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.

Системы отопления цехов заводов: правила и требования к проектированию

В этой статье мы расскажем:

• Требования к системам отопления цехов
• 5 видов систем отопления цехов заводов
• Нюансы проектирования и монтажа производственных систем отопления
• Использование автоматики в системе отопления цехов
• Критерии выбора системы отопления цехов заводов

Системы отопления цехов заводов должны быть выполнены в соответствии с нормативными требованиями. Попытки сэкономить приведут не только к некомфортным условиям труда рабочего персонала, но и могут привести к невозможности выполнения определенных техпроцессов, влияя, тем самым, на качество готовой продукции.

Существует несколько систем отопления, которые можно использовать в производственных помещениях, выбор которых зависит от ряда факторов. В нашей статье мы расскажем, как принять решение по использованию той или иной системы, какими характеристиками они должны обладать и на какие нормативные акты стоит ориентироваться.

Требования к системам отопления цехов

Чтобы выбрать оптимальный вариант системы отопления цехов, следует учесть такие характеристики, как высота потолков, которая может достигать 15-20 метров, большие площади помещений (до 2000–3000 м2), а также особенности производственного процесса, влияющие на температурный режим. Кроме того, необходимо учитывать графики включения отопительного оборудования, так как, к примеру, на участках плавки металлов и в кузнечных цехах нет необходимости отапливать помещения. Немаловажным является и тот факт, что в России очень часто производственные помещения являются еще советскими постройками с некачественной теплоизоляцией стеновых конструкций и крыш, что сказывается на КПД отопительной системы.

Создание системы отопления цехов заводов проводится при тщательном контроле и регламентируется СНиП, СанПиН, СП, различными отраслевыми документами. Особое внимание уделяется Своду правил, согласно которому по категориям распределяются строения и установки (12.13130.2009). Там указано, что не каждый тип отопительной системы может быть установлен в помещениях или зонах предприятия, поскольку это зависит от предписанной категории пожарной безопасности. Рассмотрим их в таблице ниже.

Категория

Тип цеха/производства

А
Повышенная опасность воспламенения

Лакокрасочные цеха, производства по зарядке аккумуляторов, выпуску ацетилена, печатные компании, цехи пропарки и очистки цистерн от нефтепродуктов

Б
взрывопожаро- опасность

Лакокрасочные, производство и ремонт изделий из пластмассы, цеха по производству угольной пыли, сахарной пудры, опилок, мазута и т.д.

В1-В4
стандартная пожароопасность

Цеха столярной сборки, деревообработки, производство текстиля, бумаги, асфальтовые заводы, масляные хозяйства, газотранспортные предприятия

Г
умеренная пожароопасность

Цеха термической обработки, литейно-плавильные и сварочные участки, котельные, посты ремонты ДВС, горячей штамповки и прокатки металла, обжига кирпича, цементные заводы

Д
пониженная пожароопасность

Участки холодной металлообработки, заготовительные, сварочные, кузнечно-прессовые цеха, производства ЖБИ, сушильные камеры и т.д.

В помещениях самых пожароопасных категорий необходимо использовать отопление воздухом с вентиляционной сетью приточного типа без рециркуляции. Прибор теплоизлучения не может иметь температуру более 110 градусов. Разрешено использование паровых и водяных систем. Если при производстве выделяется пыль, допускается установка гладких радиаторов.

Основные нормы и правила, регулирующие проектирование отопительных помещений:

• Свод правил 12.13130.2009 – распределяет по категориям пожароопасности объекты и установки;
• Свод правил 31-110-2003 – необходим при проектировании и монтаже электросетей;
• Свод правил13330.2016 – определяет процессы вентилирования, кондиционирования воздуха и отопления;
• Правила устройства электроустановок.

5 видов систем отопления цехов заводов

Заводские помещения обладают характерными особенностями, которые необходимо отметить:

• Отопление должно распространяться не только внутри здания, но и снаружи. При этом сами нагреватели могут быть установлены в любом месте.
• Система отопления понадобится для работы в больших помещениях.
• Использование обогревателей проводится с максимальной эффективностью.

Разнообразие систем отопления говорит о специфике применения каждого вида. Влияние на выбор оказывают особенности деятельности предприятия, тепловой источник, предписанный бюджет и прочее. Мы выделили пять типов систем отопления. Рассмотрим плюсы и минусы каждой.

