- Подбор оборудования
- Расчёт газового инфракрасного отопления
- Проектирование газолучистого отопления
- Техобслуживание газовых обогревателей
- Отопление цеха. Этапы выбора. Сравнение систем.
- Инфракрасное отопление производственных помещений
- 10 ответов на вопросы о тёмных инфракрасных излучателях
- 10 ответов на вопросы о светлых инфракрасных излучателях
- Сертификаты
- Покупка и доставка
Отопление цеха. Этапы выбора. Сравнение систем.
Отопление цеха – комплексная задача.
На этапе выбора системы учитываются две основные цели.
- Обеспечить соответствующий температурный режим для производственных процессов.
- Создать тепловой комфорт для рабочего персонала.
При этом система должна быть энергоэффективной и безопасной.
Содержание статьи:
1. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ПРОМЫШЛЕННОГО ОТОПЛЕНИЯ.
2. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЫБОР ТЕПЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
3. СРАВНЕНИЕ СИСТЕМ: ВОДЯНАЯ, ВОЗДУШНАЯ, ИНФРАКРАСНАЯ.
4. ОТОПЛЕНИЕ ЦЕХА – ЭТАПЫ ВЫБОРА.
5. ТИПИЧНЫЕ ОШИБКИ.
1. Требования к системам промышленного отопления
В первую очередь, соответствие действующим правилам и нормам. Основные регламентирующие документы: СП 60.13330.2020 (Отопление, вентиляция, кондиционирование), СанПиН 1.2.3685-21 (Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и безвредности для человека факторов среды обитания).
1.1. Температурный режим
Требуемые и допустимые отклонения от показателей температуры, зависят от времени года и трудоёмкости выполняемых работ.
В зависимости от физиологических энергозатрат разделяются на несколько категорий. В соответствии с которыми, к примеру:
— в тёплый период года, оптимальная температура для работ с высокой физической активностью составляет: от 14 до 21°C.
— в холодный период, для работ с низкой физической активностью, оптимальный температурный фон, составит: от 21 до 23°C.
— в местах непостоянного пребывания рабочего персонала (склады и т.п.) – может быть снижена до 5°С.
1.2. Тепловой баланс
Это состояние, при котором суммарные показатели притока тепла (от нагревательных приборов, работающего оборудования, освещения и пр.) и суммарные потери тепла (через кровлю, наружные стены, окна, инфильтрацию уличного воздуха и др.) – равны.
На рисунке показано условное распределение теплопотерь производственного помещения.
1.3. Энергоэффективность
Достижение заданного теплового баланса и соблюдение санитарно-экологических требований при минимальном потреблении ресурсов, задействованных в обеспечении теплоснабжения (газа, воды, пара, электричества).
1.4. Безопасная эксплуатация
Защита людей, зданий и производственных процессов от рисков и возможных опасностей. Для объектов с высокой категорией взрыво-и пожароопасности предъявляются более строгие требования.
2. Факторы, влияющие на выбор теплового оборудования?
2.1. Параметры здания:
- Габариты.
- Внутренний объём.
- Воздухообмен (включая необходимость общей или местной вентиляции).
- Тепловые потери через ограждающих конструкций (потолок, стены, пол, окна, инфильтрацию).
- Размеры въездных ворот (с учётом средних показателей времени и частоты их открытия в сутки).
2.2. Характер производственных процессов:
- Технологическая потребность в тепле:
— например: для сварочных работ, окраски, сушки, разогрева, защите от конденсата, хранение материалов и др.?
- Учёт побочного тепловыделения:
— неиспользуемой теплоотдачи вырабатываемой в процессе эксплуатации оборудования (станков, печей, компрессоров и пр.).
- Объём и характер вредных веществ, образуемых в процессе производства:
— сварочных дымов, газов, окислов, пыли, паров, кислот?
- Категория взрыво- и пожароопасности:
— определяется исходя из количества (объёма) горючих веществ (материалов) и характера процессов, в которых они применяются.
2.3. Рабочий график:
- Количество и продолжительность рабочих дней:
— температура необходимая в период рабочего и нерабочего времени.
- Особые условия:
— например: необходимость быстрого прогрева здания после простоя (выходные, ночь).
2.4. Экономическая целесообразность децентрализованной системы:
- Стоимость и доступность ресурсов:
— газ, уголь, мазут, электричество.
- Капитальные затраты:
— проектирование, покупка оборудования, строй-монтаж, пуско-наладка.
- Эксплуатационные затраты:
— оплата энергоресурсов, тех.обслуживания, периодический сервис.
3. Сравнение систем: водяная, воздушная, инфракрасная.
Водяное отопление цеха
Описание работы водяной системы
Разогрев теплоносителя (вода, антифриз) в котле (на газе, мазуте, твёрдом топливе, электричестве), с последующей передачей по коммуникациям в зону обогрева.
Плюсы
— Комфортный нагрев для относительно небольших цехов.
— Привычная и понятная технология.
— Возможность использования разного топлива.
Минусы
— Длительный выход на рабочий режим.
— Риск размораживания при аварии.
— Высокие затраты на этапе капитального строительства.
— При поломке важного компонента, вся система может перестать работать.
— Низкая эффективность в крупно-объёмных зданиях.
— Разница температуры у пола и потолка – несколько градусов.
— Снижение температуры энергоносителя при транспортировке к объекту.
— Недостаточный прогрев участков, находящихся на удалении от радиаторов.
Для каких цехов эффективно?
Невысоких, с утеплёнными ограждающими конструкциями и желательно круглосуточным графиком работы.
Воздушное отопление цеха
Описание работы воздушной системы
Нагрев воздуха тепловым генератором (газ, электричество, жидкое топливо) с последующим принудительным нагнетанием через воздушные каналы в отапливаемое помещение.
