Отопление производственного помещения – это задача непростая. Все дело в том, что в отличие от жилых зданий, такие объекты обычно возводятся под какой-то технологический процесс, да и размеры у них впечатляющие. Так, нередко встречаются даже такие производственные помещения, размеры которых составляются несколько тысяч квадратных метров. А высота потолков бывает и по 20-25 метров. Однако рабочая зона, которая действительно нуждается в обогреве часто составляет всего 2 квадратных метра. Так как же обогреть такое промышленное помещение?
Применять здесь традиционные методы – воздушный или водяной обогрев? Коэффициент полезного действия у таких систем при использовании в огромных цехах будет минимальным, и вряд ли даст нужный эффект. А вот стоимость их обслуживания окажется для предприятия просто неподъемной, да и сотни метров металлических труб быстро покроются ржавчиной. Но какой вариант тогда выбрать, или оставить производственные цеха вообще без обогрева?
Какое автономное отопление производственного помещения выбрать
Но для начала надо определиться с видами производственных помещений, их характеристиками и функциями. Так, чаще всего встречаются склады, цеха и собственно производственные здания. При выборе эффективного обогрева следует учитывать особенности таких систем, к которым относятся:
- максимальная эффективность;
- возможность обогрева помещений с большими площадями;
- нагреватели по возможности должны отапливать воздух и внутри, и снаружи.
Кроме того, на выбор нужной системы, как правило, влияют и такие факторы как специфика производственного процесса и стоимость оборудования, а также многое-многое другое. Далее мы рассмотрим более подробно плюсы и минуса каждого возможного варианта.
Подобный вид обогрева довольно часто применяется в зданиях производственного назначения. Н есть у него как свои достоинства, так и недостатки. К первым относят:
- постоянно высокая температура воздушной среды – от 100 градусов и выше;
- как отопить, так и остудить после работы помещение можно максимально быстро;
- не имеет значения этажность объекта, поскольку паровое отопление можно обустроить в здании с любым числом этажей;
- небольшие размеры магистрального трубопровода и оборудования для обогрева.
Это идеальный вариант для того, чтобы отапливать производства периодически. Более того, такие системы лучше подходят для промышленных объектов, чем отопление с использованием воды в качестве теплоносителя.
К минусам данного вида отопления относят:
- сильные шумы при эксплуатации;
- крайне сложно контролировать расход пара, а, следовательно, и теплоотдачу.
В зависимости от выбора топлива такая установка может стоить сейчас от 32000 до 86000 рублей для промышленного предприятия средних размеров, общей площадью до пятисот квадратных метров, и высотой потолков – до трех метров. Однако не следует использовать паровое отопление на объектах, где в воздух выделяются горючие газы, пыль и аэрозоль.
Водяные системы отопления производственных помещений
В этом случае источником тепла может стать местная котельная предприятия или даже централизованное теплоснабжение. При этом основной элемент такой системы – это специальный котел, который работает на газе, электричестве либо на твердом топливе. Конечно, лучше всего в качестве последнего выбирать газ или каменный уголь, но последний вариант будет несколько дороже. Другие виды топлива обойдутся организации гораздо дороже, а потому вряд ли целесообразно их использовать.
Особенности водяных тепловых установок
При использовании в качестве теплоносителя для обогрева здания воды нужно принимать во внимании следующие особенности таких систем:
- постоянное высокое давление;
- высокие температуры;
- используются в основном для умеренного обогрева объектов (температура в среднем должна держаться на плюс десяти градусах), если это, конечно, не идет во вред производственному процессу.
Подобное отопление можно сделать как местным, так и централизованным; а отличают его следующие особенности:
- воздушные массы постоянно находятся в движении;
- воздух регулярно меняется и очищается;
- более равномерно распределяется по помещениям и температура;
- безвредно для человека.
Нагретый воздух попадает в цех через воздуховоды, где и перемащивается с уже имеющимся. Причем большая часть его проходит потом через специальные фильтры, вновь нагревается и используется. Таким образом, энергопотери сводятся к минимуму. Кроме того, такая система обеспечивает подачу воздуха снаружи, который уже соответствует санитарным нормам. Однако если в процессе самого производства в атмосферу выделяются какие-то вредные вещества, то подобная система рециркуляции вряд ли окажется эффективной и безопасной. В этом случае придется полностью удалять весь выходящий наружу воздух.
Отметим, что при использовании местного отопления воздухом, источник тепла располагают в центре здания. В качестве последнего обычно берутся ВОА, тепловые пушки и тому подобное. Однако так можно обработать только воздух внутри, а свежие воздушные массы при этом поступать не будут.
Воздушный солнечный коллектор
Отопительные системы с использованием электроэнергии
Если размеры производственного помещения небольшие, то максимального комфорта для рабочих можно добиться с использованием электрических инфракрасных излучателей, которые, к слову, часто устанавливаются на складах. Однако главными устройствами для подобных систем все же являются так называемые тепловые завесы. Добавим, стоимость обогрева электричеством обходится предприятию примерно в 500000 рублей в сезон.
