Промышленный котел для производственного цеха — принципы расчета и подбора оборудования

15.10.2014 —>

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.

Преимущества

1. Перманентно высокая температура воздуха (от ста градусов и выше).
2. Отопить помещение можно рекордно быстро, равно как и охладить его при необходимости.
3. Этажность зданий не играет роли, паровое отопление приемлемо для любого количества этажей.
4. 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.

Недостатки

1. Главным недостатком является сильная производительность шума при эксплуатации.
2. 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

1. Высокое давление.
2. Высокая температура.
3. 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:

1. Воздух всегда подвижен.
2. Следовательно, он периодически меняется и очищается.
3. Температура распределяется равномерно по всему помещению.
4. 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:

1. Такие системы обладают длительным сроком эксплуатации.
2. При этом они занимают очень мало места.
3. 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.

Рекомендуем так же прочитать статью про инфрокрасное отопление ПЛЭН

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)

Наименование	Стоимость, за тонну	Стоимость, за сезон
Дрова	1000 руб.	25000 руб.
Пеллеты	80000 руб.

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.

1. Отопление производственных помещений следует проектировать с учетом теплопотерь, затрат тепла на нагрев воздуха, предметов, оборудования. Допустимые теплопотери – не более трех градусов разницы между температурой внутри и снаружи.
2. Максимально допустимые параметры теплоносителя – 90 градусов и 1.0 МПа.
3. Желательно использовать в качестве теплоносителя лишь воду, все другие материалы следует технически обосновывать.
4. Если отапливается электроэнергией, то нужно, чтобы все оснащение соответствовало требованиям.
5. Отопление лестничных площадок не проектируется.
6. Если на одного сотрудника приходится больше 50 квадратных метров пола, то в постоянных рабочих местах должна быть указанная ранее температура, а в непостоянных – не меньше 10 градусов.
7. Газовое оборудование можно использовать лишь тогда, когда продукты горения удаляются закрыто.

Главная / Твердотопливные котлы

Производители котлов предлагают широкий спектр котлов, различающихся по характеристикам, назначению, виду топлива и качеству. Промышленные котлы могут быть газовыми, электрическими, твердотопливными, газомазутными, комбинированными, водогрейными и паровыми.

Промышленные котлы на твёрдом топливе используются предприятиями для нужд отопления и горячего водоснабжения. Такое оборудование применяется в производственных, административных, торговых, сельскохозяйственных зданиях. Поскольку такие помещения, как правило, большие по площади, то там применяется мощное оборудование, работающее на твёрдом топливе (пеллетах, брикетах, угле), мощностью от 100 кВт и выше.

Плюсы и минусы промышленных твердотопливных котлоагрегатов

Промышленные твердотопливные водогрейные котлы, являются хорошей альтернативой газовым установкам, тем более, когда газовая магистраль пролегает слишком далеко.

К преимуществам можно отнести:

• автономность;
• автоматическая система управления;
• высокая теплопроизводительность и коэффициент полезного действия (за исключением угольных печей);
• вариативность в выборе твёрдого топлива;
• простая эксплуатация и обслуживание;
• быстрый и не сложный монтаж систем отопления;
• система регулирования горения;
• наличие систем безопасности.

Однако стоит выделить и недостатки:

• создание условий для хранения запасов топлива;
• более частое техническое обслуживание оборудования (чистка топки, дымохода);
• регулярный контроль процессов горения и поступления топлива;
• отсутствие надёжной системы контроля температуры.

Типы промышленных котлов на твердом топливе

Паровые котлы

Котловые агрегаты производящие насыщенный и перегретый пар необходимы для теплоснабжения, горячего водоснабжения и для работы паровых двигателей.

Температура насыщенного пара составляет 100ºC под давлением 100 кПа. Температура перегретого пара достигает 500ºC с давлением выше 26 МПа. Назначение этих видов пара различное: насыщенный используется для снабжения теплом жилых домов, а перегретый – промышленными предприятиями, в энергетическом комплексе. Принцип работы парового котла заключается в образовании пара путём нагрева воды при сжигании топлива.

