Описание и принцип работы

 Описание системы ВНС «Теплая волна»

При проектировании системы отопления производственного помещения (цеха, склада и т.п.) рассматриваются возможные варианты. При наличии газа (или возможности подключится к газопроводу) имеется возможность применить две принципиально различные системы отопления: - водяную или воздушную. Каждая из этих систем имеет свои преимущества и недостатки.

Водяная система отопления имеет преимущества при отоплении в помещении, где не требуется большая кратность воздухообмена (до 2 ÷ 2,5 раз в час).

Воздушная система отопления имеет преимущества там где по технологическим параметрам необходима кратность воздухообмена больше 3 раз в час.

Основными преимуществами воздушной системы отопления является то, что при такой организации отопительного процесса не требуется сложной системы водоподготовки, нет проблемы с возможной разморозкой труб и батарей. Одним из вариантов воздушного отопления является прямое сжигание газа в подаваемом в помещение воздухе. При этом КПД системы составляет более 99 %, при КИТ (коэффициент использования топлива) – 99,6%. Для сравнения, самые экономичные водяные котлы имеют КИТ не более 90%, так как горячие выхлопные газы выбрасываются в атмосферу. Снижение их температуры до 150 ÷ 200 0С, с целью повышения КИТ, приводит к резкому удорожанию системы за счет дорого рекуператора. С учетом потерь при подаче теплоносителя в помещение КПД такой системы отопления снижается до 80% и менее.

Прямое сжигание газа в подогреваемом воздухе (теплоносителе) дает кроме высокого КПД системы также резкое снижение затрат на подачу теплоносителя в помещение. Нет труб водяного отопления с системой насосов и соответственно затратой электроэнергии на их работу. При воздушном отоплении нет необходимости строить дополнительно систему подачи теплоносителя на рабочие места. Вентиляционные воздуховоды всё равно необходимо прокладывать.

В некоторых случаях можно обходиться и без вентиляционных коробов, так как само помещение может служить своеобразным воздуховодом.

При рассматривании отопления с прямым сжиганием топлива возникает вопрос о загрязняющих веществах, которые могут попасть в помещение с теплоносителем – это несгоревшие частицы топлива (СНх), угарный газ (СО), окислы азота (NОх).

ВНС «Теплая волна» сконструирован таким образом, что при сгорании в отходящих газах нет вредных веществ. В конструкции ВНС предусмотрена система автоматики, которая при наличии этих примесей, отключает ВНС. Кроме того предусмотрено многократное (50÷200 раз) разбавление продуктов сгорания свежим воздухом.

Прямой нагрев – самый экономичный из известных способов нагрева. Энергия химической реакции – окисления топлива, непосредственно передается рабочему телу. Отсутствуют все промежуточные звенья. Исключается строительство и содержание системы водяного отопления – котельной, теплотрасс, системы водоподготовки, а также различных теплообменных устройств, вытяжных и дымовых труб, со всеми неизбежно сопутствующими эксплуатационными расходами.

Использование воздухонагревателей ВНС «Теплая волна», созданных на основе ГОСТ Р 51625-2000, позволяет получить быстрый и наиболее значительный эффект энергосбережения

Главной особенностью этой системы является совмещение функций отопления и вентиляции. «Теплая волна» – воздухонагреватель прямого сжигания природного газа низкого или среднего давления позволяет осуществить полное окисление СН4 в СО2 и Н2О с минимально-возможным образованием группы оксидов NOx. При работе «Теплой волны» происходит разбавление продуктов сгорания вентиляторным воздухом в пятьдесят раз и более, что обеспечивает соблюдение требований СЭС по предельно допустимым концентрациям (ПДК) вредных веществ в подаваемом воздухе с большим запасом.

ВНС имеет соизмеримые габариты с водяным калорифером и легко встраивается в существующие системы промышленного отопления. С ВНС могут сочетаться вентиляторы любого (как нагнетательного, так и вытяжного) типа. Забор воздуха производится вне здания через стандартные воздухозаборные шахты.

Система отопления ВНС «Теплая волна» монтируется параллельно с существующим отопительным оборудованием в любое время года без нарушения производственного цикла, изменения трассировки воздуховодов приточной вентиляции и мест расположения венткамер.

Компания «АНХ-ИНЖИНИРИНГ» готова выполнить технико-экономическое обоснование внедрения системы ВНС «Теплая волна» на предприятии на основе заполненного опросного листа.

Компания «АНХ-ИНЖИНИРИНГ» разработала и выпускает теплогенератор мощностью 0,5 МВт контейнерного типа для отопления и вентилирования производственных и складских помещений передвижными установками, имеющими всю необходимую эксплуатационную документацию, со всеми разрешительными документами от контролирующих организаций.

Теплогенератор размещается в блок-контейнере с размерами 6000х2450х2500 мм. Размеры блок контейнера подобраны из условия транспортировки на автомобильном, железнодорожном и водном видах транспорта.

 Принцип работы системы ВНС «Теплая волна»:

Газ поступает в камеру сгорания, где в присутствии атмосферного воздуха происходит его сгорание (окисление). Продукты сгорания смешиваются с основной массой воздуха, которая нагнетается вентилятором в отапливаемое и вентилируемое помещение.

Благодаря надежной стабилизации горения, обеспечивается устойчивая работа воздухонагревателя даже при низких температурах окружающего наружного воздуха.

Контроль наличия воздушного потока осуществляется тягонапоромером с отсечками по верхнему и нижнему пределу.

ВНС «Теплая волна» имеет все необходимые разрешительные документы на использование СЭС №77.99.04.44.Д.005215.07.03, Госгортехнадзора России № РРС-64-00069.

Выбор оборудования зависит от категории помещения, условий размещения оборудования, коэффициента кратности воздухообмена, теплопотерь здания. Срок службы самого теплогенератора на «прогар» не менее 30 лет.

 Система автоматизации:

Автоматизация систем контроля и управления ВНС сводит к минимуму штат обслуживающего персонала, отслеживает и управляет температурой нагреваемого воздуха (обогреваемого помещения).

Для повышения энергосбережения воздухонагреватели оснащаются программируемой автоматикой регулирования температуры в помещении с учетом наружной и внутренней температуры, суточного и недельного графика отопления.

В случае выключения вентилятора или падения тяги на вентиляторе, происходит автоматическое аварийное отключение ВНС.

В схеме автоматического контроля и отключения ВНС предусмотрена установка сигнализатора токсичных газов.

При превышении концентрации вредных газов в нагретом воздухе, поступающем от ВНС, сигнализатор токсичных и горючих газов выдаст звуковой сигнал и выключит ВНС и вентилятор.

При построении системы автоматизации применен блочно-модульный принцип.

Простоту наладки, эксплуатации и обслуживания дополняют экономические характеристики этого вида прямоточного воздушного отопительного оборудования.

VNS-0_5.png
Рис. 1 Схема ВНС – 0.5 «Теплая волна».
1. Основной запорный топливный орган (кран шаровой). 2. Кран шаровой на свечу.
3. Манометр №1 и № 2. 4. Блок электромагнитных клапанов с датчиком давления газа.
5. Линия запального сектора в горелке. 6. Кран шаровой запальника. 7. Регулирующая заслонка. 8. Воздухонагреватель. 9. Горелка. 10. Электрод розжига. 11. Электрод наличия пламени. 12. Трансформатор розжига 13. Электрощит. 14. Тягонапоромер (на воздух) с отсечками по минимальному значению. 15. Сигнализатор токсичных и горючих газов СО и СН4. 16. Датчик СО. 17. Датчик СН4. 18. Звонок. 19. ТСМ (термопреобразователь).
20. Вентилятор. 21. Штуцера и пневмолинии  отбора проб нагретого воздуха из воздуховода к датчикам СО и СН4.
 
Воздухонагреватель состоит из следующих, основных узлов: корпус, горелка. Теплогенератор может располагаться как перед вентилятором, так и после него. Воздух, поступающий в воздухонагреватель, разделяется на два потока (либо подается 2-мя вентиляторами раздельно). Одна часть воздуха идет на сжигание природного газа, а вторая часть воздуха омывает горелку и, смешиваясь горячими продуктами горения, нагревается перед  подачей на отопление и вентиляцию помещений.
 
Необходимые для работы алгоритмы розжига, безопасности горения, останова ВНС как при ее запланированном выключении, так и в случае аварийной ситуации, обеспечиваются применением универсального программатора горения. Аварийная отсечка газа и останов ВНС с продувкой вентилятором при:
 
  • превышение концентрацией газов CH4 и/или CO  выше допустимой ПДК;
  • погасание (отрыв) пламени;
  • отсутствие тяги (остановка вентилятора);
  • превышение или уменьшение давление газа выше допустимых пределов;
  • превышение температуры нагретого воздуха.