Считаем воздушное отопление производственных помещений — расчет и схема

Воздушное отопление представляет собой способ обогрева помещений без участия теплоносителя. Реализация этого способа отопления возможна как с помощью прямых способов (тепловая пушка, тепловентилятор, печь Булерьяна), так и с помощью традиционных (котлы на газовом и твердом топливе, электрокотлы и пр.).

Обогрев с помощью прямых источников тепла актуален для небольших производственных помещений, имеющих одно помещение, а обогрев традиционными источниками тепла — для помещений, имеющих несколько помещений. Для нагнетания воздуха применяется воздушный циркуляционный насос.

Для больших объектов такой способ, как воздушное отопление производственных помещений, является одним из самых экономичных и действенных способов обогрева.

Расчет воздушного отопления зависит от типа выбранной схемы отопления и учета некоторых нюансов, но в остальном мало отличается от способов расчета при организации других отопительных систем.

Схемы воздушных отопительных систем

В зависимости от того, где расположен источник тепла, возможные схемы воздушных отопительных систем делятся на два типа:

• Центральная система
• Местная система.

Местная схема отопления

Когда площадь действия системы отопления распространяется всего на одно помещение, в котором находится сам тепловой центр, схема называется местной схемой воздушного отопления производственных помещений. Расчет и выбор схемы производятся в зависимости от специфики производственного объекта, учета ряда эксплуатационных требований.

Центральная схема отопления

Другое название этой схемы — канальная. Смысл ее заключается в том, что воздух нагревается до нужной температуры в тепловом центре, а затем подается в помещения через воздуховоды. Тепловую установку можно разместить как внутри здания, так и снаружи.

Системы отопления, построенные по центральному типу, в свою очередь бывают рециркуляционными, прямоточными, частично-рециркуляционными.

Рециркуляционная система. Требует сравнительно небольших начальных расходов, эксплуатационные расходы тоже невелики.

Применяется в помещениях, где разрешается циркуляция воздуха.

Система с частичной рециркуляцией. Является более гибкой системой, реализуется за счет механических побуждений движения воздуха. Она способна работать в разных режимах: с частичной заменой воздуха или полной. Может работать в сочетании с вентиляционными установками.

Прямоточная система. Применение такой системы актуально для помещений, в которых выделяются взрывоопасные вещества, токсичные или пожароопасные — в тех случаях, когда попадание этих веществ в другие помещения недопустимо.

Достоинства и недостатки воздушных систем

Воздушное отопление производственных помещений является оптимальным способом обогрева больших пространств, благодаря тому, что:

• Имеет большую скорость обогрева. Если речь идет о водяном отоплении производственных помещений, то один только выход воды к радиаторам и ее нагрев до приемлемой температуры занимает не менее 3-4 часов. В случае с воздушным отоплением нагрев помещений происходит очень быстро — в среднем уже через 20 минут от запуска системы воздушного отопления.
• Низкая стоимость оборудования и материалов. Котлы воздушного отопления по своей стоимости мало отличаются от аналогичных водяных устройств, а вот стоимость разводки обходится собственникам помещений в десятки раз дешевле. Объясняется это тем, что при организации системы отопления не требуется применения дорогостоящих радиаторов отопления, труб, кранов и фитингов. Для разводки достаточно алюминиевых рукавов и вентиляционных решеток, стоимость которых в десятки раз ниже.
• Невосприимчивость к низким температурам. Системе отопления не страшно промерзание в случае вынужденного отключения, поэтому производственные помещения можно отключать без страха разморозки труб и батарей отопления.
• Организация воздушного отопления зачастую производится вместе с системами вентиляции и кондиционирования помещений.
• Простота запуска системы. Для запуска воздушного отопления нет необходимости в утомительной настройке приборов, так как балансировка происходит единожды при первом запуске. В дальнейшем вопрос стравливания воздушных масс решается автоматически.

Несмотря на обилие достоинств, система имеет некоторые недостатки.

Здесь следует сказать о шумности системы, возникновении сквозняков и необходимости использовать воздуховоды с большим диаметром, прятать которые под потолком зачастую экономически нецелесообразно.

Расчет воздушного отопления

Прежде чем приступить к монтажным работам, требуется решить ряд важных вопросов. В частности, воздушное отопление производственных помещений, расчет для которых требуется произвести, осуществляется в зависимости от:

• объема теплопотерь в каждом отдельном помещении;
• материала стен здания и их толщины;
• количества окон и их площади;
• типа и мощности нагревательного устройства;
• количества людей, которые будут работать в отапливаемом помещении;
• дополнительных источников тепла;
• требуемого количества нагретого воздуха;
• сечения воздуховодов;
• возможных потерь давления в системе.

В результате анализа этих параметров выясняются возможные теплопотери в киловаттах и потребности в объеме тепловой энергии для воздушного отопления производственных помещений. Расчет при наличии этих данных прост: требуется компенсировать рассчитанные потери тепловой энергии дополнительной выработкой.

Как правило, на каждые 10 м2 требуется около 700 Вт тепловой энергии. Если же теплопотери превышают средние значения, то эта цифра может доходить и до 1 кВт на каждые 10 м2.

При этом для помещений расположенных в северных регионах, расчет ведется с увеличенным коэффициентом, равным 1,5-2,0.

Еще по этой теме на нашем сайте:

1. Автономное отопление загородного дома – цены и варианты
   Сегодня рассмотрим автономное отопление загородного дома, варианты и цены на приобретение оборудования и монтаж всей системы. Для начала, сразу оговоримся.

Воздушное отопление загородного дома — варианты
Если вы хотите сделать воздушное отопление загородного дома, то вы обратились по адресу. В этом материале мы рассмотрим самые оптимальные.

Считаем стоимость отопления электричеством загородного дома
Перед тем, как обустроить электрическое отопление загородного дома, варианты и цены на оборудование для которого мы считали в предыдущем материале.

Отзывы по газовым пушкам для обогрева помещений прямого и непрямого нагрева
В частности, активно используется газовая пушка для обогрева помещений, обладающая достаточным потенциалом, чтобы поддерживать оптимальный температурный режим обширного пространства. Но.

1 Отзыв

Здравствуйте!
У нас есть площадь 1600 м2, которую планируем отапливать воздушными пушками зимой до температуры +12-15 градусов. Высота потолка до 4.0 м. Окон нет. Стены ж/б.
Какая потребуется мощность и примерная ежемесячная оплата при температуре снаружи от -15 до +10 градусов? Нужно ли круглосуточно использовать отопительные системы или достаточно их включать периодически?
Спасибо заранее за ваши комментарии.
Alexey.

Воздушное отопление производственного цеха

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.