Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями

Настоящий стандарт распространяется на системыотопления помещений и обогрева отдельных рабочих мест с применением газовых инфракрасных излучателей (далее — ГИИ) различных типов (лучистогоотопления и обогрева) и устанавливает общие принципы устройства и работы систем и требования безопасности при их эксплуатации.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий исооружений

СНиП 31-03-2001 Производственные здания

СНиП 31-04-2001 Складские здания

СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы

СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требованияк микроклимату производственных помещений

ГН 2.2.5.686-98 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочейзоны. Гигиенические нормативы.

ППБ 01-03 Правила пожарной безопасности вРоссийской Федерации

НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной ипожарной опасности

НПБ 252-98 Аппараты теплогенерирующие, работающие на различных видах топлива. Требованияпожарной безопасности. Методы испытаний

ПБ 12-529-03 Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины с соответствующими определениями, приведенными в приложении А.

4 Общие Профессиональный требования к системам

4.1 Отопление помещений и обогрев рабочихместе применением ГИИ осуществляют за счет направленного теплового излучения в инфракрасном и видимом спектре длин волн от излучателей, а также вторичного излучения и конвекции от нагреваемых поверхностей ограждений помещения и оборудования.

При лучистом отоплении или обогреве формируется тепловой микроклимат, при котором средняятемпература поверхностей выше температуры окружающего воздуха. В холодный период года это оказывает благоприятное воздействие на здоровье и самочувствие людей и позволяет снизить температуру воздуха по сравнению с нормативными значениями.

4.2 Системы отопления и обогрева с ГИИ рекомендуется применять:

— для отопления помещений;

— для обогрева отдельных рабочих мест в помещениях, на открытых и полуоткрытых площадках;

— в качестве тепловой защиты ворот и дверей.

Здания, сооружения и помещения, в которых допускается применение систем отопления и обогрева сГИИ, определяют в соответствии с требованиями пожарной безопасности, приведенными в разделе 5.

4.3 В необходимых случаях, в связи с ограничениями по санитарным требованиям плотности теплового потока от ГИИ, следует принимать комбинированные системы отопления и обогрева с применением ГИИ и других видов отопительного оборудования(воздушного, водяного отопления и т.д.).

4.4Основным элементом систем лучистого отопления и обогрева является ГИИ, включающий газогорелочный блок, элементы с нагреваемой при сжигании газа теплоизлучающей поверхностью, теплоотражающий экран, системы управления и безопасности.

4.5ГИИ применяют следующих типов:

— «светлые» с открытой атмосферной газовой горелкой, не имеющей организованного отводапродуктов горения, и температурой излучающейповерхности tпов более 600 °С;

-«темные» с вентиляторным газогорелочным блоком, отводом продуктов сгорания за пределы помещения и температурой излучающей поверхности tпов менее 600 °С.

Установка типов ГИИ приведено в приложении Б.

4.6 К применению в системах отопления и обогрева допускаются автоматизированные ГИИ полнойзаводской готовности отечественного и импортного производства, соответствующие требованиямНПБ 252-98 и настоящего стандарта, прошедшие государственные испытания, имеющие документы оподтверждении соответствия требованиям безопасности и разрешение Ростехнадзора (ГосгортехнадзораРоссии) на применение.

Технический паспорт, поставляемый в комплекте сГИИ, должен содержать указания по применению иосновные Монтаж излучателя:

-назначение ГИИ с указанием типа помещений, в которых допускается (или запрещается) егоприменение;

-принцип работы и виды топлива с указанием егонизшей теплотворной способности;

-расход и давление (рабочий диапазон) газа, минимальное и максимальное допустимоедавление газа перед аппаратом;

-теплопроизводительность, диапазон регулирования тепловой мощности ГИИ;

-общий (ηо6щ) и лучистый (ηиз) коэффициенты полезного действия;

-пространственную индикатрису излучения;

-объем и состав продуктов сгорания;

-ветроустойчивость горелки;

-правила безопасности при эксплуатации аппарата,

-обозначение нормативного документа, по которому производится поставка ГИИ.

Общий (ηо6щ) и лучистый (ηиз) коэффициенты полезного действия ГИИ определяют по формулам

(1)

(2)

где qизл — теплопроизводительность излучателя, Вт;

qгаз — тепловая мощность излучателя, Вт;

qлуч- количество теплоты, передаваемой излучением, Вт.

