Научная статья на тему 'Особенности энергообмена в инфракрасном (лучистом) отоплении. Анализ энергетической эффективности инфракрасного отопления в промышленных зданиях'

Особенности энергообмена в инфракрасном (лучистом) отоплении. Анализ энергетической эффективности инфракрасного отопления в промышленных зданиях Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
819
127
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник МГСУ
ВАК
RSCI
Ключевые слова
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНФРАКРАСНОГО ОТОПЛЕНИЯ / EFFICIENCY OF INFRARED HEATING / АБСОЛЮТНО ЧЕРНОЕ ТЕЛО / ABSOLUTELY BLACK BODY / ИЗЛУЧАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ / EMISSIVITY / ОТРАЖАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ / REFLECTIVITY / ПОГЛОЩАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ / ИНФРАКРАСНЫЙ СПЕКТР / INFRARED SPECTER / ЭФФЕКТИВНАЯ ФОРМА РЕФЛЕКТОРА / EFFICIENCY OF THE REFLECTORS FORM / УСРЕДНЕННАЯ РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА / MEAN RADIANT TEMPERATURE / СУММАРНЫЙ ЛУЧИСТЫЙ КПД / SUMMARY EFFICIENCY OF IR EMISSION / ABSORBTIVITY

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Пшеничников В.М.

В последние годы все чаще для теплоснабжения промышленных зданий применяют инфракрасное газовое отопление. Этот тип отопления вызывает много вопросов на этапе выбора и проектирования. В статье показаны некоторые критерии оценки эффективности различных аппаратов ИК отопления.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PECULIARITY OF MUTUAL EXCHANGE OF THE ENERGY IN INFRARED HEATING. ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF INFRARED HEATING ON INDUSTRIAL BUILDING

Infrared gas heating is being used frequently for industrial buildings heating during past years. Many questions arise at the stage of design and equipment selection. The article describes several efficiency evaluation criteria of sorts of infrared equipment.

Текст научной работы на тему «Особенности энергообмена в инфракрасном (лучистом) отоплении. Анализ энергетической эффективности инфракрасного отопления в промышленных зданиях»

ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГООБМЕНА В ИНФРАКРАСНОМ (ЛУЧИСТОМ) ОТОПЛЕНИИ. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНФРАКРАСНОГО ОТОПЛЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЯХ

PECULIARITY OF MUTUAL EXCHANGE OF THE ENERGY IN INFRARED HEATING. ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF INFRARED HEATING ON INDUSTRIAL BUILDING

B.M. Пшеничников V. Pshenichnikov

ГК «Нортех»

В последние годы все чаще для теплоснабжения промышленных зданий применяют инфракрасное газовое отопление. Этот тип отопления вызывает много вопросов на этапе выбора и проектирования. В статье показаны некоторые критерии оценки эффективности различных аппаратов ИК отопления.

Infrared gas heating is being used frequently for industrial buildings heating during past years. Many questions arise at the stage of design and equipment selection. The article describes several efficiency evaluation criteria of sorts of infrared equipment.

1. Сложности оценки эффективности лучистого теплообмена

Оценка эффективности лучистого инфракрасного отопления различными специалистами зачастую диаметрально противоположна. Сторонников ничуть не меньше, чем противников. В этой статье, по возможности, будет рассмотрен тот самый «камень преткновения», о который запинаются как практикующие проектировщики, так и теоретики, описывающие этот метод теплообмена.

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 г. английским астрономом Вильямом Гершелем. Если сравнивать историю этого способа отопления с прочими, то это «новая история». Обычным ртутным термометром измерялась температура, которую дает солнечный свет, рассеянный через стеклянную призму. Самая высокая температура была достигнута за пределами красной части спектра - в инфракрасной области (в невидимой области).

