Виды отопительных систем для производственных помещений

Чтобы отопление производственных помещений отвечало требованиям нормативов, важно учитывать особенности устройства инженерной системы и промышленных площадей. Высокий потолок, большие окна, двери, необходимость обеспечения теплом рабочих мест – нюансов множество. Рассмотрим варианты магистралей, типы отопления и приборы для обогрева строений с увеличенными площадями. Нелишним будет обзор способов экономии энергии, чтобы тепло не прогревало верхнюю часть строений под потолками, за счет чего теряется порядка 80% тепловой энергии.

Какая система отопления подойдет для производственных помещений?

Оставлять без тепла промышленные цеха нельзя, это нарушение трудовых нормативов и требований. Но допустимо обустраивать локальный обогрев цехов, в которых ведутся производственные работы, в остальных случаях формируются магистрали с центральной подачей тепла.

Различается 5 вариантов сетей для промышленных объектов:

• водяная централизованная;
• воздушная;
• газовая;
• паровая;
• инфракрасная.

Особенности выбора зависят от следующих нюансов:

1. Высота цеха. Учитываются только помещения с необходимостью обогрева, склады холодного типа системами не оборудуются.
2. Нужная температура нагрева – от этого зависит просчет количества энергии, необходимой для поддержания режима, вид котла, длина магистрали и общее число радиаторов.
3. Удобство технического осмотра, простота монтажа и подновления, ремонтопригодность магистрали.

Цена оборудования также имеет значение, но некоторые системы требуют разовых значительных вложений для обеспечения экономности затрат на обслуживание, это также надо брать в расчет при формировании схемы отопления.

Центральные системы отопления

Магистрали могут быть водяными, паровыми, газовыми – выбор зависит от типа котла. Экономнее всего водяные сети, которые оборудуются подключением к центральному пункту теплораздачи. Магистраль включает основной источник нагрева, трубопроводы, радиаторы, в системе циркулирует жидкий теплоноситель, прогреваемый до определенной температуры.

Различаются одно-, двухтрубные сети. Однотрубная магистраль не дает возможности регулировать интенсивность перекачки теплоносителя, батареи подключаются последовательно. В двухтрубной схеме к радиатору подключаются два трубопровода – подачи и обратки, можно оснастить прибор терморегулятором и задавать режим прогрева на каждый прибор – при высоких разовых затратах на оборудование схема обеспечит дальнейшую экономию энергоносителя.

На заметку! При последовательном подключении батарей в однотрубной схеме крайний радиатор получит минимальное количество тепла. Для обеспечения равномерного прогрева устанавливается прибор большого размера. В двухтрубной схеме такой проблемы нет.

В качестве источника получения тепла выступает централизованная система теплоснабжения или автономная котельная, работающая только на производственные цеха.

Отличия централизованного водяного отопления:

• повышенное рабочее давление в сети, что объясняет увеличенную скорость движения теплоносителя и оперативность прогрева помещений;
• при выставлении рабочего постоянного режима допустимо прогревать помещения до +10 С, чтобы не допустить размораживания магистрали в морозы и не повышать расход теплоносителя.

Совет! Работа водяной отопительной магистрали в поддерживающем режиме снижает риск завоздушивания сети, прогретый воздух не допустит переохлаждения станков, оборудования.

Отопление воздушного типа

Потоки воздуха прогреваются калориферами или теплогенераторами водяного, парового вида. По коллектору теплый воздух транспортируется в зоны прогрева, для распределения тепла на воздуховоды устанавливаются жалюзи, распределительные головки.

На заметку! Воздушное отопление не является лучшим вариантом из-за быстрого перемещения потоков нагретого газа, которые поднимают пыль.

Воздушная система обогрева может быть централизованной, зональной. Централизованные воздуховоды подают тепло по всему цеху, зональные – локально, обогревая только определенные участки помещений. Зональная магистраль требует больших вложений, чем центральная, но обеспечивает возможность контроля интенсивности прогрева каждой отдельной комнаты или рабочего места. Высокие затраты зональной сети объясняются требованиями установки отдельных приборов в каждой зоне прогрева.

Плюс воздушного отопления в объединении отопления и вентиляции, минусов намного больше:

1. Тепловые потоки поднимают пыль, которая засоряет воздух. Если производство связано с огнеопасными, взрывчатыми веществами или применением ядовитых химикатов, систему применять не рекомендуется.
2. Физическое свойство нагретого воздуха – подниматься, при этом пространство рядом с полом останется холодным, потребуется дополнительное формирование системы прогрева для зоны в 1,5 метра от чистового пола.

Воздушная магистраль – оптимальный выбор только при наличии уже проложенных воздуховодах, централизованной подачи тепла. Инженерные сети встречаются на старых заводах, где площади цехов достигают до 150 м2, а высота потолка до 6-8 метров.

