Рассчет мощности тепловой пушки для отопления склада 600 м2

Сразу отметим, что ориентируясь только на площадь помещения, тепловую пушку выбрать не удастся. Вам необходимо знать еще несколько параметров:

• во-первых, высоту помещения (чтобы подсчитать объем склада или площади его стен),
• во-вторых, температуру внутри помещения, которую Вам будет необходимо поддерживать с помощью тепловой пушки,
• в-третьих, среднюю температуру снаружи помещения (лучше брать в расчет температуру воздуха за самую холодную пятидневку по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»),
• в-четвертых, необходимо знать из каких слоев (материалов) возведены наружные стены помещения, сделаны пол и перекрытие, какую толщину имеет каждый слой, а также сколько окон и дверей есть в данном помещении (и их площадь).

Какие именно значения из вышеперечисленных Вам понадобятся зависит от метода расчета, который Вы выберете (о них чуть ниже). Объем помещения можно определить либо просто измерив и перемножив ширину, высоту и длину склада, либо посмотрев его в техническом паспорте на здание.

Знание температур снаружи и внутри помещения поможет подсчитать их разницу. Например, внутри помещения Вам нужна температура в +10 градусов, а снаружи зимой у Вас бывает в среднем до -20 градусов. Значит, разница температур составит: 10 + 20 = 30 градусов.

Учтите, что если на складе нет необходимости поддерживать одинаково высокую температуру по всей площади помещения, то в расчет включайте нижний предел температуры. В этом случае в складском помещении будет более выгодно (с точки зрения финансовых затрат) выделить с помощью утепленных перегородок небольшое пространство для сторожа (или другого работника склада), в котором установить дополнительный обогреватель, чем нагревать до температуры в 20 градусов весь склад.

Существует три метода подсчета необходимой мощности тепловой пушки для отопления помещения.

Первый метод основан на использовании приблизительного коэффициента рассеивания тепла (k):

• В зависимости от того, из какого материала возведены стены, сделаны перекрытия и полы Вашего здания, выбирайте подходящий коэффициент рассеивания:
• k = 0,5 – 0,9 – для зданий, имеющих дополнительно утепленные стены, кровлю и полы, а также окна со стеклопакетами (или хорошо утепленное помещение без окон),
• k = 1 — 1,9 – для зданий (из кирпича или мелкоштучных блоков) толщиной до 510 мм без дополнительной теплоизоляции, с обычной кровлей и окнами (при утеплении кровли и окнах со стеклопакетами коэффициент рассеивания тепла будет стремиться к 1),
• k = 2 – 2,9 – для зданий из кирпича, толщина стен которых находится в пределах до 250 мм, без дополнительной теплоизоляции, без утепленных окон и с обычной кровлей,
• k = 3 — 4 – для конструкций из дерева или металла небольшой толщины (без дополнительной теплоизоляции), например, для металлических гаражей.
• Затем необходимо перемножить между собой три цифры: объем помещения (в кубических метрах), разницу температур и коэффициент рассеивания тепла.
• Получивший результат (он будет измеряться в ккал-час) необходимо разделить на 860 (чтобы получить ответ в киловаттах).

На практике это будет выглядеть так:

• Склад с площадью 600 кв.метров и высотой, предположим, 4 метра будет иметь объем 2400 куб.метров.
• Разница температур (мы ее подсчитали в примере выше по тексту) составила 30 градусов.
• Коэффициент теплопроводности возьмем равным 1 (что примерно соответствует коэффициенту для стены из кирпича толщиной в 510 мм, помещение с 1 окном).
• Перемножим все три числа: 2400 * 30 * 1 = 72000 ккал/час.
• Определим необходимую нам мощность тепловой пушки: 72000 / 860 = 83,72. То есть практически 84 кВт. Напомню, что это минимальное значение мощности тепловой пушки, которое Вам необходимо.

Второй метод основан на среднем значении количества тепла, необходимого для обогрева помещения определенного объема:

• Определите объем помещения, которое необходимо обогреть (для примера возьмем все тот же объем в 2400 куб.метров).
• В зависимости от климатического района (по СНиП 23-01-99*), в котором расположен Ваш населенный пункт, подберите необходимое количество тепла для обогрева 1 куб.метра: от 37 Вт (для зоны сурового климата) до 32 Вт (юг страны — Краснодарский край, Адыгея). В нашем примере возьмем значение в 36 Вт (так как выбранная нами температура наиболее холодной пятидневки составляет – 20 градусов).
• Произведем расчет мощности тепловой пушки — перемножим объем помещения и показатель количества тепла для обогрева 1 куб.метра воздуха, то есть 2400 куб.метров * 35 Вт = 84000 Вт = 84 кВт.

