В рамках данной статьи рассматриваются преимущества и недостатки применения светлых инфракрасных газовых излучателей на производственных объектах, а также отражаются современные тенденции в разработке современных светлых инфракрасных излучателей с точки зрения повышения эффективности работы инженерных систем топливно-энергетического комплекса в России [1].
Ключевые слова: лучистое отопление, теплогазоснабжение, инфракрасные газовые излучатели.
Согласно СП «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» светлый газовый инфракрасный излучатель представляет собой излучатель с открытой атмосферной горелкой, не имеющей организованного отвода продуктов горения и температурой излучающей поверхности более 600°С [2].
К системам газового лучистого отопления также относят и темные излучатели, которые служат предметом сравнения со светлыми излучателями. Темный газовый инфракрасный излучательпредставляет собой газовый излучатель с вентиляторным газогорелочным блоком с организованным отводом продуктов горения за пределы помещения и температурой излучающей поверхности менее 600°С [2].
К преимуществам применения светлых инфракрасных газовых излучателей, как правило, относят их высокую интенсивность и относительно острый угол излучения, что позволяет применять их для локального обогрева рабочих мест и избегать расхода лишней энергии на те участки производственного объекта, которые не требуют обогрева.
Также, ввиду сравнительно меньшей площади теплообмена и более высокой интенсивности излучения светлых излучателей, представляется возможной установка данного оборудования на большей высоте относительно поверхности пола (когда в случае с темными излучателями эта высота ограничивается помещениями от 4 до 6 м).
Удаление источника излучения от потребителя, в случае применения темных излучателей, приводит к снижению эффективности системы отопления в целом, т. к. при прохождении инфракрасного излучения через более объемный слой воздуха происходит увеличение потерь на рассеивание [3].
Еще одним преимуществом светлых излучателей можно считать простоту их конструкции, что обеспечивает сравнительно меньшие габариты и массу в отличии темных излучателей. Ввиду отсутствия сложного электронного блока управления процессом горения, снижается вероятность его поломки. Исключаются проблемы, связанные с прогоранием излучающей трубы и поломкой вытяжного вентилятора. Исходя из этого, определяется более длительный срок службы светлых излучателей в сравнении с темными. Период эксплуатации современных светлых излучателей доходит до 20 лет, что в 2–3 раза больше, чем у темных. Простота конструкции, совместно со сравнительно большей интенсивностью излучения позволяет добиться более низких затрат на эксплуатацию оборудования, а также снизить стоимость капитальных вложений при покупке и монтаже данного типа излучателей.
Светлые излучатели в среднем на 10–15 % экономичнее по потреблению газа за счет исключения потерь тепла с уходящими газами, потребляют меньше электроэнергии и создают меньше шума, поскольку вообще не имеют вентиляторов. Кроме того, они надежнее в эксплуатации, так как не имеют подвижных частей [4].
Но несмотря на большое количество преимуществ, светлые лучистые обогреватели обладают и рядом минусов (уступая при этом темным излучателям). В частности, из-за острого угла облучения, поверхность пола не получает достаточное количество энергии для ее аккумуляции, что не позволяет более равномерно нагревать воздух в объеме производственного помещения.
Помимо этого, тёмные излучатели обладают более высоким уровнем пожаробезопасности, ввиду того, что процессы горения происходят в полностью закрытом пространстве при оснащении излучателя системой удаления дымовых газов, тогда как у светлых излучателей процессы горения происходят непосредственно на излучающей поверхности, т. е. открыто и небезопасно. Ввиду этого, к установке и применению светлых излучателей предъявляются более серьезные требования по пожарной безопасности. Так, светлые излучатели запрещаются к применению в помещениях с повышенной запыленностью.
Помимо этого, процессы открытого горения несут в себе выделение вредных веществ непосредственно в помещение, где установлен светлый излучатель, что несет в себе необходимость учитывать объемы вредных выделений в проекте общеобменной вентиляции.
Стоит упомянуть, что при производстве современных светлых газовых лучистых обогревателей заводы-изготовители горелочного оборудования стремятся сократить тепловые потери, образующиеся за счет удаления уходящих газов и теплопроводных свойств конструкции излучателей. Также, на пути повышения эффективности работы данного типа излучателей, инженеры-конструкторы применяют методы математического моделирования, позволяющие описать закономерности формирования и распространения воздушно-тепловых потоков до реализации продукта на производстве [5]. Помимо этого, разработчики производят тепловизионное исследование работы обогревателей на реальных объектах применения с целью определения недостатков работы данной модели и совершенствования его конструкции в будущем.
По итогу обзора положительных и отрицательных сторон светлых газовых инфракрасных излучателей можно сделать вывод о том, что нет универсальных решений по установке и подбору конструктивного типа систем газового лучистого отопления. В связи с этим, мероприятия по внедрению лучистого отопления на каждый отдельный промышленный объект требует индивидуального подхода с учетом всех производственных условий, особенностей и нюансов.
Литература:
- Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
- СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
- Сравнение различных типов излучателей. — Текст: электронный // gogas.su: [сайт]. — URL: http://gogas.su/sravnenie-razlichnyh-tipov-izluchateley/ (дата обращения: 29.11.2020).
- Пелипенко, В. Н. Газовые горелки инфракрасного излучения: учеб. пособие / В. Н. Пелипенко, Д. Ю. Слесарев.– Тольятти: Изд-во ТГУ, 2012.– 118 с.:
- Ермолаев А. Н. Повышение эффективности работы систем газового инфракрасного обогрева производственных зданий: дис.... канд. техн. наук. Пензенский гос. ун-т архитектуры и строительства, Пенза, 2018.