1. Обогрев паром

Основное использование паровые системы отопления нашли на производственных предприятиях.

• Компактная установка. Трубопровод и оборудование не обладают большими размерами, поэтому могут быть легко размещены.
• Постоянно высокий градус тепла. Температура воздуха может достигать более 100 °C.
• Система парового отопления эффективно выполняет функции даже в многоэтажных постройках.
• Процесс нагрева и охлаждения (при необходимости) происходит в кратчайшие сроки.

Помните! Система отопления цехов заводов паром оптимально подойдет для установки на предприятиях производства – она эффективнее, чем водяное отопление. Позволяет нагревать помещения на время, когда этого требует ситуация.

• Основных минусов всего два: нерегулируемые расход и подача пара.
• А также в процессе эксплуатации система производит много шума.

Не рекомендуется использовать данный тип отопления в помещениях, связанных с пылью и опасными горючими веществами.

Например, производственное предприятие с помещением размера 500 метров в ширину, 3 метра в высоту сезонно будет платить за паровое отопление от 30 до 90 тыс. рублей. Сумма варьируется в зависимости от вида топлива.

2. Водяное отопление

Предприятие остановило выбор на жидком теплоносителе, поэтому источником в данном случае будет котельная или центральная сеть. Основным устройством данной системы является котел. В качестве топлива можно использовать электроэнергию, уголь или газ. Однако от этого будет зависеть расход на отопление за сезон: твердое топливо (до 100 тыс. рублей), газ (менее 80 тыс. рублей), остальные варианты экономически нецелесообразны, поскольку стоят значительно дороже.

• Высокий уровень температуры.
• При условии, что технология производства позволяет, можно установить обогрев помещения на уровне 10°C. Водяное отопление подходит в качестве повседневной системы здания.
• Повышенное давление.

3. Система горячего воздуха

Отопительное устройство может быть настроена как централизованным, так и местным способом. Особенности воздушного отопления:

• Сеть не наносит абсолютно никакого вреда организму человека.
• Тепло распространяется по помещению одинаково.
• Воздух постоянно находится в движении.

• Соответственно, он подвергается периодической очистке.

Специальные системы труб проводят воздух (уже подогретый) в помещение. Там происходит смешение двух масс, в результате которого они приобретают одинаковую температуру. Для оптимизации и минимизации расходов основная часть воздуха проходит фильтрацию, подогрев, а затем вновь попадает в трубы.

Однако СанПиН утверждают, что воздушные массы должны также поступать снаружи. В производственном помещении, где выделяются опасные и ядовитые частицы, не может проводиться рециркуляция воздуха. Теплые массы должны быть полностью утилизированы.

При наличии местной системы отопления главный ресурс, производящий тепло, необходимо установить в центре объекта. В роли источника могут выступать передвижные воздушно- отопительные агрегаты, пушки и т.п. Однако свежий воздух извне поступать не будет.

4. Электрическое отопление

Для небольших производственных площадей можно установить обогреватели, работающие на электричестве. На рынке представлен широкий выбор систем, поэтому выбор производится исходя их собственных предпочтений организации.

Чаще всего электрическое отопление выглядит как специальный завес, который создает тепло. Однако оплачивать такую систему каждый сезон накладно – понадобится около 500 тыс. рублей.

5. Потолочные системы инфракрасного отопления

Более современный тип отопительной сети. Лучистая установка нашла широкое применение не только на производствах, но и в жилых помещениях, теплицах.

Уникальность инфракрасного отопления в том, что оно может эффективно прогревать не только массы воздуха, а также людей, поверхности и предметы внутри помещения. При этом не стоит опасаться переноса простудных заболеваний, поскольку воздух в системе не циркулирует.

Основные достоинства системы инфракрасного отопления:

• Компактность установки, которая не занимает много места.
• Срок службы дольше, чем у других отопительных систем.
• Можно устанавливать на различных объектах.
• Монтаж не занимает много времени, система проста и понятна в использовании.

Подойдут лучистые нагреватели для таких предприятий, которые не обладают электроэнергией в большом объеме. Они быстро нагревают комнату, поэтому идеально подойдут как для жилых помещений, так и производственных.

