Многие думают, что отопление производственных помещений ничем не отличается от обогрева жилых зданий. На самом деле, здесь необходимо позаботиться о многих аспектах, к примеру, о соблюдении соответствующего температурного режима, уровня запыленности воздуха, а также о его влажности.
Кроме того, следует учитывать особенности технологического процесса производства, высоту и размер помещения, а также расположение в нем оборудования. Приступать к выбору, проектированию и установке системы теплоснабжения производства следует после проведения расчета необходимой мощности.
Расчет отопления
Чтобы провести теплотехнический расчет, перед тем как спланировать любое промышленное отопление, нужно воспользоваться стандартным методом.
Qт (кВт/час) =V*∆T *K/860
Коэффициент теплопотерь, который включен в для производственных помещений, меняется с учетом типа строения и уровня его теплоизоляции. Чем меньше теплоизоляция, тем выше значение коэффициента.
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 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.
Инфракрасное отопление
Далеко не каждая компания готова тратить огромные деньги на воздушную отопительную систему, поэтому многие предпочитают использовать другой метод. С каждым днем все большую популярность приобретает инфракрасное промышленное отопление.
Принцип работы
Инфракрасная горелка функционирует по принципу беспламенного сгорания воздуха, располагающегося на пористой части поверхности керамики. Керамическая поверхность отличается тем, что способна излучать целый спектр волн, которые концентрируются в области инфракрасного излучения.
Особенностью этих волн является их высокая степень проходимости, то есть они свободно могут проходить сквозь потоки воздуха, чтобы передать свою энергию в определенное место. Поток инфракрасного излучения направляется в заранее заданную область посредством различных отражателей.
Поэтому подогрев производственных помещений с использованием подобной горелки позволяет обеспечивать максимальный комфорт. К тому же такой способ отопления дает возможность обогревать как отдельные рабочие зоны, так и целые здания.
Основные преимущества
На данный момент именно применение инфракрасных обогревателей считается самым современным и прогрессивным методом отопления промышленных зданий благодаря следующим положительным характеристикам:
- быстрый прогрев помещения;
- низкая энергоемкость;
- высокий КПД;
- компактность оборудования и легкий монтаж.
Выполнив правильный расчет, можно установить мощную, экономную и независимую отопительную систему предприятия, не нуждающуюся в постоянном техническом обслуживании.
Сфера применения
Стоит отметить, что такое оборудование используется, помимо всего прочего, для нагрева птичников, теплиц, террас кафе, зрительных, торговых и спортивных залов, а также различных битумных покрытий в технологических целях.
Весь эффект от эксплуатации инфракрасной горелки можно почувствовать в тех помещениях, которые отличаются большими объемами холодного воздуха. Компактность и мобильность подобного оборудования дает возможность поддерживать температуру на определенном уровне в зависимости от технологической необходимости и времени суток.
Безопасность
Многих волнует вопрос безопасности, поскольку слово «излучение» у них ассоциируется с радиацией и вредным влиянием на здоровье человека. На самом деле, эксплуатация инфракрасных обогревателей является полностью безопасной как для человека, так и для расположенного в помещении оборудования.
Нет никаких сомнений в том, что отопление производственных помещений всегда являлось задачей, мягко говоря, нестандартной. И в этом нет ничего удивительного, так как каждое такое помещение возводилось строго под конкретный технологический процесс, а размеры его, в отличие от жилых или бытовых помещений, порой просто впечатляющие. Довольно часто встречаются даже промышленные здания, общая площадь которых достигает даже нескольких тысяч (!) метров квадратных. Высота потолков в них может быть по семь-восемь метров, но есть и такие, которые достигают невероятных двадцать-двадцать пять метров. Что характерно, рабочая зона в них, которая действительно нуждается в обогреве, не превышает пары метров.
Так как можно отопить промышленное помещение? Есть ли смысл прибегать к традиционным методам – водяному или воздушному отоплению, к примеру – и даст ли это какой-либо эффект? Ведь КПД у них, если рассматривать его с точки зрения такого вот громадного здания, низкая, а стоимость обслуживания наоборот – высокая. Да и сотни метров трубопровода в скором времени покрываются ржавчиной, ведь промышленное здание – это большое количество блуждающего тока.
Так что лучше выбрать? Какой способ, какое отопление производственных зданий и помещений подойдет нам больше всего? Попробуем разобраться с этим вместе.
Виды отопления производственных зданий, цехов и складов
Среди особенностей отопления таких помещений хотелось бы выделить следующие:
- Оборудование для обогрева должно применяться максимально эффективно.
- Необходимости в обогреве помещения с большими площадями.
- Нагреватели обязаны отапливать не только воздух внутри, но также снаружи. Их место расположения не играет никакой роли.
