Безопасность систем газового лучистого отопления

Опубликовано: 03.09.2018

Summary:

Safety of gas radiant heating systems

V. V. Yazovtsev , Director of LLC “Promenergogaz-2” , Honorable Civil Engineer of Russia;

V. A. Miridonov , Deputy Director of LLC “Promenergogaz-2” ;

V. A. Vershilovich , Lecturer at NOU UC of “Promenergogaz”

The gas radiant heating systems have a number of advantages allowing for their use in workshops, warehouses, hangars, etc. The article discusses the peculiarities of gas radiant heating systems’ design, installation and operation that affect the safety of their application.

Keywords: gas radiant heating systems, infrared radiator

Описание:

Системы газо вого лучистого отопления (ГЛО) имеют ряд достоинст в, которые позв оляют применять их в за в одских цехах , на складах , в ангарах и т. д. В статье рассмотрены особенности проектиро в ания , монтажа и эксплуатации систем ГЛО, оказы в ающие в лияние на безопасность их применения .

В. В. Язовцев , генеральный директор ООО «Промэнергогаз-2», почетный строитель России

В. А. Миридонов , зам. генерального директора ООО «Промэнергогаз-2»

В. А. Вершилович , преподаватель НОУ УЦ «Промэнергогаз», [email protected]

Анонс

Системы газового лучистого отопления (ГЛО) имеют ряд достоинств, которые позволяют применять их в заводских цехах, на складах, в ангарах и т. д. В статье рассмотрены особенности проектирования, монтажа и эксплуатации систем ГЛО, оказывающие влияние на безопасность их применения.

Традиционные системы конвективного отопления имеют ряд особенностей, не позволяющих им эффективно обогревать промышленные и сельскохозяйственные здания, имеющие большую высоту и площадь. При конвективном отоплении нагретый воздух поднимается вверх, образуя «тепловую подушку» под кровлей, что приводит к значительным потерям тепла. Требуются значительные затраты на подготовку и использование промежуточного теплоносителя – воды. Высокие помещения (выше 15 м) невозможно качественно обогреть, используя конвективные методы отопления.

Преодолеть подобные недостатки можно используя для передачи тепла не конвекцию, а тепловое излучение, что успешно реализуется в системах газового лучистого отопления (ГЛО). Главное отличие лучистого отопления от конвективного заключается в обогреве площади, а не объема помещения. Инфракрасное излучение, испускаемое расположенным в верхней части помещения обогревателем, отдает тепло полу, стенам, оборудованию, которые за счет конвекции нагревают воздух в рабочей зоне.

Основной элемент системы ГЛО – инфракрасный излучатель. Газовые излучатели работают в коротковолновом и средневолновом спектрах. Первые называются «светлыми» – по длине волны они ближе к видимому свету. В средневолновом диапазоне работают темные инфракрасные излучатели с температурой излучающей поверхности до +600 °С [1]. Они излучают преимущественно в невидимом диапазоне.

Преимущества систем ГЛО

К основным преимуществам систем ГЛО можно отнести:

отсутствие промежуточного теплоносителя, снижение издержек на его подготовку, перекачивание по трубопроводам, а также обслуживание и ремонт теплотрасс; возможность обогрева отдельных зон (участков, линий), в том числе расположенных на открытом воздухе; безинерционное выполнение функций дежурного отопления в ночное время, праздничные и выходные дни, при вынужденном простое; возможность снижения температуры воздуха в рабочей зоне (на 2–5 °С) при сохранении условий теплового комфорта.

Согласно [1] при использовании систем с газовыми инфракрасными излучателями «стоимость энергоресурсов, используемых для отопления производственных помещений, может быть сокращена в 2,5–3 раза. Системы быстро монтируются, бесшумно работают и полностью автоматизированы».

Учитывая вышеизложенные преимущества систем ГЛО, можно предположить, что они будут находить все большее применение. Вместе с тем период активного использования систем ГЛО в России невелик, их безопасность еще недостаточна изучена. Рассматривая вопросы безопасности при использовании лучистого отопления, необходимо выделить отдельные аспекты, относящиеся к проектированию, монтажу и эксплуатации.

Особенности проектирования и монтажа систем ГЛО

При проектировании систем ГЛО необходимо учитывать требования, изложенные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб», требования промышленной безопасности, содержащиеся в нормативных актах Ростехнадзора.

К особенностям систем ГЛО, которые необходимо учитывать при проектировании, относятся:

системы ГЛО имеют ограничения по области применения и высоте размещения; излучатели оказывают тепловое воздействие на расположенное рядом оборудование; продукты сгорания от некоторых излучателей попадают непосредственно в помещение, в котором они установлены.

