
večje enote – module – različnih velikosti, ki jih potem integriramo v konstrukcijo (na fasadni ovoj, strehe ali kot
senčila za okna…) - PV sistemi (neposredni, z baterijami, z razsmernikom)
Narejene so večinoma iz kristalov silicija (mono-silicijeve, poli-silicijeve), ki so precej drage, zato jih delajo tudiiz
akrilnega silicija, ki je cenejši, je pa tudi manj učinkovit.
34. Vakuumski SSE, PV solarni sistem? Kaj je "feed-in"tarifa?
SSE – sprejemniki sončne energije: pretvarja sončno energijo v toplotno energijo  za ogrevanje toplesanitarne
vode - namestitev na strehah.
Če znižamo tlak v ohišju SSE s tem zmanjšamo št. molekul plinov in s tem možnost medsebojnih trkov. Če
odstranimo vse molekule, se toplota med absorberjem in stekleno površino ne prenaša s konvekcijo. To močno
izboljša učinkovitost pretvarjanja sončne energije. Toda absolutni tlak mora biti manjši od 0.01Pa. Vakuumske
SSE zato gradimo iz steklenih cevi, ki imajo zadosti mehanske trdnosti.
Vakuumski SSE letno proizvedejo do 650 kWh/m2 (ravni-črni 400kWh/m2, selektivni 550kWh/m2)
PV solarni sistem – foto-napetnostni sistem – sončne celice pretvarjajo sončno energijo neposredno velektrično
energijo
Neposredni PV sistemi: sončne celice so priključene neposredno na trošila. To pomeni da trošila obratujejo
praktično le pri jasnem vremenu (na primer prezračevanje, ki se prilagaja ali črpanje vode v obstoječi rezervoar)
Velikost modula sončnih celih izberemo glede na nazivno moč trošila.
PV sistemi z baterijami: električna energija, ki jo proizvedemo s sončnimi celicami se akumulira v baterijah.PV
sistemom dodamo polnilnik – preprečuje preveliko polnjenje in pregloboko praznjenje baterije.
PV sistemi z razsmernikom: gradimo jih zaradi možnosti uporabe standardnih naprav in manjših vodnikov.
Tak sistem je lahko priključen na javno el. omrežje, tako da trenutni višek odda v to omrežje  PV elektrarna
Vsak modul sončnih celic ima nazivno električno moč, ki jo navajamo kot vršno moč ali peak power (Wp), ki je
določena je pri idealnih pogojih (sončno sevanje 1000 W/m2 pri T 25°C).
Za modul velikosti 1m2 je nazivna moč ~150 Wp, kar pomeni da v letu proizvode od 120 - 140 kWh/m2 (PVmodula)
električne energije.
Feed-in tarifa
V vseh državah EU je odkup električne energije proizvedene s PV sistemi (in drugimi OVE) subvencioniran. V
Sloveniji smo sprejemi metodo odkupne cene “feed-in tarife”, ki trenutno znaša ~ 0,4 €/kWh (cena za
gospodinjstva je 0,08 €/kWh).
35. Kaj je to kapljevinski sistem ogrevanja? Regulacija centralnih sistemov!
Kapljevinski sistem ogrevanja pomeni, da je grelni medij, s katerim prenesemo toploto v prostor, kapljevina –
voda. Pri večjih sistemih lahko s pomočjo regulacijske enote uravnavamo temperaturo grelnega medija ločeno za
različne dele stavbe (za južni in severni del, osončeni in neosončeni del). Regulacijski enoti lahko dogradimo tudi
druge funkcije: npr.: Merjenje temperature v posamičnih prostorih, sončno sevanje...
36. Naštej sestavne elemente naprav za solarno segrevanje sanitarne vode?
Sisteme sončnega ogrevanja vode uvrščamo med srednjetemperaturne sisteme za pretvorbo sončnega
sevanja v toploto. Najučinkovitejše delujejo, če so nameščeni z naklonom 25 – 45° in obrnjeni v smeri med J in JZ.