Потолочные системы
Большой популярностью сейчас пользуются потолочные отопительные системы. Причем особое лучистое отопление широко применяется не только на производственных объектах, но и в теплицах, оранжереях, и даже в жилых домах. Отличается подобный обогрева, прежде всего, тем, что нагревается не только воздух в помещении, но и пол, стены, и даже все предметы, в здании находящиеся. Отметим, и другие преимущества потолочных систем:
- длительный срок эксплуатации;
- требуется немного места для их размещения;
- оборудование весит мало, а его монтаж несложен;
- подходят для любых помещений.
Специалисты считают, что подобные системы целесообразно использовать на объектах с недостаточным использованием электроэнергии. Заметным плюсом также считается и скорость нагрева помещения. И если этот фактор играет определяющую роль, для производственного помещения лучистые панели подходят идеально.
Как правильно выбрать схему отопления
Однако, как бы ни хороши были потолочные системы лучистого отопления, для построек советского времени применить их будет проблематично. Все дело в том, что здания того времени – уже с большими теплопотерями. А потому для таких объектов нередко выбирают более экономный вариант, например, с использованием альтернативного топлива. Однако при выборе конкретной схемы следует учитывать и то, что существуют нормы СНиП для отопления производственных помещений:
- проект должен делаться с учетом затрат тепла на нагрев воздуха, оборудования и предметов, а также прочих теплопотерь; причем последние могут составлять не более 3 градусов разницы между температурой воздуха внутри и снаружи помещения;
- допустимые параметры используемого теплоносителя – 1,0 МПа давления и плюс 90 градусов температуры;
- в качестве теплоносителя преимущественно использовать воду, если нет возможности обосновать применение прочих жидкостей;
- при обогреве электроэнергией, весь объект должен отвечать соответствующим требованиям;
- как правило, лестничные площадки не отапливаются;
- газовое оборудование используется лишь тогда, когда продукты сгорания газа выводятся закрытым способом.
Под вентиляцией понимают систему мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения рабочих и обслуживаемых зон помещений, создания метеорологических условий и чистоты воздушной среды, соответствующим гигиеническим и техническим требованиям. Вентиляция, уменьшающая содержание в производственных помещениях различных вредных выделений, способствует не только обеспечению безопасных (в первую очередь, с точки зрения взрывоопасности) и здоровых условий труда, но и во многих случаях увеличению долговечности строительных конструкций, сохранению внутренней отделки помещений, а также созданию условий для оптимального ведения технологических процессов.
Системы вентиляции классифицируют по способу перемещения воздуха, направлению потока воздуха, зоне действия и времени работы. По способу перемещения воздуха вентиляция бывает двух видов: естественная и механическая. Различие заключается в способе осуществления воздухообмена помещений.
Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и вне его (тепловой напор) или воздействия ветра (ветровой напор).
При механической вентиляции перемещение воздуха осуществляется с помощью вентиляторов. Она может быть приточной и вытяжной, и та и другая – общеобменной местной или комбинированной. Действующая в помещении одновременно естественная и механическая вентиляция называется совмещенной.
Естественная вентиляция может быть организованная и неорганизованная. Неорганизованный и неуправляемый приток воздуха, происходящий через неплотности и щели строительных конструкций, называется инфильтрацией, а внутреннего воздуха наружу – эксфильтрацией. Организованная и управляемая естественная вентиляция называется аэрацией . На пищевых предприятиях она применяется в помещениях, имеющих значительные выделения теплоты, и осуществляется с помощью аэрационных фонарей, специальных вентиляционных каналов, фрамуг и окон.
Для использования ветрового напора, а также удаления небольших объемов воздуха используют дефлекторы (дефлекторная вентиляция), специальные насадки, устанавливаемые в верхней части вентиляционных каналов. С их помощью усиливают тягу. Подачу приточного воздуха при естественной вентиляции (СП 2.2.1.1312-03) необходимо предусматривать в теплый период года на уровне не более 1,8 м и в холодный период года – не ниже 4 м от пола до низа вентиляционных проемов. При подаче неподогретого воздуха в холодный период года на более низких отметках необходимо предусматривать мероприятия, предотвращающие непосредственное воздействие холодного воздуха на работающих. Открывающиеся устройства в зданиях с системами аэрации должны обеспечивать возможность направления поступающего воздуха вверх в холодный период года и вниз – в теплый период года.
Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха перемещаются в производственном помещении без использования механических средств, что делает ее значительно дешевле механических систем вентиляции. Недостатки аэрации – изменение воздухообмена в зависимости от температуры воздуха в промышленных зданиях и метеорологических параметров наружного воздуха, невозможности очистки наружного воздуха, сложность регулирования параметров воздуха в помещении, в частности относительной влажности, которая должна поддерживаться на определенном уровне. Для компенсации отдельных недостатков используют сочетание естественной и механической вентиляции (совмещенная вентиляция) в различных вариантах.
В зависимости от того, для чего предназначена механическая система вентиляции, она подразделяется на приточную (для подачи воздуха в рабочую зону), вытяжную (для удаления загрязненного воздуха) и приточно-вытяжную с рециркуляцией или без рециркуляции воздуха. Преимущество механической вентиляции состоит в том, что перемещаемый вентилятором воздух можно нагревать, охлаждать, увлажнять и очищать от вредных газов и пыли.
