Отопление производственных помещений – варианты и особенности обустройства
Производственные цеха, помещения и склады имеют большие размеры, в результате чего их обогрев имеет ряд особенностей. Поэтому выбрать наиболее оптимальный вариант из учета соотношения цена/эффективность/надежность бывает не просто. В данной статье мы рассмотрим наиболее распространенные способы обогрева промышленных помещений и их особенности.
Большое производственное помещение
Общие сведения
Создание схемы отопления производственных помещений является достаточно сложной задачей, это связано в первую очередь с тем, что каждое производственное помещение строится под определенные технологические процессы, к тому же чаще всего имеет большую высоту и площадь. Кроме того, оборудование, которое применяется на производстве, зачастую усложняет процесс прокладки отопительных труб.
Однако, несмотря на это, обустройство отопления является важной задачей, без которой не обойтись по ряду причин, озвученных ниже:
- Правильно выполненная система отопления обеспечивает комфортные условия труда, и, как следствие, повышает производительность сотрудников.
- Защищает оборудование от переохлаждения, что очень важно, ведь низкая температура может стать причиной его выхода из строя.
- Если речь идет о складе, то поддержание определенного микроклимата имеет особенное значение, так как влияет на сохранность товара.
Складские помещения нуждаются в отоплении не меньше чем производственные
При этом крайне важно подобрать оптимальную систему, что позволит сэкономить не только на ее эксплуатации, но и обслуживании.
Поэтому выбирая виды отопления производственных помещений, необходимо руководствоваться следующими критериями:
- Габариты помещения (площадь и высота).
- Количество тепловой энергии, которая потребуется для поддержания необходимого микроклимата.
- Простота эксплуатации и обслуживания отопительного оборудования, а также его ремонтоспособность.
На сегодняшний день чаще всего применяются следующие системы отопления производственных помещений:
- Центральное
- Воздушное;
- Инфракрасное.
Ниже рассмотрим особенности каждого из этих видов.
Схема простого водяного отопления
Варианты отопления
Центральное водяное отопление
В данном случае источником теплового ресурса является местная котельная или центральная отопительная система. Обогрев осуществляется благодаря теплоносителю, который циркулирует по трубам и нагревает радиаторы отопления. Достоинством такого решение является возможность относительно равномерного обогрева крупных площадей.
Водяное отопление производственных зданий может быть реализовано несколькими способами. В первую очередь система может различаться видом топлива, на котором может работать. Поэтому выбор котлов зависит от доступности энергоносителя.
Промышленный газовый котел
Чаще всего применяются котлы следующих типов:
Газовые | Если существует возможность подключиться к газопроводу, то газовое оборудование будет неплохим вариантом. Правда, следует учитывать, что цена на данный вид топлива имеет тенденцию к повышению. |
Твердотопливные | Могут быть экономичным решением, однако, их эксплуатация является достаточно трудоемким процессом. Правда, некоторые модели автоматизированы, т.е. загружать топливо своими руками в топку не нужно.Однако, в любом случае, придется ухаживать за топкой и дымоходом. Поэтому, прежде чем отдать предпочтение данному типу оборудования, необходимо прикинуть все его достоинства и недостатки. |
Жидкотопливный котел | Недостатком является потребность в отдельном помещении и емкости для хранения топлива. Кроме того, запас постоянно придется пополнять, что связано с дополнительными затратами на транспортировку. |
Электрические | Оборудование удобное в эксплуатации, однако, имеет один недостаток – высокая стоимость эксплуатации. Поэтому его, как правило, используют только в тех случаях, когда невозможно установить другое оборудование или необходимо организовать отопление производственного помещения 70 кв метров и меньше. |
Надо сказать, что отличные решением являются комбинированные котлы, которые могут работать на разных видах топлива. В частности, они способны решить проблему отопления в случае возникновения перебоев с газоснабжением или электроснабжением. Единственным их недостатком является высокая стоимость.
Основным параметром, по которому осуществляется классификация этих устройств, являются типы горелок, которые вмонтированы. В продаже чаще всего встречаются следующие виды оборудования:
Газо-дровяные котлы | Позволяют при необходимости перейти с газа на твердое топливо, к примеру, чтобы сэкономить. |
Газо-дизельные | Как правило, обладают высокой мощностью и позволяют обогревать помещения большой площади. |
Газ-дизель-дрова | Оборудование обладает большей функциональностью, однако, обладает небольшой мощностью и невысоким КПД. |
Газ-дизель-электричество | Достаточно мощный и универсальный вариант оборудования. |
Газ-дизель-дрова-электричество | Данные агрегаты являются наиболее функциональными, но, в то же время, наиболее дорогими. |
Совет!
Для экономии топлива можно настроить котел на поддержание в нерабочее время более низкой температуры, чем в рабочее.
Котел – газ/дизель/электричество/твердое топливо
Кроме типа оборудования, водяное отопление различается способом подключения отопительных радиаторов.
Существует две схемы:
- Однотрубное подключение – все батареи отопления в этом случае подключаются последовательно к одной трубе, по которой циркулирует теплоноситель. Такой вариант подходит для обогрева лишь маленьких помещений, так как в больших системах последние в цепочке радиаторы нагреваются значительно меньше, чем первые.
- Двухтрубное подключение – данная схема подразумевает использование отдельных труб для подачи горячего теплоносителя и отвода холодного. Это обеспечивает боле равномерный нагрев всех радиаторов.
В промышленных системах, как правило, используют двухтрубную схему.
Схема воздушного отопления
Воздушное отопление
Воздушное отопление на производстве пользуется большой популярностью на протяжении многих лет. Поэтому можно сказать, что оно проверено временем.
Все это благодаря следующим его достоинствам:
- Воздушное отопление обладает более высоким КПД, чем водяное.
- Воздух равномерно нагревается по всему объему помещения от пола до потолка.
- Возможность совместить отопления с системой вентиляции и кондиционирования.
- Регулярная смена и очистка воздуха положительно сказывается на самочувствии работников.
- В воздушной системе отсутствуют радиаторы отопления.
Для обогрева больших площадей данное отопление является наиболее оптимальным вариантом.
Инфракрасное отопление
Инфракрасные обогреватели позволяют обустроить обогрев производственных помещений, не прибегая к традиционным методам. Причем, такое решение является очень эффективным.
Работают они по такому принципу:
- Излучатели вырабатывают лучистую энергию;
- Эта энергия передает тепло расположенным вокруг объектам;
- В свою очередь от этих объектов нагревается воздух.
Таким образом, принцип работы инфракрасных обогревателей напоминает Солнце, которое инфракрасными волнами нагревает поверхность земли, в результате чего происходит теплообмен и нагревается воздух.
На фото — инфракрасный обогреватель
Обратите внимание!
Благодаря такому принципу исключены большие перепады температуры в помещении, а так же скопление горячего воздуха под потолком, как в случае с традиционными способами обогрева.
По способу монтажа, инфракрасные обогреватели делятся на следующие виды:
- Настенные;
- Потолочные;
- Напольные;
- Напольные переносные.
На рисунке понятно изображен принцип работы инфракрасного отопления
По виду излучаемых волн они могут быть:
- Длинноволновые (темные) – их особенностью является то, что они не излучают свет даже при рабочей своей температуре, которая составляет 300-400 градусов по Цельсию.
- Средневолновые (светлые) – рабочая температура достигает 800 градусов, в результате чего во время работы излучают мягкий свет.
- Коротковолновые – достаточно ярко светятся, при этом рабочая температура составляет 400 градусов и выше.
По типу нагревательного элемента эти аппараты могут быть:
- Галогенными – недостатком является то, что при ударе или падении вакуумная трубка может повредиться.