Плюсы
— Более быстрый в сравнении с водяным способ обогрева.
— Возможность одновременного обустройства приточной вентиляции.
— Нет риска замерзания сетей.
Минусы
— Активное движение воздуха способствует появлению сквозняков.
— Если внутрицеховая атмосфера загрязнённая (дымы, пыль, пары) – вредности будут расплываться всему помещению.
— Шум, вызываемый работой вентиляторов.
— Проложенные воздуховоды, могут занимать полезную площадь.
— Выраженная стратификация воздуха – вверху тепло, внизу прохладно.
Для каких цехов эффективно?
Не имеющих строгих ограничений к качеству внутреннего воздуха, высотой до 8 метров
Инфракрасное отопление цеха
Описание работы лучистой системы
Работает по принципу солнца. Излучение направленно греет нижние поверхности цеха, на высоте «рабочей зоны» – где люди и станки. В свою очередь нагретые поверхности, передают тепло окружающему воздуху.
Плюсы
— Высокий показатель энергосбережения, в сравнении с водяным и воздушным способом.
— Рациональный баланс температуры (максимальный показатель сохраняется вблизи пола).
— Быстрое ощущение тепла благодаря низкой инерционности возникает через несколько минут после включения ИКО.
— Возможность локального автономного обогрева зон, участков, рабочих мест, на площади цеха.
— Отсутствие жидкого теплоносителя исключает риск утечек, порывов и размораживания сетей.
— Естественный комфорт: тёплый пол и нет сквозняков.
— При работе ИКО не воспроизводится движение воздуха, поэтому нет активной циркуляции вредностей (дыма, паров, пыли, окислов).
Минусы
— Риск неравномерного распределения температуры, при ошибках в размещении излучателей.
— Ограничения в применении для зданий с определёнными категориями взрыво-пожарной опасности и степенью огнестойкости.
Для каких цехов эффективно?
Высотой от 10 метров и выше. Особенно эффективно для зданий с плохой теплоизоляцией стен и кровли.
Познавательная статья: Газовое инфракрасное отопление производства.
Существует два типа промышленных газовых инфракрасных излучателей: светлые и тёмные.
Они отличаются принципиальной конструкцией и воспроизводимой длиной электромагнитной волны.
При этом используют одинаковый способ передачи тепла – излучением.
Светлые (керамические):
— имеют единичную ТМ: от 5 до 60 кВт.
Тёмные (трубчатые):
— имеют единичную ТМ: от 10 до 120 кВт.
3.4. Воздушно-тепловые завесы
Обеспечивают дополнительное энергосбережение и сбалансированный микроклимат.
- Назначение:
– создать с помощью направленной струи барьер, разделяющий внешнюю и внутреннюю атмосферу.
- Цель:
– препятствовать проникновению холодного и (или) загрязнённого воздуха.
- Источники нагрева струи:
— газ, горячая вода, электричество.
Воздушно-тепловые завесы – логичный компонент в индустриальных системах обогрева.
Краткая статья: промышленные воздушные завесы на разных видах топлива.
4. Отопление цеха – этапы выбора
4.1. Сбор исходных данных:
- Площадь, высота, внутренний объём. Материалы ограждающих конструкций (стен, окон, крыши, пола). Кратность воздухообмена. Пожарная категория. Особенности производственных процессов. Доступные энергоносители.
4.2. Тепловой расчёт:
- Это документ, в котором обосновывается потребность энергии (Гкал) необходимой для теплоснабжения цеха.
4.3. Предварительный выбор способа обогрева:
Термозащита здания
Высота потолка
Варианты оборудования
Хорошо утеплённое
До 5 метров
Водяное, воздушное, электрическое.
Плохо утеплённое
От 5 до 10 метров
Воздушное или инфракрасное
Плохо утеплённое
Свыше 10 метров
Промышленные инфракрасные обогреватели
4.4. Экономическое сравнение:
- Предварительно рассчитайте капитальные затраты на строительство каждого из вариантов.
- Оцените расходы на содержание (стоимость энергоресурсов, обслуживающий персонал, сервис).
4.5. Примите решение
Основываясь на нейтральном сравнении энергоэффективности и капитальных затрат рассматриваемых вариантов.
5. Типичные ошибки при выборе системы отопления цеха
№ 1. Некорректный теплотехнический расчёт приводит к внедрению мощности, не соответствующей требованиям (недостаточной или избыточной).
№ 2. Отказ от установки воротных воздушных завес повысит потребление энергоресурсов, ввиду необходимости компенсации потерянного тепла.
№ 3. Намерение отопить крупноразмерный цех с плохо утеплёнными ограждающими конструкциями, конвективной системой. Результат такого решения приведёт к ощутимому перепаду температур у пола и потолка, а как следствие – нерациональным энергозатратам.
Заключение
Ввиду износа теплогенерирующего оборудования и роста цен на энергоносители, доля затрат на отопление становится всё более ощутимой для предприятий разных отраслей.
Внедрение современных энергосберегающих систем – это повышение конкурентоспособности, благодаря снижению затрат на отопление, учитываемых при формировании себестоимости выпускаемой продукции.
Отопление цеха. Этапы выбора.
Подытожим:
— Сравните бюджет на строительство и эксплуатационные расходы нескольких вариантов обустройства теплоснабжения. Принимайте решение, основанное на цифрах. Обращайте внимание на комбинированные решения. К примеру: высокое здание цеха обогревается инфракрасными излучателями, небольшие производственные помещения – воздушными теплогенераторами, административно-бытовые – мини-котельной, а в проёмах въездных ворот – воздушные завесы.