На выбор того или другого способа отопления должны влиять не только особенности источника тепла, но и, скажем, специфика производственного процесса, финансовая сторона вопроса и прочее. А теперь давайте рассмотрим позитив и негатив каждого типа.
Паровое отопление
Такого рода обогрев используется для зданий производственного назначения. У него есть и плюсы, и минусы.
Преимущества
- Перманентно высокая температура воздуха (от ста градусов и выше).
- Отопить помещение можно рекордно быстро, равно как и охладить его при необходимости.
- Этажность зданий не играет роли, паровое отопление приемлемо для любого количества этажей.
- оборудование для отопления, да и магистраль трубопровода, имеют незначительные размеры.
Важно! Паровая система неплохо подходит под отопление производственных помещений, гораздо больше, чем, скажем, отопление водой. Идеальный вариант для того, чтобы отапливать периодически.
Недостатки
- Главным недостатком является сильная производительность шума при эксплуатации.
- Кроме того, расход пара, а следовательно и теплоотдачу регулировать невозможно.
Примерная стоимость такого отопления за один сезон может составлять от 32 до 86 тысяч рублей , в зависимости от выбранного топлива. Бралось среднее промышленное здание, общая площадь которого составляет приблизительно 500 метров, а высота потолка – 3 метра.
Нежелательно устанавливать паровое отопление в зданиях, где выделяется аэрозоль или пыль, а также горючие газы.
Водяное отопление
Если будет выбрано водяное отопление, то источником тепла может быть местная котельная, либо централизованное теплоснабжение. Главная составляющая такой системы – это котел, который может работать и на газу, и на твердом топливе, и даже на электричестве. Но лучше всего использовать либо газ (около 80 тысяч за сезон) , либо каменный уголь (порядка 97 тысяч) , так как другие варианты будут стоить дороже, что вызывает сомнения по целесообразности их использования.
Особенности водяного отопления
- Высокое давление.
- Высокая температура.
- Используется преимущественно в роли «дежурного» обогрева здания, с выставленной на плюс 10 температурой. Разумеется, если это не будет противоречить производственной технологии.
Воздушное отопление
Воздушное отопление производственных помещений бывает и местным, и централизованным. Оно характеризуется следующими особенностями:
- Воздух всегда подвижен.
- Следовательно, он периодически меняется и очищается.
- Температура распределяется равномерно по всему помещению.
- Все это абсолютно безопасно для человеческого организма.
Посредством воздуховодов нагретый воздух попадает в здание, где перемешивается с уже наличествующим и приобретает такую же температуру. Дабы минимизировать энергетические затраты, большая часть воздуха очищается при помощи фильтров, обратно нагревается и попадает в помещение.
Но воздух снаружи подается тоже, согласно санитарным нормам. Но если при производстве освобождаются какие-то вредные или ядовитые вещества, то процедура рециркуляции будет уже под вопросом. В таком случае теплота вытяжного воздуха должна утилизироваться.
Если же используется местное отопление воздухом, то источник тепла должен располагаться в самом центре здания (это могут быть тепловые пушки, ВОА и прочие). Но в таком случае обрабатывается только внутренний воздух, свежий же снаружи не поступает.
Один из способов отопления больших площадей это воздушно-отопительные агрегаты, про них
Отопление электроэнергией
Если площадь промышленного помещения незначительна, то дабы создать для рабочих максимальный уют, вы можете обзавестись инфракрасными излучателями, которые преимущественно устанавливаются на складах.
Главными же устройствами являются так называемые тепловые завесы. Стоимость отопления электроэнергией – порядка 500 тысяч рублей за сезон.
Лучистое отопление в виде потолочных панелей используется не только лишь на производственных объектах, но и, например, в оранжереях, и даже в многоквартирных жилых домах.
Существенным отличием таких систем является то, что ими прогревают не только воздух, но и стены, пол, все предметы и людей в здании. Воздух не греется вовсе, а, следовательно, не циркулирует, благодаря чему можно избежать аллергии или простуды у сотрудников.
Среди преимуществ потолочных систем мы бы выделили следующие:
- Такие системы обладают длительным сроком эксплуатации.
- При этом они занимают очень мало места.
- Весят они немного, благодаря чему монтаж является крайне простым и быстрым делом. Также они могут подойти для любого помещения.
Особенно использование таких систем целесообразно при условии недостаточного количества электроэнергии. Более того, немаловажным фактором является еще и скорость нагрева помещения, и вот лучистые панели здесь подходят идеально.
Вне всяких сомнений, для отопления промышленных зданий лучше всего подходят именно лучистые нагреватели.
Видео
Схема обогрева производственных помещений
Несмотря на сказанное выше, использовать лучистое отопление для нашей схемы мы не будем. Дело в том, что большая часть производственных застроек еще советского образца, с большими теплопотерями. Для них необходим самый недорогостоящий вариант отопления, желательно с использование альтернативного топлива.