- Карбоновыми – нагревательный элемент этих устройств сделан из карбонового волокна, помещенного в стеклянную трубку. Главным достоинством устройства, в сравнении с галогенными обогревателями является уменьшенное потребление энергии (приблизительно в два с половиной раза).
- Керамические – нагревательный элемент обогревателя состоит из керамических плиток, собранных в один рефлектор. Принцип работы устройства основан на беспламенном сгорании газовоздушной смеси внутри обогревателя, в результате чего он нагревается и передает тепловую энергию окружающим предметам.
Прежде чем решить, как отопить производственное помещение, рекомендуем ознакомиться с достоинствами данного вида отопления:
- ИК-обогреватели – это единственные отопительные приборы, которые позволяют осуществлять точечный или зональный обогрев. Благодаря этому можно поддерживать в разных частях помещения разный температурный режим. Зональный обогрев может пригодиться для нагрева рабочих мест, отдельных деталей на конвейере, молодняка на животноводческих фермах и т.д.
- Позволяют ощущать тепло сразу же после включения приборов, даже без предварительного прогрева помещений.
- Благодаря высокому КПД и низкому потреблению электроэнергии, инфракрасное отопление является наиболее экономичным. Причем экономия энергии достигает 45 процентов, что обеспечивает существенную экономию средств. В результате вложенные в инфракрасное отопление финансы быстро окупаются.
- ИК-приборы достаточно долговечны, обладают небольшим весом и не занимают много места, благодаря чему их не сложно монтировать. Причем, к каждому устройству прилагается инструкция по установке и эксплуатации.
Благодаря всем этим свойствам ИК-приборы применяют не только для обогрева промышленных помещений, но многих других:
- Торговых и спортивных сооружений;
- Теплиц и оранжерей;
- Частных домов и квартир;
- Животноводческих ферм.
В результате, инфракрасное отопление в последнее время становится все более распространенным.
Вот, пожалуй, и все основные варианты обустройства отопления в производственных помещениях. На последок приведем таблицу, в которой указана удельная отопительная характеристика производственных зданий (qо, Вт/м³C°), а так же тепловая удельная характеристика на вентиляцию помещений (qв, Вт/м³C°) и отапливаемый объем зданий (Vн):
Удельная тепловая характеристика отопления
Вывод
Как мы выяснили, на сегодняшний день существует множество эффективных способов обогрева промышленных помещений. Поэтому выбор зависит от параметров помещения и особенностей производства.
Из видео в данной статье можно подчерпнуть некоторую дополнительную информацию по этой теме.
Системы отопления производственных помещений
В России промышленная индустрия представлена большим количеством отраслей, таких как:
- Машиностроение;
- Металлургия;
- Химическая промышленность;
- Добыча и переработка углеводородов;
- Аграрный сектор.
Эти отрасли включают большие комплексы производственных предприятий.
В свою очередь предприятие состоит из нескольких взаимосвязанных зданий и сооружений.
Рис. 1. Усольский калийный комбинат АО «ЕвроХим»
Практически каждое здание нуждается в отоплении во время холодного периода года.
Отопление комплекса промышленных зданий и сооружений – сложная задача.
Чтобы оценить каким способом отапливать здания, необходимо разработать технико-экономическое обоснование (ТЭО) различных технических решений с учетом нормативной документации.
Например, если построить одну общую котельную на территории завода, то в каждое здание теплоноситель будет поступать по трубопроводам. Но тогда появятся затраты на строительство тепловых сетей, и оборудование в котельной будет значительной мощности. Напротив, если организовать автономное отопление отдельно для каждого здания, тогда не будет затрат на магистральные тепловые сети, но появится большое количество котельных. Какой вариант будет дешевле вряд ли возможно оценить «навскидку» – нужно учитывать все экономические и технические аспекты в каждом конкретном случае. Кроме того, необходимо знать какое топливо для котлов возможно использовать. В любом случае, проектирование котельных и систем отопления необходимо вести в строгом соответствии с нормативной документацией.
В данной статье рассмотрим виды систем отопления, которые применяются в производственных цехах.
Какой вид отопления производственного цеха выбрать
Температура внутреннего воздуха и способы организации системы отопления в производственном цехе будет зависеть от следующих моментов:
- Наличие постоянных рабочих мест.
Постоянное рабочее место – это место, на котором рабочий находится большую часть своего времени (более 50 % или более 2 часов непрерывно). Подобное определение регламентируется ГОСТом 12.1.005-88.
Если рабочие места отсутствуют, то нет необходимости отапливать цех до 18-20 °С, как правило, можно предусмотреть «дежурное отопление» на 5°С.
- Технологические требования к производственному процессу, либо продукту.
Например, если в цехе происходят процессы с большим выделением тепла, обязательно нужно учесть этот фактор в расчете мощности системы отопления. Иначе может произойти ситуация, когда расчет выполнен на внутреннюю температуру воздуха +20°С, а по факту в цехе температура воздуха составит 40°С и более.
- Габаритные размеры цеха.
Часто производственные здания имеют большую высоту, и, как правило, нет необходимости отапливать весь объем цеха.
Отопление помещений принято классифицировать по способу передачи тепла на две группы:
- Конвективное;
- Лучистое.
При конвективном отоплении происходит нагрев внутреннего воздуха помещения, а затем воздух нагревает предметы внутри помещения. Передают тепло воздуху регистры, отопительно-вентиляционные агрегаты, тепловые пушки, тепловые завесы.
Рис. 2. Принцип работы конвективного отопления
При лучистом отоплении в первую очередь нагреваются предметы, а уже от них воздух.
Рис. 3. Принцип работы лучистого отопления
Источником для всех видов отопления служит различное топливо:
- Газ;
- Электричество;
- Дизельное топливо.
Водяное отопление
В производственных цехах также, как и других зданиях, применяются системы отопления, теплоносителем в которых является вода. Но в качестве отопительных приборов используются не радиаторы, а регистры из гладких труб. Как правило, регистры изготавливаются из труб стальных электросварных по ГОСТ 10704-91. Но в случае, когда внутренняя среда помещения относится к агрессивной, то регистры и трубы необходимо применять из нержавеющей стали. Данный вид системы отопления относится к конвективному.
Рис. 4. Отопление цеха регистрами
Очистить поверхность регистра от пыли, масла и прочих производственных веществ гораздо легче, чем поверхность радиатора. Кроме того, в цехе существует возможность повреждения отопительного прибора, но если установлены регистры, то на предприятии всегда есть сварщик, который без труда сможет заварить участок поврежденного регистра.
Плюсы использования регистров:
- Легкость изготовления и монтажа.
- Невысокая стоимость.
- Малочувствительны к перепадам давления.
- Выдерживают давление до 1 МПа.
Данный вид отопления подойдет для цехов в следующих случаях:
- Свободна зона наружных ограждений, где обычно устанавливают отопительные приборы;
- На предприятии есть котельная, где подготавливается теплоноситель.
Воздушное отопление
Воздушным отоплением называют системы с применением горячего воздуха. Такие системы также относятся к конвективному отоплению.
Различают местные и центральные системы воздушного отопления.
Местные системы воздушного отопления
Такие системы представлены различными отопительно-вентиляционными агрегатами, тепловыми пушками, воздушными завесами.
Рис. 5. Отопление цеха отопительно-вентиляционными агрегатами
Принцип работы отопительно-вентиляционных агрегатов
Рис. 6. Работа отопительно-вентиляционного агрегата
Внутренний воздух из цеха поступает в агрегат с помощью вентилятора, далее нагревается в калорифере (теплообменнике), затем снова подается в пространство цеха. Таким образом, данные агрегаты работают по принципу рециркуляции. Калориферы, как правило, водяные.
