11046

В зависимости от принципа действия зонты подразделяются на вытяжные и приточно-вытяжные (рис. 1). Зонты, располагаемые у стен, называются пристенными, не примыкающие ни к одной стене (например, расположенные в центре помещения) – центральными или островными

[1…3].

Вытяжные зонты предназначены только для удаления тепло- и влагоизбытков, а также неприятных запахов из помещений кухонь.

Приточно-вытяжные зонты вместе с этим одновременно обеспечивают приток свежего воздуха в зону дыхания работника кухни. Приточно-вытяжные зонты используются преимущественно в маленьких кухнях с большим количеством тепловыделений. Подача воздуха осуществляется через специальные отверстия на передней части козырька.

Зонты изготавливаются из пищевой нержавеющей стали, со шлифованной, матовой или зеркальной поверхностью. Нержавеющая сталь является стойкой к окислению, которое возможно при контакте листовой стали с удаляемым горячим воздухом. Зонты заводского изготовления имеют высоту 400…450 мм. Размер зонта подбирается таким образом, чтобы перекрывать оборудование на 100…200 мм со всех сторон (рис. 2).

В зависимости от конструкции зонта и требований производителя они монтируются на расстоянии 1…1,5 м от горизонтальной плоскости плиты. Зонты обслуживающие конвекционные печи размещают непосредственно над их открывающимися дверьми. Расстояние между дверью и зонтом по вертикали в этом случае должно быть минимальным. Скорость движения воздуха в рабочей зоне не должна превышать vвоз =

0,2…0,3 м/с.

В конструкции зонта предусматривается установка лабиринтового фильтра, который предназначен для очистки удаляемого воздуха от жира и масла, попадание которых может привести к поломке оборудования, зарастанию жиром воздуховодов и пожароопасным ситуациям.

Дополнительной ступенью очистки воздуха от масляных и жировых аэрозолей является установка в вентиляционный канал ячейковых фильтров типа ФяЖ, представляющих собой набора специальных металлических гофрированных сеток.

130

Рис. 1. Зонты для удаления воздуха над кухонным оборудованием: а, б – соответственно, вытяжные, островной и пристенный; в, г – соответственно, приточно- вытяжные, островной и пристенный: 1 – лабиринтные жироуловители; 2 – вытяжные отверстия; 3 – вытяжные патрубки; 4 – приточные патрубки; 5 – жиросборники

Фильтры ФяЖ имеют следующие базовые аэродинамические характеристики: удельную воздушную нагрузку L = 5400…9000 м3/ч·м2;

начальное и конечное сопротивление –		pнач = 20…35 Па и	pкон = 140 Па,
класс очистки – G2	[4]. Перепад давления на лабиринтовых фильтрах
составляет pнач =	35…50 Па и	pкон = 100…200	Па, прочие

характеристики указываются в паспортных данных на зонты, в которые они устанавливаются.

Воздух ударяется о стенки лабиринтового фильтра, несколько раз меняя направление движения. Жир и масло оседают на внутренней поверхности жироуловителя и стекают в жиросборник, в котором предусмотрен сливной штуцер для его опорожнения. Лабиринтовый жироуловитель требует регулярной очистки, отсутствие которой приводит к его чрезмерному загрязнению и нерасчётному аэродинамическому сопротивлению.

Точное расположение, геометрические размеры и аэродинамические характеристики зонтов определяются в результате сложных инженерных расчётов, для выполнения которых производителями предлагаются специализированные методики [5] и программные комплексы [6].

131

Рис. 2. Схема установки зонтов в помещении кухни: 1 – приточная установка; 2 – вытяжные установки; 3 – вытяжной зонт; 4 – выбросные решетки; 5 – приточно- вытяжной зонт; 6 – воздухозаборная решетка; 7 – плиты; 8 – подвесной потолок

Зонты могут поставляться на объект как с предварительно сделанной врезкой и патрубком для присоединения воздуховода, так и без них. В последнем случае монтажники имеют возможность самостоятельно выбрать место врезки в зависимости от стесненности условий монтажа, которые обуславливаются наличием расположенных вблизи инженерных сетей.

Подбор типа и геометрических размеров местных отсосов от кухонного оборудования является сложной многофакторной задачей, требующей большого количества исходных данных, а также привлечения квалифицированных инженерных кадров.

Литература

1.Зонты вытяжные с лабиринтным жироуловителем. – Москва: Производственная корпорация «Титан». – 21 c.

