Отопление спортивных комплексов

Отопление спортивных сооружений

При отоплении спортивных сооружений необходимо учитывать особенности данного типа сооружений:

• Одно-объемные помещения с высокими потолками;
• Расчет вентиляции производится исходя из количества посетителей, а не кратности;
• Дневной график работы (нет необходимости в круглосуточном отоплении);
• Потребность в быстром прогреве помещения, перед началом тренировок;
• Приборы отопления не должны размещаться в зоне нахождения посетителей;

Рассмотрим влияние каждого из вышеперечисленных факторов на выбор системы отопления.

• То, что помещение одно-объемное, предполагает выбор такой системы отопления, которая должна равномерно распределять тепло по всей площади помещения, не создавая зон перегрева и недогрева. Поэтому применение традиционных радиаторов и регистров с высокой конвекционной составляющей, делает этот тип отопления крайне неэффективным. Высокие потолки способствуют температурному расслоению нагретого воздуха по высоте. Чем ближе к потолку, тем горячее будет воздух, перепад с каждым метром высоты будет примерно на 0,25-0,5°С. В то же время рабочая зона помещения, где занимаются спортсмены, будет недостаточно прогрета. Поэтому все типы конвекционного обогрева, включая и напольное, будут использоваться не эффективно и энергозатратно. В то же время использование систем воздушного или инфракрасного отопления будет обеспечивать равномерное температурное поле, убирать расслоение воздуха  по высоте и быстро достигать заданой температуры.
• При расчете вентиляции необходимо учитывать, что на каждого занимающегося необходимо подавать 80м3/ч свежего воздуха и на каждого зрителя — 20м3/ч. Поэтому при большом количестве наружного воздуха, более экономичной будет система воздушного отопления, т.к. она позволит совместить в одной установке рециркуляционный нагрев с подачей свежего воздуха.
• Периодичность отопления спортивных сооружений, дает огромную возможность для экономии энергоносителей. Экономия только на отключении в нерабочее время (ночное время, праздники, выходные) может достигать 50-60%. Но для этого выбор нужно делать среди систем непосредственного нагрева, т.к. в них отсутвует вода, как промежуточный теплоноситель, которая может замерзнуть при отключении системы отопления. Это системы с газовыми теплогенераторами и инфракрасные системы отопления. Водянные системы отопления, использующие горячую воду от котельной и тепловентиляторы в качестве доводчиков, должны постоянно поддерживают температуру воды в системе не ниже 30-40С, нагревая таким образом сами себя.
• Быстрый прогрев помещения перед началом занятий, не только удобен пользователям, но и экономит энергоносители. Скорость прогрева помещения напрямую зависит от теплового скачка (∆T), которое обеспечивает тепловое оборудование. Так газовые теплогенераторы имеют тепловой скачек 45°С, у водянных тепловентиляторах ∆T=10-15°С. Соответствено газовый теплогенератор прогреет помещение за 15-20мин, а водянной тепловентилятор за 2часа.
• Площадь спортивных помещений должна максимально использоваться для занятий, поэтому все отопительные приборы должны устанавливаться выше уровня рабочей зоны спортсменов. Кроме того, необходимо предусматривать оптимальное распределение воздушных потоков. Скорость воздуха в зоне нахождения спортсменов должна быть не более 0,2м/с. Наиболее эффективное распределение воздуха обеспечивают текстильные воздуховоды. Они проектируются индивидуально под каждый объект с учетом всех его особенностей.

Ниже приведено описание основных современных ситем отопления, которые могут быть эффективно использованы при отоплении спортивных сооружений.

Отопление при помощи тепловентиляторов.

В помещения с высокими потолками, какими являются спортивные сооружения, обычные отопительные приборы, типа радиаторы, конвектора, регистры не могут применяться из их низкой тепловой мощности и эффективности. Это связано с тем, для обогрева такого большого помещения их понадобиться очень большое количество, что делает их применение неадекватно дорого. В то же время, приборы работающие по принципу естественной конвекции, фактически греют потолок из-за стратификации (всплывания) теплого воздуха. Это делает эксплуатационные расходы на 30-40% выше.

Тепловентилятор, представляет собой разумную альтернативу традиционному способу отопления, так как использует принудительную циркуляцию теплого воздуха.

Другими словами он увеличивает тепловой поток и направляет его в зону нахождения людей.

Основные составляющие тепловентилятора:

• теплообменик, электрический или водяной;
• вентилятор;
• корпус с направляющими жалюзями.

В зависимости от типа теплообменика, тепловентиляторы бывают электрические или водянные. В водяных тепловентиляторах в качестве теплоносителя используют горячую от котельной или теплопункта.