Итак, средний объем таких зданий составляет 5760 кубических метра, а для того чтобы восполнить потери, требуется мощность в 108 киловатт за час. Это весьма приблизительные цифры, которые зависят от ряда факторов. Отметим лишь, что у нас должен быть еще 30%-й запас мощности. Наше топливо – древесина и пеллеты.
Дабы получить необходимую нам мощность, требуется порядка 40 килограмм топлива в час, а если на производстве восьмичасовой рабочий день (плюс час перерыва), то в сутки потребуется 360 килограмм топлива. В среднем отопительный сезон составляет 150 дней, значит, в общей сложности нам понадобится 54 тонны дров. Но это значение максимально.
Теперь рассчитаем стоимость. (см. таблицу)
Расчеты отталкивались от того, что на сезон нам потребуется 25 тонн топлива. Если же отапливать газом, то его нам понадобится на 260000 руб., а электроэнергии – на все 360000 руб.
Нормы СНиП для отопления производственных помещений
Общих положений СНиП достаточно много, а расписаны они весьма обширно. Мы же с вами намерены выделить лишь их суть.
- Отопление производственных помещений следует проектировать с учетом теплопотерь, затрат тепла на нагрев воздуха, предметов, оборудования. Допустимые теплопотери – не более трех градусов разницы между температурой внутри и снаружи.
- Максимально допустимые параметры теплоносителя – 90 градусов и 1.0 МПа.
- Желательно использовать в качестве теплоносителя лишь воду, все другие материалы следует технически обосновывать.
- Если отапливается электроэнергией, то нужно, чтобы все оснащение соответствовало требованиям.
- Отопление лестничных площадок не проектируется.
- Если на одного сотрудника приходится больше 50 квадратных метров пола, то в постоянных рабочих местах должна быть указанная ранее температура, а в непостоянных – не меньше 10 градусов.
- Газовое оборудование можно использовать лишь тогда, когда продукты горения удаляются закрыто.
Производственные помещения, цехи, склады, в связи с их просторными размерами и с учетом климатических условий России, зачастую нуждаются в решении такого актуального вопроса, как оптимальное отопление. Под словом «оптимальное» подразумевается подходяще для того или иного промышленного здания соотношение цена/надежность/комфорт.
Вот об этом мы и поговорим в нашей статье.
Вообще, создание схемы отопления производственных помещений – довольно сложное занятие. Обусловлено это тем, что каждое отдельное производственное помещение строится под конкретные технологические процессы, и имеет весьма большие размеры и высоту.
Плюс ко всему, оборудование, которое используется на производстве, иногда усложняет прокладку труб для вентиляции или отопления. Но, не смотря на это, отопление промышленных зданий – важная функция, обойтись без которой невозможно.
И вот почему:
- продуманная отопительная система обеспечивает комфортные условия труда для сотрудников и прямым образом влияет на их работоспособность;
- она защищает оборудование от переохлаждения, которое может стать причиной поломки, что в свою очередь приведет к денежным затратам на ремонт;
- на складах также должен быть соответствующий микроклимат, чтобы производимые товары сохраняли свой первоначальный вид.
Обратите внимание!
Подобрав простую, но вместе с тем надежную отопительную систему, вы снизите расходы на ее ремонт и сервисное обслуживание.
Плюс ко всему, для контроля над ней, потребуется гораздо меньше сотрудников.
Выбор отопительной системы для производственных помещений
Для отопления производственных зданий чаще всего используются центральные отопительные системы (водяная или воздушная), однако в некоторых случаях рациональнее использовать локальные обогреватели.
Но в любом случае, выбирая систему обогрева производства нужно опираться на следующие критерии:
- Площадь и высота помещения;
- Количество нужной теплоэнергии для поддержания оптимальной температуры;
- Легкость отопительного оборудования в техническом обслуживании, а также его пригодность к ремонту.
А теперь давайте попробуем разобраться с положительными и отрицательными сторонами, которыми обладают упомянутые выше виды отопления производственных помещений.
Центральное водяное отопление
Источник теплового ресурса – центральная отопительная система, либо местная котельная. Состоит водяное отопление из котла, (радиаторов или конвекторов) и трубопровода. Жидкость, нагретая в котле, передается в трубы, при этом отдавая тепло отопительным приборам.
Водяное отопление производственных зданий могут быть:
- Однотрубное – здесь регулирование температуры воды невозможно.
- Двухтрубные – здесь регулирование температуры возможно и осуществляется благодаря термостатам и параллельно установленным радиаторам.
Что касается центрального элемента водяной системы (то есть котла), то он может быть:
- газовым;
- жидкотопливным;
- твердотопливным;
- электрическим;
- комбинированным.
