27.05.2022

Системы газового лучистого отопления (ГЛО) как «светлого», так и «темного» типа, находят все более широкое применение для отопления промышленных зданий, цехов, депо, складов, теплиц и тому подобных помещений. Это связано, главным образом, с высокой энергоэффективностью ГЛО по сравнению с традиционными способами отопления с одинаковой мощностью, которая достигается за счет существенного (в 2 – 6 раз) снижения затрат на оплату предприятиями потребляемых энергоресурсов. Кроме того, системы газового лучистого отопления, по сравнению с конвективными системами отопления, имеют еще ряд существенных преимуществ.

Во-первых, это способность создания комфортных условий в отдельных зонах помещения, далее назовем их температурными зонами, и на рабочих местах. Во-вторых, при газовом лучистом отоплении не возникает ярко выраженного температурного градиента по высоте, в отличие от традиционной системы отопления, когда  нагретый воздух скапливается под потолком. В-третьих, ГЛО обладают низкой инерционностью, что позволяет быстро повышать температуру на рабочих местах перед началом работы и снижать ее по окончании рабочего дня, в том числе в нерабочее время и во время обеденных перерывов. В-четвертых, при применении ГЛО не создается сквозняков и вызванных ими перемещений пыли. Более подробно преимущества данных систем отопления описаны в статьях [1] и [2].

В зависимости от специфики производства могут применяться системы ГЛО со «светлыми» (рис. 1а) или «темными» (рис. 1б) излучателями. Системы со «светлыми» излучателями дешевле и проще в обслуживании, хотя затраты на обслуживание в обоих случаях в разы меньше, чем при обслуживании традиционных систем отопления.

Рис. 1а. «Светлые» ГИИ (газовые инфракрасные излучатели)	Рис. 1б. «Темные» ГИИ (газовые инфракрасные излучатели)

Системы ГЛО на базе «светлых» и «темных» ГИИ в последние 10-15 лет находят все более широкое применение при реализации проектов по повышению энергоэффективности промышленных предприятий в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Рязани и многих других городах. ООО «НПФ «РАСКО», являясь официальным дистрибьютором целого ряда ведущих производителей как «светлых», так и «темных» излучателей, готово предложить продукцию, которая отличается приемлемыми для российского рынка ценами, комплексностью решений, сжатыми сроками поставки, необходимым уровнем технической поддержки.

В ряде случаев, например, для невысоких помещений или на производствах с повышенным уровнем пожароопасности, для отопления помещений совместно с ГЛО или отдельно применяются системы газового воздушного отопления (ГВО) [3], которые выпускаются в различных исполнениях: с осевым или радиальным вентиляторами, без вентилятора (для систем вентиляции), со смесительной камерой для подмеса свежего воздуха на входеи т.д. Внешний вид таких ГВО представлен на рисунках 2а и 2б.

Особо следует отметить, что при всех отмеченных выше достоинствах ГЛО, важнейшую роль в повышении энергоэффективности их работы (экономии потребления газа) и обеспечении максимального тепловогокомфорта играют системы автоматики. Ведь именно автоматика обеспечивает поддержание заданной температуры, включает обогрев в рабочее время и отключает его, когда люди завершили работу, управляет мощностью инфракрасных газовых излучателей и тепловоздушных газовых установок в процессе их работы.

Рис. 2а. MONZUN VH	Рис. 2б. MONZUN EUROKLIM

Для автоматизации своего оборудования производители инфракрасных газовых излучателей и тепловоздушных газовых установок оснащают свои изделия системами управления, как собственной разработки, так и сторонних производителей.Так, например,  АО «Сибшванк» предлагает  многофункциональные регуляторы температуры SchwankControl Touch и Термоконтроль Плюс М4.  Управление работой инфракрасного излучателя EUCERAMIC фирмы CARLIEUKLIMA S.p.A. может осуществляться с помощью обычного термостата в ручном режиме, либо с помощью климатического контроллера CTR-01/EU1 в автоматическом режиме. При необходимости доступна компьютерная система управления на базе карты интерфейса Microcontrol и программного обеспечения "Heating Control Software", разработанная и поставляемая CARLIEUKLIMA S.p.A. [4]. Компания MANDIK для управления своими двухступенчатыми инфракрасными излучателями Helios использует систему OID, состоящую из шкафа управления OI и регулятора температуры UC301, которая позволяет управлять излучателями в количестве от 1 до 6, а для управления работой газовых воздухонагревателей MONZUN - регулятор температуры ММС.

Однако стоимость таких систем управления неоправданно высока, а сроки поставки в условиях санкций со стороны недружественных государств-поставщиков просто не приемлемы для российских потребителей. Кроме того, в большинстве случаев автоматика этих систем управления «перенасыщена» функциональными возможностями,  избыточными для применения на небольших  объектах, и не всегда учитывает требования проектировщиков и потребителей.

Для решения указанных задач ООО «НПФ «РАСКО» предлагает системы автоматики в шкафном исполнении ШУ «РАСКО», разработанные на основе регуляторов температуры и программируемых логических контроллеров (ПЛК) производства компании ОВЕН. Шкафы управления ШУ «РАСКО» предназначены для  автоматического управления режимами работы «светлых» и «темных» газовых инфракрасных излучателей, газовых воздухонагревателейи тепловых завес. Управление осуществляется в соответствии с заданной программой на основе непрерывного контроля и регулирования температуры воздуха в помещении. 