Osnovni sestavni deli takšnega sistema so:
o
Sprejemnik sončne energije, ki je v osnovi sestavljen iz absorberja, prozornega pokrova, toplotne
izolacije na zadnji strani ter iz okvirja. Namen absorberja je sprejem šimvečje količine sončnega
sevanja, ki ga preda nosilcu toplote.
o
Nosilec toplote (voda, vodna s sredstvom proti zmrzovanju in zrak) naprej prenaša sončno energijo v
hranilnik, ali pa direktno k uporabnikom
o
Črpalka ali ventilator (odvisno od nosilca toplote)
o
Hranilnik toplote ima pomembno vlogo zaradi nestalnega sončnega obsevanja in posledično nestalne
količine toplote, ki jo absorbira sprejemnik sončne energije. Uporabljamo predvsem naravne snovi
(vodo, zemljo, kamenje,..) v katerih se toplota shrani v obliki povečane notranje energije. Pri manjših
solarnih sistemih uporabljamo hranilnike z nekajdnevno zalogo toplote, pri večjih pa zemeljske
hranilnike, ki jih segrevamo poleti, uporabljamo pa pozimi. Pomembno je, da je hranilnik toplotno
izoliran in da je iz nerjavnega materiala
o
Prenosnik toplote prenaša toploto med nosilcem toplote in snovjo v hranilniku toplote. Pri manjših
sistemih so vključeni v hranilnik, pri večjih pa so lahko samostojni elementi.
o
Cevovodi naj bi bili majhnih prerezov, odlično toplotno izolirani,
o
Regulator zagotavlja učinkovito delovanje in varovanje sistema, pri manjših sistemih zaznava le T v
sprejemnikih, pri večjih pa tudi spremembo pretoka nosilca.
Solarne sisteme za pripravo tople vode delimo na:
o
SISTEMI Z NARAVNIM OBTOKOM – nosilec toplote kroži zaradi naravnega vzgona. V sprejemnikih
sončne energije se tekočina segreje, postane lažja in se dviga v hranilnik toplote, kjer preda toploto in se
ohlajena in z večjo gostoto vrne nazaj v sprejemnike.
o Enokrožni sistem - toploto prenaša voda, ki kroži skozi sprejemnike in hranilnik. Odvzemamo
jo na najvišjem delu hranilnika, le-ta pa mora biti nameščen vsaj 0.5 m nad sprejemniki, da
preprečimo nočno proti-kroženje in ohlajanje. V zimskem času moramo sisteme izprazniti, v cevi
lahko pride zrak, kar lahko povzroči korozijo.
o Dvokrožni sistem – toploto prenaša mešanica vode in protizmrzovalnega sredstva, tako da
lahko sistem deluje vse leto. Potrošna sanitarna voda se ogreva posredno preko prenosnika
toplote. Tem sistemom moramo dodati varnostni ventil in raztezno posodo. Hranilniki toplote so
lahko navpični ali vodoravni, prenosniki toplote pa spiralni ali dvoplaščni.
o
SISTEMI S PRISILNIM OBTOKOM – nosilec toplote kroži v sistemu s pomočjo črpalke. Potrebijemo
regulator, ki izklaplja in vklaplja črpalko glede na T tekočine na izstopu iz sprejemnikov in glede na T v
hranilniku toplote. Količina hranilnikov je odvisna od površine sprejemnikov. Pri nas v zimskem času ne
moremo segreti vode do zahtevane temperature, zato jo dogrevamo neposredno iz ogrevalnega
sistema - zato dogradimo manjši prenosnik toplote v zgornjo polovico hranilnika.
37. Centralni ogrevalni sistemi po stavbah!
Za centralne sisteme je značilen en vir toplote. Pozitivne lastnosti takega sistema so nižje emisije okolju škodljivih
snovi, izkoristek naprave je višji kot pri lokalnem ogrevanju, omogoča lažje ravnanje z gorivom in zavzame manj
prostora. Negativna lastnost pa so večji investicijski stroški in stroški vzdrževanja.
Glede na grelni medij, jih delimo na:
o
TOPLOZRAČNI SISTEMI – nosilec toplote je zrak, ki ga segretega vodimo iz toplozračnega kotla po
kanalih v prostore / + lahko ga uporabimo tudi za prezračevanje, v prostoru ni ogreval, ki bi zasedale
prostor, hitro se segreje po vključitvi / - zaradi velike hitrosti zraka v prostoru je zelo hrupen, težje
uravnavamo različne T / velik razvod
o
TOPLOVODNI SISTEMI – nosilec toplote je voda, ki kroži od generatorja toplote po cevnem omrežju
do ogreval, iz katerih prehaja v prostor in ga ogreva. / + majhno razvodno omrežje v stavbi, sistem
lahko nadgradimo s sistemom za pripravo tople potrošne vode / - sistem ne omogoča prezračevanja in
uravnavanja vlažnosti zraka, dajši čas segrevanja po prekinitvah, nevarnost zmrzevanja v neredno
ogrevanih stavbah, ogrevala morajo biti nameščena v prostoru /
o
DALJINSKO OGREVANJE (VROČEVODNO) (glej vprašanje 28)
Glede na temperaturo vode, ki prenaša toploto, jih delimo:
o
Visokotemperaturni sistem – pri višjih T okolice so toplotne izgube manjše. V kotlu lahko zmanjšamo
T vode, ki kroži po omrežju in z ventilom na ogrevalu zmanjšamo količino vode, ki kroži v ogrevalu.
