«Как подобрать оптимальное отопление»? - таким вопросом задаются хозяева производственных помещений, цехов и складов. Большие размеры зданий в сочетании с суровыми климатическими условиями России пугают юных предпринимателей. В этой обзоре мы поговорим об «оптимальном» отоплении. Для начала разберемся, что подразумевается под словом «оптимальный». Обычно под этим словом понимают подходящее соотношение для здания «стоимость/надежность/удобство».

Выбор и создание схемы отопления больших помещений - нелегкая задача. Каждое здание универсально - размер, высота, назначение. Оборудование для производства нередко является преградой для прокладывания труб. Но без отопления никуда. Грамотно построенная отопительная система защищает технику от переохлаждения (часто именно этот фактор приводит к поломке оборудования), создает благоприятные условия труда для работников. К тому же, без нужной температуры некоторая продукция будет портиться в разы быстрее. Вот поэтому так важно подобрать надежную систему отопления помещений.

Выбираем систему отопления для производственных зданий

Практически каждый склад нуждается в отоплении. Обычно используют централизованные отопительные системы. Они бывают:

• Водяные;
• Воздушные.

При выборе отопления следует учитывать следующие характеристики:

• Площадь и высота здания;
• Количество теплоэнергии, требующейся для поддержания нужной температуры;
• Легкость оборудования для отопления в техническом плане, его износостойкость.

Центральное водяное отопление

Основным тепловым ресурсом является центральная система отопления или котельная. Водяное отопление включает в себя:

• Котел;
• Отопительные приборы;
• Трубопровод.

Принцип работы прост. Жидкость нагревается в котле и идет по трубам, отдавая тепло.

Виды водяного отопления:

• Однотрубное (регулировать температуру воды нельзя);
• Двухтрубное (регулирование температуры возможно. Осуществляется при помощи термостатов на радиаторах).

Центральным элементом отопления является котел. На сегодняшний день существует достаточно много видов котлов: жидкотопливные, твердотопливные, газовые, электрические и смешанные. Выбирать котел следует, учитывая возможности. Газовый котел удобен, когда можно подключиться к источнику газа. Следует учитывать, что цена на этот ресурс каждый год растет. Перебои газоснабжения приведут к печальным последствиям.

Жидкотопливные котлы нуждаются в обособленном помещении и емкости для хранения топлива. К тому же, нужно будет постоянно пополнять запасы топлива, а значит, нужны дополнительные руки для транспортировки и разгрузки. А это дополнительные расходы.

Котлы, работающие на твердом топливе, не подойдут для отопления больших производственных помещений. Уход за твердотопливным котлом - нелегкая задача (загрузка топлива, чистка дымохода и топки). На современном рынке можно найти частично автоматизированные модели с возможностью машинизированной загрузки топлива. Другие составляющие (топка, дымоход) требуют человеческого ухода за ними. В роли топлива выступают опилки, пеллеты, щепы и др. Несмотря на то, что эксплуатация таких котлов - трудоемкий процесс, но эти модели являются самыми дешевыми на рынке.

Электрические котлы - не самый подходящий вариант для отопления больших помещений (до 70 кв. метров). Используемая электроэнергия дорого обойдется хозяину. Стоит учитывать, что плановое и внеплановое отключение электричества - отрицательно влияет на систему.

Комбинированные котлы вполне можно назвать универсальными образцами.

Водяная система отопления - это стабильный и эффективный обогрев помещения. Несмотря на то, что комбинированные котлы стоят больше своих собратьев, но зато с ним вы будете не зависеть от внешних неприятностей (разные перебои в газовых и электрических системах). Комбинированные образцы котлов имеют две и более грелки для разных видов топлива. Благодаря встроенным типам горелок котлы подразделяются на:

• Газово-дровяные - не боятся перебоев в системе газоснабжения и подорожания топлива)
• Газово-дизельные - идеально обогреют большое помещение)
• Газ-дизель-дрова - функциональный котел, обладающий невысоким КПД и маленькой мощностью)
• Газ-дизель-дрова-электричество - практически универсальный агрегат, который полностью не зависит от внешних проблем

Ситуация с котлами разъяснена. Теперь нужно узнать, походит ли водяной тип отопления под ранее описанные критерии. Стоит обратить внимание, что теплоемкость воды в тысячи раз выше теплоемкости воздуха. Это значит, что воды понадобится в тысячи раз меньше, чем воздуха. Ещё момент: водяная отопительная система позволит устанавливать нужную температуру в разное время. К примеру, при дежурном обогреве производства температура будет +10 С, а в рабочее время можно поставить более высокую температуру.

Воздушное отопление

Воздушный вид отопления люди используют давно. Система эффективна и популярна. Имеет следующие плюсы:

• Вместо радиаторов и труб устанавливаются воздуховоды.
• У воздушного обогрева КПД выше в сравнении с водяной системой
• Нагреваемый воздух равномерно распределяется по всей площади помещения
• Воздушную систему удобно соединять вентиляцией и кондиционированием (можно получать чистый воздух, вместо теплого)
• Постоянная смена воздуха оказывает положительный эффект на самочувствие работников; повышается эффективность работы.

Если хотите сэкономить финансы, то лучше выбрать смешанное воздушное производственное отопление. Оно состоит из естественного и механического воздухопобуждения.

• «Естественное» побуждение - взятие теплого воздуха их атмосферы при любой температуре.
• Механическое побуждение - взятие воздуховодом холодного воздуха для его последующего согревания и подачи в помещение.

Считается, что воздушная система отопления - лучший вариант обогрева больших производственных помещений.

