Система воздушное отопление производств

Создание комфортных условий для рабочего – важная составляющая для качественного и успешного производства.

Примечание. Значения температур на рабочих местах прописаны в нормативной документации (СанПиН 2.2.4.548-96. 2.2.4.), в разных странах постсоветского пространства эти данные могут отличаться. Что касается условий хранения продукции или оборудования, то все их перечислить невозможно, здесь требуется индивидуальный подход.

Воздушное отопление рекомендуется применять для помещений производственного, общественного и вспомогательного назначения.

Особенности отопления производственных помещений.

Производственные здания всегда очень специфичны с точки зрения конструктивных особенностей, так как создаются под определенные технологические процессы и оборудование. То есть в стандартные схемы и решения отопления промышленных цехов всегда приходится вносить существенные коррективы. Площадь цехов нередко составляет тысячи и даже десятки тысяч квадратных метров, а их высота достигает 14-18 метров и больше. Также нередко технологические условия требуют создания в пределах одного цеха нескольких зон с разным температурным режимом и разным температурным режимом во времени. И, что немаловажно, в производственных помещениях должны неукоснительно соблюдаться жёсткие нормативы по промышленной санитарии, взрыво- и пожаробезопасности. К тому же по соображениям пожарной безопасности на ряде производств (например, химических и т. п.) воздушное отопление это единственно разрешенный тип отопления.

И самое главное, это технологический процесс, который требует значительных расходов воздуха для удаления вредностей, достигающих до 40 крат обмена воздуха в помещении.

На практике систему вентиляции и систему отопления промышленных зданий объединяются в одну и организовывается воздушное отопление зданий.

Рекомендации по устройству промышленой вентиляции и воздушного отопления>>>

Воздушное отопление промышленных цехов

Воздушное отопление — способ обогрева помещений подачей в него перегретого воздуха свыше требуемой температуры воздуха в помещениях, где он отдает в помещение избыток теплоты.

Особенности, преимущества, систем воздушного отопления производственных зданий.

— обеспечение равномерности прогрева воздуха в помещениях большого объема. Достаточно сказать, что системы воздушного отопления применяются не только для промышленных цехов, но и для складских комплексов, крытых спортивных сооружений.

— воздушное отопление позволяет обеспечить повышенные санитарно-гигиенических показателей воздушной среды помещения. Могут быть обеспечены подвижность воздуха, равномерность температуры помещения отопление, охлаждение, а также, смену, очистку, увлажнение и осушение воздуха т. е. реально поддерживать собственный микроклимат в помещении.

— Энергоэффективность. Малая инерционность данного вида отопления обуславливает его эффективность . В нерабочее время происходит быстрое снижение температуры воздуха в помещении, что снижает теплопотери здания и обеспечивает экономию энергоресурсов. К началу рабочего дня воздушное отопление обеспечит быстрый прогрев охлажденных помещений. Так же можно обеспечить зонирование тепловой нагрузки.

Отопление общие принципы.

Отопление — это искусственный обогрев помещений в холодный период года с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта, а иногда и требованиям технологического процесса. Под отоплением понимают также устройства, выполняющие эту функцию.

Для поддержания установившегося (стационарного) режима тепловые поступления в помещение должны равняться (компенсировать) тепловые потери.

Отопление — это искусственный обогрев помещений в холодный период года с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта, а иногда и требованиям технологического процесса. Под отоплением понимают также устройства, выполняющие эту функцию.

Приблизительный расчет тепловой мощности на отопление промышленного здания.

Для поддержания установившегося (стационарного) режима тепловые поступления в помещение должны равняться (компенсировать) тепловые потери.

В холодное время года помещение в основном теряет теплоту через наружные ограждения и, в какой-то мере, через внутренние ограждения, отделяющие данное помещение от смежных, имеющих более низкую температуру воздуха. Кроме того, теплота расходуется на нагревание наружного воздуха, который проникает в помещение через окна, двери, неплотности или в процессе работы системы вентиляции, а также материалов, транспортных средств, изделий, одежды, которые холодными попадают в помещение.

Теплота поступает в помещение от людей, технологического и бытового оборудования, источников искусственного освещения, от нагретых материалов, изделий, в результате воздействия на здание солнечной радиации. В производственных помещениях могут осуществляться технологические процессы, связанные с выделением теплоты (конденсация влаги, химические реакции и пр.). Учёт всех перечисленных составляющих потерь и поступления теплоты необходим при сведении теплового баланса помещений здания и определении дефицита или избытка теплоты. Наличие дефицита теплоты dQ указывает на необходимость устройства в помещении отопления. Для определения расчётной тепловой мощности системы отопления Qот составляет баланс расходов теплоты для расчётных условий холодного периода года в виде:

Qот = dQ = Qогр + Qи(вент) ± Qт(быт)

где Qогр — потери теплоты через наружные ограждения;
Qи(вент) — расход теплоты на нагревание поступающего в помещение наружного воздуха;
Qт(быт) — технологические или бытовые выделения или расход теплоты.

