Overzicht van industriële verwarmingssystemen: boilers, radiatoren, pompen, IR-verwarmers

De kwestie van het organiseren van verwarming van industriële faciliteiten wordt beslist in de ontwerpfase. Hierbij wordt rekening gehouden met alle mogelijke invloedsfactoren - zowel extern als intern. Zij bepalen de keuze van het optimale schema, rekening houdend met het minimaliseren van kosten en een positief effect op het productieproces. Uit welke elementen bestaan ​​industriële verwarmingssystemen: ketels, radiatoren, pompen of andere aanvullende apparatuur?

Vereisten voor de organisatie van industriële verwarming

Bij het creëren van een systeem voor het handhaven van het vereiste temperatuurregime in productiefaciliteiten, worden de huidige normen verplicht in acht genomen. De meeste zijn beschreven in SP 2.2.1.1312-03... Volgens dit document worden industriële verwarmingsbatterijen, boilers en andere elementen van het systeem geselecteerd.

De eerste stap is het bepalen van het type verwarmingssysteem. Momenteel zijn er 2 typen - zonale en algemene. De eerste is bedoeld voor het puntbehoud van het temperatuurregime. Meestal zijn dit industriële infraroodverwarmingssystemen. Ze worden gekenmerkt door een zuinige werking en de mogelijkheid om de mate van verwarming snel aan te passen.

Als het nodig is om het temperatuurniveau door het hele volume van de kamer te handhaven, dan is de beste optie om een ​​leidingcircuit te installeren. Dit kunnen industriële gasverwarming, elektrische of vaste brandstofketels zijn. Daarnaast wordt bij het kiezen van een specifiek schema rekening gehouden met de volgende factoren:

• Kenmerken van het productieproces... In het bijzonder het optimale temperatuurniveau en de mogelijkheid van snelle regeling;
• Warmteverlies van het gebouw... Het is niet altijd mogelijk om effectieve isolatie te maken. In dit geval installeert u best een zone industriële luchtverwarming;
• Energiekosten... In grotere mate verwijst dit naar de geplande productiekosten, die uiteindelijk de productiekosten zullen beïnvloeden;
• De kosten van apparatuur, componenten en arbeidskosten voor hun installatie... Volgens deze parameter zijn de meest effectieve infrarood- en luchtverwarming van industriële gebouwen.

Om de beste optie te bepalen, moet u veel berekeningen uitvoeren. Maar er zijn al bekende "pluspunten" en "minpunten" die kenmerkend zijn voor bepaalde systemen.

SP 2.2.1.1312-03 geeft geen aanbevelingen over de keuze van een specifiek verwarmingssysteem. Dit regelgevend document beschrijft de verplichte vereisten voor het temperatuurregime van verwarming en ventilatie.

Industriële elementen van warmwaterverwarming

Dit systeem is de beste optie als u een comfortabel temperatuurniveau wilt handhaven over de gehele of grote oppervlakte van de productieruimte. Het is vergelijkbaar met het autonome verwarmingsschema, met uitzondering van enkele nuances. De belangrijkste is de lange lengte van de transportleiding voor de koelmiddel- en industriële gasverwarmingsketels of hun analogen die op een ander type brandstof werken.

Er zijn twee soorten waterverwarming van een industrieel gebouw - autonoom en aangesloten op een verwarmingsleiding.Voor de laatste is noodzakelijkerwijs een lifteenheid georganiseerd, die de aflezingen van de temperatuur van het koelmiddel en de druk ervan tot normaal verlaagt.

Voor een autonoom systeem worden industriële verwarmingsketels gebruikt. Ze verschillen niet alleen in vermogen, maar ook in het type energiedrager dat wordt gebruikt. Ook wordt speciale aandacht besteed aan het ontwerp van radiatoren. De specificiteit ligt in het feit dat voor industriële gebouwen met een kleine (tot 200 m²) en middelgrote (tot 500 m²) oppervlakte met een plafondhoogte tot 3 m, het noodzakelijk is om een ​​maximale warmteoverdracht te garanderen. Hiervoor moeten industriële convectoren voor warmwaterverwarming een groot oppervlak hebben.