Сегодня хорошо известно, что именно через этот диапазон инфракрасных, или «невидимых», световых волн мы получаем свыше 50 % солнечной энергии (можно проверить спектрометром в солнечный день). Инфракрасный теплообмен - это «архаичный», самый первичный принцип энергообмена между источником и потребителем теплоты. Причем этот вид теплообмена происходит со скоростью распространения электромагнитных волн. Это скорость света - самый быстрый способ транспортировки теплоты, и единственный вид теплообмена, который может проходить и в вакууме (т.е. в отсутствии материального теплоносителя). Стоит отнести это к преимуществу перед

7/)П11 ВЕСТНИК

_Z/2°ll_мгсу

прочими способами передачи теплоты? Мы не переносим макрообъемы нагретой текучей среды от источника к потребителю (посредством конвекции или теплопроводности с известной невысокой скоростью), а просто нагреваем поверхности посредством электромагнитных волн, спектр которых лежит в спектре природного солнечного излучения. И необходимо сразу сделать оговорку, что оценка эффективности этого вида теплообмена - сложный расчетный процесс, где надо учитывать не только все три известных способа передачи теплоты по методу сложного теплообмена, но и дополнительные факторы, которые влияют на оценку эффективности этого способа отопления. К этим факторам относятся: излучающая, отражающая и поглощающая способность различных материалов, и форма отражателя (рефлектора), поскольку он отвечает за то, насколько эффективно передается тепло в окружающее пространство (рассмотрим ниже). Сегодня есть много убедительных математических моделей этого вида теплообмена, но нет утвержденной методики, по которой можно было бы достоверно рассчитать эффективность этого способа отопления. И мало того, если попытаться рассчитать полезную теплоту способом прямого или обратного баланса, то выяснится, что его КПД никак не выше 75 % (покажем ниже), а в реалиях - это один из самых высокоэффективных способов передачи теплоты (если ориентироваться по расходу топлива на единицу отапливаемой площади). Доказательство - это реальный мониторинг расходов на теплоснабжение при использовании этого способа отопления на многих промышленных и сельскохозяйственных предприятиях. Убедительная математическая модель расчета эффективности приведена в статье «Тепловая нагрузка на системы лучистого отопления. Сравнительный анализ» [1]. Расчетами доказано, что при равнозначных условиях, суммарные теплозатраты на отопление при направленном на пол лучистом потоке будут меньше, чем у конвективной системы. За равнозначные условия принимались: одинаковая результирующая температура, отсутствие градиента температуры по высоте внутри помещения, наличие конвективной составляющей теплового потока при лучистом отоплении. Был проведен сравнительный расчет энергетических возможностей лучистого и конвективного отопления. Из расчетного анализа понятно, что чем выше инфильтрационные потери в помещении, тем экономичней лучистое отопление. Расчетная экономия суммарных теплозатрат составила в пределах 11 %, что для панельного низкотемпературного источника инфракрасного потока вполне нормальная и доказанная практикой величина. Надо отметить, что эта экономия тем выше, чем больше разница между температурой воздуха и радиационной температурой помещения (по терминологии [3] можно принять, как среднюю температуру всех облученных инфракрасным потоком поверхностей, обращенных в помещение).

Не все приборы лучистого отопления одинаковы. Рассмотрим один из приборов лучистого отопления, который применяется в основном в производстве - газовые инфракрасные нагреватели трубчатого типа.

Газовая горелка присоединена к трубе, в которой горит газо-воздушная смесь, нагревая её. Дымососный вентилятор удаляет продукты сгорания из помещения под разряжением. Прибор накрыт эффективным рефлектором, который отражает инфракрасный поток вниз. Это приборы потолочного размещения. Чем они отличаются от прочих инфракрасных приборов? Прежде всего, температура на этом инфракрасном аппарате гораздо выше - средняя 375 °С (на участке трубы у горелки - 550 °С, а на хвостовой части у дымососного вентилятора - 200 °С). Если ссылаться на закон Стефана-Больцмана при инфракрасном теплообмене, то понятно, что плотность потока излучения напрямую зависит от температуры в четвертой степени:

Е0 (QЛ) = а0Г4,

де: ^ - лучеиспускательная способность абсолютно черного тела (Вт/м2); (Го - постоянная Стефана-Больцмана, равная 5,67 • 10-8 Вт/(м2 • К).

