- Преимущество калориферов КСк перед водяными системами отопления при обогреве производственных помещений
- Содержание
- Принцип работы централизованного водяного отопления производственных помещений
- Исходные данные для сравнения калориферов и водяных радиаторов
- Заключение
- Volcano, отопление «цеха» тепловентиляторами
- ОТОПЛЕНИЕ ЦЕХА
- ОТОПЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕХОВ
- Важные характеристики помещения при отоплении тепловентиляторами Volcano
- Воздушная система отопления Volcano для производства
- Преимущества перед радиаторами и критерии выбора калориферов отопления
- Эффективность использования калориферов вместо радиаторов отопления
- Устройство и принцип действия
- Критерии выбора калориферов
- Водяной, электрический или паровой
- С вентилятором или без него
- Форма и материал трубок
- Минимально необходимая мощность
- Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
- Классические КСк-3 и КСк-4
- Тепломаш серий TW и MW
- Ballu BHP-W3
Преимущество калориферов КСк перед водяными системами отопления при обогреве производственных помещений
Содержание
Обустройство отопительной системы промышленных зданий является необходимым мероприятием, обеспечивающим круглогодичное выполнение предприятиями своих задач и обязательств перед заказчиками. Система отопления производственного помещения выполняет следующие функции:
- обеспечение комфортных условий труда работникам, что позитивно отражается на их работоспособности;
- защиту оборудования от переохлаждения, чтобы не допустить его поломок или сбоев в качестве работы.
Стоимость обогревающей системы зависит от ее типа, используемого теплоносителя и соответствующего оборудования. Оптимальное решение по обустройству обогрева цехов позволит сэкономить значительные средства. С этой целью на этапе выбора делаются простейшие прикидочные расчеты для сравнения технико-экономических показателей различных отопительных систем и приборов.
Принцип работы централизованного водяного отопления производственных помещений
Чаще всего для обогрева производственных помещений используются системы централизованного отопления. Источник тепла располагается за пределами производственной территории. Теплоносителем для отопительных приборов, установленных в помещении, например, в цехе, может служить пар, вода или воздух, которые подаются в цех по системе трубопроводов или воздуховодов. В случае применения водяного отопления источником теплового ресурса может служить местная (заводская) котельная либо магистраль центрального отопления от ГРЭС. По сети трубопроводов горячая вода поступает на территорию цеха и отдает свое тепло обогревающим приборам – радиаторам, регистрам или калориферам.
Сопоставим условия теплообмена при использовании радиаторов и калориферов.
- Радиаторы и регистры водяного отопления нагреваются теплом циркулирующего через их объем первичного теплоносителя (им является горячая вода тепломагистрали),и передают его окружающей воздушной среде посредством конвективных воздушных потоков и теплового излучения от своей нагретой поверхности.
- В работе калорифера используется теплообмен между двумя рабочими средами:
- первичным теплоносителем – горячей водой тепломагистрали;
- вторичным теплоносителем – воздухом.
Нагрев воздуха в воздухонагревателе осуществляется путем отдачи тепла от горячей воды (первичный теплоноситель) холодному воздуху (вторичный теплоноситель). Чем больше величина разницы температур теплоносителей, тем эффективнее протекает теплообмен.
Исходные данные для сравнения калориферов и водяных радиаторов
Уточним корректность используемой методики. Схемы трубопроводной обвязки до подключения внутри цеха к радиаторам или воздухонагревателю абсолютно идентичны. На рис. ниже представлена схема обвязки калорифера. Не вдаваясь в расшифровку позиций схемы, укажем, что в случае радиаторного отопления вместо теплообменника будет подключен радиатор или регистр.
Значит, сравнивая стоимость тепловых приборов разных типов, можно сопоставлять и расходную часть по их внедрению в состав обогревающей системы.
Проведем сравнительный расчет по определению потребного количества водяных радиаторов и калориферов типа КСк для создания приемлемых температурных условий в небольшом цехе размерами 25 м на 10м высотой потолка 6 метров.
Площадь помещения составляет 250 кв.м.
Используем упрощенный расчет для определения количества секций радиаторов. Согласно установленным нормам СНиП на отопление жилых помещений на каждые 10 кв.м необходимо обеспечивать поступление 1 кВт мощности радиаторов.