Плюсы применения отопительно-вентиляционных агрегатов:
- Освобождается полезная площадь для размещения технологического оборудования, агрегаты могут монтироваться под потолком, либо в верхней зоне помещения.
- Тепло распределяется равномерно по помещению.
- Поток теплого воздуха можно направить в нужную точку цеха, жалюзи меняют свое направление.
Недостатки применения отопительно-вентиляционных агрегатов:
- Необходим теплоноситель для нагрева воздуха в калорифере.
- Для монтажа необходим грамотный персонал, так как смонтировать систему нужно в строгом соответствии с рекомендациями производителей, предусмотреть установку воздушников, спускников в нужных местах системы, иначе данная система отопления просто не будет работать.
Тепловые пушки
Тепловые пушки также работают по принципу рециркуляции воздуха. Нагревательным элементом в данном случае служат ТЭНы. Также на рынке представлены тепловые пушки работающие на дизельном топливе или газе.
Рис. 7. Тепловентилятор электрический
Плюсы применения тепловых пушек:
- Не требуют монтажа и легко перемещаются по цеху.
- Быстрый прогрев внутреннего воздуха до требуемой температуры.
Недостатки применения тепловых пушек:
- Полезная площадь помещения уменьшается, так как необходимо пространство для установки тепловых пушек.
- Потребляются дорогие виды топлива (электроэнергия, дизель).
- Необходим постоянный контроль персонала, так как работу таких агрегатов невозможно автоматизировать.
- Есть риск перегрева данного агрегата и, как следствие, возникновение пожара.
- В случае использования дизельных тепловых пушек возможно попадание в воздух помещения продуктов горения, как следствие отравление персонала.
Центральная система воздушного отопления
Данная система отопления применяется в цехе, где предусматривается приточная вентиляция.
Рис. 8. Сеть воздуховодов в помещении цеха
Различают три режима воздушного отопления:
- Полная рециркуляция, когда весь отработанный воздух снова поступает в помещение, предварительно нагреваясь в калорифере;
- Частичная рециркуляция, когда смешиваются часть отработанного воздуха и наружного, далее воздушная смесь проходит через калорифер и, нагреваясь до нужной температуры, поступает в цех;
- Прямоточная схема, когда в цех подается полностью наружный воздух, нагретый до нужной температуры.
Плюсы применения центрального воздушного отопления:
- Отсутствуют отопительные приборы, следовательно увеличивается полезная площадь помещения.
- Более комфортна для восприятия человеком.
- Гибкая в регулировании, способна быстро менять количество теплоты, подаваемой в помещение.
Минусы применения центрального воздушного отопления:
- Применение рециркуляции строго регламентируется СП 60.13330.2016, повсеместно применять рециркуляцию нельзя. А в режиме прямотока данная система будет весьма дорогостоящей, так как увеличивается мощность приточной установки.
- Если нет необходимости в принудительной вентиляции производственного помещения или склада, то применение центральной системы воздушного отопления не имеет смысла, в связи с высокими затратами на монтаж сети воздуховодов и оборудования.
- Пожар, возникший в одном из помещений, может очень быстро распространиться в смежные помещения по сети воздуховодов. Поэтому применение данного вида отопления имеет жесткие ограничения по противопожарным нормам.
Газовое отопление
На самом деле, не существует такой классификации систем отопления как «газовое». С профессиональной точки зрения правильно говорить о газе, как источнике тепла для котельных. В котельных подготавливается теплоноситель для стандартного водяного отопления (радиаторами, регистрами), либо для воздушного отопления (отопительно-вентиляционные агрегаты, воздушно-тепловые завесы).
Кроме того, на рынке существуют тепловые пушки, работающие на газе и газовые инфракрасные обогреватели.
Электрическое отопление
Аналогично газовому, нет смысла выделять отдельно «электрическое отопление», поскольку электричество является источником тепла для котлов, на электричестве работают тепловые пушки, конвекторы и завесы, а также инфракрасные обогреватели.
То есть, электричество – это источник, на котором работают системы отопления.
Инфракрасное отопление
Данный вид отопления относится к лучистому.
Обогрев цеха происходит с помощью лучистого теплообмена между инфракрасными обогревателями и ограждениями, предметами.
Нагретые инфракрасные обогреватели излучают тепло, которое попадает на поверхность предметов, либо ограждений. Часть тепла поглощается поверхностями ограждений и предметов, а часть отражается. При этом появляется вторичное излучение, и это излучение снова поглощается предметами и ограждениями.
Лучистый теплообмен обеспечивает более высокую температуру внутренних поверхностей ограждений по сравнению с конвективным отоплением, а значит, комфорт для человека может быть достигнут при меньшей температуре внутреннего воздуха.
Рис. 9. Отопление цеха инфракрасными обогревателями
Инфракрасное отопление представлено множеством вариантов приборов. По типу установки различают:
- Потолочные;
- Напольные;
- Настенные.
По типу излучаемых волн классифицируют:
- Коротковолновые (длина волны составляет 0.74 — 2.5 мкм);
- Средневолновые (длина волны составляет 2,5 — 50 мкм);
- Длинноволновые (длина волны составляет 50 — 200 мкм).
Инфракрасные обогреватели могут работать как на электричестве, так и на газовом топливе.
Плюсы применения инфракрасных обогревателей:
- Высокий КПД.
- Температура воздуха в рабочей зоне достигает требуемых параметров при более низкой температуре окружающего воздуха.
- Бесшумная работа.
- Не создают конвекционных потоков, а значит, не поднимают пыль.
- Экономичное потребление энергии.
- Увеличение полезной площади помещения, так как размещаются обогреватели в верхней зоне помещения.
Минусы применения инфракрасных обогревателей:
- Наличие открытого очага пламени, в связи с этим ограниченное применение в пожаро-взрывоопасных цехах.
- Сжигается кислород в процессе горения и выделяются продукты горения газа, что ухудшает качество воздуха в помещении.
- Повышенное электропотребление (для электрических инфракрасных обогревателей).
- Возможно ухудшение самочувствия персонала, находящегося под прямым излучением.
Требования нормативно-технической документации
При выборе систем отопления цеха необходимо учитывать требования СП60.13330.2016, а также ГОСТ 12.1.005-88.
Согласно ГОСТ 12.1.005-88, необходимо обеспечить нужные параметры микроклимата в рабочей зоне в зависимости от категории работ.
В случае применения инфракрасных обогревателей необходимо руководствоваться пунктом 1.8 ГОСТ 12.1.005-88, который регламентирует интенсивность теплового облучения рабочего персонала.
Также данным нормативным документом регламентируется предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе – раздел 3 ГОСТ 12.1.005-88.
Эта информация очень важна в случае применения газовых, дизельных обогревателей, так как при сгорании этого вида топлива в воздух выделяются вредные продукты горения.
Таблица Д.1 СП60.13330.2016 регламентирует применение видов систем отопления в различных зданиях и сооружениях.
Согласно СП60.13330.2016, применение инфракрасных обогревателей имеет жесткие рамки. Необходимо внимательно ознакомиться с пунктами 6.2.9 и 6.2.10.
Газовые и электрические инфракрасные излучатели не допускается размещать:
- Во взрывоопасных помещениях и зонах;
- В подвальных и цокольных этажах;
- В зданиях, которые относятся к V степени огнестойкости;
- В зданиях любой степени огнестойкости, классов конструктивной пожарной опасности C1, С2 и С3
Согласно п.6.4.1, в помещениях, где возможно выделение пыли горючих материалов, необходимо применение отопительных приборов, имеющих гладкую поверхность.
Согласно п.6.4.14, при применении электрических отопительных приборов необходимо, чтобы уровень защиты от поражения током был класса 0.
