Отопление промышленных помещений – возможные варианты

Системы автономного и централизованного водяного отопления

Самая часто используемая конфигурация комплекса обогрева помещений — водяное отопление. В качестве теплоносителя в этом случае используется вода. Она обладает отличными теплофизическими характеристиками — теплоемкостью, высокой теплоотдачей, текучестью и другими.

Водяное отопление имеет собственную классификацию и подвиды. По способу циркуляции теплоносителя различают два типа систем:

  1. С естественной циркуляцией;
  2. С принудительной циркуляцией.

Принудительная циркуляция воды по трубопроводам и отопительным приборам осуществляется с помощью насоса. Естественная циркуляция происходит за счет разницы плотностей воды — горячая вода имеет меньшую плотность, поднимается вверх. Холодный теплоноситель обладает большей плотностью и стремится вниз.

Водяные системы отопления могут быть открытыми (сообщающимися с атмосферой) и закрытыми (герметичными, обладающих определенным внутренним давлением). Давление в закрытых системах поддерживается с помощью мембранных расширительных устройств (баков).

По источнику тепла системы этого типа делятся на два подвида:

  1. Автономные;
  2. Централизованные.

Централизованные системы отопления подключаются к магистральным трубопроводам теплоснабжающих организаций. По ним поставляется теплоноситель заданных параметров (температуры, давления). Регулирование показателей теплоносителя производится поставщиком в зависимости от температуры воздуха окружающей среды.

Автономные отопительные комплексы состоят из независимого источника теплоты (котла), трубопроводов и отопительных приборов. Источниками теплоты являются котлоагрегаты, работающие на следующих видах топлива:

  1. Природный газ;
  2. Твердое топливо — древесина, уголь и так далее;
  3. Электрическая энергия;
  4. Жидкое топливо — сжиженный газ, дизельное топливо и другие.

Выбор типа основного оборудования (котла) зависит от доступности тех или иных топливных ресурсов.

Система парового отопления помещений

Паровое отопление является специфической конфигурацией водяного отопления. В паровые котлы вода подается дозированно насосом с циклическим режимом работы. Определенный объем воды испаряется после нагрева с помощью газовой горелки или ТЭНа. Пар от котла поступает в трубопроводы отопления. Отдавая тепло через стенки приборов и труб, пар конденсируется, собирается в емкости конденсатосборников и возвращается снова в котлы.

Системы отопления для паровых котлов сооружаются только из металла. Паровые комплексы обладают высокой скоростью нагрева, пар разогревается до 170 градусов Цельсия.

Исходная вода для работы котла должна проходить подготовку — очистку от солей жесткости. Рабочие зоны котлов имеют высокие температуры, на их внутренней поверхности соли из неочищенной воды выпадают в осадок. Образуется слой, снижающий эффективность работы оборудования.

Паровые комплексы ввиду своей сложности применяются чаще всего на предприятиях и для производства пара для технологических нужд.

.3 Теплопоступления в результате солнечной радиации

Величина теплового потока солнечной радиации на плоскость,
перпендикулярную солнечным лучам, за пределами земной атмосферы- 1600Вт/м2.
Атмосфера рассеивает этот поток и на плоскость на уровне земли солнечной
теплоты попадает значительно меньше.

Тепловой поток солнечной радиации, попадая в помещение, в основном через
окна, нагревает строительные конструкции и оборудование, а затем за счет
конвекции повышает температуру внутреннего воздуха.

При проектировании системы вентиляции учитываем поступление теплоты солнечной
радиации через световые проемы и покрытия с учетом занятости помещения людьми.

Расчет ведется по параметрам наружного воздуха “А” для теплого
периода года.

Для зданий, у которых отсутствуют затеняющие устройства, в зависимости от
расчетного часа суток и ориентации, остекление может облучаться солнцем или
находиться в тени. Когда окна облучаются солнечной радиацией формула будет
иметь вид:

                                               (5.2)

где
– площадь
заполнения световых проемов, освещенных солнцем, м


коэффициент относительного проникновения солнечной радиации через заполнение
светового проема, отличающееся от обычного одинарного остекления, (для тройного
остекления можно принимать =0, 9).