2.Зонт вентиляционный приточно-вытяжной электрический ЗПВ: паспорт – руководство по эксплуатации. – Чебоксары: ООО «Элинокс». – 22 с.

3.Каталог продукции. Нейтральное оборудование для профессиональной кухни от производителя. – Екатеринбург: «Финист». –

98 с.

132

4.КПО 06.04.09-04 Фильтры. – Москва: 31 ГПИСС Минобороны России, 2004. – 107 с.

5.Вытяжной зонт системы Capture Jet™ с притоком и дополнительной подачей воздуха через боковые сопла // Руссий проект – Технологическое оборудование для ресторанов URL:

https://www.rp.ru/pdf/halton/kvf_ ru.pdf (дата обращения: 12.10.19).

6. VARIANT. Кухонные вытяжные зонты // ATREA S.R.O. –

воздухотехническое оборудование, рекуперация тепла URL: https://www.atrea.ru /ru/programmnoe-obespechenie (дата обращения:

12.10.19).

Смыков А.А., Логинов М.А., Схуландзе И.В., Титаев А.П.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ПОМЕЩЕНИЯХ С ЛУЧИСТЫМ ОТОПЛЕНИЕМ

Вследствие постоянного роста цен на энергоносители проблема энергосбережения является одной из самых острых в строительной отрасли России [1]. Большая доля энергоресурсов расходуется на отопления крупнообъёмных помещений. Использование систем лучистого отопления является одним из самых перспективных способов повышения энергоэффективности отопления таких помещений. Среди прочих способов оно заслуживает особое внимание [2…4], т.к. по сравнению с конвективными системами отопления требует меньших затрат теплоты без снижения уровня теплового комфорта.

В системах отопления на базе инфракрасных излучателей (ИИ) теплота подаётся в рабочую зону направленным потоком теплового излучения. Так как воздушные массы в помещении являются прозрачными для электромагнитного излучения в инфракрасном спектре, лишь рассеивая его, то энергия от ИИ аккумулируется на приповерхностных слоях облученных поверхностей, и затем, способствует формированию конвективных потоков, нагревающих воздух рабочей зоны. Данные особенности указывают на принципиальное отличие от конвективных систем отопления и перспективность использования лучистых систем [5,

6].

Нормативные документы, определяющая требования к параметрам микроклимата крупнообъёмных помещений, не учитывают особенности

133

работы систем отопления на базе ИИ, в свою очередь, специфика работы таких систем является определяющей при определении преимуществ над конвективными системами отопления. Снижение объёма затрачиваемой тепловой энергии при использовании лучистых систем отопления может составлять до 40 % [3, 5, 6]. Одним из факторов, позволяющих снизить потребление тепловой энергии является снижение температуры воздуха рабочей зоны tв.р на величину до 4 °C по сравнению с нормативными значениями, предусмотренными при проектировании конвективных систем отопления [7, 8]. Это становится возможным за счёт большей плотности потока теплового излучения в помещениях с системой отопления на базе ИИ, что позволяет оставить неизменной результирующую температуру помещения.

Наиболее энергоэффективным видом инфракрасного отопления ввиду ряда факторов [5] можно считать отопление на базе газовых инфракрасных излучателей (ГИИ). В таких системах нет промежуточного теплоносителя (воды, пара), тепловая энергия поступает в помещение от первичного энергоносителя – природного газа. Но использование подобных систем связано с некоторыми сложностями, например, применение любых видов ГИИ в категорийных помещениях ограничено, оно не допускается:

-во взрывоопасных зонах производственных и складских помещений;

-в помещениях подвальных и цокольных этажей;

-зданиях V степени огнестойкости;

-зданиях любой степени огнестойкости классов конструктивной пожарной опасности С1, С2 и С3.

Кроме того, использование «светлых» ГИИ связано с выбросом уходящих газов непосредственно в объём обслуживаемого помещения, что накладывает свой отпечаток на спектр помещений, где возможна их установка. Стоит учесть, что подключение газа во многих регионах России сопряжено с крупными финансовыми затратами.

Самым эффективным видов лучистого отопления, применение которого не столь ограничено, являются системы лучистого отопления на базе низкотемпературных инфракрасных излучателей (НИИ). Отопительные приборы в данных системах – излучающие профили или излучающие панели (теплоноситель – горячая вода от 40 °C до 150 °C). Тепловая энергия передаётся от теплоносителя к НИИ, он, в свою очередь, излучает электромагнитные волны в инфракрасном диапазоне, тем самым обеспечивая отопление обсуживаемого помещения.