Рис. 1. Вид инфракрасного газового нагревателя низкой интенсивности

Абсолютно черных тел в природе не бывает, поэтому полная формула с учетом степени черноты тела выглядит так:

Е = ÇcroT4 ,

где Ç - степень черноты излучающего тела (табличное значение от 0 до 1).

Рис.2 Длины электромагнитных волн инфракрасного спектра

Панельные инфракрасные нагреватели имеют температуру на поверхности не выше 140 °С. Средняя температура излучающей поверхности газового инфракрасного нагревателя на 235 °С выше, чем у панельного. Подставив значения в вышеуказанную

7/)П11 ВЕСТНИК _^/2отт_МГСУ

формулу, получаем, что плотность инфракрасного потока у трубчатых газовых нагревателей выше в 6,06 раза, чем у панельных инфракрасных нагревателей. Поэтому для промышленных помещений с большими инфильтрационными потерями и применяются газовые инфракрасные нагреватели такого типа. Подвесные панельные инфракрасные нагреватели более подходят для объемных общественных зданий с невысокими инфильтрационными потерями.

Рассмотрим спектр инфракрасного солнечного излучения, который идет сразу же за видимой частью солнечного спектра. Длина волны этого спектра находится в достаточно узкой области - от 0,7 до 10 мкм. Все выпускаемые промышленностью инфракрасные приборы делятся, прежде всего, по температуре излучающей поверхности, которая и является источником ИК излучения той или иной длины. Длина волны излучаемого ИК спектра находится в обратно пропорциональной зависимости от температуры излучающей поверхности. Чем выше температура, тем короче длина волны инфракрасного спектра.

Здесь имеет смысл рассмотреть некоторую санитарно-гигиеническую характеристику, чтобы развеять опасения людей, которые спрашивают о пригодности такого спектра инфракрасного потока для отопления производственных помещений с постоянным присутствием людей. Газовые трубчатые инфракрасные приборы низкой интенсивности дают спектр от 2 до 9 мкм. Это границы основного спектра солнечного инфракрасного потока, поэтому можно считать, что эта теплота вполне пригодна для всего органического и будет восприниматься, как природная. Но надо внимательно отнестись к уровню интенсивности (Вт/м2) инфракрасного потока. При превышении этого уровня можно получить натуральный солнечный удар. Если установленную мощность всех инфракрасных приборов разделить на отапливаемую ими площадь, то мы получим некий уровень интенсивности. Но это не тот расчетный уровень, который получает человек в зоне работы инфракрасного прибора. Это всего лишь удельная плотность теплового потока прямо под прибором, и к санитарным нормам расчета этот показатель не имеет никакого отношения. Но проверяющие инстанции считают именно этот показатель за уровень интенсивности облучения головы человека (по нормам он не должен превышать более 150 Вт/м2 из одного направления). Инфракрасные системы отопления применяются в высоких промышленных зданиях с высотой подвеса 6м и выше. Поскольку этот теплообмен имеет отношение и к волновой теории, то и все зависимости пространственного волнового распределения (например, видимого света) применимы и к инфракрасному потоку. Известно, что количество попадающего на облучаемую поверхность света обратно пропорционально квадрату расстояния между источником и объектом. Все лабораторные исследования подтверждают эту теоретическую зависимость (1/г2), а, значит, интенсивность потока уменьшается обратно-пропорционально квадрату расстояния от источника инфракрасного излучения. Если известный уровень интенсивности на высоте 6 м составляет 160 Вт/м2 (многие производители дают этот показатель), то при 12-ти метровой высоте подвеса инфракрасного прибора, уровень интенсивности излучения, попадающего на голову, составит всего 40 Вт/м2. Поэтому в высоких промышленных зданиях в зоне обитания интенсивность, как правило, не превышает установленных санитарных норм.