Инфракрасное отопление

Отопить производственное помещение можно и нетрадиционными способами. Инфракрасные обогреватели - современное изобретение инженеров. Принцип их действия следующий: излучатели производят энергию над зоной обогревания и отдают тепло объектам, нагревающим воздух. Функциональность таких обогревателей сравнивают с солнцем. Оно тоже нагревает поверхность земли при помощи инфракрасных волн, а далее от теплообмена нагревается воздух. Благодаря такому принципу, нагретый воздух не будет скапливаться под потолком, равномерно распределяясь по площади помещения.

Существует множество видов ИК обогревателей, различающихся по следующим характеристикам:

• Место установки (напольные, переносные напольные, настенные, потолочные);
• Тип излучаемых волн (коротковолновые, средневолновые и светлые);
• Тип потребляемой энергии (дизельные, газовые, электрические).

Наиболее выгодными являются газовые и дизельные инфракрасные модели обогревателей. Их КПД зачастую выше 90%. Но для них характерно сжигание воздуха и изменение характеристик его влажности.

• Тип нагревательного элемента (галогенные - не очень прочные модели; карбоновые - хрупкая модель, но потребляет меньшее количество энергии; керамические - нагревательный прибор собран из керамических плиток. Внутри неё - смесь, которая нагревает окружающую среду).

ИК - обогреватели применяют для отопления промышленных зданий, разных сооружений, рабочих цехов, теплиц, оранжерей, ферм и квартир.

Преимущества инфракрасного обогревания

ИК отопление может осуществлять точечный обогрев, то есть, в разных частях здания может быть разная температура. Инфракрасные обогреватели не контактируют с воздухом, нагревая поверхности, предметы, организмы. А значит, в помещении будет меньше сквозняков. ИК отопление экономично. Высокий КПД и низкое потребление электроэнергии - просто мечта. Долгий эксплуатационный срок, легкость монтирования, малый вес, возможность местного эффективного обогрева - это лишь основные положительные стороны ИК обогревателей.

В этой обширной статье мы рассмотрели популярные виды отопления помещений. Какой тип самый оптимальный - решать вам. Надеемся, что эта статья была полезной и информационно полной.

В условиях холодного времени года автономное отопление производственного помещения обеспечивает сотрудникам предприятия комфортные условия для работы. Нормализация температурного режима благотворно влияет также на сохранность зданий, станков и оборудования. Отопительные системы при единстве стоящей перед ними задачи имеют технологические различия. В одних используют водогрейные котлы для отопления производственных помещений, а в других применяют компактные обогреватели. Рассмотрим специфику производственного отопления и эффективность применения различных систем.

Требования к отоплению производственных помещений

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.

В нерабочее время температура в отапливаемых помещениях может быть снижена, но не ниже +5 °С. При этом производственное отопление должно обладать достаточной мощностью, чтобы к началу рабочей смены успеть восстановить нормальный температурный режим.

Расчет автономного отопления производственного помещения

При расчете автономного отопления производственного помещения исходят из общего правила, что в цехе, гараже или складе должна поддерживаться постоянная, без сильных перепадов температура. Ради этого сооружают центральную котельную, а в рабочей зоне устанавливают радиаторы отопления для производственных помещений. Однако на некоторых предприятиях возникает надобность в создании отдельных зон с неодинаковой температурой воздуха. Для первого из этих случаев делается расчет по использованию центральной отопительной системы, а для второго - по применению локальных обогревателей.

На практике расчет системы отопления производственного помещения должен опираться на следующие критерии:

• площадь и высота отапливаемого здания;
• потери теплоты через стены и кровлю, окна и двери;
• потери теплоты в системе вентиляции;
• расход теплоты на технологические нужды;
• тепловая мощность отопительных агрегатов;
• рациональность использования того или иного вида топлива;
• условия прокладки трубопроводов и воздуховодов.

Исходя из этого определяется потребность в теплоэнергии для поддержания оптимальной температуры. Более точному расчету отопительных систем для производственных помещений способствует использование специальных расчетных таблиц. При отсутствии данных о теплотехнических свойствах здания, расход теплоты приходится определять приближенно по удельным характеристикам.

Делая выбор среди различных видов производственных систем отопления, следует учитывать специфику производства, теплотехнические расчеты, стоимость и доступность топлива, - и на этом строить технико-экономические обоснования. Наиболее полно соответствуют автономному отоплению современных производственных помещений системы инфракрасного, водяного, воздушного и электрического типов.

Инфракрасное отопление производственных помещений

Для создания необходимого теплового комфорта на рабочих местах часто используют инфракрасное отопление производственных помещений. Инфракрасные (ИК) тепловые излучатели местного действия устанавливают преимущественно в цехах и на складах площадью до 500 м² и с высокими потолками. В каждом из таких устройств конструктивно объединены генератор теплоты, нагреватель и теплоотдающая поверхность.

Преимущества инфракрасного отопления производственных помещений:

• происходит только обогрев пола, стен, цехового оборудования и непосредственно людей, работающих в помещении;
• воздух не нагревается, а значит, снижается расход тепловой энергии;
• пыль в воздух не поднимается, что особенно важно для предприятий электронной, пищевой промышленности и точного машиностроения;
• затраты на проектирование и монтаж отопления сводятся к минимуму;
• инфракрасные обогревательные приборы не отнимают полезную площадь.

