Обзор схемы отопления производственных помещений. Отопление промышленных помещений - возможные варианты. Промышленные системы отопления

Отопление промышленных зданий – важный вопрос, который в большинстве случаев решается нестандартными методами. Дело в том, что такие помещения обычно создаются под определенные технологические процессы. И их размеры индивидуальны, в отличие от жилых. Площади таких сооружений могут варьироваться от десятков до нескольких тысяч квадратных метров. При этом каждое имеет собственную высоту. Часто рабочая зона, которую и необходимо обогревать, небольшая.

Особенности производственного обогрева

Отопление промышленных помещений в отличие от жилых имеет некоторые особенности:

1. Оборудование для обогрева должно иметь максимальную эффективность.
2. Место расположения установок не играет роли, особенно с точки зрения эстетики.
3. Существуют здания, где поддерживать желаемую температуру нужно только в определенных зонах. Другие необходимо отапливать полностью.
4. Важно учитывать теплопотери.

В зависимости от помещения и потребностей выбирается подходящее оборудование.

Эффективные виды производственного отопления

Существует масса производителей, предлагающих разные промышленные системы отопления. Самыми эффективными из них считаются:

• паровые;
• водяные;
• воздушные;
• электрические.

Рассмотрим каждую более подробно.

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.

Важно! Паровое отопление промышленных предприятий идеально подходит для периодического прогрева.

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.

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.

Воздушное отопление

Одной из главных особенностей воздушного обогрева хозяйственных и промышленных помещений является возможность производить его на определенном участке или по всей площади. Этот вид отопления характеризуется следующими факторами:

1. Воздух всегда двигается.
2. Постоянная фильтрация и обновление.
3. Распределение температуры происходит равномерно по всему пласту.
4. Безопасно для человека.

В основном такие установки берут воздух прямо из помещения, чтобы лишний раз не нагревать его. После этого он проходит фильтрацию, доводится до необходимой температуры и опять отправляется внутрь. Это позволяет заметно минимизировать затраты. Но воздух снаружи также подается.

Местное промышленное отопление подразумевает использование только внутренних ресурсов.

Главным достоинством такой системы является быстрое нагревание помещения. При этом она имеет целый ряд недостатков:

1. Горячий воздух по законам физики поднимается вверх, а холодный остается внизу. Получается, что при низких потолках голова человека будет находится в горячей области, а ноги в холодной. И только туловище будет в нормальной. Это часто негативно влияет на организм, приводя к заболеваниям.
2. Большой расход электроэнергии.
3. Если установка местного назначения, она высушивает воздух, из-за чего необходимо дополнительно использовать увлажнители.

Электрическое отопление

Отопление с помощью этого вида энергоносителя позволяет использовать самые разные разработки. Так, например, если площадь предприятия имеет небольшие размеры, можно установить инфракрасные излучатели. Подобные системы отлично подходят для складских помещений.

Кроме того, прекрасно себя зарекомендовали тепловые завесы. Обычно они устанавливаются в местах, где воздух снаружи может попасть внутрь – входные двери. С помощью тепла создается барьер, не позволяющих холоду попасть в помещение. Эта системы удобна, но она не всегда поможет полностью обогреть здание, так что может появиться потребность в дополнительном оборудовании. Использование этого метода обойдется хозяину примерно в 7,5 тысяч долларов за отопительный сезон. Так что при таких расходах можно и задуматься о выборе другого способа.

Самыми эффективными на сегодняшний день многие специалисты считают потолочные системы — инновационные технологии, позволяющие быстро достичь нужного результата. Существенным отличием лучистых установок является прогревание пола, стен и предметов внутри здания. При этом воздух нагревается только от них. Получается, что у сотрудников ноги и туловище находятся в тепле, а голова в прохладе. В связи с этим удается избежать развития заболеваний или простуды у работников.

Существует масса достоинств:

1. Обогрев локальной зоны.
2. Длительный срок эксплуатации без каких-либо реконструкционных работ.
3. Расположение на минимальной площади.
4. Технология имеет небольшую массу, из-за чего монтаж промышленного отопления производится быстро и просто. Такой обогрев подходит для любого помещения.
5. Быстрое отопление предусмотренной площади.
6. Подобное оборудование прекрасно подходит для зданий, у который возникают проблемы с достаточным количеством электричества.

Иногда ИК-отопление устанавливается в виде настенных панелей. Такое решение нередко используется на СТО, в ангарах и на складах небольшой высоты.

Многие специалисты считаются, что именно лучистые нагреватели подходят для отопления промышленных помещений лучше остальных, так как не только ускоряют производственный процесс, но и благоприятно влияют на здоровье сотрудников.

Что жe, существует масса оборудования, позволяющего отапливать производственные сооружения. Они питаются различным сырьем и применяются для разных ситуаций. Главное, что нужно сделать – определиться с конкретными целями, подобрать нужную технологию для существующих условий.