o Srednjetemperaturni sistem – količina vode, ki prenaša toploto mora biti večja, zato so cevovodi in
ogrevala večji. Večja ogrevala z nižjo T zagotavljajo bolj enakomerno sevalno T.
o
Nizkotemperaturni sistem – T vode običajno ne presega 50°C, zato potrebujemo še večje površine
ogreval, izkoristimo tudi talne ali stenske površine v katere vgradimo cevi. Omogočajo do 15% znižanje
rabe toplote za ogrevanje stanovanj, temperaturni gradient pa se bolj približa idealnemu. Obenem pa se
zmanjša izbor talnih oblog, sistemi so težje popravljivi in jih težje temperaturno uravnavamo zaradi
velike akumulacijske mase. Zato so najdražji toplovodni ogrevalni sistemi.
Glede na način kroženja vode jih delimo:
o
Enocevni sistem (next question)
o
Dvocevni sistem – najpogosteje uporabljeni sistemi. Vsako ogrevalo je priključeno na svoje dovodno
in povratno omrežje, tako da so T vode, ki vstopa v posamezno ogrevalo enake. Razvodno omrežje je
lahko speljano pod stropom kleti, od koder poteka več dvižnih vodov do ogreval – spodnji razvod. Če v
stavbi ni kleti, se voda spušča iz razvodnega omrežja po dvižnih vodih do ogreval – zgornji razvod.
V starejših dvocevnih sistemih je voda krožila med kotlom in ogrevali vzgonsko, zdaj pa se za potrebno
razliko tlakov za premagovanje hidravličnih uporov pri toku vode v omrežju vgrajuje obtočna črpalka.
38. Kaj je enocevno ogrevanje?
To pomeni, da za razvod vode uporabljamo le eno cev, ki zaporedno povezuje ogrevala. Ta so opremljena s
posebnim ventilom, ki del dobljene vode preusmeri v ogrevalo, del pa jo spusti k naslednjim ogrevalom. T vode
pri vstopu v vsako naslednje ogrevalo je manjša, zato prvo ogrevalo namestimo v najbolj segrevan prostor
(kopalnica). Uporabljamo ga v večstanovanjskih stavbah, tako da v posamezno stanovanje vstopa in izstopa le
ena cev.
+ hitra montaža, manjša gradbena dela, velika uporabnost v manjših stanovanjih večstanovanjskih zgradb
zaradi lažjega merjenja porabe.
- dražje omrežje, T ogreval v prostorih ni enaka, potrebna so večja ogrevala, sprememba nastavitve v enem
ogrevalu vpliva na spremembe drugih, zahtevnejše načrtovanje in izdelava sistema.
39. Kaj je daljinsko ogrevanje in kogeneracija toplote?
Daljinsko ogrevanje je zelo povečano centralno ogrevanje. En vir toplote (toplarna ali termoelektrarna in
toplarna) oskrbuje cela naselja. Kogeneracija je sočasno proizvajanje električne energije in toplote. Takšna
vrsta ogrevanja je zelo ugodna, saj v večjih enotah fosilna goriva zgorevajo učinkoviteje, proporcionalno pa je
cenejša tudi gradnja čistilnih naprav, s čimer zmanjšamo emisije škodljivih snovi v ozračje. Toploto, ki jo
potrebujemo za pridobivanje električne energije porebimo še za ogrevanje. V ogrevalni sistem v stavbi jo
prenašamo:
o
Neposredno – voda, ki kroži po sistemu daljinskega ogrevanja, kroži tudi v ogrevalnem sistemu v
zgradbi. Ta način je starejši in dražji.