Схема нагрева воды и образования пара следующая:

1. Подготовленная вода направляется при помощи насоса в ёмкость в котле.
2. Далее вода попадает в коллектор.
3. После коллектора вода поднимается снова наверх в зону горения топлива.
4. В трубах образуется пар, который поднимается вверх.
5. Пар следует далее в сепаратор, где происходит разделение пара и воды, после чего пар переходит в паропровод.

Структура парового котла включает в себя ёмкость, где происходит превращение воды в пар, топку, где сжигается топливо, дымоход, системы водоподготовки и безопасности. Паровые котлы классифицируются по нескольким характеристикам.

Вид топлива:

• газовые;
• угольные;
• мазутные;
• электрические.

По назначению:

• бытовые;
• промышленные;
• энергетические;
• утилизационные.

По конструкции:

• газотрубные;
• водотрубные.

Водогрейные

Водогрейные котлы используются для обогрева и снабжения горячей водой. Несмотря на основное назначение таких котлов в последнее время их всё чаще используют на промышленных предприятиях для обеспечения технологических нужд, где не требуется общая теплопроизводительность более нескольких мегаватт.

Схема работы водогрейных котлов – прямоточная. Она представляет собой последовательные теплообменники, расположенные в топочной камере и газоходах. В предыдущие десятилетия производители изготавливали котлы из чугуна мощностью, как правило, до 1,7 МВт и температурой теплоносителя до 115°С при давлении 0,4 МПа. Конструкция таких котлов предусматривала сборку из литых чугунных секций, количество которых определяло теплопроизводительность. Сейчас выпускаются преимущественно стальные водотрубные котлы с большим выбором по мощности – от 30 кВт до котлов большой мощности 120 МВт и температурой воды до 200°С при давлении от 0,75 до 2,4 МПа.

Требования к помещению для установки промышленного ТТ котла

Для установки твердотопливного котла необходимо следовать требования к помещению, куда он устанавливается:

1. Высота. Помещение для твердотопливного котла должно иметь высоту потолка от 2,5 метров.
2. Расстояние от верхней части котла до потолка необходимо выдержать не меньшим, чем 70 см.
3. Для удобства загрузки топлива необходимо выдержать расстояние от передней части котла до противоположной стены не меньшим, чем 2 метра.
4. Между котлом и боковой стеной или соседними котлами должно быть расстояние не менее 1 метра.
5. Стены помещения должны соответствовать классу огнестойкости EI45 (45 минут) во избежание пожара в остальных помещениях при возникновении загорания котла. Материал стен – кирпич, покрытый штукатуркой.
6. Двери котельной желательно должны выходить на улицу, если это условие невозможно, то нужно устанавливать противопожарные двери с классом огнестойкости EI30 (30 минут). Двери и окна должны быть герметичными во избежание распространения газов и дыма. Ширина дверного проёма должна быть не менее 800 мм – это условие нормальной эвакуации людей в случае аварии и необходимость при перемещении оборудования и топлива.

Блочные котельные на твердом топливе

Блочная котельная – малогабаритное модульное помещение, в котором происходит процесс сжигания топлива и нагрев воды в теплообменниках для обеспечения нужд отопления и ГВС. Иногда для строительства котельной требуется использовать несколько таких блоков, каждый из которых выполняет функции предусмотренные проектом. Каждый объект требует индивидуального расчёта блочно-модульной котельной.

Сфера применения таких твердотопливных котельных весьма широкая. Их применяют при отоплении производственных, административных, торговых, сельскохозяйственных объектов площадью до 10 тыс. кв.м.

Преимуществом использования блочно-модульной котельной является высокая автономность, экономичность, высокий КПД, неприхотливость в работе, небольшой счёт затрат на установку, возможность транспортировать котельную на другой объект.

БМК довольно просты в эксплуатации не требуют постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала. Подача топлива осуществляется автоматическими средствами. При проектировке предусматривается установка противопожарных защитных средств и датчиков обеспечивающих высокую надёжность.

Требования к ТТ котельным

Размеры котельной должны удовлетворять условию свободного доступа ко всем частям оборудования, так как эксплуатация котельного оборудования предусматривает регулярные его осмотры и обследования.