Почему бы не делать большой проблемы, и не использовать классическое конвекционное отопление для промышленных зданий и заводских цехов? Все просто: радиаторы не смогут нагревать большие объемы воздуха и обеспечить комфортную температуру. Поэтому нужно выбирать альтернативные системы отопления, учитывая особенности зданий.

Посмотрим, что можно придумать.

Особенности промышленных и производственных помещений

Почему с отоплением промышленных зданий возникают сложности:

• большая площадь и объем воздуха, сложная конфигурация;
• выработка тепла станками, машинами и механизмами;
• необходимость в зональном или равномерном прогреве воздуха.

Площадь цехов достигает тысячи квадратных метров, а высота может быть до нескольких десятков. Если в таком помещении использовать конвекционное отопление, то весь теплый воздух будет скапливаться вверху цеха, а в нижней части будет всегда холодно. Принцип равномерного прогрева слоев воздуха здесь не работает. К тому же, конвекции могут мешать арки, выступы, проходы и другие элементы заводского помещения.

Восходящие теплые потоки может сбивать воздух, который нагревают машины и станки – еще одна причина нарушения нормальной конвекции. Выработку тепла станками стоит учитывать при проектировании отопления – есть возможность сэкономить энергоресурсы.

Производственные процессы диктуют свои условия окружающей среде – при некоторых температура и влажность должна быть постоянны. Поэтому система отопления должна одинаково прогревать воздух во всех точках цеха. Но не всегда.

Если в здании всего несколько рабочих мест (или зон, где тепло необходимо), можно организовать зональный нагрев – нужная температура будет поддерживаться на ограниченном участке, при этом не тратится энергия на прогрев остального объема цеха. Такой подход минимизирует затраты на отопление, но не подходит для конвейеров и сплошных производственных линий.

А теперь поговорим о конкретных вариантах отопления промышленных зданий. Сейчас их используют повсеместно.

Хороший пример – тепловая пушка. Применяется при работе внутри неотапливаемых помещений. Всё что нужно – доступ к электросети. За короткий срок в помещении достигается комфортная температура, при условии, что площадь небольшая. Рабочие в таких условиях могут заниматься ремонтом и монтировать оборудование в соответствии с необходимыми требованиями к этим видам работ.

Для большого цеха такой способ не подходит – обогрев электричеством очень дорого стоит. Поэтому как реальная альтернатива конвекционной системе отопления не рассматривается. Это главный недостаток электрического обогрева. Из преимуществ:

• ремонтопригодность – детали легко заменяются;
• простая регулировка – температура регулируется вручную без автоматики и сложных блоков;
• как таковое отсутствие теплоносителя – высокий КПД приборов.

Систему электрического отопления иногда используют как аварийную, рассчитанную на короткий промежуток работы.

Инфракрасные волны лежат между видимым и микроволновым спектром электромагнитного излучения. Они невидимы для человеческого глаза и обладают свойством переносить тепло.

Для обогрева используют инфракрасные панели, которые монтируют под потолком. Ключевое отличие этой системы – она нагревает предметы, до которых «дотягиваются» инфракрасные лучи. Остальные системы нагревают воздух.

Для увеличения эффективности, панели снабжаются отражателями, которые направляют волны в заданном направлении.

Инфракрасное отопление экономично, и хотя напрямую зависит от электроэнергии, расходует ее мало. К тому же, это пока единственная альтернатива при создании комфортного рабочего места в большом неотапливаемом помещении или на улице.

Но есть некоторые недостатки и у этой системы:

• ограничение по высоте – если потолки в цеху высокие, то в монтаже такой системы нет смысла. Альтернатива – крепление на стены, и здесь понадобятся дополнительные отражатели, либо создание подвесной системы. Всё это удорожает конструкцию;
• при некоторых производственных операциях нагрев приборов или материалов нежелателен.

Поэтому пока что инфракрасные панели применяются в основном для отопления частных домов или совсем маленьких зданий.

Принцип действия этой системы – подача подогретого приточного воздуха в помещение с помощью вентиляторов и воздуховодов. Для нагрева чаще всего используют газовые горелки – это самый выгодный способ, встречаются также электрические или водяные калориферы.

Основное преимущество такой системы – воздух выпускается в нужных местах и обеспечивает равномерный прогрев всей площади цеха. Большой плюс в том, что температуру подаваемого воздуха можно легко контролировать, при необходимости корректировать. Это полезно, если цех нужно разбить на зоны с разными условиями – для каждой устанавливается отдельный блок контроля, который поддерживает нужную температуру.

При необходимости, можно повысить мощность отопления без полного демонтажа – такой вариант намного выгоднее, чем замена всей системы.