Система индивидуального отопления возможна только для производственных зданий высотой до трех этажей без учета цокольного этажа.
Стоит отметить, что для каждого производства имеются свои нормативные требования, связанные со спецификой технологии конкретного предприятия. В данной статье они не рассматриваются.
Затраты на устройство и эксплуатацию систем отопления
В сравнительной таблице ниже можно увидеть основные затраты на ту или иную систему.
- Строительство котельной
- Строительство магистральных тепловых сетей
- ИТП внутри цеха
- Трубопроводы и регистры внутри цеха
- Энергопотребление для циркуляционных насосов
- Обслуживание систем
- Потребление топлива котлами
Воздушное отопление (отопительно-вентиляционные агрегаты)
- Строительство котельной
- Строительство магистральных тепловых сетей
- ИТП внутри цеха
- Трубопроводы внутри цеха до отопительно-вентиляционных агрегатов
- Отопительно-вентиляционные агрегаты
- Энергопотребление для циркуляционных насосов
- Энергопотребление для вентиляторов, встроенных в конструкцию отопительно-вентиляционых агрегатов
- Обслуживание систем
- Потребление топлива котлами
Воздушное отопление (тепловые пушки)
- Затраты на приобретение тепловых пушек
- Повышенное потребление энергии для нагревателя
- Потребление энергии для вентилятора, втроенного в конструкцию тепловой пушки
Центральное воздушное отопление
- Строительство котельной
- Строительство магистральных тепловых сетей
- ИТП внутри цеха
- Воздуховоды внутри цеха
- Энергопотребление для циркуляционных насосов
- Энергопотребление для вентиляторов, входящих в конструкцию приточных установок
- Обслуживание систем
- Потребление топлива котлами
Инфракрасные обогреватели газовые
- Строительство газораспределительной станции
- Строительство магистральных сетей газопровода
- Обогреватели внутри цеха
- Система оповещения при превышении концентрации угарного газа
- Обслуживание систем газораспределения
- Потребление газа
Инфракрасные обогреватели электрические
- Обогреватели внутри цеха
- Повышенное потребление энергии для ТЭНов обогревателей
Выводы
Отопление производственных цехов – задача, которая требует комплексного подхода на всех этапах. Еще до начала проектирования заказчик совместно с проектной организацией должен оценить нормативные требования, взвесить все «за и против», просчитать экономические аспекты.
Нет хорошей или плохой системы отопления, есть нормативные требования к помещениям, и технико-экономическое обоснование. Только при грамотном подходе удастся запроектировать и смонтировать безопасную (для работников предприятия) и экономичную (с точки зрения финансовых вложений) систему отопления.
Какой вид отопления выбрать для больших производственных помещений
Нет никаких сомнений в том, что отопление производственных помещений всегда являлось задачей, мягко говоря, нестандартной. И в этом нет ничего удивительного, так как каждое такое помещение возводилось строго под конкретный технологический процесс, а размеры его, в отличие от жилых или бытовых помещений, порой просто впечатляющие. Довольно часто встречаются даже промышленные здания, общая площадь которых достигает даже нескольких тысяч (!) метров квадратных. Высота потолков в них может быть по семь-восемь метров, но есть и такие, которые достигают невероятных двадцать-двадцать пять метров. Что характерно, рабочая зона в них, которая действительно нуждается в обогреве, не превышает пары метров.
Так как можно отопить промышленное помещение? Есть ли смысл прибегать к традиционным методам – водяному или воздушному отоплению, к примеру – и даст ли это какой-либо эффект? Ведь КПД у них, если рассматривать его с точки зрения такого вот громадного здания, низкая, а стоимость обслуживания наоборот – высокая. Да и сотни метров трубопровода в скором времени покрываются ржавчиной, ведь промышленное здание – это большое количество блуждающего тока.
Так что лучше выбрать? Какой способ, какое отопление производственных зданий и помещений подойдет нам больше всего? Попробуем разобраться с этим вместе.
Виды отопления производственных зданий, цехов и складов
Среди особенностей отопления таких помещений хотелось бы выделить следующие:
- Оборудование для обогрева должно применяться максимально эффективно.
- Необходимости в обогреве помещения с большими площадями.
- Нагреватели обязаны отапливать не только воздух внутри, но также снаружи. Их место расположения не играет никакой роли.
На выбор того или другого способа отопления должны влиять не только особенности источника тепла, но и, скажем, специфика производственного процесса, финансовая сторона вопроса и прочее. А теперь давайте рассмотрим позитив и негатив каждого типа.
Паровое отопление
Такого рода обогрев используется для зданий производственного назначения. У него есть и плюсы, и минусы.
- Перманентно высокая температура воздуха (от ста градусов и выше).
- Отопить помещение можно рекордно быстро, равно как и охладить его при необходимости.
- Этажность зданий не играет роли, паровое отопление приемлемо для любого количества этажей.
- оборудование для отопления, да и магистраль трубопровода, имеют незначительные размеры.
Важно ! Паровая система неплохо подходит под отопление производственных помещений, гораздо больше, чем, скажем, отопление водой. Идеальный вариант для того, чтобы отапливать периодически.
- Главным недостатком является сильная производительность шума при эксплуатации.
- Кроме того, расход пара, а следовательно и теплоотдачу регулировать невозможно.
Примерная стоимость такого отопления за один сезон может составлять от 32 до 86 тысяч рублей, в зависимости от выбранного топлива. Бралось среднее промышленное здание, общая площадь которого составляет приблизительно 500 метров, а высота потолка – 3 метра.
Нежелательно устанавливать паровое отопление в зданиях, где выделяется аэрозоль или пыль, а также горючие газы.
Водяное отопление
Если будет выбрано водяное отопление, то источником тепла может быть местная котельная, либо централизованное теплоснабжение. Главная составляющая такой системы – это котел, который может работать и на газу, и на твердом топливе, и даже на электричестве. Но лучше всего использовать либо газ (около 80 тысяч за сезон), либо каменный уголь (порядка 97 тысяч), так как другие варианты будут стоить дороже, что вызывает сомнения по целесообразности их использования.
Особенности водяного отопления
- Высокое давление.
- Высокая температура.
- Используется преимущественно в роли «дежурного» обогрева здания, с выставленной на плюс 10 температурой. Разумеется, если это не будет противоречить производственной технологии.
Воздушное отопление
Воздушное отопление производственных помещений бывает и местным, и централизованным. Оно характеризуется следующими особенностями:
- Воздух всегда подвижен.
- Следовательно, он периодически меняется и очищается.
- Температура распределяется равномерно по всему помещению.
- Все это абсолютно безопасно для человеческого организма.
Посредством воздуховодов нагретый воздух попадает в здание, где перемешивается с уже наличествующим и приобретает такую же температуру. Дабы минимизировать энергетические затраты, большая часть воздуха очищается при помощи фильтров, обратно нагревается и попадает в помещение.
Но воздух снаружи подается тоже, согласно санитарным нормам. Но если при производстве освобождаются какие-то вредные или ядовитые вещества, то процедура рециркуляции будет уже под вопросом. В таком случае теплота вытяжного воздуха должна утилизироваться.
Если же используется местное отопление воздухом, то источник тепла должен располагаться в самом центре здания (это могут быть тепловые пушки, ВОА и прочие). Но в таком случае обрабатывается только внутренний воздух, свежий же снаружи не поступает.
Один из способов отопления больших площадей это воздушно-отопительные агрегаты, смотрите наш обзор про них
Отопление электроэнергией
Если площадь промышленного помещения незначительна, то дабы создать для рабочих максимальный уют, вы можете обзавестись инфракрасными излучателями, которые преимущественно устанавливаются на складах.
