Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями

Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями относятся к категории систем лучистого обогрева, обеспечивающих формирование микроклимата за счет прямого теплового излучения и вторичного излучения от нагретых поверхностей пола и оборудования, и представляют собой один из наиболее совершенных как с точки зрения возможности обеспечения требуемых параметров теплового режима, так и с точки зрения экономической эффективности способов отопления помещений и зданий различного назначения. При обогреве отдельных рабочих мест и зон, открытых и полуоткрытых площадок применение лучистых систем практически не имеет альтернативы.

НП «АВОК» при участии Института медицины труда РАМН разработан стандарт СТО НП АВОК 4.1.5–2006 «Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями». Стандарт согласован с Управлением государственного пожарного надзора МЧС России.

Основным элементом систем лучистого отопления и обогрева является газовый инфракрасный излучатель (ГИИ), включающий газогорелочный блок, элементы с нагреваемой при сжигании газа теплоизлучающей поверхностью, теплоотражающий экран, системы управления и безопасности.

Используются ГИИ следующих типов:

• «светлые», с открытой атмосферной газовой горелкой, не имеющей организованного отвода продуктов горения;
• «темные», с вентиляторным газогорелочным блоком, отводом продуктов сгорания за пределы помещения.

«Светлые» ГИИ имеют тепловую мощность от 3 до 40 кВт и температуру излучающей поверхности более 600 0 C.

Вентиляция помещений с ГИИ, не оборудованных системой отвода продуктов сгорания в атмосферу, может быть естественной или механической. Для удаления продуктов сгорания могут быть использованы системы общеобменной или местной вентиляции. Система вентиляции должна обеспечивать удаление из помещения всего объема продуктов сгорания от ГИИ. Подача воздуха в помещения с ГИИ должна быть организована таким образом, чтобы обеспечивать поступление приточного воздуха на рабочие места без перемешивания с продуктами сгорания.

Конструкция «темных» излучателей предусматривает отвод продуктов сгорания за пределы помещения, в том числе от группы излучателей через общий газоход, который в случае необходимости может быть присоединен к дымососу.

«Темные» излучатели могут быть трех типов: локальные, локально-модульные, центральные газовоздушные. Конфигурация и размеры систем с локально-модульными и центральными газовоздушными ГИИ определяют в зависимости от объем-но-планировочных решений отапливаемого помещения или участка.

Локальные «темные» ГИИ имеют тепловую мощность от 20 до 40 кВт и температуру излучающей поверхности менее 600 0 C.

Локально-модульные «темные» ГИИ имеют тепловую мощность до 500 кВт и температуру излучающей поверхности не более 350 0 C. От локальных ГИИ отличаются тем, что теплоизлучающие трубы состоят из прямых и угловых модулей, с помощью которых может быть собрана система лучистого отопления большой длины и различной конфигурации. Модули соединяются по схеме, которая позволяет обеспечить равномерную температуру излучающей поверхности по всей длине излучателя. Для протяженных систем возможна последовательная установка нескольких газогорелочных блоков.

Центральные газовоздушные «темные» ГИИ имеют тепловую мощность излучателей до 3000 кВт и температуру излучающей поверхности не более 250 0 C. В излучающих трубах циркулирует смесь продуктов сгорания и рециркуляционного воздуха, объем смеси в 5–10 раз превышает количество воздуха, поступающего в газогорелочный блок. Системы лучистого отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями имеют следующие основные преимущества:

• высокий уровень тепловой комфортности. Системы с газовыми инфракрасными излучателями формируют благоприятный тепловой микроклимат, характеризующийся равномерным распределением температуры воздуха в объеме помещения, теплой поверхностью пола, превышающей температуру окружающего воздуха на 4–8 0 C, умеренным тепловым облучением;
• возможность поддержания условий теплового комфорта при пониженной по сравнению с нормируемой для традиционных систем температуре воздуха в рабочей зоне;
• малую подвижность воздуха в помещении, что сокращает перенос пыли и вредных выделений;
• бесшумность работы;
• незамерзаемость;
• малую инерционность;
• возможность полной автоматизации и гибкость управления;
• сокращение расхода теплоты на отопление и вентиляцию при применении газовых инфракрасных излучателей обеспечивается за счет возможности понижения температуры воздуха, поддерживаемой в помещении, существенного сокращения объема воздуха, нагреваемого до необходимой температуры при локальном обогреве рабочих мест и отдельных зон помещения, малой инерционности и гибкости управления систем; высокого, не менее 92 %, общего коэффициента полезного действия излучателей. В результате стоимость энергоресурсов, используемых на отопление производственных зданий, может быть сокращена в 2,5–3 раза;
• отсутствие промежуточного теплоносителя, снижение издержек на его подготовку, перекачивание по трубопроводам, а также обслуживание и ремонт теплотрасс; сокращение сроков монтажа.