Как правило, тепловентиляторы монтируется на стенах здания, на высоте 3-6 метров от пола.

Преимущества данной системы:

• Быстрый и эффективный нагрев внутри помещения;
• Низкие капитальные затраты на оборудование и монтаж системы;

Недостатки:

• Повышенная шумность от вентиляторов;
• Круглосуточное поддержание в рабочем состоянии;

Система инфракрасного отопления.

Инфракрасное отопление нагревает поверхность пола тепловым излучением от горячей поверхности отопительного прибора. Отопительные приборы устанавливаются под потолком здания.

Принцип инфракрасного отопления основан на передаче тепла от горячего тела более холодным, при помощи невидимых инфракрасных лучей. Тепло передается непосредственно предметам, полу и людям, при этом не тратится энергия на обогрев всего объема помещения. Именно благодаря этому инфракрасное отопление наиболее эффективно использовать для обогрева помещений с высокими потолками от 7м и выше.

Инфракрасные нагреватели подразделяются по типу теплоносителя:

• электрические;
  водяные;
  газовые.

Использование электрических инфракрасных обогревателей для отопления больших спортивных сооружений не целесообразно из-за их малой мощности, низкой высоты установки.

Водяные нагревательные панели, в качестве теплоносителя используют горячую воду. Так как максимальная температура водяного теплоносителя 120С°, то эти панели имеют небольшую тепловую мощность. Поэтому для обогрева спортивных сооружений их требуется большое количество.

• Газовые нагреватели в качестве теплоносителя используют природный газ. Они состоят из:
• горелочного блока;
• излучающих труб;
• параболического отражателя.

Газ сжигается в горелочном блоке и затем продукты сгорания поступают в излучающие трубы, разогревают их до температуры ~450°С. Благодаря высокой температуре излучающих труб, количество обогревателей небольшое. Однако применение газовых нагревателей в спортивных сооружениях с количеством более 50 человек запрещено украинскими нормативными актами.

Альтернативой может быть использование ленточных газовых инфракрасных обогревателей, у которых горелочный блок расположен с наружи здания.

Преимущества данной системы:

• Быстрый нагрев помещения;
• Низкие эксплуатационные затраты, т.к. система греет предметы, а не воздух и температура внутри помещения на 2С ниже при одинаковой комфортности спортсменов;
• Отсутствие шумов, из-за отсутствия вентиляторов;

Недостатки:

Данная система – являться только системой отопления и требует дополнительной установки приточно-вытяжной вентиляции.

Система воздушного отопления теплогенераторами

В этой системе нагрев помещения, осуществляется нагретым  воздухом, который распределяется при помощи текстильных воздуховодов, которые направляют нагретый воздух непосредственно в рабочую зону.

Воздух нагревается при помощи теплогераторов. Теплогенератор, представляет собой секцию нагрева,  вентиляторную группу, воздушные фильтры и автоматику управления.

В зависимости типа секции нагрева теплогенераторы бывают:

• электрические;
• водяные;
• газовые.

Водянные и электрические теплогенераторы состоят из:

• секции нагрева;
• вентиляторов;
• секции фильтрации воздуха от пылей и взвесей;
• камерой смешения свежего и рециркуляционного воздуха;
• воздушных клапанов.

В водянных теплогераторах воздух нагревается  при помощи водяных калориферов, горячая вода, в которые поступает от котельной или тепловых сетей.   В электрических теплогераторах воздух нагревается  при помощи электрокаллориферов.

Газовые нагреватели состоят из тех же узлов и компонентов, что и водяные теплогенераторы. Отличие в том, что вместо калориферов используется секция газового нагрева. Что позволяет нагревать воздух без применения промежуточного теплоносителя (воды). Это уменьшает эксплуатационные затраты на 20-30%.

Теплогенераторы устанавливаются снаружи помещения.

Система воздуходов обеспечивает равномерное распределение нагретого воздуха, обеспечивая его скорость не более 0,2м/c в зоне нахождения игроков. Это достигается благодаря использовании текстильных воздуховодов.

Преимущества:

1. Быстрый и эффективный нагрев;
2. Равномерное распределение воздуха по температуре и скорости;
3. Низкие шумы, т.к. оборудование находится на улице, а текстильные воздуховоды поглощают щум;
4. Возможность не только нагрева, но и подачи свежего воздуха;
5. Очистка воздуха от пыли и мелких взвесей системой фильтрации;

Недостатки:

1. Более высокие капитальные затраты;
2. Более длительный срок монтажа;