Как выбрать систему отопления цеха основные виды и характеристики

Типы отопления

Основным критерием для выбора той или иной системы являются противопожарные нормы, санитарно-гигиенические и технологические требования.

Централизованное

Как правило, отопление складских зданий осуществляется с помощью централизованного отопления. Особенностью подобной системы является расположение источника тепла за пределами обогреваемых помещений.

Центральная система отопления

В зависимости от типа применяемого теплоносителя выделяют паровые, водяные, воздушные и комбинированные системы обогрева склада. Такие же типы теплоснабжения применяются и для обогрева производственных цехов или ангаров.

Принудительное

В зависимости от способов перемещения теплоносителя, выделяют два типа отопительных систем. Одной из них является принудительная циркуляция, для чего используются определенные механические приборы – вентиляторы и насосы.

Схема принудительного отопления

Естественное

Есть также системы обогрева производственных зданий с естественной циркуляцией. В таком случае отопление склада или цеха основано на принципе разности плотностей теплого и охлажденного теплоносителей (воздуха или воды).

Схема естественного отопления

Затраты на систему отопления

Существует 2 вида затрат на систему отопления:

• Капитальные;
• Эксплуатационные.

Капитальные – стоимость котлов, отопительных приборов, труб, других материалов и оборудования. Эксплуатационные – затраты во время использования системы отопления.

Уменьшение затрат на котельные агрегаты, систему автоматики, схему отопления приводят к большим затратам в период эксплуатации. И наоборот – установка высокоэффективных теплогенерирующих установок, современной системы автоматизации, оптимальная конфигурация оборудования позволяют многократно снизить затраты при использовании отопления. К тому же выбор оптимальной схемы системы отопления существенно повысит комфорт в помещении.

Независимо от выбора системы отопления при ее установке лучше довериться профессионалам, которые сами проведут проектные и монтажные работы.

Профессионалы выберут наиболее подходящее оборудование и оптимальную схему разводки, систему подачи теплоносителя.

Больше о системах отопления: видах, особенностях, выборе для предприятий и частных домов; можно узнать на выставке «Электро»

Однотрубная система отопленияОборудование для отопленияЭнергосбережение на производстве

Разновидности теплосистем

Существует несколько видов современных отопительных систем, способных быстро и эффективно обеспечить склад, цех или ангар теплом. Все они должны соответствовать нескольким критериям: пожаробезопасность, высокая мощность, экономичность. Подробное описание достоинств и недостатков систем теплоснабжения поможет сделать правильный выбор.

Паровая

В качестве теплоисточника применяется водяной пар. Запрещено использовать в помещениях, где могут выделяться горючие газы или пары. Основными достоинствами такого способа являются:

• быстрый прогрев теплотрассы;
• компактность оборудования;
• низкое давление в теплосети;
• незначительные потери тепла в теплообменниках.

Однако отопление склада паром имеет и существенные недостатки:

• трубопроводы подвержены коррозии;
• температура теплоносителя должна быть не меньше 100° C;
• большие теплопотери в трубах.

Водяная

Оптимальный вариант для небольших производственных зданий, площадью до 250 м². Именно так чаще всего делают отопление цеха деревообработки

Во-первых, водяное отопление обеспечивает равномерный прогрев всего пространства цеха и поддерживает постоянную температуру воздуха, что очень важно для такого материала, как древесина

Водяное отопление.

Во-вторых, отходы деревообрабатывающей промышленности можно использовать в качестве топливного материала. Кроме того, система позволяет при необходимости организовать горячее водоснабжение.
Но есть и отрицательные моменты:

• для максимального обогрева нужно использовать трубы больших диаметров;
• воздух в помещении прогревается медленно;
• сложный и дорогостоящий монтаж.

Воздушная

Представляет собой сеть разветвленных каналов, по которым перемещается нагретый воздух. Воздушное отопление цеха происходит следующим образом.

Через специальное оборудование, включающее в себя фильтры и вентиляторы, производится забор наружного воздуха. Поступающие воздушные массы нагреваются в специальной электрической или газовой установке. Далее горячий воздух распределяется по всем рабочим зонам здания с помощью разветвленной канальной системы.
Система получила высокую популярность благодаря своим преимуществам:

• отсутствие радиаторов и теплоносителя, что значительно снижает теплопотери;
• КПД – до 95%;
• совместимость отопительного контура с вентиляционным;
• возможность настройки температурного режима.