Выбирать нужно исходя из возможностей. Например, если есть возможность подключения к газовой магистрали – газовый котел будет неплохим вариантом. Но учтите, что цена на данный вид топлива с каждым годом возрастает. Плюс ко всему могут случаться перебои в центральной системе газоснабжения, что никак не пойдет на пользу производственному предприятию.
Требует отдельного безопасного помещения и емкости для хранения топлива. Кроме того, придется регулярно пополнять топливные запасы, а это значит позаботиться о транспортировке, разгрузке – дополнительные затраты денежных средств, рабочих сил и времени.
Твердотопливные котлы вряд ли подойдут для обогрева производственных помещений, разве что небольших по метражу. Эксплуатация и уход за твердотопливным агрегатом – довольно трудоемкий процесс (загрузка топлива, регулярная чистка топки и дымохода от золы).
Правда, в настоящее время есть автоматизированные твердотопливные модели, в которые не нужно своими руками загружать топливо, для этого разработана специальная автоматическая система забора. Также автоматизированные модели позволяют устанавливать нужную температуру.
Однако за топкой и все же ухаживать придется. В качестве топлива здесь используются пеллеты, опилки, щепа, а при ручном закладывании еще и паленья. Хоть данный вид котлов и предполагает трудоемкую эксплуатацию, он является самым недорогим.
Электрические котлы также не лучший вариант для больших промышленных предприятий, так как затраченная электроэнергия обходится в приличную «копеечку». А вот отопление производственно помещенья 70 кв метров данным способом вполне приемлемо. Однако не забывайте, что в нашей стране, периодическое отключение электричество на несколько часов – давно привычное явление.
Что касается комбинированных котлов, то их можно назвать поистине универсальными агрегатами. Если вы выбрали водяную отопительную систему и желаете в результате получить эффективный и бесперебойный обогрев производства, то присмотритесь именно к этому варианту.
Хоть комбинированный котел и стоит в разы дороже предыдущих агрегатов, зато он дарит уникальную возможность – практически не зависеть от внешних проблем (перебои в централизованной отопительной системе, газоснабжении и электроснабжении). Такие агрегаты оборудованы двумя или большим количеством горелок, для различных видов топлива.
Вмонтированные типы горелок являются основным параметром деления комбинированных котлов на подгруппы:
- Газово-дровяной отопительный котел – можно не бояться перебоев газоснабжения и подорожания топлива;
- Газово-дизельный – обеспечит высокую мощность обогрева и комфорт в помещении большой площади;
- Газ-дизель-дрова – обладает расширенной функциональностью, но за нее приходится расплачиваться меньшим КПД и невысокой мощностью;
- Газ-дизель-электричество – весьма эффективный вариант;
- Газ-дизель-дрова-электричество – усовершенствованный агрегат. Можно сказать, обеспечивает полную независимость от возможных внешних проблем.
С котлами все понятно, теперь давайте посмотрим, подходит ли водяное отопление на производстве под те критерии выбора, которые мы обозначили изначально. Тут сразу же стоить сказать, что теплоемкость воды, по сравнению с теплоемкостью того же воздуха больше в несколько тысяч раз (при обычных показателях температур воздуха (70°C) и воды (80°C) в отопительной системе).
В таком случае, расход воды для одного и того же помещения будет в тысячи рас меньше, чем расход воздуха. А это значит, что потребуется меньше соединительных коммуникаций, что, непременно, является большим плюсом, учитывая конструкции промышленных помещений.
Обратите внимание!
Водяная система отопления позволяет контролировать температуру: так, например, можно в нерабочее время установить дежурный обогрев производства (+10°C), а в рабочее время задать более комфортную температуру.
Воздушное отопление
Данный вид – самое первое искусственное отопление помещений. Так что воздушные отопительные системы подтверждают свою эффективность уже довольно долгое время и, нужно заметить, пользуются постоянным спросом.
Все это благодаря следующим положительным сторонам:
- Воздушный обогрев предполагает отсутствие радиаторов и труб, вместо которых устанавливаются воздуховоды.
- Воздушный обогрев показывает более высокий уровень КПД по сравнению с той же водной отопительной системой.
- Воздух в данном случае нагревается равномерно, по всему объему и высоте помещения.
- Воздушную отопительную систему можно совмещать с системой приточной вентиляции и кондиционирования, что позволяет получать чистый воздух взамен нагретого.
- Нельзя не упомянуть и про регулярную смену и очистку воздуха, что благотворно сказывается на самочувствии и работоспособности сотрудников.
С целью экономии финансовых средств, лучше выбрать комбинированное воздушное производственное отопление, которое состоит из естественного и механического побуждения воздуха. Что это значит?