Для отопления помещения в первом приближении необходима тепловая мощность:
Q= 250/10=25 кВт. По рекомендациям увеличиваем на 15%, то есть Q=29 кВт.
Воздухонагреватели и радиаторы/регистры поставлены в одинаковые условия:
- теплоноситель – горячая вода;
- теплотрасса от источника горячего водоснабжения – одна и та же.
Получается, что для сравнения стоимостной составляющей нужно только определиться с количеством секций или регистров. Все остальные условие идентичны.
- Определяем потребное кол-во чугунных радиаторов.
Радиатор МС-140-500 имеет тепловую мощность 140 Вт=0,14 кВт.
Для 29 кВт потребное количество секций составляет 29/0,14 = 207 шт.
По цене 500 руб. за секцию стоимость радиаторного комплекта составит 103 500 руб.
- 1 метр трубы диаметром 75 мм обогревает 0,37 м2;
- 1 метр трубы диаметром 160 мм обогревает 0,77 м2;
Для площади 250 кв. м получается потребное количество трубы диам. 160 мм:
N =250/0,77 = 324 п.м.
Расценки на трубы диам. 160 мм – 850 руб/п.м
Стоимость труб на регистры Ц= 324 х 850 = 275 400 р.
Выбираем водяной калорифер КСк
На нашем сайте в разделе водяных калориферов из таблицы подыскиваем калорифер КСк с тепловой мощностью в районе 29 кВт.
Наиболее близок по показателю тепловой мощности калорифер модели КСк 2-2 02ХЛЗМ мощностью 31,0 кВт производительностью 2500 куб.м/час. Его стоимость составляет 6671 руб.
Кроме тепловой мощности оценим кратность воздухообмена, который обеспечивает данный калорифер.
Объем помещения составляет: V=250х6=1500 куб.м.
Значит, калорифер обеспечивает практически полуторную кратность обновления воздуха. При наличии в цехе приточной вентиляции это гарантирует нормальное потребление воздуха работниками цеха.
Заключение
На приведенном примере показано, что использование водяных калориферов моделей КСк для отопления производственных помещений намного дешевле и эффективнее по сравнению с радиаторными секциями.
Воздухонагреватели представляют достойную альтернативу другим системам обогрева производственных и складских площадей благодаря доступной цене и высокой степени ремонтопригодности. Калориферы отечественного производства обеспечивают длительный ресурс безаварийной работы при интенсивной эксплуатации.
© 2004-2021 ГК «СТИГМАШ» — изготовление, монтаж и
комплексная поставка промышленного оборудования
Volcano, отопление «цеха» тепловентиляторами
ОТОПЛЕНИЕ ЦЕХА
ОТОПЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕХОВ
Современный производственный процесс – это многоплановая задача, в которой нужно учитывать все факторы. Помимо подбора станков оборудования и квалифицированных работников, следует уделить особое внимание поддержанию оптимальной температуры в помещении как летом, так и в зимний период. Отопление производственных помещений (помещений цеха) – самая сложная задача среди задач отопления помещений разных типов. В производственном цехе важно создать правильный микроклимат, для рабочих зон, зон отдыха, зон погрузки и предварительного хранения товара.
Для этого нужно разработать системы и схемы отопления цехов: сварочного, столярного, производственного и прочих.
Важные характеристики помещения при отоплении тепловентиляторами Volcano
Площадь промышленного производственного здания – может быть десятки тысяч квадратных метров. Высота производственного помещения обычно составляет 4-7м, а в строениях времен советской постройки высота доходит до 12м.
Отапливать весь этот объем – крайне затратно, при том что зона, где непосредственно проходит рабочий процесс (находятся работники, персонал) не певышает 3м. Эту полезную зону и требуется отапливать.