Если система спроектирована и смонтирована правильно, то ее КПД может достигать 93%. Плюс её можно совместить с вентиляционной системой, что сэкономит средства.

Воздушное отопление обрабатывает три типа воздушных масс:

• рециркуляционный воздух, который забирается из помещения, подогревается и подается обратно;
• смешанный – частично воздух забирается из помещения, частично с улицы;
• уличный – воздух из помещения полностью отводится, забирается уличный, подогревается и подается в помещения.

Выбор делают в зависимости от условий, которые должны быть в цехе и экономической выгоды.

Датчики, горелки, контроллеры и другое оборудование зависимы от электричества – это один из недостатков. Если система откажет, то в помещении очень быстро станет холодно, но это минус практически всех систем отопления. Поэтому надо иметь резервный источник электроэнергии для бесперебойно работы.

Какое промышленное отопление лучше?

Учитывая специфику производственных зданий, достойную замену воздушному отоплению пока найти трудно. Это наиболее выгодный вариант для поддержания нужного микроклимата для работы промышленного предприятия. Хотя, конечно, каждая ситуация – индивидуальна, требует расчета.

Если рассматривать небольшие цеха, то варианты с инфракрасным или водяным отоплением тоже имеют право на жизнь. Но здесь понадобятся точные расчеты – соотношение эффективности системы к затратам на ее проектирование, монтаж и обслуживание.

Площади производственных помещений различных субъектов промышленности могут достигать нескольких тысяч квадратных метров, на отопление которых требуются котельные большой мощности. Как именно организовано отопление производственных помещений такого масштаба, мало кто знает.

В зависимости от типа помещения, которое предполагается отапливать с помощью автономной котельной, при проектировании нужно учесть ряд факторов:

• Система отопления должна быть экономически выгодна предприятию;
• Высота потолков будет сильно влиять на распределение тепла по помещению;
• Мощности котельной должно хватать с запасом для поддержания комфортной температуры даже в самые холодные периоды;
• От того, насколько правильно будут учтены все моменты при выборе вида отопительной системы, будет зависеть комфорт сотрудников, а соответственно и их производительность;

Виды систем отопления производственных помещений

Для отапливания больших площадей производственных помещений могут использоваться различные виды систем отопления. Все они отличаются методом нагрева, теплоносителем, имеют свои плюсы и минусы.

Паровое отопление помещений

Теплоносителем в этом случае является водяной пар, образованный в результате нагрева котлом воды до температуры кипения. Пар передается системой насосов по подающей линии в радиаторы отопления после чего возвращается в котел для повторного нагрева. Возможно использование естественной циркуляции, в таком случае надобность циркуляционных насосов отпадает, но такая система подходит не для всех типов построек, большие помещения могут прогреваться неравномерно.

Центральной частью паровой системы отопления является водогрейный котел, который может работать на различных видах топлива:

• На твердом топливе - дрова и уголь;
• На жидком топливе - дизель, мазут или отработанное масло;
• На природном газе;

Преимуществами паровой системы отопления помещений большой площади являются быстрое достижение максимальной температуры, независимость от этажности здания, высокая теплоотдача. Среди недостатков можно отметить тот факт, что контроль температуры пара невозможен, поэтому отопительные приборы всегда очень горячие. Как следствие этого недостатка тут же появляется и следующий - высокая температура вызывает преждевременный износ приборов, что ведет к их замене. При нарушении целостности горячий пар из системы отопления вырывается под большим давлением, а контакт с ним приводит к серьезным травмам, поэтому важно своевременно обслуживать элементы системы.

Водяное отопление помещений

Один из самых распространенных способов отопление производственных помещений и предприятий - с помощью водяного отопления. Это объясняется хорошей эффективностью, гибкостью управления и большим выбором топлива для нагрева и доступностью теплоносителя.

Принцип работы водяной системы отопления идентичен паровой, с той лишь разницей, что вода нагревается не до состояния пара, а до нужной температуры, которую можно регулировать вручную или автоматически в зависимости от температуры в помещении. Распространяться вода по приборам может как за счет естественной циркуляции, так и с помощью системы насосов, принудительно образующих ее движение.

Как и в случае с паровой системой нагревание воды происходит в водогрейном котле. Топливом для систем водяного отопления могут служить газ, дизель, мазут, уголь, дрова, отработка и нефть.

Преимущества водяного отопления заключаются в простоте монтажа системы, повсеместной доступности воды, долгий срок эксплуатации и возможность контроля температуры для поддержания комфорта в помещении.