Главными же устройствами являются так называемые тепловые завесы. Стоимость отопления электроэнергией – порядка 500 тысяч рублей за сезон.
Потолочные отопительные системы
Лучистое отопление в виде потолочных панелей используется не только лишь на производственных объектах, но и, например, в оранжереях, теплицах и даже в многоквартирных жилых домах.
Существенным отличием таких систем является то, что ими прогревают не только воздух, но и стены, пол, все предметы и людей в здании. Воздух не греется вовсе, а, следовательно, не циркулирует, благодаря чему можно избежать аллергии или простуды у сотрудников.
Среди преимуществ потолочных систем мы бы выделили следующие:
- Такие системы обладают длительным сроком эксплуатации.
- При этом они занимают очень мало места.
- Весят они немного, благодаря чему монтаж является крайне простым и быстрым делом. Также они могут подойти для любого помещения.
Особенно использование таких систем целесообразно при условии недостаточного количества электроэнергии. Более того, немаловажным фактором является еще и скорость нагрева помещения, и вот лучистые панели здесь подходят идеально.
Вне всяких сомнений, для отопления промышленных зданий лучше всего подходят именно лучистые нагреватели.
Видео
Схема обогрева производственных помещений
Несмотря на сказанное выше, использовать лучистое отопление для нашей схемы мы не будем. Дело в том, что большая часть производственных застроек еще советского образца, с большими теплопотерями. Для них необходим самый недорогостоящий вариант отопления, желательно с использование альтернативного топлива.
Итак, средний объем таких зданий составляет 5760 кубических метра, а для того чтобы восполнить потери, требуется мощность в 108 киловатт за час. Это весьма приблизительные цифры, которые зависят от ряда факторов. Отметим лишь, что у нас должен быть еще 30%-й запас мощности. Наше топливо – древесина и пеллеты.
Дабы получить необходимую нам мощность, требуется порядка 40 килограмм топлива в час, а если на производстве восьмичасовой рабочий день (плюс час перерыва), то в сутки потребуется 360 килограмм топлива. В среднем отопительный сезон составляет 150 дней, значит, в общей сложности нам понадобится 54 тонны дров. Но это значение максимально.
Теперь рассчитаем стоимость. (см. таблицу)
Расчеты отталкивались от того, что на сезон нам потребуется 25 тонн топлива. Если же отапливать газом, то его нам понадобится на 260000 руб., а электроэнергии – на все 360000 руб.
Нормы СНиП для отопления производственных помещений
Общих положений СНиП достаточно много, а расписаны они весьма обширно. Мы же с вами намерены выделить лишь их суть.
Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов
Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.
Разновидности разводки отопления
В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:
- Однотрубная.
- Двухтрубная.
Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.
Однотрубная схема отопительных систем
Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.
В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.
Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.
Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.
В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.
В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.
Отопление по однотрубной схеме в частном доме.
В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.
Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.
Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:
Двухтрубная схема отопительных систем
В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.
Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.
Двухтрубная классическая разводка
Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.
В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.
Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.
Попутная схема или «петля Тихельмана»
Попутная схема разводки отопления.
Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.
Веерная (лучевая)
Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.
Веерная или лучевая система отопления.
В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.
Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.
Разновидности подключения радиаторов
Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:
- Боковое (стандартное) подключение;
- Диагональное подключение;
- Нижнее (седельное) подключение.
Боковое подключение
Боковое подключение радиатора.
Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.
Диагональное подключение
Диагональное подключение радиатора.
Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.
Нижнее подключение
Нижнее подключение с торцов радиатора
Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.
Нижнее подключение радиатора.
В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.
Отопление производственных помещений – выбираем рациональное решение
Производственные помещения, цехи, склады, в связи с их просторными размерами и с учетом климатических условий России, зачастую нуждаются в решении такого актуального вопроса, как оптимальное отопление. Под словом «оптимальное» подразумевается подходяще для того или иного промышленного здания соотношение цена/надежность/комфорт.
Вот об этом мы и поговорим в нашей статье.
Типичное производственное помещение
Вообще, создание схемы отопления производственных помещений – довольно сложное занятие. Обусловлено это тем, что каждое отдельное производственное помещение строится под конкретные технологические процессы, и имеет весьма большие размеры и высоту.
Плюс ко всему, оборудование, которое используется на производстве, иногда усложняет прокладку труб для вентиляции или отопления. Но, не смотря на это, отопление промышленных зданий – важная функция, обойтись без которой невозможно.
- продуманная отопительная система обеспечивает комфортные условия труда для сотрудников и прямым образом влияет на их работоспособность;
- она защищает оборудование от переохлаждения, которое может стать причиной поломки, что в свою очередь приведет к денежным затратам на ремонт;
- на складах также должен быть соответствующий микроклимат, чтобы производимые товары сохраняли свой первоначальный вид.
Обратите внимание!
Подобрав простую, но вместе с тем надежную отопительную систему, вы снизите расходы на ее ремонт и сервисное обслуживание.
Плюс ко всему, для контроля над ней, потребуется гораздо меньше сотрудников.
Выбор отопительной системы для производственных помещений
Складские помещения также нуждаются в отоплении
Для отопления производственных зданий чаще всего используются центральные отопительные системы (водяная или воздушная), однако в некоторых случаях рациональнее использовать локальные обогреватели.
Но в любом случае, выбирая систему обогрева производства нужно опираться на следующие критерии:
- Площадь и высота помещения;
- Количество нужной теплоэнергии для поддержания оптимальной температуры;
- Легкость отопительного оборудования в техническом обслуживании, а также его пригодность к ремонту.
А теперь давайте попробуем разобраться с положительными и отрицательными сторонами, которыми обладают упомянутые выше виды отопления производственных помещений.
Центральное водяное отопление
Схема традиционного водяного отопления
Источник теплового ресурса – центральная отопительная система, либо местная котельная. Состоит водяное отопление из котла, отопительных приборов (радиаторов или конвекторов) и трубопровода. Жидкость, нагретая в котле, передается в трубы, при этом отдавая тепло отопительным приборам.
Водяное отопление производственных зданий могут быть:
- Однотрубное – здесь регулирование температуры воды невозможно.
- Двухтрубные – здесь регулирование температуры возможно и осуществляется благодаря термостатам и параллельно установленным радиаторам.
Схема водяного отопления производства в случае с местной котельной
Что касается центрального элемента водяной системы (то есть котла), то он может быть:
- газовым;
- жидкотопливным;
- твердотопливным;
- электрическим;
- комбинированным.
Выбирать нужно исходя из возможностей. Например, если есть возможность подключения к газовой магистрали – газовый котел будет неплохим вариантом. Но учтите, что цена на данный вид топлива с каждым годом возрастает. Плюс ко всему могут случаться перебои в центральной системе газоснабжения, что никак не пойдет на пользу производственному предприятию.
Газовые производственные котлы
Жидкотопливный котел требует отдельного безопасного помещения и емкости для хранения топлива. Кроме того, придется регулярно пополнять топливные запасы, а это значит позаботиться о транспортировке, разгрузке – дополнительные затраты денежных средств, рабочих сил и времени.
Жидкотопливные котлы Viessmann разной мощности
Твердотопливные котлы вряд ли подойдут для обогрева производственных помещений, разве что небольших по метражу. Эксплуатация и уход за твердотопливным агрегатом – довольно трудоемкий процесс (загрузка топлива, регулярная чистка топки и дымохода от золы).
Правда, в настоящее время есть автоматизированные твердотопливные модели, в которые не нужно своими руками загружать топливо, для этого разработана специальная автоматическая система забора. Также автоматизированные модели позволяют устанавливать нужную температуру.
