В этой статье мы поговорим про обогрев производственных помещений — цехов, складов, ангаров, заводов и других промышленных площадей. Рассмотрим воздушное и ИК-отопление, приведем несколько формул для расчета тепловых потерь, а также покажем примеры систем отопления на своих объектах.
Эта статья касается подбора любых обогревателей — инфракрасных обогревателей, и любых обогревателей передающих тепло воздуху — теплогенераторов, калориферов, воздушных отопителей, котлов отопления и применима для промышленных зданий.
Отопление и теплопотери
Отопление помещений — это компенсация потерь тепла через внешние поверхности — стены, окна, крышу и щели, вентиляцию. Отопить здание — значит покрыть его теплопотери. Таким образом, первоочередной задачей при устройстве промышленного отопления является расчет теплопотерь.
Теплопотери — это уменьшение тепла в пространстве, вызванное передачей тепла через стены, крыши, окна и поверхности зданий
Теплопотери делятся на:
- Теплопотери через воздухообмен (динамические),
- Теплопотери через стены (статические).
Если в небольших жилых зданиях можно обойтись без расчета (например, часто для вычисления необходимой мощности оборудования просто делят отапливаемую площадь на 10), то в производственном помещении это очень рисковый вариант. Для объемных помещений неправильный подбор теплового оборудования, являющийся следствием отсутствия расчета тепловых потерь или неграмотного расчета, грозит обернуться как минимум переплатами (за лишнюю мощность оборудования, за перерасход топлива), как максимум — замерзанием помещения и людей в нем.
Таким образом, чтобы правильно организовать отопление, необходимо сделать расчет тепловых потерь и установить оборудование, мощность которого как минимум равна сумме общих теплопотерь.
Отметим, что чем лучше помещение изолировано и более герметично, тем меньшее количество оборудования необходимо установить для создания комфортных условий.
Расчет отопления производственного помещения
Расчет отопления — термин собирательный, и под ним могут подразумеваться различные типы расчетов, например:
- Теплотехнический расчет (расчет теплового баланса, тепловой расчет, расчет теплопотерь) — расчет тепловых потерь конкретного здания на основании данных строительной документации или обследования. Применяется для расчета системы отопления конкретного здания.
- Расчет тепловой нагрузки помещения — это расчет тепловых потерь, который производится по укрупненным показателям.
- Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции — это расчет тепловых потерь наружных стен, перекрытий, световых проемов, наружных дверей, т.е. без учета добавочных теплопотерь и без учета тепловыделений.
Для производственных объектов, как правило, используют теплотехнический расчет. Он корректно отображает потребности помещения, учитывает добавочные теплопотери, а также теплопоступления, что может быть немаловажно на производстве.
Для расчета теплопотерь через ограждающие конструкции можно использовать формулу:
Q = S × ((tв - tн) / R), где:
S – площадь помещения, м2;
tв – температура внутренняя, °С;
tн – температура наружная, °С;
R – термическое сопротивление материала, (м2 × °С)/Вт.
Или формулу:
Qт = ( V x ∆t x k )/860, где:
V - объем помещения ( куб.м )
∆t - дельта температур (уличной и в помещении)
k - коэффициент рассеивания:
k= 3,0-4,0 – без теплоизоляции. (Упрощенная деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа).
k= 2,0-2,9 – небольшая теплоизоляция. (Упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши).
k= 1,0-1,9 – средняя теплоизоляция. (Стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей).
k= 0,6-0,9 – высокая теплоизоляция. (Улучшенная конструкция, кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое количество окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала).
Однако стоит помнить, что это упрощенные формулы, способные сориентировать, но не учитывающие массу нюансов — тепловыделения, теплопотери на инфильтрацию, добавки на ориентацию ограждения по сторонам света и др. Также, если в помещении находится производство, то часть тепла может тратиться, например на испарение влаги, нагрев ввозимых материалов и так далее.
Мы умеем все это считать и готовы помочь в решении задач по отоплению промышленных объектов.
В зависимости от высоты здания и степени изоляции, возможен выбор между воздушным (конвекционным) и инфракрасным (лучистым) промышленным отоплением.
Воздушное отопление производственных помещений
Воздушное отопление — это способ обогрева помещений путем принудительного нагнетания в него нагретого воздуха. Отличие воздушного отопления в том, что теплоносителем выступает воздух — отопительные устройства нагревают непосредственно воздушные массы (в сравнении — в водяном отоплении в качестве теплоносителя используется жидкость, которая подается в отопительные приборы и уже от них нагревается воздух в помещении).
Воздушный обогрев является решением для не очень высоких (до 4-6 метров), хорошо изолированных помещений, которые необходимо полностью обогреть. Это наиболее экономичный и комфортный вариант как с точки зрения установки, так и с точки зрения эксплуатации.
Практически безальтернативным воздушное отопление теплогенераторами становится, когда в помещении требуются не только отопление, но и вентиляция. Установка одного комплекта оборудования гораздо дешевле и практичнее установки двух отдельных систем.
