Как эффективно отопить складские помещения

Чтобы выпускаемая продукция не теряла своих качеств необходимо создать оптимальные условия для ее хранения в складском помещении. В создании подходящего микроклимата важную роль играют не только вентиляция и уровень влажности, но и комфортная температура в здании.

В связи с этим рекомендуется организовать эффективное отопление склада, позволяющее поддерживать необходимую температуру в холодное время года.

Типы отопления

Основным критерием для выбора той или иной системы являются противопожарные нормы, санитарно-гигиенические и технологические требования.

Централизованное

Как правило, отопление складских зданий осуществляется с помощью централизованного отопления. Особенностью подобной системы является расположение источника тепла за пределами обогреваемых помещений.

Центральная система отопления

В зависимости от типа применяемого теплоносителя выделяют паровые, водяные, воздушные и комбинированные системы обогрева склада. Такие же типы теплоснабжения применяются и для обогрева производственных цехов или ангаров.

Принудительное

В зависимости от способов перемещения теплоносителя, выделяют два типа отопительных систем. Одной из них является принудительная циркуляция, для чего используются определенные механические приборы – вентиляторы и насосы.

Схема принудительного отопления

Естественное

Есть также системы обогрева производственных зданий с естественной циркуляцией. В таком случае отопление склада или цеха основано на принципе разности плотностей теплого и охлажденного теплоносителей (воздуха или воды).

Схема естественного отопления

Характеристики помещения

Выбирая систему отопления, следует обращать внимание на некоторые характеристики здания. Прежде всего, необходимо учитывать высоту потолка и площадь строения. Если высота от пола до потолка более 3 м, то не рекомендуется применять водяные системы, т.к. они неспособны обеспечить необходимую температуру в больших помещениях.

Вторым важным показателем является теплоизоляция. Утепленные стены и потолок значительно сэкономят средства, затраченные на отопление цеха или склада. Если нет возможности избежать теплопотерь, рекомендуется использовать источники тепла, обогревающие определенные рабочие зоны.

Также следует учитывать технологические температурные требования к хранению сырья или продукции.

Разновидности теплосистем

Существует несколько видов современных отопительных систем, способных быстро и эффективно обеспечить склад, цех или ангар теплом. Все они должны соответствовать нескольким критериям: пожаробезопасность, высокая мощность, экономичность. Подробное описание достоинств и недостатков систем теплоснабжения поможет сделать правильный выбор.

Паровая

В качестве теплоисточника применяется водяной пар. Запрещено использовать в помещениях, где могут выделяться горючие газы или пары. Основными достоинствами такого способа являются:

• быстрый прогрев теплотрассы;
• компактность оборудования;
• низкое давление в теплосети;
• незначительные потери тепла в теплообменниках.

Однако отопление склада паром имеет и существенные недостатки:

• трубопроводы подвержены коррозии;
• температура теплоносителя должна быть не меньше 100° C;
• большие теплопотери в трубах.

Водяная

Оптимальный вариант для небольших производственных зданий, площадью до 250 м². Именно так чаще всего делают отопление цеха деревообработки. Во-первых, водяное отопление обеспечивает равномерный прогрев всего пространства цеха и поддерживает постоянную температуру воздуха, что очень важно для такого материала, как древесина.

Во-вторых, отходы деревообрабатывающей промышленности можно использовать в качестве топливного материала. Кроме того, система позволяет при необходимости организовать горячее водоснабжение.
Но есть и отрицательные моменты:

• для максимального обогрева нужно использовать трубы больших диаметров;
• воздух в помещении прогревается медленно;
• сложный и дорогостоящий монтаж.

Воздушная

Представляет собой сеть разветвленных каналов, по которым перемещается нагретый воздух. Воздушное отопление цеха происходит следующим образом.

Через специальное оборудование, включающее в себя фильтры и вентиляторы, производится забор наружного воздуха. Поступающие воздушные массы нагреваются в специальной электрической или газовой установке. Далее горячий воздух распределяется по всем рабочим зонам здания с помощью разветвленной канальной системы.
Система получила высокую популярность благодаря своим преимуществам:

• отсутствие радиаторов и теплоносителя, что значительно снижает теплопотери;
• КПД – до 95%;
• совместимость отопительного контура с вентиляционным;
• возможность настройки температурного режима.