Исходя из этого рассчитана минимальная площадь котельного помещения:

• для оборудования общей мощностью до 30 кВт – не менее 3 кв.м.;
• для оборудования общей мощностью от 30 кВт до 60 кВт – не менее 5,5 кв.м.;
• для оборудования общей мощностью от 60 кВт – не менее 6 кв.м.;
• высота котельной от пола до потолка должна быть не менее 2,5 м.

<index>

Чтобы отопление производственных помещений отвечало требованиям нормативов, важно учитывать особенности устройства инженерной системы и промышленных площадей. Высокий потолок, большие окна, двери, необходимость обеспечения теплом рабочих мест – нюансов множество. Рассмотрим варианты магистралей, типы отопления и приборы для обогрева строений с увеличенными площадями. Нелишним будет обзор способов экономии энергии, чтобы тепло не прогревало верхнюю часть строений под потолками, за счет чего теряется порядка 80% тепловой энергии.

Какая система отопления подойдет для производственных помещений?

Оставлять без тепла промышленные цеха нельзя, это нарушение трудовых нормативов и требований. Но допустимо обустраивать локальный обогрев цехов, в которых ведутся производственные работы, в остальных случаях формируются магистрали с центральной подачей тепла.

Различается 5 вариантов сетей для промышленных объектов:

• водяная централизованная;
• воздушная;
• газовая;
• паровая;
• инфракрасная.

Особенности выбора зависят от следующих нюансов:

Реклама

1. Высота цеха. Учитываются только помещения с необходимостью обогрева, склады холодного типа системами не оборудуются.
2. Нужная температура нагрева – от этого зависит просчет количества энергии, необходимой для поддержания режима, вид котла, длина магистрали и общее число радиаторов.
3. Удобство технического осмотра, простота монтажа и подновления, ремонтопригодность магистрали.

Цена оборудования также имеет значение, но некоторые системы требуют разовых значительных вложений для обеспечения экономности затрат на обслуживание, это также надо брать в расчет при формировании схемы отопления.

Центральные системы отопления

Магистрали могут быть водяными, паровыми, газовыми – выбор зависит от типа котла. Экономнее всего водяные сети, которые оборудуются подключением к центральному пункту теплораздачи. Магистраль включает основной источник нагрева, трубопроводы, радиаторы, в системе циркулирует жидкий теплоноситель, прогреваемый до определенной температуры.

Различаются одно-, двухтрубные сети. Однотрубная магистраль не дает возможности регулировать интенсивность перекачки теплоносителя, батареи подключаются последовательно. В двухтрубной схеме к радиатору подключаются два трубопровода – подачи и обратки, можно оснастить прибор терморегулятором и задавать режим прогрева на каждый прибор – при высоких разовых затратах на оборудование схема обеспечит дальнейшую экономию энергоносителя.

На заметку! При последовательном подключении батарей в однотрубной схеме крайний радиатор получит минимальное количество тепла. Для обеспечения равномерного прогрева устанавливается прибор большого размера. В двухтрубной схеме такой проблемы нет.

В качестве источника получения тепла выступает централизованная система теплоснабжения или автономная котельная, работающая только на производственные цеха.

Отличия централизованного водяного отопления:

Рекомендуем к прочтению:Подключение биметаллических отопительных радиаторов и стоимость установки

• повышенное рабочее давление в сети, что объясняет увеличенную скорость движения теплоносителя и оперативность прогрева помещений;
• при выставлении рабочего постоянного режима допустимо прогревать помещения до +10 С, чтобы не допустить размораживания магистрали в морозы и не повышать расход теплоносителя.

Совет! Работа водяной отопительной магистрали в поддерживающем режиме снижает риск завоздушивания сети, прогретый воздух не допустит переохлаждения станков, оборудования.

Отопление воздушного типа

Потоки воздуха прогреваются калориферами или теплогенераторами водяного, парового вида. По коллектору теплый воздух транспортируется в зоны прогрева, для распределения тепла на воздуховоды устанавливаются жалюзи, распределительные головки.

На заметку! Воздушное отопление не является лучшим вариантом из-за быстрого перемещения потоков нагретого газа, которые поднимают пыль.