При составлении монтажной схемы отопления Volcano мебельного цеха, литейных, кузнечных, прессовых цехах на машиностроительных предприятиях массового производства или других производственных площадей нужно учитывать такие параметры для оптимального температурного режима в помещении:
- Площадь и высота потолков. Если расстояние от пола до кровли более 3 метров, то обычные биметаллические конвекционные (водяные, воздушные) системы будут неэффективны. Это объясняется большим объемом помещения и инерционностью нагрева от батарей и регистров;
- 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. Лучше всего применять источники тепла, которые будут поддерживать комфортный уровень температуры во всех зонах цеха;
- Требования к температурному режиму в цехе. Например, отопление мебельного производства должно иметь максимально стабильную температуру на всей площади, тогда как в помещениях по обработке металла – комфортная температура нужна только местно для работников.
Отопление такого помещения с помощью системы обычных регистров, биметалических радиаторов, не говоря уже о экзотических видах ИК отопления, пленочного отопления и пр. – не рентабельно и очень дорого.
Начиная с 2002г. современное отопление производственных и промышленных цехов на практике реализуется с помощью систем воздушного отопления тепловентиляторами Volcano.
Воздушная система отопления Volcano для производства
Принцип работы водяных калориферов подобен принципу работы дизедбных и электрических тепловых пушек. Холодный воздух помещения, в результате нагнетания его вентилятором, проходит через корпус калорифера и подогревается, за счет теплоносителя проходящего по теплообменнику калорифера, выходит в помещение через регулируемые жалюзи калорифера.
При этом, в отличие от электрических тепловых пушек использующих только электрическую энергию, в воздухе проходящем через корпус калорифера не происходит сжигание кислорода, в результате чего для отопления производственных, промышленных, складских и другого вида нежилых помещений он может использоваться круглосуточно.
Для нагрева воздуха в больших помещениях лучшим решением будет применение тепловентиляторов VOLCANO.
Тепловентиляторы Volcano в автоматическом режиме могут поддерживать заданную температуру воздуха без вмешательства человека. Они способны распределять тёплый воздух в заданном направлении.
Основные плюсы теплокалориферов Volcano:
- Большая тепловая мощность;
- Оптимальная, регулируемая дальность струи;
- Быстрый и простой монтаж;
- Не высокая стоимость (по сравнению с регистрами, и др. от. приборами);
- Низкие эксплуатационные затраты (стоимость угля, значительно дешевле, небольшое энергопотребление);
- Высокий КПД системы.
Тепловентиляторы наиболее эффективно использовать для отопления: производственных помещений (заводы, производства, цеха, автосервисы), складов и супермаркетов, торговых комплексов, теплиц, ангаров, спортивных объектов, гаражей и мастерских.
Отопление производства тепловентиляторами Наверное самый распространенный тип отопительного прибора для отопленя производственных помещений. Основные его плюсы заключаются в простоте конструкции, стоимости оборудования и материалов, простоте монтажа и удобстве эксплуатации. Тепловентилятор — представляет собой отопительный прибор конвекционного типа, отапливающий помещение склада или цеха за счет прохождения нагреваемого воздуха через радиатор с горячей водой с помощью встроенного вентилятора. Использование тепловентиляторов наиболее обоснованно в помещениях, где при отоплении складкого либо промышленного помещения не требуется поддержание точных температур при отоплении во всем объеме помещения склада или цеха(разница до 5 градусов в разных точках помещения — к примеру под тепловентилятом при отоплении склада получается более высокая температура, чем в нескольких метрах от него) и допускается большая подвижность воздуха. В качестве примеров отопления, где часто используются тепловентиляторы можно привести отопление складов, отопление логистических центров, отопление цехов механических производств без вредных выбросов (тепловентилятор перемешивает воздух в помещении и как следствие перемешивает и вредные выбросы), отопление теплиц. Мощность промышленного вентилятора как правило составляет 20-100 кВт, что позволяет отопить большие площади при минимальных затратах на монтаж и на оборудование (для сравнения средняя мощность отопительной батареи, уставновенной в квартиве 0,5-1,5 кВт). При решении принять систему отопления производства на тепловентиляторах, следует учитывать, что для помещений с выделением вредностей расстановка тепловентиляторов должна быть приятна с учетом расстановки местных отсосов и очагов выделения вредностей.