2. КПД инфракрасных приборов низкой интенсивности и его энергетическая

эффективность

Сразу надо сказать, что единой нормативной методики для расчета КПД инфракрасных газовых приборов нет. Лучистое отопление - это весьма сложный теплообмен

(включающий в себя все виды передачи теплоты). Как выяснить КПД прибора, чтобы утверждать, насколько он эффективен? Тепловой (или термический) КПД газового ПК обогревателя определяется достаточно просто. Прибор стоит в помещении, к нему подходит энергоноситель (в данном случае газ), который, сгорая, преобразуется в тепловую энергию, и все потери - это только потери теплоты с уходящими дымовыми газами. Все остальное можно считать полезно используемой теплотой. Тепловой КПД определяется:

Лт = ШптУ) - Qy.г.,

где: Qпг - низшая теплота сгорания природного газа (кДж/м3); N - количество природного газа (м3/ч); Qy г - количество теплоты, уходящее с дымовыми газами (кДж/м3) .

Как правило, тепловой КПД у современных ПК газовых аппаратов составляет от 85 до 92,5 %.Есть высококонденсационные аппараты, КПД которых доходит до 97 %. Уже хотя бы поэтому можно считать этот тип отопления очень энергоэффективным. Эти аппараты находятся прямо над отапливаемыми площадями, поэтому нет потерь на транспорт теплоты, нет потерь на перерегулирование и разбалансирование системы отопления, как у систем с промежуточным теплоносителем. Если рассчитать полезный КПД заводской котельной (с потерями на транспорт теплоты не выше 5 %) на основе конденсационного котла с погодозависимой автоматикой и регулируемыми тепловыми узлами в цехах, то вы получите цифру никак не выше 75 %. Слишком много этапов передачи теплоты, где на каждой ступени преобразования есть свои потери. Чтобы привести заводскую систему отопления к показателям КПД децентрализованного лучистого отопления, нужны очень капиталоемкие мероприятия. Требуется полная автоматизация всех ЦТП, всех тепловых приборов и калориферов по заданной внутренней температуре. Поэтому для реконструкции теплоснабжения промышленных предприятий очень часто выбирают именно газовые инфракрасные аппараты.

А теперь необходимо рассмотреть, как используется полезная теплота в приборах газового лучистого отопления. Под основной функцией прибора лучистого отопления понимается выделение в пространство помещения полезной лучистой энергии в количестве, достаточном для обеспечения комфорта обитателей этого помещения. Рассмотрим подробней весь процесс теплообмена между источником инфракрасного потока и отапливаемыми площадями. Максимально используемая полезная теплота составляет разницу между подведенным Брутто за минусом теплоты с уходящими дымовыми газами. В хороших инфракрасных аппаратах этот КПД составляет 92,5 %. Как эта теплота распределяется в отапливаемом пространстве? Самое время рассмотреть полный лучистый КПД аппарата. Опять же нет общеустановленных методик, но для того, чтобы сравнить один аппарат с другим инфракрасным аппаратом можно пользоваться простой методикой суммирования всех участвующих КПД. Преобразование полезной теплоты в инфракрасном аппарате происходит по следующим ступеням:

- излучающая способность трубчатого излучателя;

- отражающая способность рефлектора;

- пространственная характеристика (проще конфигурация) рефлектора, которая отвечает зато, как хорошо лучистая энергия передается в пространство.

7/2011 ВЕСТНИК _7/2011_МГСУ

Излучающая способность

Ниже представлены сводные данные по материалам и их излучающей способности, которые используются в производстве трубчатых излучателей инфракрасных аппаратов (табл. 1).