Третий метод (более сложный, но при этом наиболее точный) основан на подсчете термических сопротивлений имеющихся в здании ограждающих конструкций (полов, стен, перекрытий) по СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»:

• Начнем расчет с определения термического сопротивления наружной стены помещения R = d/l, где d – толщина слоя материала, а l — коэффициент теплопроводности материала (его можно найти в таблице Д1 СП 23-101-2004, измеряется в Вт/(м×°С)). Если стена имеет несколько слоев (например, снаружи – облицовочный кирпич с толщиной слоя 120 мм, затем – кирпич глиняный обыкновенный толщиной 250 мм и штукатурка цементно-песчаная толщиной 25 мм), то расчет термического сопротивления производится для каждого слоя отдельно, после чего результаты суммируются.
• К вычисленному значению R добавляем два коэффициента: коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей стен, соответственно равные 1/8,7 = 0,115 (по таблице 7 СНиП 23-02-2003), и 1/23 = 0,043 (по таблице 8 СП 23-101-2004), и получаем Rо.
• Теперь перемножим площадь стены (за вычетом оконных проемов и дверей) в квадратных метрах и разницу температур внутри и снаружи помещения (см.первый метод расчета мощности тепловой пушки).
• Получившееся значение разделим на Rо и получим количество тепла, которую поверхность стены рассеивает во внешнюю среду (Вт).
• Аналогично рассчитывается термическое сопротивление пола, перекрытия, внутренней стены (если помещение, для которого производится расчет, примыкает к другому отапливаемому помещению с какой-либо стороны), окон и дверей.
• Для получения значения количества тепла, рассеиваемого каждой ограждающей конструкцией, термическое сопротивление каждой из них (пола, перекрытия, окна, двери) умножается на ее площадь и соответствующую разность температур (между температурой внутри помещения и температурой снаружи данной ограждающей конструкции). Более подробно данная методика описана в СП 23-101-2004.
• Общее количество рассеиваемого тепла всеми ограждающими конструкциями помещения (то есть минимальное значение необходимой нам мощности тепловой пушки) определяется суммированием значений тепловых потерь каждой конструкции (стен, пола, перекрытия, окон и дверей).

Отопление и вентиляция современных складских комплексов

Е. О. Шилькрот, канд. техн. наук, ОАО «ЦНИИпромзданий», ООО «НПО ТЕРМЭК»

В современном обществе индустрия переработки грузов занимает значительное место. От полноты и спектра логистических услуг по ответственному хранению и обработке грузов зависит качество и своевременность поставки продукции потребителям и, в конечном итоге, ее цена.

Строительство складских комплексов, оснащенных современными cистемами и оборудованием для хранения, приема и отправки товаров, интенсивно развивается.

В 2002–2004 годах ООО «НПО ТЕРМЭК» и ОАО «ЦНИИпромзданий» было выполнено проектирование и строительство систем отопления и вентиляции торгово-индустриального комплекса «Шерлэнд».

«Шерлэнд» — это современный торгово-индустриальный комплекс, включающий складские площади (26 000 м 2 ), офисные площади (6 000 м 2 ), прилегающую территорию (более 20 000 м 2 ) (рис. 1).

Мощности комплекса позволяют принять и осуществить одновременную загрузку-выгрузку 40 автомобилей объемом 82 м 3 , техническая оснащенность дает возможность выгружать 1 трак в течение 30 мин.

Рисунок 1. Торгово-индустриальный комплекс «Шерлэнд»

Комплекс расположен в 8 км от Московской кольцевой автомобильной дороги, рядом с Ленинградским шоссе (недалеко от аэропорта «Шереметьево-1»). Складская территория комплекса представляет собой сухие, отапливаемые помещения. Складские помещения оснащены современным оборудованием, а автоматизированная система складского учета позволяет обеспечивать высокую динамику обработки грузов на всех этапах логистической цепочки — от приема груза на склад и до его отгрузки. Автоматическая система управления позволяет отслеживать хранящиеся товары по ряду параметров (дате приема на склад, сроку реализации товаровладельцу и т. д.), что позволяет сделать процесс хранения эффективным и легко контролируемым.