ИК-обогреватели подразделяются на стационарные и переносные, а в зависимости от места установки, на потолочные, настенные и напольные. При необходимости воздействия на отдельные рабочие места, применяют направленное ИК-излучение при помощи небольших настенных обогревателей. Но если смонтировать пленочное инфракрасное отопление на потолке производственного помещения, тогда обогрев будет равномерным по всей площади. Нередко устраивают также теплые полы на основе панелей со встроенными ИК-обогревателями, но при такой системе увеличивается расход электроэнергии.

На предприятиях также находит применение инфракрасное газовое отопление производственных помещений. В таких отопительных приборах топливом служит природный газ, более дешевый по сравнению с электричеством. Основным преимуществом газовых ИК-излучателей считается их экономичность.

Излучатели для систем инфракрасного газового отопления производственных помещений выпускаются нескольких видов:

• высокоинтенсивные (светлые) с температурой теплоотдачи 800–1200 °С;
• низкоинтенсивные (темные) с температурой 100–550 °С;
• низкотемпературные с температурой 25–50°С).

Ограничением в использовании промышленных ИК-обогревателей является требование не размещать их в помещениях с высотой потолков ниже 4 м.

Водяное отопление производственных помещений

Если на предприятии будет использоваться водяная отопительная система, для ее устройства нужно построить специальную котельную, проложить систему трубопроводов и установить радиаторы отопления в производственных помещениях. Кроме основных элементов, в состав системы входят также и средства обеспечения работоспособности, такие как запорная арматура, манометры и др. Для обслуживания системы водяного отопления производственных помещений необходимо постоянно содержать специальный персонал.

По принципу своего устройства водяное отопление производственных помещений бывает:

• однотрубное - регулирование температуры воды здесь невозможно, поскольку все отопительные радиаторы для производственных помещений установлены последовательно;
• двухтрубное - регулирование температуры допустимо и осуществляется с помощью термостатов на радиаторах, установленных параллельно.

Генераторами тепла для водяной отопительной системы служат нагревательные котлы. По типу потребляемого топлива они бывают: газовые, жидкотопливные, твердотопливные, электрические, комбинированные. Для отопления небольших производственных помещений используют печи с водяным контуром.

Выбирать тип котла нужно исходя из потребностей и возможностей конкретного предприятия. Например, возможность подключиться к газовой магистрали будет стимулом для приобретения газового котла. В отсутствии природного газа отдают предпочтение дизельному или усовершенствованному твердотопливному агрегату. Электрические котлы отопления для производственных помещений применяют довольно часто, но лишь в небольших зданиях.

В разгар отопительного сезона могут случаться сбои или аварии в системах газо- и электроснабжения, поэтому целесообразно иметь на предприятии альтернативный отопительный агрегат.

Комбинированные котлы для отопления производственных помещений стоят гораздо дороже, но зато они бывают оборудованы несколькими видами горелок: г азово-дровяными, газово-дизельными, и даже газ-дизель-электричество.

Воздушное отопление производственных помещений

Система воздушного отопления на каждом конкретном промышленном предприятии может использоваться как основная, или как вспомогательная. В любом случае установка в цехе воздушного отопления обходится дешевле водяного, поскольку не нужно устанавливать дорогостоящие котлы для отопления производственных помещений, прокладывать трубопроводы и монтировать радиаторы.

Преимущества системы воздушного отопления производственного помещения:

• экономия площади рабочей зоны;
• энергоэффективный расход ресурсов;
• одновременный обогрев и очистка воздуха;
• равномерность обогрева помещения;
• безопасность для самочувствия работников;
• отсутствие риска протечек и замерзания системы.

Воздушное отопление производственного помещения может быть:

• центральным - с единым нагревательным агрегатом и разветвленной сетью воздуховодов, по которым нагретый воздух разносится по территории цеха;
• местным - воздухонагреватели (воздушно-отопительные агрегаты, тепловые пушки, воздушно-тепловые завесы) располагаются непосредственно в помещении.

В системе централизованного воздушного отопления для сокращения затрат энергии применяют рекуператор, который частично использует теплоту внутреннего воздуха для подогрева свежего воздуха, поступающего извне. Местные системы не осуществляют рекуперацию, они только согревают внутренний воздух, но не обеспечивают приток наружного. Настенно-потолочные воздухонагревательные агрегаты могут быть использованы для обогрева отдельных рабочих мест, а также для сушки каких-либо материалов и поверхностей.

Отдавая предпочтение воздушному отоплению производственных помещений, руководители предприятий добиваются экономии за счет существенного снижения капитальных затрат.

Электрическое отопление производственных помещений

Останавливая свой выбор на электрическом способе отопления, следует рассматривать два варианта обогрева цеховых или складских помещений:

• с помощью электрических котлов отопления для производственных помещений;
• с использованием переносных электронагревательных приборов.

В отдельных случаях бывает целесообразно устанавливать небольшие электрические печи для отопления производственных помещений с небольшой площадью и высотой потолков.

Электрические котлы обладают КПД до 99%, их работа полностью автоматизирована благодаря наличию программируемого управления. Кроме выполнения отопительной функции, котел может служить источником горячего водоснабжения. Обеспечивается абсолютная чистота воздуха, поскольку нет выброса продуктов сгорания. Однако многочисленные преимущества электрических котлов перечеркиваются слишком высокой стоимостью потребляемой ими электроэнергии.

Электрические конвекторы могут успешно конкурировать с электрическими котлами в сфере отопления производственных помещений. Существуют электрические конвекторы с естественной конвекцией, а также и с принудительной подачей воздуха. Принцип работы этих компактных приборов заключается в способности обогревать помещения способом теплообмена. Воздух проходит через нагревательные элементы, его температура повышается, и далее он совершает обычный цикл циркуляции внутри помещения.