Преимущества перед радиаторами и критерии выбора калориферов отопления
Калориферы отопления – это агрегаты, служащие для быстрого нагревания воздуха в сооружениях с большими пространствами: производственных цехах, торговых центрах, спортивных и выставочных залах, а также для создания тепловых завес у ворот и оазисов с местным обогревом в нужных местах внутри таких зданий.
Конструкция калорифера объединяет в себе три принципа обогрева:
- теплообменник с ускоренным съемом тепла с нагретой поверхности и обдувом свежим воздухом от вентилятора;
- конвектор, организующий движение потока нагретого воздуха вверх и забор охлажденного воздуха снизу;
- излучатель, который, имея повышенную температуру, греет более холодные поверхности излучением тепла.
Устройство представляет собой сеть трубок в которых циркулирует теплоноситель. Через эту сеть вентилятор прогоняет воздух, нагревающийся от соприкосновения с поверхностью тепловых элементов. Во всех подобных системах важна площадь поверхности съема тепла: чем она больше, тем теплоотдача калорифера эффективнее. С этой целью на трубки устанавливаются пластины более сложной формы или навивается проволока. Проходящий по трубкам теплоноситель греет пластины и воздух между ними до заданной температуры, а вентилятор выносит его в помещение.
Читайте в статье
Эффективность использования калориферов вместо радиаторов отопления
Циркулирующий по радиаторам водяного отопления теплоноситель, передает тепловую энергию окружающему воздуху путем теплового излучения, а также посредством движения конвекционных потоков нагретого воздуха вверх, поступления остывшего воздуха снизу.
Калорифер, кроме этих двух пассивных способов передачи тепловой энергии, прогоняет воздух через систему нагретых элементов с гораздо большей площадью и интенсивно передает им тепло. Оценить эффективность калориферов и вентиляторов позволить простой расчет стоимости установленного оборудования для одних и тех же задач.
Пример отопления калориферами помещения сервиса технического обслуживания автомобилей.
Например, необходимо сравнить стоимость радиаторов и калориферов для отопления выставочного зала автосалона с учетом выполнения норм СНИП.
Теплотрасса одна и та же, теплоноситель одной температуры, обвязку и монтаж при упрощенном расчете затрат на основное оборудование можно не учитывать. Для несложного расчета берем известную норму 1 кВт на 10 м 2 отапливаемой площади. Зал площадью 50х20 = 1000 м 2 минимально требует 1000/10 = 100 кВт. С учетом запаса в 15% расчетная минимально необходимая теплопроизводительность отопительного оборудования – 115 кВт.
При использовании радиаторов. Берем одни из наиболее распространенных биметаллических радиаторов Rifar Base 500 x10 (10 секций), одна такая панель выдает 2,04 кВт. Минимально необходимое количество радиаторов составит 115/2,04 = 57 шт. Сразу стоит учитывать, что разместить в таком помещении 57 радиаторов неразумно и практически невозможно. При цене прибора на 10 секций в 7 000 рублей, затраты на покупку радиаторов составят 57*7000 = 399 000 рублей.
При отопления калориферами. Для отопления прямоугольной площади с целью равномерного распределения тепла делаем подбор из 5 водяных калориферов Ballu BHP-W3-20-S производительностью 3200 м 3 /час каждый с близкой суммарной мощностью: 25*5 = 125 кВт. Затраты на оборудование составят 22900*5 = 114 500 рублей.
Изначальная стоимость калориферов практически в 4 раза меньше, чем покупка эффективных биметаллических радиаторов.
Сравнивая по цене установленные мощности радиаторов и калориферов, в расчете нужно учесть, что одним из главных показателей стандартных калориферов является производительность теплого воздуха. При высоте потолка 6 метров в нашем примере, объем выставочного зала составит 1000*6 = 6 000 м 3 . Пять калориферов производительностью в 3200 м 3 /час почти три раза за час обновят воздух в зале, что обеспечат его нормальное качество для работников и посетителей не только по температуре, но и по составу.
Основная область применения калориферов – организация отопления помещений с большими пространствами для движения воздуха:
- производственные цеха, ангары, склады;
- спортивные залы, выставочные павильоны, ТРЦ;
- сельскохозяйственные фермы, теплицы.