Методики расчета отдельных составляющих теплового баланса, входящих в формулу, нормируются СНиП.

Для ориентировочного расчёта теплопотерь здания пользуются показателем — удельная тепловая характеристика здания q, ккал/(м3•°С*ч).

Qзд = q*(V(tв — tн.р))/1.162,

где Qзд — расчётные теплопотери всеми помещениями здания, Вт/ч.;
V — объём отапливаемого здания по внешнему обмеру, м3;
(tв — tн.р) — расчётная разность температуры для основных (наиболее представительных) помещений здания,°C.
Величина q определяет средние теплопотери 1 м3 здания, отнесённые к разности температуры 1°C.

q=0,42 :жилые здания, гостиницы и общежития, административные здания;
q=0,36 :Клубы, кинотеатры, универмаги, высшие учебные заведения, техникумы;
q=0,4 : Поликлиники, амбулатории, диспансеры;
q=0,4 : Меднолитейные, термические, кузнечные цеха;
q=0,55 : Механосборочные, деревообработка, ремонтные цеха;
q=0,7: Гаражи;
q=0,8: Машиностроительные цеха в целом.

Значение удельной тепловой характеристики используют для приблизительного подсчёта теплопотерь здания. Так же необходимо отметить, что применение величины q для определения расчётной отопительной нагрузки приводит к значительным погрешностям в расчёте. Объясняется это тем, что значения удельной тепловой характеристики, приводимые в справочной литературе, учитывают только основные теплопотери здания, между тем как отопительная нагрузка имеет более сложную структуру, описанную выше.

Системы отопления применяемые в промышленности

— Водянные системы:

Традиционные одно – и двухтрубные системы, где в качестве теплоносителя применяется вода, успешно функционируют в зданиях небольшой и средней площади с высотой потолков до 5 м. Хотя следует отметить, что однотрубные схемы внедряются нечасто, поскольку большая протяженность сетей и большое количество батарей делают водяное промышленное отопление неэффективным. Обычно роль отопительных приборов играют стальные регистры из гладких труб либо конвекторы.

— Инфракарасный обогрев:

Крупные промышленные предприятия, например, трубные или металлургические цеха протяженностью 500 м и более, судостроительные верфи и ангары с высотой 60 м, не могут обогреваться полностью по причине экономической нецелесообразности. В таких корпусах принято осуществлять местное отопление с помощью переносных или стационарных тепловентиляторов. Кроме того, с недавних пор в производственных цехах стали внедрять инфракрасный обогрев. Настенные или подвесные приборы нагревают не воздух, а расположенные в радиусе их прямого действия предметы и поверхности.

Смысл инфракрасного отопления заключается в том, что такие обогреватели работают локально. Они не нагревают окружающее их воздушное пространство, тепло передается только предметам, человеку. Таким образом происходит значительная экономия и более рациональное и эффективное распределение тепла.

Например :Кратковременные работы в холодильниках, хранилищах, аппаратных где не треьуется общая система отопления и не желательно повышение температуры воздуха; Локальный обогрев площадок на улице, веранд. частично открытых цехов и т.п.

— Воздушное отопление, на нем мы остановимся подробнее.

Схемы и типы систем воздушного отопления.

Рециркуляционная система воздушного отопления отличается меньшими первоначальными вложениями и эксплуатационными затратами. Система может применяться, если в помещении допускается рециркуляция воздуха, а температура поверхности воздухонагревателя соответствует требованиям гигиены, пожаро- и взрывобезопасности этого помещения.

Система воздушного отопления с частичной рециркуляцией устраивается с механическим побуждением движения воздуха и является наиболее гибкой. Она может действовать в различных режимах; в помещениях помимо частичной могут осуществляться полная замена, а также полная рециркуляция воздуха. При этих трех режимах система работает как отопительно-вентиляционная, чисто вентиляционная и чисто отопительная. Все зависит от того, забирается ли и в каком количестве воздух снаружи и до какой температуры нагревается воздух в воздухонагревателе.