Установки механической приточной вентиляции (рисунок 7а ) обычно состоят из воздухозаборного устройства (воздухоприемника) 1, устанавливаемого снаружи здания в местах наименьшей загрязненности; воздуховодов 2, по которым воздух подается в помещение; фильтров 3, служащих для очистки воздуха от пыли; калориферов 4, в которых воздух подогревается до необходимой температуры; вентилятора 5; приточных отверстий или насадок 6, через которые воздух подается в помещение, и регулирующих устройств, которые устанавливаются в воздухоприемном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.
Рисунок 7 Механическая вентиляция:
а - приточная; б - вытяжная; в - приточно-вытяжная
с рециркуляцией
Установки механической вытяжной вентиляции (рисунок 7б ) обычно состоят из вытяжных отверстий 7 или насадок вентилятора 5; воздуховодов 2; устройства для очистки воздуха от пыли, газов 8 и устройства для выброса воздуха (вытяжной шахты) 9, которое должно быть расположено на 1-1,5 м выше конька крыши. В системе механической приточно-вытяжной (рисунок 7в ) вентиляции обе установки работают одновременно.
По месту действия вентиляция бывает общеобменная, когда смена воздуха происходит во всем объеме помещения, и местная, благодаря которой состояние воздушной среды нормализуется только в местах нахождения людей.
Общеобменная вентиляция наиболее часто применяется в тех случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. Количество воздуха, необходимое для обеспечения нормативных параметров воздушной среды в рабочей зоне, необходимо определять расчетным путем, учитывая неравномерность распределения вредных веществ, тепла и влаги в объеме помещения. Воздухообмен, необходимый для удаления избыточного тепла (L, м 3 /ч) определяют по формуле
L = 3600 Q изб /С×r × (t уд – t пр) , (38)
где Q изб – избыточное количество тепла, Дж/с; С – удельная теплоемкость воздуха, Дж/ (кг× К); r - плотность воздуха при 293 0 К, кг/м 3 ; t уд – температура удаляемого воздуха, К; t пр – температура приточного воздуха, К.
Необходимый воздухообмен, исходя из содержания в воздухе водяных паров (L П , м 3 /ч), определяют по выражению
L П = G П / (d уд - d пр) ×r , (39)
где G П – масса водяного пара, выделяющегося в помещении, г/ч; d уд – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг, сухого воздуха; d пр – влагосодержание приточного воздуха, г/кг; r - плотность приточного воздуха, кг/м 3 .
Воздухообмен по количеству выделяющихся вредных веществ определяют по выражению
L = G / (C ПДК – С 0) , (40)
где G – интенсивность образования вредных веществ, мг/ч; С ПДК и С 0 – соответственно предельно допустимые концентрации вредного вещества в воздухе и содержание его в приточном воздухе, мг/м 3 .
При выделении в помещении нескольких видов вредностей определяется требуемый воздухообмен по каждому из них, полученная наибольшая величина принимается за расчетную.
Характеристикой общеобменной вентиляции служит кратность воздухообмена (n ), определяемая как отношение объема воздуха, подаваемого для вентиляции помещения за один час (V в) к объему вентилируемого помещения (V п).
N = V в / V п (41)
Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в час обменивается воздух в помещении.
При проектировании вентиляции следует предусматривать удаление загрязнённого воздуха непосредственно от места выделения вредностей (местная вентиляция ) или из тех зон помещения, в которых наблюдаются максимальная концентрация вредных веществ или значительные тепловыделения. Устройство местной вентиляции сводится к созданию различного типа укрытий для источников выделения вредностей или созданию местных отсосов, встроенных в технологическое оборудование.
Местная вентиляции бывает вытяжная и приточная. Местную вытяжную систему вентиляции устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Она состоит из устройств, конструктивное оформление которых в зависимости от вида вредности различно. Это могут быть кожухи, полностью или частично закрывающие источник вредных выделений, вытяжные шкафы с рабочими окнами для обслуживания, вытяжные зонты и бортовые отсосы (устройства, всасывающие отверстия которых приближены к источнику выделения). Отсасывание воздуха непосредственно из оборудования или из-под кожуха, которым оно укрыто, называется аспирацией . Степень создаваемого в системах аспирации разряжения должна быть тем больше, чем выше токсичность удаляемой вредности.
Объемный расход воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа при естественной вытяжке (L, м 3 /ч) определяют по выражению
где h – высота открытого проема шкафа, м; Q – количество тепла, выделяемого в шкафу, ккал/ч; F – площадь открытого (рабочего) проема шкафа, м 2 .
При механической вытяжке
L = 3600 × F × V , (43)
где V – средняя скорость всасывания в сечениях открытого проема, м/с.
Местную приточную вентиляцию в виде воздушных душей устраивают в горячих цехах для защиты работающих от перегревания, а в виде воздушно-тепловых завес – для предотвращения проникновения наружного воздуха в помещения в холодный период года через открывающиеся ворота или двери. Воздушные и воздушно-тепловые завесы рассчитываются с учетом того, чтобы на время открывания ворот, дверей и технологических проемов температура смеси воздуха, поступающего в помещение, была не ниже:
· + 14 0 С для производственных помещений при легкой физической работе (работа категории Iа и Iб с общими энерготратами 68 и 88 Вт/м 2 соответственно);
· + 12 0 С для производственных помещений при работе средней тяжести (работа категории IIа и IIб с общими энерготратами 113 и 145 Вт/м 2 соответственно);
· + 8 0 С для производственных помещений при тяжелой работе (работа категории III с общими энерготратами 177 Вт/м 2);
· + 5 0 С для производственных помещений при тяжелой работе (работа категории III) и отсутствии постоянных рабочих мест на расстоянии 3 м и менее от наружных стен и 6 м и менее – от дверей, ворот и проемов.
