Nakoľko sú elektrické sálavé žiariče vhodné na priemyselné vykurovanie?

Elektrické sálavé žiariče: Budúce riešenia pre veľké priemyselné budovy

V čase, keď svet hľadá nové spôsoby znižovania emisií CO₂, sa elektrická energia zdá byť zaujímavejšia ako kedykoľvek predtým. Elektrifikácia riešení vykurovania je krokom k čistým nulovým emisiám.

Mnohé spoločnosti mali v minulosti pozitívne skúsenosti so sálavým vykurovaním v priemyselných budovách. Cenovo výhodný nákup, efektívna prevádzka a predovšetkým nízka spotreba spôsobili, že plynové infračervené žiariče sa stali obľúbenou formou vykurovania. Hoci zemný plyn zostane dôležitým zdrojom energie ešte mnoho rokov, rastúci tlak na dekarbonizáciu povedie v dlhodobom horizonte k poklesu dopytu po plyne.

Môžu však elektrické sálavé žiariče spĺňať rovnaké očakávania?

Je potrebné zamerať sa na tieto body:

• Ako fungujú elektrické žiariče
• Obstarávacia cena elektrických žiaričov
• Spotreba energie / náklady
• Ekológia / bilancia CO₂ elektrických žiaričov
• Súlad s právnymi predpismi
• Obmedzenia
• Zdravotné riziká
• Náklady na inštaláciu a údržbu

Ako fungujú elektrické žiariče

Je to v podstate rovnaké ako pri plynových infražiaričoch. Elektrické infražiariče dokážu rýchlo a efektívne produkovať teplo, a preto sú vhodné najmä na vykurovanie veľkých budov. Na rozdiel od bežných riešení vykurovania, pri ktorých sa ohrieva celý objem vzduchu, infračervené lúče prenikajú vzduchom prakticky bez strát a svoju tepelnú energiu uvoľňujú až pri dopade na predmety alebo osoby. To vedie k rýchlemu a účinnému prenosu tepla vo vnútri budov a umožňuje použiť tieto systémy presne tam, kde je teplo potrebné, na celom území alebo na konkrétnych miestach: v zónach alebo veľkých pracovných priestoroch. Vďaka spôsobu fungovania elektrických sálavých žiaričov možno pohodlne vykurovať aj čiastkové oblasti alebo jednotlivé pracoviská, pretože nie je potrebné ohrievať celý vzduch v budove. Vďaka tejto vlastnosti sú elektrické sálavé žiariče obzvlášť vhodné pre slabo izolované budovy.

Obstarávacia cena elektrických žiaričov

Elektrické sálavé žiariče sú lacné. Keďže elektrické žiariče sa len nedávno stali dostupnými ako priemyselné vykurovacie zariadenia, väčšina zariadení sa doteraz používala v spotrebiteľskom sektore, napríklad elektrické sálavé vykurovacie zariadenia vyvinuté pre vonkajšie priestory v stravovacích zariadeniach a terasy vo všeobecnosti alebo vnútorné zariadenia pre kostoly alebo kúpeľne. Aby sa dosiahol požadovaný výkon pre veľké budovy, zariadenia sa inštalovali kaskádovito, t. j. mnoho malých zariadení s výkonom 2 alebo 3 kW sa inštalovalo vedľa seba. Cena týchto zariadení sa začína približne na 280 €. Zapojenie zariadení je zložitejšie, a preto je drahšie pre mnoho malých zariadení ako pre niekoľko veľkých zariadení.

Spoločnosť Schwank nedávno uviedla na trh svoju prvú sériu zariadení vyvinutých výlučne na priemyselné použitie s vykurovacím výkonom 18 kW na jednotku. Nákupná cena takéhoto zariadenia začína približne na 2 000€. Prepočítané na náklady na kW vykurovacieho výkonu ide o výhodné riešenie. Keďže ovládanie môže byť centralizované a zapojenie je obmedzené len na niekoľko zariadení, ide určite o ekonomické riešenie.

Spotreba energie / náklady

Elektrina je zelená! Ale nie je lacná. Ak môžete na vykurovanie využívať vlastnú fotovoltickú energiu, máte jednoznačnú výhodu z hľadiska nákladov na energiu. Pri plánovaní by ste si preto mali vopred presne položiť otázku, aké požiadavky by malo elektrické sálavé vykurovanie pokryť. Potrebujem vykurovať len jednotlivé časti budovy alebo pracoviska, alebo potrebujem vykurovať celú budovu? Môžu sa moje zariadenia modulovať a prispôsobovať aktuálnej potrebe tepla, alebo môžem prípadne kombinovať elektrické sálavé vykurovanie s druhým systémom ako hybridné riešenie? Tieto otázky by ste mali vždy konzultovať s odborníkom. Informácie o týchto bodoch vám môžu poskytnúť energetickí poradcovia, vykurovací technici a dokonca aj samotní výrobcovia.

Ekológia / bilancia CO₂ elektrických žiaričov

Elektrická energia sa musí vyrábať. Na to sa používajú plynové alebo tepelné elektrárne, solárne parky, veterné turbíny a prílivové elektrárne. To všetko tvorí náš mix elektrickej energie. Výroba jednej kilowatthodiny elektrickej energie spôsobila v roku 2022 v priemere 434 gramov CO₂. V prípade čisto ekologických zdrojov elektrickej energie sa predpokladá priemer 32 gramov. To znamená, že čím “čistejší” je náš mix elektriny, tým sú elektrické vykurovacie zariadenia šetrnejšie k životnému prostrediu. Ak pre svoje elektrické vykurovacie telesá používate čisto zelenú elektrinu, vykurujete “ekologicky”, a ak môžete dokonca používať vlastnú fotovoltickú elektrinu, vykurujete dokonca CO₂-neutrálne.

