Тепло в больших объемах

Как известно, отопление больших помещений является энергетически непростым делом. Заводские корпуса и производственные цеха, автобазы и гаражные хозяйства, депо, ангары и другие объемные помещения имеют нередко внушительные объемы и не очень хорошую теплоизоляцию. В связи с этим на подмосковном предприятии «Тепловодомер», входящем в группу предприятий «Мытищинская теплосеть», была успешно завершена апробация газовых инфракрасных отопительных систем Adrian-Rad новой конструкции.

Нагретый воздух в помещениях, согласно законам физики, поднимается вверх и скапливается под потолком. И требуются немалые энергозатраты, чтобы поддерживать нормальную температуру непосредственно в рабочей зоне (до 2 м от пола) с помощью традиционных отопительных систем.

В последние годы в мировой практике для отопления подобных помещений с высокими потолками и неудовлетворительной изоляцией все чаще применяются системы т.н. «лучистого инфракрасного» обогрева. Такой обогрев, как показывает практика, является наиболее эффективным при создании комфортных условий в крупных помещениях и может дать до 80% экономии затрат на отопление. Ведь в этом случае происходит локальный обогрев непосредственно людей и предметов, а не всего воздушного объема.

Солнышко лучистое…

Как известно, природа лучистого тепла такова, что его можно ощущать даже тогда, когда температура воздуха ниже нуля. Так, в солнечную погоду мы чувствуем тепло, находясь на заснеженной поляне. Лучи солнца, проходя через атмосферу и попадая на поверхность любых предметов, поглощаются и нагревают их.

Подобная картина наблюдается и в случае искусственного инфракрасного обогрева, к примеру, производственного цеха. Здесь инфракрасными лучами в первую очередь нагревается пол, который затем отдает тепло нижнему воздушному 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, а также схемы их размещения позволит выбрать наиболее оптимальный вариант инфракрасной отопительной системы цеха. Кроме того, не требуется поддерживать рабочий режим отопления круглосуточно. Полное включение системы может производиться незадолго до начала рабочей смены: комфортный температурный режим в помещении устанавливается всего за несколько минут.

Трудно не согласиться с мнением о целесообразности использования подобных отопительных систем в отечественных условиях.

Путевка в жизнь

Новая система прошла целый комплекс рабочих испытаний, как на приборных стендах предприятия, так и в производственных условиях. Конструктивно лучистый инфракрасный обогреватель Adrian-Rad выполнен как моноблочная конструкция и состоит из газовой инжекционной горелки, присоединенной к жаропрочной трубе. Здесь же – в общем моноблоке – расположены камера горения и камера вентилятора. Металлическая труба в процессе горения газа нагревается до рабочей температуры и исполняет роль т.н. «темного» инфракрасного излучателя тепловой энергии (аналогично диапазону солнечного излучения). Непосредственно над трубой закрепляется отражатель, выполненный из полированной нержавеющей стали высокого качества, который позволяет изменять направление лучистого теплового потока в соответствии с зонами обогрева. Такое направленное тепловое излучение, подобно солнечным лучам, проникает через воздух и при попадании на поверхность твердых предметов нагревает их.

Экономно и экологично

Сам процесс сжигания газа происходит в блоке горелки. В качестве газа-энергоносителя, который подается через редуктор в камеру сгорания, может использоваться природный газ пропан-бутан. Выделяющееся при этом тепло используется для поддержания рабочей температуры металлической трубы – инфракрасного излучателя.

Блок горелки сконструирован так, что в рабочем режиме обеспечивается оптимальный процесс горения с «дожигом» отработанных газов. Благодаря этому не только повышается КПД работы горелки, но и достигается весьма высокий уровень экологической эффективности всей системы.

Здесь же надо сказать, что 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.

Конструкция 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 производственного помещения.

Для согласования их совместной работы газовые инфракрасные обогреватели Adrian-Rad снабжены специальными микропроцессорами, датчиками, а также сетью сбора и обработки базы данных. Благодаря этим моментам, а также возможности дистанционного управления, отопительная система может быть легко интегрирована в существующую схему энергохозяйства предприятия. Это позволяет осуществлять мониторинг и регулирование всей системы обогрева с единого диспетчерского пульта, отслеживать в режиме реального времени тепловые потери, как в отдельных зонах, так и на всем объекте.

Удобно и практично

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.

Для управления малыми независимыми зонами (отдельными помещениями) разработана аналоговая система Analog-Rad-3. Используя показания температурных датчиков, связанных с работой таймеров и термостатов, можно выбрать один из трех режимов работы системы – комфортный, режим поддержания заданной температуры, незамерзающий (при минимально возможной температуре в помещении). В суточном интервале можно устанавливать до 8-ми временных диапазонов с разными режимами работы. Вдобавок к этому каждая отопительная система снабжена датчиком для анализа конвективной и лучистой составляющих тепла. Данные датчика трансформируются в выходной сигнал для системы управления.

Этим достигается повышение эффективности всего отопительного комплекса, снижение затрат на его эксплуатацию.

И еще одно дополнение. Система снабжена специальными дестратификаторами – устройствами для повышения комфорта в помещении и экономии затрат (расхода газа) при отоплении. Это устройство, предназначенное для возврата в рабочую зону поднимающегося теплого воздуха, имеет 12-ти уровневый (по мощности) вентилятор, термостат включения, регулируемые решетки для изменения направления воздуха. Дополнительная экономия энергии при использовании этого достаточно несложного устройства составляет не менее 10%.

Проведенное испытание – эксплуатация уже первых установленных систем инфракрасного обогрева выявила характерные положительные моменты использования новинки.

Во-первых, это радикальная 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 весьма недешевым обслуживанием тепловых подземных трасс. Система легко монтируется и ремонтируется. Излучатели размещаются в верхних частях помещения и 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 параметров, 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, когда переход на газовые инфракрасные излучатели, например, с централизованных угольных или дизельных котельных, окупался всего за 10–12 месяцев одного отопительного периода.

В настоящее время 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. Имеющиеся отзывы о работе новой системы – положительные.