тепловой поток, поступающий в помещение через 1 м2 одинарного
стекла, освещенного солнцем, Вт/м2 .

;                                       (5.3)


поступление теплоты, Вт/м2 , соответственно прямой и рассеянной
солнечной радиации, определяемая по максимальным значениям или исходя из
расчетного часа, в зависимости от географической широты и ориентации окон.

коэффициент,
учитывающий затенение остекления переплетами и загрязнение атмосферы. Для окон
с двойным остеклением в металлических переплетах, облучаемых солнцем, =0,54.


коэффициент, учитывающий затенение стекла: для промзданий=0,9.

Окна облучаются солнцем:

Для Ю-З:

Вт/м2;
Вт/м2;

QmaxB=314,4-96-0,9=27164,2 Вт.

Принимаем большее значение, т.е. Qmax=27164,2Вт.

Расчетные теплопоступления в помещение с учетом аккумуляции теплоты
внутренними ограждающими конструкциями:

;                                    (5.4)

где
– площади
отдельных внутренних стен помещения, м2;


соответственно площади потолка и пола, м2;

 -коэффициенты,
учитывающие аккумуляцию теплоты внутренними стенами, потолком и полом.,

НАШИ ОБЪЕКТЫ

Объект: Фармацевтический завод

Производился монтаж ливневой канализации из полиэстеровых труб.

Объект: Административное здание, г. Москва

Монтаж системы отопления, водоснабжения и канализации. Монтаж сантехнических приборов.

Объект: Административное здание, г. Москва

Монтаж отопления, водоснабжения и ливневой канализации.

Объект: Административное здание, г. Москва

Монтаж каскадной котельной на дизельном топливе мощностью 600 кВт.

Объект: Спортивный комплекс

Монтаж конвекторов отопления

Обект: Администратитвное здание, г. Москва

Монтаж каскадной котельной с использованием котлов Viessmann

Другие примеры наших объектов вы найдете в разделе ОБЪЕКТЫ

Отопительная система квартиры и ее расчет

Система отопления в квартире

Чтобы производить расчеты по отоплению, необходимо подсчитать сколько тепла потребуется для поддержания оптимальной температуры в холодное время года. Эта величина будет равна теплу, которое теряет квартира при минимальных температурах (около 30 градусов).

При учете теплопотерь обращается внимание на уровень теплоизоляции окон и дверей, толщину стен и материал самой постройки. Если расчет системы отопления квартиры равен в итоге 10 кВт, это значение будет определять не только мощность котла, но и количество радиаторов

Чем выше энергосбережение квартиры, тем меньше потребуется энергии для ее обогрева

Для достижения такого результата следует заменить окна на современные энергосберегающие, уделить внимание дверным проемам и вентиляционной системе, утеплить стены внутри или снаружи квартиры

На степень обогрева квартиры зависит движение теплоносителя. Его скорость может зависеть от нескольких факторов:

  • Сечение труб. Чем больше будет диаметр, тем быстрее произойдет движение теплоносителя.
  • Изгибы и длина участка. По сложной схеме жидкость медленнее циркулирует
  • Материал труб. При сравнении железа и пластика, то в последнем варианте будет происходить меньшее сопротивление, а значит, скорость теплоносителя – выше.

Все эти показатели и определяют гидравлическое сопротивление.

Инфракрасное отопление промышленных помещений

Еще одним способом создать хорошие условия труда для рабочих является использование инфракрасного излучения. Приборы вырабатывают энергию лучей, которая передается окружающим предметам, нагревая их. Потом это тепло поступает в воздух. Способ имеет существенный недостаток: не всегда возможно равномерное распределение энергии. Под потолком бывает значительно теплее, чем на более низких уровнях.

Нагревательный элемент при инфракрасном отоплении может быть разным:

  • галогенным – если произойдет удар или падение, то трубка может сломаться;
  • карбоновым – расход энергии снижается практически в 2,5 раза;
  • керамическим – внутри обогревателя сгорает газовоздушная смесь, отчего прибор нагревается и отдает тепло окружающей среде.

Использовать обычные железные печи для дома. где вы постоянно живете, не очень удобно. Есть варианты, требующие от вас меньше времени.