Поэтому советуем использовать потолочные системы инфракрасного отопления для установки на промышленных предприятиях.

Нюансы проектирования и монтажа производственных систем отопления

Системы отопления цехов заводов имеют различные характеристики, поэтому к выбору оптимального оборудования необходимо подойти серьезно. Какими параметрами руководствуются: площадь помещения, количество сотрудников, погодные условия, специфика производства. Более того, смотрят на бюджет и предполагаемые расходы на систему обогрева, способы экономии и удобства.

Обратите внимание! Перед монтажом отопительной сети важно провести детальный расчет. При установке внутри производственных строений ситуация усложняется, поскольку в каждом индивидуальном случае будет определена своя специфика. Помимо перечисленного в здании имеются проемы (окна, двери, решетки), которые значительно влияют на движение тепла. Данный момент необходимо учитывать при проектировании.

Для обеспечения полного контроля за процедурами, а также во избежание ошибок специалисты руководствуются СНиП об отопительных системах. Там подробно описаны все правила для расчетов значений и процедуры с подробным описанием требований. Определение системы проводится с помощью вычисления объемов потери тепла и выбора достаточно мощного устройства.

Обязательно помните, что работы по монтажу и установке не могут противоречить ни требованиям проекта, ни строительным нормам и правилам.

Внимание также уделяется системе металлических или пластиковых труб (воздуховодам), поскольку именно они выполняют функцию переноса воздушных и газовых масс. Их необходимо устанавливать в каждом помещении согласно расположению комнат. Форма и размеры элементов должны быть точно подобраны, поскольку во время подключения деталей понадобятся специальные переходники для соединения каналов и патрубков. Их качество влияет на работоспособность всего воздуховода.

Как только тип системы отопления цеха определен, начинается монтаж системы: устанавливают и разводят трубы, проводят электрокабель, чтобы газо-воздушные смеси двигались беспроблемно. Специалисты выполняют все необходимые процедуры, чтобы создать плотное соединение. Начинают проверку работоспособности системы на маленьких мощностях, постепенно увеличивая ее. Нужно постоянно помнить о правилах безопасности, отступать от которых категорически запрещено.

Использование автоматики в системе отопления цехов

Большинство компаний стремится к автоматизации работы и управления системой. Однако на пути встают определенные проблемы, поскольку сеть отопления достаточно крупная и имеет сложную структуру.

Какие функции могут быть настроены на автоматический режим:

• Уведомление об аварии и других чрезвычайных ситуациях
• Поддержание одинаковой температуры согласно установленному значению
• Во время аварийной ситуации система самостоятельно включит новый рабочий режим
• Если такое невозможно, произойдет полное отключение энергии

Безусловно, главным приоритетом на предприятии является четкая и эффективная работа автоматической системы отопления. Не стоит экономить на оборудовании и материалах. Помимо этого, при выборе подрядчика и других участников проекта необходимо тщательно проверять их опыт и квалификацию. В противном случае последствия могут оказаться непредсказуемыми и очень печальными.

Критерии выбора системы отопления цехов заводов

На что необходимо обращать внимание при выборе отопительного устройства:

• Параметры здания (высота и ширина), включая число комнат, их предназначение, места отопления.
• Климат, в котором расположен объект.
• Качество изоляции, а также источники потери тепла: окна, двери, заборы, щели и прочее.
• Расположение рабочих мест, цехов, количество производственного оборудования, график его эксплуатации.
• Функция подключения системы к газовой сети, котельной и тепло магистрали.
• Особенности производства, присвоенная цеху категория пожароопасности.

Все перечисленные здесь характеристики необходимо учесть при проектировании цехов заводов. Только в этом случае можно создать эффективную систему, которая будет оправдана с экономической точки зрения.

Для объектов, на которых существует доступ в производственный цех непосредственно с улицы (ремонтные, транспортные, лакокрасочные цех и т.д.), в нормативах СП 60.13330.2016 предусмотрена установка тепловых завес, которые будут срабатывать в случае открывания дверей. Наиболее практичными проектами отопления цехов заводов будут системы, сочетающие особенности централизованных и локальных конструкций. При таком подходе можно существенно сократить расходы на топливо для котлов и стационарных теплогенерирующих устройств без подключения к общим сетям.