Системы ГЛО допускается применять «для отопления отдельных производственных помещений или зон категорий В3, В4, Г и Д, для обогрева участков и отдельных рабочих мест в неотапливаемых помещениях, на открытых и полуоткрытых площадках, а также для помещений общественных зданий с непостоянным пребыванием людей… Применение газовых излучателей в подвальных помещениях, а также в зданиях III, IV и V степеней огнестойкости не допускается» [2].

Размещение приборов лучистого отопления с температурой поверхности выше +150 °С следует предусматривать в верхней зоне помещения [2]. Производители систем ГЛО указывают в заводской документации, что излучатели необходимо устанавливать на высоте не менее 3,5–4 м от поверхности пола.

При размещении инфракрасных излучателей необходимо учитывать тепловое воздействие, которое они оказывают на окружающее пространство. Расстояние от горелок инфракрасного излучения до конструкций из горючих и трудногорючих материалов (перекрытий, оконных и дверных коробок и т. п.) должно быть, как правило, не менее 0,5 м при температуре излучающей поверхности до +900 °С и не менее 1,25 м для температуры выше +900 °С при условии защиты или экранирования негорючими материалами. Открытая проводка должна находиться на расстоянии не менее 1 м от излучателей [3]. Системы ГЛО в производственных зданиях устанавливают в верхней части помещения, излучатели оказываются в непосредственной близости от кабелей, светильников, электрооборудования мостовых кранов, лебедок и т. п. Возникающие при проектировании и монтаже проблемы, обусловленные воздействием излучателей на электрооборудование, должны решаться с учетом вышеизложенных требований.

Продукты сгорания излучателей могут удаляться из помещения наружу через дымоходы или попадать в помещение и в дальнейшем удаляться вентиляцией. Газовые излучатели допускается применять при условии удаления продуктов сгорания, обеспечивая ПДК вредных веществ в воздухе рабочей или обслуживаемой зоны ниже допустимых величин [2]. Расчет вентиляции помещений, где предусматривается установка горелок инфракрасного излучения, следует выполнять, руководствуясь нормами предельно допустимых концентраций СО2 и NOx в воздухе рабочей зоны. Размещение вытяжных устройств следует предусматривать выше излучателей, а приточных устройств – вне зоны излучения горелок [3].

При проектировании важно помнить об отрицательных явлениях, обусловленных выбросами с продуктами сгорания вредных веществ в атмосферу. Имея преимущества по большинству показателей перед котельными, системы ГЛО уступают им по рассеиванию загрязняющих веществ, создавая более высокие значения приземных концентраций, что может послужить серьезным фактором, затрудняющим прохождение проектной документацией экологической экспертизы.

Особенности эксплуатации систем ГЛО

Накопленный в Нижегородской области опыт эксплуатации инфракрасных излучателей позволил выделить некоторые недостаточно изученные аспекты безопасности. Во-первых, размещение излучателей на высоте 4 м и более от пола осложняет контроль продуктов сгорания на предмет полноты сгорания газа, контроль работы системы ГЛО в целом. Если в одном из обогревателей процесс горения выйдет за показатели, установленные по результатам режимно-наладочных работ, своевременно обнаружить и устранить неисправность при большом количестве излучателей будет затруднительно. По этим же причинам затруднено выполнение технического обслуживания и текущего ремонта внутренних газопроводов и газового оборудования, которые необходимо производить в соответствии с требованиями [4].

К следующей группе можно отнести проблемы, связанные с изменением тепловлажностного режима в отапливаемом помещении после пуска в эксплуатацию систем ГЛО. На графике (рис. 1) отображено распределение температуры в помещении по высоте при использовании лучистого и конвективного отопления. Системы ГЛО поддерживают в верхней части здания значительно меньшую температуру, с увеличением высоты эта разность возрастает. В результате отсутствия «тепловой подушки» происходит перераспределение температур по высоте помещения.

Рисунок 1.

Распределение температур по высоте помещения

Это приводит к увеличению влажности и возможности низкотемпературной коррозии при использовании светлых излучателей, которые выбрасывают продукты сгорания в отапливаемое помещение.

Излучатели имеют значительный вес, что приводит к увеличению нагрузки на колонны, стены, фермы, балки, конструкции перекрытий. В случае нового строительства систем отопления с использованием инфракрасных излучателей перечисленные проблемы учитываются при проектировании объекта в целом. Однако при реконструкции здания с заменой конвективного отопления на лучистое подобные вопросы прорабатываются не всегда. Организации, выполняющие экспертизу промышленной безопасности газифицируемых зданий, должны обращать особое внимание на состояние несущих строительных конструкций. Известны случаи, когда для уменьшения издержек производства или вследствие безграмотности некоторые руководители в праздничные и выходные дни полностью отключали лучистое отопление. В результате возможно ослабление несущих конструкций здания вследствие многократных циклов замораживания и оттаивания. Чтобы избежать подобного, необходимо переводить системы ГЛО в режим дежурного или ночного отопления, поддерживая температуру воздуха положительной.