4.7 Необходимую для обеспечения требуемых параметров микроклимата теплопроизводительностьсистемы и количество излучателей при проектировании систем лучистого отопления определяют расчетом в соответствии с приложением В.

Выбор типоразмеров и мощности, а также размещение излучателей для отопления помещения иобогрева рабочих мест производят в соответствиис рекомендациями предприятий — производителей оборудования с учетом необходимости соблюдения требований пожарной и санитарной безопасности.

Минимальная высота установки излучателейопределяется в соответствии с требованиями пожарной безопасности (см. 5.5)и санитарно-гигиеническими требованиями.

На открытых или полуоткрытых площадках следует применять ветроустойчивые конструкции ГИИ с защитой от атмосферных осадков.

4.8 Варианты размещения ГИИ при отоплении помещений и обогреве отдельных рабочих мест приведены на рисунке 1. При этом конкретные места установки, высота подвеса, шаг расстановки и угол наклона излучателей определяются в каждом конкретномслучае в соответствии с характеристиками ГИИ.

Для удобства регулирования теплопроизводительности систем и обеспечения их ремонтопригодности в зависимости от функционального назначенияучастков отопления и обогрева, «темные» ГИИ целесообразно объединять в группы с общим газоходом.

4.9 Системы отопления и обогрева должны бытьдоступны для технического обслуживания и ремонта.

4.10 При приемке в эксплуатацию системы отопления и обогрева следует составлять техническийпаспорт системы, включающий:

-исполнительную документацию системы;

-техническую документацию на ГИИ, включая документы о подтверждении соответствия;

-перечень вредных веществ с указанием их концентраций в весовых единицах в неразбавленных продуктах сгорания ГИИ;

-инструкцию по эксплуатации и техническому обслуживанию системы;

-инструкцию по технике безопасности.

5 Требования пожарной безопасности

5.1 Системы отопления и обогрева с «темными»ГИИ допускается применять на открытых площадкахи в помещениях зданий и сооружений производственного и складского назначения классов функциональной пожарной опасности Ф5.1 и Ф5.2 поСНиП 21-01-97, относящихся к категории В1, В2, ВЗ, В4 с размещением ГИИ вне взрывоопасных зон икатегориям Г и Д по НПБ 105-03, сельскохозяйственных зданий класса Ф5.3, зрелищных и культурно-просветительских учреждений классов Ф2.3 иФ2.4с расчетным числом посадочных мест для посетителей и расположенных на открытом воздухе, физкультурно-оздоровительных комплексов и спортивно-тренировочных учреждений класса Ф3.б без трибун для зрителей.

 

Рисунок1 — Варианты размещения ГИИпри отоплении помещенийи обогреве отдельныхзон:

а- «светлые» излучатели наколоннах и стенах;

б- «темные» излучатели нанижнем поясе ферм;

в- центральные газовоздушные излучатели;

г- обогрев зоны «светлыми»излучателями под навесом

Системы со «светлыми» ГИИ допускается применять на открытых площадках и в помещениях зданийи сооружений производственного и складского назначения (при наличии в них персонала) классовфункциональной пожарной опасности Ф5.1 и Ф5.2 по СНиП 21-01-97, относящихся к категории В2, В3, В4 с размещением ГИИ вне взрывоопасных зон и категориям Г и Д по НПБ 105-03, а также в помещенияхи сооружениях классов функциональной пожарнойопасности Ф2.3 и Ф2.4, расположенных на открытомвоздухе.

Применение «светлых» и «темных» ГИИ в помещениях с отступлением от указанных выше положенийсогласовывается в установленном порядке.

5.2Не допускается применение систем отопленияв помещениях подвальных и цокольных этажей.

5.3Производственные и складские здания с применением ГИИ должны соответствовать требованиямСНиП 31-04-2001 и СНиП31-03-2001.

Помещения, в которых размещены ГИИ и находятся (обращаются) негорючие вещества и материалы вхолодном состоянии, относящиеся в соответствии с НПБ 105-03 к категории Д, должны отвечать требованиям, предъявляемым к помещениям категории Г

5.4 Здания и сооружения, в которых предусматривается применение систем отопления и обогрева сГИИ, должны быть не ниже IV степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности С0 по СНиП 21-01-97.

В зданиях V степени огнестойкости и в зданияхвсех степеней огнестойкости классов конструктивнойпожарной опасности С1, С2 и С3 применение ГИИне допускается.

