Системы инфракрасного (лучистого) отопления

Тепло — это один из самых важных компонентов климата. Доказано, что производительность труда работников напрямую зависит от комфортных микроклиматических условий на рабочем месте. Анализ постоянных затрат на производство показывает, что зимой около 1/4 из них составляют затраты на обогрев помещений. Это очень весомый показатель в структуре затрат любого предприятия. В условиях суровых российских зим, постоянно растущих цен на энергоносители, не стабильной экономической ситуации у предприятий возникает необходимость поиска более экономичных источников тепла.

Отопление инфракрасными излучателями в России до сих пор принято считать нетрадиционным, хотя этот способ находит все более широкое распространение в Российской Федерации.

Основной результат внедрения систем лучистого отопления — ощутимая экономия затрат на отопление при более комфортном распределении тепла.

Основной принцип инфракрасного (лучистого) отопления - принцип теплового излучения. Тепловое излучение — это переход тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой. Количество переданного тепла зависит от ряда факторов (физических свойств самих тел, их взаимного расположения, температуры их поверхностей и др.)

Примером передачи тепла от одного тела другому с помощью излучения можно представить Солнце и Землю. Тепло, передаваемой излучением Солнца, проходит через космический вакуум и атмосферу, достигает Земли и нагревает ее поверхность именно в результате излучения. Нагретое тело излучает тепловую энергию в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитных волн, вследствие чего температура этого тела уменьшается, и если какое-нибудь тело подвергается тепловому излучению, то его температура увеличивается.

Применение инфракрасного отопления благоприятно сказывается на человеке. При определенной интенсивности теплового потока его воздействие вызывает приятное тепловое ощущение у человека. При лучистом обогреве человеческое тело отдает большую часть избыточного тепла путем конвекции окружающему воздуху, имеющему, как правило, более низкую температуру. Такая форма теплоотдачи действует освежающе и благоприятно влияет на самочувствие.

Различия традиционной и инфракрасной систем отопления

В традиционных системах отопления конвективного типа (радиаторы, конвекторы , регистры и др.) температура воздуха у потолка заметно выше, чем в районе пола, т.к. теплый воздух поднимается вверх. Это приводит к неравномерному распределению температуры по высоте помещения и непроизводительным потерям тепла в районе кровли. Эти факторы заставляют проектировщиков увеличивать мощность отопительной системы (рис. 1).

Рис.1. Различия между традиционной и инфракрасной системами отопления

В установках лучистого отопления направленное излучение подается в нижнюю зону помещения. Тепло в этом случае передается напрямую обогреваемым поверхностям, а не воздуху, то есть отсутствует необходимость добавления мощности установки в расчете на высоту помещения. Отсутствие застоя подогретого воздуха в районе кровли способствует сокращению потерь тепла и созданию более комфортных условий микроклимата. Температура воздуха может быть немного ниже расчетной, в то время как поверхности стен и оборудования имеют температуру выше, что в целом дает такое же ощущение комфорта для человека.

В традиционных конвективных системах нагрев происходит в 2 ступени: сначала нагревается теплоноситель, а затем воздух помещения. Это уменьшает КПД и значительно сокращает мощность отопительной системы. Системы лучистого отопления не нуждаются в промежуточном теплоносителе. Их принцип — прямой нагрев. При использовании центрального отопления потери тепла неизбежны.

В системах с газовыми инфракрасными излучателями (ГИИ) источник тепловой энергии сгорает непосредственно на месте его использования, поэтому потери при передаче тепла на расстояние отсутствуют (рис. 2).

Рис. 2. Потери при транспортировке тепла

Отопительные системы инфракрасного излучения дают широкую возможность регулирования параметров их работы под каждый конкретный объект: от поддержания температуры на необходимом уровне до программирования режима работы системы в разрезе недели с выделением рабочего времени, ночных часов и режима выходного дня. Такая гибкость позволяет значительно уменьшить общие затраты на отопление.

Принцип действия инфракрасного (лучевого) отопления

Инфракрасное отопление осуществляется при помощи инфракрасных излучателей. Излучатель вырабатывает, формирует в пространстве и направляет тепловое излучение в зону обогрева. Оно попадает на пол, стены, технологическое оборудование и людей, находящихся в зоне действия инфракрасного излучения, поглощается ими и нагревает их.

Поток излучения, поглощаясь поверхностями, одеждой и кожей человека, создает тепловой комфорт без повышения температуры окружающего воздуха. Воздух практически прозрачен для инфракрасного излучения, он нагревается за счет вторичного тепла, т.е. конвекции от конструкции и предметов, нагретых излучением.

Системы газового инфракрасного отопления используются для отопления промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений, открытых и полуоткрытых площадок различного назначения, помещений, функционирующих короткое время, например, спортивных манежей, теннисных кортов, частично защищенных от ветра, монтажных участков, строительных площадок, террас, кафе и т.д. Кроме того, инфракрасные системы можно задействовать в различных технологических процессах, таких как сушка, термообработка и т.д.