Воздушная система обогрева может быть централизованной, зональной. Централизованные воздуховоды подают тепло по всему цеху, зональные – локально, обогревая только определенные участки помещений. Зональная магистраль требует больших вложений, чем центральная, но обеспечивает возможность контроля интенсивности прогрева каждой отдельной комнаты или рабочего места. Высокие затраты зональной сети объясняются требованиями установки отдельных приборов в каждой зоне прогрева.

Плюс воздушного отопления в объединении отопления и вентиляции, минусов намного больше:

1. Тепловые потоки поднимают пыль, которая засоряет воздух. Если производство связано с огнеопасными, взрывчатыми веществами или применением ядовитых химикатов, систему применять не рекомендуется.
2. Физическое свойство нагретого воздуха – подниматься, при этом пространство рядом с полом останется холодным, потребуется дополнительное формирование системы прогрева для зоны в 1,5 метра от чистового пола.

Воздушная магистраль – оптимальный выбор только при наличии уже проложенных воздуховодах, централизованной подачи тепла. Инженерные сети встречаются на старых заводах, где площади цехов достигают до 150 м2, а высота потолка до 6-8 метров.

Инфракрасное отопление

Инфракрасный обогрев производственных помещений обустраивается приборами светлого и темного типа, которые работают на природном или сжиженном газе. Также выпускаются ИК-панели, монтаж которых применяется при невозможности установки газового оборудования.

Рассмотрим все виды:

• Светлые агрегаты – обогреватель, где сжигание газа происходит горелкой при повышении температуры поверхности до +900 С.
• Темные (трубные) приборы – излучатели с отражателем направленного действия, применяются для прогрева определенной зоны. Нагреваются до +500 С, поэтому показывают излучение сниженной жесткости.
• ИК-панели подвешиваются в любом промышленном помещении, на складе. Устройства функционируют на промежуточном теплоносителе – это пар или вода, прогрев пара до +200 С, воды до +60 С.. +120 С.

Инфракрасные схемы – самые современные системы отопления производственных помещений, обладающие рядом достоинств:

• быстрый прогрев площадей;
• локальный или общий обогрев;
• отсутствие утечки тепловой энергии;
• сниженные теплопотери – теплоносителя нет, потому теплоэффективность высокая;
• минимальные расходы на обслуживание – система не включает трубопроводов, насосов, фильтров, которые надо менять, подновлять;
• длительное сохранение тепловой энергии, которая поддерживает комфортную температуру в помещении.

К тому же панели инфракрасного типа не сушат воздух, не поднимают вихревых потоков и прогревают все предметы в зоне воздействия – полы, приборы, прочие устройства и отдают тепло, даже если агрегат уже отключен.

Важно! Категорически недопустимо оборудовать ИК-обогревателями помещения с высотой потолков ниже 4 м; если излучение влияет на производственные процессы, в пожароопасных цехах категории А, Б.

Газовое отопление

Недорогой вид отопления, простой в обслуживании и подключении. Основное требование – правильный выбор горелки, которая может иметь несколько источников тепла, потому в систему теплоноситель подается с предельно высокой температурой. Промышленные газовые котлы имеют большую камеру сгорания и повышенную мощность.

Рекомендуем к прочтению:Виды, фото и размеры отопительных радиаторов

Выбирая котлы, следует учитывать тип сжигаемого газа: баллонный или природный:

1. Природный газ подается по централизованной магистрали. Продумывая, как отапливать производственное помещение газом, хозяину придется получать разрешительные документы, ставить оборудование по типу давления и объему теплоносителя.
2. Баллонный сжиженный газ используется для автономных схем. Топливо закачивается в газгольдер, затем поступает в горелку.

В промышленных условиях применяются одноконтурные газовые котлы, не оборудованные разводкой ГВС. Если надо греть воду, система дополняется баками или теплоаккумуляторами.

Важно! Самый высокий КПД у конденсационных котлов. Стоит оборудование на 50% больше, чем обычные газовые обогреватели, но цена окупается за 1,5-2 года – все зависит от интенсивности использования. Экономия достигается меньшим количеством сжигаемого газа.