Каждый год нужно проводить подготовку котельной к отопительному сезону. В таком случае зимой проблем точно не возникнет.

Не стоит забывать о потолочной системе отопления, которая достаточно часто используется для обогрева производственных зданий. С помощью особых устройств греют не воздух, а стены, потолок, пол. Циркуляции не происходит, следовательно, снижается риск получить простудное заболевание или ангину рабочим отдела или цеха. В потолочной системе отопления выделяют ряд преимуществ, таких как: долгий срок эксплуатации, занимает мало места, отличается простотой и быстротой монтажа, имеет небольшой вес.

Нормы СНиП для отопления производственных помещений

Прежде чем приступить к проектированию той или иной системы, задуматься о том, какой выбрать промышленный котел отопления, надо изучить следующие правила и выполнить их. Обязательно стоит учитывать потери тепла, ведь нагревается не только воздух в помещении, но и оборудование, предметы. Максимальная температура теплоносителя (воды, пара) – 90 градусов, а давление — 1 МПа.

При составлении проекта на отопление не берут в расчет лестничные площадки. Использовать котлы и прочее оборудование, работающее на газу, разрешается, только если продукты окисления удаляются закрыто и нет опасности возникновения взрыва или пожара на производстве.

В многоэтажном доме замена стояков отопления выполняется сотрудниками ЖЭКа.

После окончания работ проводится заполнение водой системы отопления и контрольная проверка.

Каждый из перечисленных способов отопления имеет свои недостатки и достоинства. Выбирать оптимальный из способов надо на основании технологических процессов, которые проводятся в конкретном цеху. Рабочие не могут находиться в помещении, если температура воздуха там ниже 10 градусов. На складах обычно хранится готовая продукция. Чтобы сохранить ее качество, нужно поддерживать оптимальный микроклимат.

Интересное по теме:

  • Подготовка системы к отопительному сезону
  • Трубы для разных систем отопления
  • Полипропиленовые трубы для отопления: плюсы и.
  • Изоляция труб отопления

Принцип действия

Воздушное отопление производственного помещения устроено из теплового генератора и трас, по которым транспортируются массы горячего воздуха. Эти трассы ведут к таким помещениям, как цеха, бытовки, склады и другие. Горячий воздух, который проходит по тепловым трассам, находится под высоким давлением. Нагнетание воздуха достигается посредством вентиляторов, которые установлены перед тепловым генератором. Помимо теплотрасс, воздух также распространяется и по отдельным магистралям.

Схема работы воздушного отопления

Это имеет место благодаря заслонкам механического характера или же распределительным механизмам, работающим в автоматическом режиме. Часто бывает такое, что отопление промышленных помещений представлено как мобильное устройство. Такие устройства называют тепловыми пушками – один из способов из категории виды отопления производственных помещений.

Посредством тепловых пушек можно в самый короткий срок обогреть любое производственное помещение, будь то воздушное отопление цеха. Воздушное отопление имеет свои плюсы, так как позволяет решить проблему рециркуляции потоков воздуха.

Дизельная тепловая пушка

Вентиляция сварочного цеха

Вентиляция сварочных цехов направлена на удаление воздухопотока с содержанием окиси азота, углерода, озона, фтористых соединений. Для этого предусматриваются локальные вытяжки.

Нормы вентиляции определяют соотношение притока-вытяжки 2/3 в нижнем ярусе, 1/3 – в верхнем. Расчет вентиляции сварочного производства осуществляется с учетом веса использованных за 1 час электродов:

  • ручная сварка – 1500-4500 м³·ч/кг;
  • полуавтоматическая на углекислом газе – 1700-2000 м³·ч/кг;
  • сварка с порошковой проволокой – 2500-5400 м³·ч/кг.

Расчет вентиляции сварочного производства производится до допустимого показателя.

Воздушное отопление

Большинство предприятий во времена существования Советского Союза использовали конвекционную систему отопления производственных зданий. Трудность применения такого способа заключается в том, что теплый воздух, согласно законам физики, поднимается вверх, тогда как часть помещения, расположенная у пола, остается менее прогретой.

