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.
1.
2.
3.
4.
В условиях довольно неблагоприятного климата любому зданию необходимо хорошее отопление. И если отопление частного дома или квартиры не составит особого труда, то для отопления промышленных помещений придется приложить массу усилий.
Отопление производственных помещений и предприятий является довольно трудоемким процессом, чему способствует ряд причин. Во-первых, при создании отопительной схемы обязательно нужно соблюдать критерии стоимости, надежности и функциональности. Во-вторых, промышленные постройки обычно имеют довольно большие габариты и рассчитаны под выполнение определенных работ, для чего в зданиях устанавливается специальное оборудование. Эти причины существенно усложняют прокладку системы отопления и повышают стоимость работ. Несмотря на все сложности, промышленным зданиям все же требуется отопление, причем оно в таких случаях выполняет несколько функций:
- обеспечение комфортных условий работы, что прямым образом влияет на работоспособность персонала;
- защита оборудования от перепадов температур для предотвращения их переохлаждения и последующей поломки;
- создание подходящего микроклимата на складских территориях, чтобы изготовленная продукция не теряла свои свойства из-за неправильных условий хранения.
Выбор системы для отопления промышленных помещений
Отопление промышленных помещений осуществляется при помощи разных видов систем, каждая из которых требует детального рассмотрения. Самой большой популярностью пользуются централизованные жидкостные или воздушные системы, но нередко можно встретить и локальные отопители.На выбор типа отопительной системы влияют следующие параметры:
- габариты отапливаемого помещения;
- количество тепловой энергии, необходимой для соблюдения температурного режима;
- простота обслуживания и доступность ремонта.
Центральное водяное отопление
В случае с центральной отопительной системой выработка тепла будет обеспечиваться местной котельной или же единой системой, которая будет установлена в здании. В конструкцию данной системы входят котел, отопительные приборы и трубопровод.Принцип работы такой системы заключается в следующем: жидкость нагревается в котле, после чего посредством труб разносится по всем отопительным приборам. Жидкостное отопление может быть однотрубным и двухтрубным. В первом случае регулировка температуры не осуществляется, а в случае с двухтрубным отоплением настройка температурного режима может проводиться за счет термостатов и параллельно установленных радиаторов.
Котел является центральным элементом водяной отопительной системы. Он может работать на газу, жидком топливе, твердом топливе, электричестве или комбинировать эти виды энергоресурсов. При выборе котла необходимо в первую очередь учитывать именно наличие того или иного вида топлива.
Например, возможность использования магистрального газа позволяет сразу же подключиться к этой системе. При этом нужно принимать во внимание стоимость энергоресурса: запасы газа не безграничны, поэтому его цена будет расти с каждым годом. К тому же, газовые магистрали очень подвержены авариям, которые будут негативно сказываться на производственном процессе.
Использование жидкотопливного котла тоже имеет свои «подводные камни»: для хранения жидкого топлива необходимо иметь отдельный резервуар и постоянно пополнять запасы в нем – а это дополнительные расходы времени, сил и финансов. Твердотопливные котлы вообще не рекомендуются для отопления промышленных зданий, за исключением случаев, когда площадь постройки невелика.
Правда, существуют автоматизированные варианты котлов, которые способны самостоятельно забирать топливо, да и регулировка температуры в таком случае осуществляется автоматически, но обслуживания таких систем нельзя назвать простым. Для разных моделей твердотопливных котлов используются разные виды сырья: пеллеты, опилки или дрова. Положительным качеством таких конструкций является низкая стоимость монтажа и ресурсов.
Электрические отопительные системы тоже плохо подходят для обогрева производственных построек: несмотря на высокий КПД, эти системы используют слишком большое количество энергии, что очень сильно скажется на экономической стороне вопроса. Конечно, для отопления зданий площадью до 70 кв.м. электрические системы вполне подойдут, но нужно понимать, что электричество тоже имеет тенденцию регулярно пропадать.
А вот чему действительно можно уделить внимание, так это комбинированным отопительным системам. Такие конструкции могут иметь хорошие характеристики и высокую надежность. Существенным преимуществом перед другими типами отопления в данном случае считается возможность осуществления бесперебойного обогрева промышленного здания. Конечно, стоимость таких устройств обычно велика, но взамен можно получить надежную систему, которая будет обеспечивать постройку теплом в любой ситуации.
В комбинированных отопительных системах обычно встроено несколько видов горелок, которые позволяют использовать различные виды сырья.
Именно по виду и назначению горелок классифицируются такие конструкции:
- газово-дровяные котлы: снабжены двумя горелками, позволяют не опасаться подорожания топлива и неполадок на линии подачи газа;
- газово-дизельные котлы: демонстрируют высокий КПД и очень хорошо работают с большими площадями;
- газово-дизельно-дровяные котлы: крайне надежны и позволяют использовать их в любой ситуации, но мощность и КПД оставляют желать лучшего;
- газ-дизель-электричество: очень надежный вариант с неплохой мощностью;
- газ-дизель-дрова-электричество: комбинирует в себе все виды энергоресурсов, позволяет контролировать расход топлива в системе, имеют широкий диапазон настроек и регулировок, подходит в любой ситуации, требует большой площади.
Это говорит о том, что трубопровод может быть гораздо меньше, чем в случае с воздушным отоплением, что говорит о лучшей экономичности.