Отопление паровое

Схема работает так – вода прогревается до состояния пара, который транспортируется по трубопроводу до радиаторов и других приборов схемы. Система обладает массой достоинств и подходит для обогрева значительных площадей, при этом паровое отопление считается намного экономнее водяного.

Плюсы:

• максимально высокая температура теплоносителя (до +100 С);
• прогрев объектов любой высоты, этажности – можно поставить схему в помещении любого типа;
• небольшой размер элементов конструкции.

Но стоит быть готовым к постоянному шуму при работе схемы, невозможности контроля над интенсивностью циркуляции теплоносителя – прогрев будет постоянным.

Типы котлов для отопления промышленных помещений

Если рядом с цехом проходит газовая магистраль, то выбора особого нет – владельцу проще отапливать площади газом. Во всех остальных случаях в расчет принимается стоимость энергоносителей, удобство и простота сооружения магистрали, расходы на обслуживание и ремонт сетей. Газовые котлы – не единственный тип оборудования, применяемый для прогрева промышленных площадей.

В продаже есть и другие виды нагревателей:

1. Котлы на жидком топливе. Это может быть солярка или другой энергоноситель. Монтируется котел в отдельную комнату, важно иметь постоянный запас энергоносителя.
2. Твердотопливные котлы. Прогревают теплоноситель до высоких температур, но не всегда можно автоматизировать процессы загрузки топлива, также требуют запаса дров, угля. К тому же придется чистить золу, обустраивать дымоход, но есть возможность регулировать подачу тепла.
3. Электрическое оборудование. Ставить котлы для постоянного применения невыгодно из-за высоких тарифов на энергоноситель, но допустимо использовать для ночного (дежурного) режима прогрева в помещениях до 70 м2. Чтобы снизить расходы, надо поставить двухтарифный счетчик, а для накопления тепловой энергии оборудовать схему коллекторами.

Совет! В зонах с перебоями подачи газа, электроэнергии удобнее всего ставить комбинированные котлы. Работает оборудование на разных типах топлива, стоит дороже, но оптимизирует процесс прогрева путем перехода на тот или иной энергоноситель.

Нормы СНиП для прогрева промышленных помещений

Все нормативы и правила изложены в СП. 2.2.1.1312-03, требования следующие:

• Уровень теплопотерь не более 3 градусов разницы температур изнутри и снаружи цеха. Поэтому подбирая схему и радиаторы для отопления производственных помещений, требуется учитывать общие теплопотери строения, расходы на прогрев не только воздуха, но и оборудования.
• Максимальный прогрев теплоносителя +90 С, 1,0 МПа.
• Если система использует не воду, то другие жидкости должны соответствовать требованиям производственных процессов – актуальность применения не водяного теплоносителя придется обосновывать.
• Отопление лестничных клеток не осуществляется.
• Если рабочее место занимает более 50 м2, температурный режим поддерживается с прогревом теплоносителя до +90 С, в локальных зонах непостоянной работы можно снижать прогрев теплоносителя до +80 С.
• Газовые котлы можно применять только при наличии камеры дожига, выход продуктов горения не допускается.

Электрические котлы или обогреватели локального типа подбираются в соответствии с требованиями промышленных строений.

</index>При низких температурах отопление производственных помещений, как требует охрана труда, должно осуществляться в тех случаях, когда время пребывания там работников превышает 2 часа. Исключение составляют лишь помещения, в которых постоянное пребывание людей необязательно (например, редко посещаемые склады). Также не отапливают сооружения, нахождение внутри которых приравнивается к проведению работ вне зданий. Однако и здесь следует предусмотреть 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 выделяемой теплоты;
• недопустимость загрязнения воздуха вредными газами и неприятными запахами (особенно для печного отопления производственных помещений);
• желательность совмещения отопительного процесса с вентиляцией;
• обеспечение пожарной и взрывобезопасности;
• надежность отопительной системы при эксплуатации и удобство в ремонте.

Расчет отопления

Чтобы провести теплотехнический расчет, перед тем как спланировать любое промышленное отопление, нужно воспользоваться стандартным методом.