Большое значение для обеспечения безопасности эксплуатации взрывопожароопасных производств и производств, связанных с использованием токсичных веществ, имеет аварийная вентиляция , представляющая собой самостоятельную вентиляционную установку.
Для автоматического включения аварийной вентиляции её блокируют с автоматическими газоанализаторами, установленными или на величину ПДК (токсичные вещества), или на величину НКПВ (взрывоопасные вещества). Кроме автоматического, предусматривают и ручное включение, при этом пусковые устройства выносят за пределы помещения.
Кондиционирование. При кондиционировании воздуха обеспечивается поддержание в рабочих помещениях оптимальных, допустимых параметров микроклимата на рабочих местах и необходимых микроклиматических условий по технологическому регламенту. Режим работы систем кондиционирования воздуха обычно поддерживается автоматически с помощью специальной системы автоматического регулирования. В некоторых случаях при кондиционировании воздуха требуется обеспечить высокую чистоту его притока. Для этого в кондиционере предусмотрены очистка воздуха от пыли, нагрев его (первичный), обработка в оросительной камере, вторичный подогрев и, если потребуется, смешение свежего наружного воздуха с некоторым объемом воздуха, возвращаемого в кондиционер непосредственно из помещения.
Несмотря на некоторую сложность, а также дороговизну устройства и эксплуатации, системы кондиционирования позволяют поддерживать в производственных помещениях такие условия, при которых можно достичь высокой производительности труда, а также создать условия для оптимального ведения технологических процессов.
Отопление. В производственных зданиях, сооружениях и помещениях любого назначения с постоянным или длительным (более 2 ч) пребыванием людей, в помещениях во время проведения основных и ремонтно-вспомогательных работ, а также в помещениях, в которых поддержание температуры необходимо по технологическим условиям следует предусматривать соответствующую систему отопления для поддержания требуемых температур внутреннего воздуха в холодный период года.
Система отопления должна компенсировать потери тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений, за счет снижения температуры воздуха в помещениях в результате естественного испарения влаги с открытых водных поверхностей, а также идущие на нагревание поступающего снаружи воздуха. Расчет системы отопления проводится с учетом поступлений тепла от технологического оборудования, коммуникаций, нагретых материалов и изделий, людей, искусственного освещения и других источников.
Систему отопления, вид и параметры теплоносителя, а также типы нагревательных приборов следует предусматривать с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций и в соответствии с характером и назначением зданий и сооружений (СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»).
В зависимости от используемого теплоносителя системы отопления бывают водяные, паровые, воздушные, газовые и электрические. Наиболее эффективны в санитарно-гигиеническом отношении системы водяного и парового отопления, где в качестве теплоносителя используются соответственно горячая вода и водяной пар с температурой не более 130° С. Однако и эти системы применяются с ограничениями. Их установка не допускается в помещениях, где хранятся или применяются карбид кальция, калий, натрий, литий и другие вещества, способные при взаимодействии с водой загораться, взрываться или разлагаться с выделением взрывоопасных концентраций, а также в помещениях, в которых возможно выделение в воздух или осаждение на поверхности строительных конструкций и оборудования веществ, способных к самовоспламенению при прикосновении с горячими поверхностями нагревательных приборов и трубопроводов.
Поверхности нагревательных приборов во всех случаях не должны иметь температуру выше 150° С. При наличии в помещениях невзрывоопасной, органической возгоняемой, неядовитой пыли эта температура не должна превышать 110°С. Нагревательные приборы должны иметь гладкую поверхность, удобную для систематической очистки.
Наиболее безопасным является воздушное отопление, при котором нагрев воздуха производится в калориферах. В таких системах в качестве теплоносителя обычно используется горячая вода или пар. Однако в отдельных случаях для подогрева воздуха допускается применение газа (в здания I и II степеней огнестойкости с производствами категорий Г и Д при условии удаления продуктов горения непосредственно наружу) и электрической энергии (электрокалориферы).
По способу подачи и распределения воздуха система воздушного отопления может быть центральной (как правило, совмещенной с приточной вентиляцией) и местной, при которой нагрев и подачу воздуха в определенное место помещения производят специальными отопительными агрегатами.
Промышленные системы воздушного отопления
широко используются для отопления производственных цехов, складов, строительных площадок, различных коммерческих объектов, в агропромышленных предприятиях и сельском хозяйстве.
Воздух, подаваемый в помещения, имеет температуру +40 – 50 о С и распределяется по системе воздуховодов, имеющих переменное сечение.
Промышленное воздушное отопление экономически эффективно, его можно комбинировать с вентиляционной системой , что существенно снижает их общую стоимость.