Выбор системы отопления склада

В современном мире, строительство складских помещений не обходится без таких специальных работ, как установка системы вентиляции, монтаж системы отопления, электропроводки. Одним из основных видов работ, считается проектирование и установка системы отопления. Сама система отопления является совокупностью технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты, необходимого для поддержания температуры на заданном уровне. Необходимость решения этого вопроса заключается в желании сохранить качество выпускаемой продукции. Составляя проект отопления склада, следует помнить, что все приборы должны быть доступны для ремонта и технического обслуживания.

Схема реализации системы отопления с различными видами котлов

Отопление ангара больших размеров организовывается по иному принципу, нежели обогрев обычных жилых помещений. Для прогрева холодного склада используется водяное отопление, но вместо обыкновенного радиатора устанавливается радиатор с вентилятором.

Для отопления складских помещений воздухом используются самые разные варианты котлов. Вся система заканчивается тепловентиляторами, которые запитываются от котла через насосы.

Количество тепловентиляторов определяется калькулятором необходимой мощности для обогрева, разделенной на мощность одного тепловентилятора, которая зависит от модели и температуры вод.

Отопление в ангаре можно автоматизировать за счет подключения регуляторов температуры в паре с выносными или встроенными температурными датчиками.

Способы отопления складских помещений определяют необходимость наличия в системе дополнительного оборудования. Так, например, для обогрева склада твердотопливным котлом в схему включается водяной аккумулятор. При этом, электрический, дизельный или газовый котел не нуждаются в установке аккумулирующей емкости.

Водяное отопление

Главной составляющей этой системы отопления, применяющейся в промышленных зданиях, является котел, способный работать практически на любом виде энергоносителя: электричество, газ, жидкое и твердое топливо. Самыми экономными (для того же помещения) считается газ – порядка 1300 долларов в сезон, или каменный уголь – 1500. Другие варианты чаще всего стоят дороже, а потому рассматривать их не стоит.

Существуют некоторые особенности водного отопления:

• высокое давление;
• есть возможность поддерживать дежурную температуру, позволяющую не промерзать зданию;
• в случае если температура в помещении упадет до нуля – установка может выйти из строя;
• если оборудование не используется – добавляется антифриз.

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.

Характеристики помещения

Выбирая систему отопления, следует обращать внимание на некоторые характеристики здания. Прежде всего, необходимо учитывать высоту потолка и площадь строения

Если высота от пола до потолка более 3 м, то не рекомендуется применять водяные системы, т.к. они неспособны обеспечить необходимую температуру в больших помещениях.

Вторым важным показателем является теплоизоляция. Утепленные стены и потолок значительно сэкономят средства, затраченные на отопление цеха или склада. Если нет возможности избежать теплопотерь, рекомендуется использовать источники тепла, обогревающие определенные рабочие зоны.

Также следует учитывать технологические температурные требования к хранению сырья или продукции.

Виды систем отопления по источнику энергии

В качестве источника энергии может использоваться газ, электричество или твердое/жидкое топливо.

Газовое отопление склада

В газовых системах отопления в качестве источника тепла используют газовые воздухонагреватели или котлы. Это довольно простой и экономичный способ обогрева, особенно при наличии центральной газовой магистрали. Специальное оборудование тоже стоит недорого, но устройство такого отопления требует согласований с надзорными органами и составления грамотного проекта разводки. Каждый газовый котел должен иметь свою питающую трубу и отдельный дымоход.

Отопление склада электричеством

Здесь речь не пойдет об использовании электрических котлов. Ввиду высокой стоимости электроэнергии установка такого оборудования экономически не всегда бывает выгодна. Эксплуатация электрокотлов очень дорого обойдется владельцам больших складских площадей.

