IV. Что необходимо знать покупателям излучателей? Вопросы, затрагиваемые в данной главе: Критерии оценки различных систем отопления. От чего зависит конструктивная надежность систем? Что должна обеспечивать современная управляющая система микроклиматом?
IV.1. Введение На рынках излучателей разных стран присутствуют многие фирмы-изготовители и их дилеры. Уровень фирм-изготовителей колеблется от тех, кто, образно говоря, играет в «мировой или европейской лиге изготовителей излучателей» до фирм «гаражного» уровня. Часто сами фирмы, но ещё чаще их дилеры, то ли по незнанию, то ли в желании удержаться на рынке любой ценой подтасовывают или замалчивают факты, представляя заведомо ложную информацию, разобраться в которой заказчику весьма затруднительно. Одной из задач этой моей публикации как раз и есть оказать помощь заказчику найти выход из «лабиринтов инфракрасного отопления» без экономических и других потерь. Для того, чтобы правильно выбрать излучатели, необходимо добиться полной ясности о том: Что мы ожидаем от отопления? Какова стоимость самой отопительной техники? Какова стоимость проектных работ? Какова стоимость общестроительных работ? Какова стоимость монтажных и пусконаладочных работ? Каковы возможности фирмы комплексно решать проблемы отопления с акцентом на максимальную экономию средств? Каковы гарантии успешной эксплуатации устройств? На каких объектах у каких предприятий данное оборудование использовалось (в каких количествах устанавливались устройства и были ли повторные поставки на одно и то же предприятие, что само по себе подтверждает или опровергает уровень поставляемой техники и уровень работы поставщика).
Стоимость компонентов системы и работ, связанных со строительством системы и введением её в действие, определяют инвестиционную стоимость проекта «под ключ». В рамках определения стоимости проекта «под ключ» необходимо сравнивать показатели предлагаемых систем (именно систем отопления, а не отдельных устройств), т.к. сравнивать возможно сравнимое . Это значит сравнивать общую тепловую мощность системы отопления, полноту комплектации отопительных устройств, наличие СУ и ее уровень, гигиенические и экологические аспекты, безопасность эксплуатации и т.д. Показателем для сравнения может также быть цена единицы мощности системы «под ключ». Но это только часть информации, по которой определяются пользовательские свойства системы отопления. Еще более важно сравнить эксплуатационные расходы, которые зависят от: количества потребляемого газа (необходимо всегда искать ответ на вопрос: чем фирма-поставщик гарантирует низкое потребление газа?); длительности гарантийного бесплатного срока обслуживания; надежности самих устройств отопления, сопутствующих элементов и систем; доступности на рынке компонентов, использованых в оборудовании; системы организации сервисного обслуживания (для дальнейшего гарантийного и послегарантийного обслуживания); надежности фирмы-изготовителя и продавца оборудования (чтобы не попасть в ситуацию, когда продавец исчез, поставщик исчез, а запасные части можно купить только за границей); экологические параметры (может быть сегодня многие еще отмахиваются от экологических требований, но завтра бюджет предприятий будет нести значительные нагрузки из-за нарушения норм и требований по экологии. К таковым расходам можно отнести и стоимость реконструкции, и штрафы, и покупку квот и т.д).
Эта вторая часть расходов не менее, а скорее более важна чем первая — инвестиционная!!! IV.2. Конструктивные особенности и надёжность темных излучателей Сравнение надежности излучателей с конструктивной точки зрения является результатом одновременной оценки нескольких факторов. Повреждения, в принципе, могут встретиться в любом конструктивном элементе, однако чаще всего из строя выходит излучающая труба, колено у U-образного излучателя, вентилятор или автоматика управления, которые нужно заменить или ремонтировать. IV.2.1. Вентиляторы Вентиляторы темных излучателей бывают двух назначений в зависимости от конструкции горелок. Есть излучатели с подачей воздуха под давлением («дутьевые») и есть излучатели, в которых воздух поступает под атмосферным давлением. Вентиляторы в атмосферных горелках более уязвимы, т.к. работают в высокотемпературной агрессивной среде выхлопных газов (например, распространенным повреждением является заклинивание подшипников). Кроме этого, для снижения себестоимости излучателей некоторые изготовители применяют дешевые, малонадежные вентиляторы или индивидуальные решения, практическая пригодность которых тестируется в недостаточном объеме и как правило на потребителе. Хорошо, если подшипники шариковые, а в процессе производства проводилась их статическая и динамическая балансировка. Для заказчика важно знать, кто является производителем вентиляторов, их марку и параметры. Такой подход применим не только к вентиляторам, но и к другим компонентам системы, т.