Функциональные особенности: 

• управление режимом работы газовых инфракрасных излучателей, газовых воздушныхобогревателей и тепловых завес без участия человека;
• снижение затрат на обогрев за счет автоматического изменения температурного режима в соответствии с недельным графиком;
• обеспечение комфортной температуры в отдельных температурных зонах помещения и на рабочих местах;
• высокая точность поддержания температуры;
• повышенная экономичность за счет многоступенчатого и плавного управления мощностью.
  

Выбор варианта автоматики осуществляется на этапе проектирования системы отопления и анализа технического задания. Для управления отоплением небольших помещений простой конфигурации наиболее оптимальным является применение шкафов управления на основе новых регуляторов температуры ОВЕН 2ТРМ1 и таймера УТ1. Шкафы управления обеспечивают автоматическое дискретное одноступенчатое (ШУ-11НRS)или плавное регулирование температуры (ШУ-13НRS) в одной или 2-х температурных зонах (ШУ-21НRS и ШУ-23НRS),или дискретное двухступенчатое регулирование температуры (ШУ-12НRS) в одной температурной зоне. Контроль и настройка параметров может производиться как непосредственно с помощью встроенной клавиатуры на панели регуляторов, так и удаленно с использованием интерфейса RS-485. Перечисленные шкафы управления могут также применяться для управления системой промышленного отопления на основе ГЛО или газового воздушного отопления больших и сложных по конфигурации помещений с температурными зонами, отличающимися требованиями к величине поддерживаемой  температуры. Однако наиболее приемлемым в этом случае является применение универсального шкафа управления, реализованного на основе свободно программируемого логического контроллера ПЛК73.

Внешний вид шкафов управления показан на рис.3а и рис.3б.

Рис.3а. Шкаф управления на основе регулятора температуры 2ТРМ1 и таймера УТ1	Рис.3б. Шкаф управления на основе ПЛК73

 Обозначения шкафов управления и их основные характеристики приведены в таблице 1.

Наименование шкафа	Удаленный контроль	Способ регулирования	Количество температурных зон	Количество подключаемых обогревателей
				Светлых	Темных	ГВО
ШУ-81НД ШУ-42НД	Да	1-ступ 2-ступ	8 4	до 200	До 40	-
ШУ-83НД	Да	Плавное	8	-	-	40
ШУ-12НRS	У	2-ступ	1	50	10	-
ШУ-21НRS	У	1-ступ	2	50	10	-
ШУ-23НRS	У	Плавное	2	-	-	10

У – при условии дополнительной установки шлюза передачи данных

Программа шкафа на основе ПЛК73 реализует управление отоплением в соответствии с девятью вариантами конфигураций для различных температурных зон и обеспечивает автоматическое дискретное одноступенчатое (ШУ-81НД) или плавное (ШУ-83НД) регулирование температуры в 8-ми температурных зонах или двухступенчатое (ШУ-42НД) регулирование температуры в 4-х температурных зонах на основе недельного графика. Недельный график предусматривает возможность настройки календарного графика работы: час, день, неделя, а также температурного режима: дневной (комфортный) или ночной (экономный), с отображением  наэкране ПЛК в режиме визуализации дня недели, текущего времени, конфигурации и номера температурной зоны, текущего значения температуры и уставки. Встроенный сетевой шлюз обеспечивает удаленный контроль, редактирование параметров функционирования встроенных входов, выходов и конфигурационных параметров контроллера, а также передачу данных на внешние устройства через интерфейс RS-485 по каналам WiFi, GSM или Ethernet.

На рис.4 приведена структурная схема системы с использованием сервиса OwenClaud для удаленного мониторинга, управления и оперативного контроля аварийных ситуаций на объектах в любых отраслях от цеха до предприятия. Применение облачной технологии OwenClaud в сочетании с OPC-сервером ОВЕН позволяет удаленно с использованием ноутбука, персонального компьютера, планшета, панели оператора или смартфона в любом месте, где есть интернет, просматривать данные со шкафа управления в виде графиков или в табличном виде, изменять значения уставок и конфигурации температурных зон, получать уведомления по СМС, электронной почте, создавать мнемосхемы систем отопления, хранить и выгружать архивы значений параметров за выбранный период.

Рис.4 Структурная схема системы дистанционного контроля и управления

Выводы: 

1. Разработана линейка специализированных шкафов управления ШУ «РАСКО» для управления промышленным газовым отоплением на основе газовых инфракрасных излучателей и газовых тепловоздушных нагревателей, отличительными особенностями которой являются компактность, простота управления, максимальная адаптация к российским условиям эксплуатации, доступные цены и минимальные сроки поставки.
2. Применение шкафов управления ШУ обеспечивает дополнительное существенное снижение затрат на отопление за счет автоматического изменения температурного режима в соответствии с недельным графиком; быстрого прогрева/охлаждения помещения; высокой точности поддержания температуры и обеспечение комфортной температуры в отдельных температурных зонах помещения и на рабочих местах.
3. Шкафы ШУ «РАСКО» рекомендуются для применения как отечественным производителям ГЛО и ГВО, так и дистрибьюторам систем газового лучистого и тепловоздушного отопления зарубежного производства.

Литература:

1. Золотаревский С.А. «Пути повышения конкурентоспособности предприятий в условиях кризиса». – ТПА, 2017, №3 (90)
2. Золотаревский С.А., Санин А.В. «Высокоэффективные технологии систем отопления как основной путь к снижению затрат на энергоресурсы и повышению энергоэффективности работы предприятий». - ТПА, 2017, №5 (104)
3. С. Щепанович «Отопление больших помещений с помощью газа». – С.О.К., 2004, №1.
4. ИК обогреватели светлого типа EUCERAMIC. Техническое руководство.