o
Posredno – Toplota se med vročevodnim omrežjem daljinskega ogrevanja in ogrevalnim sistemom v
stavbi prenaša preko prenosnika toplote, ki je s črpalkami, regulatorji vodnega tlaka in merilniki
prenešene toplote nameščen v t.i. toplotni postaji
40. Kaj je kogeneracija in kakšne naprave za kogeneracijo poznate?
Kogeneracija sočasno proizvaja električno energijo in toploto. Naprava je sestavljena iz motorja in generatorja –
motor poganja generator in s tem proizvaja električno energijo, izkoristimo pa tudi toploto, ki nastaja pri
delovanju motorja. Poznamo mini kogeneracijske naprave npr: Sunmachine ali Eco power
41. Kdaj bi se odločili za toplo-zračno ogrevanje stavbe?
- nosilec toplote je zrak
- segreti zrak iz toplo zračnega kotla vodimo po kanalih, ki so običajno pravokotne oblike (razmerje stranic
naj ne presega razmerja (5 : 1) v posamezne prostore
- po povratnih – re-cirkulacijskih kanalih ga vračamo v kotel
- sistem uporabimo za prezračevanje, hlajenje in čiščenje zraka
- zaradi kroženja zraka je temperaturni gradient zraka v prostoru manjši
- hitro ogrevanje po vključitvi, majhna vztrajnost sistema
- v prostorih ni ogreval, ki bi zasedala bivalni prostor
42. Zakaj stavbe klimatiziramo?
- Uravnavamo T v prostoru – hladimo/ogrevamo
- Prostor prezračujemo
- Zrak čistimo – filtriramo
- Uravnavamo zračno vlago v prostoru
- Uravnavamo gibanje zraka v prostoru
43. Klima naprave!
Klimatizacijske naprave v stavbah zagotavljajo primerno bivalno ugodje. Pomembne so še posebno v določenih
industrijskih razmerah, kjer je npr. pomembna vlažnost v prostoru. S klimatizacijskimi napravami uravnavamo:
o
T v prostoru
o
Prostor prezračujemo
o
Uravnavamo vlago v prostoru
o
Zrak filtriramo
o
Uravnavamo gibanje zraka v prostoru
44. Klimatska centrala! Kako deluje?
Klimatska centrala – klimat – je namenjena pripravi zraka – segrevanju, ohlajevanju, čiščenju, navlaževanju in
osuševanju.
o
V mešalni komori se najprej mešata zunanji zrak in del zraka, ki ga odsesavamo iz prostorov – obtočni
zrak
o
Mešan zrak potuje skozi filter, kjer se očisti
o
V nadaljnem postopku se zrak predgreje v grelniku – lamelni prenosnik toplote s cevmi, po katerih
kroži v kotlu segreta topla voda
o
Predgret zrak potuje v hladilnik, kjer se ohladi in/ali osuši; v hladilniku podobno kot v grelniku po ceveh
kroži hladilo ali manj pogosto hladna voda npr. iz podtalnice. Če zrak ohladimo do stanja nasičenja bo
njegova relativna vlažnost 100%, če pa ga še bolj ohlajamo, se bo postopoma izločila voda in zrak bo
osušen.
o
Če je zrak preveč suh ga ovlažimo z ovlaževalnikom, ki v zrak razprši vodno paro ali drobne kapljice.
Kapljice, ki pri tem ne izhlapijo moramo izločiti, saj bi lahko posedale v kanalih, kar je nevarno za razvoj
bolezni – legionarska bolezen. To storimo z izločevalnikom kapljic.
o
V primeru, da se zaradi izsuševanja zrak preveč shladi, ga z dogrevalnikom (ki je enak predgrelniku)
dogrejemo.
o
Skozi vse elemente centrale zrak sesa ventilator in ga potiska po razvodnih kanalih v prostore
o
Zaradi širjenja hrupa med ventilator in razvodne kanale vgradimo glušnik.
o
Zrak iz prostorov odsesamo z drugim ventilatorjem, ki del zraka potiska nazaj v mešalno komoro, del
pa v okolico – zavrženi zrak
45. Elementi in izvedbe klimatskih naprav! Kje?
Klimatizacijske naprave delimo (glede na izvedbo) na:
O
LOKALNE
O sobne / vsi elementi v ohišju: uparjalnik, posoda za kondenzat, fleksibilna cev / so prenosne /
O kompaktne - vsi elementi v ohišju: kondenzator, kompresor, uparjalnik, ventilator, filter, cevka
za odvod kondenzata / ob oknih ali nad vrati, kondenz. in komp. na zunanji strani, uparjalnik na
notranji strani /
O deljene – split / zunanji del s kompresorjem in kondenzatorjem, bakreni cevki s hladivom,
notranji del z ventilatorjem in uparjalnikom / zunanji del nameščen bolj poljubno na fasadi
O CENTRALNE - delimo jih glede na medij, ki prenaša toploto oz. hlad
 ZRAČNE / imajo klima centralo (klimat, ki zrak, ki ga vpihujemo v prostore, v celoti
pripravimo – ohladimo,segrejemo, navlažimo, osušimo…)
primerne so za klimatizacijo velikih prostorov (kinodvorane, hale..)
