Преглед на индустриалните отоплителни системи: котли, радиатори, помпи, IR нагреватели

Въпросът за организирането на отопление на промишлени съоръжения се решава на етапа на тяхното проектиране. Това отчита всички възможни фактори на влияние - както външни, така и вътрешни. Те определят избора на оптимална схема, отчитайки минимизиране на разходите и положителен ефект върху производствения процес. От какви елементи се състоят индустриалните отоплителни системи: котли, радиатори, помпи или друго допълнително оборудване?

Изисквания за организацията на промишленото отопление

При създаването на система за поддържане на необходимия температурен режим в производствените съоръжения задължително се спазват настоящите стандарти. Повечето от тях са описани в SP 2.2.1.1312-03... Съгласно този документ се избират индустриални отоплителни батерии, котли и други елементи на системата.

Първата стъпка е да се определи вида на отоплителната система. В момента има 2 вида - зонални и общи. Първият е предназначен за точково поддържане на температурния режим. Най-често това са инфрачервени индустриални отоплителни системи. Те се характеризират с икономична работа и възможност за бързо регулиране на степента на нагряване.

Ако е необходимо да се поддържа нивото на температурата в целия обем на помещението, тогава най-добрият вариант би бил инсталирането на тръбна верига. Това може да бъде индустриално газово отопление, електрически или котли на твърдо гориво. Освен това при избора на конкретна схема се вземат предвид следните фактори:

• Характеристики на производствения процес... По-специално, оптималното температурно ниво и възможността за бързото му регулиране;
• Загуба на топлина на сградата... Не винаги е възможно да се направи ефективна изолация. В този случай е най-добре да инсталирате зонално индустриално отопление с въздух;
• Разходи за енергия... В по-голяма степен това се отнася до планираните производствени разходи, които в крайна сметка ще повлияят на производствените разходи;
• Разходите за оборудване, компоненти и разходи за труд за тяхното инсталиране... Според този параметър най-ефективни са инфрачервеното и въздушното отопление на промишлени помещения.

За да определите най-добрия вариант, трябва да извършите много изчисления. Но вече има добре познати "плюсове" и "минуси", характерни за определени системи.

SP 2.2.1.1312-03 не предоставя препоръки за избора на конкретна отоплителна система. Този нормативен документ описва задължителните изисквания за температурния режим на отопление и вентилация.

Индустриални елементи за отопление с топла вода

Тази система ще бъде най-добрият вариант, ако трябва да поддържате комфортно ниво на температурата в цялата или голяма площ на производственото помещение. Той е подобен на схемата за автономно отопление, с изключение на някои нюанси. Основната е дългата дължина на транспортната линия за отоплителните котли и промишлените газови отоплителни котли или техните аналози, работещи на различен вид гориво.

Има два вида водно отопление на индустриална сграда - автономно и свързване към отоплителна мрежа.За последните е задължително организиран асансьор, който намалява показанията на температурата на охлаждащата течност и нейното налягане до нормално ниво.

За автономна система се използват индустриални отоплителни котли. Те се различават не само по мощност, но и по вида на използвания енергиен носител. Също така, специално внимание се отделя на дизайна на радиаторите. Спецификата се крие във факта, че за промишлени помещения с малка (до 200 m²) и средна (до 500 m²) площ с височина на тавана до 3 m е необходимо да се осигури максимален топлопренос. За това индустриалните конвектори за отопление с топла вода трябва да имат голяма площ.

Какво може да замени скъпите промишлени радиатори за отопление? Най-добрият вариант е регистрацията на производство. Те представляват тръби с диаметър 50 mm или повече, свързани помежду си с джъмпери за циркулация на водата.

Експлоатационните характеристики на тези елементи са както следва:

• Увеличаване на концентрацията на охлаждащата течност в определен участък от системата, което води до увеличаване на топлопредаването;
• Възможност за самостоятелно производство;
• Увеличаване на хидродинамичното натоварване, което се компенсира от инсталирането на помпено оборудване с по-голяма мощност.

Определящата разлика между регистрите и индустриалните конвектори за отопление с топла вода е липсата на топлообменни плочи. Те са предназначени да пренасят по-добре топлинната енергия от повърхността на радиаторната тръба към помещението. Да ги направите сами, без използването на специално оборудване, е много проблематично. Ето защо индустриалните електрически отоплителни котли са оборудвани с подобни елементи.

Фабричните отоплителни радиатори за промишлени сгради с топлообменни плочи имат по-голямо разсейване на топлината. Но в същото време тяхната цена е значително по-висока от тази на отоплителните регистри.

