Problem organizacji ogrzewania obiektów przemysłowych jest rozwiązywany na etapie projektowania. W takim przypadku brane są pod uwagę wszystkie możliwe czynniki wpływu - zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne. Decydują o wyborze optymalnego schematu, biorąc pod uwagę minimalizację kosztów i pozytywny wpływ na proces produkcji. Z jakich elementów składają się przemysłowe systemy grzewcze: kotły, grzejniki, pompy lub inne wyposażenie dodatkowe?
Wymagania dotyczące ogrzewania przemysłowego
Podczas tworzenia systemu utrzymywania wymaganej temperatury w zakładach produkcyjnych obowiązujące są obowiązujące normy. Większość z nich jest opisana w SP 2.2.1.1312-03. Zgodnie z tym dokumentem wybiera się przemysłowe grzejniki grzewcze, kotły i inne elementy systemu.
Na pierwszym etapie konieczne jest określenie rodzaju systemu grzewczego. Obecnie wyróżnia się 2 gatunki - strefowe i ogólne. Pierwszy przeznaczony jest do punktowego utrzymania reżimu temperaturowego. Najczęściej są to przemysłowe systemy grzewcze na podczerwień. Charakteryzują się ekonomicznym działaniem i możliwością regulacji operacyjnej stopnia nagrzewania.
Jeśli konieczne jest utrzymanie poziomu temperatury w całej objętości pomieszczenia, najlepszą opcją byłoby zainstalowanie obwodu rurowego. Może to być gazowe ogrzewanie przemysłowe, elektryczne lub z kotłami na paliwo stałe. Ponadto przy wyborze konkretnego schematu brane są pod uwagę następujące czynniki:
- Funkcje procesu produkcyjnego. W szczególności optymalny poziom temperatury i możliwość jego szybkiej regulacji;
- Straty ciepła w budynku. Nie zawsze jest możliwe wykonanie skutecznej izolacji. W takim przypadku najlepiej zainstalować strefowe przemysłowe ogrzewanie powietrzne;
- Koszt energii. W większym stopniu dotyczy to planowanych kosztów produkcji, które ostatecznie wpłyną na koszty produkcji;
- Koszt sprzętu, komponentów i koszty pracy związane z ich instalacją. Zgodnie z tym parametrem ogrzewanie na podczerwień i powietrze pomieszczeń przemysłowych jest najbardziej skuteczne.
Aby wybrać najlepszą opcję, musisz wykonać wiele obliczeń. Ale są już znane „zalety” i „minusy” charakterystyczne dla niektórych systemów.
SP 2.2.1.1312-03 nie zawiera zaleceń dotyczących wyboru konkretnego systemu grzewczego. Niniejszy dokument regulacyjny opisuje obowiązkowe wymagania dotyczące reżimu temperaturowego ogrzewania i wentylacji.
Przemysłowe elementy podgrzewania wody
Ten system będzie najlepszą opcją, jeśli konieczne będzie utrzymanie komfortowego poziomu temperatury na całym lub dużym obszarze pomieszczenia produkcyjnego. Jest podobny do autonomicznego obwodu grzewczego, z wyjątkiem niektórych niuansów. Główną jest duża długość linii transportowej do kotłów grzewczych na chłodziwo i gazowe przemysłowe lub ich analogi pracujących na innym paliwie.
Istnieją dwa rodzaje podgrzewania wody dla budynku przemysłowego - autonomiczne i podłączenie do sieci ciepłowniczej. W tym drugim przypadku jednostka podnośnika jest koniecznie zorganizowana, co obniża temperaturę chłodziwa i jego ciśnienie do normy.
W przypadku systemu autonomicznego stosuje się przemysłowe kotły grzewcze. Różnią się nie tylko mocą, ale także rodzajem zastosowanego nośnika energii. Szczególną uwagę zwrócono również na konstrukcję grzejników. Specyfika polega na tym, że w obiektach przemysłowych o małych (do 200 m²) i średnich (do 500 m²) powierzchniach o wysokości sufitu do 3 m konieczne jest zapewnienie maksymalnego transferu ciepła. W tym celu przemysłowe konwektory do podgrzewania wody powinny mieć dużą powierzchnię.
