Отопление от котельной или система лучистого отопления

30.06.2016

Система лучистого отопления на примере Туймазинского завода автобетоновозов. Завод основан в 1980 году, является одним из крупнейших российских предприятий машиностроительного комплекса. Основная специализация предприятия - проектирование и производство спецтехники для строительства, а также других отраслей промышленности.

Поставленная задача - Эффективное отопление производственных площадей с присутствием рабочего персонала.

Тип оборудования: Инфракрасный обогреватель Fraccaro Panrad.

  • Модель FRA4.1- 446 шт. (1 ед .-  Мощность 35 кВт, Длина 6 м.),
    Модель FRA2 – 24 шт. (1 ед. – Мощность 20 кВт, Длина 6 м.);
  • Общая мощность: 16 090 кВт;
  • Отапливаемая площадь: 60 000 м2;
  • Высота подвески излучателей над полом – 14 метров;
  • Внутренняя температура: +18 °С;
  • Наружная температура: -25 °С.

Fraccaro Panrad схема
 

Экономические расчеты по замене отопления от котельной на газовую систему лучистого отопления FRACCARO

Почему пришли к решению замены традиционного отопления производственных цехов на газовую систему лучистого отопления?
1.1. Рост тарифов на тепловую энергию:

Наименование статей Ед. измерения 2000 2001 2002 2003 2004
Стоимость 1 Гкал тепловой энергии руб. 159 231 332 360 408
Темп роста % - 145 144 108 113
Стоимость эл. энергии 1кВт/час руб. 0,72 0,91 1,01 1,03 1,145
Темп роста % - 126,4 111 102 111
Затраты на отопление руб. 6630 8065 7968 9512 10306
Темп роста % - 127,4 99,9 119,4 108,4

 

1.2. Температурный градиент в зависимости от высоты при лучистом отоплении положительный и приближается к требованиям идеального отопления. 
Распределение температуры при лучистом и тепловоздушном отоплении в зависимости от высоты представлено в таблице:

Традиционная система,  °С Высота над полом, м Система инфракрасных
излучателей,  °С
34 9 20
32 8 19
30 7 18.5
28 6 18
26 5 17.5
24 4 17
22 3 16
20 2 17.5
18 1 18

 

1.3. Для экономичности отопления кроме общей мощности имеет решающее значение время достижения нужной температуры и эксплуатации. У инфракрасных излучателей время нагрева минимальное, что означает значительное сокращение целого рабочего периода, по сравнению с традиционным отоплением. Если потребление  газа для производства тепловой энергии в котлах составляет 100 % потери в самом источнике тепла 15 % (вода) и 20 % (пар) от всего количества энергии. Дальнейшие потери происходят во внешней сети, которая в зависимости от вида теплоносительного вещества теряет примерно 5 % (в случае воды) и примерно 10 % (в случае пара).

 

Перед поступлением в отапливаемый объект, как мы видим, теряется 20-30 % тепловой энергии. 
Потери, показанные на рисунке, в действительности бывают намного значительнее

Отопление от котельной
Потери отопления  от котельной
 

При отоплении инфракрасными излучателями не происходит потерь в источнике, теплотрассе и распределителях газа, общие потери сокращаются до 10 %. Эффективность показана  на рисунке. 

Модульное инфракрасное отопление
Потери отопления от fraccaro

При лучистой системе отопления  полностью исключаются тепловые сети, их ремонт и обслуживание, сокращается штат обслуживающего и аварийного персонала, запасы материалов и оборудования, высвобождаются помещения. Общая энергетическая экономия топлива при лучистом отоплении может достигать до 70 % относительно сравнительной водо-тепловоздушной отопительной системы. 

Природный газ является одним из самых чистых источников энергии, поэтому его использование в установках радиационного нагрева не загрязняет атмосферу. При измерении количества вредных примесей в выхлопных газах они были значительно ниже норм предельно допустимых концентраций (ПДК).
Отопление инфракрасными обогревателями значительно улучшает условия труда. Полностью исключает движение пыли, отсутствуют сквозняки. Благодаря этому снижается заболеваемость сотрудников. Система является практически бесшумной. Инфракрасные излучатели не требуют специального обслуживания благодаря автоматической электронной регуляции.
 