Однако за топкой и дымоходом для твердотопливного котла все же ухаживать придется. В качестве топлива здесь используются пеллеты, опилки, щепа, а при ручном закладывании еще и паленья. Хоть данный вид котлов и предполагает трудоемкую эксплуатацию, он является самым недорогим.
Твердотопливный котел Ретра 3M
Электрические котлы также не лучший вариант для больших промышленных предприятий, так как затраченная электроэнергия обходится в приличную «копеечку». А вот отопление производственно помещенья 70 кв метров данным способом вполне приемлемо. Однако не забывайте, что в нашей стране, периодическое отключение электричество на несколько часов – давно привычное явление.
Что касается комбинированных котлов, то их можно назвать поистине универсальными агрегатами. Если вы выбрали водяную отопительную систему и желаете в результате получить эффективный и бесперебойный обогрев производства, то присмотритесь именно к этому варианту.
Хоть комбинированный котел и стоит в разы дороже предыдущих агрегатов, зато он дарит уникальную возможность – практически не зависеть от внешних проблем (перебои в централизованной отопительной системе, газоснабжении и электроснабжении). Такие агрегаты оборудованы двумя или большим количеством горелок, для различных видов топлива.
Вмонтированные типы горелок являются основным параметром деления комбинированных котлов на подгруппы:
- Газово-дровяной отопительный котел – можно не бояться перебоев газоснабжения и подорожания топлива;
- Газово-дизельный – обеспечит высокую мощность обогрева и комфорт в помещении большой площади;
- Газ-дизель-дрова – обладает расширенной функциональностью, но за нее приходится расплачиваться меньшим КПД и невысокой мощностью;
- Газ-дизель-электричество – весьма эффективный вариант;
- Газ-дизель-дрова-электричество – усовершенствованный агрегат. Можно сказать, обеспечивает полную независимость от возможных внешних проблем.
С котлами все понятно, теперь давайте посмотрим, подходит ли водяное отопление на производстве под те критерии выбора, которые мы обозначили изначально. Тут сразу же стоить сказать, что теплоемкость воды, по сравнению с теплоемкостью того же воздуха больше в несколько тысяч раз (при обычных показателях температур воздуха (70°C) и воды (80°C) в отопительной системе).
В таком случае, расход воды для одного и того же помещения будет в тысячи рас меньше, чем расход воздуха. А это значит, что потребуется меньше соединительных коммуникаций, что, непременно, является большим плюсом, учитывая конструкции промышленных помещений.
Обратите внимание!
Водяная система отопления позволяет контролировать температуру: так, например, можно в нерабочее время установить дежурный обогрев производства (+10°C), а в рабочее время задать более комфортную температуру.
Воздушное отопление
Данный вид – самое первое искусственное отопление помещений. Так что воздушные отопительные системы подтверждают свою эффективность уже довольно долгое время и, нужно заметить, пользуются постоянным спросом.
Все это благодаря следующим положительным сторонам:
- Воздушный обогрев предполагает отсутствие радиаторов и труб, вместо которых устанавливаются воздуховоды.
- Воздушный обогрев показывает более высокий уровень КПД по сравнению с той же водной отопительной системой.
- Воздух в данном случае нагревается равномерно, по всему объему и высоте помещения.
- Воздушную отопительную систему можно совмещать с системой приточной вентиляции и кондиционирования, что позволяет получать чистый воздух взамен нагретого.
- Нельзя не упомянуть и про регулярную смену и очистку воздуха, что благотворно сказывается на самочувствии и работоспособности сотрудников.
С целью экономии финансовых средств, лучше выбрать комбинированное воздушное производственное отопление, которое состоит из естественного и механического побуждения воздуха. Что это значит?
Под словом «естественное» подразумевается забор уже теплого воздуха из окружающей среды (теплый воздух имеется повсюду, даже когда на улице -20°C). Механическое побуждение – это когда воздуховод забирает из окружающей среды холодный воздух, нагревает его и подает в помещение.
Схема воздушного отопления производства
Для обогрева большой площади воздушные системы отопления производственных помещений, пожалуй, являются наиболее рациональным вариантом. А в некоторых случаях, например, на химических предприятиях, воздушное отопление – это единственный разрешенный вид обогрева.
Инфракрасное отопление
Как отопить производственное помещение, не прибегая к традиционным способам? При помощи современных инфракрасных обогревателей. Они работают по следующему принципу: излучатели вырабатывают лучистую энергию над обогреваемой зоной и передают тепло объектам, от которых в свою очередь нагревается воздух.
На рисунке четко видно принцип работы инфракрасного отопления
Информация! Функциональность инфракрасных обогревателей можно сравнить с Солнцем, которое также с помощью инфракрасных волн нагревает земную поверхность, а уже в результате теплообмена от поверхности нагревается воздух.
Такой принцип работы исключает скопление нагретого воздуха под потолком и, как следствие, большие перепады температуры, что весьма привлекательно для отопления промышленных предприятий, так как большинство из них имеют высокие потолки.
ИК-обогреватели разделяются на следующие виды по месту установки:
- потолочные;
- напольные;
- настенные;
- переносные напольные.
Инфракрасные потолочные обогреватели
По типу излучаемых волн:
- коротковолновые;
- средневолновые или светлые (их рабочая температура составляет 800°С, поэтому во время работы они излучают мягкий свет);
- длинноволновые или темные (они не излучают свет даже при своей рабочей температуре 300-400°С).
Настенные ИК модели
По типу потребляемой энергии:
- электрические;
- газовые;
- дизельные.
Инфракрасная потолочная пленка
Газовые и дизельные инфракрасные системы более выгодны и их КПД составляет 85-92%. Однако они сжигают кислород и изменяют влажность в воздухе.
По типу нагревательного элемента:
- Галогенные – единственный недостаток заключается в том, что при падении или сильного удара вакуумная трубка может разбиться;
- Карбоновые – основной нагревательный элемент выполнен из карбонового волокна и помещен в стеклянную трубку. Самый большой плюс по сравнению с остальными ИК-устройствами – это меньшее потребление энергии (примерно в 2,5 раза). При падении или сильном ударе возможна поломка кварцевой трубки.
- Теновые;
- Керамические – нагревательный элемент выполнен из керамических плиток, собранных в один рефлектор.
Принцип работы заключается в беспламенном сгорании газо-воздушной смеси внутри керамической плитки, в результате чего она нагревается и передает тепло окружающим поверхностям, предметам, людям.
ИК-обогреватели чаще всего применяются для отопления:
- промышленных помещений;
- торговых и спортивных сооружений;
- складов;
- цехов;
- заводов;
- теплиц, оранжерей;
- животноводческих ферм;
- частных и многоквартирных домов.
Плюсы инфракрасного отопления:
- В первую очередь, нужно заметить, что ИК-обогреватели – единственный вид приборов, позволяющих осуществлять зональный или точечный обогрев. Таким образом, в разных частях производственного помещения можно поддерживать различный температурный режим. Зональный обогрев можно использовать для нагрева рабочих мест, деталей на конвейере, двигателей в автомобиле, молодняка на животноводческих фермах и т.п.
- Как уже говорилось выше, ИК-обогреватели нагревают поверхности, предметы и людей, но не затрагивают сам воздух. Получается, что циркуляция воздушных масс отсутствует, а значит, нет потери тепла и сквозняков и, как следствие, меньше простудных заболеваний и аллергических реакций.
- Малая инерционность инфракрасных обогревателей позволяет ощущать эффект их действия сразу же после запуска, без предварительного нагрева помещения.
- Инфракрасное отопление очень экономично, что обусловлено высоким КПД и низким потреблением электроэнергии (до 45% меньше энергии, чем при традиционных способах). Наверное, не нужно объяснять, что это существенно снижает финансовые затраты предприятия и быстро окупает все вложенные в инфракрасное отопление средства.
