Problematika vytápění průmyslových hal, výrobních a dílenských provozů quartzovými zářiči

• Foto

Trh přitom nyní nabízí optimální řešení v podobě elektricky sálavých topidel s quartzovými lampami, která jsou do výrobních, dílenských a průmyslových prostor ideální. Důvodem je fakt, že hřejí na principu infračerveného záření – tedy stejně jako Slunce ohřívá paprsky Zemi, a tedy s okamžitým tepelným účinkem na těleso (osobu), na které jsou nasměrovány. Mají na konkrétní pracoviště nebo přímo pracovníka dílenského provozu zónový účinek. Infračervený ohřev navíc nepodléhá vyvětrávání. Zářiče totiž neohřívají vzduch, který následně stoupá vzhůru, proto nedochází k situacím, kdy u stropu je 30 °C a dole je lidem zima. Právě naopak, nahřívají podlahu a ta následně ohřívá osoby v místnosti. Zářiče jsou mobilní, vysoce efektivní a nemají nevýhody hlučných a prašných sahar.

TECHNICKÝ PRINCIP INFRAČERVENÉHO VYTÁPĚNÍ
Šíření tepla sáláním – radiací má značné výhody proti konvekčnímu vytápění, které funguje na principu sdílení tepla od ohřívaného vzduchu (šíření tepla prouděním – konvekcí). Jistě nám proto přijdou vhod i další informace a základní charakteristiky sálavých infrazářičů.

Charakteristika zářičů
V těchto křemenných (quartz = křemen) zářičích jsou používány výbojky HeLen Philips s elektricky žhaveným wolframovým vláknem v trubici z křemenného skla. Vlákno je žhaveno na teplotu 2 600 °C, takže vyzařuje maximálně v blízké infračervené oblasti s vlnovou délkou okolo 1 000 nm (viditelné světlo je zhruba 400 až 800 nm).

Ke zlepšení účinnosti zářičů jsou použity dvě speciální úpravy:

• Vnitřek trubice z křemenného skla (pro maximální propustnost infračerveného záření) je pokryt speciální zlatou vrstvou, která pohlcuje značnou část z 5% příkonu vyzařovaného jako viditelné světlo a mění je na další infračervené záření, čímž roste účinnost vyzařování v infračervené oblasti na 96 až 98 %.
• Trubice je vyplněna plynným halogenem, který reaguje s wolframem odpařovaným z povrchu vlákna na halogenid wolframu, který se v těsné blízkosti povrchu vlákna vysokou teplotou rozkládá a způsobuje zpětnou depozici wolframu na vlákno. Tím je zabráněno jednak ztenčování wolframového vlákna jeho odpařováním, jednak snižování průhlednosti trubice usazováním wolframu na jejím vnitřním povrchu. Tak je dosahováno velmi dlouhé doby životnosti křemenných zářičů, až 7 000 hodin, a to bez znatelného snižování účinnosti zářiče s jeho stárnutím.

Relativně vysoká teplota wolframového vlákna 2 600 °C způsobuje, že se maximum záření soustřeďuje do úzké oblasti blízkého infračerveného záření 760 až 2 000 nm.

Výhody sálavých zářičů oproti přímotopům
Elektrické přímotopy nejprve ohřívají okolní vzduch. Cirkulací teplý vzduch v místnosti stoupá ke stropu a u podlahy je chladno. V interiérech, natož v rozlehlých výrobních provozech je dosažení tepelné pohody s přímotopy proto poměrně zdlouhavé. Podlaha i stěny zůstávají studené, resp. zprostředkovaně se ohřívají od teplého vzduchu. Pro výrobní provozy, opravny a dílny, pro průmyslové prostory, sklady a podobné prostory jsou přímotopy zcela nevhodné. Únik teplého vzduchu je v těchto případech enormní.

Naproti tomu právě v takových prostorách je použití quartzových lamp výhodné. Sálače nejprve ohřívají stěny, podlahy, osoby a předměty, na které jsou nasměrovány a na které dopadá jejich tepelné záření, a teprve od nich se ohřívá vzduch, který stačí ohřát na mnohem nižší teplotu než při teplovzušném vytápění.

Výhody vytápění sálavými zářiči:

• Vzhledem k bodovému charakteru záření je možné velmi snadno realizovat s pomocí křemenných zářičů i tzv. zónové vytápění, kdy je vytápěna jen relativně malá část prostoru, ve které se např. pohybují pracovníci – zbytek je vytápěn na podstatně nižší teplotu.
• Vzhledem k vysoké hustotě vyzařované energie je možné použít křemenné zářiče i ve vnějších aplikacích, např. k ohřevu výrobních prostor, dílen, průmyslových otevřených prostor nebo obslužných ramp.
• Křemenné zářiče mají řádově menší tepelnou setrvačnost než plošné infračervené zářiče, při přerušovaném vytápění je tedy jejich ovládání daleko jednodušší.
• Pro zónové vytápění a venkovní aplikace je velmi podstatná možnost usměrnění záření křemenných zářičů hliníkovými parabolickými reflektory – zpravidla na obdélníkovou plochu o délce (ve směru trubice) okolo 120 % výšky trubice a šířce (kolmo na trubici) okolo 80 % výšky trubice.

