На главную

Статьи, публикации, архив номеров  

«     2018     2017  |   2016  |   2015  |   2014  |   2013  |   2012  |   2011  |   2010  |   2009  |   2008  |   »
«     Январь  |   Февраль  |   Март  |   Апрель  |   Май  |   Июнь  |   Июль  |   Август  |   Сентябрь  |   Октябрь  |   Ноябрь  |   Декабрь     »

Наука для практики

01.02.2010 Совершенствование систем радиационно-конвективного отопления на основе газовых инфракрасных излучателей

 

Совершенствование систем радиационно-конвективного отопления на основе газовых инфракрасных излучателей

 

В последнее время широкое применение находят системы отопления на основе газовых инфракрасных излучателей. Эти системы применяются в качестве альтернативы или дополнения к традиционным системам воздушного и водяного отопления. Основное преимущество систем отопления с применением газовых инфракрасных излучателей – энергосберегающий эффект.

 

Газовые инфракрасные излучатели, которые наиболее широко применяются в практических условиях, подразделяются на два типа:

• высокоинтенсивные (светлые) газовые инфракрасные излучатели (ВГИИ), температура теплоотдающей поверхности которых составляет 800–1 200 °С;

• низкоинтенсивные (темные) газовые инфракрасные излучатели (НГИИ) с температурой теплоотдающей поверхности 100–550 °С.

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, а при температуре от 800 до 1 200 °С – в диапазоне от 2–2,5 до 2,5–3,5 мкм [1].

Светлые газовые инфракрасные излучатели значительно дешевле по сравнению с темными. Эксплуатационные затраты у этого типа излучателей также меньше. Однако в действующих в настоящее время, к примеру, в России нормативных документах существуют ограничения по допустимой плотности теплового потока [2].

Из-за меньших размеров (в 5–10 раз) и более высокой температуры теплоотдающей поверхности плотность теплового потока у светлых излучателей значительно больше, чем у темных. Чтобы уменьшить плотность теплового потока, необходимо увеличивать высоту подвеса излучателей, а при увеличении высоты подвеса всегда возрастает установочная мощность системы отопления, т. е. увеличиваются расход газа, затраты на систему и эксплуатационные расходы в целом.

Развитие современного производства характеризуется большими площадями, внутри которых основное место занимают производственные площадки с большим количеством технологического оборудования. Пребывание людей на производстве носит неравномерный характер. Традиционные конвективные системы отопления для таких помещений, по оценкам специалистов, недостаточно эффективны как с точки зрения создания комфортных условий, так и по технико-экономическим показателям.

Эти обстоятельства требуют использования новых, более эффективных решений в области радиационно-конвективных систем отопления, к числу которых относятся и системы отопления на основе газовых инфракрасных излучателей. Их преимущество состоит в передаче части тепловой энергии от теплогенератора к объекту посредством электромагнитного излучения.

На сегодняшний день задача по созданию радиационно-конвективной системы отопления, совмещающей требования по обеспечению нормируемых параметров микроклимата в помещении и энергоэффективности, для рассматриваемого типа помещений окончательно не решена. Поэтому актуальной является разработка новых решений радиационно-конвективных систем отопления, обеспечивающих требуемое качество микроклимата в зоне нахождения человека и технологического оборудования при минимальных энергозатратах.

Исследования специалистов были направлены на изучение систем отопления с применением в качестве нагревательных приборов газовых инфракрасных излучателей. Одним из результатов выполненных исследований стало сравнение двух систем.

1-й вариант: система отопления с применением темных газовых инфракрасных излучателей, состоящая из 40 излучателей. Установочная мощность такой отопительной системы с учетом коэффициента загруженности (Кз) – 2 МВт. Затраты на нее составляют от 2 800 000 до 3 700 000 рос. руб. в зависимости от типов систем автоматического управления, дымоудаления и условий их применения [3].

2-й вариант: система отопления с применением светлых газовых инфракрасных излучателей. Она состоит из 30 излучателей. Установочная мощность системы отопления – 1 380 кВт. Затраты на нее составляют от 1 500 000 до 1 900 000 рос. руб. (также в зависимости от типов систем автоматического управления, дымоудаления и условий их применения).

Исходя из существующих санитарно-технических норм большинство потребителей отдает предпочтение системам отопления с применением в качестве нагревательных приборов темных газовых инфракрасных излучателей, хотя эти системы дороже в два и более раза, чем системы отопления на основе светлых газовых инфракрасных излучателей.

Нами разработан и предлагается 3-й вариант: локальная система отопления с использованием двух типов газовых инфракрасных излучателей – светлых и темных. Светлые были размещены над технологическим оборудованием и в местах кратковременного пребывания людей, а темные – в местах длительного пребывания людей, над ремонтной площадкой. Система состоит из 22 светлых газовых инфракрасных излучателей и 10 темных, установочная мощность отопительной системы с учетом Кз – 1 512 кВт.

Затраты на нее составляют от 1 750 000 до 2 300 000 рос. руб. (в зависимости от типов автоматических систем управления, дымоудаления и условий их применения).

Таким образом, на примере действующего цеха площадью 5 515 м2 при рассмотренном варианте применения светлых газовых инфракрасных излучателей в комбинации с темными экономическая эффективность повышается на 40–50 % (на основе сравнения стоимости 1-го и 3-го вариантов систем отопления при полной их комплектации) и на 20–30 % – при эксплуатации (рис. 1, 2).

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

 

Сергей ГОЛЯК, профессор, доктор технических наук,
Виктор ПЯТАЧКОВ, аспирант (ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет», РФ)

 

Литература

 

1. Брамсон М. А. Инфракрасное излучение нагретых тел. – М.: Наука, 1964.

2. СТО НП «АВОК», 4.1.5 – 2006 г. «Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями».

3. Каталог фирмы ROBERTS GORDON.

 

Контакты

Беларусь: 220121, г. Минск
а/я 72
Тел.: +375 (17) 385-94-44,
385-96-66

Факс: +375 (17) 392-33-33
Gsm: +375 (29) 385-96-66 (Vel)

Е-mail: energopress@energetika.by
E-mail отдела рекламы:
reklama@energetika.by

© ОДО Энергопресс, 2003—2009. Все права защищены.
Мониторинг состояния сайта
Создание сайта Атлант Телеком