Относительно новый метод создания комфортных условий для сотрудников склада – монтаж инфракрасных тепловых излучателей. Специальные панели монтируют на потолке, непосредственно над рабочим местом. Происходит локальный нагрев людей, пола, предметов обстановки. Воздух при этом не нагревается и не циркулирует. Основные преимущества инфракрасных излучателей:

• компактное размещение на потолке;
• малый вес;
• простой монтаж.

Такой способ отопления подходит для складов любого назначения и любой площади. Инфракрасные панели при постоянном использовании потребляют немало электричества, но это почти вдвое меньше, чем содержание электрокотлов.

Установка излучателей оправдана в случаях, когда устроить водяное, паровое или воздушное отопление не представляется возможным, например, при отсутствии топлива. Выбор инфракрасного оборудования зависит от группы пожароопасности помещения.

Лучистое отопление

Это экономичные системы для больших промзданий. Для обогрева производственных помещений устанавливают «светлые» и «темные» инфракрасные обогреватели. В качестве источника тепла используют природный или сжиженный газ. В зданиях, где по каким-либо причинам нельзя устанавливать газотехническое оборудование, монтируют подвесные излучающие панели.

Особенности работы разных видов инфракрасных обогревателей.

В «светлых» обогревателях газ сжигают с помощью специальной горелки, температура поверхности которой может достигать 900 градусов. Раскаленная горелка обеспечивает необходимое излучение. «Темные» обогреватели (их еще называют «трубными» по виду конструкции) представляют собой излучатели с отражателями, которые предназначены для направления лучистой энергии в нужные зоны помещений. Трубные инфракрасные приборы меньше нагреваются (до 500 градусов) и отличаются менее жестким излучением, что значительно расширяет их сферу применения.

Подвесные излучающие панели универсальны, их широко используют в категорийных, производственных и складских помещениях всех типов. Системы работают с помощью промежуточного теплоносителя «пар/вода». Вода в приборах нагревается до 60-120 градусов, а пар – до 100-200. На сегодня это наиболее удобный и экономичный способ отопления производственных помещений и предприятий.

Плюсы и минусы лучистого отопления

Инфракрасные обогреватели отличаются такими бесспорными достоинствами:

• быстрый прогрев помещений (15-20 минут);
• возможность создания теплых зон в неотапливаемых помещениях;
• отсутствие потерь энергии на обогрев «лишней» площади»;
• минимальные теплопотери в системах, работающих без теплоносителя;
• экономия на обслуживании, поскольку не нужно менять фильтры, проверять, чинить насосы и т.п.; комфортный микроклимат: воздух не пересушивается, пол нагревается и служит вторичным источником тепла.

Нельзя устанавливать инфракрасные обогреватели:

• если высота потолков ниже 4 м;
• на производствах, где излучение влияет на качество продукции или технологические процессы;
• в помещениях пожарных категорий А, Б.

Теплоизоляция складов и ангаров

В качестве складского помещения может выступать как здание из кирпича, блоков или бетона, так и металлический ангар. Если в первом случае утепление требуется не всегда, то теплоизоляция ангара просто необходима. Без этого зимой в нем будет холодно, а летом – очень жарко, даже жарче чем на улице.

Отопление ангара нужно делать только после качественного утепления, так как основная задача обогрева – это восполнение теплопотерь. Чем меньше теплопотери, тем дешевле обходится отопление. Поэтому нужно тщательно подбирать материал по характеристикам и правильно рассчитать слой утепления.

Как правило, складские помещения утепляются изнутри. Большое значение имеет скорость работ. Немаловажна и цена мероприятия. Каким параметрам должен отвечать теплоизоляционный слой:

• минимальная теплопроводность;
• негорючесть;
• устойчивость к влаге;
• быстрота нанесения;
• эксплуатация без отделки.

Отсутствие отделки на работу склада никак не повлияет, красоты здесь не нужно, главное, практичность и надежность.

ППУ – это полимерный утеплитель с закрытоячеистой структурой, а для ангара вспененный пенополиуретан вообще единственный вариант. У него самый низкий коэффициент теплопроводности, по сравнению со всеми современными утеплителями, который составляет 0,029 Вт/м*С. Он не пропускает пар и не впитывает влагу. Материал не горит, даже если на него направить открытое пламя, соответственно, ядовитых газов не выделяет. ППУ имеет высокую адгезию практически со всеми материалами, то есть крепко держится на любой поверхности. Утеплитель легкий, усадки не дает, грызунов не боится.