к. при отсутствии информации о эксплуатационных свойствах излучателей, в какой то мере, при отсутствии правдивой информации позволяет самому спрогнозировать надёжность важных элементов системы. IV.2.2. Элементы автоматики Оценивая излучатели с точки зрения применённых элементов управления и контроля процессом сгорания топлива необходимо понимать, что важнейшим принципом комплектации является примененение в излучателях более известных, имеющихся в свободной продаже, типов газовых клапанов и электроники управления (например, SIT, Theobalt, Berteli, Pactrol , Honeywell , Roberts Gordon , Anstos , Brhma и пр.), так как для ремонта излучателей их можно приобрести у производителя излучателей или его дилеров, а при необходимости (например, после прекращения существования фирмы дилера) запасные части можно было бы свободно найти на рынке. Преимущество, кроме того, и в том, что потребитель не связан с фирмой-поставщиком, которая часто завышает цены на запчасти. Кроме автоматики важное значение имеет качество свечи разжигания, в особенности качество материала её изолятора (работает в высокотемпературной среде) и кабеля подключения свечи к блоку электроники. IV.2.3. Трубы Чем больше тепловая мощность устройства, тем более строгие требования к нему. Особенно это справедливо для трубы, в которой сгорает топливо. Обычно производители обозначают трубы как высшего качества, независимо от материала. Такое положение вещей не всегда соответствует действительности. Трубы могут изготавливаться из различных материалов. Например, сталь, сплав стали, эмалированная труба, алюминизированная стальная труба, такая же труба, но в окисленном варианте, нержавеющая сталь и т.д. ❏ стальная труба , согласно стандарта СЕ-DIN, должна иметь толщину 3 мм, (из-за антикоррозионных добавок), её удельный вес большой, а в процессе работы образуется слой окиси (ржавчина). Возможные покрытия, например, покраска термостойкой краской обеспечивают только временную защиту. Такая труба, в первую очередь, подходит для небольших мощностей. Её преимуществом является значение коэффициента å , которое для черной железной пластины равно примерно 0,82. В процессе окисления и влияния высоких температур поверхность становится шероховатой, увеличиваются площадь поверхности и значение å достигает 0,95. Проблема использования такой трубы состоит в том, что она эстетически неприглядна, а срок службы становится непредсказуемым из-за наличия в материале углерода, который в процессе эксплуатации при высоких температурах выгорает, что приводит к уменьшению прочности трубы (через некоторое время труба осыпается порошком и становится «рыхлой»). ❏ Стальная труба с добавками (сплав) обладает более приемлемыми характеристиками, чем просто стальная, но преимущества и недостатки проявляются те же. Срок службы у нее, как ожидается, будет больше чем у простой стальной трубы, а вероятность повреждения меньше. Толщина стенки трубы и здесь 3 мм. Толщина стенки эмалированной трубы может быть не более 1 мм (не нужны антикоррозионные добавки). Та- кая труба, нагретая до температуры +450-500 °С хорошо противостоит коррозии и тепловой нагрузке. Коэффициент å в зависимости от цвета 0,85- 0,95. ❏ Алюминизированная труба хорошо противостоит коррозии. Распространенная область применения таких труб — выхлопная система автомобилей. В процессе производства стальной материал обрабатывают в алюминийсодержащем растворе, благодаря чему на поверхности образуется диффузионный слой. В производстве темных излучателей этот материал является наиболее подходящим. Поскольку антикоррозийные добавки здесь не нужны (материал не ржавеет), то трубу можно изготовить тонкостенной (примерно 1 мм), что значительно снижает вес излучателя. Коэффициент эмиссии находится на хорошем уровне 0,8- 0,85. (Он несколько ниже, чем у алюминия из-за более высокой степени кристаллизации). Характеристики алюминизированной окисленной трубы такие же, как и обычной алюминизированной трубы, но дополнительной обработкой поверхности для обеспечения черного цвета и для увеличения площади излучения (например, специальной предпродажной термообработкой) можно получить коэффициент излучения å = 0,95. Среди алюминизированных труб имеются трубы с различной термостойкостью. В эксплуатации на протяжении длительного времени не возникает проблем с трубами, у которых граница термостойкости достигает или превышает 700 °С. ❏ Трубы из нержавеющей стали устойчивы против воздействию химических веществ. Поверхность трубы меняет цвет в месте нагрева. Коэффициент эмиссии 0,7- 0,8, в месте изменения цвета å = 0,9-0,93. Следует быть осторожным при выборе материалов, так как имеются такие нержавеющие материалы, в которых вследствие колебаний температуры происходит кристаллизация, меняющая показатели в худшую сторону. Повреждения труб обнаруживаются, в основном, в местах их соединения по причине ослабления или разрушения соединения (в местах сварки и т.