Promienniki podczerwieni do ogrzewania budynków kubaturowych
Gazowe promienniki rurowe ogrzewające halę sportową. Źródło: Systema
Wyposażenie techniczne budynków kubaturowych ma nie tylko zapewniać ciągłość i niezawodność ich pracy, ale też uwzględniać kwestie efektywności energetycznej i wpływu na środowisko. Dotyczy to szczególnie instalacji ogrzewczych zapewniających zarówno odpowiednią dla pracowników temperaturę, jak i właściwe warunki dla procesów realizowanych w danym budynku. Powinny się one cechować elastycznością, sprawnością działania i optymalizacją kosztów eksploatacyjnych.
Zobacz także
Elterm M. M. Kaszuba Sp. j. Grupy pompowe i zestawy mieszające
Czas to pieniądz. Chyba nigdy to sformułowanie nie było bardziej prawdziwe niż obecnie. Nasz zakres codziennych obowiązków jest coraz większy, dlatego też dużo częściej szukamy gotowych rozwiązań. Dotyczy...
Czas to pieniądz. Chyba nigdy to sformułowanie nie było bardziej prawdziwe niż obecnie. Nasz zakres codziennych obowiązków jest coraz większy, dlatego też dużo częściej szukamy gotowych rozwiązań. Dotyczy to także produktów z zakresu techniki grzewczej. Jeszcze kilka lat temu, instalator większość zakresu prac wykonywał samodzielnie, podczas gdy teraz wybór dostępnych na wyciągnięcie opcji może przyprawić o zawrót głowy. Tylko jak się w tym wszystkim połapać?
REGULUS-system Grzejnik pionowy kolumnowy DECOR PRO
Grzejniki DECOR PRO pełnią nie tylko funkcję grzewczą lecz także dekoracyjną, stanowiąc oryginalną ozdobę wnętrza poprzez smukłą formę, kolor i strukturę farby. Charakteryzują się płaskim, gładkim frontem.
Grzejniki DECOR PRO pełnią nie tylko funkcję grzewczą lecz także dekoracyjną, stanowiąc oryginalną ozdobę wnętrza poprzez smukłą formę, kolor i strukturę farby. Charakteryzują się płaskim, gładkim frontem.
REGULUS-system Grzejniki do pompy ciepła?
Jeśli Twój klient zmienia ogrzewanie na pompę ciepła, nie zapomnij zaproponować mu wymiany grzejników na nowoczesne, sterowalne, niskotemperaturowe. Jeśli inwestor nie dokonał gruntownej termomodernizacji...
Jeśli Twój klient zmienia ogrzewanie na pompę ciepła, nie zapomnij zaproponować mu wymiany grzejników na nowoczesne, sterowalne, niskotemperaturowe. Jeśli inwestor nie dokonał gruntownej termomodernizacji swojego domu, pozostawienie dotychczasowych grzejników jest „błędem w sztuce”. Inwestorzy mają potem żal, że nikt ich o tej konieczności nie poinformował.
|
W artykule: • Zalety ogrzewania podczerwonego dla obiektów kubaturowych • Bezpieczeństwo ogrzewania przez promieniowanie IR • Sprawność, efektywność energetyczna i emisyjność promienników podczerwieni • Grzanie i chłodzenie – promienniki wodne • Dobór i zastosowanie promienników dla konkretnych obiektów • Zwiększenie efektywności energetycznej promienników i inne kierunki ich rozwoju |
Budynki kubaturowe – hale różnego przeznaczenia (produkcyjne, logistyczne i magazynowe), sale widowiskowo-sportowe, dworce, kościoły, hangary lotnicze czy budynki inwentarskie – wymagają specyficznego podejścia do wyposażenia technicznego, także ogrzewania. Popularne w tego typu obiektach są rozwiązania zdecentralizowane, zapewniające ogrzewanie strefowe lub punktowe pozwalające na spełnienie różnorodnych wymagań w ramach jednego budynku. Rosnącą popularnością cieszy się ogrzewanie poprzez promieniowanie podczerwone – głównie promienniki. Szacuje się, że w 2022 r. światowa wartość rynku grzejników podczerwonych (ang. infrared heaters, definiowanych jako urządzenia o wyższej temperaturze wysyłające energię przez promieniowanie elektromagnetyczne do miejsc o temperaturze niższej) wyniosła 378,3 mln dol., a do 2028 r. wzrośnie do 454,4 mln dol., co oznacza skumulowany wzrost (ang. compound annual growth rate, CAGR) o 3,1% rocznie [1].