Таблица 1. Излучающая способность некоторых материалов

Материал Излучающая способность (степень черноты)

Нелегированная сталь от 0,79 до 0,81

Сталь с алюминиевым покрытием от 0,2 до 0,5

Термообработанная сталь с алюминиевым покрытием 0,85

Сталь с фиксированным грунтовочным покрытием 0,82

Эмалированная сталь от 0,92 до0,96

Нержавеющая сталь от 0,44 до 0,62

Оцинкованная сталь 0,28

Алюминий от 0,02 до 0,05

Нержавеющая сталь (полированная) от 0,1 до 0,2

В свое время нами были выбраны трубчатые нагреватели из термообработанной стали с алюминиевым покрытием. По причине хорошей излучающей способности (0,85) при длительном сроке службы и легких весовых характеристик.

Отражающая способность материала рефлектора

Здесь тоже приводится таблица отражающих способностей различных материалов рефлектора (табл. 2).

Таблица 2. Отражающая способность некоторых материалов

Материал Отражающая способность

Олово 0,94

Хром 0,92

Алюминий (после прокатки) от 0,91 до 0,95

Алюминий (полированный) от 0,91 до 0,95

Никель 0,9

Сталь с алюминиевым покрытием от 0,5 до 0,8

Оцинкованная сталь 0,72

Нержавеющая сталь от 0,48 до 0,66

Нержавеющая сталь (полированная) от 0,8 до 0,9

Выбираем алюминиевый холоднокатаный рефлектор с коэффициентом отражения 0,95. Легкий, устойчивый к коррозии материал.

Теперь мы можем посчитать суммарный лучистый КПД выбранного нами агрегата по всем КПД, участвующим в процессе передачи тепла от источника к потребителей . = лтлизллотр = 0,925 • 0,85 • 0,95 = 0,75, где: Т]т — тепловой КПД газовой инфракрасной горелки; Т]изл - излучающая способность материала излучателя; - отражающая способность рефлектора.

Это несовершенный, но вполне приемлемый способ расчета. Он применяется тогда, когда сравниваются различные инфракрасные системы, потому что другого метода определения не существует. Можно для сравнения различных систем использовать калориметр в лабораторных условиях, посчитав фактическое количество теплоты, переданное инфракрасным агрегатом в пространство. Но это лабораторный метод, который для выбора приемлемого по эффективности аппарата не всегда удобен (прежде всего, по отсутствию времени на эти изыскания).

А следующий этап передачи лучистого теплового потока зависит от формы рефлектора.

Конфигурация рефлектора

Ниже приведено сравнение различных форм рефлекторов от различных ПК аппаратов, наиболее распространенных на нашем рынке (табл. 3).

Таблица 3. Сравнения различных форм рефлекторов

Распространенные формы рефлекторов Оценочные параметры рефлекторов

А Г ч/ Нет запертых зон на направлении лучистого потока, хорошая фокусировка лучистого потока, конвективная составляющая минимальна.

В у [ о Всего две запертые зоны, хорошая фокусировка лучистого потока, конвективная составляющая минимальна.

с / О V Три запертые зоны - избыточный перегрев рефлектора, средняя фокусировка лучистого потока, конвективная составляющая невысока.

7/2011

ВЕСТНИК _МГСУ

Две запертые зоны, широкий угол рассеивания лучистого потока, высокая конвективная составляющая.

Е

Три запертые зоны - избыточный перегрев рефлектора, средняя фокусировка лучистого потока, высокая конвективная составляющая.

Одна запертая зона лучистого потока, широкий угол рассеивания лучистого потока, высокая конвективная составляющая

Форма рефлектора влияет на то, как хорошо передается инфракрасный поток на отапливаемую им площадь. Напрямую этот фактор не влияет на средний лучистый КПД, но как показывает практика лабораторных исследований, несовершенная форма рефлектора может способствовать переходу полезной теплоты из лучистой составляющей в конвективную, т.е. снижает эффективность лучистого отопления. Чтобы понять, насколько это важно, необходимо абстрагироваться. Сравним этот этап передачи с хорошо нам известным транспортом теплоты посредством теплоносителя от источника теплоты до потребителя. Мы выбрали в качестве источника тепла современный конденсационный котел с высоким КПД и совместили его со старой системой теплотрасс, которая имеет неэффективную теплоизоляцию с прежними сверхнормативными тепловыми потерями. В результате, суммарный КПД всей системы будет низким. Форма рефлектора настолько же важна при лучистом отоплении, насколько важна и эффективно изолированная теплотрасса при устройстве традиционного водяного отопления.

