И наконец, светлые излучатели оборудуются специальной каталитической сеткой, которая дополнительно снижает образование вредных веществ, в частности СО.
ЛЕКЦИЯ
Системы лучистого отопления
Проблема обогрева помещений большой высоты успешно решается путем создания систем лучистого отопления, например, отопления при помощи инфракрасных лучей. Этот способ применяют для
Это способ известен давно, но не получал доселе распространения по причине низкой эффективности и дороговизны такого способа.
Полная классификация газовых инфракрасных обогревателей выделяет светлые высокотемпературные (с температурой излучения выше 1000°С), светлые среднетемпературные (800–1000°С), низкотемпературные каталитические (600–800°С), темные (400–600°С) и супертемные (200–400°С) излучатели. Однако от специалистов-практиков в основном можно услышать только о светлых и темных излучателях. К первым из них относят все системы с температурой излучения выше 800°С, а ко вторым – с температурой излучения до 600°С (А-Т 1.209). По сути, отличительным признаком светлых и темных систем является наличие открытого пламени на выходе. Если таковое присутствует, системы лучистого обогрева называются светлыми, а в противном случае – темными.
Газовое инфракрасное отопление – обогрев с помощью световых потоков. При использовании газового инфракрасного отопления желаемая температура создается за счет поглощения излучения предметами, находящимися в зоне действия лучей.
Преимущества газового инфракрасного отопления:
|
|
|
· сокращение времени проектирования. Проект газификации с использованием системы инфракрасного (ИК) обогрева не содержит общестроительного и тепломеханического разделов, обязательных при проектировании газовых котельных;
· отсутствие промежуточных теплоносителей. Газификация коттеджа с инфракрасным отоплением не требует прокладки теплотрассы и газопровода. Стоимость газификацииуменьшается, т. к. оборудование для циркуляции и нагрева теплоносителей (газовые тепловентиляторы, котлы) не устанавливается;
· экономия топлива. В сравнении с другими видами обогрева газовое инфракрасное отопление расходует ресурсы в 3-5 раз экономнее. При газификации объектов с применением систем инфракрасного обогрева потребление газа сокращается на 30%;
· сокращение расходов на электрическую энергию и обслуживание оборудования. В среднем инфракрасный обогреватель потребляет 100-150 кВт. Каждый газовый теплогенератор (горелка) выходит на рабочую мощность в течение 10 минут. В сравнении с другими системами отопления ИК-обогрев расходует на 25-30% меньше энергии;
· поэтапный ввод или отключение. Газификация предприятий и жилых домов с ИК-отоплением позволяет планировать ввод газового оборудования в эксплуатацию поэтапно;
|
|
|
· простое управление системой. Газовое инфракрасное отопление позволяет программировать индивидуальные параметры обогрева и точно настраивать температурный режим;
· локализированный обогрев. Газовые инфракрасные излучатели нагревают не окружающий воздух, а поверхность объектов. Направленное газовое инфракрасное отопление поддерживает тепло на требуемых участках.
Инфракрасные обогреватели, предназначенные как для для мобильного использования в качестве дополнительного источника тепла, так и для отопления дачи, гаража, палатки или мастерской. Для работы мобильного газового обогревателя требуется только - баллон пропана.
Схема устройства и работы газового инфракрасного обогревателя представлена ниже. Отличные технические характеристики газовых обогревателей позволяют говорить как о высокой эффективности устройств, так и об их экономичности. К слову, бытовые приборы можно подключать и к газовым магистралям. В таком случае стоимость 1 гигакаллории тепла будет ещё дешевле.
