Отоплението на индустриални и производствени помещения обикновено е свързано с немалко трудности, свързани от една страна със спецификите на самото помещение и на протичащия производствен процес, а от друга – със стремежа за постигане на подходящ микроклимат с възможно по-ниски енергийни разходи. Редицата фактори, оказващи влияние при избора като характеристики на помещението, особености на производствения процес, организация на работното пространство, изисквания към въздушната среда и т.н., поставят немалко ограничения и значително стесняват възможните решения. Доказал се и често използван метод е топловъздушното отопление, реализирано с генератори за топъл въздух. Сред причините, определящи широкото му приложение са сравнително невисоките първоначални инвестиции и ниските експлоатационни разходи впоследствие, постигането на минимален температурен градиент в работната зона на помещението, при правилна организация на въздухообмена както и факта, че то лесно се съвместява със системите за вентилация и климатизация.
Топловъздушното отопление
Принципно топловъздушното отопление може да бъде организирано като местно или централно. За промишлените помещения, характеризиращи се с големи височина и обем, предпочитано решение е местното отопление с въздухоотоплителни устройства, които се разполагат равномерно в отопляваното помещение. В зависимост от протичащите технологични процеси и концентрацията на отделящите се в следствие на това вредни вещества, необходимият за отопление дебит въздух може да се вземе изцяло от отопляваното помещение, да се достави отвън, или да се смеси въздух от помещението с пресен. Съответно системите за топловъздушно отопление се класифицират на рециркулационни, системи без рециркулация и на такива с частична рециркулация.
Топловъздушното отопление с рециркулационен въздух се счита за подходящо предимно при отопление на производствени помещения с ниски изисквания по отношение на вентилацията. Постъпването на пресен въздух е чрез естествена вентилация, поради което подобни системи са неподходящи за помещения, в които се извършват технологични процеси, протичащи с отделяне на вредни вещества.
Системите с частична рециркулация работят съответно с пресен и рециркулационен въздух. Считат се за подходящи за помещения, в които не се отделят токсични вещества.
Системите за топловъздушно отопление, работещи без рециркулация, намират сравнително ограничено приложение в практиката. Препоръчват се в случаите, в които в отопляваното помещение се извършват процеси, протичащи с отделянето на отровни вещества и вещества със силна миризма.
Самото загряване на въздуха за отопление може да бъде посредством междинен топлоносител при реализацията на системата с въздухоотоплителни апарати или без използването на междинен топлоносител. В този случай въздухът се нагрява за сметка на изгаряне на гориво в генератор за топъл въздух.
Генератори на топъл въздух
Генераторите на топъл въздух са с компактна конструкция и голяма топлинна мощност, която може да достигне до около 600 kW. Могат да работят с пресен и/или с рециркулационен въздух. Характеризират се с малка инерционност поради бързия топлообмен между въздуха и топлината, отделена при изгаряне на горивото. Температурната разлика между постъпващия и изходящия въздух обикновено е около 40 оС.
Като основни техни предимства, в сравнение с използването на други системи за отопление, могат да се посочат и бързото загряване на помещението, бързият и лесен монтаж, разнообразието от модели и мощности, намаляването на влажността в обслужваната зона. Могат да бъдат позиционирани в отопляваното помещение или извън него. Във втория случай топлият въздух обикновено се разпределя по системи от въздуховоди, като по този начин се дава възможност за отопление на няколко помещения.
Достиганият от генераторите коефициент на полезно действие обикновено е в границите от около 80 докъм 95%.
Стационарни и мобилни
Генераторите често биват класифицирани като стационарни и мобилни. Съответно стационарните са предназначени за монтаж на конкретно място, най-често в самото отоплявано помещение. Те могат да бъдат оборудвани с дизелови или газови горелки, а така също с горелки, работещи с отработено масло. Често газовите генератори работят с атмосферни горелки, благодарение на което те са с по-добри шумови характеристики и не изискват специално котелно помещение.
Мобилните от своя страна са с конструкция, позволяваща лесното им преместване, като най-често това са генератори, работещи с дизелово гориво. Тъй като генераторите, работещи с дизелово гориво, обикновено се различават от газовите само по вида на използваната горелка, то преминаването от един вид гориво към друг вид не представлява особена трудност.
Друга често използвана класификация на генераторите за топъл въздух е в зависимост от начина на загряване на въздух – директно или индиректно. При директното загряване смес от гориво и въздух се загрява в горивната камера, след което преди да бъде подадена в помещението се смесва с допълнителен въздух за понижаване на температурата и с помощта на вентилатор се подава в помещението. Предимствата и недостатъците на подобно решение лесно могат да бъдат посочени. Предимствата се свеждат основно до елементарната конструкция, малкото тегло и сравнително ниската цена. Недостатъците са свързани с повишената пожароопасност; попадането на продукти от горенето, както и на вредни вещества, образуващи се при горенето в отопляваното помещение; необходимостта от осигуряването на добра вентилация в помещението за доставяне на пресен въздух, което води и до допълнителни топлозагуби.
Конструкцията на генераторите с непряко загряване на въздуха съответно е малко по-сложна. Горивото изгаря в горивна камера. Получените продукти от горенето преминават през топлообменник, след което се изхвърлят в атмосферата. В същото време, посредством вграден вентилатор се взима въздух от помещението, който обтича горивната камера и топлообменника и се подава обратно към помещението. По този начин се предотвратява попадане на продукти от горенето в постъпващия в помещението загрят въздух. Сред предимствата на индиректното загряване са отпадането на необходимостта от допълнителна вентилация, високата пожаробезопасност, по-високата безопасност. Като недостатъци могат да се посочат по-високата цена и немалкото тегло.
Генератори с индиректно загряване на въздуха
В практиката стационарните и мобилните генератори с директно загряване на въздуха намират сравнително ограничено приложение. По-широко използвани са генераторите с индиректно загряване на въздуха.
Мобилните генератори с индиректно загряване на въздуха намират приложение предимно при извършването на строителни работи. Коефициентът им на полезно действие обикновено не превишава 70% при температура на входящия въздух 10 оС. Като основен проблем за трудното постигане на по-висок к. п. д. обикновено се посочва ограничената топлообменна повърхност, което налага ограничение и в дебелината на стените на топлообменника. Също така поради високата температура от външната страна на топлообменника започва да изгаря прахта от въздуха и се отделя специфична миризма. Друг проблем е, че поради малката дебелина на топлообменника обикновено той се поврежда сравнително бързо.
Най-широко разпространени в практиката са стационарните въздухонагреватели с индиректно загряване. Те се характеризират с редица предимства като високоефективен топлообменник, висококачествена горелка, наличие на регулираща и защитна автоматика, което ги прави надежди и безопасни при работа и на практика не изискват техническо обслужване, а срокът им на откупуване е сравнително кратък. Въздухът, използван за отопление на помещението, се загрява, обтичайки горивната камера на агрегата, в която изгаря горивото и сноп от димогарни тръби, след което директно или по система от въздуховоди се подава в отопляваното помещение. Отделените димни газове чрез димоотвод се отвеждат извън помещението и се изхвърлят в атмосферата.
Начинът на разпределение на топлия въздух в помещението зависи от изпълнението на агрегата (хоризонтално, вертикално). Ефективността им и тяхната надеждност зависят преди всичко от качествата на топлообменника и материалите за неговото изработване. Сред най-често използваните материали са стоманените безшевни тръби.
Генераторите на топъл въздух могат да работят с течни, твърди и газообразни горива като природен газ, пропан и бутан, газьол, твърди горива като дървесина и гранулирана биомаса, както и с електроенергия.
Обикновено нямат специални изисквания към монтажа, не се налага използването на специални фундаменти за монтаж. Могат да се разположат както вътре в помещението, така и в непосредствена близост до него.
Основен фактор при избора на генератор обикновено се явяват наличните енергийни източници. Добре е да се има предвид, че в работни помещения, в които протичат взриво- и пожароопасни технологични процеси, не се допуска монтаж на подобни агрегати.
Броят на агрегатите се определя в зависимост от необходимата топлинна мощност, при изчислителни условия и мощността на един агрегат, която се задава от производителя на съоръжението в техническата документация. Осигуряването на допълнително подаване на свеж въздух в помещението обикновено е чрез допълнителни вентилатори. Различната входяща температура на въздуха в агрегата не оказва значително влияние на мощността на отделните топловъздушни агрегати поради високите температури на горивните процеси.
Изт.:сп.’Инеженринг ревю“