Самая важная характеристика формы - это отсутствие запертых зон у рефлектора. Эту характеристику проверить просто. Из центра излучающей трубы надо провести радиальные лучи, и посмотреть, где они упираются в перпендикулярную им поверхность. В этом месте лучистый поток будет заперт, и будет многократно отскакивать от трубы к рефлектору. А поскольку отражающая способность рефлектора не равна 1 (нет такого материала), то рефлектор, поглощая инфракрасный поток, будет перегреваться, увеличивая излучение в верхнюю часть здания, тем самым, перегревая пространство под потолком. Такие неэффективные по форме рефлекторы производители закрывают теплоизоляцией. У многих типов рефлектора есть существенные конвективные потоки, которые нежелательны. По конфигурации понятно, что если труба выступает за нижний край рефлектора, то конвективная составляющая будет больше. А если есть еще и запертые зоны, то рефлектор может половину полученного на себя излучения терять на конвекцию. Перегретый под потолком воздух увеличивает трансмиссионные потери через крышу. Но с этим недостатком можно бороться при помощи дестратификаторов - выравнивающих температурный градиент вентиляторов, которые устанавливаются под потолком. Исходя, хотя бы из этих двух оценочных параметров конфигурации рефлекторов, можно предположить, что форма А и В наиболее энерго-эффективны из всех представленных в таблице форм.

Если считать основной целью рефлектора - перенаправление лучистого потока в зону отопления, то основной показатель его эффективности - это отсутствие запертых зон. Если говорить о фокусировке, то это как раз показатель, который характеризует интенсивность (или плотность) теплового потока (Вт/м2). Чем уже угол рассеивания инфракрасного потока, тем выше интенсивность потока на единицу площади. Рефлектор с более широким углом рассеивания ИК потока необходим при низких высотах. Например, типы рефлекторов Б и Б применяют при отоплении бройлерных птицеферм с напольным содержанием, где располагаемые высоты подвеса инфракрасных аппаратов не более 4 м.

3. Некоторые положительные аспекты лучистого теплообмена

Снова вернемся к статье, на которую ссылались вначале [1]. В таблице 1 [1] даны температура внутренних ограждающих поверхностей при конвективном отоплении и при направленном на пол лучистом отоплении. Результирующая температура одинакова для обоих случаев, и равна 20 °С. Построенная математическая модель, с очень хорошей итерацией показывает, что при лучистом отоплении температура на полу существенно выше температуры воздуха, особенно при возрастающих инфильтраци-онных потерях. При инфильтрации воздуха 120000 м3/ч температура на полу 35,45 °С при температуре воздуха 14,17 и радиационной температуре 25,83 °С. А при конвективном отоплении при той же результирующей температуре, пол нагрет всего до 18,17 °С, а температура воздуха 23,53 и радиационной 16,47 °С. И если инфракрасные системы распределять таким образом, чтобы поток был направлен только на пол (он имеет наименьшие трансмиссионные теплопотери из всех ограждающих конструкций здания), то мы будем аккумулировать тепло в здании за счет прогретого пола. Кстати, бетон, который наиболее часто используется, имеет очень хорошую поглощающую способность как раз в спектральном диапазоне излучения темных трубчатых нагревателей (в диапазоне 2-7 мкм поглощающая способность достигает более 95 % по данным [3]). Необходимо отметить, что поглощающая способность предметов, находящихся в отапливаемом этим способом пространстве, тоже важная составляющая эффективности. Необходимо избегать прямого лучистого потока на стены, которые имеют хорошую поглощающую способность при низком термическом сопротивлении теплопередаче (например, бетон, кирпич). Так же необходимо избегать прямого лучистого потока на окна, которые для инфракрасного потока в таком спектре наполовину прозрачны (50 % пропускают наружу, а 50 % поглощают, имея при этом высокий коэффициент теплоотдачи). Если прямой лучистый поток не будет попадать на такие ограждающие конструкции, то не будет и избыточных трансмиссионных теплопопо-терь через окна и стены, поскольку реальная температура воздуха будет ниже результирующей. Направление инфракрасного потока только на пол способствует аккумуляции теплоты. Поскольку пол становится самым теплым предметом в зоне обитания, то он в свою очередь переизлучает теплоту в пространство и отдает теплоту воздуху. Это приводит к меньшему коэффициенту спроса системы отопления в целом, потому что теплоотдача от нагретого пола будет происходить до тех пор, пока не выровняются температуры воздуха и пола. Здесь были изложены основные критерии для проектирования инфракрасной системы отопления.

