Technické požadavky na instalaci zářičů

Transkript

1 1 INFRATERM Petr Janásek - INFRATERM Vás srdečně vítá na Školení pracovníků oboru plynových zařízení í s tématem Technické požadavky na instalaci zářičů Kladno Třinec

2 Přírodní infrazářič I při nízkých teplotách vzduchu je lidem, díky slunečnímu záření, příjemně pociťují : tepelnou pohodu.

3 3 INFRATERM Tepelná pohoda Základní faktory

4 4 INFRATERM t e = 05t 0,5t v + 05t 0,5t p Teplota vzduchu t e = t v + t s t v tv teplota vzduchu ts teplota sálání Výsledná teplota t e t e = t v +K.I s K= 0,072 Bedfordův faktor Povrchová teplota okolních ploch t p

5 Graf výsledné teploty 5 sálání [W W/m 2 ] In ntenzita 200 Základní axiom 14 W/m 2 =1 o C(K) Teplota vzduchu [ C] Příklad : 100 : 14 = 7, = 18,14 [ C]

6 Působení zářičů obecně 6 Každý tepelný plynový spotřebič produkuje : požádované teplo + nežádoucí spaliny Tyto složky působí na : osoby + předměty nacházející se v dosahu jejich působení Souvislosti nutno zohlednit při : návrhu, instalaci i,provozu zařízení s plynovými zářiči

7 Podle sálavé teploty tmavé Rozdělení zářičů světlé světlé 7 kov keramika kov kov Podle typu sálavého tělesa

8 Směšovací komora Světlý plynový infrazářič Konstrukce a funkce Spalovací směs Keramická deska Kryt Keramická deska (100 C) Spalovací směs (plyn + vzduch) Spalování bez plamene Povrch keramiky ohřátý na 900 C Infračervené záření, teprve po dopadu na tělesa se mění na :

9 Světlý plynový infrazářič Typický příklad 9 Injektorový hořák Povrchová teplota 900 C Katalytické spalování Kombinované sálání Předehřívaní spal. směsi Stavebnicový system

10 Tmavý infrazářič Konstrukce a funkce Plyn je spalován v atmosférickém hořáku za teploty cca 1600 o C Plamen a spaliny ohřívají zevnitř kovovou trubici sálavé těleso. Povrch kovové trubice o teplotě o C vyzařuje energii, která se po dopadu mění na teplo Odtahový ventilátor odvádí spaliny do venkovního prostoru

11 Tmavý plynový infrazářič Příklad Vlastnosti Atmosférický hořák o vysoké teplotě spalování Sálavá trubice nejčastěji do U Odtahový ventilátor spalin Spalinové potrubí Větší rozměry i váha Různá provedení

12 12 INFRATERM Požadavky na zářiče Hospodárnost Ekologie Bezpečný provoz Hygienická nezávadnost

13 Hospodárnost provozu 1a Využití principu sálavého vytápění 13 t e = t v + t s Teplota vzduchu v sálavě ě vytápěném ě prostoru je nižší o3až5 o C Snížení teploty o 1 o Cpředstavuje úsporu 7 %!

14 t e = t v + t s Hospodárnost provozu 1b Využití principu sálavého vytápění Raumtemperatur t R [ C] 20 Prostorová teplota t R [o C] 18 Raumtemperatur Prostorová teplota t t R t R 14 t e = t R 16 Strahlungstemperatur Sálavá teplota t S t S Fukary Warmluft Zářiče Infrarot Lufttemperatur t L Teplota vzduchu t L Heizzeit čas - otopu Strahlungsheizung sálavě Heizzeit čas otopu - Warmluftheizung - teplovzdušně Arbeitszeit pracovní doba Čas Zeit Warmluft Vzduch. Infrarot Sálav. EINZap EIN Zap Heizung topení Vyp AUS Porovnání teplotních poměrů při provozu teplovzdušného a sálavého systému

15 Hygienický provoz zářičů 1c Teplota vzduchu v hale Vertikální průběh teplot Sálavý systém Vý ýška haly [m] Teplovzdušný systém Teplota vzduchu v hale [ C] Teplovzdušné vytápění Sálavé vytápění

16 Hospodárnost provozu 2a Sálavá účinnost η S ηs = 45 % t s přímo závisí na I s I s je přímo úměrná η S η S je dána konstrukcí zářiče η S = 50 % η S = 55 % Spalovací komora bez reflektoru Reflektor, sálavá mřížka Hluboký reflektor Sálavá mřížka 16 Čím má zářič lepší konstrukci, η S = 65 % Izolovaný reflektor tím má větší sálavou účinnost, tím vyšší sálavou teplotu vyvine a tím je jeho provoz Izolovaný kryt hospodárnější η S 70 % Kombinované sálání Předřívaná směs Kombinované sálání