W ogrzewaniu przez promieniowanie podczerwone (cieplne, IR – ang. Infra Red) ogrzewane jest bezpośrednio miejsce (płaszczyzna), do którego dociera promieniowanie – na podobnej zasadzie jak ogrzewanie przez promienie słoneczne. Cechuje się ono długością fali od 780 nm do 1 mm, dzieląc się na następujące zakresy znajdujące zastosowanie w technice grzewczej [2, 3]:
- IR-A (podczerwień bliska) o długości fali 780–1400 nm (promieniowanie krótkofalowe), charakterystyczne dla emiterów o temperaturze powyżej 2200°C – wykorzystywane w elektrycznych promiennikach kwarcowo-halogenowych;
- IR-B (podczerwień średnia) o długości fali 1400–3000 nm, typowe dla promienników o temperaturze 700–1800°C – wykorzystywane w gazowych promiennikach ceramicznych;
IR-C (podczerwień daleka) o długości fali 3000 nm–1 mm, charakterystyczne dla emiterów o temperaturze < 700°C, o małej energii kwantu – wykorzystywane w promiennikach wodnych oraz rurowych promiennikach gazowych.
Przeczytaj także: Wymagania dotyczące ekoprojektu dla gazowych promienników podczerwieni
Zalety ogrzewania podczerwonego dla obiektów kubaturowych
Efekt grzewczy promieniowania podczerwonego jest bardzo szybki, a komfort odbiorcy znaczny (można go porównać do odczucia po wyjściu z chłodnego budynku na zewnątrz w słoneczny dzień, kiedy zmianę odczuwa się praktycznie natychmiast). Mała bezwładność cieplna promieniowania jest cechą bardzo pożądaną w ogrzewaniu obiektów kubaturowych, zwłaszcza budynków o działaniu okresowym, zróżnicowanym przeznaczeniu lub słabej izolacji cieplnej czy znacznej wysokości. Wiele takich budynków wielkopowierzchniowych nie wymaga ciągłego ogrzewania, a jednocześnie w ich eksploatacji ważna jest możliwość zarówno szybkiego, łatwego i bezpiecznego pełnego wyłączenia ogrzewania, jak i uruchomienia go ponownie, a także szybkich zmian jego intensywności. Rozwiązania ogrzewania podczerwonego nie są narażone na ewentualne awarie związane z postojami przy niskiej temperaturze zewnętrznej, jak to się dzieje w przypadku urządzeń grzewczych zasilanych medium łatwo zamarzającym (głównie wodą grzewczą).
Ogrzewanie podczerwone montuje się w celu ogrzania całego wnętrza lub wydzielonej strefy albo punktowego dogrzania stanowiska pracy. Ogrzewanie punktowe może być przykładowo skierowane na stanowiska pracowników wykonujących pracę siedzącą (np. biurową) na terenie fabryki czy hali magazynowej, a w pozostałych strefach może panować niższa temperatura.
Efektywność ogrzewania podczerwonego wynika m.in. z małych strat ciepła – warunkiem jest jednak odpowiednia konstrukcja urządzeń, minimalizująca straty energii przez konwekcję. Można dodatkowo zwiększyć efektywność całego procesu, wykorzystując zdolności akumulacyjne obiektów, np. ścian, które najpierw pochłaniają, a następnie oddają do otoczenia ciepło pochodzące z promienników. W gazowych promiennikach rurowych emitowane fale podczerwone można też odpowiednio nakierować dzięki zastosowaniu deflektorów – powierzchni odbijającej padające fale pod określonym kątem.
Promienniki szczególnie dobrze sprawdzają się w obiektach wysokich – im wyższy budynek, tym większa oszczędność energii w porównaniu do ogrzewania konwekcyjnego. Przykładowo w przypadku magazynów wysokiego składowania (powyżej 12 m) tak rozumiane oszczędności energii przekraczają 35% i rosną wraz z wysokością obiektu [4, 5].
Bezpieczeństwo ogrzewania przez promieniowanie IR
Ogrzewanie przez promieniowanie podczerwone jest bezpieczne pod względem zdrowotnym pod warunkiem ochrony oczu przed długotrwałą ekspozycją oraz skóry przed zbyt wysokim natężeniem napromienienia (czyli dawką promieni oddziałujących bezpośrednio na organizm człowieka i wchłanianych przez takie narządy, jak skóra czy oczy) [2, 3].