Tepelné zdroje s quartzovou lampou mají však řadu dalších provozních výhod. Nepotřebují přívod kyslíku, v jejich okolí nevznikají žádné spaliny, jsou tedy podstatně šetrnější ke svému okolí než zářiče plynové. Mají snadnou regulaci, doba náběhu na plný výkon i doba jejich doběhu při vypnutí se pohybuje maximálně v několika vteřinách. Do výkonu 3 kW je možné napájet je z běžné zásuvky jednofázové elektrické instalace. Minimální výška, ve které je možné umístit tyto sálače, je v závislosti na výkonové variantě již od 1,8 m výšky.

Quartzové sálavé lampy mohou bez potíží dosáhnout i maximální plošnou hustotu energie povolovanou hygienickými normami, to je 200 W/m².

Jsou mobilní – v případě potřeby jednotlivé infrasálače odmontujeme a nainstalujeme kamkoliv jinam. Mohou být instalovány na samostatném rameni, na stěně, na stojanu ve volném prostoru. Tepelný účinek není závislý na vyvětrávání vzduchu a z toho důvodu jsou vhodné pro výrobní provozy, dílny, sklady, ale například i na balkóny či terasy.

K nejlepším a nejúčinnějším typům infračervených zářičů v současné době patří křemenné zářiče s parabolickými hliníkovými reflektory, vyráběné např. firmami Tansun a Burda. V současné době jsou dováženy do ČR firmou Able Electric pod obchodním názvem „Quartzové sálače“ pro jasné odlišení od všech starších typů křemenných zářičů.

Neméně zajímavé je rovněž srovnání provozních nákladů quartzových zářičů s klasickými elektrickými nebo plynovými topidly. Ačkoli je toto měření vždy závislé na celé řadě proměnných a není možné toto porovnání generalizovat, pohled na konkrétní porovnání, který najdete na http://www.infratopeni.cz/kategorie/spotreba-energie, hovoří jasně.

ŘEŠENÍ I PRO ADMINISTRATIVNÍ PROSTORY
Řešením pro administrativní prostory jsou nová topidla Sorrento Ceramic. Tato nová topidla mají místo quartzových lamp keramické desky. Pro administrativní prostory jsou vhodné nejen jako úsporná a okamžitě účinná náhrada přímotopů, ale také z designového hlediska.

Tyto sálače s keramickou deskou nevyzařují žádné světlo jako výše uváděné trubicové provedení. Jsou proto ideální pro vnitřní použití, např. do obývacího pokoje, ložnice nebo do kanceláře, kde dáváme přednost méně intenzivní a jemnější formě vyzařovaného tepla a kde není žádoucí další světelný zdroj. Vyzařované teplo je akumulováno stěnami, také proto jsou tyto tepelné zdroje (sálače) vhodné i do vlhkých a nevětraných prostor k prevenci proti plísním z vlhka a z nevětrání.

Sálače nezpůsobují žádné víření prachu, který by mohl být nežádoucí v případě používání např. v nemocnicích nebo v prostorách, kde jsou kladeny vyšší nároky na hygienu. Modulární topidlo Tansun Ceramic je k dispozici ve výkonové variantě 1,3 kW.

Sorrento Ceramic kromě toho, že nevyzařuje žádné světlo, neobsahuje žádné skleněné součásti a je proto ideální také do prostor, kde by běžná sálavá topidla s quartzovými lampami nebylo vhodné použít.

Může být použito samostatně nebo jako součást integrovaného systému vytápění i pro rodinné domy. Vzhledem k jeho malým rozměrům a možností instalace na stěnu u stropu nepřekáží a ušetří mnoho prostoru. Keramická deska s tepelným zářičem má životnost až 10 000 hodin.

Technická data:

• rozměry 430 × 228 × 323 mm,
• hmotnost 3,7 kg,
• příkon 1,3 – 3,9 kW,
• napětí 230 V.

Prostřednictvím Able Electric dodává německá firma MHS také luxusní sálavé topidlo HEATSTRIP. To najde své uplatnění na venkovních terasách, balkonech, u bazénů a v zimních zahradách. Vzhledem k luxusnímu designu je topné těleso určeno pro použití v náročnějších interiérech showroomů, v restauracích, kavárnách a kancelářích. Sálače HEATSTRIP lze ovládat dálkově.

Více informací na www.salace.cz.

Issue of Heating of Industrial Halls, Manufacturing Plants and Shops by Quartz Radiators
How to secure heat and suitable heat conditions in manufacturing halls, repair shops, workshop and open industrial premises? Hot-air blowers, so-called “Saharas” with various technical designs, represent the so-far only and most commonly used solution, however to tell the truth, it is also one of the least effective. A stream of hot air is very quickly drifted away in open premises, its range is only a few metres (not to mention its dustiness) and noise of “Sahara” is frequently troublesome side-effect of the whole heating process. However, optimal solution of heat conditions is a rather hard nut to crack in large repair shops and manufacturing companies where opening of door and entrance due to material or product transport is even relatively frequent requirement. One of the previously used solutions – a thermal air curtain is technically demanding and not absolutely effective.

Foto z archivu Řídící systémy, spol. s r. o.

Autor

• Ing. Borovec Ivo

Problematika vytápění průmyslových hal, výrobních a dílenských provozů quartzovými zářiči