Прямоточная система воздушного отопления отличается самыми высокими эксплуатационными и первоначальными затратами. Ее применяют тогда, когда требуется вентиляция помещений в объеме не меньшем, чем объем воздуха для отопления (например, в помещениях категорий А и Б, где выделяются вещества, взрывоопасные и пожароопасные, а также вредные для здоровья людей, обладающие неприятным запахом). Для уменьшения теплозатрат в прямоточной системе при сохранении ее основного преимущества – полной вентиляции помещений – используют систему с рекуперацией, где дополнительно применяется воздухо-воздушный теплообменник, позволяющий утилизировать часть теплоты уходящего воздуха для нагревания приточного наружного воздуха.

Все системы воздушного отопления можно разделить на два основных вида: центральная и местная системы.

Центральная система воздушного отопления – канальная. Воздух нагревается до необходимой температуры в тепловом центре здания, подается в помещения по воздуховодам через воздухораспределители.

Известно одно из достоинств применяемой центральной системы воздушного отопления – отсутствие отопительных приборов в обогреваемых помещениях. Однако, если радиус действия системы воздушного отопления сужается до одного помещения, то воздухонагреватель может устанавливаться непосредственно в этом помещении, и тогда система становится местной. Отличие ее от системы водяного отопления будет в том, что тепловая мощность воздухонагревателя значительно больше мощности одного обычного отопительного прибора, и в помещении создается интенсивная циркуляция воздуха.

Местной делают систему воздушного отопления в том случае, если в помещении отсутствует центральная система приточной вентиляции, а также при незначительном объеме приточного воздуха, подаваемого в течение 1 ч (менее половины объема помещения).

Местная система отопления. Главным источником тепла в таком случае являются воздухонегреватели, работающие по принципу тепловых пушек.

Промышленные системы воздушного отопления

Промышленные системы воздушного отопления широко используются для отопления производственных цехов, складов, строительных площадок, различных коммерческих объектов, в агропромышленных предприятиях и сельском хозяйстве.
Воздух, подаваемый в помещения, имеет температуру +40 – 50 о С и распределяется по системе воздуховодов, имеющих переменное сечение.

Промышленное воздушное отопление экономически эффективно, его можно комбинировать с вентиляционной системой, что существенно снижает их общую стоимость.

Но из-за низкой удельной теплоемкости воздуха и больших тепловых нагрузок использование воздуха для целей отопления эффективно при подаче больших объемов теплого воздуха, что, в свою очередь приводит к огромным негабаритным воздуховодам и мощным вентиляторам, требующих для транспортировки воздуха значительных затрат энергии.

Тем не менее, в настоящее время промышленное воздушное отопление наиболее широко применяется на современных предприятиях и объектах.

Нагрев воздуха в приточной вентиляционной установке.

Приточная установка имеет блок, как правило, с электрическим нагревателем или водяным теплообменником.
Воздух, подаваемый в помещения, проходя через этот блок, нагревается и распределяется по воздуховодам, происходит вентиляция и обогрев помещений.

Нагрев воздуха в специальной установке (теплогенераторе, воздухонагревателе и т.п.)

Теплогенераторы устанавливаются внутри помещения или снаружи, их мощность рассчитывается исходя из суммарных тепловых потерь объекта, которые необходимо компенсировать подачей теплого воздуха. Распределение воздуха также осуществляется по воздуховодам.
КПД этих установок весьма высок и может достигать 95 – 98%. Нагрев воздуха осуществляется сжиганием природного газа или жидкого топлива горелкой, при этом высокотемпературные продукты сгорания, проходя через теплообменник, отдают ему свое тепло, а тот в свою очередь нагревает воздух, подаваемый в помещения. При таком способе нагрева воздуха можно достичь температуры воздуха, выходящего из теплогенератора до +90 о С.

Теплогенераторы имеют мощный подающий вентилятор высокой производительности, обеспечивающий подачу нескольких тысяч кубических метров теплого воздуха в час и поэтому, часто при проектировании комбинируют воздушное отопление и вентиляцию, тем самым удешевляя общую стоимость систем.

Теплогенераторы или же воздухонагреватели имеют широкий диапазон тепловых мощностей – примерно от 10 до 1000 и более киловатт тепловой мощности и самые разные исполнения, позволяющие устанавливать их на полу, на стенах или под потолком в помещениях, а также снаружи, рядом с отапливаемым помещением или непосредственно на кровле здания.

В основном теплогенераторы «работают» на систему металлических воздуховодов, распределяющих воздух сразу по нескольким помещениям и на большой площади.

Нагрев воздуха небольшими установками малой мощности, распределенными по помещению.