Инфракрасное отопление

Инфракрасный обогрев производственных помещений обустраивается приборами светлого и темного типа, которые работают на природном или сжиженном газе. Также выпускаются ИК-панели, монтаж которых применяется при невозможности установки газового оборудования.

Рассмотрим все виды:

• Светлые агрегаты – обогреватель, где сжигание газа происходит горелкой при повышении температуры поверхности до +900 С.
• Темные (трубные) приборы – излучатели с отражателем направленного действия, применяются для прогрева определенной зоны. Нагреваются до +500 С, поэтому показывают излучение сниженной жесткости.
• ИК-панели подвешиваются в любом промышленном помещении, на складе. Устройства функционируют на промежуточном теплоносителе – это пар или вода, прогрев пара до +200 С, воды до +60 С.. +120 С.

Инфракрасные схемы – самые современные системы отопления производственных помещений, обладающие рядом достоинств:

• быстрый прогрев площадей;
• локальный или общий обогрев;
• отсутствие утечки тепловой энергии;
• сниженные теплопотери – теплоносителя нет, потому теплоэффективность высокая;
• минимальные расходы на обслуживание – система не включает трубопроводов, насосов, фильтров, которые надо менять, подновлять;
• длительное сохранение тепловой энергии, которая поддерживает комфортную температуру в помещении.

К тому же панели инфракрасного типа не сушат воздух, не поднимают вихревых потоков и прогревают все предметы в зоне воздействия – полы, приборы, прочие устройства и отдают тепло, даже если агрегат уже отключен.

Важно! Категорически недопустимо оборудовать ИК-обогревателями помещения с высотой потолков ниже 4 м; если излучение влияет на производственные процессы, в пожароопасных цехах категории А, Б.

Газовое отопление

Недорогой вид отопления, простой в обслуживании и подключении. Основное требование – правильный выбор горелки, которая может иметь несколько источников тепла, потому в систему теплоноситель подается с предельно высокой температурой. Промышленные газовые котлы имеют большую камеру сгорания и повышенную мощность.

Выбирая котлы, следует учитывать тип сжигаемого газа: баллонный или природный:

1. Природный газ подается по централизованной магистрали. Продумывая, как отапливать производственное помещение газом, хозяину придется получать разрешительные документы, ставить оборудование по типу давления и объему теплоносителя.
2. Баллонный сжиженный газ используется для автономных схем. Топливо закачивается в газгольдер, затем поступает в горелку.

В промышленных условиях применяются одноконтурные газовые котлы, не оборудованные разводкой ГВС. Если надо греть воду, система дополняется баками или теплоаккумуляторами.

Важно! Самый высокий КПД у конденсационных котлов. Стоит оборудование на 50% больше, чем обычные газовые обогреватели, но цена окупается за 1,5-2 года – все зависит от интенсивности использования. Экономия достигается меньшим количеством сжигаемого газа.

Отопление паровое

Схема работает так – вода прогревается до состояния пара, который транспортируется по трубопроводу до радиаторов и других приборов схемы. Система обладает массой достоинств и подходит для обогрева значительных площадей, при этом паровое отопление считается намного экономнее водяного.

• максимально высокая температура теплоносителя (до +100 С);
• прогрев объектов любой высоты, этажности – можно поставить схему в помещении любого типа;
• небольшой размер элементов конструкции.

Но стоит быть готовым к постоянному шуму при работе схемы, невозможности контроля над интенсивностью циркуляции теплоносителя – прогрев будет постоянным.

Типы котлов для отопления промышленных помещений

Если рядом с цехом проходит газовая магистраль, то выбора особого нет – владельцу проще отапливать площади газом. Во всех остальных случаях в расчет принимается стоимость энергоносителей, удобство и простота сооружения магистрали, расходы на обслуживание и ремонт сетей. Газовые котлы – не единственный тип оборудования, применяемый для прогрева промышленных площадей.

В продаже есть и другие виды нагревателей:

1. Котлы на жидком топливе. Это может быть солярка или другой энергоноситель. Монтируется котел в отдельную комнату, важно иметь постоянный запас энергоносителя.
2. Твердотопливные котлы. Прогревают теплоноситель до высоких температур, но не всегда можно автоматизировать процессы загрузки топлива, также требуют запаса дров, угля. К тому же придется чистить золу, обустраивать дымоход, но есть возможность регулировать подачу тепла.
3. Электрическое оборудование. Ставить котлы для постоянного применения невыгодно из-за высоких тарифов на энергоноситель, но допустимо использовать для ночного (дежурного) режима прогрева в помещениях до 70 м2. Чтобы снизить расходы, надо поставить двухтарифный счетчик, а для накопления тепловой энергии оборудовать схему коллекторами.