д.). Термостойкость трубы, как и эмиссионные свойства, особенно для больших мощностей излучателей (30 кВт и более), может быть важным отличительным свойством самого излучателя. Иногда для излучателей с мощностью больше 30 кВт производители используют сплав стали или тугоплавких материалов. Это увеличивает срок эксплуатации, если температура на поверхности выше +500 °С (одна из труб, где сгорает газ изготавливается из такого сплава, вторая труба где температуры на поверхности ниже — обычная). Стальные материалы при достижении +500 °С подвержены окислению и быстро приходят в негодность. Применять для этого аустенитовые (коррозиеустойчивые) стали дорого, поэтому в мощных излучателях для стенок труб с температурой не более +400-450 °С они обычно не используются . При сгорании природного газа максимальная теоретическая температура сгорания может достигать +2010 °С. Для качественных газовых горелок нужен избыток воздуха ( á = 1,4-1,8), а в таких условиях практическая температура пламени факела в камере сгорания падает до +1600 °С и ниже. Из-за диссоциации пламени реальная температура факела ещё ниже и опускается ниже отметки +1500 ° С. Для того, чтобы не превышать допустимой температуры для труб необходима защита. Имеется нестолько возможностей повышения срока работы трубы — использование большого коэффициента избытка воздуха, комбустивный принцип или образование воздушной подушки вдоль цилиндрического кожуха трубы, а также удлинение факела пламени. Комбустивный метод сложный и дорогой, не каждая фирма способна изготовить такую горелку. Поэтому нередко в качестве защиты от высокой температуры применяют высокую степень избытка воздуха, что однако несколько снижает эффективность устройства. Многие изготовители замалчивают влияние коэффициента избытка воздуха на лучистый КПД, ещё чаще искажают реальный лучистый КПД перед заказчиком и проектантом дилеры. Однако, увеличение коэффициента избытка воздуха необходимо не только для удлинения срока службы трубы, но и для улучшения параметров эмиссионных выбросов. IV.3. Управляющая система отоплением По образному замечанию, глубоко мною уважаемого главного энергетика одного из крупнейших заводов Украины Виктора Ивановича Трофимова (НКМЗ г. Краматорск) «Газовые инфракрасные излучатели без хорошей системы управления температурным режимом — это костер в цеху!!!». В этом заявлении очень точно подмечена суть отопления без управления вообще или с применением СУ, предназначенной для конвективных систем (ошибочно или преднамеренно называемых универсальными СУ). Так как отсутствие управления или наличие простого (универсального для всех видов отопления) управления не позволяет получить полного экономического эффекта от использования лучистого отопления. Хорошая микропроцессорная управляющая система с программой учитывающей физические принципы лучевого отопления позволяет экономить 10-15% расходуемого топлива по сравнению, например, с обычной универсальной аналоговой системой управления. Чтобы понять при каких условиях СУ с максимальной эффективностью справится с задачей управления отоплением определим какой должна быть современная система отопления. Современная управляющая система должна быть: построена на базе микропроцессорных технологий; иметь программное обеспечение, которое учитывает особенности физического принципа отопления и результаты мониторинга микроклиматических условий; иметь современные датчики внутренней температуры (сферические), позволяющие считывать реальную температуру теплоощущения в помещении; иметь возможность подключения датчика внешней температуры; позволять управлять отдельными зонами отопления; иметь достаточную степень защищенности от несанкционированного вмешательства (в т.ч. и от вандализма); иметь возможность подключения к центральному диспетчерскому рабочему месту (ПК); иметь возможность мониторинга «уязвимых» для теплопотерь зданий мест (например, закрыты или открыты ворота и т.д.); иметь возможность адаптации к вновь возникшим требованиям или новому оборудованию; иметь возможность мониторинга неисправностей системы отопления; иметь возможность дистанционного управления; иметь возможность программирования отопления на целый отопительный сезон с учетом несистемных дней (праздники,выходные и т.д); иметь возможность перехода на ручной режим; иметь возможность оптимизации; иметь возможность включения/выключения системы в зависимости от гистерезиса внутренней температуры; иметь возможность настройки минимального времени включения и выключения оборудования (экономит ресурс оборудования чем обеспечивает долговечность работы излучателей); иметь возможность распределения уровней доступа к системе для руководителей разных рангов; облегчать работу сервисного персонала.
Всем этим требованиям соответствует уникальная в своем роде дистрибутивная система управления типа «IQ» (разработанная и производимая фирмой Adrian ). В значительной мере удовлетворяет этим требованиям и управляющая система микроклиматом MULTI-RAD. Необходимость применения СУ с собственным интеллектом сегодня уже не прихоть, а экономически подтвержденная потребность! ■ Автор Владимир Молька, инженер, коммерческий директор фирмы Adrian, Словакия, лауреат Всеукраинского конкурса «Энергоэффективность 2005» |