Отсутствие апробированной и научно-обоснованной методики проектирования систем отопления на базе НИИ является одной из причин низкого распространения систем этого типа.

134

Для создания полноценной картины работы системы отопления на базе НИИ требуется всестороннее изучение следующих теплофизических параметров: определение удельной теплоотдачи излучающего профиля (излучателя); измерение плотности лучистого потока тепловой энергии; моделирование теплового режима отапливаемого помещения; моделирование теплового и температурного режимов ограждающих конструкций обслуживаемого помещения. В данной статье представлены результаты исследований, связанных с определением удельной теплоотдачи 1 п.м. излучающего профиля и измерением плотности лучистого потока тепловой энергии. Объектом исследований стал излучающих профиль модели Helios 750 производства ООО

«Флайг+Хоммель».

Для оценки теплотехнических характеристик профиля была сконструирована экспериментальная установка (рис. 1).

Характеристики исследуемого излучателя марки Helios 750: ширина

– 170 мм; высота – 170 мм; длина – 1000 мм; материал профиля – анодированный сплав алюминия (AlMgSi0,5); максимальное рабочее давление – 10 бар; максимальная температура подаваемого теплоносителя ограничена только лишь характеристиками источника теплоты, т.к. сплав не подвержен коррозии и высокотемпературной эмиссии электронов. Данный образец позволяет смоделировать фрагмент системы водяного лучистого отопления на базе НИИ, применить известные в этой области методики испытаний, получить экспериментальные данные, которые масштабируемы для создания и усовершенствования методики проектирования систем лучистого отопления.

Уравнение удельной теплоотдачи 1 п.м. излучателя в заданных условиях выглядит следующим образом:

	Qизл		G1 × сТ ×T1			-	G2	× сТ ×T2		/ N - Qтр , Вт,	(1)
			=		1			2
				3,6				3,6
где сТ	и сТ	2	–	теплоёмкость				воды	в подающем и		обратном
1

трубопроводе, соответственно, кДж/кг∙ºС.

Результаты проведенных исследований по определению удельной тепловой мощности 1 п.м излучателя приведены в таблице и на рис. 2.

135

Рис. 1. Схема экспериментальной установки лаборатории лучистого отопления УНИЦ «СОНИИ»

Таблица. Экспериментальное определение удельной тепловой мощности 1 п.м излучателя

	№				G1,	G2,	Qобщ,		Qизл,
	опыта	N, шт	T1, °C	T2, °C				Qтр, Вт		T, °C
					кг/ч	кг/ч	Вт		Вт
	п/п
	1	8	30,01	26,32	279,03	270,21	1462,94	100,50	82,37	6,37
	2	8	39,40	33,11	313,48	303,76	2658,17	189,81	142,46	13,46
	3	8	52,43	41,24	284,56	276,36	4048,02	323,79	186,71	22,94
	4	8	61,68	48,52	316,09	307,42	5310,73	413,10	250,74	30,80
	5	8	69,83	56,97	399,42	390,64	6535,48	502,44	314,49	38,90

136

Рис. 2. График удельной мощности 1 п.м излучателя Helios 750 в зависимости от температуры в подающем трубопроводе системы отопления

Заключение. На базе УНИЦ «СОНИИ» ННГАСУ проведено экспериментальное исследование теплотехнических характеристик низкотемпературных инфракрасных излучателей марки Helios 750 производства ООО «Флайг+Хоммель». Дальнейшим этапом исследований является лабораторное изучение теплового режима помещения, оборудованного НИИ с корреляцией полученных результатов на натурном объекте.

Литература

1.Федеральный закон от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» // СПС Консультант Плюс.

2.Бодров, В.И. Исследование теплового режима наружных ограждающих конструкций в промышленных помещениях с системами отопления на базе инфракрасных излучателей / В.И. Бодров, А.А. Смыков // Приволжский научный журнал, 2018. – № 2 (46). – С. 29…36.

3.Бодров, В.И. Теплофизические характеристики теплового контура зданий с газовыми инфракрасными излучателями / В.И. Бодров, А.А. Смыков // Сантехника, отопление, кондиционирование, энергосбережение, 2014. – № 7. – С. 52…55.

4.Булатов, А.Л. Эффективность использования инфракрасных газовых излучателей для отопления производственных помещений ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

/А.Л. Булатов, Е.В. Загребина // АВОК, 2007. – № 2. – С. 36…40.