prostore v celoti ogrevajo, zato ne potrebujemo klasičnega ogrevalnega sistema
 Enokanalne
 S temperaturno regulacijo uravnavamo ogrevanje in hlajenje s temperaturo
zraka (to pomeni ↓)
 V vse prostore vodimo zrak enakega stanja
 Ni mogoče ogrevati enega in hkrati hladiti drugega prostora
 V kanalih se vedno pretaka celotna količina zraka, rabimo za kroženje zraka
veliko energije in velike kanale
 Dvokanalne
 v vsak prostor vodimo dva kanala, za topel in hladen zrak – T vpihovanega
zraka spreminjamo z loputami, ki so uravnavane s sobnim termostatom, z njimi
mešamo različne količine toplega in hladnega zraka
 + Hkrati lahko ogrevamo en in ohlajamo drug prostor
 + individualna regulacija z mešalno komoro – boljše toplotno ugodje
 - potrebujemo 2 velika kanala (za topel in hladen zrak) – vsak mora biti
dimenzioniran za celotno količino zraka (ki ga potrebujemo za ogr. In hlaj.pros)
 - raba energije je za 30-60% večja
O ZRAČNO – VODNE
 V posamezna cone v stavbi vodimo zrak in vodo - poleg zračnih kanalov potrebujemo
tudi cevovodno omrežje za pretok tople vode
 Toploto/hlad prenaša voda, količino zraka pa določimo glede na potrebno
prezračevanje
 Pripravljen zrak vstopa v prostor preko prenosnika toplote, ki ga ogrevamo s toplo vodo
 Pozimi se zrak v klimatski centrali segreje na 15-17ºC – dovajanje toplote v prostor
uravnavamo z dogrevanjem v prenosniku toplote - tako lahko vsak prostor
individualno prilagodimo in coniranje ni potrebno
 Poleti se zrak v klimatski centrali ohladi na 12-15ºC – količine zraka morajo biti
zadostne za hlajenje prostora
O VODNE - uporabljamo klima-konvektor, ki ima vgrajen ventilator / klima-konvektor ponavadi
nameščen ob zunanji steni, lahko v slepem stropu ali za omarami – primeren za hotelske sobe /
glej spodaj ↓
46. Kako so sestavljene lokalne klimatske naprave?
Sobne naprave so grajene kompaktno, v enem ohišju združujejo vse elemente. Topel zrak iz prostora kroži
preko uparjalnika in se pri tem ohlaja. Ker je vlažen, je količina kondenzata velika in se shranjuje v posodi na
dnu naprave. Običajno so prevozne in z eno napravo lahko hladimo prostor velikosti 20 – 40 m2 . Odvedeno
toploto odvajamo v okolico s fleksibilno cevjo, ki jo namestimo v odprtino v zidu.
Kompaktne ali okenske naprave imajo vse elemente vgrajene v kompaktno ohišje. Namestimo jih ob okna ali
nad vrata in sicer tako, da sta kondenzator in kompresor nameščena na zunanji strani (zaradi hrupa),
uparjalnik pa v prostoru. Zrak iz prostora kroži preko uparjalnika s pomočjo ventilatorja, če ima naprava
vgrajen tudi filter, zraktudi čistimo. Kondenzat, ki nastane ob uparjalniku iz lovilne posode po cevki vodimo v
okolico. Z loputo lahko uravnavamo količino svežega zraka iz okolice, ki pride v prostor. Sodobne naprave
lahko delujejo tudi kot toplotne črpalke, namenjene tudi za ogrevanje.
Split ali ločene naprave imajo dva ločena dela, povezana z drobnima in toplotno izoliranima bakrenima
cevkama po katerih se pretaka hladivo (naj ne bosta daljši od 20m) Zunanji del s kompresorjem in
kondenzatorjem je nameščen svobodnejše, prev tako notranji del z ventilatorjem in uparjalnikom. Tudi tukaj
kondenzat odvajamo in naprave lahko delujejo kot toplotne črpalke. Prednost je, da lahko eno zunanjo enoto
povežemo z več notranjimi in tako pocenimo napravo.
47. Kaj veste o predpisih, izvedbah, slabostih vodnih klima naprav? – skiciraj! (poglavje hlajenje)
Po stavbi pri vodnih klima napravah vodimo le cevi (dve, tri, štiri ali pet) za hladno in toplo vodo in kondenzat.