Qт (кВт/час) =V*∆T *K/860

Где:

• Qт – теплонагрузка на отапливаемое пространство;
• V – внутренняя площадь помещения, нуждающегося в отоплении (Ш*Д*В);
• ∆ T – значение разницы между наружной и желаемой внутренней температурой;
• К – коэффициент потери тепла;
• 860 – перерасчет на кВт/час.

Коэффициент теплопотерь, который включен в расчет системы отопления для производственных помещений, меняется с учетом типа строения и уровня его теплоизоляции. Чем меньше теплоизоляция, тем выше значение коэффициента.

Паровое отопление промышленных зданий

Обогрев производственного помещения с помощью пара позволяет поддерживать высокую температуру среды (до 100 градусов). При организации отопительного процесса не надо учитывать количество этажей. Довести температуру до необходимого значения можно в короткие сроки. Это касается как обогрева, так и охлаждения. Все оборудование, включая коммуникации, не занимает много места.

Паровой способ отопления оптимален, если производственное помещение требуется нагревать или снижать температуру периодически. Метод эффективнее, чем водяной.

Выделяют следующие недостатки:

• возникает сильный шум при эксплуатации;
• сложно регулировать расход пара;
• паровой способ не рекомендуется использовать в помещениях с аэрозолями, горючими газами, сильной пылью.

Водяное отопление промышленных объектов

Водяной обогрев уместен, если вблизи есть собственная котельная либо функционирует центральное водоснабжение. Основным компонентом в данном случае будет промышленный котел отопления, который может работать на газу, электричестве или твердом топливе.

Вода будет подаваться под высоким давлением и температурой. Обычно с ее помощью нельзя качественно обогреть крупные цеха, поэтому способ называют «дежурным». Но выявляют ряд достоинств:

• воздух спокойно циркулирует по помещению;
• тепло распространяется равномерно;
• человек может активно работать в условиях с водяным отоплением, оно абсолютно безопасно.

Нагретый воздух поступает в помещение, где смешивается с окружающей средой и температура уравновешивается. Иногда требуется снизить затраты энергии. Для этого с помощью фильтров воздух очищается и вновь используется для отопления промышленных зданий.

Воздушное отопление

Большинство предприятий во времена существования Советского Союза использовали конвекционную систему отопления производственных зданий. Трудность применения такого способа заключается в том, что теплый воздух, согласно законам физики, поднимается вверх, тогда как часть помещения, расположенная у пола, остается менее прогретой.

Сегодня более рациональный обогрев обеспечивает система воздушного отопленияпроизводственных помещений.

Принцип действия

Горячий воздух, который предварительно нагревается в теплогенераторе посредством воздуховодов, передается в отапливаемую часть здания. Для распределения тепловой энергии по всему пространству применяются распределительные головки. В некоторых случаях устанавливают вентиляторы, заменой которым может выступать портативное оборудование, в том числе и тепловая пушка.

Преимущества

Стоит отметить, что подобное отопление можно совмещать с различными приточными системами вентиляции и кондиционирования. Именно это и позволяет обогревать огромные комплексы, чего раньше достичь никак не удавалось.

Такой способ широко применяется в обогреве складских комплексов, а также крытых сооружений спортивного назначения. К тому же подобный метод в большинстве случаев является единственно возможным, поскольку он обладает высочайшим уровнем пожарной безопасности.

Недостатки

Естественно, без некоторых отрицательных свойств не обошлось. К примеру, установка воздушного обогрева обойдется в копеечку владельцам предприятия.

Мало того, что вентиляторы, необходимые для нормального функционирования, стоят достаточно много, так они еще и потребляют огромные объемы электроэнергии, поскольку их производительность достигает порядка нескольких тысяч кубических метров в час.

Инфракрасное отопление

Далеко не каждая компания готова тратить огромные деньги на воздушную отопительную систему, поэтому многие предпочитают использовать другой метод. С каждым днем все большую популярность приобретает инфракрасное промышленное отопление.

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 горелки позволяет обеспечивать максимальный комфорт. К тому же такой способ отопления дает возможность обогревать как отдельные рабочие зоны, так и целые здания.