Также у системы имеются и недостатки:

• Долгий нагрев теплоносителя;
• При нарушении целостности труб и отопительных приборов, возможна утечка воды;
• Из-за постоянного контакта труб с водой и ее нагрева, к ней предъявляются ряд требований по химическому составу, который может оставлять налет в трубах под воздействием высоких температур. Вместо воды рекомендуется использовать специальный, более эффективный теплоноситель, который не вызывает химических реакций внутри труб и приборов.
• Возможно замерзание воды в системе, что может привести к повреждению труб и отопительных приборов из-за расширения воды. Чтобы этого не произошло запуск системы должен быть своевременным, нельзя допускать понижения температуры в системе ниже 0.

Более редкими видами систем отопления являются воздушное и электрическое отопления.

Воздушное отопление помещений

Принцип действия системы воздушного отопления основан на принудительной циркуляции воздуха в помещении. Холодным воздухом обдувается нагретый теплообменник после чего разогретый воздух подается в систему вентиляции, по которой распространяется по помещению.

К преимуществам такой системы отопления можно отнести:

• Возможность ручного или автоматического контроля температуры для поддержания внутреннего климата как всего помещения, так и его отдельных зон;
• Полностью исключены недостатки водяной и паровой системы. Исключена возможность протечек, разморозки, коррозии;
• Высокая экономическая выгода при использовании газового оборудования для нагрева теплообменника;
• Простота обслуживания, требуется только периодическая чистка вентиляции и обслуживание котла;
• Воздух в помещении самоочищается за счет постоянной циркуляции;

К основным недостаткам относится:

• Сложность проектирования и монтажа системы вентиляции;

Низкая эффективность электрического отопления и его дороговизна итоге сказалась на их популярности и для отопления больших производственных помещений такая система практически не используется, только если другие виды отопления невозможно реализовать по техническим причинам или из-за особенностей проекта.

Монтаж систем отопления помещений большой площади

Перед проектированием системы отопления производственных помещений учитываются и анализируются множество различных факторов и характеристик помещения.

В зависимости от назначения здания, его площади, требованиям к влажности и многих других факторов устанавливается возможность установки тех или иных систем в здании. Составляется подробный проект, в котором размещены все узлы, котлы, печи, трубы и другие составляющие системы отопления больших площадей производственных помещений. На основе составленных данных выстраивается план действий, и происходят монтажные работы. После завершения проводятся первые пуско-наладочные мероприятия. Компания «Паллада» занимается монтажом и проектированием систем отопления производственных помещений уже на протяжении нескольких лет. За плечами компании лежит множество успешно настроенных и смонтированных систем отопления, которые и по сей день дарят сотрудникам производств тепло и горячую воду. Компания имеет все необходимые сертификаты и допуски к проведению монтажных работ. А стоимость услуги по монтажу отопления производственных помещений будет приятным удивлением для всех клиентов.

Отправьте заявку на быстрый расчёт стоимости, для этого заполните контактную информацию и наш специалист перезвонит вам в ближайшее время, чтобы ответить на любые вопросы!

Под вентиляцией понимают систему мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения рабочих и обслуживаемых зон помещений, создания метеорологических условий и чистоты воздушной среды, соответствующим гигиеническим и техническим требованиям. Вентиляция, уменьшающая содержание в производственных помещениях различных вредных выделений, способствует не только обеспечению безопасных (в первую очередь, с точки зрения взрывоопасности) и здоровых условий труда, но и во многих случаях увеличению долговечности строительных конструкций, сохранению внутренней отделки помещений, а также созданию условий для оптимального ведения технологических процессов.

Системы вентиляции классифицируют по способу перемещения воздуха, направлению потока воздуха, зоне действия и времени работы. По способу перемещения воздуха вентиляция бывает двух видов: естественная и механическая. Различие заключается в способе осущест­вления воздухообмена помещений.

Естественная вентиляция осуществляется за счет раз­ности температур воздуха в помещении и вне его (тепловой напор) или воздействия ветра (ветровой напор).

При механической вентиляции перемещение воздуха осуществляется с помощью вентиляторов. Она может быть приточной и вытяжной, и та и другая – общеобменной местной или комбинированной. Действующая в помещении одновременно естественная и механическая вентиляция называется совмещенной.

Естественная вентиляция может быть организованная и неорганизованная. Неорганизованный и неуправляемый приток воздуха, происходящий через неплотности и щели строительных конструкций, называется инфильтрацией, а внутреннего воздуха наружу – эксфильтрацией. Организованная и управляемая естественная вентиляция называется аэрацией . На пищевых предприятиях она применяется в помещениях, имеющих значительные выделения теплоты, и осуществляется с помощью аэрационных фонарей, специальных вентиляционных каналов, фрамуг и окон.