Водяные инфракрасные панели

На сегодняшний день известен еще один весьма выгодный способ, с помощью которого можно обустроить отопление ангара или любого другого большого помещения подсобного типа – использование водяных ИК панелей.

В данном случае жидкость-теплоноситель нагревается до 160 °C и поступает в излучающие трубки, расположенные под потолком. Инфракрасный излучатель эффективно рассеивает тепло по всему объему отапливаемого помещения. Таким образом, оборудование функционирует не на конвективном, а на лучистом принципе.

Уникальность подобного оборудования заключается в том, что воздух в помещении не нагревается. Обогреву подлежат различные типы поверхностей, в том числе поверхность оборудования, товаров, стеллажей, стен, полов, потолков и даже людей, находящихся в помещении.

С помощью водяных ИК панелей можно эффективно организовать отопление цеха, в котором выполняются сварочные, столярные и другие производственные работы.

В таком случае целью метода является не обогрев самого помещения или сырья, а обеспечение теплом рабочего персонала.

Основные достоинства

• быстрая и простая установка необходимого оборудования;
• возможность обогрева определенных локальных зон складских помещений;
• минимальные тепловые потери;
• долговечность, надежность и безопасность;
• дополнительные функции шумопоглощения, освещения и вентиляции.

К тому же отопление склада, цеха или ангара посредством такого излучателя является экономически целесообразным процессом, так как экономия достигает 50%, если проводить параллели с прочими методами отопления складского хозяйства.

Способы отопления склада

Отопление складских помещений, ангаров, хранилищ и других аналогичных им строений значительно отличается от отопления, скажем, жилых домов – важную роль играют как габаритные размеры помещения, так и особые требования, предъявляемые к условиям внутреннего микроклимата.

В частности, обычно требуется отапливать не весь склад, а лишь определённые рабочие зоны и места хранения груза, причём, температурно-влажностный уровень в таких зонах может быть совершенно разным. В связи с этим к вопросу отопления склада необходимо подойти с максимальной ответственностью – чтобы иметь возможность в полной мере использовать функциональные возможности помещения.

Стандартное водяное отопление, с которым хорошо знаком любой из нас, малопригодно для нагрева воздуха в таком просторном помещении – нагретые воздушные массы просто будут подниматься вверх, в никоим образом не используемые зоны. Соответственно, значительно вырастут расходы – при минимальной полезной отдаче. Итак, какую же систему отопления склада использовать? Попробуем разобраться.

Способы отопления склада

Для нагревания воздуха в складском помещении используются следующие отопительные системы:

• централизованные водяные;
• воздушные;
• лучистые.

В первом случае обогрев происходит за счёт горячей воды, движущейся по системе водопроводных труб и нагревающей радиаторы. Вода поступает из центральной отопительной системы; в зависимости от условий хранения возможен нагрев в котельной, если таковая есть, а также при использовании специальных электрических приборов.

Применяется только в малых складах с невысокими потолками из-за причин, уже описанных выше; также данная система не слишком популярна из-за сложности монтажа, а также большого количества занимаемого пространства, что не позволяет использовать площадь склада с максимальной эффективностью (главным образом это касается торговых складов и баз, на которых используются стеллажные конструкции).

Воздушные системы отопления

Значительно более популярным является воздушное отопление склада, которое впервые начало применяться ещё в семидесятые годы прошлого века и эффективно совершенствуется по сей день. Данные системы не взаимодействуют с какими-то внешними источниками, а нагрев воздуха в помещении обеспечивается работой тепловых генераторов и калориферов – водных и паровых.

Нагретый воздух поступает по коллекторам коробчатой конструкции в те помещения, где необходимо поддерживать определённый температурный режим. Для уменьшения или увеличения воздушного потока используются специальные регулируемые створки или жалюзи.

Такой способ также имеет некоторые недостатки, хотя их и меньше, чем у предыдущей системы. Тем не менее, воздушная система является одной из наиболее часто используемых при отоплении складов благодаря простоте установки и сравнительно низкой стоимости оборудования.