Под словом «естественное» подразумевается забор уже теплого воздуха из окружающей среды (теплый воздух имеется повсюду, даже когда на улице -20°C). Механическое побуждение – это когда воздуховод забирает из окружающей среды холодный воздух, нагревает его и подает в помещение.
Для обогрева большой площади воздушные системы отопления производственных помещений, пожалуй, являются наиболее рациональным вариантом. А в некоторых случаях, например, на химических предприятиях, воздушное отопление – это единственный разрешенный вид обогрева.
Инфракрасное отопление
Как отопить производственное помещение, не прибегая к традиционным способам? При помощи современных инфракрасных обогревателей. Они работают по следующему принципу: излучатели вырабатывают лучистую энергию над обогреваемой зоной и передают тепло объектам, от которых в свою очередь нагревается воздух.
Информация! Функциональность инфракрасных обогревателей можно сравнить с Солнцем, которое также с помощью инфракрасных волн нагревает земную поверхность, а уже в результате теплообмена от поверхности нагревается воздух.
Такой принцип работы исключает скопление нагретого воздуха под потолком и, как следствие, большие перепады температуры, что весьма привлекательно для отопления промышленных предприятий, так как большинство из них имеют высокие потолки.
ИК-обогреватели разделяются на следующие виды по месту установки:
- потолочные;
- напольные;
- настенные;
- переносные напольные.
По типу излучаемых волн:
- коротковолновые;
- средневолновые или светлые (их рабочая температура составляет 800°С, поэтому во время работы они излучают мягкий свет);
- длинноволновые или темные (они не излучают свет даже при своей рабочей температуре 300-400°С).
По типу потребляемой энергии:
- электрические;
- газовые;
- дизельные.
Газовые и дизельные инфракрасные системы более выгодны и их КПД составляет 85-92%. Однако они сжигают кислород и изменяют влажность в воздухе.
По типу нагревательного элемента:
- Галогенные – единственный недостаток заключается в том, что при падении или сильного удара вакуумная трубка может разбиться;
- Карбоновые – основной нагревательный элемент выполнен из карбонового волокна и помещен в стеклянную трубку. Самый большой плюс по сравнению с остальными ИК-устройствами – это меньшее потребление энергии (примерно в 2,5 раза). При падении или сильном ударе возможна поломка кварцевой трубки.
- Теновые ;
- Керамические
– нагревательный элемент выполнен из керамических плиток, собранных в один рефлектор.
Принцип работы заключается в беспламенном сгорании газо-воздушной смеси внутри керамической плитки, в результате чего она нагревается и передает тепло окружающим поверхностям, предметам, людям.
ИК-обогреватели чаще всего применяются для отопления:
- промышленных помещений;
- торговых и спортивных сооружений;
- складов;
- цехов;
- заводов;
- теплиц, оранжерей;
- животноводческих ферм;
- частных и многоквартирных домов.
Плюсы инфракрасного отопления:
- В первую очередь, нужно заметить, что ИК-обогреватели – единственный вид приборов, позволяющих осуществлять зональный или точечный обогрев. Таким образом, в разных частях производственного помещения можно поддерживать различный температурный режим. Зональный обогрев можно использовать для нагрева рабочих мест, деталей на конвейере, двигателей в автомобиле, молодняка на животноводческих фермах и т.п.
- Как уже говорилось выше, ИК-обогреватели нагревают поверхности, предметы и людей, но не затрагивают сам воздух. Получается, что циркуляция воздушных масс отсутствует, а значит, нет потери тепла и сквозняков и, как следствие, меньше простудных заболеваний и аллергических реакций.
- Малая инерционность инфракрасных обогревателей позволяет ощущать эффект их действия сразу же после запуска, без предварительного нагрева помещения.
- Инфракрасное отопление очень экономично, что обусловлено высоким КПД и низким потреблением электроэнергии (до 45% меньше энергии, чем при традиционных способах). Наверное, не нужно объяснять, что это существенно снижает финансовые затраты предприятия и быстро окупает все вложенные в инфракрасное отопление средства.
- ИК-обогреватели долговечны, имеют малый вес, занимают мало места, их легко монтировать (к каждому изделию прилагается подробная инструкция по установке) и они практически не требуют технического обслуживания во время эксплуатации.
- Инфракрасные обогреватели – это единственный вид отопительных приборов, при помощи которых можно осуществлять эффективный местный обогрев (то есть, не прибегая к централизованным системам отопления).
В заключение
Напоследок, хотелось бы предложить ознакомиться с фото-таблицей, где указана удельная отопительная характеристика производственных зданий.
Мы рассмотрели основные виды отопления производственных помещений. Какой будет самым оптимальным в вашем случае – решать только вам. А мы надеемся, что данная статья стала полезной для вас. Дополнительную информацию по этой теме вы найдете в специально подобранном видео материале.