Промишлени газови отоплителни котли

Една от разликите между индустриалните модели газови котли е видът на горелката. Структурно това е матрица, състояща се от няколко източника на топлинна енергия.

По този начин отоплителните радиатори за промишлени помещения получават горещ топлоносител с възможно най-висока температура. В тази връзка горивната камера в индустриалните газови отоплителни котли е много по-голяма от тази на битовите. Това прави възможно увеличаването на номиналната мощност на оборудването.

Основната разлика в избора на оборудване е видът на използвания газ:

• Природен газ... За да направите това, трябва да се свържете с централната магистрала. Оборудването се избира, като се вземат предвид неговите характеристики - количеството входящ газ, неговото налягане;
• Втечнен газ... Това е от значение за създаването на напълно автономни отоплителни системи за промишлени съоръжения. Като място за съхранение се използват специални контейнери - газодържатели. Въпреки увеличените първоначални разходи, отоплението с втечнен газ има явни финансови предимства пред подобни електрически или твърди горива.

За всички видове газови съоръжения могат да се използват индустриални отоплителни батерии. Важно е те да съответстват на избрания температурен режим.

В повечето случаи се използват едноконтурни модели котли за организиране на промишлено отопление на газ. Ако е необходимо да се направи допълнително водоснабдяване, те инсталират резервоари за непряко отопление (акумулатори на топлина), свързани към електрическата мрежа.

Важен момент при избора на газов котел е възможността за подмяна на горелката. Така можете да увеличите номиналната му мощност, без да купувате останалите компоненти - корпус, топлообменник.

Кондензационните газови котли имат най-висок индекс на ефективност. Но цената им е с 45-50% по-висока от класическите.

Промишлени електрически отоплителни котли

При липса на възможност за свързване към газопровод или организиране на система за съхранение на втечнено гориво, единствената възможност е електрическото отопление. Въпреки най-високите финансови разходи за поддръжка (разходи за енергия), инсталирането на индустриални електрически отоплителни котли има редица предимства. На първо място, те включват ниската инерция на оборудването. За разлика от газовите колеги, нивото на отопление на нагревателния елемент се регулира бързо. При инсталиране на допълнително контролно оборудване, промяната на степента на нагряване на охлаждащата течност, подавана към промишлени конвектори за отопление на водата, ще бъде в сила. Това ще доведе до по-ниски оперативни разходи.

В допълнение към този фактор трябва да се вземат предвид следните специфични точки на работа на електрическите котли:

• Няма комин... Това означава, че котелът няма да бъде свързан с комина, подобно на колегите на газ или твърдо гориво;
• По-меки изисквания за подреждането на котелното помещение... Основното условие е правилно направен заземителен контур и избрана електрическа инсталация;
• При инсталиране на многотарифен измервателен уред и акумулатор на топлина можете да затопляте охлаждащата течност през нощтамен, когато цените са минимални.

По време на предварителното изчисляване на отоплението на индустриална сграда е необходимо да се вземе предвид, че първоначалната цена на електрически котел ще бъде с 20-25% по-ниска от тази на подобен газов котел.

Един от определящите фактори е наличието на помпено оборудване и разширителен резервоар в конфигурацията. За модели, чиято мощност надвишава 130 kW, тя често не е включена в дизайна.

При избора на електрически котел е необходимо да се анализира неговата поддръжка. По-специално, възможната подмяна на нагревателния елемент.

Индустриално въздушно отопление

Често инженерите са изправени пред трудната задача да организират микроклимата в производствена зона - да направят оптимална отоплителна отоплителна система в комбинация с ефективна вентилация. Това се отнася за индустрии като химическа, хранителна и дървообработваща. В този случай най-добрият вариант е да комбинирате двете системи в една. Това ще изисква инсталирането на индустриално въздушно отопление.

Най-често се прави зонално - отоплението не се случва в целия обем на помещението, а само на работните места. Подобна схема осигурява няколко предимства - икономия на енергия, минимизиране на разходите за подреждане на системата и използване на магистрали за климатизация или като аспиратори.

За разлика от индустриалните отоплителни котли, основният работен елемент на въздуха е климатичната система, която съчетава няколко функции. Те включват подаване на нагрят въздух към потребителя и обмен на въздух в работното помещение.