Для использования ветрового напора, а также удаления небольших объемов воздуха используют дефлекторы (дефлекторная вентиляция), специальные насадки, устанавливаемые в верхней части вентиляционных каналов. С их помощью усиливают тягу. Подачу приточного воздуха при естественной вентиляции (СП 2.2.1.1312-03) необходимо предусматривать в теплый период года на уровне не более 1,8 м и в холодный период года – не ниже 4 м от пола до низа вентиляционных проемов. При подаче неподогретого воздуха в холодный период года на более низких отметках необходимо предусматривать мероприятия, предотвращающие непосредственное воздействие холодного воздуха на работающих. Открывающиеся устройства в зданиях с системами аэрации должны обеспечивать возможность направления поступающего воздуха вверх в холодный период года и вниз – в теплый период года.

Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха перемещаются в производственном помещении без использования механических средств, что делает ее значительно дешевле механических систем вентиляции. Недостатки аэрации – изменение воздухообмена в зависимости от температуры воздуха в промышленных зданиях и метеорологических параметров наружного воздуха, невозможности очистки наружного воздуха, сложность регулирования параметров воздуха в помещении, в частности относительной влажности, которая должна поддерживаться на определенном уровне. Для компенсации отдельных недостатков используют сочетание естественной и механической вентиляции (совмещенная вентиляция) в различных вариантах.

В зависимости от того, для чего предназначена механическая система вентиляции, она подразделяется на приточную (для подачи воздуха в рабочую зону), вытяжную (для удаления загрязненного воздуха) и приточно-вытяжную с рециркуляцией или без рециркуляции воздуха. Преимущество механической вентиляции состоит в том, что перемещаемый вентилятором воздух можно нагревать, охлаждать, увлажнять и очищать от вредных газов и пыли.

Установки механической приточной вентиляции (рисунок 7а ) обычно состоят из воздухозаборного устройства (воздухоприемника) 1, устанавливаемого снаружи здания в местах наименьшей загрязненности; воздуховодов 2, по которым воздух подается в помещение; фильтров 3, служащих для очистки воздуха от пыли; калориферов 4, в которых воздух подогревается до необходимой температуры; вентилятора 5; приточных отверстий или насадок 6, через которые воздух подается в помещение, и регулирующих устройств, которые устанавливаются в воздухоприемном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.

Рисунок 7 Механическая вентиляция:

а - приточная; б - вытяжная; в - приточно-вытяжная

с рециркуляцией

Установки механической вытяжной вентиляции (рисунок 7б ) обычно состоят из вытяжных отверстий 7 или насадок вентилятора 5; воздуховодов 2; устройства для очистки воздуха от пыли, газов 8 и устройства для выброса воздуха (вытяжной шахты) 9, которое должно быть расположено на 1-1,5 м выше конька крыши. В системе механической приточно-вытяжной (рисунок 7в ) вентиляции обе установки работают одновременно.

По месту действия вентиляция бывает общеобменная, когда смена воздуха происходит во всем объеме помещения, и местная, благодаря которой состояние воздушной среды нормализуется только в местах нахождения людей.

Общеобменная вентиляция наиболее часто применяется в тех случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. Количество воздуха, необходимое для обеспечения нормативных параметров воздушной среды в рабочей зоне, необходимо определять расчетным путем, учитывая неравномерность распределения вредных веществ, тепла и влаги в объеме помещения. Воздухообмен, необходимый для удаления избыточного тепла (L, м 3 /ч) определяют по формуле

L = 3600 Q изб /С×r × (t уд – t пр) , (38)

где Q изб – избыточное количество тепла, Дж/с; С – удельная теплоемкость воздуха, Дж/ (кг× К); r - плотность воздуха при 293 0 К, кг/м 3 ; t уд – температура удаляемого воздуха, К; t пр – температура приточного воздуха, К.

Необходимый воздухообмен, исходя из содержания в воздухе водяных паров (L П , м 3 /ч), определяют по выражению

L П = G П / (d уд - d пр) ×r , (39)

где G П – масса водяного пара, выделяющегося в помещении, г/ч; d уд – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг, сухого воздуха; d пр – влагосодержание приточного воздуха, г/кг; r - плотность приточного воздуха, кг/м 3 .

Воздухообмен по количеству выделяющихся вредных веществ определяют по выражению

L = G / (C ПДК – С 0) , (40)

где G – интенсивность образования вредных веществ, мг/ч; С ПДК и С 0 – соответственно предельно допустимые концентрации вредного вещества в воздухе и содержание его в приточном воздухе, мг/м 3 .

При выделении в помещении нескольких видов вредностей определяется требуемый воздухообмен по каждому из них, полученная наибольшая величина принимается за расчетную.

Характеристикой общеобменной вентиляции служит кратность воздухообмена (n ), определяемая как отношение объема воздуха, подаваемого для вентиляции помещения за один час (V в) к объему вентилируемого помещения (V п).

N = V в / V п (41)

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в час обменивается воздух в помещении.

