Назначение: отопление цехов, складов, ангаров, гаражей, высоких или с плохой изоляцией помещений, а также сушки древесины и других материалов, размораживания сыпучих грузов в вагонах, нагрева различных поверхностей, в том числе и протяженных.

Принцип работы

Система отопления помещений или нагрева различных объектов состоит тонкостенных стальных труб с экранами, расположенными сверху или с противоположной стороны от нагреваемой поверхности. Трубы установлены под потолком или на высоте 3-6 метров над полом, во втором случае направлены на обогреваемую поверхность. Внутри труб подают разбавленные воздухом до температуры 250-500 °С продукты сгорания, которые поступают от горелки или топки. Продукты сгорания, охладившись, выбрасываются в дымовую трубу или под зонт.

Нагретые до 100-300 °С трубы с экранами, покрытые специальным составом с высокой излучательной способностью, практически все выделяемое тепло излучают вниз, нагревая пол, расположенное на нем оборудование, предметы и людей до комфортной эффективной температуры (18-25°С). От пола и расположенных на нем объектов нагревается воздух, который поднимается вверх. Отметим, что комфортные условия ощущения тепла могут быть и при относительно низкой температуре воздуха. В этом случае повышенные потери тепла от тела к холодному воздуху компенсируются подводом тепла излучением (эффект нагрева солнцем, камином, костром).

При нагреве объектов (например, сушки, древесины, зерна и т.п.) трубы располагают вблизи или на определенном расстоянии от поверхности.

Особенности применения лучистого инфракрасного нагрева.

На рынке рекламируются небольшие, короткие, длинной 5м излучатели на природном или сжиженном газе. Их использование целесообразно для помещений с небольшой площадью или для местного нагрева. Для протяженных помещений необходимо устанавливать большое количество таких нагревателей. Для них требуется газовая разводка по всему помещению. Продукты сгорания выходят в помещение под крышей через вентиляционные люки. К их недостаткам относится то, что в пожароопасных помещениях, например, где производится покраска изделий, их применение ограничено.

Также они могут работать только на газе. Между тем природный или сжиженный газ дорогое топливо и не везде такой газ доступен.

Нами предлагается для больших и протяженных помещений или поверхностей использовать длинные трубы с экранами и отдельной топкой расположенной в том же или отдельном помещении и дымовой трубой для отвода продуктов сгорания.

Преимущества системы отопления протяженными трубами по сравнению с:

1. Водяным или паровым отоплением – низкие капитальные и эксплуатационные затраты; простота в обслуживании, практически безинерционные (20-30 мин.), можно отключать в нерабочее время, высокий к.п.д.
2. Воздушным – низкие капитальные затраты, высокий к.п.д., отсутствие сквозняков.
3. Расположением нагревателей в цеху – пожароопасность, когда топка находится в отдельном помещении, возможность использования различных видов топлива.

Возможные виды топлива

1.      Природный или сжиженный газ. Высокая стоимость, требует специальной разводки трубопроводов по цеху в случае большого количества излучателей; не везде доступны. Достоинства – простота топочно-горелочных устройств и их эксплуатации. При использовании сжиженного газа необходимы газобалонные установки.

2.      Коксовый, доменный, рудно-термический, газогенераторный и аналогичные газы. Целесообразно использовать их на металургических или расположенных вблизи предприятиях. Особенно эффективно использовать такие низкокалорийные газы, которыми затруднительно отапливать установки с высокотемпературными процессами.

3.      Жидкое топливо, отработанное масло и другие горючие жидкие отходы различных производств. Требуют отдельной топки.

4.      Древесина, торф, уголь и другое твердое топливо – необходима специальная топка. Преимущество – более дешевое и доступное топливо по сравнению с природным и сжиженным газом.

Примеры использования лучистого нагрева.

1. Отопление деревообрабатывающего цеха.

Схема отопления предоставлена на рисунке, где 1 – помещение для топки и оборудования, 2 – основной цех, 3 – топка, 4 – прямая излучающая труба, 5 – экран, 6 – обратная излучающая труба, 7 – дымосос, 8 – дымовая труба, 9 – нагреваемые объекты. ВТ – воздух на горение, Т – топливо (отходы древесины), ВР – воздух на разбавление продуктов сгорания, ДГ – отработанные дымовые газы.

Принцип работы отопления следующий. В топку 3 подают твердое топливо (отходы древесины) и воздух на горение от вентилятора. Продукты сгорания разбавляются воздухом до температуры 300 – 500 °С и поступают в прямую излучающую трубу. Затем они поворачивают в конце цеха в обратную излучающую трубу 6 и с помощью дымососа направляются в дымовую трубу 8. Трубы излучают вниз тепло на обслуживающий персонал, оборудование и материал. Для большей эффективности и направленности лучистых потоков служат экраны 5, расположенные над трубами. С целью достижения равномерности лучистых потоков по длине труб используется рециркуляция продуктов сгорания, а также специальные покрытия, регулирующие излучательную способность поверхности (на схеме не представлено).

2. Эффективный способ размораживания смерзшихся грузов в железнодорожных выгонах (система работает более 10 лет).