Минусы электрических конвекторов: чрезмерно высушивают воздух, не рекомендуются для обогрева помещений с высокими потолками.

Отопительные излучающие панели за сравнительно короткий срок сумели продемонстрировать свои отличные энергоберегающие характеристики. Внешне они имеют сходство с конвекторами, но их отличие проявляется в особом устройстве нагревательного элемента. Преимуществом электрических излучающих панелей считается их свойство воздействовать на находящиеся в помещении предметы, не нагревая понапрасну воздух. Поддерживать заданную температуру помогают автоматические терморегуляторы.

Какую бы из систем отопления производственного помещения ни решил установить у себя владелец фирмы, основной его задачей должна оставаться забота о сохранении здоровья и работоспособности всего персонала компании.

Раздел 2. Человеческий фактор в обеспечении безопасности жизнедеятельности Глава 1. Классификация и характеристики основных форм деятельности человека

1.1.Физический труд. Физическая тяжесть труда. Оптимальные условия труда

1.2. Умственный труд

Глава 2. Физиологические характеристики человека

2.1. Общие характеристики анализаторов

2.2. Характеристика зрительного анализатора

2.3. Характеристика слухового анализатора

2.4. Характеристика кожного анализатора

2.5. Кинестетический и вкусовой анализатор

2.6. Психофизическая деятельность человека

Раздел 3. Формирование опасностей в производственной среде Глава 1. Производственный микроклимат и его влияние на организм человека

1.1. Микроклимат производственных помещений

1.2. Влияние параметров микроклимата на самочувствие человека

1.3. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных помещений

Глава 2. Влияние химических веществ на организм человека

2.1. Виды химических веществ

2.2. Показатели токсичности химических веществ

2.3. Классы опасности химических веществ

Глава 3. Акустические колебания и вибрации

3.1. Влияние звуковых волн и их характеристики

3.2. Виды звуковых волн и их гигиеническое нормирование

3.4. Гигиеническое нормирование вибрации

Глава 4. Электромагнитные поля

4.1. Влияние постоянных магнитных полей на организм человека

4.2. Электромагнитное поле диапазона радиочастот

4.3. Нормирование воздействия электромагнитного излучения радиочастот

Глава 5. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения

5.2. Биологическое действие инфракрасного излучения. Нормирование ики

5.4. Биологическое действие уфи. Нормирование уфи

Глава 6. Видимая область электромагнитного излучения

6.1. Составляющие формирования световой среды

6.3. Гигиеническое нормирование искусственного и естественного освещения

Глава 7. Лазерное излучение

7.1. Сущность лазерного излучения. Классификация лазеров по физико-техническим параметрам

7.2. Биологическое действие лазерного излучения

7.3. Нормирование лазерного излучения

Глава 8. Электроопасность в производственной среде

8.1. Виды поражения электрическим током

8.2. Характер и последствия поражения человека электрическим током

8.3. Категории производственных помещений по опасности поражения электрическим током

8.4. Опасность трехфазных электрических цепей с изолированной нейтралью

8.5 Опасность трехфазных электрических сетей с заземленной нейтралью

8.6. Опасность сетей однофазного тока

8.7. Растекание тока в грунте

Раздел 4. Технические методы и средства защиты человека на производстве Глава 1. Производственная вентиляция

1.1. Профилактика неблагоприятного воздействия микроклимата

1.2. Виды вентиляции. Санитарно-гигиенические требования предъявляемые к системам вентиляции

1.3. Определение необходимого воздухообмена

1.4. Расчет естественной общеобменной вентиляции

1.5. Расчет искусственной общеобменной вентиляции

1.6. Расчет местной вентиляции

Глава 2. Кондиционирование и отопление

2.1. Кондиционирование воздуха

2.2. Контроль производительности систем вентиляции

2.3. Отопление производственных помещений. (Местное, центральное; удельные характеристики отопления)

Глава 3. Производственное освещение

3.1. Классификация и санитарно-гигиенические требования к производственному освещению

3.2. Нормирование и расчет естественного освещения

3.3. Искусственное освещение, нормирование и расчет

Глава 4. Средства и методы защиты от шума и вибрации

4.1. Методы и средства снижения негативного влияния шума

4.2. Определение эффективности некоторых альтернативных методов снижения уровня шума

4.3. Методы и средства снижения вредного влияния вибрации

Глава 5. Средства и методы защиты от электромагнитного излучения

5.1. Средства и методы защиты от воздействия электромагнитных полей радиочастот

5.2. Средства защиты от воздействия от инфракрасного и ультрафиолетового излучений

5.3. Защита при работе с лазерами

Глава 6. Мероприятия по защите от поражения электрическим током

6.1. Организационные и технические защитные мероприятия

6.2. Защитное заземление

6.3. Зануление

6.4. Защитное отключение

6.5. Применение индивидуальных электрозащитных средств

Раздел 5. Санитарно-гигиенические требования к промышленным предприятиям. Организация охраны труда Глава 1. Классификация и правила пользования средствами защиты

1.1. Классификация и перечень средств защиты работающих

1.2. Устройство и правила пользования сиз органов дыхания, защиты головы, глаз, лица, органов слуха, рук, специальной защитной одеждой и обувью

Глава 2. Организация охраны труда

2.1. Санитарно-гигиенические требования к генеральным планам промышленных предприятий

2.2. Санитарно-гигиенические требования к производственным зданиям и помещениям

2.3. Организация проведения аттестации рабочих мест по условиям труда

Раздел 6. Управление охраной труда на предприятии Глава 1. Схема управления охраной труда