Компактное устройства, позволяющие быстро нагревать воздух от 70°C до 100°C, легко встраиваемые в общую систему автоматического управления отоплением целесообразно использовать в сооружениях с надежным доступом к теплоносителю (воде, пару, электроэнергии).
Теплоотдача радиаторов отопления: сравнение показателей и способы расчета
Преимуществами водяных калориферов являются:
- Высокая рентабельность использования (низкая стоимость оборудования, высокая теплоотдача, легкость и дешевизна монтажа, минимальные эксплуатационные расходы).
- Быстрый нагрев воздуха, легкость изменения и локализация потока тепла (тепловые завесы и оазисы).
- Надежность конструкции, легкость автоматизации и современный дизайн.
- Безопасность в применении даже в зданиях с повышенной опасностью.
- Крайне компактные размеры при высокой теплопроизводительности.
Недостатки этих приборов связаны со свойствами теплоносителя:
- При температуре ниже нуля, калорифер легко заморозить. Не слитая вовремя вода из трубок может их порвать в случае отключения от магистрали.
- При применении воды с большим количеством примесей тоже можно вывести прибор из строя, поэтому использование в быту без фильтров и подключение к центральной системе – нецелесообразны.
- Стоит отметить, что калориферы сильно сушат воздух. При использовании, например, в выставочном зале, необходима увлажняющая климатическая техника.
Устройство и принцип действия
Калорифер способен поднять температуру проходящего через него воздушного потока на 110 градусов используя входящий воздух отрицательной температуры (до -25°С). Подключение таких приборов к источнику теплоснабжения происходит до коллектора внутренних теплосетей, чтобы не снижать температуру теплоносителя системы. Электрические и паровые калориферы подключаются по параллельной схеме, а водяные – по последовательной.
Принцип работы водяного калорифера состоит в следующем:
- Вода из магистрали отопления с температурой от +80°С до 180°С поступает в блок тепловых элементов, расположенных горизонтально. Каждый тепловой элемент представляет собой стальную, алюминиевую, биметаллическую или медную трубку.
- Трубки нагревают воздух внутри прибора.
- Вентилятор, встроенный в агрегат, забирает воздух из помещения или с улицы и продувает его через тепловые элементы, обеспечивая движение горячего воздуха внутрь помещения.
Стандартный водяной калорифер с вентилятором.
Конструктивно ряды горизонтальных тепловых элементов по торцам стянуты в секции прямоугольного или (реже) круглого сечения боковыми крышками в виде швеллеров. Собранная такими способом многоходовая конструкция является элементом наращивания мощности калорифера, который включает в себя несколько рядов таких секций.
Патрубки входа и выхода водяных многоходовых калориферов размещены с одной стороны для обеспечения слива воды самотеком при необходимости. Водяные приборы отопления могут оснащаться различными системами управления, защиты и сигнализации в зависимости от потребностей заказчика.
Критерии выбора калориферов
При выборе калорифера, помимо теплопроизводительности, производительности по объему воздуха и поверхности теплообмена, необходимо определиться с критериями, перечисленными ниже.
Водяной, электрический или паровой
Изначально вид калорифера определяет теплоноситель: горячая вода, пар или электроэнергия.
Водяной калорифер, подключенный к системе теплоснабжения, делает ее надежнее и экономичнее, чем электрический. Эти приборы наиболее широко используются в названых выше областях применения.
Паровые приборы КПСк во многом схожи с водяными калориферами. Главное отличие – в трубки нагревательных элементов подается водяной пар с температурой +190 °С. Их использование обосновано экономически там, где пар идет в технологии для производства и его избыток можно применить для обогрева помещений (ТЭЦ).
Там, где нет надежных источников горячей воды и пара вполне разумно применение электрических калориферов. Они просты в монтаже, легки в управлении и автоматизации, не боятся низких температур окружающего воздуха. Несмотря на большие эксплуатационные расходы на нагрев ТЭНов из-за дороговизны электроэнергии и стоимости самого оборудования, электрические калориферы востребованы как канальные нагреватели.
С вентилятором или без него
Основная задача калорифера с вентилятором – создание теплого воздушного потока для обогрева помещения. Прогонять воздух через пластины трубок – это функция вентилятора. В случае нештатной ситуации с отказом вентилятор, циркуляция воды через трубки должна быть прекращена.
