Технико-экономические показатели
На оборудование наиболее распространенных в настоящее время конвективных систем отопления зданий с использованием в качестве теплоносителя пара и воды, как правило, ложится значительная доля капитальных затрат. Большие капитальные вложения, металлоемкость и значительные эксплуатационные расходы делают их неэкономичнымл в тех промышленных цехах и помещениях, в которых по технологии на больших производственных площадях занято небольшое число работающих, в цехах и помещениях, где большая кратность воздухообмена и где положительная температура в зимний период поддерживается для обеспечения нормальной работы механизмов и оборудования. Для создания необходимых микроклиматических (температурных) параметров названных объектов технически и экономически оправданно применение систем и установок лучистого отопления и обогрева с ГИГ в качестве отопительных приборов. Малая инерционность, возможность быстрого перехода от общего отопления к зонному обогреву, низкие эксплуатационные расходы — все эти факторы свидетельствуют о неоспоримом преимуществе систем с ГИГ для отопления различных зданий и сооружений.
В настоящее время очень трудно дать детальный анализ экономичности систем и установок отопления с ГИГ. Однако на основании исследований, выполненных рядом организаций как в СССР (ВНИИГаз, МосгазНИИпроект, ГипроНИИГаз, Ленгипроинжпроект и др.), так и за рубежом (Венгерский институт по строительству, западногерманская фирма «Шванк», французская фирма «Антаргаз» и т. д.), мы располагаем некоторыми данными, характеризующими эти системы с экономических позиций. Существенным фактором является срок службы насадка излучателя. По данным фирм «Шванк», «Антаргаз» и других применение газовых излучателей выгодно, если излучающий насадок не выходит из строя, проработав более 5000 ч. Системы отопления производственных .помещений, имеющие излучатели с таким сроком службы насадка, ло технико-экономическим показателям превосходят системы воз- .душного отопления. Керамические насадки долговечны, надежны, но хрупки при механическом воздействии (ударе). Опыт эксплуатации систем отопления и обогрева с ГИГ на саратовском заводе «Строймаш», на Новолипецком металлургическом комбинате и других объектах показал, что при правильной эксплуатации не наблюдалось разрушения керамики насадка по истечении 12 450 ч работы и более, т. е. излучатели работают без разрушений три и более отопительных сезона.
Теплотехнические расчеты и практика эксплуатации систем с ГИГ для отопления промышленных зданий показывают, что применение их дает экономию по теплу по сравнению с другими отопительными системами. Например, при использовании высокотемпературных лучистых систем отопления в помещениях с малотеплоемкими и нетеплоемкими ограждениями эта экономия может достигать 40—50 % •
По данным МосгазНИИпроекта при применении систем отопления с ГИГ в зданиях облегченного типа (кафе, магазины и т. д.). капитальные затраты уменьшаются в 1,9—2,8 раза, металловложения в 7 раз, а эксплуатационные расходы в 3—4 раза по сравнению с центральным отоплением. Как показал технико-экономический анализ, проведенный Сантехпроектом (Алма-Ата), при зонном обогреве капитальные вложения на 1 м2 обогреваемой площади составляют 17,5 руб, а при воздушном отоплении — 54,1 руб. Капитальные затраты при применении ГИГ уменьшаются в 3,1 раза По данным лаборатории технико-экономических изысканий ГипроНИИГаза при отоплении с ГИГ больших производственных помещений капитальные вложения в 1,12 раза превышают соответствующие затраты на системы воздушного отопления. Увеличение- капитальных вложений вызвано применением дорогостоящих систем автоматического дистанционного управления горелками. В настоящее время разработаны надежные и сравнительно недорогие системы автоматики, которые по капитальным вложениям на 30—- 40% дешевле применявшихся ранее. Поэтому данные ГипроНИИГаза следует считать завышенными примерно на 20—25 %..
Эксплуатационные же расходы при инфракрасном отоплении почти в 6 раз меньше, чем при воздушном. Условно годовая экономия в расчете на одну горелку типа ГИИ-19А, ГК-27У-1 (тепловая мощность 7,424 кВт) при отоплении больших производственных помещений составляет примерно 90—200 руб. при расчетных зимних температурах наружного воздуха /н.в минус 20—35 °С.
Приведенные данные дают неполную технико-экономическую оценку системам и установкам отопления с ГИГ. В связи с этим необходимо рассмотреть некоторые вопросы рационального использования и экономии энергоресурсов. Следует отметить, что понятия «экономия» и «рациональное использование» энергоресурсов, находясь в неразрывной связи, требуют при их реализации детального системного анализа, соответствующей очередности и часто различного технико-экономического подхода. Главная роль при этом принадлежит рациональному выбору энергоносителя. Наметившаяся в последние годы тенденция перевода некоторых отраслей народного хозяйства на использование электронагревательного оборудования во многих случаях экономически неоправданна и отрицательно сказывается на показателях использования топливоэнергетических ресурсов страны.
Наиболее высокопотенциальный вид энергии — электрическая— должен применяться в нагревательных системах и технологических установках лишь в тех случаях, когда вид энергии непосредственно влияет на технологический процесс, на качество выпускаемой продукции. С учетом специфики энергоснабжения жилищно-коммунального хозяйства большинства городов и населенных пунктов нашей страны таких энергоемких отраслей народного хозяйства, как металлургия, машиностроение, электроэнергетика [тепловые электрические станции (ТЭС), теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)], в XII пятилетке и в последующие 10—15 лет предусматривается, что одним из наиболее дешевых и доминирующих видов топлива будет природный газ. Неоспоримо преимущество газового топлива перед электроэнергией и с точки зрения совершенствования использования топливно-энергетических ресурсов.
В настоящее время более 4/5 электроэнергии в стране вырабатывается тепловыми электростанциями, в которых сжигается более 1/4 добываемого природного газа . При этом во многих технологических установках нагрева и сушки идет обратный процесс превращения электрической энергии в тепловую. Экономический «эффект» такого процесса можно выявить, сопоставив показатели использования топливно-энергетических ресурсов. Для этого рассмотрим две схемы энергоснабжения.
Первый вариант —газ подается на ТЭС, где сжигается с целью производства электроэнергии, которая поступает к потребителю для получения тепла. КПД ТЭС конденсационного типа равен 0,25—0,3; коэффициент перевода электрической энергии в тепловую-— 90%, а общий коэффициент использования топлива при этом не превышает 27 %• Для ТЭЦ коэффициент использования топлива выше, чем для ТЭС, и составляет 55 %. Второй вариант — таз подается непосредственно потребителю (система отопления или нагревательная установка), где сжигается для получения тепла. В системах отопления и нагревательных установках, использующих ГИГ, только при лучистом теплообмене КПД их будет равен КПД горелки, а при лучисто-конвективном — значительно превышает последний. При этом коэффициент преобразования топлива составляет 65—95 %, а следовательно, и КПД системы или установки будет таким же.
Рассмотренные выше соображения и показатели позволяют сделать вывод: во многих случаях системы и установки с ГИГ имеют существенные преимущества перед системами конвективного теплообмена с различными энергоносителями. Однако следует иметь в виду негативные стороны этих систем и устройств: поступление продуктов сгорания в отапливаемое помещение (за исключением случаев применения ГИГ или каминов, оборудованных ГИГ, с отводом продуктов сгорания), пожароопасность, сложность регулирования тепловой мощности в зависимости от изменения температуры наружного воздуха, иногда необходимость длительной вентиляции. Указанные обстоятельства необходимо учитывать как при технологическом обосновании, так и при проектировании систем и установок отопления с ГИГ.
