در این بخش از مقالات مهام مارکت به بررسی عملکرد هیترهای تابشی یا سیستم گرمایشی تابشی در گرمایش یک سالن صنعتی و مقایسه سیستم گرمایش هیترهای تابشی و سیستم هوای گرم در گرمایش این سالن ها می پردازیم:

مقایسه سیستم گرمایش تابشی و سیستم هوای گرم در گرمایش یک سالن صنعتی

جهت ممیزی انرژی ابتدا میزان تلفات هر دو سیستم با یکدیگر مقایسه و سپس با تعریف یک مدل نمونه ممیزی انرژی را می توان به راحتی انجام داد.

در حال حاضر گرمایش کارخانجات صنعتی در ایران به یکی از روش های زیر انجام می شود.

۱- احداث موتورخانه حرارت مرکزی و انتقال بخار یا آب گرم به داخل سالن ها و فضاهای مورد نظر توسط خطوط انتقال و سپس جذب حرارت بخار و یا آب گرم توسط واحدهای گرم کننده نظیر هیترهای تابشی ، یونیت هیتر و دستگاه هاس هواساز و انتقال انرژی حرارتی به هوای سالن (به صورت مستقیم و یا توسط کانال) به عنوان واسطه گرمایش و در نهایت گرم نمودن کل ساختمان و اشیا و افراد موجود در سالن.

۲- استفاده از کوره های هوای گرم با ظرفیت های بزرگ (با سوخت گاز یا گازوئیل در داخل سالن و انتقال حرارت از طریق کانال کشی هوای گرم به نقاط مورد نیاز (خطوط تولید)

۳- نصب بخاری کارگاهی به تعداد زیاد و طرفیت کم در نقاط مختلف سالن با سوخت (گاز یا گازوئیل) در کلیه موارد فوق گرمایش عمدتا از طریق جابجایی هوا (convection) انجام می شود.

در تمام این روش ها می بایستی ذرات هوا را ملکول به ملکول گرم نمود تا از طریق آن احساس گرما در پرسنل شاغل در سالن ایجاد گردد. لذا با توجه به ارتفا زیاد سالن های تولید و خاصیت فرار هوای گرم به سطوح بلایی (بخاطر سبکتر بودن هوای گرم) این کار با طرف انرژی بسیار زیادی انجم می گردد.

به عنوان مثال حجم کارخانه ای به ابعاد 20×50 و ارتفاع 8 متر و بلندی تاج 10 حدودا معادل 9000 متر مکعب است، در صورتی که فضای مورد نیاز گرمایش در سطوح پایین که پرسنل مشغول به کار می باشند، یک سوم حداکثر فضای سالن است(در بعضی از سالن های مرتفع این رقم به یک دهم و بیشترهم می رسد)

گذشته از این موارد، اتلاف انرژی در موارد زیر نیز قابل بررسی می باشد:

۱- مصرف بسیار زیاد انرژی برق جهت گردش آب گرم در داخل لوله ها توسط پمپ های سیرکولاسیون موتورخانه و یونیت هیترهای تابشی و یا دستگاه های هواساز.

۲-اتلاف انرژی حرارتی از طریق جدار لوله ها، کلکتورها و دیگ های حرارت مرکزی داخل موتورخانه.

۳- اتلاف انرژی حرارتی از طریق جدار لوله های ارتباطی از موتورخانه به سالن تولید (در داخل کانال های ارتباطی)

۴- اتلاف انرژی حرارتی از طریق دودکش موتورخانه و خرابی عایق کاری لوله ها.

۵- اتلاف انرژی حرارتی از طریق منابع انبساط و یا تخلیه دیگ.

۶- اتلاف انرژی حرارتی از طریق باز و بسته شدن درب سالن و فرار هوای گرم به بیرون.

۷- اتلاف انرژی حرارتی از طریق سقف سالن و اگزوز فن های تهویه

۸- اتلاف انرژی حرارتی از طریق گرمایش فضاهای ناخواسته

۹- اتلاف انرژی حرارتی از طریق روشن بودن دستگاه ها در زمان تعطیلی کارگاه

(در روش های ذکر شده، امکان خاموش نمودن دستگاه ها، در زمان تعطیلی کار به علت طولانی بودن مدت زمان گرمایش مجدد وجود ندارد)

ممیزی انرژی جهت گرمایش با سیستم جابجایی :(convection)

قیمتهای حامل حدودی و مبنی بر سال 1390 می باشد.

۱- ممیزی مصرف گاز:

ابتدا کارخانه ای با سالن تولید به ابعاد 20×50 و ارتفاع 8 متری را در نظر گرفته و محاسبات حرارتی را به صورت زیر انجام می دهیم:

با فرض اتلاف حرارتی Kcal/Hr  250  به ازای هر متر مربع زیر بنا خواهیم داشت:

اتلاف حرارتی سالن: 0Kcal/Hr 25000 = 250×20×50

با فرض 30 در صد اتلاف حرارتی (با توجه به موارد ذکر شده شماره 1 تا 9) جهت انتخاب دیگ حرارت مرکزی خواهیم داشت:

ظرفیت حرارتی دیگ: Kcal/Hr  325000  =1.3×250000

با توجه به متوسط قدرت حرارتی گاز شهری kcal/m³)8500) میزان مصرف گاز به شرح زیر محاسبه می شود:

میزان مصرف گاز شهری :/Hr 38= Kcal/  8500 ÷ Kcal/Hr 325000

با فرض ۸ ساعت کار روزانه و ۲۶ روز کار در ماه و با توجه به اینکه در زمان تعطیلی کارگاه (۱۶ ساعت در روز) سیستم با حداقل ۵۰ درصد ظرفیت میبایستی روشن باشد:

مصرف گاز در زمان کار در ماه:  79008=  ×26×38 متر مکعب

مصرف گاز در زمان تعطیلی در ماه:  7900= 5%×38×26×16 متر مکعب

حجم مصرف گاز در ماه:  15800= 7900+7900 متر مکعب

با فرض روشن بودن سیستم گرمایش از ۱۵ آبان تا ۱۵ اسفند ه سال میزان مصرف یک فصل به قرار زیر خواهد بود.