Теплоизоляция склада ППУ проводится за один день, зависит от площади, но зачастую не больше дня. Утеплитель наносится методом напыления, для этого используется специальная выдувная машина. Своими руками такие работы никто не проводит, нанимают подрядчиков.

Воздушно-тепловые завесы

Воздушные завесы необходимы для разделения зон с разными температурными режимами. Оборудование монтируется в проеме дверей, окон, ворот. Завеса образуется в результате движения высокоскоростного потока воздуха. Это своего рода невидимая преграда, которая не позволяет выходить теплому воздуху и не впускает холодный воздух снаружи. Кроме того, воздушная завеса изолирует склад от выхлопных газов, пыли и прочих негативных явлений без создания помех для передвижения спецтранспорта.

Ширина завесы 0,6-2,5 метра. В более широкие проемы монтируют несколько приборов вплотную друг к другу. При расчете тепловой завесы учитывают такие факторы:

• максимальная температура подаваемого воздуха 50 °С у входа;
• температура воздуха, поступающего снаружи 5-14 °С;
• скорость воздуха не более 8 м/с у входа и не более 25 м/с у технологических проемов и ворот;
• установка тепловых завес оправдана для входных дверей без тамбуров, открывающихся пять и более раз в сутки или на 40 минут в смену.

Паровые системы

Теплоноситель – сухой насыщенный пар с температурой не более 130 °С. Система может быть разомкнутой, когда конденсат передается в теплообменник насосом, или замкнутой, когда конденсат перемещается самотеком. Основные преимущества:

• минимальные потери тепла в теплообменниках;
• быстрый нагрев радиаторов и других отопительных приборов;
• малая инертность;
• возможность обогрева многоэтажных зданий;
• компактность оборудования;
• низкое гидростатическое давление в системе.

Недостатки:

• высокие потери тепла в паропроводах, как следствие – уменьшение КПД;
• шумность;
• нельзя сделать температуру теплоносителя ниже 100 °С;
• интенсивная коррозия металлических элементов контура.

Паровое отопление разрешено для терминалов с негорючей и неядовитой пылью, негорючими и не поддерживающими горение парами и газами. Паропроводы монтируются отдельно от системы вентиляции и кондиционирования.

Паровое отопление

Сразу нужно уточнить, что этот вид отопления ставится в здания, где нет выделения аэрозолей и горючих газов, а также постоянной пыли. Например, для цехов по производству тротуарной плитки такой обогрев не подойдет.

Преимущества:

1. Постоянная высокая температура (чаще превышающая сто градусов).
2. Помещение прогревается в кратчайшие сроки. При необходимости охлаждается оно тоже быстро.
3. Количество этажей в сооружении не играет никакой роли.

Как и любые другие системы, эта имеет свои недостатки:

1. Постоянный громкий шум во время эксплуатации.
2. Практически невозможно регулировать количество пара и теплоотдачу.

Если рассчитывать установку оборудования для здания в 500 квадратов и высотой потолков в 3 метра, примерная стоимость обслуживания в зимний период составит от 30 до 90 тысяч рублей. Такая немала разница зависит от частоты использования и топлива.

Воздушные системы отопления

Значительно более популярным является воздушное отопление склада, которое впервые начало применяться ещё в семидесятые годы прошлого века и эффективно совершенствуется по сей день. Данные системы не взаимодействуют с какими-то внешними источниками, а нагрев воздуха в помещении обеспечивается работой тепловых генераторов и калориферов – водных и паровых.

Нагретый воздух поступает по коллекторам коробчатой конструкции в те помещения, где необходимо поддерживать определённый температурный режим. Для уменьшения или увеличения воздушного потока используются специальные регулируемые створки или жалюзи.

Такой способ также имеет некоторые недостатки, хотя их и меньше, чем у предыдущей системы. Тем не менее, воздушная система является одной из наиболее часто используемых при отоплении складов благодаря простоте установки и сравнительно низкой стоимости оборудования.

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.