Выбор типоразмеров и мощности, а также размещение излучателей для отопления помещения и обогрева рабочих мест производят в соответствии с рекомендациями предприятий – производителей оборудования с учетом необходимости соблюдения требований пожарной и санитарной безопасности.

Системы отопления и обогрева с ГИИ должны быть оборудованы системой управления, обеспечивающей:

• отключение подачи газа при срабатывании систем автоматической пожарной защиты (системы противодымной защиты, пожарной сигнализации и пожаротушения и т. п.);
• отключение подачи газа при недопустимом отклонении давления газа от заданного;
• возможность дистанционного (от щита управления, установленного в доступном месте) отключения всех излучателей;
• поддержание требуемой температуры в рабочей зоне помещения. В системах следует применять специальные датчики, интегрально реагирующие на сочетание температуры воздуха и радиационной температуры помещения.

Газогорелочные блоки газовых инфракрасных излучателей должны быть оборудованы средствами автоматической защиты, обеспечивающими отключение газовых инфракрасных излучателей и прекращение подачи газа при нарушении режимов работы или выходе из строя газовых инфракрасных излучателей.

Системы отопления и обогрева должны быть сблокированы с системой местной или общеобменной вентиляции, исключающей возможность пуска и работы системы обогрева при неработающей вентиляции.

Минимальная высота установки излучателей определяется в соответствии с требованиями пожарной безопасности и санитарно-гигиеническими требованиями.

Необходимые для обеспечения требуемых параметров микроклимата теплопроизводительность системы и количество из-лучателей при проектировании систем лучистого отопления определяют расчетом, приведенным в [1]. При размещении ГИИ целесообразно объединять их в группы в зависимости от функционального назначения участков.

На открытых или полуоткрытых площадках следует применять ветроустойчивые конструкции ГИИ с защитой от атмосферных осадков.

Варианты размещения ГИИ при отоплении помещений приведены на рисунке. При этом конкретные места установки, высота подвеса, шаг расстановки и угол наклона излучателей определяются в каждом конкретном случае в соответствии с характеристиками ГИИ.

Для систем отопления и обогрева с ГИИ характерно наличие поля интенсивного излучения со стороны излучателей, напряженность которого нормируется для головы и других частей тела человека в зависимости от температуры воздуха в помещении, продолжительности работы и других факторов [2]. При проектировании систем с ГИИ следует обязательно учитывать специфику инфракрасного отопления при расчете установочной мощности системы, выборе конструкций излучателей и схемы их размещения в помещении.

Для предупреждения неблагоприятного воздействия инфракрасного излучения на организм человека интенсивность теплового облучения при отоплении и обогреве должна быть:

• не выше 15 Вт/м 2 на поверхности незащищенных участков головы при температуре воздуха, соответствующей нижней границе допустимых величин, указанных в [2];
• не выше 25 Вт/м 2 на поверхности туловища, рук и ног человека при температуре воздуха, соответствующей нижней границе оптимальных величин, указанных в [2];
• не выше 50 Вт/м 2 на поверхности туловища, рук и ног человека при температуре воздуха, соответствующей нижней границе допустимых величин, указанных в [2].

ГИИ должны размещаться таким образом, чтобы не создавать прямого воздействия инфракрасного излучения на глаза человека в секторе рабочего обзора.

Сантехнические работы Тюмень

Преимущества газового инфракрасного отопления помещений

Преимущества газового инфракрасного отопления помещений

Желаемая температура создается за счет поглощения излучения предметами, находящимися в зоне действия лучей.

Преимущества газового инфракрасного отопления:

• – сокращение времени проектирования. Проект газификации с использованием системы инфракрасного (ИК) обогрева не содержит общестроительного и тепломеханического разделов, обязательных при проектировании газовых котельных ;
• – отсутствие промежуточных теплоносителей. Газификация коттеджа с инфракрасным отоплением не требует прокладки теплотрассы и газопровода. Стоимость газификации уменьшается, т. к. оборудование для циркуляции и нагрева теплоносителей /газовые тепловентиляторы, котлы/ не устанавливается;
• – экономия топлива. В сравнении с другими видами обогрева газовое инфракрасное отопление расходует ресурсы в 3 – 5 раз экономнее. При газификации объектов с применением систем инфракрасного обогрева потребление газа сокращается на – 30,0 %;
• – сокращение расходов на электрическую энергию и обслуживание оборудования. В среднем инфракрасный обогреватель потребляет 100,0 – 150,0 кВт. Каждый газовый теплогенератор /горелка/ выходит на рабочую мощность в течение – 10 минут. В сравнении с другими системами отопления ИК-обогрев расходует на 25,0 – 30,0 % меньше энергии ;
• – поэтапный ввод или отключение. Газификация предприятий и жилых домов с ИК-отоплением позволяет планировать ввод газового оборудования в эксплуатацию поэтапно ;
• – простое управление системой. Газовое инфракрасное отопление позволяет программировать индивидуальные параметры обогрева и точно настраивать температурный режим ;
• – локализированный обогрев. Газовые инфракрасные излучатели нагревают не окружающий воздух, а поверхность объектов. Направленное газовое инфракрасное отопление поддерживает тепло на требуемых участках.