Организация производственного процесса – это многоплановая задача, в которой нужно учитывать все факторы. Помимо оборудования и квалифицированных работников следует уделить особое внимание поддержанию оптимальной температуры в помещении. Для этого нужно разработать системы и схемы отопления цехов своими руками: сварочного, столярного, производственного.
Выбор отопления по характеристикам помещения
Перед тем как сделать отопление цеха своими руками нужно выяснить несколько важных характеристик. Прежде всего – оптимальный температурный режим в помещении. От этого напрямую зависит выбор системы отопления.
При составлении схемы отопления столярного цеха или других производственных площадей нужно учитывать такие параметры:
- Площадь и высота потолков . Если расстояние от пола до кровли более 3 метров, то конвекционные (водяные, воздушные) системы будут неэффективны. Это объясняется большим объемом помещения;
- Теплоизоляция стен и крыши . Тепловые потери здания – это первое, что нужно учитывать при выборе. Система отопления для цеха должна быть не только эффективной, но и экономной. В таком случае лучше всего применять зональные источники тепла. Они будут поддерживать комфортный уровень температуры в определенной области помещения;
- Технологические требования оптимальной температуры в цеху . Например, отопление цеха деревообработки должно поддерживать нагрев воздуха на постоянном уровне. В противном случае это скажется на качестве продукции. Если же исходным сырьем является металл, то комфортная температура нужна только для работников.
Для проведения этого анализа потребуется изучить достоинства и недостатки каждого вида отопления. Рассмотрим наиболее эффективное отопление производственного цеха, отличающееся в зависимости от схемы и используемых компонентов.
Воздушное отопление цеха
Для больших помещений с высокими требованиями к температуре рекомендуется использовать воздушное отопление цеха. Эта система представляет собой разветвленную сеть воздушных каналов, при которым перемещаются потоки горячего воздуха. Его нагрев происходит с помощью специальной климатической установки или газового котла.
Такие системы и схемы отопления цехов своими руками применимы для сварочного, столярного, производственного помещений. Основными конструктивными элементами этой системы являются:
- Устройство забора наружного воздуха . Оно включает в себя вентиляторы и очистные фильтры;
- Далее воздушные массы по каналам попадают в зону нагрева . Это может быть электрические приборы (спиральный элемент) или газовая установка с воздушным теплообменником;
- Воздушные массы с высокой температурой движутся по каналам, которые распределяют тепло по отдельным производственным помещениям . Для регулирования уровня температуры нагрева в каждом выходном патрубке устанавливается дроссельная заслонка.
Подобная система воздушного отопления цеха имеет ряд существенных преимуществ перед стандартным. Главным из них является оптимальный нагрев помещения. Правильно расположенные воздушные каналы могут иметь направляющие элементы, которые фокусируют потоки воздуха в нужную зону цеха.
Также при дополнительной установке кондиционера эту же систему можно использовать в качестве охлаждающей. Однако такая схема отопления цеха довольно сложна в плане проектирования. Перед самостоятельной установкой нужно рассчитать мощность вентиляторов, форму и сечение воздушных каналов. Поэтому для монтажа воздушного отопления производственного цеха рекомендуется пользоваться услугами специализированных компаний.
Водяное отопление цеха
Использование традиционного водяного отопления актуально для небольших производств, площадь цехов которых не превышает 250 м². Оно нужно для постоянного поддержания температуры воздуха на оптимальном уровне по всему объему помещения. Зачастую отопление цехов деревообработки делают водяным.
Это связано с древесными отходами производства. Для их утилизации устанавливают твердотопливный котел длительного горения. Такая схема работы позволяет не только быстро, но и эффективно избавиться от древесных отходов. В дальнейшем они используются как топливо.
Однако эта схема организации отопления имеет ряд нюансов:
- Для того чтобы эффективность отопления производственного цеха была максимальной – нужно значительно увеличить площадь нагревательных приборов. Для этого используют трубы большого диаметра, которые свариваются между собой в регистры;
- Инертность. Нужно достаточно большое время для нагрева воздуха в цеху от теплоносителя;
- Невозможность быстрого изменения температуры воды в трубах.
Однако наряду с этим при монтаже водяного отопления цеха сварки можно применять систему теплого пола. Такая схема поможет уменьшить требуемую площадь отопительных приборов. Одновременно с этим уменьшится инертность системы – воздух в цеху будет нагреваться быстрее.
Во время проектирования отопления можно предусмотреть организацию горячего водоснабжения, что является важным для многих производственных процессов. Для этого нужно для отопления цеха своими руками приобрести (или сделать) теплообменный бак.
В нем энергия теплоносителя будет передаваться через змеевик воде. Это даст возможность использовать горячую воду не только в бытовых нуждах, но и для производственных процессов.