Irradiancja (natężenie napromienienia) nie powinna przekraczać 300 W/m² na wysokości 1,8 m nad posadzką, odpowiadającej położeniu głowy człowieka, lub 200 W/m² na wysokości 1,5 m. Na wysokości 1,8 m nad podłogą dopuszczalna temperatura nie powinna przekraczać 25ºC [4]. Warunki te można spełnić, umieszczając promienniki odpowiednio wysoko – dlatego producenci podają dla swoich urządzeń minimalne wysokości montażu powiązane z mocą grzewczą.
Jak wskazuje CIOP [2], przewlekła (trwająca kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt lat) ekspozycja oka na promienie IR-A i IR-B może powodować tzw. zaćmę termiczną, czyli zmętnienie soczewki – dochodzi do niej przy braku odpowiednich zabezpieczeń np. w trakcie prac hutniczych. Całe pasmo podczerwieni może powodować uszkodzenia rogówki oraz wysuszanie spojówek, dlatego nie należy narażać oczu na przewlekłą ekspozycję na bezpośrednie źródło promieniowania (np. żarnik).
Źródło promieniowania ma wysoką temperaturę, stosuje się zatem osłony zabezpieczające przed przypadkowym dotknięciem.
Dostępne konstrukcje ogrzewania podczerwonego
Szeroka gama rozwiązań technicznych ogrzewania na podczerwień pozwala wyposażyć w tego typu rozwiązania niemal każdy budynek i obejmuje m.in.:
- wodne i parowe panele lub taśmy promieniujące sufitowe;
- elektryczne panele (stalowe, szklane, ceramiczne) na podczerwień, ogrzewające powierzchnię znajdującą się w ich bliskim sąsiedztwie (np. do wyposażenia biur lub gabinetów);
- promienniki:
– elektryczne: z żarnikiem kwarcowo-halogenowym (ceramicznym),
– gazowe: ciemne (rurowe), w których spalanie zachodzi wewnątrz rury – spaliny wymagają wówczas układu ich odprowadzenia, oraz jasne (ceramiczne), w których spalanie zachodzi na powierzchni ceramicznej płyty, a produkty spalania emitowane są do pomieszczenia,
– olejowe [4].
W budynkach kubaturowych stosuje się najczęściej promienniki podczerwieni – gazowe zwykle w budynkach nowo projektowanych, do których można zapewnić doprowadzenie medium gazowego (gazu ziemnego lub płynnego) i właściwe odprowadzenie spalin. Promienniki elektryczne nie wymagają dodatkowych instalacji rurowych, dlatego łatwiej zastosować je w budynkach modernizowanych. Wymagają jednak zapewnienia przez dostawcę energii odpowiedniej rezerwy mocy. W przypadku ogrzewania elektrycznego istotnym trendem jest obecnie także zastosowanie magazynów energii (szczególnie w połączeniu z instalacją PV dla obiektu), opłacalnych szczególnie (jak podaje jeden z producentów) dla mocy zamówionej powyżej 160 kW. Czas zwrotu inwestycji w magazyn energii może wynieść od 4 do 7 lat.
Promienniki występują najczęściej jako punktowe (umożliwiające obsługę powierzchni ogrzewanej ok. 25–35 m2) lub liniowe, np. do ogrzewania poszczególnych stref – węższych, ale dłuższych powierzchni grzewczych. Promienniki gazowe rurowe podwiesza się pod stropem, a ceramiczne (zarówno gazowe, jak i elektryczne) można montować na słupach lub przegrodach pionowych.
Dostępne są promienniki w wykonaniach specjalnych, na przykład wodo- i pyłoszczelnych, tj. ze stopniem ochrony IP44, IP65 i IP67. Zapewniają to trwałość i bezpieczeństwo urządzeń w każdych warunkach pracy, w tym w środowiskach wysoko zapylonych czy cechujących się dużą wilgotnością powietrza. Dla budynków o specyficznej jakości fizykochemicznej powietrza (np. inwentarskich) przeznaczone są wykonania z elementami ze stali kwasoodpornej lub nierdzewnej.