Часто для отопления больших площадей и объемов применяются небольшие по мощности установки – тепловентиляторы.
Тепловентиляторы конструктивно состоят из вентилятора, теплообменника или нагревательного элемента и блока управления.
Горячая вода поступает централизованно от котельной в помещение к каждому тепловентилятору .

Проходя через теплообменник тепловентилятора, горячая вода или другой теплоноситель передает часть тепла воздуху, которым теплообменник обдувается с помощью вентилятора и через направляющую решетку или жалюзи поступает непосредственно в воздушную среду помещения.

Данный способ обогрева помещений удобен при необходимости обогрева больших площадей при относительно небольших высотах производственных или складских помещений.

При этом нет необходимости в монтаже громоздкой сети подающих воздуховодов, правда придется проложить трубопроводы к каждому тепловентилятору для обеспечения подачи теплоносителя (воды или антифриза).

Применение промышленных теплогенераторов

Промышленное отопление цеха

Энергоэффективное воздушное отопление на заводе может решить проблему поддержания эффективного контроля температуры в производственных помещениях.

Мы можем спроектировать заводские системы отопления с использованием напольных и подвесных воздухонагревателей, работающих на газе или солярке или использующих горячую воду.

Промышленное отопление склада

Мы имеем решения для воздушного отопления крупных складов открытого и стеллажного хранения небольшими промышленными установками – напольными или подвесными теплогенераторами, работающими на газе или солярке, а также тепловентиляторами, использующих для нагрева воздуха горячую воду.

Защита от замерзания или полноценное отопление склада – мы адаптируем наши решения к вашим конкретным требованиям.

Наши специалисты бесплатно обследуют ваш склад, окажут помощь и дадут рекомендации по отоплению склада с учетом особенностей хранения – открыто или стеллажами.

Промышленное отопление цеха

Энергоэффективное воздушное отопление на заводе может решить проблему поддержания эффективного контроля температуры в производственных помещениях.

Мы можем спроектировать заводские системы отопления с использованием напольных и подвесных воздухонагревателей, работающих на газе или солярке или использующих горячую воду.

Промышленное отопление склада

Мы имеем решения для воздушного отопления крупных складов открытого и стеллажного хранения небольшими промышленными установками- напольными или подвесными теплогенераторами, работающими на газе или солярке, а также тепловентиляторами, использующих для нагрева воздуха горячую воду.

Защита от замерзания или полноценное отопление склада- мы адаптируем наши решения к вашим конкретным требованиям.

Наши специалисты бесплатно обследуют ваш склад, окажут помощь и дадут рекомендации по отоплению склада с учетом особенностей хранения- открыто или стеллажами.

Промышленное отопление гаража

Для отопления гаража, автомастерских идеально подходят теплогенераторы ф. Metmann.

Теплогенераторы Metmann поддержат комфортную температуру в гаражах любого размера, в том числе с помощью установок, расположенных снаружи, с распределением воздуха по воздуховодам, способных поддерживать хорошее качество воздуха.

Промышленное отопление сельскохозяйственных объектов

Мы предлагаем тихое, энергоэффективное решение для сельскохозяйственного отопления, которое помогает поддерживать оптимальный рост продукции сельскохозяйственного назначения, создают комфортные условия для персонала и клиентов в теплицах, оранжереях и других объектах с искусственным климатом.

Наши системы воздушного отопления могут быть спроектированы с применением самых современных теплогенераторов, специально разработанных для воздушного отопления теплиц и оранжерей.

Промышленное отопление ангаров с техникой (суда, авиа и проч.)

Мы имеем опыт решений по организации воздушного отопления с помощью энергоэффективных и экономичных систем воздушного отопления с использованием теплогенераторов, работающих на газе или солярке для ангаров с большими открытыми пространствами, высокими потолками и часто открывающимися дверями и воротами.

Мы имеем опыт размещения теплогенераторов и топливных емкостей к ним внутри контейнеров (типа морских), рядом с ангаром. При этом подача воздуха в ангаре осуществляется по металлическим воздуховодам с распределением воздуха через специальные аэродинамические сопла, обеспечивающие необходимую форму и длину струи воздуха

Промышленное отопление спортивных объектов

Мы предлагаем решения для воздушного отопления для всех типов спортивных залов и центров отдыха, обеспечивая комфортные условия с минимальными затратами энергии и эксплуатационными расходами.

Наши установки воздушного отопления Metmann и Apen Group обеспечат высокоэффективное воздушное отопление спортивных залов, центров досуга, бассейнов и других помещений для отдыха.

Наши специалисты гарантируют Вам помощь и рекомендации в соответствии с Вашими требованиями к спорту и отдыху