Отопление производственных помещений
Отопление предназначено для поддержания нормируемой температуры воздуха и регулирования влажности воздуха в производственных помещениях в холодное время года, что способствует лучшей сохранности зданий и оборудования.
В холодный и переходный периоды года следует отапливать все здания и сооружения, в которых время пребывания людей превышает 2 ч, а также помещения, в которых поддержание температуры необходимо по технологическим требованиям.
Отопление производственных помещений — система технических тепловых мероприятий, позволяющая обеспечить нагрев воздуха до необходимой температуры.
Требования к отоплению производственных помещений
Согласно требований охраны труда, отопление производственных помещений при низких температурах, должно осуществляться в тех случаях, когда время пребывания в помещении работников превышает 2 часа. Исключение составляют лишь помещения, в которых постоянное пребывание людей необязательно (например, редко посещаемые склады) и сооружения, нахождение внутри которых приравнивается к проведению работ вне зданий. Однако и в этом случае необходимо наличие специальных устройств для обогревания работающих.
Охрана труда предъявляет к отоплению производственных помещений ряд санитарно-гигиенических требований:
- прогрев воздуха внутри помещений до комфортной температуры;
- возможность регулировать температуру за счет количества выделяемого тепла;
- недопустимость загрязнения воздуха вредными газами и неприятными запахами (особенно для печного отопления производственных помещений);
- желательно совмещение отопительния с вентиляцией;
- обеспечение пожарной и взрывобезопасности;
- надежность отопительной системы при эксплуатации и удобство в ремонте.
В нерабочее время температура в отапливаемых помещениях может быть снижена не более, чем на 5 °С и восстановлена до нормальной к началу рабочей смены.
Расчет автономного отопления производственных помещений
Для расчета автономного отопления производственного помещения следует руководствоваться общим правилом: в помещении необходимо поддерживать постоянную температуру без сильных перепадов. Для этого необходима котельная, а в рабочей зоне — радиаторы отопления для производственных помещений.
Часто на предприятиях возникает необходимость создания отдельных зон с различной температурой воздуха. В таком случае необходим расчет по применению локальных обогревателей. В других случаях следует использовать расчет центральной отопительной системы.
При расчете системы отопления производственного помещения необходимо учесть следующие критерии:
- площадь отапливаемого помещения и высота потолков;
- потери тепла через стены, кровлю, окна и двери;
- потери тепла через систему вентиляции;
- расход тепла на технологические нужды;
- мощность отопительных агрегатов;
- рациональность используемого вида топлива;
- условия прокладки трубопроводов и воздуховодов.
Учитывая приведенные критерии, определяется потребность в теплоэнергии для поддержания оптимальной температуры. Для точного расчета отопительных систем для производственных помещений следует использовать специальные расчетные таблицы. При отсутствии данных о теплотехнических свойствах здания, расход тепла определют приближенно по удельным характеристикам.
При выборе вида системы отопления производственных помещений, следует учитывать специфику производства, теплотехнические расчеты, стоимость и доступность топлива. Для автономного отопления производственных помещений используют системы инфракрасного, водяного, воздушного и электрического типов.
Способы отопления производственных помещений
Для нагревания воздуха в производственном помещении используются следующие отопительные системы:
- водяные;
- воздушные;
- лучистые.
Система водяного отопления производственных помещений
Источником теплового ресурса является местная котельная или центральная отопительная система. Обогрев осуществляется благодаря теплоносителю, который циркулирует по трубам и нагревает радиаторы отопления. Достоинством такой системы является возможность относительно равномерного обогрева всего помещения.
Водяное отопление производственных помещений может быть реализовано несколькими способами. Основное отличие — вид топлива, на котором будет работать система. Выбор котлов зависит от доступности энергоносителя.
Чаще всего применяются котлы следующих типов:
| Газовый | Если есть возможность подключиться к газопроводу, газовое оборудование будет неплохим вариантом. Правда, следует учитывать, что цена на данный вид топлива имеет тенденцию к повышению. |
| Твердотопливный | Бюджетный вариант, однако их эксплуатация — достаточно трудоемкий процесс. Есть автоматизированые модели , но в любом случае ухаживать за топкой и дымоходом придется . |
| Жидкотопливный | Недостатком является потребность в отдельном помещении и емкости для хранения топлива, запас которого постоянно придется пополнять. |
| Электрические | Оборудование удобное в эксплуатации, единственный недостаток – высокая стоимость эксплуатации. Его, как правило, используют только в тех случаях, когда невозможно установить другое оборудование или необходимо организовать отопление производственного помещения 70 м³ и меньше. |
Отличным решением являются комбинированные котлы, которые могут работать на разных видах топлива. Они способны решить проблему отопления в случае возникновения перебоев с энергоносителем. Существенным их недостатком является высокая стоимость.
Отличаются такие котлы типами горелок. Чаще всего встречаются следующие виды:
| Газо-дровяной | Позволяют переходить с газа на твердое топливо и наоборот. |
| Газо-дизельнй | Обладают высокой мощностью, что позволяет обогревать помещения большой площади. |
| Газ-дизель-дрова | Обладают большой функциональностью, но и небольшой мощностью и невысоким КПД. |
| Газ-дизель-электричество | Достаточно мощный и универсальный вариант оборудования. |
| Газ-дизель-дрова-электричество | Наиболее функциональные, но и наиболее дорогиме. |
Система воздушного отопления промышленных помещений
Систему воздушного отопления промышленных помещений начали применять ещё в семидесятые годы прошлого века и эффективно используют по сей день. Данная система не взаимодействуют с какими-то внешними источниками, а нагрев воздуха в помещении обеспечивается работой тепловых генераторов и калориферов.