Совет! В зонах с перебоями подачи газа, электроэнергии удобнее всего ставить комбинированные котлы. Работает оборудование на разных типах топлива, стоит дороже, но оптимизирует процесс прогрева путем перехода на тот или иной энергоноситель.

Нормы СНиП для прогрева промышленных помещений

Все нормативы и правила изложены в СП. 2.2.1.1312-03, требования следующие:

• Уровень теплопотерь не более 3 градусов разницы температур изнутри и снаружи цеха. Поэтому подбирая схему и радиаторы для отопления производственных помещений, требуется учитывать общие теплопотери строения, расходы на прогрев не только воздуха, но и оборудования.
• Максимальный прогрев теплоносителя +90 С, 1,0 МПа.
• Если система использует не воду, то другие жидкости должны соответствовать требованиям производственных процессов – актуальность применения не водяного теплоносителя придется обосновывать.
• Отопление лестничных клеток не осуществляется.
• Если рабочее место занимает более 50 м2, температурный режим поддерживается с прогревом теплоносителя до +90 С, в локальных зонах непостоянной работы можно снижать прогрев теплоносителя до +80 С.
• Газовые котлы можно применять только при наличии камеры дожига, выход продуктов горения не допускается.

Электрические котлы или обогреватели локального типа подбираются в соответствии с требованиями промышленных строений.

Чем отапливать промышленное здание?

Отопление производственных помещений, его особенности

Производственные помещения значительно отличаются от жилых квартир своими размерами и объемами. В этом состоит кардинальное отличие промышленных систем вентиляции от бытовых комплексов. Варианты обогрева просторных нежилых зданий исключают использование конвекционных методов, вполне действенных для обогрева жилья.

Большие размеры производственных цехов, сложность конфигурации, наличие множества приборов, агрегатов или машин, выделяющих в пространство тепловую энергию, нарушат процесс конвекции. Он основан на естественном процессе подъема теплых слоев воздуха, циркуляция таких потоков не терпит даже малых вмешательств. Любой сквозняк, горячий воздух от электродвигателя или станка, направит потоки в другую сторону. В промышленных цехах, складских помещениях имеются большие технологические проемы, способные прекратить работу систем обогрева малой мощности и устойчивости.

Кроме того, конвекционные методы не обеспечивают равномерного нагрева воздуха, важного для производственных помещений. Большие площади требуют одинаковой температуры воздуха во всех точках помещения, иначе возникнут затруднения для работы людей и течения производственных процессов. Поэтому для производственных помещений необходимы специфические способы обогрева , способные обеспечить правильный микроклимат, соответствующий санитарным нормам и требованиям СНиП .

Промышленные системы отопления

В число наиболее предпочтительных способов обогрева промышленных помещений входят:

Кроме того, имеются два варианта систем отопления по типу охвата площади:

Централизованные системы

Централизованные системы создаются для максимально равномерного нагрева всех участков цеха. Это бывает важно при отсутствии конкретных рабочих мест, необходимости постоянного перемещения людей по всей площади цеха.

Зональные системы

Зональные системы отопления образуют участки с комфортным микроклиматом на рабочих местах без полного охвата площади цеха. Такой вариант дает возможность сэкономить средства, не расходуя ресурсы и тепловую энергию на балластный подогрев неиспользуемых или непосещаемых людьми участков цеха. При этом, технологический процесс не должен быть нарушен, температура воздуха должна соответствовать технологическим требованиям.

Электрическое отопление

Важно! Необходимо сразу же заметить, что обогрев с помощью электроэнергии как основной способ отопления практически не используется из-за его дороговизны .

Электрические тепловые пушки или калориферы используются в качестве временных или местных источников тепла. Например, для производства ремонтных работ в неотапливаемом помещении устанавливается тепловая пушка, дающая возможность ремонтной бригаде работать в комфортных условиях, позволяющих получить необходимое качество работы. Электронагреватели как временные источники тепла являются самыми востребованными, так как не имеют потребности в теплоносителе. Они нуждаются лишь в подключении к сети, после чего тут же начинают вырабатывать тепловую энергию самостоятельно. При этом, обслуживаемые площади достаточно малы.

Воздушное отопление

Воздушное отопление промышленных зданий — наиболее привлекательный тип обогрева.

Он позволяет отапливать помещения больших объемов вне зависимости от их конфигурации. Распределение воздушных потоков происходит управляемым образом, температура и состав воздуха гибким образом регулируются. Принцип действия заключается в нагреве приточного воздуха при помощи газовых горелок, электрических или водяных калориферов. Горячий воздух при помощи вентилятора и системы воздуховодов транспортируется в производственные помещения и выпускается в наиболее удобных точках, обеспечивающих максимальную равномерность нагрева. Системы воздушного отопления имеют высокую ремонтопригодность, они безопасны и позволяют полностью обеспечивать микроклимат в производственных помещениях.