Плюсы воздушного отопления для производственных объектов
- Низкая инерция и быстрый прогрев. Воздухонагреватели выходят на рабочий режим в течении нескольких минут. В системе нет промежуточных звеньев теплопередачи и промежуточного теплоносителя — устройства сразу нагревают непосредственно воздух, нагретый устройством, сразу подается в помещение и повышает температуру. Циркуляция воздуха также ускоряет процесс отопления объекта.
- Высокая эффективность. КПД у воздухонагревателей достигает 95%,для смесительных моделей — 100%.
- Безопасность и автоматизация. Не будет типичных проблем водяных систем — протечек, заморозок, ржавчины, накипи и прочих неприятных нюансов, связанных с жидким теплоносителем. Современная автоматика позволяет оптимизировать процесс нагрева.
- Широкий диапазон вариаций и адаптаций под потребности помещения: совмещение с системой вентиляции, рекуперация тепла, система фильтрации воздуха, увлажнение и т.п.
Работать воздушные системы отопления могут на самых разных типах энергоресурсов — электричестве, природном газе, практически любом жидком топливе.
Оборудование для воздушного отопления производственных помещений
Примеры воздушного отопления производства
Совмещенная система вентиляции и отопления цеха металлообработки, г. Среднеуральск. Подробное описание системы тут.
Совмещенная система воздушного отопления и вентиляции производства шахтной электроаппаратуры, г.Киреевск. Детальное описание системы оставили в статье.
Система воздушного отопления цеха по производству экструдированного пенополистирола, Свердловская область. С фрагментами проекта и 3D-визуалтзацией можно ознакомиться тут.
Лучистая система отопления
Инфракрасный или лучистый обогрев — это обогрев при помощи приборов, которые большую часть теплоты в помещение передают посредством излучения. Такие устройства называют инфракрасными обогревателями. Нагревают они не воздух или иной теплоноситель, а непосредственно плоскости и предметы, на которые попадает излучение. А уже от плоскостей и предметов нагревается воздух. Процесс инфракрасного обогрева в чем-то похож с обогревом от костра, камина, солнца.
Инфракрасное отопление подойдет для зданий с большими теплопотерями: объемных, плохо изолированных и достаточно высоких помещений (5 метров и выше). Также лучистое отопление — оптимальный вариант для ситуаций, когда необходимо обогреть определенную зону или часть помещения.
При использовании воздушного отопления, которое относится к конвективному, теплопотери здания покрываются циркулирующим нагретым воздухом. Теплый воздух поднимается вверх, за счет чего высоких помещениях может возникать большой перепад температур между нижней и верхней частью объекта — ведь чтобы достичь необходимой температуры в рабочей зоне, температура в подкровельном пространстве должна быть существенно выше. Получается, приходится “греть потолок”.
ИК-обогрев, благодаря сильной лучистой составляющей теплообмена, обеспечивает тепловой комфорт при более низких температурах воздуха. То есть, чтобы в рабочей зоне было комфортно находится, не потребуется прогревать весь воздух в помещении, а значит, в высоких помещениях лучистый обогрев позволяет снизить теплопотери здания.
Также, если помещение плохо утеплено или в нем постоянно открываются двери, воздушный обогрев, да и любой другой конвективный обогрев (водяной, например), просто будет работать на отопление улицы, то есть практически в прямом смысле тратить деньги на ветер. Лучистый обогрев решает эту проблему.
Наиболее распространены инфракрасные системы на газовом топливе и на электричестве.
Оборудование для лучистого отопления
Однако у лучистого отопления есть ряд ограничений:
- Газовое инфракрасное отопление имеет ограничения исходя из условий обеспечения пожарной безопасности (во взрывоопасных зонах).
- Настенное размещение инфракрасных обогревателей не рекомендовано, так как снижает эффективность обогревателей
- Применение потолочных инфракрасных обогревателей в помещении с низкими потолками, как правило, не очень оправданно
- При использовании светлых инфракрасных обогревателей помещение рекомендуется оборудовать системой приточно-вытяжной вентиляции, а раздачу приточного вентиляционного воздуха организовать так, чтобы он поступал в рабочую зону без перемешивания с продуктами сгорания
Чтобы учесть все нюансы системы инфракрасного отопления, проконсультируйтесь с нашими специалистами — мы подскажем, подходит ли данный вид обогрева для вашего объекта или посоветуем более рациональный.
Примеры инфракрасного отопления производства
Проект ИК-обогрева цеха сварных заготовок, г. Среднеуральск. Для него также бы разработан вариант воздушно-водяного отопления. Оба варианта тут.
Система газового инфракрасного отопления производственного здания, Нижний Новгород
Про нас
Мы занимаемся разработкой проектов отопления промышленных зданий любого назначения, а также подбором и поставкой отопительного оборудования.
Позвоните или напишите нам, если вам нужно:
Сделать проект отопления
Посчитать теплопотери и требуемую мощность оборудования
Разобраться, чем лучше обогреть ваше помещение
Подобрать конкретный отопительный агрегат
Купить оборудование большой мощности
Сделать монтаж и пусконаладку
Если вам нужно решить нестандартную задачу по отоплению, мы также сможем вам помочь.
- Сайт: energomir.su
- Почта для заявок и предложений: energomir@energomir.su
- Телефон: +7 (343) 382-23-52