Боитесь разморозки? Есть альтернатива +7-932-2000-535

Расчет инфракрасного отопления

Расчет инфракрасного отопления заключается в выборе схемы размещения источников излучения, выяснении мощности и тепловой нагрузки на систему. Процесс расчета инфракрасного отопления состоит из следующих этапов:

• – определение параметров и характеристик помещения. Расчет инфракрасного отопления осуществляется с замерами площади объекта и стен, примыкающих к отапливаемым и не отапливаемым комнатам, определяется материал, используемый для ограждающих конструкций ;
• – расчет тепловой нагрузки. Выполняется по экспериментальным усредненным значениям тепловых удельных нагрузок на обогреваемые поверхности. Величина теплового потока зависит от мощности газовых инфракрасных обогревателей, их КПД и площади отапливаемого помещения ;
• – определение потерь тепловой энергии. Расчет инфракрасного отопления учитывает естественные и вынужденные теплопотери помещения.

Отопление и водоснабжение – многогранный инженерный процесс,

требующий знаний и умений ПРОФЕССИОНАЛА.

Проясним Вашу ситуацию и ответим на вопросы бесплатно +7-9322-000-535

Сантехнические работы Тюмень

Особенности и виды инфракрасных газовых горелок

Инфракрасная газовая горелка – отличный выбор для отопления гаража, теплицы или какого-либо промышленного помещения. Данные устройства являются одними из самых экономически выгодных.

Изначально планировалось, что они будут использоваться в загородных домах, где доступ к другим источникам отопления ограничен. Тем не менее благодаря высокой эффективности их стали применять даже там, где есть печное или другое отопление.

ИК горелка – что это?

Инфракрасную керамическую газовую горелку широко применяют благодаря ее высокой эффективности и теплоотдачи. Они работают на природном газе, поступающем из централизованной сети или баллона.

[box type=”fact”]Суть работы агрегата основана на преобразовании тепловой энергии в излучение в инфракрасном спектре.[/box]

Подобные установки характеризуются малым весом, а значит высокой мобильностью. В своей конструкции они могут иметь два разных вида излучателя: металлический или керамический.

Такие горелки прекрасно подходят для отопления бытовых помещений, их можно использовать на открытом воздухе и в других местах, с хорошей вентиляцией.

Достоинства и недостатки

Инфракрасная газовая горелка является компактным и простым устройством. С его подключением каждый человек может справиться самостоятельно без каких-либо проблем за несколько минут.

К преимуществам газовой горелки инфракрасного излучения можно отнести такие характеристики, как:

• высокая надежность – конструкция агрегата достаточно проста, поэтому вероятность поломки минимальна;
• излучатели способны прослужить долгое время, а ресурс устройства превышает тридцать лет;
• маленькие габариты походных излучателей позволяют с легкостью положить их в дорожную сумку;
• экономичность – у ГИИ расход газа невелик, поэтому подобные устройства выгоднее электрических вариантов особенно при постоянном обогреве больших помещений;
• данные агрегаты являются одними из самых безопасных отопительных устройств;
• высокая эффективность нагрева.

Схема устройства газовой горелки.

Конечно же, у данного прибора есть и свои минусы.

К ним следует отнести следующие:

• наличие открытого огня;
• работа аппарата основана на сжигании кислорода, поэтому его целесообразно использовать в хорошо проветриваемых помещениях;
• самый главный минус агрегата – запах от обогревателя.

Прежде, чем решать использовать подобный обогреватель, необходимо взвесить все плюсы и минусы. Как следует из информации, приведенной выше, не в каждом случае применение данного аппарата является целесообразным.

На рабочем месте в помещении с хорошей циркуляцией воздуха ГИИ – отличный выбор, а вот в замкнутых пространствах лучше рассмотреть другие варианты.

[box type=”info”]Использование ГИИ в проветриваемых помещениях обусловлено их вредом для здоровья из-за сжигания газа. Само инфракрасное излучение никаких негативных эффектов не оказывает.[/box]

Следует отметить, что все негативные эффекты с использованием устройства связаны исключительно с неправильной эксплуатацией.

Существует несколько требований, рекомендуемых к выполнению:

• длительность работы агрегата не должно превышать двенадцати часов;
• если обогреватель подключен к магистральной сети, первое включение лучше осуществлять в присутствии специалиста;
• аппарат необходимо обезопасить от случайного прикосновения человека, так как температура его работы составляет 900 градусов.