Но из-за низкой удельной теплоемкости воздуха и больших тепловых нагрузок использование воздуха для целей отопления эффективно при подаче больших объемов теплого воздуха, что, в свою очередь приводит к огромным негабаритным воздуховодам и мощным вентиляторам , требующих для транспортировки воздуха значительных затрат энергии.
Тем не менее, в настоящее время промышленное воздушное отопление наиболее широко применяется на современных предприятиях и объектах.
Оборудование для промышленного воздушного отопления
Нагрев воздуха в приточной вентиляционной установке.
Приточная установка имеет блок, как правило, с электрическим нагревателем или водяным теплообменником.
Воздух, подаваемый в помещения, проходя через этот блок, нагревается и распределяется по воздуховодам, происходит вентиляция и обогрев помещений.
Нагрев воздуха в специальной установке (теплогенераторе, воздухонагревателе и т.п.)
Теплогенераторы
устанавливаются внутри помещения или снаружи, их мощность рассчитывается исходя из суммарных тепловых потерь объекта, которые необходимо компенсировать подачей теплого воздуха. Распределение воздуха также осуществляется по воздуховодам.
КПД этих установок весьма высок и может достигать 95 – 98%. Нагрев воздуха осуществляется сжиганием природного газа или жидкого топлива горелкой, при этом высокотемпературные продукты сгорания, проходя через теплообменник, отдают ему свое тепло, а тот в свою очередь нагревает воздух, подаваемый в помещения. При таком способе нагрева воздуха можно достичь температуры воздуха, выходящего из теплогенератора до +90 о С.
Теплогенераторы
имеют мощный подающий вентилятор высокой производительности, обеспечивающий подачу нескольких тысяч кубических метров теплого воздуха в час и поэтому, часто при проектировании комбинируют воздушное отопление и вентиляцию, тем самым удешевляя общую стоимость систем.
Теплогенераторы
или же воздухонагреватели имеют широкий диапазон тепловых мощностей – примерно от 10 до 1000 и более киловатт тепловой мощности и самые разные исполнения, позволяющие устанавливать их на полу, на стенах или под потолком в помещениях, а также снаружи, рядом с отапливаемым помещением или непосредственно на кровле здания.
В основном теплогенераторы «работают» на систему металлических воздуховодов, распределяющих воздух сразу по нескольким помещениям и на большой площади.
Нагрев воздуха небольшими установками малой мощности, распределенными по помещению.
Часто для отопления больших площадей и объемов применяются небольшие по мощности установки – тепловентиляторы.
Тепловентиляторы
конструктивно состоят из вентилятора, теплообменника или нагревательного элемента и блока управления.
Горячая вода поступает централизованно от котельной в помещение к каждому тепловентилятору
.
Проходя через теплообменник тепловентилятора,
горячая вода или другой теплоноситель передает часть тепла воздуху, которым теплообменник обдувается с помощью вентилятора и через направляющую решетку или жалюзи поступает непосредственно в воздушную среду помещения.
Данный способ обогрева помещений удобен при необходимости обогрева больших площадей при относительно небольших высотах производственных или складских помещений.
При этом нет необходимости в монтаже громоздкой сети подающих воздуховодов, правда придется проложить трубопроводы к каждому тепловентилятору
для обеспечения подачи теплоносителя (воды или антифриза).
Применение промышленных теплогенераторов
Промышленное отопление цеха
Энергоэффективное воздушное отопление на заводе может решить проблему поддержания эффективного контроля температуры в производственных помещениях.
Мы имеем решения для воздушного отопления крупных складов открытого и стеллажного хранения небольшими промышленными установками – напольными или подвесными теплогенераторами, работающими на газе или солярке, а также тепловентиляторами , использующих для нагрева воздуха горячую воду.
Защита от замерзания или полноценное отопление склада – мы адаптируем наши решения к вашим конкретным требованиям.
Наши специалисты бесплатно обследуют ваш склад, окажут помощь и дадут рекомендации по отоплению склада с учетом особенностей хранения – открыто или стеллажами.
Промышленное отопление цеха
Энергоэффективное воздушное отопление на заводе может решить проблему поддержания эффективного контроля температуры в производственных помещениях.
Мы можем спроектировать заводские системы отопления с использованием напольных и подвесных воздухонагревателей, работающих на газе или солярке или использующих горячую воду.
Промышленное отопление склада
Мы имеем решения для воздушного отопления крупных складов открытого и стеллажного хранения небольшими промышленными установками- напольными или подвесными теплогенераторами, работающими на газе или солярке, а также тепловентиляторами, использующих для нагрева воздуха горячую воду.
Защита от замерзания или полноценное отопление склада- мы адаптируем наши решения к вашим конкретным требованиям.
Наши специалисты бесплатно обследуют ваш склад, окажут помощь и дадут рекомендации по отоплению склада с учетом особенностей хранения- открыто или стеллажами.
Промышленное отопление гаража
Для отопления гаража, автомастерских идеально подходят теплогенераторы ф. Metmann.
Теплогенераторы Metmann поддержат комфортную температуру в гаражах любого размера, в том числе с помощью установок, расположенных снаружи, с распределением воздуха по воздуховодам, способных поддерживать хорошее качество воздуха.
