Главная страница » Проектирование газолучистого отопления

Проектирование газолучистого отопления

Проектирование газолучистого отопления — инженерная задача, требующая понимания специфических факторов и безусловной опоры на действующие нормативы и правила.

Проектирование газолучистого отопления – этапы

1. Сбор исходно-разрешительной документации и предпроектная проработка

1.1. Анализ строительной и технологической документации

1.2. Техническое задание на проектирование ГЛО

1.3. Расчёт потребности тепла и топлива

2. Разработка проектной документации

3. Проектирование газолучистого отопления – три момента

3.1. Расчёт теплового излучения

3.2. Правильное размещение ГИИ

4. Где применяется газовое лучистое отопление

1. Сбор исходно-разрешительной документации и предпроектная проработка

1.1. Анализ строительной и технологической документации

Архитектурные чертежи, геометрия здания (планировки, разрезы, фасады).
Коэффициент теплопроводности ограждающих конструкций (стен, кровли, пола, остекления).
Категория взрыво и пожарной опасности, степень огнестойкости строительных элементов здания.
Характер производственных процессов, наличие агрессивной среды (пыль, пары, дымы, окислы, аэрозоли и пр.).
Климатические показатели региона. Продолжительность отопительного сезона. График работы.
Особые условия: наличие зон, для которых нужен другой температурный режим и пр.

в начало статьи

1.2. Техническое задание на проектирование ГЛО

В ТЗ излагаются условия и требования, учитываемые при создании документации.

В том числе:

информация о здании, границах проектирования, сроках, целях и виде строительства, стадийности и составе документации, порядке в контроле исполнения, отопительном оборудовании, системе управления, температурном режиме и пр.;

ТЗ – это прописанное воплощение ожиданий Заказчика.

Как правило, техзадание составляется после предварительного обследования объекта и практической оценки возможностей.

Такой подход снижает риск возникновения ошибок.

в начало статьи

1.3. Расчёт потребности тепла и топлива

Этот документ обосновывает необходимое количество тепловой энергии (Гкал) и годовой объём газопотребления для объекта.

Он даёт правовое основание для обращения в газовую службу для получения ТУ (технических условий) на газификацию.

Расчёт теплопотерь учитывает:

Потери через стены, остекление, пол, потолок, на инфильтрацию и пр.

Объём воздуха на отопление и вентиляцию.

Учёт постоянных тепловыделений возникающих при работе производственного оборудования (печей, прессов).

Расчёт обосновывается формулами, определяющими:

Необходимую мощность системы отопления (кВт).
Максимальный расход газа: за один час и за год (м³).
Максимальную потребность тепла: за один час и за год (Гкал).

в начало статьи

2. Разработка проектной документации

2.1. Комплект чертежей

Планировки размещения основного и вспомогательного оборудования, аксонометрические схемы газопроводов и электроснабжения, чертежи нестандартных элементов (креплений и пр.).

Все разделы проекта предусмотренные ТЗ, а также пояснительная записка.

Смета (если указано в ТЗ).

в начало статьи

2.2. Согласование

После разработки проектной документации её согласовывают в соответствующих инстанциях.

И при получении положительного решения – можно начинать строительно-монтажные работы.

в начало

3. Проектирование газолучистого отопления – три момента

3.1. Расчёт теплового облучения

Показатель интенсивность теплового облучения (Вт/м²), определён действующими нормами.

На него влияет:

– температура излучающей поверхности, высота установки и мощность ГИИ.

Превышение допустимых значений ведёт к неблагоприятным последствиям:

Физиологическим (влияние на самочувствие человека).

Технологическим (воздействие на производственные процессы).

Ещё один показатель – длина волны электромагнитного излучения*, измеряемой в микрометрах (мкм).

*Зависит от температуры рабочей поверхности ГИИ. Чем выше температура – тем короче волна.