Из всего вышеизложенного понятно, что радиационный теплообмен, как один из видов отопления, очень сложен для расчетов и не имеет до сих пор единой рекомендованной расчетной методики. Несмотря на то, что этот способ передачи теплоты стар, как Мир, (если считать со времен образования Солнца, как источника теплоты, а Зем-

7/2011 ВЕСТНИК _7/2011_МГСУ

ли, как потребителя), мы не достаточно хорошо знаем этот способ отопления по причине непродолжительного времени его применения. В нашей стране его практическое применение началось лишь в конце 90-х годов прошлого века. И еще один повод назвать лучистые системы отопления вполне соответствующими современным требованиям по энергосбережению - это самый минимальный удельный показатель потребления электроэнергии на единицу выработанной теплоты. В инженерной терминологии этот показатель называют потреблением электроэнергии на собственные нужды производства теплоты. На производство 4,1868-106 кДж теплоты лучистая система расходует всего 2,76-3,2 кВт-ч электроэнергии (дымососный вентилятор небольшой мощности). Децентрализованная газовая воздушная система отопления расходует 16-30 кВт-ч на 4,1868-106 кДж теплоты (зависит от нагнетающих вентиляторов для газовых калориферов), централизованная водяная система отопления - 60-110 кВтч на 4,1868-106 кДж теплоты (зависит от уровня автоматизации, протяженности теплотрасс и мощности нагнетающих вентиляторов для водяных калориферов). Не только теоретические расчеты, но и практический опыт показывает, что лучистое отопление для объемных зданий с большой инфильтрацией считается наиболее энергоэффективным по сравнению с прочими способами отопления.

Литература

1. Малявина Е.Г. «Тепловая нагрузка на системы лучистого отопления. Сравнительный анализ». Журнал АВОК №7, 2009.

2. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление: Учебник для ВУЗов. - М.: Издательство АСВ,

2002.

3. Робертс-Гордон, «Справочник по лучистому (инфракрасному) отоплению. Переводное издание, 1994.

4. Американский государственный стандарт на инфракрасные отопительные приборы, работающие на газе, (Американская газовая ассоциация), Кливленд, шт. Огайо, 1982.

Literature

1. Maliavina E.G. "Heat load on infrared heating system. Comparison's analysis. 7 issue of the magazine AVOK, 2009.

2. Skanavi A.N., Makhov L.M. Heating: textbook for institutes. M.: Publishing house ASV, 2002.

3. Roberts Gordon, "Reference book for infrared heating system". Translations publikation, 1994.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. American National Standard for Gas Fired Infrared Heaters, ANSI Z83.6-1982, American Gas Association, Cleveland, Ohio.

Ключевые слова: эффективность инфракрасного отопления, абсолютно черное тело, излучающая способность, отражающая способность, поглощающая способность, инфракрасный спектр, эффективная форма рефлектора, усредненная радиационная температура, суммарный лучистый КПД

Key words: efficiency of infrared heating, absolutely black body, emissivity, reflectivity, absorb-tivity, infrared specter, efficiency of the reflectors form, mean radiant temperature, summary efficiency of IR emission.

e-mail: slava@nortech. ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.