Сегодня более рациональный обогрев обеспечивает система воздушного отопления производственных помещений.

Принцип действия

Горячий воздух, который предварительно нагревается в теплогенераторе посредством воздуховодов, передается в отапливаемую часть здания. Для распределения тепловой энергии по всему пространству применяются распределительные головки. В некоторых случаях устанавливают вентиляторы, заменой которым может выступать портативное оборудование, в том числе и тепловая пушка.

Преимущества

Стоит отметить, что подобное отопление можно совмещать с различными приточными системами вентиляции и кондиционирования. Именно это и позволяет обогревать огромные комплексы, чего раньше достичь никак не удавалось.

Такой способ широко применяется в обогреве складских комплексов, а также крытых сооружений спортивного назначения. К тому же подобный метод в большинстве случаев является единственно возможным, поскольку он обладает высочайшим уровнем пожарной безопасности.

Недостатки

Естественно, без некоторых отрицательных свойств не обошлось. К примеру, установка воздушного обогрева обойдется в копеечку владельцам предприятия.

Мало того, что вентиляторы, необходимые для нормального функционирования, стоят достаточно много, так они еще и потребляют огромные объемы электроэнергии, поскольку их производительность достигает порядка нескольких тысяч кубических метров в час.

Центральное водяное отопление

В случае с центральной отопительной системой выработка тепла будет обеспечиваться местной котельной или же единой системой, которая будет установлена в здании. В конструкцию данной системы входят котел, отопительные приборы и трубопровод.

Принцип работы такой системы заключается в следующем: жидкость нагревается в котле, после чего посредством труб разносится по всем отопительным приборам. Жидкостное отопление может быть однотрубным и двухтрубным. В первом случае регулировка температуры не осуществляется, а в случае с двухтрубным отоплением настройка температурного режима может проводиться за счет термостатов и параллельно установленных радиаторов.

Котел является центральным элементом водяной отопительной системы. Он может работать на газу, жидком топливе, твердом топливе, электричестве или комбинировать эти виды энергоресурсов. При выборе котла необходимо в первую очередь учитывать именно наличие того или иного вида топлива. Например, возможность использования магистрального газа позволяет сразу же подключиться к этой системе

При этом нужно принимать во внимание стоимость энергоресурса: запасы газа не безграничны, поэтому его цена будет расти с каждым годом. К тому же, газовые магистрали очень подвержены авариям, которые будут негативно сказываться на производственном процессе

Использование жидкотопливного котла тоже имеет свои «подводные камни»: для хранения жидкого топлива необходимо иметь отдельный резервуар и постоянно пополнять запасы в нем – а это дополнительные расходы времени, сил и финансов. Твердотопливные котлы вообще не рекомендуются для отопления промышленных зданий, за исключением случаев, когда площадь постройки невелика.

Правда, существуют автоматизированные варианты котлов, которые способны самостоятельно забирать топливо, да и регулировка температуры в таком случае осуществляется автоматически, но обслуживания таких систем нельзя назвать простым. Для разных моделей твердотопливных котлов используются разные виды сырья: пеллеты, опилки или дрова. Положительным качеством таких конструкций является низкая стоимость монтажа и ресурсов.

Электрические отопительные системы тоже плохо подходят для обогрева производственных построек: несмотря на высокий КПД, эти системы используют слишком большое количество энергии, что очень сильно скажется на экономической стороне вопроса. Конечно, для отопления зданий площадью до 70 кв.м. электрические системы вполне подойдут, но нужно понимать, что электричество тоже имеет тенденцию регулярно пропадать.

А вот чему действительно можно уделить внимание, так это комбинированным отопительным системам. Такие конструкции могут иметь хорошие характеристики и высокую надежность

Существенным преимуществом перед другими типами отопления в данном случае считается возможность осуществления бесперебойного обогрева промышленного здания. Конечно, стоимость таких устройств обычно велика, но взамен можно получить надежную систему, которая будет обеспечивать постройку теплом в любой ситуации.

В комбинированных отопительных системах обычно встроено несколько видов горелок, которые позволяют использовать различные виды сырья.