Промышленное отопление сельскохозяйственных объектов
Мы предлагаем тихое, энергоэффективное решение для сельскохозяйственного отопления, которое помогает поддерживать оптимальный рост продукции сельскохозяйственного назначения, создают комфортные условия для персонала и клиентов в теплицах, оранжереях и других объектах с искусственным климатом.
Наши системы воздушного отопления могут быть спроектированы с применением самых современных теплогенераторов, специально разработанных для воздушного отопления теплиц и оранжерей.
Промышленное отопление ангаров с техникой (суда, авиа и проч.)
Мы имеем опыт решений по организации воздушного отопления с помощью энергоэффективных и экономичных систем воздушного отопления с использованием теплогенераторов, работающих на газе или солярке для ангаров с большими открытыми пространствами, высокими потолками и часто открывающимися дверями и воротами.
Мы имеем опыт размещения теплогенераторов и топливных емкостей к ним внутри контейнеров (типа морских), рядом с ангаром. При этом подача воздуха в ангаре осуществляется по металлическим воздуховодам с распределением воздуха через специальные аэродинамические сопла, обеспечивающие необходимую форму и длину струи воздуха
Промышленное отопление спортивных объектов
Мы предлагаем решения для воздушного отопления для всех типов спортивных залов и центров отдыха, обеспечивая комфортные условия с минимальными затратами энергии и эксплуатационными расходами.
Наши установки воздушного отопления Metmann и Apen Group обеспечат высокоэффективное воздушное отопление спортивных залов, центров досуга, бассейнов и других помещений для отдыха.
Наши специалисты гарантируют Вам помощь и рекомендации в соответствии с Вашими требованиями к спорту и отдыху
2.3. Отопление производственных помещений. (Местное, центральное; удельные характеристики отопления)
Отопление предназначено для поддержания нормируемой температуры воздуха в производственных помещениях в холодное время года. Кроме того, оно способствует лучшей сохранности зданий и оборудования, так как одновременно позволяет регулировать и влажность воздуха. С этой целью сооружают различные системы отопления.
В холодный и переходный периоды года следует отапливать все здания и сооружения, в которых время пребывания людей превышает 2 ч, а также помещения, в которых поддержание температуры необходимо по технологическим условиям.
К системам отопления предъявляют следующие санитарно-гигиенические требования: равномерный прогрев воздуха помещений; возможность регулирования количества выделяемой теплоты и совмещения процессов отопления и вентиляции; отсутствие загрязнения воздуха помещений вредными выделениями и неприятными запахами; пожаро- и взрывобезопасность; удобство в эксплуатации и ремонте.
Отопление производственных помещений по радиусу действия бывает местное и центральное.
Местное отопление устраивают в одном или нескольких смежных помещениях площадью менее 500 м 2 . В системах такого отопления генератор теплоты, нагревательные приборы и теплоотдающие поверхности конструктивно объединены в одном устройстве. Воздух в этих системах чаще всего нагревается за счет использования теплоты сгорающего в печах топлива (дров, угля, торфа и т.д.). Значительно реже в качестве своеобразных отопительных приборов применяются полы или стеновые панели со встроенными электронагревательными элементами, а иногда – электрорадиаторы. Существуют также воздушные (основной элемент – калорифер) и газовые (при сжигании газа в отопительных приборах) системы местного отопления.
Центральное отопление по виду используемого теплоносителя может быть водяное, паровое, воздушное и комбинированное. Системы центрального отопления включают в себя генератор теплоты, нагревательные приборы, средства передачи теплоносителя (трубопроводы) и средства обеспечения работоспособности (запорная арматура, предохранительные клапаны, манометры и пр.). Как правило, в таких системах теплота вырабатывается за пределами отапливаемых помещений.
Системы отопления должны компенсировать теплопотери через строительные ограждения, расход теплоты на нагрев нагнетаемого холодного воздуха, поступающих извне сырья, машин, оборудования и на технологические нужды.
При отсутствии точных данных о строительном материале, ограждениях, толщине слоев материалов ограждающих конструкций и вследствие этого невозможности определения термического сопротивления стен, потолков, полов, окон и прочих элементов расход теплоты приближенно определяют с помощью удельных характеристик.
Расход теплоты через наружные ограждения зданий, кВт
где
-
удельная отопительная характеристика
здания, представляющая собой поток
теплоты, теряемой 1 м 3
объема здания по наружному обмеру в
единицу времени при разности температур
внутреннего и наружного воздуха в 1 К,
Вт/(м 3
∙К): в зависимости от объема и назначения
здания
=0,105…0,7
Вт/(м 3
∙К); V Н -
объем здания без подвальной части по
наружному обмеру, м 3 ;
T В -
средняя расчетная температура внутреннего
воздуха основных помещений здания, К;
T Н
– расчетная зимняя температура наружного
воздуха для проектирования систем
отопления, К: для Волгограда 248 К, Кирова
242 К, Москвы 247 К, Санкт-Петербурга 249 К,
Ульяновска 244 К, Челябинска 241К.