1.1. Цели управления охраной труда на предприятии

1.2. Принципиальная схема управления охраной труда на предприятии

Глава 2. Основные задачи управления охраной труда

2.1. Задачи, функции и объекты управления охраной труда

2.2. Информация в управлении охраной труда

Раздел 7. Правовые вопросы охраны труда Глава 1. Основные законодательные акты об охране труда

1.1. Конституция рф

1.2. Трудовой кодекс рф

Глава 2. Подзаконные акты об охране труда

2.1. Нормативные правовые акты по охране труда

2.2. Система стандартов безопасности труда. (ссбт)

Библиографический список

2.3. Отопление производственных помещений. (Местное, центральное; удельные характеристики отопления)

Отопление предназначено для поддержания нормируемой температуры воздуха в производственных помещениях в холодное время года. Кроме того, оно способствует лучшей сохранности зданий и оборудования, так как одновременно позволяет регулировать и влажность воздуха. С этой целью сооружают различные системы отопления.

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 условиям.

К системам отопления предъявляют следующие санитарно-гигиенические требования: равномерный прогрев воздуха помещений; возможность регулирования количества выделяемой теплоты и совмещения процессов отопления и вентиляции; отсутствие загрязнения воздуха помещений вредными выделениями и неприятными запахами; пожаро- и взрывобезопасность; удобство в эксплуатации и ремонте.

Отопление производственных помещений по радиусу действия бывает местное и центральное.

Местное отопление устраивают в одном или нескольких смежных помещениях площадью менее 500 м 2 . В системах такого отопления генератор теплоты, нагревательные приборы и теплоотдающие поверхности конструктивно объединены в одном устройстве. Воздух в этих системах чаще всего нагревается за счет использования теплоты сгорающего в печах топлива (дров, угля, торфа и т.д.). Значительно реже в качестве своеобразных отопительных приборов применяются полы или стеновые панели со встроенными электронагревательными элементами, а иногда – электрорадиаторы. Существуют также воздушные (основной элемент – калорифер) и газовые (при сжигании газа в отопительных приборах) системы местного отопления.

Центральное отопление по виду используемого теплоносителя может быть водяное, паровое, воздушное и комбинированное. Системы центрального отопления включают в себя генератор теплоты, нагревательные приборы, средства передачи теплоносителя (трубопроводы) и средства обеспечения работоспособности (запорная арматура, предохранительные клапаны, манометры и пр.). Как правило, в таких системах теплота вырабатывается за пределами отапливаемых помещений.

Системы отопления должны компенсировать теплопотери через строительные ограждения, расход теплоты на нагрев нагнетаемого холодного воздуха, поступающих извне сырья, машин, оборудования и на технологические нужды.

При отсутствии точных данных о строительном материале, ограждениях, толщине слоев материалов ограждающих конструкций и вследствие этого невозможности определения термического сопротивления стен, потолков, полов, окон и прочих элементов расход теплоты приближенно определяют с помощью удельных характеристик.

Расход теплоты через наружные ограждения зданий, кВт

где - удельная отопительная характеристика здания, представляющая собой поток теплоты, теряемой 1 м 3 объема здания по наружному обмеру в единицу времени при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1 К, Вт/(м 3 ∙К): в зависимости от объема и назначения здания =0,105…0,7 Вт/(м 3 ∙К); V Н - объем здания без подвальной части по наружному обмеру, м 3 ; T В - средняя расчетная температура внутреннего воздуха основных помещений здания, К; T Н – расчетная зимняя температура наружного воздуха для проектирования систем отопления, К: для Волгограда 248 К, Кирова 242 К, Москвы 247 К, Санкт-Петербурга 249 К, Ульяновска 244 К, Челябинска 241К.

Расход теплоты на вентиляцию производственных зданий, кВт

где - удельная вентиляционная характеристика, т.е. расход теплоты на вентиляцию 1 м 3 здания при разности внутренней и наружной температур в 1 К, Вт/(м 3 ∙К): в зависимости от объема и назначения здания =0,17…1,396 Вт/(м 3 ∙К);
- расчетное значение температуры наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, К: для Волгограда 259 К, Вятки 254 К, Москвы 258 К, Санкт-Петербурга 261 К, Ульяновска 255 К, Челябинска 252 К.

Количество теплоты, поглощаемое ввозимыми в помещения материалами, машинами и оборудованием, кВт

,

где -массовая теплоемкость материалов или оборудования, кДж/(кг∙К): для воды 4,19, зерна 2,1…2,5, железа 0,48, кирпича 0,92, соломы 2,3;
-масса ввозимых в помещение сырья или оборудования, кг;
-температура ввозимых в помещение материалов, сырья или оборудования, К: для металлов
=, для несыпучих материалов
=+10, сыпучих материалов
=+20;-время нагрева материалов, машин или оборудования до температуры помещения, ч.

Количество теплоты, потребляемой на технологические нужды, кВт, определяют через расход горячей воды или пара

,

где -расход на технологические нужды воды или пара, кг/ч: для ремонтных мастерских 100…120, на одну корову 0,625, на теленка 0,083 и т.д.;-теплосодержание воды или пара на выходе из котла, кДж/кг;-коэффициент возврата конденсата или горячей воды, изменяющийся в пределах 0…0,7: в расчетах обычно принимают=0,7;-теплосодержание возвращаемых в котел конденсата или воды, кДж/кг: в расчетах можно принять равным 270…295 кДж/кг.