При проектировании вентиляции следует предусматривать удаление загрязнённого воздуха непосредственно от места выделения вредностей (местная вентиляция ) или из тех зон помещения, в которых наблюдаются максимальная концентрация вредных веществ или значительные тепловыделения. Устройство местной вентиляции сводится к созданию различного типа укрытий для источников выделения вредностей или созданию местных отсосов, встроенных в технологическое оборудование.

Местная вентиляции бывает вытяжная и приточная. Местную вытяжную систему вентиляции устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Она состоит из устройств, конструктивное оформление которых в зависимости от вида вредности различно. Это могут быть кожухи, полностью или частично закрывающие источник вредных выделений, вытяжные шкафы с рабочими окнами для обслуживания, вытяжные зонты и бортовые отсосы (устройства, всасывающие отверстия которых приближены к источнику выделения). Отсасывание воздуха непосредственно из оборудования или из-под кожуха, которым оно укрыто, называется аспирацией . Степень создаваемого в системах аспирации разряжения должна быть тем больше, чем выше токсичность удаляемой вредности.

Объемный расход воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа при естественной вытяжке (L, м 3 /ч) определяют по выражению

где h – высота открытого проема шкафа, м; Q – количество тепла, выделяемого в шкафу, ккал/ч; F – площадь открытого (рабочего) проема шкафа, м 2 .

При механической вытяжке

L = 3600 × F × V , (43)

где V – средняя скорость всасывания в сечениях открытого проема, м/с.

Местную приточную вентиляцию в виде воздушных душей устраивают в горячих цехах для защиты работающих от перегревания, а в виде воздушно-тепловых завес – для предотвращения проникновения наружного воздуха в помещения в холодный период года через открывающиеся ворота или двери. Воздушные и воздушно-тепловые завесы рассчитываются с учетом того, чтобы на время открывания ворот, дверей и технологических проемов температура смеси воздуха, поступающего в помещение, была не ниже:

· + 14 0 С для производственных помещений при легкой физической работе (работа категории Iа и Iб с общими энерготратами 68 и 88 Вт/м 2 соответственно);

· + 12 0 С для производственных помещений при работе средней тяжести (работа категории IIа и IIб с общими энерготратами 113 и 145 Вт/м 2 соответственно);

· + 8 0 С для производственных помещений при тяжелой работе (работа категории III с общими энерготратами 177 Вт/м 2);

· + 5 0 С для производственных помещений при тяжелой работе (работа категории III) и отсутствии постоянных рабочих мест на расстоянии 3 м и менее от наружных стен и 6 м и менее – от дверей, ворот и проемов.

Большое значение для обеспечения безопасности эксплуатации взрывопожароопасных производств и производств, связанных с использованием токсичных веществ, имеет аварийная вентиляция , представляющая собой самостоятельную вентиляционную установку.

Для автоматического включения аварийной вентиляции её блокируют с автоматическими газоанализаторами, установленными или на величину ПДК (токсичные вещества), или на величину НКПВ (взрывоопасные вещества). Кроме автоматического, предусматривают и ручное включение, при этом пусковые устройства выносят за пределы помещения.

Кондиционирование. При кондиционировании воздуха обеспечивается поддержание в рабочих помещениях оптимальных, допустимых параметров микроклимата на рабочих местах и необходимых микроклиматических условий по технологическому регламенту. Режим работы систем кондиционирования воздуха обычно поддерживается автоматически с помощью специальной системы автоматического регулирования. В некоторых случаях при кондиционировании воздуха требуется обеспечить высокую чистоту его притока. Для этого в кондиционере предусмотрены очистка воздуха от пыли, нагрев его (первичный), обработка в оросительной камере, вторичный подогрев и, если потребуется, смешение свежего наружного воздуха с некоторым объемом воздуха, возвращаемого в кондиционер непосредственно из помещения.

Несмотря на некоторую сложность, а также дороговизну устройства и эксплуатации, системы кондиционирования позволяют поддерживать в производственных помещениях такие условия, при которых можно достичь высокой производительности труда, а также создать условия для оптимального ведения технологических процессов.

Отопление. В производственных зданиях, сооружениях и помещениях любого назначения с постоянным или длительным (более 2 ч) пребыванием людей, в помещениях во время проведения основных и ремонтно-вспомогательных работ, а также в помещениях, в которых поддержание температуры необходимо по технологическим условиям следует предусматривать соответствующую систему отопления для поддержания требуемых температур внутреннего воздуха в холодный период года.

Система отопления должна компенсировать потери тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений, за счет снижения температуры воздуха в помещениях в результате естественного испарения влаги с открытых водных поверхностей, а также идущие на нагревание поступающего снаружи воздуха. Расчет системы отопления проводится с учетом поступлений тепла от технологического оборудования, коммуникаций, нагретых материалов и изделий, людей, искусственного освещения и других источников.

Систему отопления, вид и параметры теплоносителя, а также типы нагревательных приборов следует предусматривать с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций и в соответствии с характером и назначением зданий и сооружений (СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»).