Расход теплоты на вентиляцию производственных зданий, кВт
где
-
удельная вентиляционная характеристика,
т.е. расход теплоты на вентиляцию 1 м 3
здания при разности внутренней и наружной
температур в 1 К, Вт/(м 3
∙К): в зависимости от объема и назначения
здания
=0,17…1,396
Вт/(м 3
∙К);
-
расчетное значение температуры наружного
воздуха для проектирования систем
вентиляции, К: для Волгограда 259 К, Вятки
254 К, Москвы 258 К, Санкт-Петербурга 261 К,
Ульяновска 255 К, Челябинска 252 К.
Количество теплоты, поглощаемое ввозимыми в помещения материалами, машинами и оборудованием, кВт
,
где
-массовая
теплоемкость материалов или оборудования,
кДж/(кг∙К): для воды 4,19, зерна 2,1…2,5,
железа 0,48, кирпича 0,92, соломы 2,3;
-масса
ввозимых в помещение сырья или
оборудования, кг;
-температура
ввозимых в помещение материалов, сырья
или оборудования, К: для металлов
=
,
для несыпучих материалов
=
+10,
сыпучих материалов
=
+20;
-время
нагрева материалов, машин или оборудования
до температуры помещения, ч.
Количество теплоты, потребляемой на технологические нужды, кВт, определяют через расход горячей воды или пара
,
где
-расход
на технологические нужды воды или пара,
кг/ч: для ремонтных мастерских 100…120, на
одну корову 0,625, на теленка 0,083 и т.д.;
-теплосодержание
воды или пара на выходе из котла, кДж/кг;
-коэффициент
возврата конденсата или горячей воды,
изменяющийся в пределах 0…0,7: в расчетах
обычно принимают
=0,7;
-теплосодержание
возвращаемых в котел конденсата или
воды, кДж/кг: в расчетах можно принять
равным 270…295 кДж/кг.
Тепловая мощность котельной установки P к с учетом расхода теплоты на собственные нужды котельной и потерь в теплосетях принимается на 10…15% больше суммарного расхода теплоты
По полученному значению P к подбираем тип и марку котла. Рекомендуется устанавливать однотипные котельные агрегаты с одинаковой тепловой мощностью. Число стальных агрегатов должно быть не менее двух и не более четырех, чугунных – не более шести. Следует учитывать, что при выходе из строя одного котла оставшиеся должны обеспечить не менее 75-80% расчетной тепловой мощности котельной установки.
Для непосредственного обогрева помещений применяют нагревательные приборы различных видов и конструкций: радиаторы, чугунные ребристые трубы, конвекторы и пр.
Общую площадь поверхности нагревательных приборов, м 2 , определяют по формуле
,
где
-
коэффициент теплоотдачи стенок
нагревательных приборов, Вт/(м 2
∙К): для чугуна 7,4, для стали 8,3;
-температура
воды или пара на входе в нагревательный
прибор, К; для водных радиаторов низкого
давления 338…348, высокого давления
393…398; для паровых радиаторов 383…388;
-температура
воды на выходе из нагревательного
прибора, К: для водяных радиаторов
низкого давления 338…348, для паровых и
водяных радиаторов высокого давления
368.
По известному значению F находят требуемое число секций нагревательных приборов
,
где
-площадь
одной секции нагревательного прибора,
м 2 ,
зависящая от его типа: 0,254 у радиаторов
М-140; 0,299 у М-140-АО; 0,64 у М3-500-1; 0,73 у конвектора
плинтусного типа 15КП-1; 1 у чугунной
ребристой трубы диаметром 500 мм.
Бесперебойная работа котлов возможна только при достаточном запасе топлива для них. Кроме того, зная требуемое количество альтернативных топливных материалов, можно с помощью экономических показателей определить оптимальный вид топлива.
Потребность в топливе, кг, на отопительный период года ориентировочно можно рассчитать по формуле
,
где
=1,1…1,2-
коэффициент запаса на неучтенные потери
теплоты;
-годовой
расход условного топлива на повышение
температуры 1 м 3
воздуха отапливаемого здания на 1 К,
кг/(м 3 ∙К):
0,32 для здания с
м 3 ;
0,245 при
; 0,215 прии 0,2 при
>10000
м 3 .
Условным принято считать топливо, теплота сгорания 1 кг которого равна 29,3 МДж, или 7000 ккал. Для перевода условного топлива в натуральное применяют поправочные коэффициенты: для антрацита 0,97, бурого угля 2,33, дров среднего качества 5,32, мазута 0,7, торфа 2,6.
Отопление производственных помещений имеет свои особенности, ведь площадь зданий велика, потолки высокие, а зона требуемого теплового комфорта зачастую ограничена. Водяное отопление, которое чаще всего обустраивают в жилых зданиях, не всегда подходит для обогрева просторных торговых, производственных площадей, складов, ангаров и т.п. Необходимо добиться, чтобы тепло было в нижней части помещений – на высоте до 2-3 м. Потоки теплого воздуха поднимаются вверх, и владельцы поневоле обогревают 70-80% «лишнего» объема. Как обеспечить экономичное отопление производственных помещений?
Площадь промышленных зданий составляет сотни квадратных метров, поэтому привычные системы обогрева оказываются неэффективными и слишком дорогими
Варианты обогрева просторных нежилых зданий
Для обогрева больших площадей обычно используют три основных вида систем:
- водяные;
- воздушные;
- лучистые.
