Как экономить на отоплении производственного помещения. 

размещено в: Новости, Статьи | 0

Инфракрасное отопление или как экономить на отоплении производственного или складского помещения. 

Для любого руководителя рано или поздно встает вопрос экономии при отоплении производственного помещения. Строительство котельной для отопления производственного цеха – весьма дорогостоящее мероприятие и в ряде случаев, первичные затраты на строительство источника теплоснабжения дополняются затратами на обслуживание, персонал, запасные части для целого перечня оборудования. Кроме того, при расчете системы отопления, например, однообъемного

производственного помещения с высотой потолков выше 6 м, расчет производится исходя из достижения общей температуры в цехе.

Принцип естественной конвекции
Принцип естественной конвекции

При этом, нагреваемый традиционной системой отопления воздух стремиться вверх, максимально концентрируясь в верхней точке, а поступающий холодный воздух стремится вниз, образуя так называемую, естественную конвекцию.

 

На данном рисунке представлено естественное смешение тепловых потоков в помещении.

Помимо этого, при организации отопления традиционными системами не учитывается, что наибольшая температура концентрируется под потолком, что не позволяет говорить о таком решении, как самом экономичном и энергоэффективном. Также, при такой системе отопления, не возможно организовать зональное отопление, при котором обогреваться будут только рабочие зоны (зоны работы персонала).

Системы промышленного инфракрасного отопления.

Для решения указанных особенностей и проблем были разработаны системы промышленного инфракрасного отопления. Рассмотрим (упрощенно) базовые принципы работы данной системы: как правило (в 95% случаев применения) под потолком размещается инфракрасный излучатель – устройство, генерирующее своей работой тепловой поток, который при помощи отражателей, в виде инфракрасного потока (Внимание! Не путать с сверхвысокочастотным  излучением (СВЧ-излучением)), направляется непосредственно в рабочую зону, обогревая поверхности, попадающие в зону работы излучателя, персонал, а также стены, пол и иные поверхности. Нагретые таким образом поверхности, в свою очередь передают тепло окружающему воздуху. Инфракрасное отопление по принципу работы аналогично естественному солнечному обогреву, при котором больше всего нагреваются поверхности в зоне работы.

Отличие: конвективное отопление и инфракрасное отопление.
Отличия: конвективное отопление и инфракрасное отопление.

Основные виды и типы систем промышленного инфракрасного отопления: 

Керамические излучатели.

Наибольшее распространение как на территории Республики Беларусь, так и стран Таможенного союза получило оборудование, относящееся к «светлым» инфракрасным излучателям или как их еще часто называют – керамическим излучателям (не путать с керамическими и кварцевыми обогревателями предназначенными для отопления бытовых помещений).

Керамические излучатели - sunrad
Керамические излучатели — Fraccaro Sunrad

Керамические излучатели — отличаются простотой исполнения, легким монтажом и возможностью установки практически под любым углом. Также их отличает широкий спектр применения, начиная от отопления рабочих мест и заканчивая технологическим

нагревом помещений.

Принцип работы инфракрасного отопления на базе «светлого» излучателя заключается в сжигании газо-воздушной смеси на поверхности керамической плитки. При сгорании смеси, температура на поверхности может достигать крайне высоких температур (до 900 – 1000 С), из-за чего плитка приобретает характерный красный (раскаленный) цвет. Отсюда и пошло название – «светлый». Ограничением для установки таких излучателей могут являться – пожароопасность здания, размещения в помещениях где могут храниться легковоспламенимые и взрывоопасные вещества, помещения с высокой степенью запыленности. Также существуют ощутимые ограничения по минимальной высоте подвеса (не менее 4 метров, для самых маломощных излучателей).

Трубчатые инфракрасные излучатели.

Трубчатые излучатели - Panrad
Трубчатые излучатели — Panrad

Более совершенными в техническом исполнении, являются трубчатые инфракрасные излучатели. Представляют собой горелочный блок, оснащенный излучающей трубой, отражателями и системой дымоотведения. Воздух, поступающий по трубе с улицы, смешивается с газом и поджигается в газовом блоке. Тепловой поток горячего направляется по трубе (наиболее часто имеющую U-образную форму) и возвращается в горелочный блок, где выполнив предварительный разогрев поступившей порции холодного воздуха (рециркуляция дымовых газов) – выбрасывается через трубу на улицу.

Отличаются более высокой степенью безопасности, как за счет температуры нагрева излучающей трубы (порядка 200 С), так и за счет вытяжного вентилятора, обеспечивающего работу излучателя под разрежением и обеспечивающего принудительное дымоудаление. Такая система обеспечивает пассивную безопасность работы излучателя, так как исключает возможность попадания дымовых газов в нагреваемое помещение. Широкий спектр предлагаемых излучателей позволит обеспечить любую потребность клиента.

Ленточные инфракрасные излучатели.

Ленточный инфракрасный излучатель является одним из наиболее технически совершенных способов обогреть производственное здание.

Ленточные излучатели Girad
Ленточные излучатели Fraccaro Girad

Представляет из себя более мощный и совершенный горелочный блок – располагаемый преимущественно на наружной стене здания, на высоте рабочей установки излучателя – не менее 5 метров. Продукт сгорания, проходя через излучающую трубу, длина которой может достигать 300м. (!) возвращается в наружный газовый блок и как и в предыдущем случае, после предварительного разогрева поступающего воздуха, выбрасывается в атмосферу.

