La question de l'organisation du chauffage des installations industrielles est résolue au stade de la conception. Dans ce cas, tous les facteurs d'influence possibles sont pris en compte - à la fois externes et internes. Ils déterminent le choix du schéma optimal, en tenant compte de la minimisation des coûts et d'un impact positif sur le processus de production. Quels sont les éléments des systèmes de chauffage industriels: chaudières, radiateurs, pompes ou autres équipements supplémentaires?
Besoins en chauffage industriel
Lors de la création d'un système pour maintenir la température requise dans les installations de production, les normes actuelles sont obligatoires. La plupart d'entre eux sont décrits dans SP 2.2.1.1312-03. Selon ce document, les radiateurs de chauffage industriels, les chaudières et autres éléments du système sont choisis.
Lors de la première étape, il est nécessaire de déterminer le type de système de chauffage. Actuellement, 2 espèces sont distinguées - zonale et générale. Le premier est destiné au maintien ponctuel du régime de température. Il s'agit le plus souvent de systèmes de chauffage industriels infrarouges. Ils se caractérisent par un fonctionnement économique et la possibilité d'une régulation opérationnelle du degré de chauffage.
S'il est nécessaire de maintenir le niveau de température dans tout le volume de la pièce, la meilleure option serait d'installer un circuit de canalisation. Il peut s'agir de chauffage industriel au gaz, électrique ou avec des chaudières à combustibles solides. De plus, lors du choix d'un régime particulier, les facteurs suivants sont pris en compte:
- Caractéristiques du processus de production. En particulier, le niveau de température optimal et la possibilité de sa régulation rapide;
- Perte de chaleur du bâtiment. Il n'est pas toujours possible de réaliser une isolation efficace. Dans ce cas, il est préférable d'installer un chauffage à air industriel de zone;
- Coût énergétique. Dans une plus large mesure, cela se réfère aux coûts de production prévus, qui en fin de compte affecteront le coût de production;
- Le coût de l'équipement, des composants et des coûts de main-d'œuvre pour leur installation. Selon ce paramètre, le chauffage infrarouge et à air des locaux industriels est le plus efficace.
Pour déterminer la meilleure option, vous devez effectuer de nombreux calculs. Mais il existe déjà des caractéristiques «pour» et «contre» bien connues de certains systèmes.
Le SP 2.2.1.1312-03 ne donne pas de recommandations sur le choix d'un système de chauffage spécifique. Ce document réglementaire décrit les exigences obligatoires pour le régime de température de chauffage et de ventilation.
Éléments industriels de chauffage à eau
Ce système sera la meilleure option s'il est nécessaire de maintenir un niveau de température confortable sur l'ensemble ou la grande surface de la salle de production. Il est similaire à un circuit de chauffage autonome à l'exception de quelques nuances. Le principal est la grande longueur de la ligne de transport pour les chaudières de refroidissement et de chauffage au gaz industriel ou leurs analogues fonctionnant avec un autre type de combustible.
Il existe deux types de chauffage de l'eau pour un bâtiment industriel - autonome et raccordé à une canalisation de chaleur. Pour ces derniers, une unité d'ascenseur est nécessairement organisée, ce qui ramène la température du liquide de refroidissement et sa pression à la normale.
Pour un système autonome, des chaudières de chauffage industrielles sont utilisées. Ils diffèrent non seulement par leur puissance, mais aussi par le type de vecteur d'énergie utilisé. En outre, une attention particulière dans la conception est accordée aux radiateurs. La spécificité est que pour les locaux industriels de petite (jusqu'à 200 m²) et moyenne (jusqu'à 500 m²) avec une hauteur sous plafond jusqu'à 3 m, il est nécessaire d'assurer un transfert de chaleur maximal. Pour cela, les convecteurs de chauffe-eau industriels doivent avoir une grande surface.
Qu'est-ce qui peut remplacer les radiateurs de chauffage industriels coûteux? La meilleure option est la fabrication de registres. Ce sont des tuyaux d'un diamètre de 50 mm ou plus, reliés entre eux par des cavaliers pour la circulation de l'eau.