Рисунок 2. План комплекса стеллажных складов «Шерлэнд»

Все склады оснащены 6-уровневыми стеллажами, внутрискладским погрузочно-разгрузочным оборудованием, АСУ складской деятельности, системами наблюдения, контроля, оповещения и т. п.

Блок складских помещений представляет собой 4-пролетное здание (рис. 2). В каждом пролете размещается стеллажный склад. Основные характеристики каждого склада представлены в табл. 1.

Особенностью стеллажных складов является их большая насыщенность технологическим оборудованием (стеллажами для хранения грузов), высокая механизация технологического процесса, малое количество обслуживающего персонала. С точки зрения выбора систем отопления и вентиляции стеллажные склады могут быть отнесены к производственным помещениям с крупногабаритным оборудованием.

Требования к параметрам воздуха в складских помещениях, как правило, определяются техническим заданием на проектирование. Основное требование — равномерное в плане (и особенно по высоте) распределение температуры воздуха.

Анализ возможных схем и систем отопления стеллажных складов показал, что наиболее рациональной системой отопления будет система воздушного отопления с интенсивным перемешиванием воздуха в объеме помещения.

Такой системой является система воздушного отопления с подачей нагретого воздуха через направляющие сопла (рис. 3) [1, 2].

Рисунок 3. Схема системы воздушного отопления с направляющими соплами

Система воздушного отопления с направляющими соплами предназначена для помещений с крупногабаритным оборудованием, в которых она обеспечивает практически безградиентное распределение температуры воздуха по высоте.

Система обеспечивает эффективное отопление при минимизированных расходах воздуха, подаваемого через сопла с большой скоростью, и при значительных перепадах температуры при обеспечении нормируемых параметров микроклимата в рабочей зоне.

Направляющие сопла устанавливаются в верхней зоне помещения между стеллажами и подают нагретый воздух вертикально вниз в направлении рабочей зоны.

Энергоэффективность системы с направляющими соплами обеспечивается безградиентным распределением температуры воздуха по высоте, устранением перегрева верхней зоны помещений.

Схема системы воздушного отопления склада

Рисунок 5. Система воздушного отопления склада

Рисунок 6. Воздухораспределитель системы воздушного отопления склада

Схема системы воздушного отопления склада представлена на рис. 4, фрагменты системы — на рис. 5 и 6.

Следует коротко остановиться на системе вентиляции складских помещений. СНиП 2.11.01-85* «Складские здания» предписывает (если не выдвинуты специальные требования) предусматривать естественную общеобменную вентиляцию, обеспечивающую однократный воздухообмен.

Представляется, что указанное требование является чрезмерным.

Объемы современных складских помещений, даже при однократном воздухообмене, требуют на нагрев вентиляционного воздуха тепла примерно в 10 раз больше, чем для компенсации трансмиссионных потерь тепла.

Представляется необходимым изъять из нормативных документов требование об обязательном однократном воздухообмене, заменив его расчетом, обосновывающим действительную потребность помещения в наружном воздухе.

* Температура наружного воздуха.

** Температура внутреннего воздуха.

*** Расход тепла на вентиляцию рассчитан из условий однократного воздухообмена части объема помещения высотой 6 м.

В табл. 2 представлены расчетные тепловые нагрузки систем отопления и вентиляции складских помещений.

Каждый склад оборудован двумя приточными установками, расположенными в антресольных этажах. Приточные установки включают смесительные камеры с клапанами на наружном и рециркуляционном воздухе, что позволяет изменять соотношение наружного и рециркуляционного воздуха в процессе эксплуатации. В теплый период года, в режиме вентиляции, в склад подается только наружный воздух. В переходный и холодный периоды года, в режиме отопления, совмещенного с вентиляцией, количество наружного воздуха уменьшается в зависимости от его температуры и условий хранения продукции. Приточные установки оборудованы многоскоростными электродвигателями, что позволяет осуществлять количественное регулирование систем и обеспечивает их высокую энергетическую эффективность.