Именно по виду и назначению горелок классифицируются такие конструкции:

  • газово-дровяные котлы: снабжены двумя горелками, позволяют не опасаться подорожания топлива и неполадок на линии подачи газа;
  • газово-дизельные котлы: демонстрируют высокий КПД и очень хорошо работают с большими площадями;
  • газово-дизельно-дровяные котлы: крайне надежны и позволяют использовать их в любой ситуации, но мощность и КПД оставляют желать лучшего;
  • газ-дизель-электричество: очень надежный вариант с неплохой мощностью;
  • газ-дизель-дрова-электричество: комбинирует в себе все виды энергоресурсов, позволяет контролировать расход топлива в системе, имеют широкий диапазон настроек и регулировок, подходит в любой ситуации, требует большой площади.

Котел, хоть и является основным элементом отопительной системы, но самостоятельно обеспечить обогрев здания не может. Может ли водяная отопительная система обеспечить необходимый прогрев здания? Теплоемкость воды гораздо выше, если сравнивать с уровнем теплоемкости воздуха.

Это говорит о том, что трубопровод может быть гораздо меньше, чем в случае с воздушным отоплением, что говорит о лучшей экономичности. Кроме того, водяная система дает возможность контролировать температуру в системе: например, установив обогрев в ночное время на уровне 10 градусов по Цельсию, можно значительно сэкономить ресурсы. Более точные цифры можно получить, проведя расчет отопления производственных помещений.

.1 Теплопоступления от людей

Теплопоступление от человека зависит от характера выполняемой работы и
температуры воздуха в помещении. В расчетах учитываем только явную теплоту,
поскольку скрытая теплота, увеличивая энтальпию воздуха, заметного влияния на
его температуру не оказывает.

Для переходного и холодного периода года при температуре в рабочей зоне t=+18 °С -выделение человеком влаги M=128 г/ч; явной теплоты Qя=l17
Вт; углекислого газа СО2=60 г/ч .Учтем что рабочие работаю
посменно, тогда расчет вредностей считаем для одной из двух смен, т.е. для 12
человек.

M=128∙12=1536
г/ч

Qя=l17∙12=1404 Вт

СО2=60∙12=720 г/ч

Для летнего периода года при температуре в рабочей зоне t=+25,2°С -выделение человеком влаги M=185 г/ч; явной теплоты Qя=70 Вт; углекислого газа СО2=60 г/ч.

M=185∙12=2220
г/ч

Qя=70∙12=840 Вт

СО2=60∙12=720 г/ч

.2 Тепловыделения от искусственного освещения

Вся энергия, затрачиваемая на освещение, переходит в теплоту, нагревающую
воздух помещения. Частью энергии, нагревающей конструкции здания, можно
пренебречь. Тепловыделение от источников искусственного освещения, Вт,
определяется по формуле:

                 (5.1)

где
 –
нормируемая освещенность помещения, лк


удельные тепловыделения от ламп, Вт/(м лк)

– площадь
пола помещения, м т

– доля
теплоты, поступающей в помещение. Если осветительная арматура и лампы установлены
на некотором расстоянии от потолка =1.

Тепловыделения
от источников искусственного освещения учитываются в холодный и переходные
периоды года.

Люминесцентные
лампы.

=200 лк, =833 м2,
=0,067Вт/(м
лк),=1;

Центральная водяная отопительная система

Отопление производственного помещения осуществляется за счет местной котельной или централизованной отопительной системы, установленной в здании. Конструктивно такая система состоит из следующих главных составных частей:

  • промышленный котел отопления;
  • система трубопроводов (может быть однотрубной и двухтрубной);
  • отопительное оборудование.

Суть работы центральной системы состоит в следующем: в котле производится нагрев теплоносителя, в качестве которого выступает вода. Затем с помощью трубопроводов нагретая жидкость разносится по зданию к отопительному оборудованию. Простейшая отопительная система данного типа – однотрубная. Она не предусматривает регулировки температурных параметров.

Двухтрубная система включает в себя параллельно смонтированные радиаторы и термостаты, что позволяет осуществлять изменение режимов.