Тепловая мощность котельной установки P к с учетом расхода теплоты на собственные нужды котельной и потерь в теплосетях принимается на 10…15% больше суммарного расхода теплоты

По полученному значению P к подбираем тип и марку котла. Рекомендуется устанавливать однотипные котельные агрегаты с одинаковой тепловой мощностью. Число стальных агрегатов должно быть не менее двух и не более четырех, чугунных – не более шести. Следует учитывать, что при выходе из строя одного котла оставшиеся должны обеспечить не менее 75-80% расчетной тепловой мощности котельной установки.

Для непосредственного обогрева помещений применяют нагревательные приборы различных видов и конструкций: радиаторы, чугунные ребристые трубы, конвекторы и пр.

Общую площадь поверхности нагревательных приборов, м 2 , определяют по формуле

,

где - коэффициент теплоотдачи стенок нагревательных приборов, Вт/(м 2 ∙К): для чугуна 7,4, для стали 8,3; -температура воды или пара на входе в нагревательный прибор, К; для водных радиаторов низкого давления 338…348, высокого давления 393…398; для паровых радиаторов 383…388;-температура воды на выходе из нагревательного прибора, К: для водяных радиаторов низкого давления 338…348, для паровых и водяных радиаторов высокого давления 368.

По известному значению F находят требуемое число секций нагревательных приборов

,

где -площадь одной секции нагревательного прибора, м 2 , зависящая от его типа: 0,254 у радиаторов М-140; 0,299 у М-140-АО; 0,64 у М3-500-1; 0,73 у конвектора плинтусного типа 15КП-1; 1 у чугунной ребристой трубы диаметром 500 мм.

Бесперебойная работа котлов возможна только при достаточном запасе топлива для них. Кроме того, зная требуемое количество альтернативных топливных материалов, можно с помощью экономических показателей определить оптимальный вид топлива.

Потребность в топливе, кг, на отопительный период года ориентировочно можно рассчитать по формуле

,

где =1,1…1,2- коэффициент запаса на неучтенные потери теплоты;-годовой расход условного топлива на повышение температуры 1 м 3 воздуха отапливаемого здания на 1 К, кг/(м 3 ∙К): 0,32 для здания с
м 3 ; 0,245 при
; 0,215 прии 0,2 при>10000 м 3 .

Условным принято считать топливо, теплота сгорания 1 кг которого равна 29,3 МДж, или 7000 ккал. Для перевода условного топлива в натуральное применяют поправочные коэффициенты: для антрацита 0,97, бурого угля 2,33, дров среднего качества 5,32, мазута 0,7, торфа 2,6.

Организация производственного процесса – это многоплановая задача, в которой нужно учитывать все факторы. Помимо оборудования и квалифицированных работников следует уделить особое внимание поддержанию оптимальной температуры в помещении. Для этого нужно разработать системы и схемы отопления цехов своими руками: сварочного, столярного, производственного.

Выбор отопления по характеристикам помещения

Перед тем как сделать отопление цеха своими руками нужно выяснить несколько важных характеристик. Прежде всего – оптимальный температурный режим в помещении. От этого напрямую зависит выбор системы отопления.

При составлении схемы отопления столярного цеха или других производственных площадей нужно учитывать такие параметры:

• Площадь и высота потолков . Если расстояние от пола до кровли более 3 метров, то конвекционные (водяные, воздушные) системы будут неэффективны. Это объясняется большим объемом помещения;
• Теплоизоляция стен и крыши . Тепловые потери здания – это первое, что нужно учитывать при выборе. Система отопления для цеха должна быть не только эффективной, но и экономной. В таком случае лучше всего применять зональные источники тепла. Они будут поддерживать комфортный уровень температуры в определенной области помещения;
• Технологические требования оптимальной температуры в цеху . Например, отопление цеха деревообработки должно поддерживать нагрев воздуха на постоянном уровне. В противном случае это скажется на качестве продукции. Если же исходным сырьем является металл, то комфортная температура нужна только для работников.

Для проведения этого анализа потребуется изучить достоинства и недостатки каждого вида отопления. Рассмотрим наиболее эффективное отопление производственного цеха, отличающееся в зависимости от схемы и используемых компонентов.

Воздушное отопление цеха

Для больших помещений с высокими требованиями к температуре рекомендуется использовать воздушное отопление цеха. Эта система представляет собой разветвленную сеть воздушных каналов, при которым перемещаются потоки горячего воздуха. Его нагрев происходит с помощью специальной климатической установки или газового котла.

Такие системы и схемы отопления цехов своими руками применимы для сварочного, столярного, производственного помещений. Основными конструктивными элементами этой системы являются:

• Устройство забора наружного воздуха . Оно включает в себя вентиляторы и очистные фильтры;
• Далее воздушные массы по каналам попадают в зону нагрева . Это может быть электрические приборы (спиральный элемент) или газовая установка с воздушным теплообменником;
• Воздушные массы с высокой температурой движутся по каналам, которые распределяют тепло по отдельным производственным помещениям . Для регулирования уровня температуры нагрева в каждом выходном патрубке устанавливается дроссельная заслонка.

Подобная система воздушного отопления цеха имеет ряд существенных преимуществ перед стандартным. Главным из них является оптимальный нагрев помещения. Правильно расположенные воздушные каналы могут иметь направляющие элементы, которые фокусируют потоки воздуха в нужную зону цеха.

Также при дополнительной установке кондиционера эту же систему можно использовать в качестве охлаждающей. Однако такая схема отопления цеха довольно сложна в плане проектирования. Перед самостоятельной установкой нужно рассчитать мощность вентиляторов, форму и сечение воздушных каналов. Поэтому для монтажа воздушного отопления производственного цеха рекомендуется пользоваться услугами специализированных компаний.