При отсутствии вентилятора возможности калорифера ограничены, такие приборы сегодня неэффективны и лишь незначительно превосходят радиаторы. В сущности, они становится конвектором, создающим конвекционные потоки и тепловое излучение.
Форма и материал трубок
Основа нагревательного элемента калорифера – стальная трубка из которой собрана решетка секции. Существуют три варианта конструкции трубок:
- гладкотрубные – обычные трубки расположены рядом друг с другом, теплоотдача наиболее низкая из возможных;
- пластинчатые – на гладкие трубки напрессованы пластины для увеличения площади теплоотдачи.
- биметаллические – стальные или медные трубки с навитой, сложной по форме алюминиевой лентой. Теплоотдача в этом случае наиболее эффективна, медные трубки более теплопроводные.
Минимально необходимая мощность
Для определения минимальной мощности нагрева можно использовать довольно простой расчет, приведенный в сравнительном расчете между радиаторами и калориферами ранее. Но поскольку калориферы не только излучают тепловую энергию, но и прогоняют воздух вентилятором, есть более точный способ определения мощности с учетом табличных коэффициентов. Для автосалона с размерами 50х20х6 м:
- Объем воздуха автосалона V = 50*20*6 = 6 000 м 3 (нужно нагреть за 1 час).
- Наружная температура Tул = -20⁰C.
- Температура в салоне Tком = +20⁰C.
- Плотность воздуха, p = 1,293 кг/м 3 при средней температуре (-20⁰C +20⁰C)/2 = 0. Удельная теплоемкость воздуха, с =1009 Дж/(кг*K) при температуре снаружи -20⁰C — из таблицы.
- Производительность по воздуху G = L*p = 6 000*1,293 =7 758 м 3 /час.
- Минимальная мощность по формуле: Q (кВт) = G/3600*c*(Tком – Tул) = 7758/3600*1009*40 = 86,976 кВт.
- С учетом запаса мощности в 15% минимально необходимая теплопроизводительность = 100,02 кВт.
Для относительно точных расчетов существует множество методов. Но для конкретных проектов лучше обращаться к теплотехникам или в специализированные компании.
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
Среди калориферов для промышленных цехов на рынке в основном отечественное оборудование: вполне качественное, адаптированное к воде и приемлемое по цене. На бытовом же уровне, для частного дома, проявляют себя европейские производители.
Классические КСк-3 и КСк-4
Водяные калориферы с тепловыми элементами из трубок с биметаллическим и алюминиевым оребрением спирально-накатным способом. Используется для подогрева воздуха водой с температурой до +190°С, подаваемой циркуляционными насосами под давлением до 1,2 Мпа (12 бар). Диапазон производительности по воздуху от 2000 до 2500 м 3 /час, по теплу для КСк-3 – от 37 до 556,4 кВт; для КСк-4 – от 43,4 до 648,1 кВт. Главным преимуществом является доступная в виду несложной конструкции, отечественного производства и простейшего внешнего вида цена.
Стоимость: от 9 000 руб.
Тепломаш серий TW и MW
Водяные калориферы Тепломаш КЭВ TW/MW с диапазоном мощностей по теплу от 3,1 до 31 кВт и производительностью по воздуху от 600 до 3000 м 3 /час для TW; для MW мощность по теплу от 11,7 до 120 кВт, по воздуху от 3000 до 7000 м 3 / час. Температура теплоносителя до +150°C, рабочая температура окружающего воздуха: от -10°C до +40°C. Серия TW выполнена в металлическом, а MW в пластиковом корпусе.
Стоимость: от 18 000 руб.
Ballu BHP-W3
Бытовые водяные тепловентиляторы с однорядным медно-алюминиевым теплообменником (W) для экономного обогрева с тремя режимами работы. Температура теплоносителя до +150°C, максимальная тепловая мощность – 24,55 кВт, нагрев воздуха до +23°C. Пластиковый корпус (навесной или настенный), привлекательный дизайн, низкий уровень шума. Разработка нидерландская, производство КНР. Это один из лучших вариантов как для бытовых нужд, так и для промышленного сектора, когда бюджет не ограничен.