Инфракрасное отопление

Инфракрасное отопление — один из наиболее новых , появившихся относительно недавно, методов обогрева производственных помещений. Суть его состоит в использовании инфракрасных лучей для нагревания всех поверхностей, расположенных на пути прохождения лучей.

Обычно панели располагаются под потолком, излучая по направлению сверху вниз. От этого нагревается пол, различные предметы, в какой-то степени стены.

Важно! В этом состоит особенность метода — нагревается не воздух, а именно предметы , находящиеся в помещении.

Для более эффективного распределения ИК лучей на панелях оборудованы отражатели, направляющие поток лучей в нужную сторону. Методика обогрева ИК лучами эффективна и экономична, но имеет зависимость от наличия электроэнергии.

Преимущества и недостатки

Электрообогрев

Отопительные системы, используемые для обогрева частных домов или промышленных зданий, имеют свои сильные и слабые стороны. Так, достоинствами электрических методов обогрева являются:

• отсутствие промежуточных материалов (теплоносителя) . Электроприборы сами генерируют тепловую энергию
• высокая ремонтопригодность приборов. Все элементы могут быть оперативно заменены в случае выхода из строя без каких-либо специфических ремонтных работ
• система с электронагревом может очень гибко и точно регулироваться . При этом, не требуется никаких сложных комплексов, управление производится при помощи стандартных блоков

Недостатком электрических отопительных систем является их дороговизна. При этом, сами приборы стоят достаточно дорого, и электроэнергия, которую они потребляют, создает значительные расходы. Это является основной причиной редкого использования электроприборов в качестве основной отопительной системы.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные системы имеют достоинства:

• эффективность , экономичность
• не сжигается кислород , сохраняется комфортная для человека влажность воздуха
• монтаж такой системы довольно прост и доступен для самостоятельного выполнения
• системе не страшны перепады напряжения , что позволяет сохранять микроклимат в помещениях даже при подключении к неустойчивой сети электропитания

Недостатки ИК обогрева:

• методика предназначена в большей степени для местного, точечного обогрева. Использование ее для создания ровного микроклимата в больших цехах нерационально
• сложность расчета системы , необходимость точного выбора подходящих приборов

Воздушное отопление

Воздушное отопление считается наиболее удобным способом обогрева производственных и жилых помещений. Это выражается в следующих преимуществах :

• способность равномерного нагрева больших цехов или помещений любого размера
• система может быть реконструирована, ее мощность при необходимости может быть повышена без полного демонтажа
• воздушное отопление наиболее безопасно в эксплуатации и монтаже
• система имеет малую инерцию и быстро может менять режимы работы
• существует много вариантов исполнения

Недостатками воздушного отопления являются:

• зависимость от источника нагрева
• зависимость от наличия подключения к сети электроэнергии
• при отказесистемы температура в помещении очень быстро падает

Все эти качества являются критериями выбора отопительной системы при проектировании.

Создание проекта отопительной системы

Выбор того или иного типа отопительной системы производится путем сопоставления климатических условий региона, размеров здания, высоты потолков, особенностей предполагаемого технологического процесса, расположения рабочих мест. Кроме того, при выборе руководствуются экономичностью способа обогрева, возможностью его использования без лишних затрат.

Важно! Система отопления нуждается в тщательном расчете . Для производственных помещений расчет достаточно сложен, поскольку конфигурация и специфика технологического процесса выдвигают свои требования. Кроме того, наличие технологических проемов, ворот, дверей и окон значительно меняет структуру распределения тепловой энергии, что требует учета при создании проекта.

Расчет системы производится путем определения теплопотерь и подбора соответствующего им по мощности оборудования. Для исключения возможности ошибок необходимо использовать СНиП , в которых изложены все требования к системам отопления и даны необходимые для расчетов коэффициенты.

Монтаж системы отопления

Важно! Монтажные работы производятся в строгом соответствии с проектом и требованиями СНиП.

Важным элементом системы являются воздуховоды , которые обеспечивают транспортировку газо-воздушных смесей. Они монтируются в каждом здании или помещении по индивидуальной схеме. Размер, сечение, форма воздуховодов играют важную роль при монтаже, так как для подключения вентилятора нужны переходники, соединяющие входной или выходной патрубок устройства с системой воздушных каналов. Без качественных переходников создать плотное и работоспособное соединение не получится.

В соответствии с выбранным типом системы устанавливаются воздуховоды , проводятся электрические кабели , делается разводка труб для циркуляции теплоносителя . Устанавливается оборудование, выполняются все нужные подключения и соединения. Все работы производятся с обязательным соблюдением требований безопасности. Запуск системы производится в минимальном режиме функционирования, с постепенным набором проектной мощности.