В зависимости от используемого теплоносителя системы отопления бывают водяные, паровые, воздушные, газовые и электрические. Наиболее эффективны в санитарно-гигиеническом отношении системы водяного и парового отопления, где в качестве теплоносителя используются соответственно горячая вода и водяной пар с температурой не более 130° С. Однако и эти системы применяются с ограничениями. Их установка не допускается в помещениях, где хранятся или применяются карбид кальция, калий, натрий, литий и другие вещества, способные при взаимодействии с водой загораться, взрываться или разлагаться с выделением взрывоопасных концентраций, а также в помещениях, в которых возможно выделение в воздух или осаждение на поверхности строительных конструкций и оборудования веществ, способных к самовоспламенению при прикосновении с горячими поверхностями нагревательных приборов и трубопроводов.

Поверхности нагревательных приборов во всех случаях не должны иметь температуру выше 150° С. При наличии в помещениях невзрывоопасной, органической возгоняемой, неядовитой пыли эта температура не должна превышать 110°С. Нагревательные приборы должны иметь гладкую поверхность, удобную для систематической очистки.

Наиболее безопасным является воздушное отопление, при котором нагрев воздуха производится в калориферах. В таких системах в качестве теплоносителя обычно используется горячая вода или пар. Однако в отдельных случаях для подогрева воздуха допускается применение газа (в здания I и II степеней огнестойкости с производствами категорий Г и Д при условии удаления продуктов горения непосредственно наружу) и электрической энергии (электрокалориферы).

По способу подачи и распределения воздуха система воздушного отопления может быть центральной (как правило, совмещенной с приточной вентиляцией) и местной, при которой нагрев и подачу воздуха в определенное место помещения производят специальными отопительными агрегатами.

Производственные цеха, помещения и склады имеют большие размеры, в результате чего их обогрев имеет ряд особенностей. Поэтому выбрать наиболее оптимальный вариант из учета соотношения цена/эффективность/надежность бывает не просто. В данной статье мы рассмотрим наиболее распространенные способы обогрева промышленных помещений и их особенности.

Общие сведения

Создание схемы отопления производственных помещений является достаточно сложной задачей, это связано в первую очередь с тем, что каждое производственное помещение строится под определенные технологические процессы, к тому же чаще всего имеет большую высоту и площадь. Кроме того, оборудование, которое применяется на производстве, зачастую усложняет процесс прокладки отопительных труб.

Однако, несмотря на это, обустройство отопления является важной задачей, без которой не обойтись по ряду причин, озвученных ниже:

• Правильно выполненная система отопления обеспечивает комфортные условия труда, и, как следствие, повышает производительность сотрудников.
• Защищает оборудование от переохлаждения, что очень важно, ведь низкая температура может стать причиной его выхода из строя.
• Если речь идет о складе, то поддержание определенного микроклимата имеет особенное значение, так как влияет на сохранность товара.

При этом крайне важно подобрать оптимальную систему, что позволит сэкономить не только на ее эксплуатации, но и обслуживании.

Поэтому выбирая виды отопления производственных помещений, необходимо руководствоваться следующими критериями:

• Габариты помещения (площадь и высота).
• Количество тепловой энергии , которая потребуется для поддержания необходимого микроклимата.
• Простота эксплуатации и , а также его ремонтоспособность.

На сегодняшний день чаще всего применяются следующие системы отопления производственных помещений:

• Центральное
• Воздушное;
• Инфракрасное.

Ниже рассмотрим особенности каждого из этих видов.

Варианты отопления

Центральное водяное отопление

В данном случае источником теплового ресурса является местная котельная или центральная отопительная система. Обогрев осуществляется благодаря теплоносителю, который циркулирует по трубам и нагревает радиаторы отопления. Достоинством такого решение является возможность относительно равномерного обогрева крупных площадей.

Водяное отопление производственных зданий может быть реализовано несколькими способами. В первую очередь система может различаться видом топлива, на котором может работать. Поэтому выбор котлов зависит от доступности энергоносителя.

Чаще всего применяются котлы следующих типов:

Надо сказать, что отличные решением являются комбинированные котлы, которые могут работать на разных видах топлива. В частности, они способны решить проблему отопления в случае возникновения перебоев с газоснабжением или электроснабжением. Единственным их недостатком является высокая стоимость.

Основным параметром, по которому осуществляется классификация этих устройств, являются типы горелок, которые вмонтированы. В продаже чаще всего встречаются следующие виды оборудования:

Совет!
Для экономии топлива можно настроить котел на поддержание в нерабочее время более низкой температуры, чем в рабочее.

Кроме типа оборудования, водяное отопление различается .