Для отопления складов комплекса «Шерлэнд» была запроектирована система воздушного отопления с направляющими соплами, дополненная периметральной системой водяного отопления с регистрами. Дополнительная система отопления была предусмотрена с целью предотвращения выхолаживания пристенной зоны складов. Так как стеллажи расположены практически вплотную к стенам; подача нагретого воздуха в пристенную зону была невозможна.

Удаление вытяжного воздуха из складов — естественное, через вытяжные шахты на кровле, совмещенные с шахтами дымоудаления.

Воздуховоды приточных систем проложены в межферменном пространстве вдоль проходов между стеллажами. Высота от среза приточного сопла до пола помещения — 13,5 м. Сети воздуховодов объединены попарно перепускным коробом, что позволяет осуществить 50-процентное резервирование воздушного отопления в каждом складе.

Расчет системы воздушного отопления с направляющими соплами выполнен в соответствии с «Рекомендациями по расчету отопительно-вентиляционных систем с направляющими соплами» [3].

При проектировании системы воздухораспределения в качестве критериев нами принимались следующие характеристики:

— минимальное число сопел, что обеспечивалось максимальной скоростью выпуска воздуха;

— максимальная температура подаваемого воздуха, что обеспечивало минимальный расход приточного воздуха;

— минимальные отклонения температуры и скорости воздуха в рабочей зоне в течение отопительного периода при изменении температуры приточного воздуха.

Обозначения: ∆t₀ — разность температуры приточного воздуха и воздуха в помещении; d₀ — диаметр сопла; L_Σ — суммарный расход воздуха на систему; V₀ — скорость выпуска воздуха; L_сопла — расход воздуха через сопло; H — геометрическая характеристика струи; Х_max — дальнобойность струи; K_н — коэффициент неизотермичности струи; V_р.з. — скорость воздуха в рабочей зоне

Результаты расчета системы воздушного отопления с направляющими соплами представлены в таблице 3.

Ширина ячейки, в которой развивается струя воздуха, выходящего из сопла, выбиралась из условий обеспечения равномерного распределения температуры и скорости воздуха в обслуживаемой зоне и условия развития струи без поперечного стеснения.

Монтаж и пусконаладочные работы системы были выполнены в 2003—2004 годах.

В процессе наладки были проведены измерения температуры и скорости воздуха в месте истечения струи, в рабочей зоне вдоль струи приточного воздуха в складе № 4.

В момент измерений температура наружного воздуха составляла t_н = –0,4 °С; скорость выпуска воздуха из сопла и его температура соответственно: V₀ = 22,6 м/с; t₀ = 17,6 °С.

Измерения температуры и скорости воздуха показали:

— температура воздуха по высоте склада и площади рабочей зоны практически постоянна;

— скорость воздуха в рабочей зоне не превышает 0,35 м/с;

— распределение скорости воздуха вдоль оси струи близко к расчетному (рис. 7).

Рисунок 7. Распределение скорости воздуха вдоль оси струи

Вывод

Применение систем воздушного отопления, совмещенного с вентиляцией, с качественно-количественным регулированием и подачей воздуха направляющими соплами является перспективным для помещений стеллажных складов.

Литература

1. Пончек М. И., Живов А. М., Виноградский Л. С. Новый способ подачи воздуха с использованием направляющих струй // Новые системы отопления и вентиляции промышленных зданий. М., 1982.

2. Гримитлин М. И., Живов А. М., Пончек М. И., Шилькрот Е. О. Подача воздуха в помещениях отопительно-вентиляционными системами с направляющими соплами // Новое в воздухораспределении: Материалы семинара. М., 1983.

3. Рекомендации по расчету отопительно-вентиляционных систем с направляющими соплами. М.: ЦНИИпромзданий, ЛенПСП, ЛенВНИИОТ, 1984.

Вам также может понравиться

2 трубная только отопление

Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома

2 трубная система отопления частного дома своими руками схема

Двухтрубная система отопления: все нюансы, которые

2 трубная система отопления диаметр труб

Необходимый диаметр труб для разных систем отопления

2 питьевой пояс водоснабжения

Постановление Главного государственного санитарного

2 питьевое водоснабжение для предприятия

Водоснабжение промышленных предприятий: виды систем

2 категория водоснабжения для расчета штатного расписания муп

Штатное расписание. Унифицированная форма Т-3 Штатное

1 категория водоснабжения требования

Исполнительная документация Какие бывают категории

354 постановление правительства холодное водоснабжение

Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 N 354 (ред.