Лучистые системы отопления

Лучистое отопление ещё более экономично и просто в установке и применении, чем воздушное. Работа инфракрасных нагревателей не способствует возникновению пыли, а также не сушат воздух. Принцип действия такой системы крайне прост – как и лучи солнца, элементы данной системы нагревают не воздух, а объекты, на которых они направлены – пол, стены, предметы – а те, в свою очередь, отдают часть полученного тепла окружающей среде.

Это наиболее удобно в тех случаях, когда требуется нагрев определённой зоны небольших размеров; сами светильники легко монтируются на высоте 1,5-2 метра от пола, а концентрация выделяемых тепловых частиц может регулироваться.

В зависимости от микроклимата, поддерживаемого внутри складского помещения, используются «светлые» и «тёмные» инфракрасные нагреватели. Выделению тепла в них способствует природный либо сжиженный газ. Обогреватели могут как монтироваться непосредственно в стены или стенные ниши, так и входить в состав целых излучающих панелей, располагающихся вдоль всей длины здания. Также выпускаются переносные модели, использующиеся в условиях невозможности монтажа отопительной системы. В зависимости от габаритов они могут быть как ручными, так и размещаться на специальных колёсных установках.

«Светлые» инфракрасные нагреватели отличаются крайне высокой температурой – поверхность горелки может нагреваться до 900 градусов. «Тёмные» обеспечивают меньший нагрев – только до 500 градусов – но при этом оснащаются специальными отражателями, которые позволяют рассеивать тепловые частицы и, тем самым, обеспечивать нагрев значительно больших площадей. Различаются они и по конструкции – первые представляют из себя цельную керамическую плитку (её нагрев и производит инфракрасное излучение), вторые же представляют из себя трубную конструкцию с внешним термостойким покрытием, внутри которой и происходит процесс горения газа.

Наиболее универсальным типом инфракрасных обогревателей являются излучающие панели, широко распространённые в большинстве складов типового хранения и стандартными нормами пожаробезопасности. Также их удобно использовать для кондиционирования воздуха – при подключении парогенератора. Пар при этом может нагреваться почти до 200 градусов, что способствует значительному увеличению кратности воздухообмена внутри помещения.

Таким образом, можно сказать, что на сегодняшний день лучистые обогреватели обоих типов представляют из себя наилучшие варианты отопительных систем – производительные, экономичные и удобные. Тем не менее, нужно упомянуть о следующих ограничениях использования данных агрегатов:

Расчет мощности котла для складских и производственных помещений

Подготовка проекта отопления склада в первую очередь включает в себя технологический расчет мощности котла. Для чего необходим данный расчет и из чего он состоит?

В первую очередь необходимо брать в расчет следующие характеристики склада:

• Температурные режимы в любой части помещения;
• Тип объекта (склад, производственный цех, бескаркасный ангар);
• Кол-во точек подачи горячего водоснабжения;
• Габариты стен, окон, крыши, ворот, дверей склада;
• Конструкцию утепляющих материалов для стыков стен и т.д.

Необходим данный расчет:

• Для выбора отопительного оборудования;
• Для определения мощности котла;
• Для согласования в случае проведения газификации помещения

Итак, расчет минимально допустимой мощности котла для склада, можно определить с помощью упрощенной формулы:

Qт (кВт/час) = V*ΔТ*К/860, где:

Qт – тепловая нагрузка на складское помещение;

К – коэффициент теплопотерь склада;

V – объем помещения склада;

ΔТ – разница необходимых температур внутри и снаружи склада;

860 – кВт/час

Что включает в себя К (коэффициент теплопотерь)? Данный коэффициент напрямую зависит от конструкции склада и его теплоизоляции. Ниже приведены упрощенные значения данного коэффициента:

К=0,5-0,8 – повышенная теплоизоляция склада. Обшивка — сэндвич панель, конструкция склада включает небольшое кол-во оконных и дверных проемов, плитный тип фундамента. Утепленная кровля. Утепление стен: ППУ. Кол-во ворот: 2.

К=0,9-1,8 – теплоизоляция среднего уровня. Кол-во ворот: 3. Обшивка — сэндвич панель, конструкция склада включает среднее кол-во оконных и дверных проемов, свайно-винтовой тип фундамента. Утепление стен: минвата.

К=1,9-2,8 – низкий уровень теплоизоляции. Обшивка – профлист. Конструкция склада – упрощенная.