Co może zastąpić drogie przemysłowe grzejniki? Najlepszą opcją jest produkcja rejestrów. Są to rury o średnicy 50 mm lub większej, połączone zworkami do obiegu wody.
Funkcje operacyjne tych elementów są następujące:
- Wzrost stężenia chłodziwa w pewnej części układu, co prowadzi do wzrostu wymiany ciepła;
- Możliwość samodzielnej produkcji;
- Wzrost obciążenia hydrodynamicznego, który jest równoważony przez instalację urządzeń pompujących o większej mocy.
Podstawową różnicą między rejestrami a przemysłowymi konwektorami do podgrzewania wody jest brak płyt wymiennika ciepła. Są zaprojektowane tak, aby lepiej przenosić energię cieplną z powierzchni rury chłodnicy do pomieszczenia. Wykonanie ich samemu, bez użycia specjalnego sprzętu, jest bardzo problematyczne. Dlatego przemysłowe elektryczne kotły grzewcze są wyposażone w podobne elementy.
Fabryczne grzejniki do budynków przemysłowych z płytami wymiennika ciepła mają większe rozpraszanie ciepła. Ale jednocześnie ich koszt jest znacznie wyższy niż w przypadku rejestrów ogrzewania.
Gazowe kotły przemysłowe
Jedną z różnic między przemysłowymi modelami kotłów gazowych jest rodzaj palnika. Strukturalnie jest to matryca składająca się z kilku źródeł energii cieplnej.
W ten sposób grzejniki do pomieszczeń przemysłowych otrzymują gorący płyn chłodzący o najwyższej możliwej temperaturze. Pod tym względem komora spalania w przemysłowych gazowych kotłach grzewczych jest znacznie większa niż w domowych. Umożliwia to zwiększenie mocy znamionowej urządzenia.
Podstawową różnicą w wyborze wyposażenia jest rodzaj zastosowanego gazu:
- Gazu ziemnego. Aby to zrobić, musisz połączyć się z centralną autostradą. Sprzęt dobierany jest z uwzględnieniem jego właściwości - ilości przychodzącego gazu, jego ciśnienia;
- LPG. Rzeczywisty do tworzenia w pełni autonomicznych systemów grzewczych dla obiektów przemysłowych. Jako miejsce przechowywania stosowane są specjalne pojemniki - pojemniki na gaz. Pomimo zwiększonych kosztów wstępnych ogrzewanie skroplonym gazem ma wyraźną przewagę finansową nad podobnymi paliwami elektrycznymi lub stałymi.
Do wszystkich rodzajów urządzeń gazowych można stosować przemysłowe akumulatory grzewcze. Ważne jest, aby odpowiadały one wybranemu reżimowi temperaturowemu.
W większości przypadków modele kotłów jednoprzewodowych są wykorzystywane do organizowania przemysłowego ogrzewania gazowego. Jeśli konieczne jest dodatkowe zaopatrzenie w ciepłą wodę, instalowane są pośrednie zbiorniki grzewcze (akumulatory ciepła) podłączone do głównej linii.
Ważnym punktem przy wyborze kotła gazowego jest możliwość wymiany palnika. Możesz więc zwiększyć moc znamionową bez kupowania pozostałych elementów - obudowy, wymiennika ciepła.
| Nazwa modelu | moc, kWt | Cena, rub |
| 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 |
Kondensacyjne kotły gazowe mają najwyższe wskaźniki wydajności. Ale ich koszt jest o 45-50% wyższy niż w przypadku klasycznych.
Przemysłowe elektryczne kotły grzewcze
Jeśli nie jest możliwe podłączenie do sieci gazowej lub zorganizowanie systemu magazynowania skroplonego paliwa, jedyną opcją jest ogrzewanie elektryczne. Pomimo najwyższych finansowych kosztów utrzymania (koszty energii) instalacja przemysłowych elektrycznych kotłów grzewczych ma kilka zalet. Przede wszystkim obejmują one niską bezwładność sprzętu. W przeciwieństwie do odpowiedników gazowych poziom grzania elementu grzejnego jest szybko regulowany. Podczas instalowania dodatkowego sprzętu sterującego będzie działała zmiana stopnia ogrzewania chłodziwa dostarczanego do konwektorów przemysłowych do podgrzewania wody. Zmniejszy to bieżące koszty.