 

При использовании систем с газовыми инфракрасными излучателями для отопления производственных помещений, затраты энергоресурсов могут быть сокращены в 2,5–3 раза.

К другой группе негативных явлений при эксплуатации систем ГЛО относятся проблемы, связанные с облучением рабочих мест. Величина облучения нормируется соответствующими санитарными нормами и СНиП 41-01-2003. При лучистом отоплении интенсивность облучения на рабочем месте в обслуживаемой (рабочей) зоне не должна превышать 35 Вт/м2 при 50 % и более облучаемой поверхности тела [2]. Особенно в неблагоприятных условиях работает персонал на высоте (машинисты мостовых кранов, лица, обслуживающие оборудование, размещенное в верхней части цехов). Однако на практике измерение интенсивности инфракрасного излучения производится редко, а случаи, когда специалисты наладочной организации выполняют такие измерения и фиксируют их в режимных картах, единичны.

Светлые излучатели имеют меньшие габариты, массу и стоимость. Вместе с тем по санитарно-гигиеническим и пожарным показателям они уступают темным излучателям. Продолжительное и интенсивное коротковолновое излучение оказывает неблагоприятное воздействие на ткани организма, сетчатку глаза и может сопровождаться ухудшением самочувствия (головные боли, нарушение сна, понижение работоспособности). Светлые излучатели имеют острый угол излучения, что приводит к появлению довольно больших необлучаемых площадей. В результате в зоне высокой плотности излучения голова может нагреваться до температуры больше +25 °С, что является максимально допустимой гигиенической нормой, а вне зоны влияния облучения ощущается низкая температура воздуха, не отвечающая требованиям комфорта.

Заключение

Учет особенностей систем ГЛО при проектировании, монтаже и эксплуатации позволяет избежать возникновения аварийных ситуаций. Особенно важным является процесс эксплуатации, мало отраженный в нормативно-технических документах. Инструкции для лиц, обслуживающих системы ГЛО, пишутся на основании заводских указаний с учетом имеющегося опыта. Важным шагом, повышающим безопасность эксплуатации, может стать разработка типовой инструкции с рекомендациями для работников, ответственных за эксплуатацию систем лучистого отопления.

Литература

1. СТО НП АВОК 4.1.5-2006. Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями.

2. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

3. СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.

4. ПБ 12-529-03. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления.

Новости

Smipack FP560a
Машина для термоусадки SmiPack FP-560A состоит из двух частей: обрезчика FP-560A и термоусадочного тоннеля T450. По сути, машину можно приобрести и без тоннеля, если требуется просто упаковка в пленку,

Henkelman jumbo
Покупая оборудование в лизинг, Вы сразу получаете новое оборудование, а оплату товара производите позже. Мы работаем с несколькими лизинговыми организациями. Заявка отправляется сразу всем нашим партнёрам,

Кп павловская слобода
Я даю свое согласие ООО "Славянский Двор", с местом нахождения: г. 143082 Московская обл. , Одинцовский р-н, дер. Барвиха, дом 26 (далее — Агенство), на сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение,

Купить смесители для раковины в Киеве
Наполнением интерьера ванной комнаты дизайнеры считают смеситель для умывальника/раковины. В настоящее время сантехнические устройства должны быть не только удобными и долговечными в использовании, но

Удилище
Двадцать лет назад большинство удилищ делалось из стекловолокна. Многие современные удилища изготовлены из графита или карбида бора либо из соединений всех трех материалов. Постоянно разрабатываются новые

Принтер этикеток
Каждый из нас повседневно сталкивается с печатью этикеток. Она настолько стала естественна и повсеместна, что мы уже перестали замечать, как свободно и непринужденно пользуемся этой новацией. Но как

Заказать восстановление алмазных коронок
Людям сейчас доступно огромное количество технологий, о которых раньше мы не могли даже мечтать. Технический прогресс пришел практически во все сферы и отрасли. У нас есть возможность пользоваться автомобилями,

Онлайн кассу
Как известно, порядок работы ККТ изменится уже с 1 февраля 2017. Но уже сейчас многие предприниматели переходят на новые правила в добровольном порядке. Переход работы ККТ по новой системе осуществляется

Бязь по оптовым ценам
Всем тем, кто дорожит хорошим сном и понимает его важность для полноценной жизни, можно посоветовать купить ткань бязь и сшить из нее комплект постельного белья. Это стопроцентно хлопчатобумажное матовое

Латунные электромагнитные клапаны
Подкладка систем и коммуникаций, остается главным требованием в снабжении заводов и населения носителями, жидкостью, и, всем нужным для снабжения удобного быта, производственных надобностей. Обеспечение

Задать Вопрос
Задать Вопрос X
Поля, помеченные *
обязательны для заполнения
⇑ вернуться ⇑ к ⇑ началу ⇑
rss