Les caractéristiques opérationnelles de ces éléments sont les suivantes:
- Une augmentation de la concentration de liquide de refroidissement dans une certaine partie du système, ce qui entraîne une augmentation du transfert de chaleur;
- La possibilité d'auto-fabrication;
- L'augmentation de la charge hydrodynamique, qui est compensée par l'installation d'équipements de pompage de plus grande puissance.
La différence déterminante entre les registres et les convecteurs de chauffe-eau industriels est l'absence de plaques d'échangeur de chaleur. Ils sont conçus pour mieux transférer l'énergie thermique de la surface du tuyau de radiateur vers la pièce. Les fabriquer vous-même, sans utiliser d'équipement spécial, est très problématique. C'est pourquoi les chaudières de chauffage électrique industriel sont équipées d'éléments similaires.
Les radiateurs de chauffage d'usine pour les bâtiments industriels avec des plaques d'échangeur de chaleur ont une plus grande dissipation thermique. Mais en même temps, leur coût est nettement supérieur à celui des registres de chauffage.
Chaudières de chauffage au gaz industrielles
L'une des différences entre les modèles industriels de chaudières à gaz est le type de brûleur. Structurellement, c'est une matrice constituée de plusieurs sources d'énergie thermique.
Ainsi, les radiateurs de chauffage pour locaux industriels reçoivent un liquide de refroidissement chaud à la température la plus élevée possible. À cet égard, la chambre de combustion dans les chaudières de chauffage au gaz industrielles est beaucoup plus grande que dans les chaudières domestiques. Cela permet d'augmenter la puissance nominale de l'équipement.
La différence fondamentale dans le choix des équipements est le type de gaz utilisé:
- Gaz naturel. Pour ce faire, vous devez vous connecter à l'autoroute centrale. L'équipement est sélectionné en tenant compte de ses caractéristiques - la quantité de gaz entrant, sa pression;
- LPG. Réel pour la création de systèmes de chauffage entièrement autonomes pour les installations industrielles. Comme espace de stockage, des conteneurs spéciaux sont utilisés - des récipients à gaz. Malgré l'augmentation des coûts initiaux, le chauffage au gaz liquéfié présente des avantages financiers évidents par rapport aux combustibles électriques ou solides similaires.
Pour tous les types d'équipements à gaz, des batteries de chauffage industrielles peuvent être utilisées. Il est important qu'elles correspondent au régime de température sélectionné.
Dans la plupart des cas, des modèles de chaudières à circuit unique sont utilisés pour organiser le chauffage industriel au gaz. S'il est nécessaire de réaliser une alimentation en eau chaude supplémentaire, des réservoirs de chauffage indirect (accumulateurs de chaleur) sont installés, connectés à la ligne principale.
Un point important lors du choix d'une chaudière à gaz est la possibilité de remplacer le brûleur. Vous pouvez donc augmenter sa puissance nominale sans acheter le reste des composants - boîtier, échangeur de chaleur.
| Nom du modèle | puissance, kWt | Prix, frotter |
| Euroterm KTN 1.100 SE | 96 | 111000 |
| Protherm Grizzly 100 KLO | 70/99 | 152000 |
| Ross Lux AOGV-96 | 96 | 68725 |
| Fondital Bali RTN E 90 | 90 | 81800 |
Les chaudières à gaz à condensation ont les indicateurs d'efficacité les plus élevés. Mais leur coût est 45 à 50% plus élevé que les classiques.
Chaudières de chauffage électrique industriel
S'il n'est pas possible de se connecter à une conduite de gaz ou d'organiser un système de stockage de combustible liquéfié, la seule option est le chauffage électrique. Malgré les coûts de maintenance financière les plus élevés (coût énergétique), l'installation de chaudières de chauffage électrique industriel présente plusieurs avantages. Tout d'abord, ils incluent la faible inertie de l'équipement. Contrairement aux équivalents gaz, le niveau de chauffage de l'élément chauffant est ajusté rapidement. Lors de l'installation d'équipements de contrôle supplémentaires, le changement du degré de chauffage du liquide de refroidissement fourni aux convecteurs industriels pour le chauffage de l'eau sera opérationnel. Cela réduira les coûts permanents.