Sprawność, efektywność energetyczna i emisyjność promienników podczerwieni
Promienniki podczerwieni muszą spełniać wymagania ekoprojektu (ErP) [6], określone w rozporządzeniu KE 2015/1188 [7]. Głównym wskazanym tam parametrem jest sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń ηS, czyli stosunek zapotrzebowania na ogrzewanie pomieszczeń zapewniane przez miejscowy ogrzewacz pomieszczeń do rocznego zużycia energii wymaganej do zaspokojenia tego zapotrzebowania [7].
W przypadku promienników gazowych wartości ηS wynoszą odpowiednio:
- promienniki ceramiczne – co najmniej 85%;
- promienniki rurowe – co najmniej 74% [7].
Promienniki elektryczne z widocznym elementem grzejnym powinny mieć następujące wartości ηS:
- w przypadku promienników o nominalnej mocy cieplnej powyżej 1,2 kW – co najmniej 35%;
- w przypadku promienników o nominalnej mocy cieplnej równej lub niższej od 1,2 kW – co najmniej 31% [7].
W rozporządzeniu [7] określona została także maksymalna emisja tlenków azotu (w odniesieniu do energii całkowitej zapewnianej przez promiennik) na podstawie ciepła spalania w stanie suchym (GCV):
- z miejscowych ogrzewaczy pomieszczeń z otwartą komorą spalania i miejscowych ogrzewaczy pomieszczeń z zamkniętą komorą spalania na paliwa gazowe lub ciekłe: 130 mg/kWhinput;
- z ceramicznych promienników podczerwieni i rurowych promienników podczerwieni: 200 mg/kWhinput.
W rozporządzeniu [7] zawarto również orientacyjne poziomy odniesienia, czyli charakterystykę najlepszych dostępnych na rynku technologii (w momencie przyjęcia rozporządzenia) pod względem sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń i emisji tlenków azotu – tabela.
Ważnym współczynnikiem, w odniesieniu do którego rozporządzenie nie określa wymogów, jest współczynnik promieniowania Rf:
- współczynnik promieniowania Rf – stosunek ilości ciepła emitowanego z urządzenia przez referencyjną płaszczyznę promieniowania do obciążenia cieplnego odniesionego do wartości opałowej gazu stosowanego w badaniu (definicja wg norm PN-EN 419-2 i PN-EN 416-2) [7, 8];
- współczynnik promieniowania przy nominalnej lub minimalnej mocy cieplnej, odpowiednio Rfnom lub Rfmin – stosunek mocy cieplnej promieniowania podczerwonego produktu do całkowitej ilości pobranej energii, gdy dostarczana jest nominalna lub minimalna moc cieplna, obliczany jako iloraz wyprodukowanej energii podczerwieni i całkowitej ilości pobranej energii z uwzględnieniem wartości opałowej (NCV) paliwa (definicja według rozporządzenia UE) [7, 8].
Innymi słowy, współczynnik ten informuje, jak duża część energii oddawanej przez promiennik podczerwieni faktycznie stanowi energią cieplną – pozostała część to straty konwekcyjne i radiacyjne. Współczynnik promieniowania promienników ceramicznych dostępnych na rynku mieści się w zakresie 60,6–83,4%, a promienników rurowych w zakresie 55–83% [4, 8].
Współczynnik promieniowania Rf > 70% to kryterium pozwalające uznać promiennik za „wysokosprawny” – w Polsce oferowane są promienniki, dla których Rf > 83% [4, 9]. Na podwyższenie wartości Rf wpływają rozwiązania konstrukcyjne zmniejszające udział konwekcji i zwiększające wykorzystanie promieniowania IR.
W materiałach producentów można się też spotkać z pojęciem sprawności radiacyjnej (kierunkowej) ηR, która mówi o stosunku mocy promieniowania wysyłanej w żądanym kierunku QR do mocy całkowitej promiennika Qc.
Dzięki zastosowaniu wysokosprawnych promienników podczerwieni można uzyskać 1–2 punkty w certyfikacji wielokryterialnej [10] – np. obiekt dystrybucyjny firmy Sportisimo w Prologis Park Prague-Rudna, który wyposażono w promienniki gazowe (część magazynowa) i elektryczne (część biurowa), jako pierwszy budynek logistyczny w Czechach uzyskał ocenę „Outstanding” w systemie certyfikacji BREEAM. W Polsce także istnieje wysoki potencjał takich budynków – w marcu 2022 r. mieliśmy 398 obiektów przemysłowo-magazynowych, które pomyślnie przeszły procedurę certyfikacji wielokryterialnej, a w ciągu roku (marzec 2021–marzec 2022) przybyło 171 takich budynków. Ponad 90% tych obiektów uzyskało certyfikaty w systemie BREEAM [11].
