Новости отрасли

Комбинированное решение для отопления производственных помещений на основе газовых инфракрасных излучателей темного и светлого типа

20 марта 2012

Экономия энергоносителей и их эффективное использование – одна из наиболее важных задач любого предприятия. Фактор энергосбережения прямо влияет на стоимость продукции или услуг. Для малого или среднего бизнеса доля энергетики в себестоимости продукции составляет от 5 до 50 %. Особенно актуально это для теплоснабжения.

В последнее время широкое применение находят системы отопления на основе газовых инфракрасных излучателей. Эти системы применяются в качестве альтернативы традиционным системам воздушного и водяного отопления или в дополнение к ним. Основное преимущество систем отопления с газовыми инфракрасными излучателями – более экономичный расход топлива.

Газовые инфракрасные излучатели, которые наиболее широко применяются в практических условиях, подразделяются на светлые (высокоинтенсивные, с температурой теплоотдающей поверхности 800–1200 °С; рис. 1) и темные (низкоинтенсивные, 100–550 °С; рис. 2).

Рис. 1. Газовый инфракрасный излучатель светлого типа

При температуре от 100 до 550 °C длина волны в инфракрасном спектре электромагнитных колебаний находится в диапазоне от 3,5–4,5 до 8–10 мкм. При температуре от 800 до 1200 °С – в диапазоне от 2–2,5 до 2,5–3,5 мкм.

Рис. 2. Газовый инфракрасный излучатель темного типа

Светлые газовые инфракрасные излучатели значительно дешевле темных – для них меньше и эксплуатационные затраты. Однако в действующих в настоящее время в России нормативных документах существуют ограничения по допустимой плотности теплового потока.

Из-за меньших (в 5–10 раз) размеров и более высокой температуры теплоотдающей поверхности плотность теплового потока у светлых излучателей значительно больше, чем у темных. Уменьшить ее значение можно, увеличивая высоту подвеса излучателей. Но при этом всегда возрастает установочная мощность системы отопления. Значит, увеличиваются затраты на систему, расход газа, эксплуатационные расходы в целом.

Современное производство характеризуется большими объемами помещений, внутри которых основное место занимают площадки со значительным количеством технологического оборудования. Пребывание людей на производственных площадках носит неравномерный – как в пространстве, так и во времени – характер.

Традиционные конвективные системы отопления для таких помещений, по оценкам различных специалистов, недостаточно эффективны и с точки зрения создания комфортных условий и по технико-экономическим показателям.

Эти обстоятельства требуют использования новых, более эффективных решений в области лучисто-конвективных систем отопления, к числу которых относятся системы отопления на основе газовых инфракрасных излучателей.

На сегодняшний день задача по созданию лучисто-конвективной системы отопления, совмещающей требования по обеспечению нормируемых параметров микроклимата в помещении и энергоэффективности, для рассматриваемого типа помещений окончательно не решена.

Актуальной является разработка решений, обеспечивающих требуемые параметры микроклимата в зоне нахождения человека и технологического оборудования при минимальных энергозатратах. Нахождение оптимального варианта требует от разработчика гибкого подхода.

Автором данной статьи изучался вопрос организации эффективного обогрева одного из действующих цехов завода в Донецкой обласи, площадью 5 515 м2. В качестве нагревательных приборов были выбраны газовые инфракрасные излучатели.

С учетом сказанного выше логично было рассмотреть два варианта системы отопления – с использованием излучателей темного и светлого типов.

Вариант № 1 (с применением темных газовых инфракрасных излучателей) потребовал бы монтажа 40 излучателей. Установочная мощность такой отопительной системы с учетом коэффициента загруженности (Кз) – 200 кВт. В зависимости от типов устройств автоматического управления, дымоудаления и условий применения излучателей, затраты на реализацию проекта составили бы от 400 000 грн до 600 000 грн.

Вариант № 2 предусматривал использование 30 излучателей светлого типа; установочная мощность системы на их основе – 1 380 кВт. Диапазон затрат в этом случае – от 400 000 до 450 000 грн.

По санитарно-техническим нормам большинство заказчиков отдают предпочтение системам отопления на основе темных газовых инфракрасных излучателей, несмотря на то, что эти системы в два и более раза дороже, чем системы отопления на основе излучателей светлого типа.

Особенностью объекта, для которого разрабатывалась система отопления, стало обилие технологического оборудование и почти полное отсутствие зон с постоянными рабочими местами. Это позволило предложить систему отопления с использованием газовых инфракрасных излучателей обоих типов – светлого и темного (вариант № 3). Первые были размещены над технологическим оборудованием и в зонах кратковременного пребывания людей, вторые – там, где персоналу приходится находиться продолжительное время, над ремонтной площадкой.

Предложенная система состоит из 22 светлых и 10 темных газовых инфракрасных излучателей. Ее установочная мощность с учетом Кз –1 512 кВт.

Затраты на реализацию проекта составляют от 430 000 до 650 000 грн – в зависимости от типов автоматических систем управления, дымоудаления и условий их применения.

Таким образом, при комбинированном использовании светлых и темных газовых инфракрасных излучателей капитальные затраты на систему отопления снижаются на 40–50 % по сравнению с вариантом, предусматривающим использование только темных излучателей (при полной комплектации систем). О выигрыше при эксплуатации можно судить по экономии электроэнергии: она составит 20–30 % (рис. 3).

Также необходимо подчеркнуть возможность оперативного изменения конфигурации отопительной системы за счет перепланировки размещения и перемонтажа обогревателей.

Автор:В. Пятачков
Источник: Аква-Терм