En plus de ce facteur, les aspects spécifiques suivants du fonctionnement des chaudières électriques doivent être pris en compte:
- Manque de cheminée. Cela signifie que la chaudière ne sera pas attachée à la cheminée, comme les analogues de gaz ou de combustibles solides;
- Exigences plus souples pour l'agencement de la chaufferie. La condition principale est une boucle de masse correctement faite et un câblage sélectionné;
- Lors de l'installation d'un compteur multi-tarifs et d'un accumulateur de chaleur vous pouvez chauffer le liquide de refroidissement la nuitJe lorsque les tarifs sont minimes.
Lors du calcul préliminaire du chauffage d'un bâtiment industriel, il convient de garder à l'esprit que le coût initial d'une chaudière électrique sera de 20 à 25% inférieur à celui d'une chaudière à gaz similaire.
| Nom du modèle | puissance, kWt | Prix, frotter |
| Titane 105/380 | 105 | 42160 |
| Euroterm EK-N 90 | 90 | 35350 |
| Teplomash EKO-1 105 | 105 | 72000 |
| Teplomash EKO1 180 | 180 | 158900 |
L'un des facteurs déterminants est la disponibilité de l'équipement de pompage et d'un vase d'expansion. Pour les modèles dont la puissance dépasse 130 kW, cela ne fait souvent pas partie de la conception.
Lors du choix d'une chaudière électrique, il est nécessaire d'analyser sa maintenabilité. En particulier, un éventuel remplacement de l'élément chauffant.
Chauffage à air industriel
Souvent, les ingénieurs sont confrontés à la tâche difficile d'organiser un microclimat dans une salle de production - pour créer un système de chauffage par chauffage optimal en combinaison avec une ventilation efficace. Cela s'applique à des industries telles que la chimie, l'alimentation et le travail du bois. Dans ce cas, la meilleure option est de combiner les deux systèmes en un seul. Cela nécessitera l'installation d'un chauffage à air industriel.
Le plus souvent, il est zonal - le chauffage ne se produit pas dans tout le volume de la pièce, mais uniquement sur les lieux de travail. Un tel schéma offre plusieurs avantages - économie d'énergie, minimisation du coût de l'installation du système et utilisation du secteur pour la climatisation ou comme hottes.
Contrairement aux chaudières de chauffage industrielles, le principal élément de travail de l'air est le système de climatisation, combinant plusieurs fonctions. Il s'agit notamment de la fourniture d'air chauffé au consommateur et de l'échange d'air dans la salle de travail.
Les éléments suivants seront nécessaires pour le chauffage de l'air des locaux industriels:
- Unité de chauffage à air. Il peut faire partie du système climatique;
- Canaux de transport d'air chauffé. Ils sont en acier galvanisé ou inoxydable (ce qui est rare);
- Amortisseurs d'air avec volets de guidage. Permettre de concentrer un flux d'air sur un certain site d'une salle de production;
- Canaux d'admission d'air pour la réutilisation des masses d'air et leur système de nettoyage. Pas un supplément obligatoire, mais extrêmement efficace. Vous permet de réduire les coûts, surtout en hiver.
Il est à noter que l'installation de chauffage industriel de type air n'affecte pas la disposition des équipements et l'organisation générale du processus de production.Contrairement aux radiateurs de chauffage pour locaux industriels, il est situé dans la partie supérieure de la pièce à une hauteur de 2 mètres et plus.
Lors du calcul du coût du chauffage de l'air dans les bâtiments industriels, la plupart des coûts sont des pompes à chaleur. Leur principale caractéristique est le débit volumétrique. Il est également pris en compte lors du calcul du système de chauffage d'un bâtiment industriel. Le coût moyen de l'équipement pour les locaux d'une superficie allant jusqu'à 600 m² est de 700 à 750 milliers de roubles.
Pour réduire les pertes de chaleur au-dessus des portes, des rideaux d'air peuvent être installés.