Водяное отопление цеха

Использование традиционного водяного отопления актуально для небольших производств, площадь цехов которых не превышает 250 м². Оно нужно для постоянного поддержания температуры воздуха на оптимальном уровне по всему объему помещения. Зачастую отопление цехов деревообработки делают водяным.

Это связано с древесными отходами производства. Для их утилизации устанавливают твердотопливный котел длительного горения. Такая схема работы позволяет не только быстро, но и эффективно избавиться от древесных отходов. В дальнейшем они используются как топливо.

Однако эта схема организации отопления имеет ряд нюансов:

• Для того чтобы эффективность отопления производственного цеха была максимальной – нужно значительно увеличить площадь нагревательных приборов. Для этого используют трубы большого диаметра, которые свариваются между собой в регистры;
• Инертность. Нужно достаточно большое время для нагрева воздуха в цеху от теплоносителя;
• Невозможность быстрого изменения температуры воды в трубах.

Однако наряду с этим при монтаже водяного отопления цеха сварки можно применять систему теплого пола. Такая схема поможет уменьшить требуемую площадь отопительных приборов. Одновременно с этим уменьшится инертность системы – воздух в цеху будет нагреваться быстрее.
Во время проектирования отопления можно предусмотреть организацию горячего водоснабжения, что является важным для многих производственных процессов. Для этого нужно для отопления цеха своими руками приобрести (или сделать) теплообменный бак.

В нем энергия теплоносителя будет передаваться через змеевик воде. Это даст возможность использовать горячую воду не только в бытовых нуждах, но и для производственных процессов.

Помимо твердотопливных котлов можно устанавливать другие виды отопительного оборудования:

• Газовые котлы . Эффективны в экономическом плане, если нет дешевого твердого топлива;
• Электрические нагреватели . Их предпочтительно не использовать, так как затраты на электроэнергию будут высоки;
• Котлы, работающие на жидком топливе – дизель или отработанное машинное масло. Устанавливают в том случае, если нет газовых магистралей. Экономичны, но неудобны тем, что необходимы специальные емкости для хранения топлива.

Для применения водяных схем отопления цеха нужно правильно рассчитать мощность отопительной установки.

Стандартное соотношение 1 кВт выделяемой тепловой энергии на 10 м² площади актуально только для цеха, у которого высота потолков не превышает 3-х метров. Если же они выше, то каждый дополнительный метр это +10% к мощности котла.

Инфракрасное отопление цеха

Принцип работы инфракрасных обогревателей заключается в нагреве поверхностей за счет воздействия ИК излечения. Если система отопления сварочного цеха рассчитана на точечный обогрев определенных зон, то лучше всего использовать эти приборы. Эффективное отопление инфракрасными обогревателями для цехов следует начать с выбора нагревательных элементов. В настоящее время применяется два метода генерирования ИК излучения.

Карбоновые обогреватели

Его конструкция состоит из колбы, внутри которой расположена карбоновая спираль, и отражающего элемента. При прохождении тока по нагревательному элементу происходит его накаливание за счет высокого электрического сопротивления. В результате этого выделяются ИК излучение.

Для фокусировки тепловой энергии предусмотрен отражатель, изготавливаемый из нержавеющего железа или алюминия.

ИК электрические обогреватели могут применяться как дополнительное отопление столярного цеха. Их монтируют над теми рабочими зонами, где необходим стабильный температурный режим. К преимуществам электрических инфракрасных обогревателей можно отнести:

• Простой монтаж;
• Возможность регулирования температуры нагрева за счет изменения подаваемой мощности тока;
• Небольшие габаритные размеры.

Однако из-за большого энергопотребления отопление электрическими инфракрасными обогревателями для цехов встречается редко. Вместо них монтируют газовые модели.

Газовые ИК обогреватели

Для производственных цехов большой площадью при необходимости зонального обогрева рекомендуется применять газовые модели инфракрасных обогревателей. Их принцип работы основан на так называемом беспламенном горении смеси газа и воздуха на керамической поверхности. В результате этого формируется ИК излучение, которое фокусируется отражателем.

Для эффективного отопления инфракрасными обогревателями цехов зачастую используют потолочные модели обогревателей. Важно правильно рассчитать высоту крепления и требуемую мощность. От этих параметров будет зависеть площадь обогрева и температурный режим в этой части цеха.

Они используются в качестве системы отопления сварочного цеха, где комфортная температура нужна только для обеспечения нормальных условий рабочему персоналу. Однако при планировании такого вида обогрева нужно учитывать ряд нюансов:

• Инфракрасную систему отопления для цеха нельзя применять, если нужен нагрев воздуха во всем помещении. Обогреватели рассчитаны на локальное воздействие;
• Для минимизации расходов нужно использовать только природный магистральный газ. Сжиженный баллонный помимо дополнительной закупки обменных емкостей неудобен периодической процедурой подключения.

Но несмотря на эти недостатки, применение инфракрасного отопления для цехов деревообработки и других направлений промышленности остается оптимальным вариантом. Однако для монтажа газового отопления цеха только своими руками нужно провести ряд согласовательных мероприятий со службой газа, чтобы получить все разрешительные документы.

Как же правильно выбрать систему отопления для того или иного цеха? Нужно учитывать ее эксплуатационные параметры, расходы на приобретение оборудования и цену энергоносителя. Помните, что от эффективности отопления любого производственного цеха будет зависеть себестоимость продукции.

Если же нужен экономный вариант организации отопления столярного цеха – на видео можно увидеть нестандартные способы нагрева воздуха с использованием опилок и деревянной стружки.

