Füstgázveszteség világos- illetve sötétsugárzóknál
2004/1-2. lapszám | Szakáts István | 4315 |
Figylem! Ez a cikk 22 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A gázüzemű infravörös-sugárzó valamint infravörös-sötétsugárzó mind ipari, mind más csarnoképület esetében jól alkalmazható. A döntés látszólagos egyszerűség ellenére az adott műszaki megoldás kiválasztása és megfelelő illesztése a csarnokhoz azonban nem is olyan egyszerű feladat.
Egy 12 m magas csarnok esetében, ahol különböző termelési folyamatokat végeznek, és a csarnok teljes hosszában darupálya van, az infravörös sugárzókat elhelyezhetjük a mennyezetre függesztve (3. kép), vagy a darupálya alatt ferdén. Sötétsugárzót ebben az esetben csak mennyezetre függesztve lehetne elhelyezni, de a széles sugárzási szög miatt a felső falrészt erős sugárzás érné, ezáltal a transzmissziós (a falakon átáramló) hőveszteség túl nagy lenne. Az energiafelhasználás azonos sugárzási hatásfok eléréséhez ez esetben például a világossugárzóknál sokkal gazdaságosabb. A sötétsugárzók elhelyezése ferdesugárzóként az oldalsó falakon is lehetséges, ez azonban a hosszas és költséges égéstermék-elvezetés miatt a csarnok normális üzemeltetését zavarná, és emiatt kevésbé megfelelő ide.
Mégis, ugyanilyen csarnokformánál és méretnél néhány esetben olyan jók a tapasztalatok a sötétsugárzókkal, hogy a magasabb hőveszteség ellenére is számításba vehetők. Nagyon pozitívak a benyomások például a modern logisztikai csarnokok terén 12 m magasságig (1. kép).
Ezekben a csarnokokban a mennyezetig érnek a polcok, és a világossugárzók 900 °C-os felületi hőmérséklete túlságosan felmelegítené az azokon tárolt árukat. A sötétsugárzó ezzel szemben 350 °C-os felületi hőmérséklettel működik, és az égő közelébe eső sugárzócső-rész is csak 550 °C-ot ér el, emiatt lényegesen alacsonyabb a sugárzás intenzitása. Így a biztonsági távolság a polcokon lévő cikkektől mérten csekélyebb lehet, ezáltal a tér optimálisabban kihasználható. Egyesített rendszerű égéstermék-elvezető rendszernél max. 10 sötétsugárzóig egyetlen elszívóventilátor elegendő (2. kép), itt a keletkezett égésterméket az oldalfalon vagy a födémen keresztül vezethetjük el. Ez a példa is bizonyítja, hogy egy költségtakarékos fűtési rendszer kiépíthető úgy, hogy az energiatakarékosságot is szem előtt tartjuk.
A következők érvényesek nagy vonalakban a sötét-, ill. világossugárzók elhelyezésére. Sötétsugárzó elhelyezhető, ha a csarnok magassága 4-10 m közt van. Világossugárzó felszerelhető, ha a csarnok 6-20 m magas, de itt megjegyzendő, hogy a jelenleg alkalmazott legnagyobb függesztési magasság világossugárzó készüléknél 50 m (pl. a Bernabeu, a Real Madrid stadionjának tribünfűtése).
Gyakran halljuk, hogy a világossugárzók telepítésénél beépített kW-onként (névleges hőterhelés) 10 m³/h elszívottlevegő-mennyiséget kell biztosítani, ami energiaveszteséggel jár, szemben a sötétsugárzós rendszerekkel (helyiséglevegő-független üzem). Emiatt vizsgálni kell a keletkező veszteségeket mindkét rendszer esetében. Az adatok azt mutatják, hogy a helyiséglevegő-független üzemű sötétsugárzók hatásfoka kisebb, mint a világossugárzóké. Figyelembe kell venni a helyiséglevegő-független üzemű sötétsugárzóknál, hogy a levegő-füstgázelvezető csőrendszer – hossztól függően – bizonyos kiegészítő hőátadást jelent, a füstgáz hője felmelegíti a friss levegőt, azaz tulajdonképpen a helyiséglevegőt, a sötétsugárzó-rendszerek esetében így 90-95%-os hatásfok is elérhető.
Ha mindkét rendszert a veszteségek oldaláról vesszük figyelembe, belátható, hogy ezekre az egyszerű számításokra támaszkodva a két rendszer közti különbség valójában igen csekély. Az tehát, hogy a világossugárzóknál a 10 m³/h elszívott levegő beépített kW-onként megnövekedett veszteséghez vezet, nem helyénvaló megállapítás.
Egy fűtési rendszer gazdaságosságát egy csarnoknál azonban nem egyedül a készülék hatásfoka mutatja meg, mert például egy decentrális hőlégfúvó is fel tud mutatni 90% fölötti hatásfokot. Az energiatakarékosság egy sötét- vagy világossugárzós csarnokfűtési rendszer esetében ott jelentkezik, hogy a sugárzási hő mértékével a csarnok levegőhőmérséklete csökkenthető, azaz csökken a transzmissziós és filtrációs hőveszteség.
| Világos- és sötétsugárzó | Sugárzási hatásfok |
| Sötétsugárzó szigeteletlen reflektorral | 40–55% |
| Sötétsugárzó szigetelt reflektorral és véglezáró lemezekkel | 55–70% |
| Világossugárzó hagyományosan szerelve | 45–55% |
| Világossugárzó hagyományos sugárzófelülettel és reflektorral (a reflektort a távozó égéstermék felmelegíti) | kb. 70% |
| Világossugárzó reflektorral (a reflektort a távozó égéstermék felmelegíti), sugárzóráccsal és reflektorszigeteléssel felszerelve | kb. 80% |
Az infravörös sugárzás az, ami a készülékből a csarnokba hősugárzással a padlóra érkezik, és ott a környezetet és az embereket felmelegíti. Ezért olyan fontos a sugárzási hatásfok.
Az alábbi összehasonlításban szeretnénk megmutatnia világossugárzóval szerelt rendszerek előnyeit.
Infravörös- világossugárzó fűtés
A világossugárzó fűtés úgy működik, mint a világítás, röviddel a bekapcsolás után már meleg van. A padlófelület egyenletesen és kellemesen, ±1 °C hőmérsékletkülönbséggel felmelegszik.
Egyes csarnokrészek különböző hőmérsékletűre való felfűtése, valamint egyedi munkahelyek külön fűtése is megoldható. A rövid felmelegedési idő és a gyors szabályozás állandó és egyenletes meleget biztosít változó idő esetén is, mint például eső, szél, napsütés, az ajtók nyitása-csukása stb. A rövid hullámhossz hasonló a napsütéshez és jólesően kellemes, jóllehet intenzitása sokkal csekélyebb, mint a Napé. A levegő csak közvetve, a padlótól melegszik fel. Ezzel ugyanolyan kellemes érzet alakul ki, annak ellenére, hogy a levegőhőmérséklet pár fokkal alacsonyabb, mint a konvekciós fűtésnél. A meleg padló és a hűvösebb levegő miatt természetes légáramlás lép fel a csarnokban. Az épület meglévő természetes légcseréjét ez az áramlás szabályozza, így amikor a sugárzók üzemelnek, javul a levegő minősége a tartózkodási területen anélkül, hogy nagyobb lenne az energiafelhasználás. Magas páratartalom esetén a sugárzó fűtés kellemesen csökkenti a relatív páratartalmat. Az acéliparban ezért már évtizedek óta használnak világossugárzókat korrózióvédelemre raktárakban és üzemekben.