Нагретый воздух поступает по коллекторам коробчатой конструкции в те помещения, где необходимо поддерживать определённый температурный режим. Для уменьшения или увеличения воздушного потока используются специальные регулируемые створки или жалюзи.
Воздушная система отопления промышленных помещений имеет некоторые недостатки, хотя их и меньше, чем у водяной. Воздушная система является одной из наиболее часто используемых при отоплении промышленных помещений благодаря простоте установки и сравнительно низкой стоимости оборудования.
Системы лучистого отопления промышленных помещений
Системы лучистого отопления c каждым днем обретают все большую популярность. При невысокой цене, это наиболее эффеквтиная система отопления.
Система позволяет обеспечить равномерный обогрев всего помещения или отдельных зон.
Лучистое отопление наиболее экономично и просто в установке и применении по сравнению с другими системами. Работа инфракрасных нагревателей не способствует возникновению пыли, они не сушат воздух. Принцип действия такой системы крайне прост — как и лучи солнца, элементы данной системы нагревают не воздух, а объекты, на которых они направлены – пол, стены, предметы — а те, в свою очередь, отдают часть полученного тепла окружающей среде.
Это наиболее удобно в тех случаях, когда требуется нагрев определённой зоны небольших размеров. Сами светильники легко монтируются на высоте 1,5-2 метра от пола, а концентрация выделяемых тепловых частиц может регулироваться.
В зависимости от микроклимата, поддерживаемого внутри складского помещения, используются «светлые» и «тёмные» инфракрасные нагреватели. Обогреватели могут как монтироваться непосредственно в стены или стенные ниши, так и входить в состав целых излучающих панелей, располагающихся вдоль всей длины здания. Также выпускаются переносные модели, использующиеся в условиях невозможности монтажа отопительной системы. В зависимости от габаритов они могут быть как ручными, так и размещаться на специальных колёсных установках.
«Светлые» инфракрасные нагреватели отличаются крайне высокой температурой – поверхность горелки может нагреваться до 900 °С. «Тёмные» обеспечивают меньший нагрев, не более 500 °С, но при этом оснащаются специальными отражателями, которые позволяют рассеивать тепловые частицы и, тем самым, обеспечивать нагрев значительно больших площадей. Различаются они и по конструкции – первые представляют из себя цельную керамическую плитку (её нагрев и производит инфракрасное излучение), вторые же представляют из себя трубную конструкцию с внешним термостойким покрытием.
Наиболее универсальным типом инфракрасных обогревателей являются излучающие панели, широко распространённые в большинстве складов типового хранения и стандартными нормами пожаробезопасности. Также их удобно использовать для кондиционирования воздуха, при подключении парогенератора. Пар при этом может нагреваться почти до 200 °С, что способствует значительному увеличению кратности воздухообмена внутри помещения.
Таким образом, можно сказать, что на сегодняшний день лучистые обогреватели обоих типов представляют из себя наилучшие варианты отопительных систем — производительные, экономичные и удобные. Тем не менее, есть ограничения использования данных нагревателей:
- невозможность использования нагревательных панелей на высоте ниже 4 метров. В противном случае температура нагрева площади окажется слишком высокой – к тому же такое интенсивное излучение плохо скажется на здоровье проходящих под ними людей;
- в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Это касается складов горюче-смазочных материалов и других легковоспламеняющихся жидкостей, нефтепродуктов, масел и.т.д.;
- в помещениях, на которых складируются грузы, чувствительные к инфракрасному излучению.
Принцип работы
Инфракрасная горелка функционирует по принципу беспламенного сгорания воздуха, располагающегося на пористой части поверхности керамики. Керамическая поверхность отличается тем, что способна излучать целый спектр волн, которые концентрируются в области инфракрасного излучения.
Особенностью этих волн является их высокая степень проходимости, то есть они свободно могут проходить сквозь потоки воздуха, чтобы передать свою энергию в определенное место. Поток инфракрасного излучения направляется в заранее заданную область посредством различных отражателей.
Поэтому подогрев производственных помещений с использованием подобной системы позволяет обеспечивать максимальный комфорт. Такой способ отопления дает возможность обогревать как отдельные рабочие зоны, так и целые здания.
Основные преимущества
На сегодняшний день применение инфракрасных обогревателей считается самым современным и прогрессивным методом отопления промышленных зданий благодаря следующим положительным характеристикам:
- быстрый прогрев помещения;
- низкая энергоемкость;
- высокий КПД;
- компактность оборудования и легкий монтаж.
Выполнив правильный расчет, можно установить мощную, экономную и независимую отопительную систему предприятия, не нуждающуюся в постоянном техническом обслуживании.
Сфера применения
Системы лучистого отопления используется для отопления птичников, теплиц, террас кафе, зрительных, торговых и спортивных залов, а также нагрева различных битумных покрытий в технологических целях.
При выборе системы отопления промышленного помещения необходимо учесть
Прежде чем остановить свой выбор на какой-либо системе отопления, следует учесть конструктивные особенности и характеристики отапливаемого помещения. В первую очередь, это, конечно, стандартные параметры — площадь и высота потолка.
Если в высота потолка превышает три метра, использовать водяные системы отопления не рекомендуется, так как большая часть выделяемого ими тепла будет уходить наверх и пропадать впустую.
Помимо геометрических характеристик, важным аспектом являются теплопроводные характеристики стен. Хорошо утеплённые стены будут значительно лучше поддерживать микроклимат внутри здания, что приведёт к меньшим энергетическим и, соответственно, финансовым затратам.