Излучатели монтируются под потолком (высотой от 4 м), не занимая полезной площади, их небольшой вес не нарушает статику строительных конструкций. Инфракрасные излучатели подразделяются на «светлые» и «темные». «Светлые» — с температурой на поверхности от 700 до 1000°С, по длине волны они ближе к видимому свету.

Излучатели с температурой поверхности около 400°C называются «темными».

Рассмотрим принципы действия «светлых» и «темных» инфракрасных излучателей. Инфракрасные излучатели и первого и второго типов, как правило, размещают внутри самого помещения, но возможна их установка на открытом воздухе (при условии, что излучатель защищен от ветра).

Там, где требуется обогреть максимальную площадь относительно невысокого помещения, рекомендуются излучатели «темного» типа.

Для «светлых» излучателей необходимо подведение газа и электричества. В «светлых» излучателях точно дозированное количество газа поступает в смесительную трубу, где он смешивается с воздухом, превращаясь в легковоспламеняемую смесь (газ-воздух). Она равномерно распределяется в смесительной камере, предварительно подогревается и затем попадает на керамическую плитку. Тысячи маленьких отверстий плитки обеспечивают процесс низкотемпературного горения.

Сама плитка при этом нагревается до температуры 900°С. Количество выбросов вредных продуктов сгорания при низкотемпературном горении незначительно, поэтому местной и общеобменной вытяжной вентиляции достаточно для применения этого типа инфракрасных обогревателей. Каждый излучатель постоянно контролируется датчиком контроля горения.

Рис. 3. Принцип работы газового инфракрасного излучателя «светлого» типа

При отсутствии газа, напряжения в сети или прерывания горения автоматически срабатывает газовый электромагнитный клапан. Все эти процессы обеспечивает микропроцессорный блок управления процессом розжига и контроля горения. Давление поступающего газа поддерживается на постоянном уровне посредством электромагнитного клапана-редуктора.

Для «темных» излучателей необходимо кроме газовой и электрической подводки оборудовать отдельный воздуховод для отвода продуктов сгорания.

Газ, проходя через комбинированный газовый клапан, смешивается с воздухом и поступает в специальную смесительную камеру, где образуется горючая смесь. Она проходит через керамическую плитку и зажигается на ее передней поверхности. Пламя и продукты сгорания равномерно распределяются по всей длине излучающей трубы, обеспечивая приятное тепловое ощущение.

Несгоревшие остатки выводятся при помощи вентилятора в системе отвода отходящих газов, которая монтируется отдельно для каждого излучателя. Система безопасности и регулирования работы аналогична применяемой для «светлых» излучателей: утечка газа невозможна. Принцип работы «темного» газового излучателя представлен схематично на рис. 4.

Рис. 4. Принцип работы газового инфракрасного излучателя «темного» типа

Системы отопления с ГИИ допускается применять в помещениях категории взрывопожароопасности В2, B3, B4; Д и Г, кроме зданий IVa и V степени огнестойкости. Рекомендации по применению систем обогрева с ГИИ разработаны АВОК, одобрены и рекомендованы к применению Главным управлением стандартизации, технического нормирования и сертификации Минстроя России.

Системы инфракрасного отопления имеют ряд неоспоримых преимуществ перед традиционными системами отопления. К этим преимуществам можно отнести следующее:

  1. температура воздуха ниже за счет эффекта обогрева только поверхностей, а не объема воздуха, при котором количество затрачиваемой энергии меньше, чем в традиционной системе централизованного отопления;
  2. отсутствует движение воздуха и пыли, образующейся при различных технологических процессах, что благоприятно сказывается на общем микроклимате в помещении;
  3. тепло направлено непосредственно в нижнюю зону помещения, поэтому самая высокая температура у пола и технологического оборудования, по этой причине установки лучистого отопления широко применяются в помещениях большой высоты;
  4. обогрев поверхностей, а не объемов, позволяет обогревать отдельные зоны или рабочие места без необходимости отопления всего помещения;
  5. возможность поддерживать различную температуру в различных зонах, что невозможно в системах конвекционного обогрева;
  6. отпадает необходимость строительства котельных и прокладки теплотрасс;
  7. отсутствие постоянного обслуживающего персонала;
  8. минимальные потери тепла;
  9. исключено замерзание системы отопления;
  10. быстрый прогрев помещений (15–30 мин после включения).

ООО «Энерго-Н» имеет большой опыт проектирования, монтажа и обслуживания газовых инфракрасных излучателей.

По Вашему запросу мы готовы :

  • сделать технико-экономическое обоснование установки инфракрасных излучателей,
  • выполнить проектную и рабочую документацию по установке инфракрасных излучателей,
  • выполнить поставку излучателей, а также оборудования и материалов для их эффективной работы,
  • выполнить монтажные работы,
  • выполнить пуско-наладочные работы,
  • взять оборудование на сервисное обслуживание.

Расчитать стоимость лучистого отопления

Контактная информация

603000, Россия,
Нижний Новгород
ул. Сафронова, 5

тел.: +7 920 056-2-888

2913834@mail.ru