Существует две схемы:

• Однотрубное подключение – все батареи отопления в этом случае подключаются последовательно к одной трубе, по которой циркулирует теплоноситель. Такой вариант подходит для обогрева лишь маленьких помещений, так как в больших системах последние в цепочке радиаторы нагреваются значительно меньше, чем первые.
• Двухтрубное подключение – данная схема подразумевает использование отдельных труб для подачи горячего теплоносителя и отвода холодного. Это обеспечивает боле равномерный нагрев всех радиаторов.

В промышленных системах, как правило, используют двухтрубную схему.

Воздушное отопление

Воздушное отопление на производстве пользуется большой популярностью на протяжении многих лет. Поэтому можно сказать, что оно проверено временем.

Все это благодаря следующим его достоинствам:

• Воздушное отопление обладает более высоким КПД, чем водяное.
• Воздух равномерно нагревается по всему объему помещения от пола до потолка.
• Возможность совместить отопления с системой вентиляции и кондиционирования.
• Регулярная смена и очистка воздуха положительно сказывается на самочувствии работников.
• В воздушной системе отсутствуют радиаторы отопления.

Для обогрева больших площадей данное отопление является наиболее оптимальным вариантом.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные обогреватели позволяют обустроить обогрев производственных помещений, не прибегая к традиционным методам. Причем, такое решение является очень эффективным.

Работают они по такому принципу:

• Излучатели вырабатывают лучистую энергию;
• Эта энергия передает тепло расположенным вокруг объектам;
• В свою очередь от этих объектов нагревается воздух.

Таким образом, принцип работы инфракрасных обогревателей напоминает Солнце, которое инфракрасными волнами нагревает поверхность земли, в результате чего происходит теплообмен и нагревается воздух.

На фото — инфракрасный обогреватель

Обратите внимание!
Благодаря такому принципу исключены большие перепады температуры в помещении, а так же скопление горячего воздуха под потолком, как в случае с традиционными способами обогрева.

По способу монтажа, инфракрасные обогреватели делятся на следующие виды:

• Настенные;
• Потолочные;
• Напольные;
• Напольные переносные.

По виду излучаемых волн они могут быть:

• Длинноволновые (темные) – их особенностью является то, что они не излучают свет даже при рабочей своей температуре, которая составляет 300-400 градусов по Цельсию.
• Средневолновые (светлые) – рабочая температура достигает 800 градусов, в результате чего во время работы излучают мягкий свет.
• Коротковолновые – достаточно ярко светятся, при этом рабочая температура составляет 400 градусов и выше.

По типу нагревательного элемента эти аппараты могут быть:

• Галогенными – недостатком является то, что при ударе или падении вакуумная трубка может повредиться.
• Карбоновыми – нагревательный элемент этих устройств сделан из карбонового волокна, помещенного в стеклянную трубку. Главным достоинством устройства, в сравнении с галогенными обогревателями является уменьшенное потребление энергии (приблизительно в два с половиной раза).
• Керамические – нагревательный элемент обогревателя состоит из керамических плиток, собранных в один рефлектор. Принцип работы устройства основан на беспламенном сгорании газовоздушной смеси внутри обогревателя, в результате чего он нагревается и передает тепловую энергию окружающим предметам.

Прежде чем решить, как отопить производственное помещение, рекомендуем ознакомиться с достоинствами данного вида отопления:

• ИК-обогреватели – это единственные отопительные приборы, которые позволяют осуществлять точечный или зональный обогрев. Благодаря этому можно поддерживать в разных частях помещения разный температурный режим. Зональный обогрев может пригодиться для нагрева рабочих мест, отдельных деталей на конвейере, молодняка на животноводческих фермах и т.д.
• Позволяют ощущать тепло сразу же после включения приборов, даже без предварительного прогрева помещений.
• Благодаря высокому КПД и низкому потреблению электроэнергии, инфракрасное отопление является наиболее экономичным. Причем экономия энергии достигает 45 процентов, что обеспечивает существенную экономию средств. В результате вложенные в инфракрасное отопление финансы быстро окупаются.
• ИК-приборы достаточно долговечны, обладают небольшим весом и не занимают много места, благодаря чему их не сложно монтировать. Причем, к каждому устройству прилагается инструкция по установке и эксплуатации.

Благодаря всем этим свойствам ИК-приборы применяют не только для обогрева промышленных помещений, но многих других:

• Торговых и спортивных сооружений;
• Теплиц и оранжерей;
• Частных домов и квартир;
• Животноводческих ферм.

В результате, инфракрасное отопление в последнее время становится все более распространенным.

Вот, пожалуй, и все основные варианты обустройства отопления в производственных помещениях. На последок приведем таблицу, в которой указана удельная отопительная характеристика производственных зданий (qо, Вт/м³C°), а так же тепловая удельная характеристика на вентиляцию помещений (qв, Вт/м³C°) и отапливаемый объем зданий (Vн).