Oprócz tego czynnika należy wziąć pod uwagę następujące szczególne aspekty działania kotłów elektrycznych:
- Brak komina. Oznacza to, że kocioł nie będzie przymocowany do komina, podobnie jak analogi gazu lub paliwa stałego;
- Mniejsze wymagania dotyczące rozmieszczenia kotłowni. Głównym warunkiem jest właściwie wykonana pętla uziemienia i wybrane okablowanie;
- Podczas instalowania licznika wielotaryfowego i akumulatora ciepła możesz ogrzewać płyn chłodzący w nocyI kiedy stawki są minimalne.
Podczas wstępnych obliczeń ogrzewania budynku przemysłowego należy pamiętać, że początkowy koszt kotła elektrycznego będzie o 20-25% niższy niż podobny kocioł gazowy.
| Nazwa modelu | moc, kWt | Cena, rub |
| Tytan 105/380 | 105 | 42160 |
| Euroterm EK-N 90 | 90 | 35350 |
| Teplomash EKO-1 105 | 105 | 72000 |
| Teplomash EKO1 180 | 180 | 158900 |
Jednym z decydujących czynników jest dostępność sprzętu pompującego i zbiornika wyrównawczego. W przypadku modeli, których moc przekracza 130 kW, często nie jest to częścią projektu.
Wybierając kocioł elektryczny, należy przeanalizować jego konserwację. W szczególności możliwa wymiana elementu grzejnego.
Przemysłowe ogrzewanie powietrza
Często inżynierowie stają przed trudnym zadaniem zorganizowania mikroklimatu w hali produkcyjnej - stworzenia optymalnego systemu ogrzewania w połączeniu z wydajną wentylacją. Dotyczy to takich gałęzi przemysłu, jak chemia, żywność i obróbka drewna. W takim przypadku najlepszą opcją jest połączenie dwóch systemów w jeden. Będzie to wymagało instalacji przemysłowego ogrzewania powietrznego.
Najczęściej jest to strefa - ogrzewanie nie występuje w całej objętości pomieszczenia, ale tylko w miejscach pracy. Taki schemat zapewnia kilka korzyści - oszczędność energii, minimalizację kosztów aranżacji systemu i korzystania z sieci do klimatyzacji lub jako okapów.
W przeciwieństwie do przemysłowych kotłów grzewczych głównym elementem roboczym powietrza jest system grzewczy, który łączy kilka funkcji. Obejmują one dostarczanie ogrzanego powietrza do konsumenta i wymianę powietrza w pomieszczeniu roboczym.
Do ogrzewania powietrznego pomieszczeń przemysłowych wymagane będą następujące elementy:
- Nagrzewnica powietrza. Może być częścią systemu klimatycznego;
- Kanały do transportu ogrzanego powietrza. Są wykonane ze stali ocynkowanej lub nierdzewnej (co jest rzadkością);
- Przepustnice powietrza z żaluzjami prowadzącymi. Pozwól skoncentrować strumień powietrza w określonym miejscu w pomieszczeniu produkcyjnym;
- Kanały wlotowe powietrza do ponownego wykorzystania mas powietrza i ich system czyszczenia. Nie jest to obowiązkowy, ale niezwykle skuteczny suplement. Pozwala obniżyć koszty, szczególnie zimą.
Warto zauważyć, że instalacja przemysłowego ogrzewania typu powietrza nie wpływa na rozmieszczenie urządzeń i ogólną organizację procesu produkcyjnego.W przeciwieństwie do grzejników do pomieszczeń przemysłowych, znajduje się w górnej części pomieszczenia na wysokości 2 metrów i więcej.
Przy obliczaniu kosztów ogrzewania powietrza w budynkach przemysłowych większość kosztów stanowią pompy ciepła. Ich główną cechą jest przepływ objętościowy. Jest również brany pod uwagę przy obliczaniu systemu ogrzewania budynku przemysłowego. Średni koszt wyposażenia pomieszczeń o powierzchni do 600 m² wynosi 700-750 tysięcy rubli.
Aby zmniejszyć straty ciepła nad drzwiami, można zainstalować kurtyny powietrzne.