Под водяным отоплением подразумеваются системы с использованием радиаторов. Они выгодны в силу широкого выбора отопительных приборов. Но при этом многих владельцев помещений не устраивает нерациональное использование площади, высокие расходы и энергозатраты, большая тепловая инертность. Системы не подходят для многих торговых точек и складов, т.к. радиаторы занимают место у стен, где удобно располагать стеллажи. Большей популярностью пользуются воздушное и лучистое отопление, поэтому подробно мы рассмотрим именно их обустройство.
Система воздушного отопления торгового центра
Воздушное отопление промышленных помещений
Этот способ обогрева производственных площадей стал популярным еще в 70-е годы. Принцип работы основан на нагреве воздуха теплогенераторами, водяными или паровыми калориферами. Воздух по коллекторам поступает в те зоны, где необходимо поддерживать нужную температуру. Для распределения воздушных потоков устанавливают специальные распределительные головки или жалюзи. Это далеко не идеальный способ обогрева, он имеет существенные недостатки, однако применяется довольно широко.
Центральная и зональная системы
В зависимости от потребностей владельцев зданий можно оборудовать равномерный обогрев всего помещения или отдельных зон. Центральное воздушное отопление представляет собой приборы, которые забирают воздух снаружи, нагревают и подают его в помещения. Главным недостатком системы такого типа является отсутствие возможности регулировать температуру в отдельных помещениях здания.
Зональное отопление позволяет создать нужный температурный режим в каждой комнате. Для этого в каждом помещении устанавливают отдельный отопительный прибор (чаще всего газовый конвектор), который поддерживает заданную температуру. Зональная система экономически выгодна, поскольку используется ровно столько энергии, сколько нужно для обогрева, минимизируются нерациональные расходы. При установке нет необходимости прокладывать воздуховоды.
Определять подходящий тип системы и осуществлять расчет воздушного отопления производственного помещения должен опытный специалист. Учитываются такие факторы:
- тепловые потери;
- необходимый температурный режим;
- количество прогреваемого воздуха;
- мощность и вид воздухонагревателя.
Преимущества и недостатки
Важными преимуществами можно считать быстрый прогрев воздуха, возможность совмещения отопления с вентиляцией. Недостаток связан с общеизвестным законом физики: теплый воздух поднимается вверх. Под потолком создается более теплая зона, чем на уровне человеческого роста. Разница может составлять несколько градусов. Например, в цехах с потолками высотой 10 м внизу температура может составлять 16 градусов, а в верхней части помещения – до 26. Для поддержания нужного теплового режима система должна работать постоянно. Такой нецелесообразный расход энергии заставляет владельцев искать иные методы обогрева зданий.
Схема воздушного отопления промышленного помещения
Лучистое отопление – экономичные системы для больших промзданий
Для обогрева производственных помещений устанавливают «светлые» и «темные» инфракрасные обогреватели. В качестве источника тепла используют природный или сжиженный газ. В зданиях, где по каким-либо причинам нельзя устанавливать газотехническое оборудование, монтируют подвесные излучающие панели.
Особенности работы разных видов инфракрасных обогревателей
В «светлых» обогревателях газ сжигают с помощью специальной горелки, температура поверхности которой может достигать 900 градусов. Раскаленная горелка обеспечивает необходимое излучение. «Темные» обогреватели (их еще называют «трубными» по виду конструкции) представляют собой излучатели с отражателями, которые предназначены для направления лучистой энергии в нужные зоны помещений. Трубные инфракрасные приборы меньше нагреваются (до 500 градусов) и отличаются менее жестким излучением, что значительно расширяет их сферу применения.
Подвесные излучающие панели универсальны, их широко используют в категорийных, производственных и складских помещениях всех типов. Системы работают с помощью промежуточного теплоносителя «пар/вода». Вода в приборах нагревается до 60-120 градусов, а пар – до 100-200. На сегодня это наиболее удобный и экономичный способ отопления производственных помещений и предприятий.
Плюсы и минусы лучистого отопления
Инфракрасные обогреватели отличаются такими бесспорными достоинствами:
- быстрый прогрев помещений (15-20 минут);
- возможность создания теплых зон в неотапливаемых помещениях;
- отсутствие потерь энергии на обогрев «лишней» площади»;
- минимальные теплопотери в системах, работающих без теплоносителя;
- экономия на обслуживании, поскольку не нужно менять фильтры, проверять, чинить насосы и т.п.;
- комфортный микроклимат: воздух не пересушивается, пол нагревается и служит вторичным источником тепла.
Нельзя устанавливать инфракрасные обогреватели:
- если высота потолков ниже 4 м;
- на производствах, где излучение влияет на качество продукции или технологические процессы;
- в помещениях пожарных категорий А, Б.
Как работает инфракрасный обогреватель
Выводы
Инфракрасные системы отопления производственных помещений более экономичны и удобны в эксплуатации, чем воздушные. Лучистые нагревательные приборы не способствуют распространению пыли, создают тепловые зоны на высоте человеческого роста, не сушат воздух. Излучение нагревает пол, благодаря чему люди в помещениях чувствуют себя более комфортно. В то же время существуют здания, где лучистое отопление неприменимо, и для них оптимальным будет воздушное.