Итак, эффективность использования лучистой системы отопления заключается в следующем:

  • децентрализованное использование природного газа обеспечивает его легкое использование и позволяет обеспечить лучшее регулирование температур в рабочих зонах;
  • на рабочих местах обеспечивается тепловой комфорт потому, что температура воздуха на полу на 2-3 °С выше, чем на высоте 1,5 м над полом
  • более равномерным способом распределена температура по всей высоте отапливаемого объекта между газовым излучателем и полом;
  • в случае лучистого отопления нет движения пыли;
  • лучистое отопление обеспечивает охрану жизненной среды еще тем, что экономит топливо;
  • исключено потребление воды;
  • нет косвенных затрат на транспортировку тепла, твердых продуктов сгорания, затрат на свалку и загрязнение окружающей среды;
  • лучистая система, в сравнении с тепловоздушной, производит минимальный шум, а в некоторых случаях, практически бесшумна;
  • лучистая система отопительная не может замерзнуть;
  • обогрев после утреннего запуска настает довольно быстро - примерно через 10-25 минут на рабочем месте будет необходимый глобальный температурный комфорт;
  • управление лучистым отоплением с помощью дискретного микропроцессорного управления люди даже не замечают, в отличие от традиционного отопления, при котором появляются жалобы на значительный тепловой дискомфорт;
  • легкий монтаж и ремонт благодаря тому, что излучатели размещаются в верхних частях помещения и не занимают активную площадь пространства производственного помещения.
     

Затраты необходимые на перевод на газовую систему лучистого отопления

Капитальные затраты: 

  • разработка рабочего проекта«Реконструкция системы отопления производственных и административно-бытовых помещений ОАО«ТЗА» - 765 000 руб. 
  • общестроительные работы, монтаж наружного и внутреннего газопроводов и блочных котельных, их пусконаладка– 11 890 000 руб. 
  • материалы на монтаж газопроводов и блочных котельных– 4 900 000 руб. 
  • итальянское оборудование, оборудование российского производства – 25 000 000 руб. Итого затрат– 42 555 000 руб. 

Источники финансирования:

  • банковский кредит 30 000 000 руб. 
  • собственные оборотные средства 12 555 000 руб. 
     

Экономия затрат от внедрения газовой системы лучистого обогрева. 

Показатели 2004-2005, 2005-2006, 2006-2007, Сумма 2004-2007
Затраты на внедрение новой системы отопления 58 530 000 15 827 000 15 858 000 90 215 000
- капитальные затраты 42 555 000 - - 42 555 000
- проценты за кредит  3 300 000 2 250 000 828 000 6 378 000
- затраты на отопление  8 271 000 9 594 000 10 621 000 28 486 000
Затраты на воздушное отопление от котельной 23 931 000 27 022 000 29 900 000 80 853 000
Экономический эффект, полученный от снижения затрат на отопление 15 660 000 17 428 000 19 279 000 52 367 000

 

Расчет экономической эффективности и окупаемости.

  • Капитальные затраты – 42 555 000 руб.
  • Затраты на отопление 2004-2007 гг. – 28 486 000 руб.
  • Проценты за пользование кредитом– 6 378 000 руб.
  • Затраты на воздушное  отопление от котельной на 3 года– 80 853 000 руб.
  • Экономический эффект, полученный от снижения затрат на отопление: 80 853 000 28 486 000 = 52 367 000 руб.
  • Рентабельность сделки: 52 367 000 / 77 419 000 X 100% = 67,6%
  • Срок окупаемости: 77 419 000 - 28 486 000= 48 933 000 руб. 
    48 933 000 руб. : 52 367 000 руб. х 3 = 2,8 года

Выводы:  

  • Затраты на ГСЛО окупаются за 2,8 года.
  • Затраты на отопление снижаются в 2,8 раза.
  • Расход эл. энергии снижается в 4,2 раза.
  • Появляется возможность оперативного регулирования температурного режима в цехах, исчезают сквозняки.
  • Появляется возможность отказаться от услуг котельной.
     

Инфракрасный обогреватель Panrad Tujmazy Инфракрасный обогреватель Panrad Tujmazy Инфракрасный обогреватель Panrad Tujmazy FRACCARO на ОАО «Туймазинский Завод Автобетоновозов»