Высокая экономичность инфракрасного оборудования объясняется просто – его высокая излучающая способность позволяет нагревать поверхности напрямую, а не посредством конвекции через воздушные слои. Именно поэтому обогреватели такого типа можно использовать не только внутри дома, но и в полуоткрытых помещениях (палатки, беседки и т.д.) и даже на открытом воздухе.
|
|
|
Для регулировки температуры конструкцией обогревателя предусмотрен управляющий вентиль, а также система клапанов. Последние, в комплексе с устройствами защиты, отключают подачу газа на керамические панели в случае сбоев в работе или опрокидывания устройства. В следующем видео подробно рассмотрен вопрос как подключать и эксплуатировать газовый инфракрасный обогреватель:
Расчет инфракрасного отопления заключается в выборе схемы размещения источников излучения, выяснении мощности и тепловой нагрузки на систему. Процесс расчета инфракрасного отопления состоит из следующих этапов:
· определение параметров и характеристик помещения. Расчет инфракрасного отопления осуществляется с замерами площади объекта и стен, примыкающих к отапливаемым и не отапливаемым комнатам, определяется материал, используемый для ограждающих конструкций;
· расчет тепловой нагрузки. Выполняется по экспериментальным усредненным значениям тепловых удельных нагрузок на обогреваемые поверхности. Величина теплового потока зависит от мощности газовых инфракрасных обогревателей, их КПД и площади отапливаемого помещения;
|
|
|
· определение потерь тепловой энергии. Расчет инфракрасного отопления учитывает естественные и вынужденные теплопотери помещения.
· расчет температуры воздуха внутри помещения. Для ИК-отопления среднее значение температуры воздуха, циркулирующего внутри помещения, принимается ниже конвекционного на 3-5°С;
· определение температур ограждающих конструкций. При расчете инфракрасного отопления температура ограждающих конструкций не является постоянной величиной, т. к. одни объекты расположены в зоне прямого воздействия излучения, а другие в области рассеянного;
· расчет числа и схемы расположения излучателей. Расчет инфракрасного излучения учитывает мощность и порядок размещения горелок подачи газа. Размещение излучателей зависит от требуемой плотности и равномерности нагревания поверхности пола и стен;
· определение необходимого воздухообмена и выбор приточно-вытяжной вентиляции. Расчет воздухообмена проводится на основании СНиП 2.04.05-91, регламентирующих требования к отоплению и вентиляции.
Светлые излучатели
В светлых инфракрасных обогревателях газ под давлением подается через форсунку в рабочую камеру горелки, где смешивается с также поступающим туда воздухом; сгорание смеси происходит на излучателе из керамических пластин. Для усиления эффекта обогрева, его целенаправленности и снижения теплопотерь над излучателем располагается отражатель из жаропрочной стали или алюминия. Отражатель может быть изолирован от потолка теплоизоляцией.
Именно эти обогреватели наиболее эффективны для обогрева таких объектов, как стадионы, другие открытые площадки и помещения с очень высоким потолком . Их активно применяют для оттаивания вагонов и самолетов . Недостатками светлых систем газового инфракрасного обогрева принято считать их относительную пожароопасность. Они редко используются в помещениях с потолком ниже 7 м. При монтаже светлых излучателей необходимо соблюдать технические требования к размещению горелок на удалении от горючих материалов.
Работают светлые излучатели, как и все остальные газовые инфракрасные аппараты, на сжиженном и природном газе. При этом гомогенное горение на керамической насадке в светлых излучателях обеспечивает практическое отсутствие вредных веществ в продуктах сгорания. На рынке этот тип оборудования представлен, например, продукцией немецкой фирмы GoGas, излучателями итальянской фирмы Fraccaro и выпускаемыми в России по немецкой технологии аппаратами ОАО «Сибшванк».
В отдельный тип светлых систем можно выделить переносные инфракрасные обогреватели, такие как испанские Soleado или российские ИГТ-15 «Тибет», порой весьма элегантного дизайна (на высокой цилиндрическом держателе с отражателем в форме диска), которые чаще других находят применение на открытых и полуоткрытых площадках кафе, у отдельных столиков на приусадебных частных участках.