Zrak segrevamo ali hladimo s klima-konvektorjem (fan-coil) – namestimo ga pod okno in ima vgrajena
prenosnika za segrevanje in hlajenje ter posodo za kondenzat. Zrak sesa iz prostora s pomočjo ventilatorja
(posebno učinkovit je večstopenjski, s katerim lahko uravnavamo količino vsesanega zraka) in ga tlači preko
filtra, kjer se očisti ter ga vodi preko prenosnika, kjer se zrak segreje ali ohladi (razvlaži) nazaj v prostor.
Svež zrak za prezračevanje lahko dodajamo na več načinov:
o
Če je klima-konvektor nameščen ob zunanji steni preko odprtine v zidu
o
Z ločenim zračnim kanalom, ki je speljan v konvektor
o
S samostojnim prezračevalnim sistemom
Slabosti:
o
Vzdrževanje ventilatorjev in čiščenje filtrov zahteva več dela kot pri zračno-vodnih klima
napravah
o
Večja raba energije za pogon ventilatorjev
Prednosti:
o
cevovodi zavzemajo malo prostora
o
posamezni klima-konvektor lahko izključimo v sobi, ki se trenutno ne uporablja prostor se prej
ohladi ali segreje - prestop toplote in hladu je zaradi močnejše prisilne konvekcije intenzivnejši
o
ker je konvekcija intenzivnejša, lahko za segrevanje uporabimo vodo z nižjo T
o
lahko so nameščeni v slepem stropu ali za omarami (hotelske sobe)
48. Zakaj preprečujemo kondenzacijo v zgradbah?
Ker lahko kondenzacija vodne pare, ki se pojavlja na hladnih delih gradbene konstrukcije, povzroči nastajanje
plesni in rast bakterij, ki so neprijetne in škodujejo zdravju ljudi, še posebej dihalnemu sistemu. Ker lahko
negativne posledice ublažimo le s pogostim prezračevanjem, moramo zaradi tega porabiti več energije za
ogrevanje.
Močno se tudi povečajo toplotne izgube, saj povečanje vlažnosti gradbenih materialov močno vpliva na njihove
toplotne prevodnosti 
Lahko se pojavi celo odpadanje zaključnih slojev in porušitev delov ali celotnih konstrukcij zaradi povečane
vlažnosti ali zmrzali vode v konstrukciji.
49. Zakaj stavbe prezračujemo?
Stavbe prezračujemo:
o
Zaradi vzdrževanja kvalitete zraka v notranjih prostorih
o
Prezračujejo se same – niso tesne in zrak iz okolice vdira v notranjost zaradi razlike v tlakih, ki je
posledica razlik v T ali hitrosti vetra ob stavbi.
Načrtovanje prezračevanja je povezano z določitvijo potrebne količine svežega zraka in izbiro sistema, skaterim
zrak pride v prostor.
50. Kako bi zmanjšali rabo energije pri prezračevanju?
 Kontrolirano naravno prezračevanje
 Kontrolirano mehansko prezračevanje – IR senzorji in merilci prisotnosti CO2 ali vlažnosti zraka
 Pred vstopom v prezračevalni sistem lahko zrak predgrejemo (pozimi) in pred-hladimo (poleti) v
zemeljskem prenosniku toplote.
51. Kako določimo potrebno količino zraka za prezračevanje (opiši vsaj 3 načine)
-
Glede na število izmenjav zraka n (h-1)  kolikokrat se mora zrak v prostoru zamenjati z zrakom iz okolice
vsako uro. Preverjamo predvsem za stanovanjske stavbe
V = n · Vstavbe [m3/h]
prostori za dnevno bivanje in spalnice 0.5 do 0,7 h-1
WC, kopalnice (vonjave + vodna para) 4 do 6 h-1
kuhinje (občasno, ko kuhamo) 0.5 do 25 h-1
-
Glede na količino zraka, ki je potrebna N osebam v prostoru - preverjamo za velike prostore, javne
stavbe (tudi za bivalne)
V = Vosebo · N [m3/h]
gledališča, koncertne dvorane, kino, .. 20 m3 na osebo in uro
posamezne pisarne, čitalnice 30 m3 na osebo in uro gostinski
lokali 40 m3 na osebo in uro
velike, skupne pisarne 50 m3 na osebo in uro
-
Glede na količino zraka, ki je potrebna glede na vir onesnaženja – zanima nas:
 Količina onesnazila G [kg/h], ki ga oddajajo oddajo ljudje in naprave ali pa se sproščajo v časovni
enoti pri raznih tehnoloških postopkih (npr. lakirnicah, garazah)
 Vsebnost onesnazila v zraku v okolici – Ce [kg/m3]
 MDK – mejna dovoljena koncentracija [kg/m 3] = vsebnost ki se ne škoduje zdravju ali vpliva na
počutje
V=
-
[kg/m3]
Glede na vonjave
 Vonjave s katerimi je onesnažen zrak, ocenjujemo z OLF-i (lat: smrad). Povprečna sedeča oseba
oddaja 1olf vonjav (sedeč kadilec 5olf, atlet 30olf)
 Decipol [dp] je enota za povezavo kakovosti zraka in jakosti onesnaženja
1dp ustreza kakovosti zraka v prostoru v katerem je vir onesnaženosti 1olf če vanj dovajamo 10l/s
svežega neonesnaženega zraka
V=
[kg/m3]