Помимо твердотопливных котлов можно устанавливать другие виды отопительного оборудования:
- Газовые котлы . Эффективны в экономическом плане, если нет дешевого твердого топлива;
- Электрические нагреватели . Их предпочтительно не использовать, так как затраты на электроэнергию будут высоки;
- Котлы, работающие на жидком топливе – дизель или отработанное машинное масло. Устанавливают в том случае, если нет газовых магистралей. Экономичны, но неудобны тем, что необходимы специальные емкости для хранения топлива.
Для применения водяных схем отопления цеха нужно правильно рассчитать мощность отопительной установки.
Стандартное соотношение 1 кВт выделяемой тепловой энергии на 10 м² площади актуально только для цеха, у которого высота потолков не превышает 3-х метров. Если же они выше, то каждый дополнительный метр это +10% к мощности котла.
Инфракрасное отопление цеха
Принцип работы инфракрасных обогревателей заключается в нагреве поверхностей за счет воздействия ИК излечения. Если система отопления сварочного цеха рассчитана на точечный обогрев определенных зон, то лучше всего использовать эти приборы. Эффективное отопление инфракрасными обогревателями для цехов следует начать с выбора нагревательных элементов. В настоящее время применяется два метода генерирования ИК излучения.
Карбоновые обогреватели
Его конструкция состоит из колбы, внутри которой расположена карбоновая спираль, и отражающего элемента. При прохождении тока по нагревательному элементу происходит его накаливание за счет высокого электрического сопротивления. В результате этого выделяются ИК излучение.
Для фокусировки тепловой энергии предусмотрен отражатель, изготавливаемый из нержавеющего железа или алюминия.
ИК электрические обогреватели могут применяться как дополнительное отопление столярного цеха. Их монтируют над теми рабочими зонами, где необходим стабильный температурный режим. К преимуществам электрических инфракрасных обогревателей можно отнести:
- Простой монтаж;
- Возможность регулирования температуры нагрева за счет изменения подаваемой мощности тока;
- Небольшие габаритные размеры.
Однако из-за большого энергопотребления отопление электрическими инфракрасными обогревателями для цехов встречается редко. Вместо них монтируют газовые модели.
Газовые ИК обогреватели
Для производственных цехов большой площадью при необходимости зонального обогрева рекомендуется применять газовые модели инфракрасных обогревателей. Их принцип работы основан на так называемом беспламенном горении смеси газа и воздуха на керамической поверхности. В результате этого формируется ИК излучение, которое фокусируется отражателем.
Для эффективного отопления инфракрасными обогревателями цехов зачастую используют потолочные модели обогревателей. Важно правильно рассчитать высоту крепления и требуемую мощность. От этих параметров будет зависеть площадь обогрева и температурный режим в этой части цеха.
Они используются в качестве системы отопления сварочного цеха, где комфортная температура нужна только для обеспечения нормальных условий рабочему персоналу. Однако при планировании такого вида обогрева нужно учитывать ряд нюансов:
- Инфракрасную систему отопления для цеха нельзя применять, если нужен нагрев воздуха во всем помещении. Обогреватели рассчитаны на локальное воздействие;
- Для минимизации расходов нужно использовать только природный магистральный газ. Сжиженный баллонный помимо дополнительной закупки обменных емкостей неудобен периодической процедурой подключения.
Но несмотря на эти недостатки, применение инфракрасного отопления для цехов деревообработки и других направлений промышленности остается оптимальным вариантом. Однако для монтажа газового отопления цеха только своими руками нужно провести ряд согласовательных мероприятий со службой газа, чтобы получить все разрешительные документы.
Как же правильно выбрать систему отопления для того или иного цеха? Нужно учитывать ее эксплуатационные параметры, расходы на приобретение оборудования и цену энергоносителя. Помните, что от эффективности отопления любого производственного цеха будет зависеть себестоимость продукции.
Если же нужен экономный вариант организации отопления столярного цеха – на видео можно увидеть нестандартные способы нагрева воздуха с использованием опилок и деревянной стружки.
Воздушное отопление представляет собой способ обогрева помещений без участия теплоносителя. Реализация этого способа отопления возможна как с помощью прямых способов (тепловая пушка, тепловентилятор, печь Булерьяна), так и с помощью традиционных ( , электрокотлы и пр.).
Обогрев с помощью прямых источников тепла актуален для небольших производственных помещений, имеющих одно помещение, а обогрев традиционными источниками тепла - для помещений, имеющих несколько помещений. Для нагнетания воздуха применяется воздушный циркуляционный насос.
Для больших объектов такой способ, как воздушное отопление производственных помещений, является одним из самых экономичных и действенных способов обогрева.
Расчет воздушного отопления зависит от типа выбранной схемы отопления и учета некоторых нюансов, но в остальном мало отличается от способов расчета при организации других отопительных систем.