Если в темных излучателях присутствует обычная газовая горелка, то в светлых излучателях газовоздушная смесь сначала тщательно перемешивается в камере смешения, а затем распределяется по многочисленным порам насадки с очень развитой поверхностью.
В этом случае можно говорить о практически гомогенном горении. А именно степень перемешивания газ – воздух и определяет химический недожог и образование СО. Количество СО также очень зависит от коэффициента избытка воздуха. При его повышении содержание СО уменьшается. При настройке горелки эту величину можно подкорректировать, и по этому и разница в показателях не такая заметная. Однако такая коррекция не проходит бесследно. Увеличение коэффициента избытка воздуха приводит к снижению термического КПД темного излучателя. В любом случае, поскольку речь идет о количестве вредных веществ, то можно говорить, что по СО светлые и темные излучатели имеют более или менее соизмеримые показатели.
Сам процесс горения в светлых излучателях, или в данном случае окисления, т.к. видимого пламени просто нет, идет при относительно низкой температуре – порядка 900С0.
Напомним, что в ядре факела обычной газовой горелки температура составляет минимум 1500С0. Поскольку именно температура горения топлива определяет образование NOx (происходит окисление азота, находящегося в воздухе), то совершенно очевидно, что светлые излучатели имеют значительное преимущество в этом вопросе.
И наконец, светлые излучатели оборудуются специальной каталитической сеткой, которая дополнительно снижает образование вредных веществ, в частности СО.
Длительный опыт применения светлых излучателей в Европейских странах нашел свое воплощение в Европейских нормах, в которых говорится, что на каждый кВт установленной мощности светлых излучателей достаточно удалять всего 10 м3 воздуха из помещения, в котором эти излучатели установлены. Причем это может осуществляться, как принудительно, так и за счет естественного воздухообмена.
Именно такое качественное горение обеспечивает возможность такого широкого использования светлых излучателей, которые эксплуатируются в Европе уже более 50 лет. За все это время никаких отрицательных воздействий на здоровье людей замечено не было.
Дымовые газы от светлых излучателей также не остаются в объеме цеха, а отводятся полностью за его пределы опосредованно вместе с вентиляционным или инфильтрационным воздухом.
Темные излучатели
Газовый факел в темных системах инфракрасного обогрева скрывается внутри трубы излучателя, изготовленного из алюминия или жаропрочной стали. Темные системы лучистого обогрева бывают модульными, блочными или ленточными. Модульные эффективно применяются для организации зонного обогрева – отдельных рабочих мест, столиков кафе. Ленточные обогреватели можно собирать в длинные системы, вытягивающиеся под потолком в различных конфигурациях, в соответствии с требованиями обогрева и геометрическими характеристиками помещения. По возможностям компоновки темные системы газового инфракрасного обогрева подразделяют также на короткие (6–24 м) и длинные (до 350 м). Короткие излучатели могут быть прямыми (или линейными) и U-образной формы, по числу излучателей (прямых) – одинарными и двойными. Мощность коротких систем обычно находится в диапазоне 10–60 кВт, мощность длинных – до 500 кВт. Кроме того, существует возможность собирать из блочных инфракрасных обогревателей относительно длинные системы различной конфигурации с большим числом горелок, подключенных на один дымосос. Примером оборудования такого типа может служить система CoRayVac фирмы Roberts Gordon.
Темные системы газового инфракрасного обогрева находят применение для обогрева кафе, цехов и других производственных помещений с потолком ниже 7 м (3-5 м). Некоторые из них допускается монтировать на потолке высотой 2 м, при рекомендуемой высоте монтажа 2,4 м. Темные «инфракрасники» успешно применяются также для обогрева сельскохозяйственных помещений.
На российском рынке темные инфракрасные обогреватели представлены продукцией крупнейших зарубежных производителей: Roberts Gordon (США), GoGas (Германия), Pender (Германия), Fraccaro (Италия), Sistema (Италия), а также отечественными – производства ОАО «ИЭМЗ «Купол»».
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 107; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!