01-2005 Обогреют инфракрасные лучи

[poster777]

Обогреют инфракрасные лучи

Отопление крупнообъемных, высоких помещений являет­ся дорогостоящим и энергетически непростым делом. Депо и ангары, заводские корпуса и ремонтно-механические цехи, автобазы и гаражные хозяйства, здания вокзалов, выставоч­ные павильоны, склады, крытые рынки, спортивные и концертные залы имеют нередко внушительные объемы.
Весь нагретый воздух в данных помещениях, согласно зако­нам физики, поднимается и скапливается наверху под потол­ком. И чтобы поддерживать нормальную температуру непос­редственно в рабочей зоне (до 2 м от пола) с помощью тра­диционных (конвективных) отопительных систем, требуются немалые энергозатраты.
В последние годы в мировой практике для отопления по­добных помещений с высокими потолками и неудовлетвори­тельной изоляцией все чаще с успехом применяют системы лучистого инфракрасного обогрева. Как показывает практика, такой способ наиболее эффективен при создании комфортныхусловий в этих помещениях и может дать до 80 % экономии затрат на отопление. Ведь в данном случае используется ло­кальный обогрев непосредственно людей и предметов в по­мещении, а не всего его воздушного объема.
Природа лучистого тепла такова, что его можно ощущать даже тогда, когда температура окружающего воздуха ниже нуля. Так, в солнечную погоду мы чувствуем тепло, находясь, напри­мер, на заснеженной поляне. Лучи солнца, проходя через ат­мосферу и попадая на поверхность любого предмета (камень, дерево, кожу человека), поглощаются и нагревают его.
Подобная картина наблюдается и в случае искусственного инфракрасного обогрева помещения, например, производ­ственного цеха. Здесь в первую очередь инфракрасными лу­чами нагревается пол, который затем отдает тепло воздуш­ному нижнему слою — непосредственно в рабочей зоне цеха. Кроме того, сам человек получает лучистое тепло, аналогич­ное солнечному. В таких условиях реальная температура воз­духа может быть, к примеру, снижена до 15 °С, а ощущаться будет — не менее 18 °С.
При этом нет никакой необходимости поддерживать такие же комфортные условия во всем объеме помещения. Правиль­ный подбор типа и количества обогревателей, схемы их раз­мещения позволят выбрать наиболее оптимальный вариант инфракрасной отопительной системы цеха. Кроме того, не тре­буется поддерживать рабочий режим отопления круглосуточ­но. Систему обогрева можно включить незадолго до начала рабочей смены — комфортный температурный режим в поме­щении устанавливается всего за несколько минут.
Недавно на одном из подмосковных предприятий теплосе­ти успешно опробована газовая инфракрасная отопитель­ная система Adrian-Rad новой конструкции. Предварительно проведен целый комплекс рабочих испытаний как на прибор­ных стендах предприятия, так и в производственных условиях.
Лучистый инфракрасный обогреватель Adrian-Rad выполнен в виде моноблочной конструкции и состоит из газовой инжек­торной горелки, присоединенной к жаропрочной трубе. Здесь же — в общем моноблоке — расположены две камеры: горе­ния и вентилятора. Металлическая труба при горении газа нагревается до рабочей температуры 400 — 600 °С и выполня­ет роль «темного» инфракрасного излучателя тепловой энер­гии (соответственно диапазону солнечного излучения).
Непосредственно над трубой закрепляется отражатель, вы­полненный из полированной нержавеющей стали высокого качества. Он позволяет, в соответствии с зонами обогрева, изменять направление лучистого теплового потока. Такое на­правленное тепловое излучение, подобно солнечным лучам, проникает через воздух и при попадании на поверхность твер­дых предметов нагревает их.
Сжигание горючей смеси происходит непосредственно в блоке горелки. В качестве газа-энергоносителя, который пода­ется через редуктор в камеру сгорания, может использовать­ся пропан-бутан или природный. Выделяющееся при этом теп­ло используется для поддержания рабочей температуры ме­таллической трубы — инфракрасного излучателя.
Блок горелки, и это надо отметить особо, сконструирован так, что в рабочем режиме обеспечивается оптимальный процесс горения с «дожитом» отработанных газов. Благодаря этому не только повышается кпд работы горелки, но и достигается весь­ма высокий уровень экологической эффективности всей систе­мы. Выбранный диапазон температуры нагрева излучателя обес­печивает наилучший экологический режим работы отопитель­ной системы. В этом диапазоне отсутствует вредное для чело­века корпускулярное излучение. Кроме того, такие отопительные системы имеют повышенный уровень пожарной безопасности.
Сама конструкция обогревателя может быть подвешена на высоте от нескольких до 25 метров или закреплена на стене цеха. Количество газовых инфракрасных обогревателей, их размещение, режимы включения и работы в крупнообъемном помещении могут быть различными и во многом зависят от конкретных условий отопления помещения. Для согласования их совместной работы газовые инфракрасные обогреватели Adrian-Rad снабжены специальными микропроцессорами, дат­чиками и общей системой сбора и обработки базы данных. Благодаря этому, а также возможности дистанционного управ­ления отопительная сеть может быть легко интегрирована в существующую систему энергохозяйства предприятия. Это позволяет осуществлять мониторинг и регулирование всей сети обогрева с единого диспетчерского пульта, отслеживать в режиме реального времени тепловые потери как в отдель­ных зонах, так и на всем объекте.
Для управления сетью инфракрасных обогревателей, уста­новленных на объекте, разработана комплексная систе­ма регулирования Multi-Rad, включающая ряд блоков и под­систем. Это дает возможность реализовывать все выгоды мониторинга, управления и диагностики инфракрасных ото­пительных систем на уровне последних достижений компь­ютерных технологий. Так, микропроцессорный блок позво­ляет анализировать и оптимизировать отопительные режи­мы на основе эквитермического регулирования системы, вести архивацию и анализ базы данных.
При этом одна система управления (СУ) состоит из четы­рех самостоятельно программирующихся зон. Подключением 18 СУ можно формировать комплексную систему управления (до 72 зон), включающую до 576 обогревателей. Составной частью СУ является диспетчерский пункт с возможностью ди­станционного управления системы.
Для управления малыми независимыми зонами (помещени­ями) разработана аналоговая система Analog-Rad-З. Используя показания температурных датчиков, связанных с работой тайме­ров и термостатов, выбирают один из трех режимов работы сис­темы — комфортный, поддержания заданной температуры, неза­мерзающий (при минимально возможной температуре в поме­щении). В суточном интервале можно устанавливать до восьми временных диапазонов с разными режимами работы системы.
Каждая отопительная система снабжена датчиком для анали­за конвективной и лучистой составляющих тепла. Данные датчи­ка трансформируются затем в выходной сигнал для системы управления. Этим достигаются повышение эффективности всей отопительной системы, снижение затрат на ее эксплуатацию.
И еще одно дополнение. Система снабжена специальными дестратификаторами — устройствами для повышения комфорта в помещении, а главное—для экономии затрат (расхода газа) при отоплении. Это устройство, предназначенное для возврата в ра­бочую зону поднимающегося теплого воздуха, имеет двенадца­тиуровневый (по мощности) вентилятор, термостат включения, регулируемые решетки для изменения направления воздуха. Дополнительная экономия энергии при использовании этого, в общем-то, несложного устройства составляет не менее 10 %.
Проведенные испытания, эксплуатация уже первых установлен­ных систем инфракрасного обогрева выявила заманчивые перспективы использования новинки. Во-первых, очень большая экономичность системы инфракрасных обогревателей. Как пока­зывает практика, основная экономия при ее применении дости­гается за счет снижения эксплуатационных затрат (в 3 — 4 раза). Это и понятно: новая система обогрева автономна и никак не связана с прокладкой и недешевым обслуживанием тепловых подземных трасс. Система легко монтируется и ремонтируется. Излучатели размещают в верхних частях помещения. Они не за­нимают рабочую площадь производственного помещения. При этом полностью исключается опасность ее замерзания.
Возможность автоматического регулирования работы систе­мы, выбора наиболее оптимальных режимов обогрева помеще­ний позволяет значительно сократить потребление энергоноси­телей (природного газа в 4 — 5 раз, электроэнергии в 8 — 12 раз).
Использование новинки дает немало выгод и с точки зре­ния создания комфортной среды в помещении. Ее отличает более равномерное распределение температуры в производ­ственной зоне, отсутствие движения пыли (в отличие от конвек­тивного обогрева), бесшумность в работе (в отличие от тепло­воздушных систем), возможность позонного и посменного ото­пления помещения, быстрое достижение оптимальных темпера­турных режимов, высокие экологические параметры среды.
Наконец, последний, но немаловажный фактор — окупае­мость инфракрасных систем. Она в 2 — 3 раза выше окупае­мости традиционных систем отопления. Уже сегодня суще­ствуют проекты, при которых переход на газовые инфракрас­ные излучатели, например, с централизованных угольных или дизельных котельных окупался всего за 10 — 12 месяцев од­ного отопительного периода.
Новинка прошла весь цикл испытаний, она сертифицирова­на в России. Получены сертификаты соответствия, пожарной безопасности, санитарно-эпидемиологическое заключение, раз­решение Гостехнадзора России. Первые системы инфракрас­ного отопления уже установлены и используются для обогре­ва крупнообъемных помещений в ряде регионов России. От­зывы о работе данной системы — самые положительные.

А.В. ЛАБУНСКИЙ,
г. Москва

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin