Na návrhu a inštalácii solárnych systémov si treba dať ... - iDB Journal

idbjournal.sk

Na návrhu a inštalácii solárnych systémov si treba dať ... - iDB Journal

prostredia tým, že šetrí palivo, ktoré je vzhľadom na životné

prostredie najvýhodnejšie.

• Sálavý systém oproti teplovzdušnému vytvára minimálny hluk,

pri niektorých konštrukciách žiaričov hluk úplne odpadá.

• Sálavý systém nemôže zamrznúť.

• Regulačný chod vykurovania pomocou diskrétnej mikroprocesorovej

regulácie ľudia na svojich pracoviskách ani nevnímajú, kým

pri teplovzdušnom vykurovaní je takýto druh regulácie dôvodom

sťažností na tepelnú nepohodu.

• Ľahká montáž a opravy, pričom tým, že sa žiariče umiestňujú

v horných priestoroch haly, nezaberajú aktívnu plochu priestoru

výrobnej haly.

Nevýhody sálavého systému

Sálavý vykurovací systém pracujúci na báze zemného plynu alebo

elektriny nemožno z dôvodu vysokých povrchových teplôt inštalovať

v niektorých druhoch hál s nebezpečenstvom vzniku požiaru.

Odpoveď na otázku nevýhody sálavého systému sa nedá formulovať

jednoznačne. Lepšie je pýtať sa na vhodnosť (akéhokoľvek)

vykurovacieho systému do konkrétneho objektu s definovanými

parametrami. Pretože práve nesprávne riešenie voľby a návrhu

vykurovacieho systému sa v drvivej väčšine prípadov neskoršie

považuje za nevýhodu sálavých systémov, budeme sa tejto téme

venovať podrobnejšie.

Sálavá účinnosť

Sálavé infražiariče sa delia podľa typu používaného média na:

1. plynové,

2. elektrické,

3. teplovodné.

Plynové infražiariče

V súčasnosti sa pri sálavom vykurovaní priemyselných objektov

používajú tri druhy plynových infražiaričov:

• svetlé plynové infražiariče,

• tmavé plynové infražiariče,

• supertmavé (kompaktné) plynové infražiariče.

Plynové infražiariče spaľujú plyn na zohriatie špeciálneho radiačného

povrchu. Povrch je zohrievaný kontaktom s priamym kontaktom

alebo so spaľovanými plynmi.

Svetlé plynové infražiariče

Zdrojom sálania býva pórovitá keramická doska, ktorá sa povrchovým

spaľovaním plynu zohrieva na teplotu 800 °C až 1 000

°C. Táto teplota vytvára elektromagnetické žiarenie s maximom

v oblasti vlnových dĺžok 2,1. 10 -6 až 3,0. 10 -6 m. Vlna tejto dĺžka

sa šíri prakticky priamočiaro a takmer bez strát prechádza vzduchom.

Sálavá účinnosť týchto infražiaričov je 50 % až 75 %.

Na zvýšenie účinnosti žiaričov niektorí výrobcovia umiestňujú pred

sálavý keramický povrch deflexnú mriežku z ťažko taviteľného materiálu,

ktorej úlohou je vracať časť emitovaných energetických častíc

späť na aktívny povrch, čim dochádza k vzbudeniu častíc atómov

a následne zvýšenej emisii fotónov žiarenia. Pri týchto žiaričoch

prevažuje korpuskulárne žiarenie, ktoré určuje ich vlastnosti. Uhol

jadra sálania je obvykle 60° a oblasť sálania na ploche je pomerne

ostro ohraničená (niekedy sú žiariče tohto druhu vďaka tejto vlastnosti

označované ako teplomety) a dosahuje vysokú intenzitu.

Vzhľadom na korpuskulárny charakter a vysokú intenzitu

je žiarenie schopné prenikať pod povrch predmetov (cca 0,001 m

pri nevodivých materiáloch), čím daný predmet rýchlo zahrievajú.

Pretože je 1 dm 2 sálavej plochy schopný odovzdať výkon

až cca 1 200 W, žiariče dosahujú malé rozmery. Horáky svetlých

infražiaričov pracujú väčšinou na princípe atmosférických injektorových

horákov, ktoré potrebný spaľovací vzduch pomocou injektora

miešajú s plynom. Táto zmes vzduchu a plynu vystupuje kapilárnymi

otvormi v keramickej doske, zapaľuje sa a horí na jej povrchu.

Spaliny sú odvádzané do vykurovacieho priestoru.

HVAC

Historicky sa tieto žiariče používali prevažne na technologický ohrev

– sušenie papiera v celulózkach, rozmrazovanie vagónov a pod.;

neskôr sa ich použitie rozšírilo na ohrev a vykurovanie priemyselných

hál.

Oblasť použitia svetlých infražiaričov

Napriek tomu, že sú tieto žiariče použiteľné vo vykurovaní

priemyselných hál, oblasť ich použitia je pomerne presne vymedzená

a nie sú ideálne na celoplošné vykurovanie priestorov, kde sa trvale

nachádza človek. Dôvodov na toto tvrdenie je viacero. Vysoká

intenzita a pomerne ostrý uhol sálania spôsobujú pri celoplošnom

vykurovaní nerovnomernosť hustoty sálania na ploche podlahy,

mnohokrát až vznik neosálaných plôch, ktoré môžu v súčte

dosiahnuť významné percento plochy. To spôsobí, že v podlahe

sa neakumuluje dostatok energie na rovnomerné zohriatie vzduchu

v interiéri a výsledkom býva veľký rozdiel medzi pocitovou teplotou

a teplotou vzduchu t. Človek sa v takto vykurovanom priestore

necíti príjemne, pretože v zóne vysokej hustoty sálania od žiariča

môže dôjsť k prehriatiu temena hlavy na viac ako 25 °C, čo je

maximálna prípustná hranica hygienickej normy, a mimo tejto zóny,

kde už nepociťuje vplyv sálania, sa človek necíti príjemne práve pre

nízku teplotu vzduchu.

Žiaľ, v praxi sa možno stretnúť práve s takto realizovaným vykurovaním.

Dôvodom je zdanlivá cenová výhodnosť takéhoto riešenia,

kde sa využíva fakt, že cenový rozdiel žiariča s nižším výkonom

a napríklad dvojnásobného výkonu sa nerovná dvojnásobnému

rozdielu v cene. Rizikom však je, že zákazník môže v budúcnosti

odmietnuť akékoľvek sálavé vykurovanie. Avšak ani teoreticky

správny návrh celoplošného vykurovania svetlými žiaričmi, aj keď

už je drahší ako iný návrh, nezaručuje tepelnú pohodu. Dôvodom

je samotná vlnová dĺžka a korpuskulárny charakter žiarenia emitovaného

žiaričom.

Energetické častice sú schopné vnikať pod nechránenú pokožku

a pôsobiť na nervové zakončenia v nej. V spojení s nečistotou

a ropnými produktmi môžu pri dlhodobom pôsobení vznikať rôzne

druhy zdravotných ťažkostí. To platí aj pri nízkej intenzite žiarenia.

Dôležitý je charakter, až potom intenzita žiarenia.

Oblasti, v ktorých svetlý žiarič spĺňa svoju funkciu a je najefektívnejším

spôsobom ohrevu, sú:

• lokálne vykurované pracoviská v inak nevykurovaných halách,

• rôzne druhy skladov, nakladacích rámp a iných priestorov,

kde nemožno dosiahnuť zvýšenú teplotu vzduchu buď pre jej

nadmernú výmenu, alebo veľmi nízku tepelnoizolačnú schopnosť

priestoru,

• ohrev častí vonkajšieho priestoru, ako sú tribúny štadiónov,

trhovísk a pod.

Všetky tieto priestory majú z hľadiska tepelnej pohody človeka

spoločný charakter. Človek sa v takomto priestore zdržiava len

obmedzený čas, je dostatočne odetý, aby odolával chladnému vzduchu

a zároveň je chránený pred účinkami korpuskulárneho žiarenia.

V súčasnosti, aj v súvislosti so skvalitňovaním konštrukčných

materiálov objektov z hľadiska tepelnoizolačných vlastností,

strácajú svetlé žiariče svoje opodstatnenie, čo sa týka prevádzkových

nákladov. Dôvodom je totiž technická nemožnosť izolovania

spaľovacieho okruhu, t. j. pri svetlých žiaričoch nemožno zabezpečiť

prívod vzduchu na spaľovanie a odvod spalín do exteriéru, čím sa

zvyšuje výmena vzduchu v hale (na 1 kW príkonu treba počítať

30 m 3 vetracieho vzduchu navyše), čo znamená stratu významnej

časti už vyrobeného tepla.

Tmavé plynové infražiariče

Nedostatky uvedeného svetlého sálavého systému sa odstránili

použitím nového typu žiariča určeného na celoplošné vykurovanie

– tmavého plynového infražiariča. V tomto žiariči sa zmes vzduchu

a plynu spaľuje v kovových uzatvorených trubiciach, ktoré sú

ohrievané samotným plameňom a spalinami. Zväčšením rozmerov

žiariča a tým znížením jeho povrchovej teploty na 350 °C až

450 °C sa odstránila korpuskulárna časť spektra žiarenia. Žiarič

teda emituje žiarenie, ktorého maximum sa nachádza v oblasti

4,1. 10 -6 až 8,1. 10 -6 m. Tmavé žiariče pôvodne dosahovali nižšiu

2/2013

27

More magazines by this user
Similar magazines