Основные преимущества

На данный момент именно 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

Стоит отметить, что такое оборудование используется, помимо всего прочего, для нагрева птичников, теплиц, террас кафе, зрительных, торговых и спортивных залов, а также различных битумных покрытий в технологических целях.

Весь эффект от эксплуатации инфракрасной горелки можно почувствовать в тех помещениях, которые отличаются большими объемами холодного воздуха. Компактность и мобильность подобного оборудования дает возможность поддерживать температуру на определенном уровне в зависимости от технологической необходимости и времени суток.

Безопасность

Многих волнует вопрос безопасности, поскольку слово «излучение» у них ассоциируется с радиацией и вредным влиянием на здоровье человека. На самом деле, эксплуатация инфракрасных обогревателей является полностью безопасной как для человека, так и для расположенного в помещении оборудования.

Нормы СНиП для отопления производственных помещений

Прежде чем приступить к проектированию той или иной системы, задуматься о том, какой выбрать промышленный котел отопления, надо изучить следующие правила и выполнить их. Обязательно стоит учитывать потери тепла, ведь нагревается не только воздух в помещении, но и оборудование, предметы. Максимальная температура теплоносителя (воды, пара) – 90 градусов, а давление — 1 МПа.

При составлении проекта на отопление не берут в расчет лестничные площадки. Использовать котлы и прочее оборудование, работающее на газу, разрешается, только если продукты окисления удаляются закрыто и нет опасности возникновения взрыва или пожара на производстве.

Каждый из перечисленных способов отопления имеет свои недостатки и достоинства. Выбирать оптимальный из способов надо на основании технологических процессов, которые проводятся в конкретном цеху. Рабочие не могут находиться в помещении, если температура воздуха там ниже 10 градусов. На складах обычно хранится готовая продукция. Чтобы сохранить ее качество, нужно поддерживать оптимальный микроклимат.

Промышленные системы отопления

Чтобы организовать обогрев промышленных помещений, надо учитывать кардинальные отличия производственных зданий от жилых и административных. Они заключаются в следующем:

• большие габариты и высота потолков;
• низкая степень утепления;
• наличие множества сквозняков или постоянно открывающихся проемов ворот;
• наличие технологического оборудования, выделяющего тепло;
• выбросы в пространство цехов вредных веществ, которые надо удалять;
• стоимость энергоносителей для промышленности, как правило, выше, чем для населения.

Кроме перечисленных особенностей, промышленные системы отопления при обогреве зданий должны обеспечивать оптимальные температуры на рабочих местах либо поддерживать микроклимат, требуемый для хранения той или иной продукции.

Примечание. Значения температур на рабочих местах прописаны в нормативной документации, в разных странах постсоветского пространства эти данные могут отличаться. Что касается условий хранения продукции или оборудования, то все их перечислить невозможно, здесь требуется индивидуальный подход.

В настоящее время для создания тех или иных условий в помещениях используются такие системы отопления промышленных зданий:

• водяная;
• воздушная;
• инфракрасный обогрев.

Традиционные одно – и двухтрубные системы, где в качестве теплоносителя применяется вода, успешно функционируют в зданиях небольшой и средней площади с высотой потолков до 5 м. Хотя следует отметить, что однотрубные схемы внедряются нечасто, поскольку большая протяженность сетей и большое количество батарей делают водяное промышленное отопление неэффективным. Обычно роль отопительных приборов играют стальные регистры из гладких труб либо конвекторы.

В зданиях, чьи потолки находятся на высоте 5 м и более, водяной обогрев регистрами становится нецелесообразным. Теплый воздух, нагреваемый батареями, поднимается в верхнюю зону цеха, оставляя нижнюю часть, где работают люди, холодной. На металлургических и химических предприятиях водяное отопление промышленных помещений также не будет эффективным, даже невзирая на малую высоту корпусов.

Причина – большое количество вредностей, выделяющихся во время технологических процессов. Их удаляют с помощью приточно-вытяжной вентиляции, из-за чего воздух в цеху обновляется 4—10 раз в час, быстро прогреть его радиаторами невозможно. На практике 2 системы объединяются в одну и организовывается воздушное отопление зданий. Причем весь объем помещения не прогревается, воздух нормированной температуры подается сверху вниз в зону, где находятся и работают  люди.