Лучистые системы отопления

Лучистое отопление ещё более экономично и просто в установке и применении, чем воздушное. Работа инфракрасных нагревателей не способствует возникновению пыли, а также не сушат воздух. Принцип действия такой системы крайне прост – как и лучи солнца, элементы данной системы нагревают не воздух, а объекты, на которых они направлены – пол, стены, предметы – а те, в свою очередь, отдают часть полученного тепла окружающей среде.

Это наиболее удобно в тех случаях, когда требуется нагрев определённой зоны небольших размеров; сами светильники легко монтируются на высоте 1,5-2 метра от пола, а концентрация выделяемых тепловых частиц может регулироваться.

В зависимости от микроклимата, поддерживаемого внутри складского помещения, используются «светлые» и «тёмные» инфракрасные нагреватели. Выделению тепла в них способствует природный либо сжиженный газ. Обогреватели могут как монтироваться непосредственно в стены или стенные ниши, так и входить в состав целых излучающих панелей, располагающихся вдоль всей длины здания. Также выпускаются переносные модели, использующиеся в условиях невозможности монтажа отопительной системы. В зависимости от габаритов они могут быть как ручными, так и размещаться на специальных колёсных установках.

«Светлые» инфракрасные нагреватели отличаются крайне высокой температурой – поверхность горелки может нагреваться до 900 градусов. «Тёмные» обеспечивают меньший нагрев – только до 500 градусов – но при этом оснащаются специальными отражателями, которые позволяют рассеивать тепловые частицы и, тем самым, обеспечивать нагрев значительно больших площадей. Различаются они и по конструкции – первые представляют из себя цельную керамическую плитку (её нагрев и производит инфракрасное излучение), вторые же представляют из себя трубную конструкцию с внешним термостойким покрытием, внутри которой и происходит процесс горения газа.

Наиболее универсальным типом инфракрасных обогревателей являются излучающие панели, широко распространённые в большинстве складов типового хранения и стандартными нормами пожаробезопасности. Также их удобно использовать для кондиционирования воздуха – при подключении парогенератора. Пар при этом может нагреваться почти до 200 градусов, что способствует значительному увеличению кратности воздухообмена внутри помещения.

Таким образом, можно сказать, что на сегодняшний день лучистые обогреватели обоих типов представляют из себя наилучшие варианты отопительных систем – производительные, экономичные и удобные. Тем не менее, нужно упомянуть о следующих ограничениях использования данных агрегатов:

• невозможность использования нагревательных панелей на высоте ниже 4 метров. В противном случае температура нагрева площади окажется слишком высокой – к тому же такое интенсивное излучение плохо скажется на здоровье проходящих под ними людей;
• в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Это касается складов горюче-смазочных материалов и других легковоспламеняющихся жидкостей, нефтепродуктов, масел и.т.д.;
• в помещениях, на которых складируются грузы, чувствительные к инфракрасному излучению.

Водяные инфракрасные панели

На сегодняшний день известен еще один весьма выгодный способ, с помощью которого можно обустроить отопление ангара или любого другого большого помещения подсобного типа – использование водяных ИК панелей.

В данном случае жидкость-теплоноситель нагревается до 160 °C и поступает в излучающие трубки, расположенные под потолком. Инфракрасный излучатель эффективно рассеивает тепло по всему объему отапливаемого помещения. Таким образом, оборудование функционирует не на конвективном, а на лучистом принципе.

Уникальность подобного оборудования заключается в том, что воздух в помещении не нагревается. Обогреву подлежат различные типы поверхностей, в том числе поверхность оборудования, товаров, стеллажей, стен, полов, потолков и даже людей, находящихся в помещении.

В таком случае целью метода является не обогрев самого помещения или сырья, а обеспечение теплом рабочего персонала.

Основные достоинства

• быстрая и простая установка необходимого оборудования;
• возможность обогрева определенных локальных зон складских помещений;
• минимальные тепловые потери;
• долговечность, надежность и безопасность;
• дополнительные функции шумопоглощения, освещения и вентиляции.

К тому же отопление склада, цеха или ангара посредством такого излучателя является экономически целесообразным процессом, так как экономия достигает 50%, если проводить параллели с прочими методами отопления складского хозяйства.