К=3-4 – отсутствие теплоизоляции.

Показатель разницы необходимых температур ΔТ можно принять исходя из климатических условий региона, а также уровня температур, которых необходимо достичь в складском помещении. По умолчанию данный показатель можно взять исходя из СНиП 2.04.05-91:

+17 — +20 °C – производственные цеха и ангары;

+18 °C – складские комплексы;

+5 °C – склады без постоянного обслуживания.

Приведём расчет минимальной мощности котельной установки необходимой для склада площадью — 1000 кв.м. и высотой потолков – 6 м. Склад построен на плитном виде фундамента, обшивка – сэндвич панели (толщина – 200 мм), теплоизоляция потолка отсутствует.

Qт (кВт/час) = V*ΔТ*К/860 =6000*18*0,9/860= 113,02 кВт

V – объем помещения склада 1000*6м = 6000 м3;

ΔТ –необходимая температура внутри склада 18 °C;

К – коэффициент теплопотерь склада — 0,9;

860 – кВт/час

Расчет по упрощенной формуле является примерным, и менее точным, поскольку упрощенная формула не включает в себя коэффициенты всех теплопотерь здания исходя из вида ограждающих конструкций, вида утепления складского помещения. Также, необходимо учитывать размер окон, наличие угловых помещений и потери через вентиляцию склада. Более точная формула расчета минимальной мощности котла для склада:

Qт (кВт/час) = (100 Вт\м2*S (м2) *К1*К2* К3* К4*К5* К6*)/1000, где:

S – площадь складского помещения;

Вт\м2 – удельная величина потерь тепла на одном квадратном метре склада, принимается в диапазоне 80-100 ватт/м2;

К1 – коэффициент потерь тепла через стены склада:

• При установленном тройном стеклопакете, принимать К1 = 0,8;
• Двойной стеклопакет К1 = 1;
• Стандартное остекление склада К1 = 1,3

К2 – коэффициент теплопотерь через стены здания:

• Толщина панели более 200 мм, К2 = 0,86;
• Толщина панели от 150 мм, К2 = 1;
• Низкая теплоизоляция, К2 = 1,3

К3 – коэффициент температуры воздуха вне склада в отопительный период, при

-35°C К3 = 1,4

-25°C К3 = 1,3

-20°C К3 = 1,2

-15°C К3 = 0,8

-10°C К3 = 0,7

К4 – коэффициент количества наружных стен склада:

4 стены К4 = 1,5

3 стены К4 = 1,3

2 стены К4 = 1,2

1 стены К4 = 1,1

К5 – коэффициент теплоизоляции мезонина и других помещений, которые расположены над отапливаемым:

— отапливаемый мезонин К5 = 0,8

— неотапливаемый мезонин К5 = 1

К6 – коэффициент высоты потолков.

4 метра К6 = 1,15

5 метров К6 = 1,25

6 метров К6 = 1,35

8 метров К6 = 1,55

10 метров К6 = 1,75

Произведем более полный расчет по указанной формуле:

Qт (кВт/час) = (100 Вт\м2*S (м2) *К1*К2* К3* К4*К5* К6) / 1000

Qт (кВт/час) = (100*1000*1*1*1,3*1,5*0,8*1,35) / 1000 = 210,6 кВт

S – площадь склада (1000 кв.м.)

К1 — теплопотери через окна (установлен двойной стеклопакет) К1 = 1;

К2 = теплопотери через стены (обшивка сэндвич-панель, толщина – 150 мм) К2= 1;

К3 = показатель температуры воздуха зимой -25°C К3 = 1,3;

К4 = количество стен, равно – 4, отдельно стоящее складское помещение К4 = 1,5;

К5 = в здании имеется отапливаемый мезонин, К5 = 0,8;

К6 = высота потолка склада – 6 м, соответственно К6 = 1,35;

Из расчета видно, что использование второй формулы является более точным при определении мощности котла для склада, поскольку в нее заложено большее количество параметров. Отметим, что к полученным данным необходимо добавлять небольшой запас по мощности, с целью увеличения срока эксплуатации оборудования. Используя указанные рекомендации по расчету, вы без труда сможете определить мощность котла для складского и промышленного объекта.