Светлые инфракрасные горелки

Светлая инфракрасная горелка SBM — Нагрев теплопередающей поверхности (керамических пластин): 800-950 °С.
(длина волны: 2-3 мкм).

Тёмные инфракрасные горелки

Инфракрасный газовый Helios — Нагрев теплопередающей поверхности (излучающих труб): 350-500 °С.
(длина волны: 4-8 мкм).

в начало

3.2. Правильное размещение ГИИ

Правильное размещение горелок – важный фактор эффективного и безопасного обогрева.

Корректный расчёт, учитывающий габариты, конфигурацию и другие особенности помещения, позволяет добиться сбалансированного распределения тепла.

А как следствие – экономии потребления энергоресурсов.

Есть достаточно негативных примеров, когда система ГЛО была малоэффективна, ввиду неправильной расстановки ГИИ.

В результате возникал перепад температур. Проще говоря: в какой-то части цеха было теплее, в какой-то холоднее.

Что учитывается при размещении газовых ИК-обогревателей

Высота установки:

– чем выше установлен ГИИ, тем больше площадь покрытия тепловым излучением, но ниже интенсивность на уровне пола (Вт/м²).

Единичная мощность горелки:

– условно пропорциональна к высоте её установки.

В качестве простого пояснения.

Для ангара высотой 6 м – рекомендуется использовать ГИИ мощностью: от 20 до 30 кВт.

Условно-средняя площадь обогрева одной такой горелкой: ≈ 40-70 м².

Рекомендуемое расстояние (шаг) между горелками: от 7 до 10 м.

Для цеха высотой 12 м – рационально применять более мощные горелки: от 40 до 60 кВт.

Условно-средняя площадь обогрева одной такой горелкой: ≈ 80-120 м².

Рекомендуемый шаг между ГИИ: от 12 до 18 м.

Расстояние между инфракрасниками, должно обеспечивать взаимное частичное перекрытие исходящих тепловых потоков.

Наличие внутренних препятствий, перекрывающих лучистый поток:

— стеллажей, крупногабаритного оборудования, внутрицеховых перегородок, и прочего, способствующего появлению «теневых зон».

Скриншот программы расчёта Hefaistos для тёмных излучателей Helios (чешской компании Mandik)

Отображены показатели интенсивности лучистого потока (Вт/м²) и распределение температур на поверхности пола (° С).

Проектное воплощение

А это, скриншот программы для светлых ГИИ (итальянского производителя SYSTEMA a.s)

Исключение – создание локального отопления

Локальный (местный, зональный, выборочный, частичный) ИК-обогрев, рассчитывается иначе.

Проектирование газолучистого отопления локальных зон

в начало

3.3. Обустройство вентиляции

Вентиляция нужна для отвода продуктов сгорания, образующихся при работе ГИИ, а также обеспечения воздуха для сжигания газовоздушной смеси.

Для помещений, где планируется отопление светлыми излучателями, кроме расчёта концентраций вредных примесей, связанных с процессами производства (пыль, сварочные дымы, угарный газ, пары кислот, растворителей и других химических соединений), делается расчёт вредностей, выделяемых в воздух рабочей зоны напрямую газовыми ИК-излучателями (CO₂ и NOx). Включая зоны, расположенные как ниже, так и выше уровня установленных горелок.

вентиляция при проектировании газолучистого отопления

Приток должен быть организован так, чтобы воздух в рабочей зоне, не смешивался с продуктами сгорания ГИИ.

в начало

4. Где применяется газовое лучистое отопление (ГЛО)

1. В нежилых зданиях и сооружениях с высотой потолка более 4 метров, имеющих определённую взрывопожарную категорию и степень огнестойкости (в соответствии требованиями СП 60.13330.2020).

Лучистый обогрев особенно эффективен для индустриальных помещений с плохой теплоизоляцией ограждающих конструкций*.

*Типичный пример – промышленная архитектура советского периода, 50-80-х годов.

… крупногабаритные цеха, выстроенные из бетонных плит, с большой площадью устаревшего остекления.