Wat kan dure industriële verwarmingsradiatoren vervangen? De beste optie is registerproductie. Het zijn buizen met een diameter van 50 mm of meer, onderling verbonden door jumpers voor watercirculatie.

De operationele kenmerken van deze elementen zijn als volgt:

• Een toename van de concentratie van het koelmiddel in een bepaald deel van het systeem, wat leidt tot een toename van de warmteoverdracht;
• Mogelijkheid tot zelfproductie;
• Een toename van de hydrodynamische belasting, die wordt gecompenseerd door de installatie van pompapparatuur met een groter vermogen.

Het bepalende verschil tussen registers en industriële convectoren voor warmwaterverwarming is de afwezigheid van warmtewisselaarplaten. Ze zijn ontworpen om warmte-energie beter over te dragen van het oppervlak van de radiatorpijp naar de kamer. Zelf maken, zonder het gebruik van speciale apparatuur, is erg problematisch. Daarom zijn industriële elektrische verwarmingsketels uitgerust met vergelijkbare elementen.

Fabrieksverwarmingsradiatoren voor industriële gebouwen met warmtewisselaarplaten hebben een hogere warmteafvoer. Maar tegelijkertijd zijn hun kosten aanzienlijk hoger dan die van verwarmingsregisters.

Industriële verwarmingsketels op gas

Een van de verschillen tussen industriële modellen van gasboilers is het type brander. Structureel is het een matrix die bestaat uit verschillende bronnen van thermische energie.

Zo krijgen verwarmingsradiatoren voor industriële gebouwen een warme warmtedrager met de hoogst mogelijke temperatuur. In dit opzicht is de verbrandingskamer in industriële gasverwarmingsketels veel groter dan die van huishoudelijke. Dit maakt het mogelijk om het nominale vermogen van de apparatuur te verhogen.

Het belangrijkste verschil bij de keuze van de apparatuur is het type gas dat wordt gebruikt:

• Natuurlijk gas... Om dit te doen, moet u verbinding maken met de centrale snelweg. De apparatuur wordt geselecteerd rekening houdend met de kenmerken ervan - de hoeveelheid inkomend gas, de druk;
• Vloeibaar gemaakt gas... Relevant voor het creëren van volledig autonome verwarmingssystemen voor industriële installaties. Als opslagplaats worden speciale containers gebruikt - gashouders. Ondanks de hogere initiële kosten heeft verwarming met vloeibaar gas duidelijke financiële voordelen ten opzichte van vergelijkbare elektrische of vaste brandstoffen.

Voor alle soorten gasapparatuur kunnen industriële verwarmingsbatterijen worden gebruikt. Het is belangrijk dat ze overeenkomen met het geselecteerde temperatuurregime.

In de meeste gevallen worden ketelmodellen met één circuit gebruikt om industriële gasverwarming te organiseren. Als het nodig is om extra warmwatervoorziening te maken, installeren ze indirecte verwarmingstanks (warmteaccumulatoren) die op het lichtnet zijn aangesloten.

Een belangrijk punt bij het kiezen van een gasboiler is de mogelijkheid om de brander te vervangen. U kunt dus het nominale vermogen verhogen zonder de rest van de componenten te kopen - een behuizing, een warmtewisselaar.

Condenserende gasketels hebben de hoogste efficiëntie-index. Maar hun kosten zijn 45-50% hoger dan de klassieke.

Industriële elektrische verwarmingsketels

Bij afwezigheid van de mogelijkheid om op een gasleiding aan te sluiten of een opslagsysteem voor vloeibare brandstof te organiseren, is elektrische verwarming de enige optie. Ondanks de hoogste financiële onderhoudskosten (energiekost) heeft de installatie van industriële elektrische verwarmingsketels een aantal voordelen. Allereerst omvatten ze de lage inertie van de apparatuur. In tegenstelling tot gastegenhangers, wordt het verwarmingsniveau van het verwarmingselement snel aangepast. Bij het installeren van extra regelapparatuur zal het veranderen van de mate van verwarming van het koelmiddel dat wordt geleverd aan industriële convectoren voor waterverwarming operationeel zijn. Dit zal leiden tot lagere bedrijfskosten.