Исходя из того, что мощность горелочного блока может достигать 300 кВт, ленточный излучатель способен выполнить обогрев достаточно крупного производственного участка. При этом нет необходимости содержать штат персонала, обслуживание горелочного блока и самого излучателя осуществляется с периодичностью 1-2 раза в год, а также отсутствует необходимость периодической закупки множества запасных частей для различного оборудования, как в случае строительства котельной Также отсутствует необходимость в строительстве специализированного помещения.

Инфракрасные водяные/паровые излучатели.

В отдельных случаях на предприятии уже имеется котельная, но требуется оптимизация системы отопления с целью уменьшения эксплуатационных затрат и расходов на ТЭР (топливно-энергетические ресурсы). В данном случае не имеет значения, на каком виде топлива работает котельная, так как в качестве теплоносителя будет выступать вода или пар – нагреваемые котельной.

Водяные инфракрасные излучатели Fraccaro waterstrip
Водяные инфракрасные излучатели Fraccaro Waterstrip

Принцип работы весьма прост и надежен – нагретая вода или пар поступает в излучатель от источника теплоснабжения, которым в данном случае может выступать топочная или котельная. При первоначальном изучении может казаться, что такой излучатель выполняет функцию обычного радиатора, если бы не ряд различий.

Во-первых, принцип работы у обычного радиатора преимущественно конвективный. Соотношение конвективно-радиационного обогрева в отопительном радиаторе составляет 80/20, в то время как, в инфракрасном излучателе это соотношение противоположное 20/80.

Во-вторых, излучатель работает по тому же принципу, как и иные инфракрасные излучатели, соответственно ему присущи те же преимущества, что и для остальных типов инфракрасных излучателей.

В-третьих, использование инфракрасного водяного излучателя возможно в тех случаях, когда использование иных типов излучателей – не допускается (например, в помещениях с высокой степенью пожароопасности).

Ярким примером может являться использование инфракрасного водяного излучателя в цеху, предназначенном для покраски крупногабаритной техники. Помимо преимущества зонального отопления рабочей зоны персонала, излучатели исполняли технологическую роль. Нагревая окрашиваемую поверхность, излучатели положительно влияли на технологический процесс покраски (краска наносилась на теплую металлическую поверхность) и ускоряли процесс сушки окрашиваемой поверхности.

Помимо вышеуказанных типов излучателей, существуют специализированные решения для обогрева объектов животноводства (птичники, фермы и т.д.); технологические излучатели – используемые в технологических процессах; специализированные профильные решения – такие, как система разморозки перевозимого сырья в вагонах.

Автоматизация работы инфракрасного отопления.  

Простая автоматика - зонд и пульт управления.
Простая автоматика Fraccaro — зонд и пульт управления.
Полностью автоматизированная система управления инфракрасными излучателями.
Полностью автоматизированная система управления инфракрасными излучателями Fraccaro Franet.

Как и в случае выбора типов и моделей самих излучателей, Заказчику предлагается целый перечень типов автоматизации работы инфракрасных излучателей. Для всех типов излучателей доступно как наиболее простая автоматика в виде теплового реле и шарового термодатчика, так и более сложные типа. Так, например, возможна установка модулей, объединяемых в единую сеть, с выводом данных на компьютер оператора и с возможностью удаленного управления, а также подключением через сеть интернет к центру Технической поддержки (доступно не всем производителям).

В чем экономия?

Подводя итоги невозможно не указать причины, позволяющие существенно экономить при организации отопления производственных цехов:

  • система промышленного инфракрасного отопления является энергосберегающей и экономичной системой, при использовании которой возможно до 30% экономии по сравнению с системами воздушного отопления и до 70% по сравнению системами отопления от котельных, являющимися традиционными. При этом максимальный эффект может быть достигнут за счет отопления рабочих зон, участков и площадей, в которых отопление реально необходимо.
  • не требуется строительства специальных помещений (котельных, топочных) для установки газового блока, фундаментов, что соответственно снижает затраты и трудоемкость монтажных работ;
  • не требуется монтаж линий системы отопления заполненных водой или незамерзающими жидкостями, что соответственно снижает эксплуатационные затраты, затраты на строительство и обслуживание;
  • инфракрасное отопление исключает дополнительные затраты при эксплуатации (за исключением ежегодного сервисного обслуживания);
  • обеспечивается полное управление и контроль температуры, в том числе и путем зонального отопления, полностью исключены риски «заморозки» системы отопления;
  • обеспечивается возможность отопления отдельных зон в помещении без существенных модификаций и модернизаций существующего оборудования, с различными температурными графиками и с учетом производственного цикла;
    Пример зонального отопления
    Пример зонального отопления
  • обеспечивается значительная экономия топлива, как за счет энергоэффективности самого оборудования, так и за счет автоматизации процесса обогрева;

Дополнительные преимущества:

  • инфракрасное отопление минимизирует стратификацию воздуха, исключает естественную конвекцию, минимизирует перемещение пылевых потоков;
  • не используются пол и стены помещения, увеличивая полезную площадь при максимизации безопасности в использовании.
  • возможен установка и монтаж излучателей без наличия теплового пункта внутри помещения. В отдельных случаях может быть предложен к использованию парогенератор наружной установки или удаленный тепловой пункт;
  • бесшумная работа инфракрасных излучателей, способствующая более комфортным условиям труда;
  • отсутствие естественной конвекции и как следствие, отсутствие движение пыли в помещении.

Материал подготовлен для ОДО «ЭКСПЕРТЦЕНТР» для размещения в Производственно-техническом справочнике»
URL: http://www.expert.by/products/pts/

© Авторский материал. Перепечатка (полностью или частично) без ссылки на первоисточникзапрещена..