5.Куриленко, Н.И. Тепловой режим производственных помещений с системами отопления на базе газовых инфракрасных излучателей / Н.И. Куриленко, В.И. Максимов, Г.Я. Мамонтов, Т.А. Нагорнова // Томский политехнический университет. – 2013. – 101 с.

6.Бухмиров, В.В. Алгоритм расчёт систем лучистого отопления помещений / В.В. Бухмиров, С.А. Крупенников, Ю.С. Солнышкова // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2010. – Вып. 4. – С. 23…25.

137

7.СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. М.: 2001. – 20 с.

8.СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий (Актуализированная редакция СНиП 23 -02- 2003) М., 2012.

Д.В. Васильев, Е.С. Ткаченко, К.В. Семенова

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет»

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕМНЫХ ИНФРАКРАСНЫХ ГАЗОВЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

В настоящее время для отопления производственных цехов часто используются инфракрасные обогреватели. Использование таких отопительных приборов позволяет избавиться от многих недостатков классического водяного отопления. Особенно преимущества инфракрасных газовых излучателей можно увидеть при использовании их для обогрева промышленных площадок и производственных цехов.

Принцип работы темных инфракрасных излучателей основан на испускании инфракрасных волн от нагретого тела. Теплоносителем являются продукты сгорания, которые проходят внутри закрытой системы и нагревают внешнюю поверхность трубы до температуры, достаточной для излучения инфракрасного спектра. Сам контур представляет собой трубы, изготовленные из анодированной стали, прошедшей высокотемпературную калоризацию. Для направления теплового потока и увеличения эффективности установки используется зеркальный параболический отражатель, обладающий высоким коэффициентом отражения в инфракрасном спектре. Для более равномерного распределения тепла по всему излучающему контуру внутри трубы устанавливают турбулизатор. Управление системами лучистого отопления как правило производится в автоматическом режиме и регулируется блоком автоматики, к которому подключаются одна или несколько систем. Регулирование производится по температуре воздуха в обслуживаемой зоне.

Современные газовые инфракрасные обогреватели имеют множество вариантов исполнения и конфигураций. Выбор конкретного вида обогревателя зависит в основном от назначения производства. Если требуется, обогрев всего помещения используют обогреватели-ленты. В таких обогревателях горелка и вентилятор представлены единым блоком и устанавливаются вне помещения. Длина обогревателя может достигать 300 м и покрывать значительные площади. Как правило такие виды

138

обогревателей устанавливаются в вагоноремонтных депо, цехах с длинными конвейерными линиями. Серьезным недостатком данного вида обогревателей является прогрев всего помещения и невозможности изменения температуры в отдельных зонах.

Для возможности локального изменения температуры используют короткие инфракрасные излучатели. Как правило горелка и дымосос располагаются в помещении. Производители предлагают большой выбор длин и мощности отопительных агрегатов, что позволяет скомпоновать систему под практически любые условия и задачи. Длина подобных агрегатов может варьироваться от 3 до 12 метров и иметь однотрубную иди двух трубную компоновку.

У газовых инфракрасных излучателей можно выделить следующие преимущества:

–стоимость топлива для данных установок (природного газа, сжиженного газа или дизельное топливо), что позволяет серьезно экономить на отоплении зданий, а также серьезно расширяет географию возможного строительства, так как применение данных систем позволяет отказаться от использование центральных сетей теплоснабжения;

–простота монтажа и сравнительно небольшая стоимость оборудования;

–в большинстве других видов обогревателей используется двухступенчатая система нагрева: сперва прибор греет воздух, а от повышенной комнатной температуры нагреваются стены и человек, поэтому затрачивая определенную мощность оборудование передает уже меньше тепла конечному потребителю.

–можно изменять температуру в помещении локально, в отдельных

зонах;

–высокий срок службы, а также простое и недорогое обслуживание. К недостаткам данных агрегатов относят:

–быстрое снижение температуры при отключении инфракрасного излучателя, что происходит вследствие низкой инерционности отопительных приборов;

–неравномерный нагрев обслуживаемой зоны;

–негативное влияние на человека при высокой интенсивности теплового потока, что происходит в основном из-за ошибок установки и эксплуатации, так как при правильном расположении на предусмотренной проектом и инструкции по эксплуатации высоте негативных воздействий на человека не наблюдается.

Так как в последние годы задача экономии энергоресурсов стала приоритетной, то использование энергоэффективных источников тепловой энергии становится практически повсеместным. В настоящее время все больше и больше компаний переходят на данный вид обеспечения тепловой энергией своих производственных корпусов. Так как

139