Tabela. Orientacyjne poziomy odniesienia dla promienników pod względem sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń i emisji tlenków azotu [7]
Grzanie i chłodzenie – promienniki wodne
W rozporządzeniu KE 2015/1188 [7] nie zostały ujęte promienniki sufitowe wodne, ponieważ ze względu na zasilanie odrębnie przygotowaną wodą grzewczą (lub lodową – w trybie chłodzenia) nie są traktowane jako miejscowe ogrzewacze pomieszczeń. Działanie tych urządzeń oparte jest jednak na tym samym efekcie promieniowania podczerwonego i ma wszystkie jego zalety. Dodatkową korzyścią jest możliwość zastosowania promienników wodnych także w funkcji systemu chłodzenia.
Promienniki wodne mają formę paneli grzewczych wykonanych ze specjalnie wyprofilowanej i lakierowanej blachy stalowej ocynkowanej, która od góry jest od odpowiednio zaizolowana, a w dolnej części osadzone są rury stalowe ocynkowane prowadzące medium grzewcze lub chłodnicze.
Konstrukcja promiennika sprawia, że większość energii przenoszonej przez medium grzewcze jest przekazywana do pomieszczenia w formie promieniowania podczerwonego, z niewielkimi stratami na konwekcję. Zapewnia też niewielką masę, co pozwala zastosować je w obiektach o niższej nośności stropu, a także upraszcza i ułatwia montaż, także w obiektach modernizowanych. Odpowiednie polakierowanie powierzchni urządzenia nie tylko poprawia jego sprawność radiacyjną, ale też przyczynia się do zwiększenia odporności na korozję, dzięki czemu promienniki mogą pracować także w obiektach o podwyższonej wilgotności.
Promienniki wodne mają charakter modułowy – kilkumetrowe odcinki można łatwo łączyć bez spawania dzięki połączeniom zaciskowym lub skręcanym między rurami. Można także stosować kilka rzędów promienników, co zwiększa powierzchnię emitującą ciepło, a tym samym zasięg (obszar oddziaływania) układu grzewczego. Zwiększenie powierzchni grzewczej może być szczególnie istotne w przypadku niskotemperaturowych źródeł ciepła zasilających promienniki (pompa ciepła lub kocioł gazowy kondensacyjny). Można spotkać zarówno instalacje o długości kilku metrów (np. warsztaty, garaże), jak i liczące łącznie 3–5 km (np. duże hale produkcyjne czy magazyny centralne).
Jeden z producentów szacuje, że stosowanie promienników wodnych umożliwia oszczędności nawet do 40% w porównaniu do innych rozwiązań dla obiektów kubaturowych. Wiąże się to z możliwością uzyskania temperatury odczuwalnej wyższej niż temperatura powietrza w pomieszczeniu, co wynika z ogrzewania przez promienniki także powierzchni przegród budowlanych. Wpływa to także na zmniejszenie strat ciepła w budynku.
Dobór i zastosowanie promienników dla konkretnych obiektów
Podstawą projektu układu promienników na podczerwień jest określenie zapotrzebowania na ciepło, uwzględniającego przeznaczenie obiektu, specyfikę przegród budowlanych, przeszklenia oraz wielkości wejść i wjazdów – a przede wszystkim bram wjazdowych. O rzeczywistym rozkładzie zapotrzebowania na ciepło w ciągu doby decyduje m.in. konstrukcja i wymiary budynku, jego przeznaczenie i wykorzystanie (w tym np. sposób składowania produktów i rozmieszczenie stanowisk). Na wybór konkretnych rozwiązań wpływają również: sposób wentylacji obiektu, dostępność mediów i możliwość uzyskania energii elektrycznej z miejscowych źródeł odnawialnych, odstępy między słupami konstrukcyjnymi i wysokości przeszkód (suwnice, tryskacze itd.) oraz sposób strefowania budynku.