1dp = 10l/s
52. Naštej načine mehanskega prezračevanja!
Posamično / skupno (centralno)
 PODTLAČNO z odsesavanjem
Primerno za majhne, močno onesnažene prostore (wc, garderobe). Zaradi podtlaka se zrak/vonjave ne
prenašajo v okolico oz. sosednje prostore. Zrak v ta prostor pride skozi odprtine iz okolice ali sosednjih
prostorov
 ENAKOTLAČNO z vpihom in odsesom
Primerno za velike prostore (dvorane, kino). Prednost je, da s toplim onesnaženim zrakom pred
izstopom ogrejemo svež hladen zrak pred vstopom v prostor. Temu procesu rečemo rekuperacija
toplote
 NADTLAČNO z vpihovanjem
Primerno za prostore, ki niso močno onesnaženi oz. kjer zahtevajo zelo čisti zrak (operacijske dvorane)
Zaradi nadtlaka v prostoru ni omogočen prodor bolj onesnaženega zraka iz okolice/drugih prostorov – zato
ga v prostor vpihujemo in pred temu prefiltriramo. Zrak iz tega prostora izstopa skozi odprtine v okolico
ali druge prostore
53. Kako hladimo stavbo s solarnim sistemom?
2 procesa:
- ODPRTI proces: zrak za prezračevanje stavbe hladimo v klimatu pred vstopom v prostor
- ZAPRTI proces: produkt je hladna voda (5-10ºC), ki se pretaka do decentralnih enot (ventilatorski
konvektor, hladilna gred…)
Za delovanje obeh procesov moramo dovajati toploto – to dobimo iz SSE. T nivo dovedene toplote je pri
ODPRTEM p.= 50-60ºC in ZAPRTEM p.= 80-95ºC
2 načina:
- SUSILNO-HLAPILNO solarno hlajenje: pri navlaženju zraka, kapljice vode izhlapijo v zrak – energijo za ta
proces črpajo iz zraka, zato se ta ohladi, zvisa pa se tudi vlažnost zraka – primerno za vroče in suhe
prostore
V obratnem procesu – SORPCIJI – molekule vodne pare se utekočinijo – zrak se osuši in ogreje
- ABSORPCIJSKO solarno hlajenje: gre za zaprt proces sol.hl. – v sorpcijskem procesu hlajenja sodelujeta
hladivo (voda) in absorbent (litijev bromid). Prednost sistema je da za poganjanje črpalke porabi manj
energije kot bi jo pri klasičnih hladilnih sistemih za kompresor. Potrebuje pa toploto na visokem T nivoju
(85ºC +)
Če tekoči absorbent zamenjamo za trdnega (silikagel) = ADSORPCIJA – toplota na nižjem nivoju, vendar je
zato T hlajene vode višja.
54. Kako bi lahko hladili stanovanje?
Hladili bi ga lahko brez hladilnih naprav:
o S sevalnim hlajenjem: površine oddajajo toploto ponoči s sevanjem. Najmočneje sevajo vodoravne ploskve
(najprej se zaleenijo prednja, položnejša okna avtomobila) Zrak v regi prezračevane strehe se ponoči tako
ohladi tudi za 3 – 5K. Tako ohlajen zrak ponoči vodimo v prostore.
o
Hlapilno (evaporativno)hlajenje: je ena najstarejših oblik hlajenja; značilni primeri so fontane in bazeni,
mokre tekstilne zavese... je hlajenje zraka, ko ta del notranje energije porabi za uparjanje drobnih kapljic
vode, ki jih razprši v zrak npr. fontana Tudi na površinah listov rastlin se voda uparja in hladi zrak. Takšno
hlajenje se uporablja predvsem v krajih s suhim in vročim podnebjem, saj je hlajenje učinkovitejše, čim bolj je
zrak suh.
o
Hladilni stropovi: pod strop namestimo panele s cevmi in rebri, po katerih kroži voda. Ljudje in segrete
površine sevajo na panele in tako segrejejo krožečo vodo, le-ta pa zaradi kroženja odvede toploto iz
prostora. Paziti moramo, da ne pride do kondenzacije vodne pare in da vlažnost ni večja od 50%.