- ИК-обогреватели долговечны, имеют малый вес, занимают мало места, их легко монтировать (к каждому изделию прилагается подробная инструкция по установке) и они практически не требуют технического обслуживания во время эксплуатации.
- Инфракрасные обогреватели – это единственный вид отопительных приборов, при помощи которых можно осуществлять эффективный местный обогрев (то есть, не прибегая к централизованным системам отопления).
В заключение
Напоследок, хотелось бы предложить ознакомиться с фото-таблицей, где указана удельная отопительная характеристика производственных зданий.
Обозначения: Vн – отапливаемый объем здания, тыс. куб.м.; qо – удельная тепловая характеристика на отопление здания, Вт/м³C°; qв – удельная тепловая характеристика на вентиляцию здания, Вт/м³C°
Мы рассмотрели основные виды отопления производственных помещений. Какой будет самым оптимальным в вашем случае – решать только вам. А мы надеемся, что данная статья стала полезной для вас. Дополнительную информацию по этой теме вы найдете в специально подобранном видео материале.
Типы
источника нагрева
Типы теплоносителя
Циркуляция
Разводка
Где
Операции
Элементы
Котлы
2013, Otoplenie-Gid.ru
Ваш гид по отоплению своими руками
Карта сайта
Реклама на сайте
Связь с администрацией: info@Otoplenie-Gid.ru
Популярная однотрубная система отопления: 4 основные особенности
Однотрубная система отопления на сегодняшний день пользуется большой популярностьюОдной из основных проблем, с которой, непременно, приходится сталкиваться при реконструкции, строительстве или ремонте дома, является отопление. Этому вопросу уделяется большое количество времени и пристальное внимание. В частных загородных домах, делая отопление, принято устанавливать водяную однотрубную систему. Так как она проста в использовании и является эффективней других.
Как устроено однотрубное отопление: его особенности
В частном доме будет эффективней устанавливать однотрубное отопление. Как можно выяснить из названия, в этой системе циркуляция тепла от котла происходит по одной трубе (магистральной), она и образует кольцо. Это замкнутое кольцо с нее начинается и ею же заканчивается. К ней же подключают и нагревательные приборы, которые могут находиться друг за другом или параллельно.
Основным достоинством однотрубной системы можно считать ее совсем несложное устройство. При этом простота установки очень надежна и эффективна, а также цена данной системы абсолютно приемлема. И еще один плюс – это, то, что такую систему легко можно спрятать и тогда она не будет портить эстетичный вид дома.
Главной составляющей такой системы отопления является котел. Топливом для него служит природный газ. Еще один важный элемент – это радиаторы. Они и есть источники тепла. На сегодняшний день, востребованными являются биметаллические радиаторы. Они намного лучше обогревают помещение и выглядят интересней, чем чугунные батареи. Для стабилизации давления в системе принято устанавливать расширительный бачок, в котором сможет собираться лишняя влага при нагреве.
Особенности однотрубной системы:
- Не имеет большое количество труб;
- Внутренний диаметр труб одинаковый по всей длине системы;
- Каждый последующий радиатор теряет изначальную температуру;
- Обратный процесс не имеет места.
Во многих однотрубных системах принято устанавливать циркуляционный насос. Работает такой насос от электричества, он способен создать стабильную работу всей магистрали, принудив движение теплоносителя по трубам. Для подачи теплоносителя устанавливают краны Маевского. Вся система очень прочная и надежная.
Применение однотрубной схемы отопления
Основной принцип системы – последовательное включение радиаторов, не способствует равномерному прогреву большого количества помещений. Оптимальное число радиаторов от 3 до 5 – этого хватит на маленький домик. Возникает вопрос – как же она работает в многоквартирных домах?
Всё просто – по вертикальному трубопроводу теплоноситель подаётся верхнему радиатору. Далее последовательно через батареи на всех этажах спускается для подогрева. При этом «обратка» каждого предыдущего радиатора является «подачей» для следующего.
Способы выравнивания температуры в сети отопления
Перетекая от радиатора к радиатору теплоноситель постепенно охлаждается, поэтому каждое следующее помещение прогревается хуже предыдущего. Вполне возможна ситуация, что первый от котла радиатор невозможно задеть рукой, а последний – всего лишь тёплый. В целях выравнивания температурного режима во всей системе отопления, «подача» и «обратка» каждого радиатора соединены байпасом. По нему, не теряя температуры жидкость уходит далее по трубопроводу, но часть её попадает в радиатор для обогрева помещения. Температуру можно регулировать, обеспечив несложные условия:
- Сделать байпас из трубы меньшего диаметра, чем подключение радиатора. Этим оптимизировать распределение жидкости, чтоб в батарею её протекало достаточно для прогрева.
- Дополнить байпас и подключение радиатора запорной арматурой. Это позволит более точно регулировать температуру в помещении и влиять на работу системы отопления в целом – выбирать для обогрева приоритетные места.
Случается, что уже смонтированная система отопления работает в пограничном состоянии. То есть всё здание прогревается достаточно, но отдельным помещениям всё же не хватает тепла. Проблема решается установкой дополнительных секций в радиаторы, для большинства случаев этого достаточно.
Надежная однотрубная система отопления: схема и виды подключения
Отопление, система которого однотрубная, имеет два вида разводки: вертикальную и горизонтальную. Вертикальная разводка обычно устанавливается в двух этажных домах, где радиаторы получаются расположенными друг над другом. Основной ее плюс в том, что она способна перемещать теплоноситель естественным путем. А вот горизонтальная разводка встречается в одноэтажных домах. Схема такой разводки с нижним подключением в основном устраивает хозяев домов, площадь которых небольшая.
В основном схема однотрубного отопления не сложная. Она состоит из самых главных элементов системы: котла, стояков и их разводок, радиаторов, примыкающих к ним кранов, а так же расширительного бачка. С помощью этой схеме можно рассмотреть все основные детали.
А вот сами батареи можно присоединить к магистрали тремя основными способами. Каждый, из них, имеет свои достоинства и недостатки. Между собой они совершенно различны.
Три варианта подключения батарей:
- Боковое подключение;
- Нижнее подключение;
- Диагональное подключение.
Нижнее подключение, по некоторым отзывам, способно уменьшать теплоотдачу радиаторов, но при этом их практически не видно и оно не портит весь интерьер комнаты. Самым оптимальным решением будет, если подключить батареи по диагональной схеме. Такая проточная система будет прогреваться радиатор целиком и полностью, при этом радиальная теплоотдача возрастет. Поэтому правильней всего делать подключение батарей с разных сторон.
Особенности функционирования
Котельная в доме
В одноконтурной системе частного дома стараются использовать трубы разных диаметров. Это позволяет избежать нарушений циркуляции теплоносителя. Если по каким-то причинам использованы трубы одного диаметра, учтите, что гидродинамическое давление в батареях будет выше, чем на обратной магистрали. Это обязательно скажется на ухудшении работы отопления в целом.
Что можно предпринять в этом случае? Выход один — установить два крана, один из которых на байпас, а второй — на подводящий патрубок от водопровода.
Температуру радиаторов можно контролировать и регулировать, если установить на каждый прибор регулирующий кран. Лучше, чтобы этот тип запорной арматуры был трехходовым. Он обычно заменяет сразу два простых крана.
Несложное одноконтурное отопление: схема и пошаговый монтаж
Одноконтурное или, как принято его называть, однотрубное отопление обычно применяют в домах, чья площадь не превышает 200м квадратных. Лучше всего делать такое отопление во внутридомовых комнатах, где окон меньше всего, тогда эффективность от него будет значительно выше.
Размещение трубопроводов зависит от точности составленной схемы. Если установку отопления можно произвести самостоятельно, то составление схемы лучше всего доверить специалистам.