За въздушно отопление на промишлени помещения се изискват следните елементи:

• Въздушно отоплително тяло... Той може да бъде част от климатичната система;
• Канали за предаване на нагрят въздух... Изработени са от поцинкована или неръждаема (което е рядко) стомана;
• Въздушни амортисьори с жалузи... Позволява ви да концентрирате въздушния поток в определена зона на производственото помещение;
• Въздухозаборни канали за повторно използване на въздушните маси и тяхната система за почистване... По желание, но изключително ефективно допълнение. Позволява да се намалят разходите, особено през зимата.

Трябва да се отбележи, че инсталирането на промишлено отопление от въздушен тип по никакъв начин не засяга подреждането на оборудването и общата организация на производствения процес. За разлика от отоплителните радиатори за промишлени помещения, той се намира в горната част на помещението на височина 2 метра или повече.

При изчисляване на разходите за въздушно отопление в промишлени сгради, термопомпите представляват по-голямата част от разходите. Основната им характеристика е обемният дебит. Той се взема предвид и при изчисляване на отоплителната система на индустриална сграда. Средната цена на оборудването за стая с площ до 600 m² е 700-750 хиляди рубли.

За да се намалят топлинните загуби, над вратите могат да се монтират топлинни въздушни завеси.

Индустриално инфрачервено отопление

Алтернативен начин за организиране на отоплението е инсталирането на инфрачервени нагреватели. Те генерират топлинни вълни в инфрачервения диапазон, загрявайки не въздуха, а повърхността на обектите, които попадат в зоната на тяхната работа.

Поради това, когато изчислявате инфрачервените индустриални отоплителни системи, не можете да вземете предвид размера на стаята. Важно е да знаете само топлинните загуби на сградата и да разпределите правилно нагревателите по работните зони. В много отношения този тип отопление е подобно на отоплението с въздух в промишлени цехове и помещения. Но за разлика от него има една съществена разлика - няма нужда да се монтират тръбопроводи или въздуховоди. Това ви позволява да направите зонално отопление на помещение, без да инсталирате елементи, подобни на конвектори за промишлено отопление на вода.

Има два вида IR отопление - електрическо (филмово или с помощта на отоплителни въглеродни намотки) и газово. Тъй като за ефективно отопление е необходимо голямо количество топлинна енергия, газовите модели най-често се инсталират в работилници. В този случай се постига максимален резултат.

Газовото промишлено отопление има следните характеристики:

• Възможността за регулиране на мощността на всяко устройство поотделно;
• Областта на разпространение на инфрачервеното лъчение зависи от площта на рефлектора. Когато се увеличи, скоростта на нагряване намалява;
• Може да се използва като допълнителен при наличие на система с индустриален газов котел за отопление.

При проектирането обаче е необходимо да се вземе предвид пряката зависимост на монтажната височина на нагревателя от зоната на неговото функциониране. На значително разстояние до обекта (над 4 метра) се разсейва инфрачервеното лъчение. Това намалява ефективността на инфрачервеното промишлено отопление.

За разлика от индустриалните отоплителни радиатори, повърхността на инфрачервените нагреватели се загрява само в отражателната зона. Това е най-евтиният елемент в дизайна, който можете да замените сами.

По-голямата част от IR нагревателите работят само на природен газ.

Как се прави изчислението на индустриална отоплителна система

Ефективността, първичните и постоянните разходи за неговата организация ще зависят от правилно извършеното изчисление на отоплението на индустриална сграда. Важен момент е първоначалният избор на типа отоплителна система - вода, въздух или инфрачервена светлина. Въз основа на това се избира оптималният набор от оборудване и компоненти, както и начинът на тяхното инсталиране.

Какво да вземете предвид при избора на индустриален отоплителен котел и други компоненти на системата:

• Загуба на топлина в сградата... Именно те до голяма степен ще определят планирания капацитет на оборудването - котел, IR нагревател или термична завеса;
• Обемът на стаята и разположението на прозорците и вратите... Важно е за избора на мястото за монтаж на индустриални отоплителни батерии;
• Тип енергоносител... За инсталирането на промишлени електрически котли в отоплителната система е необходимо мощността на входящия електропровод да съответства на параметъра на оборудването.

Това са само основните параметри, необходими за изчисляване на отоплителната система на индустриална сграда. Видът на производството и условията на труд също са важни. Следователно отоплителните системи се изчисляват, като се вземат предвид експлоатационните характеристики на сградата и технологията на самото производство.

Трябва да се помни, че всички индустриални отоплителни системи, включително котли, радиатори, помпи, трябва да отговарят на проектните параметри. Те се определят едва след като са извършени всички изчисления.

Във видеото можете да се запознаете със спецификата на отоплението на големи помещения.