Ali pa s hladilnimi napravami:
V primeru, ko delovne naprave prenašajo toploto iz hladnega prostora v toplejšo okolico, jih imenujemo hladilne
naprave. Za svoje delovanje potrebujejo dovedeno energijo. Najpogosteje uporabljamo hladilne naprave s
kompresorjem in hladivom: Delujejo na dveh fizikalnih principih:
o Tekočino spremenimo v plin z veliko količino toplote, ki jo imenujemo uparjalna toplota, ki se sprosti, ko se plin
utekočini
o T pri kateri se neka snov uparja in utekočinja, je odvisna od tlaka – če se tlak zmanjša, se voda uparja pri nižji
T.
V uparjalnik pride hladivo z zelo nizkim tlakom, zato je njeno vrelišče nizko, torej se bo uparjala pri nižji T. Potrebno
toploto za uparjanje hladivo črpa iz prostora. > uparjeno hladivo potuje v kompresor, ki mu poveča tlak, zato se
hladivo utekočini pri višji T. Pri tem bo toplota prestoplila v okolico, hladivo se bo utekočinilo, vendar bo še vedno
pod visokim tlakom > tlak zmanjšamo z ekspanzijskim ventilom, kjer pride istočasno tudi do znižanja T in proces
se lahko ponovi.
Hladilne naprave delimo:
Glede na snov, ki prenaša hlad:
o Zračne / + zrak učinkovito ohladimo, očistimo s filtri in osušimo / - kanali za razvod zraka so veliki /
o Vodne - uparjalnik lahko vgradimo v vodni hranilnik in tako ohlajamo vodo. S črpalko jo potiskamo po
cevovodnem omrežju. V vsakem prostoru namestimo ventilatorski konvektor, ki potiska zrak iz prostora v
prenosnik toplote, kjer se ohladi / + cevovodi so manjši in cenejši, hlad je mogoče shranjevati v vodnem
hranilniku
o Na jakost hlajenja lahko vplivamo s hitrostjo delovanja ventilatorja v ventilatorskem konvektorju / - čiščenje
zraka in zniževanje vlage ni tako učinkovito / ventilatorski konvektor podraži napravo.
Glede na odvajanje toplote v okolico:
o Neposredno v okolico – pri preprostih napravah kar z ventilatorjem, ki hladi z okoliškim zrakom
kondenzator.
o Posredno v okolico s hladilnim stolpom – uporabljamo pri večjih enotah – z vodo odvedemo toploto iz
kondenzatorja, zato se voda segreje. Ohladimo jo tako, da jo v hladilnem stolpu razpršimo v tok zraka, ki ga
zajemamo iz okolice. Pri tem se del vode upari, preostanek pa ohladi. Iz zbirne posode na dnu hladilnega
stolpa jo črpamo nazaj v kondenzator hladilne naprave.
55. Kako določamo in označujemo gradbene snovi glede na odziv na ogenj?
Kompleksnost procesov pri gorenju in neznane lastnosti nehomogenih gradbenih snovi, so razlog da
ugotavljamo njihovo gorljivost s preizkusi. Ugotavljamo kako se s časom spreminja količina delcev, ki tvorijodim,
velikost gorečih delcev…
- Glede na KOLIČINO DIMA jih razvrstimo v razrede:
 S1 (min količina),
 S2 in S3 (brez omejitev)
- Glede na GOREČE DELCE, ki odpadejo s površine snovi jih razvrstimo v razrede:
 d0 – brez odpadlih delcev
 d1 – kratkoživi goreči delci
 d2 – brez omejitev
- Glede na ODZIV NA OGENJ jih razvrstimo v razrede: A1, A2, B, C, D, E, F
 A1 – negorljiva snov
 E – gorljiva snov
 F – snov, ki se razvršča glede na odziv na ogenj
56. V T-x diagram za vlažen zrak prikažite in opišite glavne procese, ki potekajo v klimatizacijskem
sistemu.
Procesi: čiščenje, segrevanje, ohlajenje, navlaževanje, osuševanje.
Mrzel zrak ima manjšo absolutno vlažnost, ko ga segrejemo je zelo suh in ga moramo ponovno navlažiti.
Procesi: čiščenje, segrevanje, ohlajenje, navlaževanje, osuševanje.