Воздушное отопление представляет собой способ обогрева помещений без участия теплоносителя. Реализация этого способа отопления возможна как с помощью прямых способов (тепловая пушка, тепловентилятор, печь Булерьяна), так и с помощью традиционных ( , электрокотлы и пр.).

Обогрев с помощью прямых источников тепла актуален для небольших производственных помещений, имеющих одно помещение, а обогрев традиционными источниками тепла - для помещений, имеющих несколько помещений. Для нагнетания воздуха применяется воздушный циркуляционный насос.

Для больших объектов такой способ, как воздушное отопление производственных помещений, является одним из самых экономичных и действенных способов обогрева.

Расчет воздушного отопления зависит от типа выбранной схемы отопления и учета некоторых нюансов, но в остальном мало отличается от способов расчета при организации других отопительных систем.

Схемы воздушных отопительных систем

В зависимости от того, где расположен источник тепла, возможные схемы воздушных делятся на два типа:

• Центральная система
• Местная система.

Местная схема отопления

Когда площадь действия системы отопления распространяется всего на одно помещение, в котором находится сам тепловой центр, схема называется местной схемой воздушного отопления производственных помещений. Расчет и выбор схемы производятся в зависимости от специфики производственного объекта, учета ряда эксплуатационных требований.

Центральная схема отопления

Другое название этой схемы - канальная. Смысл ее заключается в том, что воздух нагревается до нужной температуры в тепловом центре, а затем подается в помещения через воздуховоды. Тепловую установку можно разместить как внутри здания, так и снаружи.

Построенные по центральному типу, в свою очередь бывают рециркуляционными, прямоточными, частично-рециркуляционными.

Рециркуляционная система. Требует сравнительно небольших начальных расходов, эксплуатационные расходы тоже невелики.

Применяется в помещениях, где разрешается циркуляция воздуха.

Система с частичной рециркуляцией. Является более гибкой системой, реализуется за счет механических побуждений движения воздуха. Она способна работать в разных режимах: с частичной заменой воздуха или полной. Может работать в сочетании с вентиляционными установками.

Прямоточная система. Применение такой системы актуально для помещений, в которых выделяются взрывоопасные вещества, токсичные или пожароопасные - в тех случаях, когда попадание этих веществ в другие помещения недопустимо.

Достоинства и недостатки воздушных систем

Воздушное отопление производственных помещений является оптимальным способом обогрева больших пространств, благодаря тому, что:

• Имеет большую скорость обогрева. Если речь идет о водяном отоплении производственных помещений, то один только выход воды к радиаторам и ее нагрев до приемлемой температуры занимает не менее 3-4 часов. В случае с воздушным отоплением нагрев помещений происходит очень быстро - в среднем уже через 20 минут от запуска системы воздушного отопления.
• Низкая стоимость оборудования и материалов. по своей стоимости мало отличаются от аналогичных водяных устройств, а вот стоимость разводки обходится собственникам помещений в десятки раз дешевле. Объясняется это тем, что при организации системы отопления не требуется применения дорогостоящих радиаторов отопления, труб, кранов и фитингов. Для разводки достаточно алюминиевых рукавов и вентиляционных решеток, стоимость которых в десятки раз ниже.
• Невосприимчивость к низким температурам. Системе отопления не страшно промерзание в случае вынужденного отключения, поэтому производственные помещения можно отключать без страха разморозки труб и батарей отопления.
• Организация воздушного отопления зачастую производится вместе с системами вентиляции и кондиционирования помещений.
• Простота запуска системы. Для запуска воздушного отопления нет необходимости в утомительной настройке приборов, так как балансировка происходит единожды при первом запуске. В дальнейшем вопрос стравливания воздушных масс решается автоматически.

Несмотря на обилие достоинств, система имеет некоторые недостатки.

Здесь следует сказать о шумности системы, возникновении сквозняков и необходимости использовать воздуховоды с большим диаметром, прятать которые под потолком зачастую экономически нецелесообразно.

Расчет воздушного отопления

Прежде чем приступить к монтажным работам, требуется решить ряд важных вопросов. В частности, воздушное отопление производственных помещений, расчет для которых требуется произвести, осуществляется в зависимости от:

• объема теплопотерь в каждом отдельном помещении;
• материала стен здания и их толщины;
• количества окон и их площади;
• типа и мощности нагревательного устройства;
• количества людей, которые будут работать в отапливаемом помещении;
• дополнительных источников тепла;
• требуемого количества нагретого воздуха;
• сечения воздуховодов;
• возможных потерь давления в системе.

В результате анализа этих параметров выясняются возможные теплопотери в киловаттах и потребности в объеме тепловой энергии для воздушного отопления производственных помещений. Расчет при наличии этих данных прост: требуется компенсировать рассчитанные потери тепловой энергии дополнительной выработкой.

Как правило, на каждые 10 м2 требуется около 700 Вт тепловой энергии. Если же теплопотери превышают средние значения, то эта цифра может доходить и до 1 кВт на каждые 10 м2.

При этом для помещений расположенных в северных регионах, расчет ведется с увеличенным коэффициентом, равным 1,5-2,0.

Еще по этой теме на нашем сайте:

1. 
   Сегодня рассмотрим автономное отопление загородного дома, варианты и цены на приобретение оборудования и монтаж всей системы. Для начала, сразу оговоримся,...
2. 
   Если вы хотите сделать воздушное отопление загородного дома, то вы обратились по адресу. В этом материале мы рассмотрим самые оптимальные...
3. 
   Перед тем, как обустроить электрическое отопление загородного дома, варианты и цены на оборудование для которого мы считали в предыдущем материале,...