Кроме того, водяная система дает возможность контролировать температуру в системе: например, установив обогрев в ночное время на уровне 10 градусов по Цельсию, можно значительно сэкономить ресурсы. Более точные цифры можно получить, проведя расчет отопления производственных помещений.
Воздушное отопление
Несмотря на хорошие характеристики жидкостной отопительной системы, воздушное отопление тоже пользуется неплохим спросом на рынке. Почему это происходит?Данный вид отопительной системы обладает положительными качествами, которые позволяют оценить такие системы отопления производственных помещений по достоинству:
- отсутствие трубопровода и радиаторов, вместо которых устанавливаются воздуховоды, что уменьшает стоимость монтажа;
- повышенный КПД за счет более грамотного и равномерного распределения воздуха по помещению;
- воздушную отопительную систему можно соединить с вентиляцией и системой кондиционирования, что дает возможность обеспечивать постоянное движение воздуха. В результате отработанный воздух будет выводиться из системы, а чистый и свежий – нагреваться и попадать в отопление производственного цеха, что очень хорошо скажется на условиях труда рабочего персонала.
Что кроется под этими понятиями? Естественное побуждение – это забор теплого воздуха прямо с улицы (такая возможность есть даже в том случае, когда на улице стоит минусовая температура). Механическое побуждение забирает холодный воздух, разогревает его до необходимой температуры и уже в таком виде отправляет в здание.
Воздушное отопление отлично подходит для отопления зданий с большим метражом, и отопление промышленных помещений, базирующееся на воздушной системе, выходит очень эффективным.
К тому же, некоторые виды производства, например, химическое, просто не дают возможности использовать любой другой тип отопительной системы.
Инфракрасное отопление
Если возможность установить жидкостное или воздушное отопление отсутствует, или в том случае, когда данные виды систем не устраивают владельцев производственных зданий, на помощь приходят инфракрасные обогреватели. Принцип работы описывается довольно просто: ИК-излучатель вырабатывает тепловую энергию, направленную на определенный участок, вследствие чего эта энергия передается объектам, находящимся на этом участке.В целом, такие установки позволяют создать мини-солнце в рабочей зоне. Инфракрасные обогреватели хороши тем, что нагревают только тот участок, на который они направлены, и не позволяют теплу рассеиваться по всему объему помещения.
При классификации ИК-обогревателей в первую очередь рассматривается метод их установки:
- потолочный;
- напольный;
- настенный;
- переносной.
- коротковолновые;
- средневолновые;
- светлые (такие модели имеют высокую рабочую температуру, поэтому при работе они светятся;
- длинноволновые;
- темные.
- электрические;
- газовые;
- дизельные.
Существует классификация по типу рабочего элемента:
- галогенные: нагрев осуществляется за счет хрупкой вакуумной трубки, которую очень легко вывести из строя;
- карбоновые: нагревательным элементом является карбоновое волокно, упрятанное в стеклянную трубку, которая тоже не отличается высокой прочностью. Карбоновые нагреватели потребляют примерно в 2-3 раза меньше энергии;
- Теновые;
- керамические: отопление осуществляется за счет керамических плиток, которые объединены в одну систему.
ИК-обогреватели воздействуют на любые предметы, но не затрагивают воздух и не влияют на движение воздушных масс, что исключает возможность появления сквозняков и других негативных факторов, способных повлиять на здоровье персонала.
По скорости прогрева инфракрасные излучатели можно назвать лидерами: их запуск необходимо осуществлять, находясь на рабочем месте, и ждать тепла почти не придется.
Такие устройства очень экономичны и имеют очень высокий КПД, что позволяет использовать их как основное отопление производственных цехов. ИК-обогреватели надежны, способны работать на протяжении долгого периода времени, практически не занимают полезное пространство, имеют небольшой вес и не требуют усилий при установке. На фото можно увидеть различные виды инфракрасных излучателей.
Заключение
В данной статье были рассмотрены основные виды отопления для промышленных зданий. Перед установкой любой выбранной системы необходимо осуществить расчет отопления производственных помещений. Осуществление выбора всегда ложится на хозяина постройки, а знание изложенных советов и рекомендаций по позволит выбрать действительно подходящий вариант отопительной системы.
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.
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:
- Оборудование для обогрева должно иметь максимальную эффективность.
- Место расположения установок не играет роли, особенно с точки зрения эстетики.
- Существуют здания, где поддерживать желаемую температуру нужно только в определенных зонах. Другие необходимо отапливать полностью.
- 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:
- Постоянная высокая температура (чаще превышающая сто градусов).
- Помещение прогревается в кратчайшие сроки. При необходимости охлаждается оно тоже быстро.
- 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:
- Постоянный громкий шум во время эксплуатации.
- 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:
- Воздух всегда двигается.
- Постоянная фильтрация и обновление.
- Распределение температуры происходит равномерно по всему пласту.
- 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:
- 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.
- Большой расход электроэнергии.
- 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:
- Обогрев локальной зоны.
- Длительный срок эксплуатации без каких-либо реконструкционных работ.
- Расположение на минимальной площади.
- Технология имеет небольшую массу, из-за чего монтаж промышленного отопления производится быстро и просто. Такой обогрев подходит для любого помещения.
- Быстрое отопление предусмотренной площади.
- 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.