Котел является основным элементом отопительной системы. Выбор топлива будет зависеть, прежде всего, от доступности того или иного ресурса, а также его стоимости. В качестве источника тепловой энергии для котла может использоваться:

  • Газ. Выбор в качестве источника энергии газа оправдан в случае, если есть возможность подключения к магистральному трубопроводу. Стоимость данного энергоресурса достаточно доступна, однако есть ряд минусов. Данный тип топлива взрывоопасен, что может быть связано с определенными ограничениями.
  • Твердое топливо (дрова, опилки, пеллеты). Данный вид топлива не рекомендуется при отоплении производственных помещений большой площади. Однако современные производители предлагают автоматизированные модели, которые могут самостоятельно контролировать забор топлива и регулировать температурные параметры. В числе «плюсов» можно назвать доступную стоимость топлива и простоту монтажа.
  • Жидкое топливо. В этом случае требуется наличие постоянно пополняемого резервуара с жидкостью, что почти всегда требует времени, материальных и трудовых ресурсов.
  • Электричество. Использование электрокотлов для обогрева больших промышленных зданий сопряжено с большими расходами. Несмотря на высокий КПД, затраты на электроэнергию могут сделать применение отопительной системы данного типа невыгодным.

Также стоит сказать о комбинированных централизованных системах обогрева, которые сочетают в себе несколько источников тепловой энергии.

Существует несколько разновидностей комбинированных систем, которые можно классифицировать по типу используемого в них оборудования:

Газово-дровяное. Нагревательные котлы имеют и газовые, и дровяные горелки, что дает возможность обеспечить бесперебойное отопление даже в случае аварий на магистральных газопроводах.

  • Газово-дизельное. Данный тип комбинированных систем характеризуется высоким КПД и прекрасно подходит для промышленных зданий больших площадей.
  • Газово-дизельно-дровяное. В числе преимуществ котлов этого типа – высокая надежность и независимость от аварийных ситуаций. В числе недостатков – небольшой КПД и ограничения в мощности.
  • Газово-дизельно-электрическое. Данный вариант отличается сочетанием надежности и высоких мощностных показателей.
  • Газово-дизельно-электро-дровяное. Эти котлы сочетают все четыре типа энергетических ресурсов. Такие системы отопления имеют обширный спектр настроек и регулировок, могут использоваться в различных ситуациях. Однако оборудование занимает много места и требует свободной площади.

Расчет отопления

Чтобы провести теплотехнический расчет, перед тем как спланировать любое промышленное отопление, нужно воспользоваться стандартным методом.

Где:

  • Qт – теплонагрузка на отапливаемое пространство;
  • V – внутренняя площадь помещения, нуждающегося в отоплении (Ш*Д*В);
  • ∆ T – значение разницы между наружной и желаемой внутренней температурой;
  • К – коэффициент потери тепла;
  • 860 – перерасчет на кВт/час.

Коэффициент теплопотерь, который включен в расчет системы отопления для производственных помещений, меняется с учетом типа строения и уровня его теплоизоляции. Чем меньше теплоизоляция, тем выше значение коэффициента.

Типы котлов для отопления промышленных помещений

Если рядом с цехом проходит газовая магистраль, то выбора особого нет – владельцу проще отапливать площади газом. Во всех остальных случаях в расчет принимается стоимость энергоносителей, удобство и простота сооружения магистрали, расходы на обслуживание и ремонт сетей. Газовые котлы – не единственный тип оборудования, применяемый для прогрева промышленных площадей.

В продаже есть и другие виды нагревателей:

Котлы на жидком топливе. Это может быть солярка или другой энергоноситель

Монтируется котел в отдельную комнату, важно иметь постоянный запас энергоносителя.
Твердотопливные котлы. Прогревают теплоноситель до высоких температур, но не всегда можно автоматизировать процессы загрузки топлива, также требуют запаса дров, угля

К тому же придется чистить золу, обустраивать дымоход, но есть возможность регулировать подачу тепла.
Электрическое оборудование. Ставить котлы для постоянного применения невыгодно из-за высоких тарифов на энергоноситель, но допустимо использовать для ночного (дежурного) режима прогрева в помещениях до 70 м2. Чтобы снизить расходы, надо поставить двухтарифный счетчик, а для накопления тепловой энергии оборудовать схему коллекторами.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий