Кількість голосів: 0
В цьому випадку тепловий комфорт забезпечується обігріти повітрям, що поступає від обмінників і конвективних пристроїв: справа в тому, що первинної теплоносітельной середовищем є гаряча пара. Отже, зігрітий таким чином повітря буває досить теплим. Однак чим тепліше повітря, тим він легше і швидше переміщається вгору. Це призводить до того, що обсяг приміщення зігрівається повітрям зверху вниз, причому під дахом температура найбільш висока. До того ж дах з різними технологічними отворами і кватирками вважається приміщенням з поганими теплоізоляційними властивостями.
Розподіл температур при променистому і теплоповітряного опаленні в залежності від висоти представлені на рис. 20.
Мал. 20. Розподіл температур: а - при променистому опаленні; б - при теплоповітряного опаленні
Другим негативним результатом буває так званий камінний ефект, який збільшує обмін повітря в приміщенні. Потужність центрального опалення повинна покривати теплові втрати всього ланцюжка виробництва, дистрибуції та обміну тепла (рис. 21).
Мал. 21. Виробництво і обмін тепла
Якщо споживання газу для виробництва теплової енергії в котлах - 100%, втрати в самому джерелі тепла становлять 15% у вигляді води і 20% у вигляді пари від усієї кількості енергії.
Промениста опалювальна система складається з теплових пристроїв - випромінювачів, які поміщаються над отопліваемой площею. Після включення і зігріву на номінальну температуру випромінювачі починають випромінювати електромагнітні хвилі, які з невеликими втратами проходять через повітря, потрапляють на підлогу і перетворюються в тепло. Це означає, що повітря обігрівається вдруге, але вже від статі, який таким чином стає найтеплішим місцем в об'єкті. Випромінювачі з вигодою можна розміщувати тільки над місцем, де знаходяться люди, щоб забезпечувати їм необхідні температурні умови, тобто утворювати температурні зони без відокремлення їх перегородками. Освіта необхідних температурних режимів в цих зонах сприяє зниженню споживання газу від 70 до 30%.
Температурний градієнт в залежності від висоти при променистому опаленні наближається до вимог ідеального опалення. У цьому випадку температура повітря на рівні голови людини нижче, ніж при теплоповітряного опаленні. Дана температура повітря визначає перевагу використання променистого опалення, так як для обігріву простору потрібна нижча потужність; це видно з наступного рівняння теплових втрат об'єкта:
Qo = E [kj. Sj. (Ti - te)]
При теплоповітряного опаленні значна площа конструкції приміщення протистоїть температурній різниці внутрішньої і зовнішньої температур:
де / \ t = 30 ° С - (-20 ° С) = 50 ° С.
При променистого опаленні різниця температур становить:
/ \ T = 17 ° C - (-20 ° C) = 37 ° C.
Так як площа конструкції і коефіцієнт проходження тепла для обох випадків однакові, співвідношення теплової потужності буде дорівнювати співвідношенню / \ t. У відсотковому відношенні теплова потужність променевого опалення для покриття теплових втрат конструкції становитиме лише 74% від значення для теплоповітряного системи. Таким чином, комплексне порівняння набагато складніше, але воно відповідає середньому відношенню теплових потужностей, які на практиці становлять 80%.
Більш низька температура повітря дозволяє передавати біологічне тепло, яке утворюється під час роботи, і тим самим запобігає перегріванню організму.
Цей феномен променистого опалення настає в результаті фізичної передачі тепла, де промені-Стий потік утворює добавку тепла до температури повітря, що відчувається людиною. Дуже спрощено це можна описати таким рівнянням:
де tp - температура, відчувається людиною;
tv - температура повітря;
Is - інтенсивність променистого потоку, а число 0,072 - емперіческіх отримана константа. Згідно з цим рівності променистий потік з інтенсивністю 100 Wm-2 додатково підвищує температуру на 7,2 ° С. Таким чином, для того щоб отримати температуру 18 ° С при променистому потоці 100 Wm-2, після введення значень в рівняння виходить:
18 про C = tv + 100 Wm - 2.0,072;
Даний розрахунок в такому вигляді є тільки показовим і призначений для розуміння фізич-ського принципу. Розрахувати з його допомогою теплову потужність неможливо, так як він не враховує інших умов, які для цього розрахунку необхідні.
При опаленні випромінювачами як прямо-обігрівальних пристроїв не враховуються втрати, пов'язані з дистрибуцією тепла. Таким чином, використання газу видається більш доцільним.
Загальна енергетична економія палива при промені-стом опаленні може досягати 70% щодо порівняльної паро- та теплоповітряного опалювальних систем.
Використання променистих опалювальних систем як прогресивних і ефективних систем опалення надає певні вигоди з точки зору освіти робочої середовища.
1. Централізоване використання природного газу забезпечує легкість його застосування і більш зручне регулювання температур в приміщенні.
2. Температура повітря на рівні підлоги на 2-3 ° С вище, ніж на висоті 1,5 м над підлогою.
3. Більш рівномірним способом розподіляється температура по всій висоті опалювального об'єкта між газовим випромінювачем і підлогою.
4. При використанні променистого опалення немає руху пилу.
5. Лучисте опалення є екологічно без-небезпечним.
6. Не вимагає застосування води.
7. Промениста система, в порівнянні з теплоповітряного, працює практично безшумно.
8. Промениста опалювальна система не може замерзнути.
9. Обігрів приміщення досягається за 10-25 хвилин.
10. Легкий монтаж і ремонт.
Недолік променистого опалення: променисту опалювальну систему не можна використовувати в приміщеннях, де існує небезпека виникнення пожежі.
Газові інфрачервоні випромінювачі
В даний час для опалення великих площ використовується три види газових випромінювачів:
1. Світлі газові випромінювачі.
2. Темні газові випромінювачі.
3. Сверхтемние (компактні) газові випромінювачі.
Газові випромінювачі спалюють газ для обігріву спеціальної випромінюючої поверхні, яка зігрівається прямим контактом зі спалювали газами.
Світлі газові випромінювачі
Джерело випромінювання - пориста керамічна пластина, яка нагрівається безполуменевий поверхневим спалюванням газу до температури 800-1000 ° С. При цій температурі утворюється електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 2,1.10-6 до 3,0.10-6 м. Хвиля цієї довжини поширюється практично прямолінійно і майже без втрат проходить через повітря.
Промениста ефективність світлих газових випромінювачів становить від 50 до 75%.
Для підвищення ефективності випромінювачів деякі виробники розміщують перед променевої керамічною поверхнею дефлексную грати, яка повертає частину емітованих енергетичних частинок назад на активну поверхню, що призводить до порушення частинок атомів і до подальшого збільшення емісії фотонів випромінювання.
У світлих випромінювачів домінує корпускулярне випромінювання, яке визначає їх властивості. Кут ядра випромінювання зазвичай дорівнює 60 °, і область випромінювання на поверхні щодо чітко обмежена (рис. 22). Іноді випромінювачі цього типу, завдяки цій властивості, позначаються як «тепломети». Вони досягають високої інтенсивності випромінювання.
Мал. 22. Інтенсивність випромінювання світлих випромінювачів