17 Hospodárnost provozu 2b Využití principu sálavého vytápění 17 Vyšší účinnost = větší úspory energie

18 Hospodárnost provozu 2b Úspory užitím zářičů s lepší účinností spotřeby energie [%]/a Nepovolená oblast Intenzita vyšší než 200W/m Redukce spotřeby plynu za rok při použití izolovaných zářičů namísto obyčejných Sálavá te eplota [ o C] Snížení Instalační výška [m]

19 Ekologie provozu zářičů 1 Exhalace Instalovaný výkon sálavého vytápění je o 25 až 30 % menší oproti jiným systémům Klasická kotelna Teplovzdušné topení Infrazářičové vytápění Zařízení o menším výkonu má menší spotřebu plynu a méně spalin Spotřeba energie a použití ekologicky co nejméně zatěžujícího media je dnes nejsměrodatnějším ě ější kriteriem i převážného ř počtu investorů ů

20 Světlé infrazářiče Ekologie provozu zářičů 2a Emise díky bezplamennému spalování plynu za nízkých teplot mají pouze desetinové koncentrace škodlivin ve spalinách oproti normálnímu spalování 20 CO typicky 5 ppm, NOx typicky 5 ppm SO 2 neměřitelné Tuhé látky neměřitelné

21 Tmavé infrazářiče Ekologie provozu zářičů 2b Emise v důsledku spalování plynu za podstatně vyšších teplot než u světlých, mají desetkrát vyšší koncentrace škodlivin ve spalinách 21 CO typicky 50 ppm, NOx typicky 100 ppm SO 2 neměřitelné Tuhé látky neměřitelné

22 Bezpečný provoz zářičů 1a Vzdálenost hořlavých předmětů od zářiče 22 Hořlavé osálané předměty musí být vzdáleny od zářičů tak, aby jejich teplota nepřesáhla 85 o C Nejmenší vzdálenost ale vždy musí činit 2 m!

23 Bezpečný provoz zářičů 1b Vzdálenost hořlavých osálaných předmětů od zářiče 23 Minimální vzdálenost hořlavých předmětů od zářiče závisí na charakteristickém čísle zářiče ϕ (Stanovuje výrobce a zkušebna) Charakteristické číslo určí i sálavou účinnost η S = (ϕ -1) / ϕ Minimá ální vzd dálenost [m]

24 Bezpečný provoz zářičů 2 Vzdálenost hořlavých předmětů od zářiče 24 Každý výrobce musí stanovit minimální vzdálenosti hořlavých předmětů mimo přímý dosah osálání vedle a nad zářičem 1. s ohledem na teplotu produkovaných spalin 2. s ohledem na povrchové teploty nefunkčních částí zářiče

25 Bezpečný provoz zářičů 3 Kontrola elektromagnetického rušení 25 Ovládací automatika zářičů a ostatní el. výzbroj musí být odolná proti elektromagnetickým poruchám šířících íhse po síti nebo vzduchem a naopak nesmí být sama zdrojem rušení jiných el. zařízení! Při ročních kontrolách a revizích : kontrola vyzařováného elmag. spektra širokopásmovým přijímačem - scanerem

26 Světlé zářiče Hygienický provoz zářičů 1a Odvod spalin 26 Spaliny s téměř neměřitelný m množstvím škodlivin se odvádějí nepřímo s dostatečným větráním haly v množství : 30m 3 vzduchu na 1 kw instalovaného výkonu

27 Tmavé zářiče Hygienický provoz zářičů 1b Odvod spalin 27 Spaliny s podstatně vyššími koncentracemi škodlivin je zpravidla nutné odvádět potrubím ven

28 Hygienický provoz zářičů 2 Spalovací vzduch 28 Plynový spotřebič o výkonu 1kW spálí 0,1m 3 plynu a spotřebuje 1m 3 vzduchu Světlé zářiče vždy berou spalovací vzduch přímo z haly Tmavé zářiče mohou brát spalovací vzduch buď přímo z haly nebo lze přivést potrubím zvenku Předpis přívod alespoň 2,35 235m 3 vzduchu na 1 kw instalovanéhovýkonu

29 Hygienický provoz zářičů 3a Intenzita sálání a výška instalace 29 Q zář I S = (h 15) 1,5) 2. π Qzář Q zář = η S. Q Celk h => Nejnižší povolená instalační výška zářiče pro intenzitu osálání na vztažné ploše max 200W/m2 1,5 m Is

30 Hygienický provoz zářičů 3b Intenzita osálání osob v uzavřených prostorách 30 Maximálně 200 W / m 2! Výsledná teplota u hlavy nesmí překročit 25 o C! Teplota vzduchu v hale Výkon zářiče Druh zářiče Regulace prostorové teploty Vzdálenost od osob min. 2 m! Instalační výška zářičů min. 4 m!

31 Hygienický provoz zářičů 3c Intenzita sálání a výška instalace Instalační výška 3 m Světlý zářič 10 kw 31 [W/m 2 ] Intenzita Instal. výška 6 m Stranová vzdálenost od zářiče [m]

32 Hygienický provoz zářičů 3d Polární diagram osálání 32 2 ] zitasálán ní [W/m Inten Světlý infrazářič 10 kw

33 Tmavý zářič 22 kw 8 6 Hygienický provoz zářičů 4a Výsledná teplota [W/m2 ] Teplota vzduchu 16 C 15.0 Intenzita 1,5 m nad podlahou Délk ka [m] Strana hořáku Šířka [m]

34 Hygienický provoz zářičů 4b Výsledná teplota 34 t e [ o C] Empf.-Temp [ C] Supertmavý infrazářič 166 kw Wärmebänder- System 166 kw

35 Hygienický provoz zářičů 5a Matematický model osálání pracovních stanovišť v hale 35 Intenzita sálání [ W/m 2 ]

36 36 INFRATERM Hygienický provoz zářičů 5b Matematický model výsledné teploty v sálavě vytápěném prostoru Výpočtová ová Außentemperatur teplota -12 C 12 C C 14 zářičů po Q = 8,4 kw 14 Strahler je Q wb =8.4 kw 7 Strahler je Q wb =15 kw Gesamtwärmebelastung221kW 7zářičů po Q = 15 kw T e [ C] Strahler je Q wb =6 kw 14 zářičů po Q = 10 Gesamtwärmebelastung bl t 84kW Tp Q 6 kw Büroraum Kancl. Industriehalle 10 Výr. hala 15 Länge [m] Délka [m] 20 Wellblech- Sklad Halle (Anbau) Breite [m] Šířka [m] 15

37 Hygienický provoz zářičů 7a Vliv teploty okolí 37 Pro venkovní prostory neplatí (v důsledku nízkých teplot vzduchu) omezení intenzity sálání na 200 W/m 2 -proto lze použít vyšší hodnoty osálání Pro ilustraci : Intenzita ozáření sluncem v našich zemích dosahuje až 1000 W/m 2

38 Hygienický provoz zářičů 7b Teplota okolí 38 Pro venkovní prostory neplatí omezení intenzity sálání, přesto je nutný přesný návrh 3D výpočetní model osálání divácké tribuny Skutečnost potvrzená měřením

39 Hygienický provoz zářičů 3b Regulace prostorové teploty : 39 Ruční Automatická Automatická regulace prostorové teploty zajistí : Hospodárný provoz Teplotní pohodu

40 Hygienický provoz zářičů 3c Snímání prostorové teploty : 40 Raumtemperatur t R [ C] 20 Prostorová teplota t R [o C] 18 Raumtemperatur Prostorová teplota t R t R 16 Strahlungstemperatur Sálavá teplota t S t S Warmluft Fukar ry Zářiče Infrarot Lufttemperatur t L Teplota vzduchu t L 8 Snímač musí reagovat na prostorovou teplotu, protože jen ta je primární veličinou! Warmluft Vzduch. Infrarot Sálav. EINZap EIN Zap Heizzeit čas - otopu Strahlungsheizung sálavě Heizzeit čas otopu - Warmluftheizung - teplovzdušně Arbeitszeit pracovní doba Heizung topení Vyp AUS Snímač jen teploty vzduchu nemůže vyhovět pro regulaci sálavého systému! Zeit Čas

41 Hygienický provoz zářičů 3f Měření intenzity sálání a prostorové teploty 41 Ruční měřič (pro orientační měření) intenzity sálání [ W/m 2 ] teploty vzduchu [ o C] výsledné teploty [ o C]

42 Hygienický provoz zářičů 3g Měření mikroklimatu vytápěného prostoru 42 V prostoru vytápěném zářiči s nepřímým odvodem spalin je vhodné překontrolovat : Teplotu vzduchu [ o C] Relativní vlhkost vzduchu [% r.v.]

43 43 INFRATERM Děkuji Vám za pozornost a těším se na shledanou