Chauffage infrarouge industriel
Une autre façon d'organiser le chauffage consiste à installer des radiateurs infrarouges. Ils génèrent des ondes thermiques dans la gamme IR, chauffant non pas l'air, mais la surface des objets qui tombent dans la zone de leur travail.
Pour cette raison, lors du calcul des systèmes de chauffage industriels infrarouges, vous ne pouvez pas prendre en compte la taille de la pièce. Il est important de connaître uniquement les pertes de chaleur du bâtiment et de bien répartir les radiateurs sur les zones de travail. À bien des égards, ce type de chauffage est similaire au chauffage à air des installations industrielles et des locaux. Mais contrairement à lui, il y a une différence significative - il n'est pas nécessaire d'installer des pipelines ou des canaux d'air. Cela vous permet de faire le chauffage de zone de la pièce sans installer d'éléments similaires aux convecteurs industriels pour le chauffage de l'eau.
Il existe deux types de chauffage infrarouge - électrique (film ou à l'aide de bobines chauffantes en fibre de carbone) et gaz. Étant donné que de grandes quantités d'énergie thermique sont nécessaires pour un chauffage efficace, les modèles au gaz sont le plus souvent installés dans des ateliers. Dans ce cas, le résultat maximum est atteint.
Les caractéristiques suivantes sont caractéristiques du chauffage industriel au gaz:
- La possibilité de contrôler la puissance de chaque appareil individuellement;
- La zone de propagation du rayonnement IR dépend de la surface du réflecteur. Avec son augmentation, la vitesse de chauffe diminue;
- Il peut être utilisé en option s'il existe un système avec une chaudière à gaz industrielle.
Cependant, lors de la conception, il est nécessaire de prendre en compte la dépendance directe de la hauteur d'installation du chauffage de sa zone de fonctionnement. A une distance significative de l'objet (plus de 4 mètres), le rayonnement IR est diffusé. Cela réduit l'efficacité du chauffage industriel infrarouge.
Contrairement aux radiateurs de chauffage industriels, la surface des radiateurs infrarouges n'est chauffée que dans la zone du réflecteur. C'est l'élément le moins cher de la conception que vous pouvez remplacer vous-même.
La grande majorité des radiateurs à gaz infrarouges fonctionnent uniquement au gaz naturel.
Comment est le calcul d'un système de chauffage industriel
L'efficacité, les coûts primaires et fixes de son organisation dépendront d'un calcul correctement effectué du chauffage d'un bâtiment industriel. Un point important est le choix initial du type de système de chauffage - eau, air ou infrarouge. Sur cette base, l'ensemble optimal d'équipements et de composants, ainsi que la méthode de leur installation, sont sélectionnés.
À considérer lors du choix d'une chaudière de chauffage industriel et d'autres composants du système:
- Perte de chaleur dans le bâtiment. Ce sont eux qui détermineront en grande partie la capacité prévue de l'équipement - une chaudière, un radiateur infrarouge ou un rideau thermique;
- Le volume de la pièce et l'emplacement des fenêtres et des portes. Il est important de sélectionner l'emplacement d'installation des batteries de chauffage industrielles;
- Type d'énergie. Pour installer des chaudières électriques industrielles dans un système de chauffage, il est nécessaire que la puissance de la ligne d'alimentation d'entrée corresponde au paramètre de l'équipement.
Ce ne sont que les paramètres de base nécessaires pour effectuer le calcul du système de chauffage d'un bâtiment industriel.Le type de production et les conditions de travail sont importants. Par conséquent, les systèmes de chauffage sont calculés en tenant compte des caractéristiques opérationnelles du bâtiment et de la technologie de la production elle-même.
Il ne faut pas oublier que tous les systèmes de chauffage industriels, y compris les chaudières, les radiateurs, les pompes doivent respecter les paramètres de conception. Ils ne sont déterminés qu'une fois tous les calculs terminés.
Dans le matériel vidéo, vous pouvez vous familiariser avec les spécificités du chauffage de grandes pièces.