Схемы воздушных отопительных систем
В зависимости от того, где расположен источник тепла, возможные схемы воздушных делятся на два типа:
- Центральная система
- Местная система.
Местная схема отопления
Когда площадь действия системы отопления распространяется всего на одно помещение, в котором находится сам тепловой центр, схема называется местной схемой воздушного отопления производственных помещений. Расчет и выбор схемы производятся в зависимости от специфики производственного объекта, учета ряда эксплуатационных требований.
Центральная схема отопления
Другое название этой схемы - канальная. Смысл ее заключается в том, что воздух нагревается до нужной температуры в тепловом центре, а затем подается в помещения через воздуховоды. Тепловую установку можно разместить как внутри здания, так и снаружи.
Построенные по центральному типу, в свою очередь бывают рециркуляционными, прямоточными, частично-рециркуляционными.
Рециркуляционная система. Требует сравнительно небольших начальных расходов, эксплуатационные расходы тоже невелики.
Применяется в помещениях, где разрешается циркуляция воздуха.
Система с частичной рециркуляцией. Является более гибкой системой, реализуется за счет механических побуждений движения воздуха. Она способна работать в разных режимах: с частичной заменой воздуха или полной. Может работать в сочетании с вентиляционными установками.
Прямоточная система. Применение такой системы актуально для помещений, в которых выделяются взрывоопасные вещества, токсичные или пожароопасные - в тех случаях, когда попадание этих веществ в другие помещения недопустимо.
Достоинства и недостатки воздушных систем
Воздушное отопление производственных помещений является оптимальным способом обогрева больших пространств, благодаря тому, что:
- Имеет большую скорость обогрева. Если речь идет о водяном отоплении производственных помещений, то один только выход воды к радиаторам и ее нагрев до приемлемой температуры занимает не менее 3-4 часов. В случае с воздушным отоплением нагрев помещений происходит очень быстро - в среднем уже через 20 минут от запуска системы воздушного отопления.
- Низкая стоимость оборудования и материалов. по своей стоимости мало отличаются от аналогичных водяных устройств, а вот стоимость разводки обходится собственникам помещений в десятки раз дешевле. Объясняется это тем, что при организации системы отопления не требуется применения дорогостоящих радиаторов отопления, труб, кранов и фитингов. Для разводки достаточно алюминиевых рукавов и вентиляционных решеток, стоимость которых в десятки раз ниже.
- Невосприимчивость к низким температурам. Системе отопления не страшно промерзание в случае вынужденного отключения, поэтому производственные помещения можно отключать без страха разморозки труб и батарей отопления.
- Организация воздушного отопления зачастую производится вместе с системами вентиляции и кондиционирования помещений.
- Простота запуска системы. Для запуска воздушного отопления нет необходимости в утомительной настройке приборов, так как балансировка происходит единожды при первом запуске. В дальнейшем вопрос стравливания воздушных масс решается автоматически.
Несмотря на обилие достоинств, система имеет некоторые недостатки.
Здесь следует сказать о шумности системы, возникновении сквозняков и необходимости использовать воздуховоды с большим диаметром, прятать которые под потолком зачастую экономически нецелесообразно.
Расчет воздушного отопления
Прежде чем приступить к монтажным работам, требуется решить ряд важных вопросов. В частности, воздушное отопление производственных помещений, расчет для которых требуется произвести, осуществляется в зависимости от:
- объема теплопотерь в каждом отдельном помещении;
- материала стен здания и их толщины;
- количества окон и их площади;
- типа и мощности нагревательного устройства;
- количества людей, которые будут работать в отапливаемом помещении;
- дополнительных источников тепла;
- требуемого количества нагретого воздуха;
- сечения воздуховодов;
- возможных потерь давления в системе.
В результате анализа этих параметров выясняются возможные теплопотери в киловаттах и потребности в объеме тепловой энергии для воздушного отопления производственных помещений. Расчет при наличии этих данных прост: требуется компенсировать рассчитанные потери тепловой энергии дополнительной выработкой.
Как правило, на каждые 10 м2 требуется около 700 Вт тепловой энергии. Если же теплопотери превышают средние значения, то эта цифра может доходить и до 1 кВт на каждые 10 м2.
При этом для помещений расположенных в северных регионах, расчет ведется с увеличенным коэффициентом, равным 1,5-2,0.
Еще по этой теме на нашем сайте:
Сегодня рассмотрим автономное отопление загородного дома, варианты и цены на приобретение оборудования и монтаж всей системы. Для начала, сразу оговоримся,...
Если вы хотите сделать воздушное отопление загородного дома, то вы обратились по адресу. В этом материале мы рассмотрим самые оптимальные...
Перед тем, как обустроить электрическое отопление загородного дома, варианты и цены на оборудование для которого мы считали в предыдущем материале,...