5.5 Конструкции, на которых устанавливаются ГИИ, должны быть выполнены из негорючих материалов и относиться к классу конструктивной пожарной опасности К0. Расстояние между ГИИ и находящимися в помещении горючими и трудногорючими материалами, в том числе строительными конструкциями, выполненными из горючих и трудногорючих материалов (окна, двери и т.п.), следует выбирать таким образом, чтобы температура обогреваемых поверхностей и плотность падающего на них теплового потока не превышали 50 °С и 3 кВт/м2 соответственно.

5.6 Системы отопления и обогрева с ГИИ должнысоответствовать требованиям СНиП 42-01-2002 в части устройства внутренних газопроводов.

Дымовые трубы и каналы для удаления продуктовсгорания от «темных» излучателей должны соответствовать требованиям НПБ 252-98.

5.7При эксплуатации систем обогрева с ГИИ следует соблюдать требования ППБ 01-03 и ПБ 12-529-03.

5.8В качестве топлива для систем обогрева и отопления с ГИИ следует использовать природный или сжиженный газ в соответствии с действующими стандартами.

6 Санитарно-гигиенические требования

6.1 Параметры микроклимата в отапливаемых помещениях производственных и складских зданий, оборудованных системами отопления с ГИИ (температура воздуха, температура поверхностей, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха), должны соответствовать оптимальным или допустимым нормам, установленным СанПиН 2.2.4.548-96.

При этом допускается снижение температуры воздуха, но не более чем на 4 °С по сравнению со значениями, предусмотренными СанПиН 2.2.4.548-96.

Параметры микроклимата на обогреваемых рабочих местах в неотапливаемых помещениях производственных и складских зданий, на открытых и полуоткрытых площадках (температура воздуха и температура поверхностей, а для помещений также влажность и скорость движения воздуха) должны соответствовать значениям, установленным в приложении 3 СанПиН 2.2.4.548-96 с учетом времени пребываниялюдей на рабочих местах.

Параметры микроклимата в помещениях отапливаемых общественных зданий, оборудованных системами отопления с ГИИ (температура воздуха, скорость движения воздуха, относительная влажностьвоздуха, результирующая температура помещения илокальная асимметрия результирующей температуры), должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 2 ГОСТ 30494-96. При этом допускается снижение температуры воздуха, но не более чемна 2 °С по сравнению со значениями, предусмотренными ГОСТ 30494-96.

6.2 Для предупреждения неблагоприятного воздействия инфракрасного излучения на организм человека интенсивность теплового облучения при отоплении и обогреве должна быть не выше:

— 1 5 Вт/м2 на поверхности незащищенных участков головы при температуре воздуха, соответствующей нижней границе допустимых величин, указанных в СанПиН 2.2.4.548-96;

— 25 Вт/м2 на поверхности туловища, рук и ног человека при температуре воздуха, соответствующей нижней границе оптимальных величин, указанных в СанПиН 2.2.4.548-96;

— 50 Вт/м2 на поверхности туловища, рук и ног человека при температуре воздуха, соответствующей нижней границе допустимых величин, указанных в СанПиН 2.2.4.548-96.

6.3 При понижении температуры воздуха, начиная от нижней границы соответствующих нормативных величин, приведенных в СанПиН 2.2.4.548-96, интенсивность теплового облучения должна увеличиваться:

-на 15 Вт/м2 на поверхности незащищенных участков головы на каждый градус снижениятемпературы;

-на 25 Вт/м2 на поверхности туловища, рук и ногна каждый градус снижения температуры.

При этом максимальная интенсивность инфракрасного облучения поверхности туловища, рук и ногне должна превышать 150 Вт/м2 на постоянных и 250 Вт/м2 на непостоянных рабочих местах.

6.4Контроль параметров микроклимата на соответствие требованиям, приведенным в 6.1-6.3, следует осуществлять согласно СанПиН 2.2.4.548-96 и ГОСТ 30494-96. При этом интенсивность теплового облучения следует измерять в горизонтальной ивертикальной плоскостях на уровне головы, туловища и ног работающих.

6.5ГИИ должны размещаться таким образом, чтобы не создавать прямого воздействия инфракрасного излучения на глаза человека в секторе рабочегообзора.

6.6Вентиляция помещений с ГИИ, не оборудованных системой отвода продуктов сгорания в атмосферу, может быть естественной или механической.

Для удаления продуктов сгорания могут быть использованы системы общеобменной или местнойвентиляции помещения, оборудованные устройствами для забора воздуха, расположенными выше излучателей.

6.7 Система вентиляции помещения должна обеспечивать удаление из помещения всего объема продуктов сгорания от ГИИ.

Концентрация вредных веществ продуктов сгорания на рабочих местах, в том числе находящихся выше уровня установки ГИИ (рабочие места крановщиков, монтажников, ремонтных рабочих и др.), должна быть не выше допустимой по ГН 2.2.5.686-98.

6.8 Подача воздуха в помещения с ГИИ должнабыть организована таким образом, чтобы обеспечивать поступление приточного воздуха на рабочие места без перемешивания с продуктами сгорания.

6.9 Установка запорных или регулирующихустройств в вытяжных вентиляционных отверстияхдопустима только при условии блокирования их открытия одновременно с выключением излучателей.

6.10 Вытяжные воздуховоды и газоходы, расположенные за пределами отапливаемых зон, должныиметь тепловую изоляцию из условия защиты от конденсации водяных паров.

7 Требования к управлению и средствам защиты системы

7.1 Системы отопления и обогрева с ГИИ должны быть оборудованы системой управления исредствами автоматической защиты, обеспечивающими:

— возможность дистанционного отключения всехизлучателей от щита управления, установленного в доступном месте;

-поддержание требуемой температуры в помещении с использованием специальных датчиков, интегрально реагирующих на сочетание температуры воздуха и поверхностей;

-отключение подачи газа при срабатывании в помещении автоматических установок пожарнойзащиты (пожаротушения, противодымной защиты, пожарной сигнализации), а также при не­допустимых отклонениях давления газа от заданного и других нарушениях режимов работыили выходе из строя ГИИ.

7.2 Системы отопления и обогрева должны бытьсблокированы с системой местной или общеобменнойвентиляции во избежание возможности пуска и работысистемы обогрева при неработающей вентиляции.

ПриложениеА
(обязательное)
Термины и определения

А.1 отопление: Поддержание нормируемой температуры в закрытых помещениях.

А.2 обогрев: Поддержание нормируемой температуры на отдельных рабочих местах в неотапливаемых помещениях, а также на открытых и полуоткрытых площадках.

А.3 рабочее место: Участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая деятельность. Рабочим местом может являться несколько участков производственногопомещения. Если эти участки расположены по всемупомещению, то рабочим местом считается вся площадь помещения (СанПиН 2.2.4.548-96).

А.4 тепловая мощность: Количество теплоты, соответствующее теплотворной способности газа, сжигаемого в излучателе в единицу времени.

А.5 теплопроизводительность:  Количество теплоты, поступающее от излучателя в отапливаемоепомещение в единицу времени для обеспечения заданных параметров микроклимата в расчетных условиях эксплуатации.

ПриложениеБ
(справочное)
Типы газовых инфракрасных излучателей

Б.1 «Светлые» ГИИ (рисунок Б.1) имеют тепловуюмощность от 3 до 40 кВт и температуру излучающейповерхности более 600 °С.

Б.2 «Темные» излучатели могут быть трех типов: локальные, локально-модульные и центральныегазовоздушные.

Конструкция «темных» излучателей предусматривает отвод продуктов сгорания за пределы помещения, в том числе от группы излучателей через общийгазоход, который в случае необходимости можетбыть присоединен к дымососу.

Конфигурация и размеры систем с локально-модульными и центральными газовоздушными ГИИопределяют в зависимости от объемно-планировочных решений отапливаемого помещения или участка.

Б.2.1 Локальные «темные» ГИИ (рисунок Б.2) имеют тепловую мощность от 20 до 40 кВт и температуру излучающей поверхности менее 600 °С.

Б.2.2 Локально-модульные «темные» ГИИ имеюттепловую мощность до 500 кВт и температуру излучающей поверхности не более 350 °С. От локальныхГИИ отличаются тем, что теплоизлучающие трубы состоят из прямых и угловых модулей, с помощью которых может быть собрана система лучистого отопления большой длины и различной конфигурации. Модули соединяются по схеме, которая позволяетобеспечить равномерную температуру излучающей поверхности по всей длине излучателя. Для протяженных систем возможна последовательная установка нескольких газогорелочных блоков.

РисунокБ.1 — Газовый инфракрасный излучатель- «светлый»:

1 — атмосферная газоваягорелка без отводапродуктов сгоранияза пределы помещения;

2 — теплоизлучающая поверхность изкерамических плитокили стальной ткани,нагреваемая продуктами сгораниягаза;

3 — теплоотражающий экран

РисунокБ.2 — Газовый локальныйинфракрасный излучатель — «темный»:

1 — вентиляторный газогорелочный блок;

2 — газоход дляотвода продуктов сгорания;

3 — теплоотражающий экран;

4 — трубы степлоизлучающейповерхностью, нагреваемые проходящими внутри продуктамисгорания, прямые илиU-образные

Б.2.3 Центральные газовоздушные «темные»ГИИ (рисунок Б.3) имеют тепловую мощность излучателей до 3000 кВт и температуру излучающей поверхности не более 250 °С. В излучающих трубахциркулирует смесь продуктов сгорания и рециркуляционного воздуха, объем смеси в 5-10 раз превышает количество воздуха, поступающего в газогорелочный блок.

РисунокБ.3 — Центральный газовоздушный инфракрасный излучатель- «темный»:

1 — газовый теплогенератор;

2 — газоход дляотвода продуктов сгорания;

3 — теплоотражающий экран;

4 — трубы степлоизлучающейповерхностью, нагреваемые проходящими внутри продуктамисгорания, прямые илиU-образные

ПриложениеВ
(рекомендуемое)
Расчет систем лучистогоотопления помещения

В.1 Необходимую теплопроизводительность системы лучистого отопления Qот, Вт, определяют поформуле

(В.1)

где с — поправочный коэффициент, характеризующий снижение расхода теплоты наотопление помещения при лучистом отоплении;

QТП — теплопотери помещения, Вт;

QИ — расход теплоты на нагрев инфильтрующегосяи приточного воздуха, Вт;

Qвн — тепловыделения в помещении от дежурногоотопления, технологического оборудования илюдей, Вт.

В.2 Теплопотери помещения Qтп, расход теплотына нагрев инфильтрующегося и приточного воздуха Qи и тепловыделения в помещении Qbh определяют расчетом по действующим методикам. Расчетную температуру внутреннего воздуха для определения QТп и Qи принимают в соответствии с заданием на проектирование исходя из требований раздела б настоящегостандарта с учетом изменения температуры воздуха по высоте.

8.3 Значение поправочного коэффициента сопределяют по рисунку В.1 в зависимости от показателей Р и М.

Рисунок В.1- Определение поправочного коэффициента с длярасчета теплопроизводительности системы

Показатель Ропределяют по формуле

(В.2)

где Кp — кратность инфильтрационного воздухообмена, 1/ч;

Qвн — то же, что в формуле (В.1);

А, В, Н- соответственно длина, ширина и высота отапливаемого помещения, м;

tB — расчетная температура внутреннего воздуханиже уровня установки излучателей, °С,

tH — расчетная температура  наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С. Показатель М определяют по формуле

(В.3)

где ηиз — то же, что в формуле (2).

М’ определяют по формуле

(В.4)

где В, Н — то же, что в формуле (В.2);

Квз — средневзвешенные по площади коэффициенты теплопередачи наружных ограждений,расположенных выше уровня установки излучателей, Вт/(м2·°С); рассчитывают поформуле

(В.5)

где Kвзi — коэффициент теплопередачи i-го участка наружных ограждений выше уровня установкиизлучателей, Вт/(м2·°С);

Fвзi- площадь i-го участка наружных ограждений выше уровня установки излучателей, м2;

Кнз — средневзвешенные по площади коэффициенты теплопередачи наружных огражденийниже уровня установки излучателей, Вт/(м2·°С); рассчитывают по формуле

(В.6)

где Кнзi — коэффициент теплопередачи i-го участка наружных ограждений ниже уровня установкиизлучателей, Вт/(м2·°С);

Fнзi — площадь i-го участка наружных огражденийниже уровня установки излучателей, м2.

В.4 Количество излучателей n, в зависимости от ихтепловой мощности qгаз, Вт, определяют по формуле

(В.7)

где Qot — то же, что в формуле (В.1);

qизл, η0бщ — то же, что в формуле (1).

Ключевые слова: излучатель, газовый, инфракрасный, светлый, темный, отопление лучистое, обогреврабочих мест, микроклимат, газопровод внутренний

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической экспертизе.