Moc cieplna do ogrzewania oraz pozostałe informacje są punktem wyjścia do określenia rodzaju i wydajności cieplnej promienników, a także wysokości ich montażu, odległości między nimi i zasięgu promieni. Obok strefowania i konstrukcji hali, w znacznym stopniu determinujących konkretne rozwiązanie zastosowanych promienników, należy też uwzględnić:
- wysokość montażu, która musi się mieścić między minimalną – uwzględniającą bezpieczeństwo i zapewnienie odpowiedniej temperatury w strefie przebywania ludzi – a maksymalną, która determinuje skuteczność pracy promiennika;
- określenie (zależnego od kształtu i wysokości montażu) pola działania promieniowania (kąta bryłowego tworzonego przez fale cieplne), które wpływa na odległości między poszczególnymi promiennikami. Pola działania promienników powinny się przecinać na wysokości min. 1,5 m nad posadzką. Przegrody pionowe powinny być poddawane promieniowaniu do wysokości ok. 2 m [4].
W odniesieniu do dużych obiektów, szczególnie ze strefami i wysokim stopniem złożoności instalacji, dostawcy promienników często udostępniają wizualizacje w programach typu CAD, umożliwiające precyzyjne rozmieszczenie i ustawienie urządzeń.
Fot. 8. Wodne promienniki podczerwieni ogrzewania i chłodzenia obiektów kubaturowych. Źródło: Zehnder
Zwiększenie efektywności energetycznej promienników i inne kierunki ich rozwoju
Efektywność energetyczna promienników może być rozumiana na kilka sposobów.
Pierwszym aspektem jest podnoszenie sezonowej efektywności energetycznej ηS. W przypadku promienników gazowych największe znaczenie ma poprawianie jakości procesu spalania – jego wysoka efektywność, możliwość modulowania palnika w szerokim zakresie mocy oraz wykorzystanie techniki kondensacyjnej (odzysku ciepła ze spalin). Szczególne możliwości stwarzają tu promienniki rurowe; np. jeden z producentów zapewnia możliwość dwukrotnej cyrkulacji spalin w układzie rur przed ich odprowadzeniem na zewnątrz. Poprawianie warunków spalania ma też wpływ na emisję tlenków azotu (NOx), a ta wartość ma również znaczenie przy punktacji certyfikacji wielokryterialnej.
Drugim zagadnieniem jest podnoszenie sprawności radiacyjnej (współczynnika promieniowania), czyli zwiększenie udziału promieniowania podczerwonego w energii rzeczywiście emitowanej przez promiennik. Na sprawność radiacyjną w tym przypadku wpływa m.in. izolowanie ekranu promieniującego i zastosowanie odpowiednich materiałów konstrukcyjnych, a w odniesieniu do promienników gazowych także konstrukcja palnika i laminarne ukształtowanie płomienia wewnątrz rur [4].
Trzecim aspektem jest wykorzystanie odnawialnych źródeł energii – chodzi zarówno o zapewnienia zasilania promiennika, jak i traktowanie produktów ubocznych pracy promiennika (spaliny, ogrzane powietrze) jako OZE. Szczególnie istotne znaczenie może mieć wykorzystanie energii pochodzącej z paneli PV do zasilania promienników elektrycznych, a z drugiej strony – odzyskiwanie ciepła odpadowego ze spalin ceramicznych promienników gazowych (lub mieszaniny spalin i powietrza) albo z gorącego powietrza wokół promienników.
System odzysku ciepła odpadowego ze spalin z promienników ceramicznych i wykorzystanie pozyskanej energii na przygotowanie c.w.u. stały się przedmiotem innowacyjnego wynalazku polskich naukowców [12]. W tym wypadku nad promiennikiem znajduje się okap zintegrowany z lamelowym wielorzędowym wymiennikiem ciepła. Dzięki temu ciepło ze strumienia powietrza zawierającego gazy spalinowe przekazywane jest do wymiennika, a schłodzone spaliny wyrzucane przez eżektor dachowy. System przetestowano w zakładzie przemysłu lekkiego na Dolnym Śląsku, gdzie posłużył do wsparcia przygotowywania c.w.u. o temperaturze ok. 45°C przez kocioł gazowy, dla załogi liczącej 253 osoby (mężczyźni) pracującej w systemie jednozmianowym. Zbadano oszczędność energii i efekty środowiskowe (emisyjność). Skuteczność odzysku energii odpadowej była tym większa, im niższa efektywność promiennika – 28% dla promiennika wysokosprawnego, 42% dla standardowego i 58% dla promiennika o niskiej sprawności. Dla takiego promiennika uzyskano blisko 37% oszczędności energii na przygotowanie c.w.u. i 16% na przygotowanie c.w.u. i ogrzewanie. Opracowane rozwiązanie jest zatem szczególnie zalecane do modernizacji obiektów wyposażonych w promienniki o niskiej sprawności [12].