Naast deze factor moet rekening worden gehouden met de volgende specifieke werkingspunten van elektrische boilers:

• Geen schoorsteen... Dit betekent dat de ketel niet aan de schoorsteen zal worden gebonden zoals gas- of vaste brandstof-tegenhangers;
• Zachtere eisen voor de inrichting van de stookruimte... De belangrijkste voorwaarde is een goed gemaakte aardlus en geselecteerde elektrische bedrading;
• Bij installatie van een multitariefmeter en warmteaccumulator u kunt de koelvloeistof 's nachts verwarmenmij wanneer de tarieven minimaal zijn.

Tijdens de voorlopige berekening van de verwarming van een industrieel gebouw moet er rekening mee worden gehouden dat de initiële kosten van een elektrische boiler 20-25% lager zullen zijn dan die van een vergelijkbare gasboiler.

Een van de bepalende factoren is de beschikbaarheid van pompapparatuur en een expansievat in de configuratie. Voor modellen met een vermogen van meer dan 130 kW is dit vaak niet in het ontwerp opgenomen.

Bij het kiezen van een elektrische boiler, is het noodzakelijk om de onderhoudbaarheid ervan te analyseren. Met name de eventuele vervanging van het verwarmingselement.

Industriële luchtverwarming

Vaak worden ingenieurs geconfronteerd met de moeilijke taak om het microklimaat in een productieruimte te organiseren - om een ​​optimaal verwarmingssysteem te maken in combinatie met effectieve ventilatie. Dit geldt voor sectoren als chemie, voeding en houtbewerking. In dit geval is de beste optie om de twee systemen in één te combineren. Dit vereist de installatie van industriële luchtverwarming.

Meestal wordt het zonale gemaakt - verwarming vindt niet plaats door het hele volume van de kamer, maar alleen op werkplekken. Een dergelijk schema biedt verschillende voordelen: energiebesparing, minimalisering van de kosten van het inrichten van het systeem en het gebruik van snelwegen voor airconditioning of als afzuigkappen.

In tegenstelling tot industriële verwarmingsketels, is het belangrijkste werkende element van de lucht het klimaatsysteem, dat verschillende functies combineert. Deze omvatten de toevoer van verwarmde lucht naar de consument en luchtverversing in de werkruimte.

Voor luchtverwarming van industriële gebouwen zijn de volgende elementen vereist:

• Luchtverwarmingseenheid... Het kan onderdeel zijn van het klimaatsysteem;
• Kanalen voor het transporteren van verwarmde lucht... Ze zijn gemaakt van gegalvaniseerd of roestvrij (wat zeldzaam) staal;
• Luchtkleppen met lamellen... Hiermee kunt u de luchtstroom concentreren in een specifiek gebied van de productieruimte;
• Luchtinlaatkanalen voor hergebruik van luchtmassa's en hun reinigingssysteem... Optionele, maar uiterst effectieve toevoeging. Maakt het mogelijk om de kosten te verlagen, vooral in de winter.

Het is opmerkelijk dat de installatie van industriële luchtverwarming op geen enkele manier invloed heeft op de opstelling van apparatuur en de algemene organisatie van het productieproces. In tegenstelling tot verwarmingsradiatoren voor industriële gebouwen, bevindt deze zich in het bovenste deel van de kamer op een hoogte van 2 meter of meer.

Bij het berekenen van de kosten van luchtverwarming in industriële gebouwen zijn warmtepompen verantwoordelijk voor de meeste kosten. Hun belangrijkste kenmerk is het volumetrisch debiet. Er wordt ook rekening mee gehouden bij het berekenen van het verwarmingssysteem van een industrieel gebouw. De gemiddelde kosten van apparatuur voor een kamer met een oppervlakte tot 600 m² zijn 700-750 duizend roebel.

Om warmteverlies te verminderen, kunnen thermische luchtgordijnen boven deuropeningen worden geïnstalleerd.