Przemysłowe ogrzewanie na podczerwień
Alternatywnym sposobem organizacji ogrzewania jest instalacja promienników podczerwieni. Generują fale termiczne w zakresie podczerwieni, ogrzewając nie powietrze, ale powierzchnię przedmiotów, które wpadają w obszar ich pracy.
Z tego powodu podczas obliczania przemysłowych systemów grzewczych na podczerwień nie można brać pod uwagę wielkości pomieszczenia. Ważne jest, aby znać tylko straty ciepła w budynku i właściwie rozprowadzać grzejniki na obszarach roboczych. Pod wieloma względami ten rodzaj ogrzewania jest podobny do ogrzewania powietrznego zakładów przemysłowych i pomieszczeń. Ale w przeciwieństwie do niego istnieje jedna znacząca różnica - nie ma potrzeby instalowania rurociągów ani kanałów powietrznych. Pozwala to na strefowe ogrzewanie pomieszczenia bez instalowania elementów podobnych do przemysłowych konwektorów do podgrzewania wody.
Istnieją dwa rodzaje ogrzewania na podczerwień - elektryczne (filmowe lub z zastosowaniem cewek grzejnych z włókna węglowego) i gazowe. Ponieważ do wydajnego ogrzewania potrzebne są duże ilości energii cieplnej, modele gazowe są najczęściej instalowane w warsztatach. W takim przypadku osiągany jest maksymalny wynik.
Następujące cechy są charakterystyczne dla gazowego ogrzewania przemysłowego:
- Możliwość kontrolowania mocy każdego urządzenia indywidualnie;
- Strefa propagacji promieniowania IR zależy od obszaru odbłyśnika. Wraz ze wzrostem maleje szybkość ogrzewania;
- Może być stosowany jako opcja, jeśli istnieje system z przemysłowym kotłem gazowym.
Jednak przy projektowaniu należy wziąć pod uwagę bezpośrednią zależność wysokości instalacji grzejnika od obszaru jego działania. Przy znacznej odległości od obiektu (ponad 4 metry) promieniowanie podczerwone jest rozproszone. Zmniejsza to efektywność przemysłowego ogrzewania na podczerwień.
W przeciwieństwie do przemysłowych grzejników, powierzchnia promienników podczerwieni jest ogrzewana tylko w obszarze odbłyśnika. Jest to najtańszy element w projekcie, który możesz samodzielnie wymienić.
Zdecydowana większość promienników podczerwieni działa wyłącznie na gaz ziemny.
Jak oblicza się przemysłowy system grzewczy
Wydajność, koszty pierwotne i koszty stałe jej organizacji będą zależeć od poprawnie przeprowadzonego obliczenia ogrzewania budynku przemysłowego. Ważnym punktem jest wstępny wybór rodzaju systemu grzewczego - wody, powietrza lub podczerwieni. Na tej podstawie wybiera się optymalny zestaw sprzętu i komponentów, a także sposób ich instalacji.
Co wziąć pod uwagę przy wyborze przemysłowego kotła grzewczego i innych elementów systemu:
- Straty ciepła w budynku. To oni w dużej mierze określą planowaną wydajność sprzętu - kocioł, promiennik podczerwieni lub kurtyna termiczna;
- Objętość pokoju oraz lokalizacja okien i drzwi. Ważne jest, aby wybrać miejsce instalacji przemysłowych akumulatorów grzewczych;
- Rodzaj energii. Aby zainstalować przemysłowe kotły elektryczne w systemie grzewczym, konieczne jest, aby moc wejściowej linii zasilającej odpowiadała parametrowi urządzenia.
Są to tylko podstawowe parametry niezbędne do wykonania obliczeń systemu ogrzewania budynku przemysłowego.Ważny jest rodzaj produkcji i warunki pracy. Dlatego systemy grzewcze są obliczane z uwzględnieniem cech operacyjnych budynku i technologii samej produkcji.
Należy pamiętać, że wszystkie przemysłowe systemy grzewcze, w tym kotły, grzejniki, pompy muszą spełniać parametry projektowe. Są one określane dopiero po zakończeniu wszystkich obliczeń.
W materiale wideo można zapoznać się ze specyfiką ogrzewania dużych pomieszczeń.