Producenci promienników starają się odpowiadać także na inne wyzwania związane z trendami technologicznymi, np. zmniejszają wymiary urządzeń przy zachowaniu tej samej sprawności (cieplnej i radiacyjnej). Ma to związek z ich stosowaniem w nowych halach, gdzie promienniki liniowe umieszcza się w odstępach między liniami tryskaczy [4]. Stosuje się też rozwiązania umożliwiające nie tylko szerokie sterowanie i włączenie urządzeń do systemów zarządzania budynkiem, ale też funkcje diagnostyczne usprawniające konserwację i naprawę – w tym konserwację prewencyjną (bieżące monitorowanie stanu urządzeń i wykrywanie nieprawidłowości ich pracy, a następnie planowanie działań konserwacyjnych, zanim dojdzie do awarii). Diagnostyka prewencyjna, zapewniająca najwyższą niezawodność systemu, jest szczególnie ważna w budynkach produkcyjnych, gdzie przestoje mogą być dotkliwe ekonomicznie. Odpowiedzią na trendy jest też wdrażanie promienników przygotowanych do współpracy z wodorem – pierwszy promiennik rurowy przystosowany do zasilania wyłącznie H2 opracował zespół badawczo-rozwojowy pod kierunkiem prof. dr. Friedhelma Schlössera we współpracy z firmą Schwank.
Literatura
- Infrared Heaters Market, https://www.businessresearchinsights.com/market-reports/infrared-heaters-market-101012 (dostęp: 24.03.2023)
- Wykowska Maria, Ergonomia, Wyd. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków 1994, http://www.ergonomia.agh.edu.pl/Skrypt_Ergonomia-M.Wykowska/ergonomia/nr_17.htm (dostęp: 24.03.2023)
- CIOP, Promieniowanie podczerwone, http://archiwum.ciop.pl/1377.html (dostęp: 24.03.2023)
- Dudkiewicz Edyta, Promienniki gazowe podczerwieni w halach przemysłowych, https://www.haleprzemyslowe.plus/promienniki-gazowe-podczerwieni-w-halach-przemyslowych (dostęp: 24.03.2023)
- Feng Guohui, Cao Guangyu, Gang Li, Practical analysis of a new type radiant heating technology in a large space building, „Heating technologies for energy efficiency” 3–4/2006
- Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE z dnia 21 października 2009 r. ustanawiająca ogólne zasady ustalania wymogów dotyczących ekoprojektu dla produktów związanych z energią (Dz.Urz. UE nr L 285/10 z dnia 31.10.2009)
- Rozporządzenie Komisji (UE) 2015/1188 z dnia 28 kwietnia 2015 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla miejscowych ogrzewaczy pomieszczeń (Dz. Urz. L 193/76 z 21.07.2015)
- Dudkiewicz Edyta, Wymagania dotyczące ekoprojektu dla gazowych promienników podczerwieni, „Rynek Instalacyjny” 9/2018, rynekinstalacyjny.pl
- Dudkiewicz Edyta, Fidorów Natalia, Jeżowiecki Janusz, Wpływ sprawności promienników podczerwieni na koszt zużycia energii „Rocznik Ochrony Środowiska” 1/2013 (t. 15)
- Dudkiewicz Edyta, Wielokryterialna ocena systemu odzysku ciepła odpadowego z promienników gazowych, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN 175/2021
- Kuczera Alicja, Zrównoważone certyfikowane budynki. Raport 2022, PLGBC, Gliwice 2022 (dostęp: 24.03.2023)
- Dudkiewicz Edyta, Fidorów Natalia, Szałański Paweł, Environmental Benefits and Energy Savings from Gas Radiant Heaters’ Flue-Gas Heat Recovery, Sustainability 2022, 14(13), 8013; https://doi.org/10.3390/su14138013 (dostęp: 24.03.2023)
- Materiały techniczne firm: Energate, Heat Decor, Mark, Prologis, Schwank, Systema, Trotec, Winterwarm, Zehnder








