Строительство и архитектура/5. Теплогазоснабжение и вентиляция

Кубис А.В., Кубис В.А.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

Отопление комплексов по содержанию лошадей газовыми инфракрасными обогревателями

В последние годы все большую популярность набирает увлечение населения конным спортом. И тут и там открываются новые ипподромы и конно-спортивные базы. Очень часто небольшие конюшни устраивают на базе лечебно-оздоровительных баз отдыха.

Учитывая климатические особенности нашей страны в большинстве ее регионов в зимнее время в помещениях для содержания лошадей необходимо устройство систем отопления.

Сами помещения для содержания лошадей, как правило, сооружаются из дешевых, доступных материалов и не обладают высокими теплозащитными свойствами. В результате, классические системы водяного отопления в конюшнях крайне не эффективны. С другой стороны открытая прокладка трубопроводов системы отопления и установка отопительных приборов в местах содержания лошадей может привести к травматизму животных и выходу из строя системы отопления.

Для самих животных необходимо чтоб в помещении, где они находятся, были зоны с различной температурой: более высокой в местах сна и отдыха и более низкие в местах принятия пищи. Системой водяного отопления создать такие зоны довольно сложно.

В последние годы набирают популярность системы инфракрасного обогрева помещений для животных вследствие ряда преимуществ:

- минимальные капитальные затраты на монтаж системы;

- высокий кпд инфракрасных излучателей;

- высокая эффективность системы отопления, когда можно нагревать локальные зоны помещений без нагрева всего объема воздуха [2];

Основные зоны обогрева в конюшнях следующие: входная группа; зона размещения инвентаря и амуниции; проход; родильное отделение.

В помещениях содержания лошадей и других животных всегда присутствуют повышенные влагоизбытки, которые, в свою очередь, вызывают выпадение конденсата на поверхностях наружных ограждений и образование плесеней и грибков. Инфракрасные излучатели в данном случае снижают влажность воздуха и подсушивают поверхности в зоне их воздействия.

Основной проблемой при использовании таких нагревателей являются организация отвода продуктов сгорания (важно для помещений с нахождением людей и животных) и высокая пожароопасность при использовании в помещениях с большим количеством легковоспламеняющихся веществ (сено, солома, опилки).

Применяемые газовые инфракрасные излучатели (ГИИ) светлого типа рассчитаны на работу с коэффициентом избытка воздуха α = 1,02 ÷ 1,07. Сжигание газовоздушных смесей с величинами α > 1,1 не рекомендуется, так как считается, что при этом снижается температура горения и, следовательно, снижается излучающая способность керамической матрицы . В научно-технической литературе и патентной документации нет сведений о работе ГИИ при значительных избытках воздуха.

В качестве горелок для отопления помещений конюшен можно выбрать горелки ГИИ – 1,85 «Звёздочка» оснащенные защитным экраном. Конструктивно эти горелки относятся к наиболее простым и распространенным горелкам инфракрасного излучения светлого типа. Устройство горелок изображено на рисунке 1.

Излучающая матрица горелки содержит керамические плитки 6 с диаметром каналов 1 мм. Над матрицей на расстоянии 10 мм размещена металлическая сетка 8. Матрицу закрыли экраном 9 из термостойкого стекла с отверстием 7 в центре для отвода продуктов сгорания. Экран 9 предотвращает доступ окружающего воздуха в зону горения. Для подачи избыточного объёма воздуха горелку оснастили вентилятором 3.

Рис. 1 Устройство инфракрасной горелки ГИИ - 1,85

По сравнению с серийными горелками, содержание оксида углерода в продуктах сгорания горелок оснащенных экраном снизилась в среднем на 50 – 60 мг/м³. Концентрация оксидов азота NO_Х в пересчете на NO₂ в продуктах сгорания горелок, оснащенных экраном и работающих при α = 1,3 – 1,5 возросла до 15 – 17 мг/м³, так как увеличилась температура излучателя, но при этом горелки оснащенные экраном обладают по сравнению с серийными повышенным на 13% лучистым КПД и возможностью централизованного отвода продуктов сгорания.

Литература:

1. Д.Ю. Слесарев, В.А. Кубис Совершенствование сжигания газового топлива в горелках инфракрасного излучения «светлого» типа // Региональная архитектура и строительство №2 с. 161-166. Пенза: ПГУАС, 2011

2. В.А. Кубис, А.С. Сироткина Использование инфракрасных обогревателей способ улучшения микроклимата помещений и экономии энергоресурсов // Прикладные фундаментальные науки: сб. докладов Междунар. науч. техн. конф. молодых ученых и исследователей // Наука молодых – интеллектуальный потенциал XXI века: сб. докл. Междунар. научн. форума. – Пенза: ПГУАС, 2011.