Примечание. Чтобы избежать выхолаживания цеха через открывающиеся ворота, около них устанавливаются воздушные завесы.

Крупные промышленные предприятия, например, трубные или металлургические цеха протяженностью 500 м и более, судостроительные верфи и ангары с высотой 60 м, не могут обогреваться полностью по причине экономической нецелесообразности. В таких гигантских корпусах принято осуществлять местное отопление с помощью переносных или стационарных тепловентиляторов. Кроме того, с недавних пор в производственных цехах стали внедрять инфракрасный электрический обогрев. Настенные или подвесные приборы нагревают не воздух, а расположенные в радиусе их действия предметы и поверхности.

Виды промышленных котлов

Чтобы нагреть промышленные радиаторы отопления или подать горячую воду в теплообменники для подогрева воздуха, на предприятиях устанавливаются теплогенераторы средней и большой мощности. Чаще всего на предприятиях используются такие виды агрегатов:

• газовые водогрейные;
• газовые паровые;
• твердотопливные водогрейные;
• дизельные.

Примечание. Дизельные теплогенераторы встречаются на заводах крайне редко ввиду значительной стоимости топлива.

Самые распространенные среди всех – это газовые промышленные котлы, греющие воду. Они полностью автоматизированы, имеют несколько ступеней безопасности и обладают самым высоким КПД – более 90%. Для повышения эффективности эти агрегаты снабжаются водяными экономайзерами, отбирающими теплоту дымовых газов и повышающими КПД установки еще на 3—5%. Количество персонала для обслуживания газовых котлов требуется минимальное, как и периодичность обслуживания.

Газовые паровые котлы не устанавливают специально для отопления, их задача – производить пар заданных параметров на технологические нужды. Но если уж такой агрегат есть в наличии, то он параллельно обеспечивает цех теплом. Для этого пар пропускают через пластинчатый или кожухотрубный теплообменник, где от него нагревается вода, подаваемая в систему отопления. Котел для производства пара сложнее водогрейного, к нему предъявляются самые высокие требования.

В последние годы все большую популярность приобретают твердотопливные промышленные котлы. Невзирая на относительно низкий КПД (зависит от типа агрегата), эти установки пользуются спросом на предприятиях деревообработки, сельского хозяйства и других, связанных с наличием недорогой древесины или угля. Теплогенераторы не столь удобны в эксплуатации, как газовые, и нуждаются в постоянном надзоре со стороны обслуживающего персонала. В настоящий момент для обогрева производственных помещений используются такие промышленные котлы на твердом топливе:

• сжигающие древесину и уголь с ручной загрузкой;
• угольные с автоматической подачей топлива;
• пеллетные.

Для зданий небольшой и средней площади можно применять агрегаты с ручной загрузкой. Там, где нет возможности или желания содержать лишний персонал, принято ставить промышленные водогрейные котлы с автоматической подачей угля, пеллет или щепы. Хотя перечисленные теплогенераторы все равно необходимо чистить от золы не реже 1 раза в неделю.

Для справки. Зачастую котлы большой мощности, работающие на твердом топливе, загружаются с помощью трактора или вилочного погрузчика.

Заключение

По стоимости монтажа дешевле всего обойдется инфракрасный обогрев, так как для него не нужен котел. Но эксплуатация подобного отопления имеет свои нюансы, да и цена электроэнергии немаленькая. Вторая по стоимости – водяная система, для которой нужен котел и мощные циркуляционные насосы для отопления. Самый дорогой монтаж – у воздушной схемы, в ней помимо перечисленного оборудования еще используется приточно-вытяжная вентиляционная установка.

Используемые источники:

• https://v-teplo.ru/otoplenie-proizvodstvennih-pomeshenii.html
• https://kotle.ru/tverdotoplivnye/promyshlennye-kotly-tverdom-toplive
• https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/oborudovanie/radiatory/otoplenie-proizvodstvennyh-pomescheniy.html
• https://www.airfresh.ru/otoplenie-proizvodstvennyh-pomescheniy.htm
• https://cotlix.com/sistemy-otopleniya-i-kotly-dlya-obogreva-promyshlennyx-zdanij