Принцип работы устройства

Аппарат работает в инфракрасном диапазоне длин волн. Для такого типа излучения воздух прозрачен, поэтому излучение его не нагревает. Греются только окружающие предметы, поглощающие инфракрасные лучи, в результате они становятся источником тепла.

В связи с особенностями работы прибора, он оказывается весьма эффективным в больших просторных помещениях по сравнению с другими обогревателями, например, электрокотлом.

Такие устройства позволяют с легкостью обогреть комнаты с высокими потолками, так как энергия не тратится на нагрев воздуха.

Источником инфракрасных лучей в аппарате является керамическая перфорированная панель. Она нагревается до необходимой температуры, при которой начинает излучать электромагнитные волны.

Устройство инфракрасной газовой горелки.

Плавная регулировка инфракрасной горелки позволяет настроить ее для каждой конкретной задачи. Благодаря высокой эффективности, подобные аппараты прекрасно подходят для установки на открытых площадках кафе, на верандах, в беседках и в больших цехах.

Кроме всего прочего в обогревателе предусмотрена защита от утечки газа. В этих целях устанавливается специальный клапан. Данный элемент располагает чувствительной термопарой. Если ветер или какое-либо другое внешнее воздействие затушит пламя, подача газа прекратится.

Информация относительно принципа работы устройства дана исключительно для ознакомления и понимания основ функционирования горелки. Изготавливать самодельный котел отопления с инфракрасной горелкой крайне не рекомендуется.

Дело в том, что даже в самых простых агрегатах, не отличающихся высокой стоимостью, стоит множество датчиков, контролирующих процесс работы котла.

Обязательно устанавливается датчик обратной тяги, предотвращающий задувание пламени, датчик перегрева, утечки газа, термодатчик, регулирующий температуру теплоносителя, а также термостат.

Чтобы все перечисленные элементы эффективно работали в тандеме, необходимо правильно написать управляющую программу для микроконтроллера. Даже человеку, разбирающемуся в программировании, понадобится несколько недель плотной работы над ПО.

Стоит отметить, выше перечислены лишь задачи, которые необходимо решить для организации управления котлом. Расчет тепловой части может оказаться и вовсе непосильным трудом. В этом деле существует множество тонкостей, учет которых является необходимым.

Кроме всего прочего, стоит иметь в виду, ни одна газовая служба не позволит подключить несертифицированное газовое оборудование. И это правильно, ведь цена ошибки в данном вопросе слишком высока.

Более того, даже в заводские аппараты лучше не «влезать внутрь» без соответствующей подготовки.

Виды и марки горелок

Существует несколько категорий излучателей в зависимости от назначения и способа установки. В зависимости от конструкции бывают настенные излучатели, потолочные газо-керамические, напольные модели, настольные варианты.

В зависимости от назначения бывают туристические обогреватели для палатки. Данные устройства отличаются малыми габаритами и работают на баллонном газе. Комплектуются одноразовыми баллонами.

[box type=”info”]Бытовые варианты могут использоваться не только в качестве дополнительного источника отопления, но и как основной нагреватель. Благодаря ИК излучению тепло после их включения ощущается сразу.[/box]

Промышленные обогреватели являются самыми эффективными и позволяют отапливать помещения площадью 80-90 квадратных метров. Устанавливаются на потолке, а расстояние до обогреваемой поверхности может составлять до 8 метров.

Чертеж горелки инфракрасного излучения.

Кроме того, существуют инфракрасные газовые котлы, позволяющие полностью отапливать жилое помещение. Они достаточно эффективны и безопасны в использовании. Котлы с керамической горелкой более эффективны в сравнении с электрическими вариантами.

Выбирая подобный агрегат, следует обращать внимание на такие параметры, как: расход газа, основное предназначение, эффективность излучателей, безопасность использования, производительность.

Среди моделей пользующихся наибольшей популярностью можно выделить:

• российский бренд Ballu;
• китайский производитель Kovea;
• аппараты польской сборки Timberk.

Наиболее дешевым вариантом, конечно же, являются китайские продукты. Их стоимость ниже других аналогов более, чем на 30%. На этом все преимущества аппаратов данного производителя заканчиваются.

Стоит отметить, что китайские модели отличаются невысокой надежностью и не подлежат ремонту после поломки. В связи с этим не стоит соблазняться низкой стоимостью. Лучше отдать предпочтение более надежным производителям.

Инфракрасные газовые горелки являются оптимальным вариантом для отопления больших помещений. За счет того, что они не нагревают воздух, их эффективность оказывается существенно выше, чем у электрических аналогов.

Такие аппараты широко используются не только в отоплении жилых помещений, но и для обогрева веранды, беседки, открытых площадок в кафе и ресторанах. Благодаря простоте использования и высокому КПД данные аппараты быстро завоевали популярность на рынке отопительных приборов.