Расчет нужно сделать не только схемы прокладки, но и количества тепла, которое будет отдавать радиатор. Такой расчет называется теплотехническим. Его делают в специальных, инженерных службах. Специалисты сделают грамотные и правильные расчеты, это, в свою очередь, облегчит монтаж и позволит приобрести нужное количество используемого материала. Затем вы вручную сможете все правильно установить.
Последовательный монтаж одноконтурной системы:
- Устанавливаем в самом низу системы котел;
- Монтируем за уровнем радиаторы;
- Производим монтаж полимерных или стальных труб, делать это нужно обязательно под уклоном;
- Затем крепим все остальные дополнительные элементы: расширительный бак, электрический насос, краники и так далее;
- Стадия последняя – это опрессовка, проводится она с помощью пневматического прибора и делает ее специалист.
Делая проект такого отопления нужно свое внимание сконцентрировать на магистрали, она обязательно должна быть прямой, без каких либо поворотов. Эффективность всего отопления, в другом случае, очень сильно снизится.
Виды одноконтурного отопления
Существует несколько классификаций одноконтурных систем отопления в зависимости от различных параметров. Первоначально следует обозначить основные типы систем:
- открытая;
- закрытая.
Поскольку вода имеет достаточно высокий коэффициент расширения при нагревании (0,3% вследствие увеличения температуры каждые 10 градусов), необходимо компенсировать увеличивающийся объем теплоносителя, чтобы не повредились трубы, избежать аварии. Компенсацию осуществляют, как правило, за счет расширительного бака внутрь которого вставлена мембрана из полимеров. Эта мембрана эластична, под действием увеличивающейся в объеме воды заполняет бак полностью.
Использование таких мембранных баков характерно для закрытых, полностью автоматизированных систем. Котлы для таких систем работают на газе, пеллетах, мазуте. Они отличаются безопасностью, поскольку при увеличении давления, система автоматически выключается.
Ранее использовались преимущественно одноконтурные системы открытого типа, которые еще именуются системами отопления с естественной циркуляцией. В таких устройствах устанавливается патрубок, через который выводилось избыточное давление, пары в атмосферу, если интенсивная работа котла становится причиной существенного расширения теплоносителя.
Установки для отопления частного коттеджа также делятся на системы с:
- естественной циркуляцией;
- принудительной циркуляцией.
В установках естественной циркуляции используется закон Архимеда, согласно которому под влиянием конвекции нагретый теплоноситель перемещается наверх. Чтобы реализовать использование этого принципа магистрали располагают с небольшим уклоном.
Принудительная циркуляция осуществляется за счет включения в систему специальных насосов, других инженерных устройств перекачки воды. Такой вариант считается более современным, не требует использования труб, арматуры большего диаметра, соответственно дополнительных трудозатрат, в большей степени подходит для многоэтажных коттеджей, где необходимо подавать теплоноситель на верхние этажи. Использование насосов затруднено, если есть проблемы с постоянным, мощным энергоснабжением.
Система Паук
Так называемая система «Паук» относится к одноконутрным установкам естественной циркуляции. На сегодняшний день этот принцип построения соединения котла и магистралей, идущих к радиатору, считается устаревшей, используется в основном в отдаленных от областных центров населенных пунктах, где могут возникнуть проблемы с энергоснабжением. По внешнему виду система действительно напоминает паука (котел устанавливается на чердаке, от него отходят магистрали), поэтому она получила такое название в простонародье. Установку реализуют своими руками.
Система «Ленинградка»
К наиболее надежным системам, которая также является вариантом естественной циркуляции, относится «Ленинградка». «Ленинградка» — оптимальное соотношение цены и качества, учитывая простоту реализации проекта, эффективность. Классическая «Ленинградка» представляет собой комплекс из последовательно соединенных радиаторов по периметру помещений с единым трубопроводом, источником нагрева является котел. Такой вариант нередко устанавливают в небольших двухэтажных коттеджах с использованием циркуляционного насоса.
Однотрубная система отопления в частном доме: ее преимущества
На сегодняшний день, во многих загородных частных домах используется однотрубное водяное отопление. Схема этого отопления имеет основные элементы: котел, радиаторы, трубы и конечно бак расширительный. Данная система имеет существенные преимущества, которые отличают ее от других систем.
Можно отметить такие достоинства как: высокая теплоотдача, трубы подходят со средним диаметром, а так же отличная теплоемкость. Такую водяную систему, в зимнее время, ни в коем случае нельзя оставлять в бездействии. Потому, что магистральные трубы могут лопнуть, а это приведет к затоплению помещения.
Данная отопительная система пригодна только для домов, с маленькой площадью. А вот использовать ее в других сферах будет нерационально. Но все же такая система имеет свои достоинства, что делает ее популярной.
Преимущества, которыми наделена однотрубная система:
- Дешевизна;
- Простота;
- Надежность;
- Эффективность;
- Эстетичность;
- Экономичность.
Эта система отопления привлекает очень многих своей небольшой стоимостью и простотой сборки. Имеет система и недостатки, один из них имеет особую важность. А заключается он, что при поломке одного из нагревательных приборов страдает и вся система – она приходит в неработоспособное состояние.
Преимущества и недостатки однотрубной системы
Подытожим все, о чем говорилось выше, и определимся с плюсами и минусами описанной схемы. К ее достоинствам можно отнести:
Простой вариант подключения
- Низкую себестоимость установки за счет простоты монтажных работ и меньшего количества необходимых материалов.
- Эстетичный внешний вид, потому что по комнатам проходит всего лишь одна труба, проложенная по полу или утопленная внутри полового основания.
- Чтобы получить равномерное распределение тепловой энергии по всем радиаторам отопления, в последние приходится устанавливать дополнительные секции, а это увеличивает стоимость системы в целом.
- Использование металлических труб ведет к сложностям демонтажа радиаторов.
- Чтобы схема работала эффективно, необходимо повышенное давление теплоносителя. А его можно создать только установкой в трубопровод циркуляционного насоса.
Устройство однотрубной системы отопления (видео)
Обогревание домов можно проводить, установив в жилище один из видов отопления: однотрубное или двухтрубное. Какое бы вы не выбрали, самое главное, его нужно правильно и надежно установить, а для этого обязательно делаются грамотные расчеты. Тогда, правильно установленное отопление будет очень эффективно обогревать в зимний период.
- Автор: admin IDV
- Распечатать
(0 голосов, среднее: 0 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Монтаж одноконтурной отопительной системы
Конструирование климатической сети с одним трубопроводом производится в таковой последовательности:
- Устанавливается котел. По понятным обстоятельствам монтировать его необходимо в самой нижней точке системы. Чем больше будет перепад высот между нагревателем и радиатором, тем лучше будет теплообмен в системе.
В случае если у вас нет возможности установить агрегат в подвале, для него необходимо обустроить приямок, отлитый из бетона и облицованный керамической плиткой.
Обратите внимание! Если вы решили делать систему с принудительной циркуляцией, к подобным ухищрениям возможно не прибегать. Но, разместив отопитель обрисованным выше методом, вы сделаете систему обогрева более свободной от инженерных сетей неспециализированного пользования.
- Монтируются радиаторы. Тут необходимо строго соблюсти вертикаль и горизонталь, в противном случае в батареях будут накапливаться минеральные отложения, каковые непременно закупорят все каналы. Вследствие этого придется или проводить чистку, или поменять устройства.
Кроме этого необходимо соблюсти расстояния между конструктивными элементами и батареей здания. Нарушение разработки навешивания батареи приведет к тому, что около нее будет не хорошо циркулировать воздушное пространство. Это очень плохо скажется на эффективности работы устройства.