Поиск оптимального варианта технического решения отопления производственных помещений

Рассмотрим возможные на сегодняшний день варианты решения отопления производственных помещений. Для начала определим термин «производственные помещения» как помещения различного производственного назначения, например, производственные цеха, склады, торговые центры, супермаркеты, спортивные сооружения и т.д., которые имеют относительно большой объем и высоту (от 4 м и более). Возможные варианты отопления производственных помещений.

1. Конвективное отопление

По отношению к нему употребляют еще термин «радиаторное», хотя в качестве отопительных приборов могут использоваться не только радиаторы, но и любые другие приборы: конвекторы, регистры из гладких или ребристых труб и т. д. На сегодняшний день данный вариант отопления — это наименьшие капитальные затраты на устройство и наибольшее количество предложений по вариантам оборудования и материалов. К недостаткам системы можно отнести:

  • большая тепловая инертность и, соответственно, перевод системы в дежурный (ночной режим) tвн = +5°С и наоборот;
  • нерациональное использование площадей (например, в супермаркете максимально используется внутренний периметр для расположения торговых стеллажей).

2. Воздушное отопление

Принципиально может быть рециркуляционным, с частичной рециркуляцией либо на прямотоке. Все зависит от требований и категорийности обслуживаемых помещений. Широкий спектр оборудования — от приточных установок, воздушно-отопительных агрегатов, работающих на промежуточном теплоносителе (вода), до автономных, так называемых «воздушных котлов» и «руф-топов», работающих на газе или жидком топливе. Затраты на устройство такой системы соотносимы с затратами на конвективное отопление. К проблемным моментам системы можно отнести соблюдение нормируемой подвижности воздуха в помещении и распределение температур в рабочей зоне. Также следует отметить, что диапазон использования для воздушного отопления т.н. «воздушных котлов» и «руф-топов» существенно снижает п. 6 ДБН В.2.5-20-2001 г. («О возможности использования газового оборудования»). Положительной стороной считается:

  • относительно быстрая возможность перехода от дежурного режима отопления к нормируемым температурам (например, +18°С);
  • возможность выделения фиксированных рабочих мест либо технологических зон путем организации воздушного душирования;
  • возможность более рационального использования производительных площадей за счет размещения воздухораспределительного оборудования,например, в верхней зоне.

Тепловая мощность оборудования для конвективного и воздушного отопления подбирается по одному принципу — из расчета компенсации общих теплопотерь здания плюс инфильтрация, и рассчитана на поддержание нормируемой либо комфортной температуры воздуха в рабочей зоне помещения. Учитывая это, по эксплуатационным затратам их можно отнести к одной группе. С точки зрения минимизации эксплуатационных затрат на сегодняшний день становится наиболее интересным третий метод отопления.

3. Лучистое отопление

Методология данного вида отопления известна уже давно. Только в бывшем СССР и странах Восточной Европы этот вопрос изучается более 50 лет. Спектр современного оборудования для лучистого отопления позволяет решить вопросы отопления практически всех категорий производственных помещений.

У многих лучистое отопление ассоциируется исключительно с инфра красными, так называемыми «светлыми» излучателями, работающими на газе. Основным элементом этого излучателя является горелка, состоящая из разветвленной керамической поверхности, на которой непосредственно и происходит горение. Температура на поверхности горелки достигает 900°С. Она раскаляется до белого цвета и является источником самого жесткого (интенсивного) излучения, которое применяется в методике лучистого отопления. Эти излучатели имеют и другой недостаток: продукты сгорания попадают в обслуживающее помещение. Поэтому спектр их применения довольно мал: это помещения большой высоты, в которых в непосредственной близости от излучателей отсутствуют механизмы, площадки обслуживания и т.д., а также обеспечен достаточный воздухообмен — желательно, естественная вентиляция. Но на сегодняшний день в системах лучистого отопления может быть использовано и другое оборудование — темные инфракрасные излучатели. Данный прибор работает, как и «светлые» излучатели, на природном либо сжиженном газе.

Продукты сгорания отводятся за пределы обслуживаемого помещения. Основным излучающим элементом является темный трубный излучатель, укрытый сверху отражателем, направляющим излучение в рабочую зону помещения. Поскольку температура на излучающей поверхности достигает в среднем 500°С, излучение является более мягким (менее интенсивным), что расширяет спектр их применения.

отопление в производственных помещениях

Но наиболее широкий спектр применения имеют подвесные излучающие панели, работающие на теплоно сителе «пар/вода». Поскольку для работы этих панелей используется промежуточный теплоноситель, они могут применяться во всех видах производственных помещений, например, таких, в которых нельзя использовать газотехническое оборудование, а также в категорийных помещениях. Конструктивно они выполнены из алюминиевого листа, отопительных труб и теплоизоляции. Температура теплоносителя: воды — от 60 до 120°С, пара — от 100 до 200°С. При использовании приборов лучистого отопления в помещении поддерживается пониженная температура внутреннего воздуха (на 2-4°С ниже нормируемой), что приводит к экономии 30-40% затрат энергии на отопление, но при этом человек будет ощущать комфортную температуру.

К достоинствам лучистого отопления можно отнести и способность системы быстро переходить из дежурного режима отопления к комфортной температуре. Особое место в дежурном отоплении может играть пол помещения. Если он выполнен без нарушения технологии и имеет достаточный массив, то он может выступать в ночной период самостоятельным вторичным источником тепла. Кроме того, можно проводить зонирование обслуживаемого помещения и выделять фиксированные рабочие места: (например, рабочие места кассиров в супермаркетах).

Фактором, существенно уменьшающим эффективность лучистого отопления, является загрязнение воздуха помещения вредными выделениями: например, сварочным аэрозолем либо другими видами пыли. Поэтому использование лучистого отопления в производственных цехах с существенными технологическими выделениями возможно лишь в комплекте с местной вытяжной вентиляцией. Тем более, что современные технологии позволяют фильтровать удаляемый воздух и возвращать в рабочую зону цеха, не выбрасывая в атмосферу,экономя таким образом энергию на обогрев приточного воздуха. Хотелось бы отметить тот факт, что само лучистое отопление как процесс препятствует пылевыделению и переносу загрязнения, в отличие от воздушных конвективных потоков или струй воздушного отопления.

Автор: Ткачук Алексей, Технический директор, ООО «Аэротерм».