Súlad s právnymi predpismi

Európska komisia navrhla niekoľko iniciatív v rámci Európskej zelenej dohody, ktorých celkovým cieľom je dosiahnuť klimatickú neutralitu v Európe do roku 2050 a zvýšiť cieľ EÚ znížiť emisie skleníkových plynov do roku 2030 aspoň o 50%. Preto sa dá veľa dosiahnuť zameraním sa na systémy HVAC. Na Slovensku sa na priemyselné vykurovanie a HVAC systémy vzťahujú nasledujúce predpisy:

Zákon č. 314/2012 Z.z. o pravidelnej kontrole vykurovacích systémov a klimatizačných systémov
Zákon č. 321/2014 Z.z. o energetickej efektívnosti
Vyhláška č. 508/2009 Z.z. o požiadavkách na energetickú hospodárnosť budov
Zákon č. 137/2010 Z.z. o ovzduší
Nariadenie vlády SR č. 282/2005 Z.z. o kvalite ovzdušia

Náklady na inštaláciu a údržbu elektrických žiaričov

V tejto oblasti sú elektrické sálavé žiariče lepšie ako všetky ostatné možnosti vykurovania v tomto odvetví. Náklady na inštaláciu a údržbu sú nízko nákladové služby. Je to spôsobené jednoduchou inštaláciou týchto pomerne ľahkých zariadení. Pomocou reťazí, integrovaných montážnych konzol alebo oceľových lán sa montujú buď priamo zo stropu budovy, alebo jednoducho na bočné steny pomocou špeciálnych montážnych konzol. Pripojenie zariadenia k elektrickej sieti musí vykonať odborník s príslušnou kvalifikáciou. Situácia sa stáva zložitejšou, ak sa vyžaduje inteligentné riadenie prostredníctvom zbernicového systému alebo pripojenie k systému riadenia budovy. V každom prípade treba požiadať o odbornú pomoc riadiacu firmu, čo sa vo veľkých budovách aj tak robí.

Údržba sa vo všeobecnosti obmedzuje na čistenie vykurovacích telies, kontrolu spojov a skrutkových spojov a vizuálnu kontrolu elektrických spojení a mala by sa vykonávať raz ročne. Údržba jedného zariadenia zvyčajne trvá len niekoľko minút, a preto je relatívne lacná.

Obmedzenia elektrických infražiaričov

Iba niekoľko výrobcov elektrických žiaričov vyvinulo zariadenia, ktoré spĺňajú požiadavky priemyslu. V niektorých konštrukciách je takmer nemožné vymeniť chybné vykurovacie prvky a musí sa vymeniť celý žiarič. To nie je udržateľná myšlienka a môže byť pre prevádzkovateľa budovy nákladná. Ak sa plánujú menšie elektrické vykurovacie telesá, vo vysokých budovách je potrebné inštalovať veľa zariadení. Problémy s inými inštaláciami, ako sú osvetlenie, sprinklery alebo regálové systémy, sú zvyčajne vopred naprogramované. Okrem toho sa náklady na inštaláciu zvyšujú úmerne s počtom zariadení. Preto sa vždy odporúča používať väčšie a výkonnejšie zariadenia, ktoré spĺňajú požiadavky odvetvia (napr. eSchwank).

Zdravotné riziká kremenných sálavých žiaričov

Infračervené teplo je v podstate príjemné teplo. Nie je potrebné pohybovať vzduchom, čo zabraňuje prievanu a víreniu prachu. Okrem toho je vďaka sálavému teplu pocitovo teplejšie ako okolitý vzduch. To prospieva vitalite pri ťažkej i ľahkej práci.

Takzvané kremenné radiátory pracujú s veľmi vysokými povrchovými teplotami. Infračervený rozsah sa posúva do krátkovlnného IR-A rozsahu a kremenné prvky žiaria jasne červenou farbou. Tieto zariadenia sú podozrivé z poškodenia očí pri dlhodobom vystavení. Preto sa odporúča, aby sa tieto zariadenia používali na chodbách alebo v priestoroch, kde sa zamestnanci zdržiavajú len krátky čas. Čím dlhšia je vlnová dĺžka infračerveného žiarenia, tým je to pre oči lepšie.

Záver

Elektrické infražiariče majú všetky potrebné vlastnosti dobrého priemyselného vykurovacieho systému. Vykurujú pohodlne, sú lacné na obstaranie a údržbu, môžu prispieť k dosiahnutiu cieľa nulových čistých emisií a môžu byť prevádzkované spôsobom šetrným k životnému prostrediu. Vyhnúť sa vyšším nákladom na energiu možno trvalo znížiť pomocou vlastného fotovoltického systému.

Výhody:

• možnosť 100% obnoviteľnej energie
• nízke počiatočné investičné náklady
• nákladovo efektívne vykurovanie pomocou vlastnej fotovoltickej elektriny
• žiadne vírenie prachu
• žiadny prievan
• rýchla reakcia
• dobrý prenos tepla
• jednoduchá inštalácia
• možnosť zónového vykurovania
• vysoká účinnosť, elektrická energia sa takmer úplne premieňa na teplo
• jednoduchá a nákladovo efektívna údržba

Nevýhody:

• obmedzené predvídateľné náklady na energiu
• zariadenia s vysokým IR-A sú zdraviu škodlivé (oči)
• na trhu je len niekoľko zariadení vhodných na priemyselné použitie (eSchwank 18000)