مصرف گاز یک فصل (متر مکعب) 63200=15800 ×4 متر مکعب

۲- ممیزی میزان برق مصرفی:

برق مصرفی با فرض وجود ۸ دستگاه یونیت هیترهای تابشی هرکدام به ظرفیت kcal/h 40000 )جهت تامین 25000Kcal/h حرارت مورد نیاز سالن و قدرت موتور HP 0.5 (375w)و با در نظر گرفتن وجود یک دستگاه پمپ سیرکولاسیون در موتورخانه به قدرت  5KW و توان الکتروموتور    2KW برای مشعل گاز سوز به شرح زیر محاسبه می شود:

برق مصرفی یونیت هیترهای تابشی : 3kw = 8×0.375

جمع کل مصرف برق سیستم شامل (مشعل، پمپ و یونیت هیترهای تابشی ) جهت گرمایش سالن در یک ساعت برابر است با: 10kw=5 +2+3

با فرض ۸ ساعت کار روزانه و ۲۶ روز کاری در ماه و با احتساب مصرف برق در زمان تعطیلی کارگاه به میزان ۵۰ درصد خواهیم داشت.

مصرف برق در زمان کار در یک ماه: 2080kwh=8×26×10

مصرف برق در زمان تعطیلی: 2080kwh=10×16×26×50%

میزان مصرف برق در یک ماه2080+2080=4160kwh 

با فرض روشن بودن سیستم گرمایش از ۱۵ آبان تا ۱۵ اسفند هر سال میزان مصرف یک فصل به قرار زیر خواهد بود:

میزان مصرف برق در یک فصل  16640kwh =4×4160

انرژی مصرفی جهت گرمایش با سیستم گرمایشی تابشی :

در این روش به جای واسطه قرار گرفتن هوا و گرم نمودن آن افراد و اشیا مستقیما تحت پوشش امواج حرارتی دستگاه قرار گرفته و با اطمینان می توان ضریب محاسبه گرمایش را به میزان حداقل 30 درصد کمتر در نظر گرفت (زیرا اتلاف حرارتی از سقف و جداره ها و تعویض هوا به حداقل ممکن می رسد). لیکن با فرض تلفات حرارتی مساوی در هر دو حالت  (جهت اطمینان بیشتر محاسبات)، خواهیم داشت:

بار حرارتی سالن:  250000kcal/m2=50×20×250

چنانچه این سالن را بخواهیم با سیستم گرم کننده تابشی یا گرمایشی تابشی گرم نماییم یکی از مدل های دستگاه را با توجه به موقعیت چیدمان خط تولید انتخاب نموده و ظرفیت حرارتی کل را بر ظرفیت حرارتی دستگاه تقسیم می کنیم، مثلا چنانچه ظرفیت حرارت دستگاه 45000kcal/h  باشدتعداد 6 دستگاه گرمایشی تابشی گرمایش سالن را تامین می نماید که با توجه به میزان مصرف گاز هر دستگاه (4.7m3/h) خواهیم داشت.

میزان مصرف گاز سالن در یک ساعت: 28.2m3/h = 6 ×4.7

با فرض 8 ساعت کار روزانه و 26 روز کاری در ماه، میزان مصرف گاز در فصل سرما (4 ماه) به قرار زیر خواهد بود:

توجه: در این سیستم مدت زمان آماده شدن در سالن بعد از روشن کردن دستگاه ها چند دقیقه بوده و نیازی به استفاده از دستگاه ها در زمان تعطیلی کارگاه وجود ندادر. میزان مصرف گاز طبیعی در چهار ماه سرد یک سال:  23462m3 = 4 ×8× 26×28.2

ممیزی برق مصرفی

در این سیستم تنها مصرف کننده برق، دستگاه فن محصولات احتراق با توان 100w  بوده ، لذا مصرف برق کلی به شرح زیر می باشد:

 برق مصرفی 8 دستگاه در یک ساعت:  0.6kwh=600w= 6×100w

با در نظر گرفتن ساعت کار میزان برق مصرفی در یک فصل سرما به قرار زیر می باشد:

کل برق مصرفی با سیستم گرمایش تابشی یا گرمایشی تابشی در یک فصل:

  499Kwh=4×8× 26×0.6

با در نظر گرفتن قیمت هر متر مکعب گاز معادل 750 ریال و هر کیلو وات ساعت برق معادل 400 ریال میزان هزینه گاز و برق هر دو سیستم در یک سال به شرح زیر می باشد:

«هزینه انرژی گرمایشی با سیستم جابه جایی»

ریال47400000 = 750×63200هزینه گاز مصرفی

ریال6656000 =400 ×16640هزینه برق مصرفی

جمع کل هزینه مصرفی گاز و برق:

ریال54056000=47400000 +6656000

«هزینه انرژی گرمایش با گرمایشی تابشی »

ریال17596500 = 750×23462هزینه گاز مصرفی

ریال199600 =400 ×499هزینه برق مصرفی

جمع کل هزینه مصرفی گاز و برق:

ریال17796100=199600+17596500

«هزینه صرفه جویی شده در سالنی به مساحت 1000 متر مربع»

ریال36259900=17796100-54056000

برای مشاهده و خرید انواع هیترهای تابشی و سیستم گرمایشی تابشی کلیک نمایید…