Industriële infrarood verwarming

Een alternatieve manier om verwarming te organiseren is het installeren van infraroodstralers. Ze genereren hittegolven in het infraroodbereik en verwarmen niet de lucht, maar het oppervlak van objecten die in het gebied van hun werk vallen.

Hierdoor kunt u bij het berekenen van industriële infraroodverwarmingssystemen geen rekening houden met de grootte van de kamer. Het is belangrijk om alleen het warmteverlies van het gebouw te kennen en de heaters correct over de werkruimten te verdelen. In veel opzichten is dit type verwarming vergelijkbaar met luchtverwarming van industriële werkplaatsen en gebouwen. Maar anders dan dit, is er één significant verschil: het is niet nodig om pijpleidingen of luchtkanalen te installeren. Hiermee kunt u zonale verwarming van een kamer maken zonder elementen te installeren die vergelijkbaar zijn met convectoren voor industriële waterverwarming.

Er zijn twee soorten IR-verwarming - elektrisch (film of met behulp van verwarmingskoolstofspiralen) en gas. Omdat er een grote hoeveelheid thermische energie nodig is voor effectieve verwarming, worden gasmodellen meestal in werkplaatsen geïnstalleerd. In dit geval wordt het maximale resultaat bereikt.

Industriële verwarming op gas heeft de volgende kenmerken:

• De mogelijkheid om het vermogen van elk apparaat afzonderlijk te regelen;
• Het verspreidingsgebied van infraroodstraling is afhankelijk van het gebied van de reflector. Wanneer het toeneemt, neemt de verwarmingssnelheid af;
• Het kan als extra worden gebruikt in de aanwezigheid van een systeem met een industriële gasverwarmingsketel.

Bij het ontwerpen moet echter rekening worden gehouden met de directe afhankelijkheid van de installatiehoogte van de kachel van het werkgebied. Op aanzienlijke afstand tot het object (ruim 4 meter) wordt infraroodstraling verstrooid. Dit vermindert het rendement van industriële infraroodverwarming.

In tegenstelling tot industriële verwarmingsstralers, warmt het oppervlak van infraroodstralers alleen op in de reflectorzone. Dit is het goedkoopste element in het ontwerp dat je zelf kunt vervangen.

De overgrote meerderheid van IR-gasverwarmers werkt alleen op aardgas.

Hoe wordt de berekening van een industrieel verwarmingssysteem gedaan?

Efficiëntie, primaire en vaste kosten voor de organisatie zullen afhangen van de correct uitgevoerde berekening van het verwarmen van een industrieel gebouw. Een belangrijk punt is de initiële keuze van het type verwarmingssysteem - water, lucht of infrarood. Op basis hiervan wordt de optimale set apparatuur en componenten geselecteerd, evenals de methode van installatie.

Waar moet u op letten bij het kiezen van een industriële verwarmingsketel en andere systeemcomponenten:

• Warmteverlies in het gebouw... Zij zijn het die grotendeels de geplande capaciteit van de apparatuur bepalen - een ketel, een IR-verwarmer of een thermisch gordijn;
• Het volume van de kamer en de locatie van ramen en deuren... Het is belangrijk om de plaats van installatie van industriële verwarmingsbatterijen te kiezen;
• Type energiedrager... Voor de installatie van industriële elektrische boilers in het verwarmingssysteem is het noodzakelijk dat het vermogen van de voedingslijn overeenkomt met de parameter van de apparatuur.

Dit zijn slechts de basisparameters die nodig zijn om het verwarmingssysteem van een industrieel gebouw te berekenen. Ook het type productie en de arbeidsomstandigheden zijn van belang. Daarom worden verwarmingssystemen berekend rekening houdend met de operationele kenmerken van het gebouw en de technologie van de productie zelf.

Er moet aan worden herinnerd dat alle industriële verwarmingssystemen, inclusief ketels, radiatoren, pompen, moeten voldoen aan de ontwerpparameters. Ze worden pas bepaald nadat alle berekeningen zijn uitgevoerd.

In de video kunt u vertrouwd raken met de bijzonderheden van het verwarmen van grote kamers.