Отопление производственного помещения – это задача непростая. Все дело в том, что в отличие от жилых зданий, такие объекты обычно возводятся под какой-то технологический процесс, да и размеры у них впечатляющие. Так, нередко встречаются даже такие производственные помещения, размеры которых составляются несколько тысяч квадратных метров. А высота потолков бывает и по 20-25 метров. Однако рабочая зона, которая действительно нуждается в обогреве часто составляет всего 2 квадратных метра. Так как же обогреть такое промышленное помещение?

Применять здесь традиционные методы – воздушный или водяной обогрев? Коэффициент полезного действия у таких систем при использовании в огромных цехах будет минимальным, и вряд ли даст нужный эффект. А вот стоимость их обслуживания окажется для предприятия просто неподъемной, да и сотни метров металлических труб быстро покроются ржавчиной. Но какой вариант тогда выбрать, или оставить производственные цеха вообще без обогрева?

Какое автономное отопление производственного помещения выбрать

Но для начала надо определиться с видами производственных помещений, их характеристиками и функциями. Так, чаще всего встречаются склады, цеха и собственно производственные здания. При выборе эффективного обогрева следует учитывать особенности таких систем, к которым относятся:

• максимальная эффективность;
• возможность обогрева помещений с большими площадями;
• нагреватели по возможности должны отапливать воздух и внутри, и снаружи.

Кроме того, на выбор нужной системы, как правило, влияют и такие факторы как специфика производственного процесса и стоимость оборудования, а также многое-многое другое. Далее мы рассмотрим более подробно плюсы и минуса каждого возможного варианта.

Подобный вид обогрева довольно часто применяется в зданиях производственного назначения. Н есть у него как свои достоинства, так и недостатки. К первым относят:

• постоянно высокая температура воздушной среды – от 100 градусов и выше;
• как отопить, так и остудить после работы помещение можно максимально быстро;
• не имеет значения этажность объекта, поскольку паровое отопление можно обустроить в здании с любым числом этажей;
• небольшие размеры магистрального трубопровода и оборудования для обогрева.

Это идеальный вариант для того, чтобы отапливать производства периодически. Более того, такие системы лучше подходят для промышленных объектов, чем отопление с использованием воды в качестве теплоносителя.

К минусам данного вида отопления относят:

• сильные шумы при эксплуатации;
• крайне сложно контролировать расход пара, а, следовательно, и теплоотдачу.

В зависимости от выбора топлива такая установка может стоить сейчас от 32000 до 86000 рублей для промышленного предприятия средних размеров, общей площадью до пятисот квадратных метров, и высотой потолков – до трех метров. Однако не следует использовать паровое отопление на объектах, где в воздух выделяются горючие газы, пыль и аэрозоль.

Водяные системы отопления производственных помещений

В этом случае источником тепла может стать местная котельная предприятия или даже централизованное теплоснабжение. При этом основной элемент такой системы – это специальный котел, который работает на газе, электричестве либо на твердом топливе. Конечно, лучше всего в качестве последнего выбирать газ или каменный уголь, но последний вариант будет несколько дороже. Другие виды топлива обойдутся организации гораздо дороже, а потому вряд ли целесообразно их использовать.

Особенности водяных тепловых установок

При использовании в качестве теплоносителя для обогрева здания воды нужно принимать во внимании следующие особенности таких систем:

• постоянное высокое давление;
• высокие температуры;
• используются в основном для умеренного обогрева объектов (температура в среднем должна держаться на плюс десяти градусах), если это, конечно, не идет во вред производственному процессу.

Подобное отопление можно сделать как местным, так и централизованным; а отличают его следующие особенности:

• воздушные массы постоянно находятся в движении;
• воздух регулярно меняется и очищается;
• более равномерно распределяется по помещениям и температура;
• безвредно для человека.

Нагретый воздух попадает в цех через воздуховоды, где и перемащивается с уже имеющимся. Причем большая часть его проходит потом через специальные фильтры, вновь нагревается и используется. Таким образом, энергопотери сводятся к минимуму. Кроме того, такая система обеспечивает подачу воздуха снаружи, который уже соответствует санитарным нормам. Однако если в процессе самого производства в атмосферу выделяются какие-то вредные вещества, то подобная система рециркуляции вряд ли окажется эффективной и безопасной. В этом случае придется полностью удалять весь выходящий наружу воздух.

Отметим, что при использовании местного отопления воздухом, источник тепла располагают в центре здания. В качестве последнего обычно берутся ВОА, тепловые пушки и тому подобное. Однако так можно обработать только воздух внутри, а свежие воздушные массы при этом поступать не будут.

Воздушный солнечный коллектор

Отопительные системы с использованием электроэнергии

Если размеры производственного помещения небольшие, то максимального комфорта для рабочих можно добиться с использованием электрических инфракрасных излучателей, которые, к слову, часто устанавливаются на складах. Однако главными устройствами для подобных систем все же являются так называемые тепловые завесы. Добавим, стоимость обогрева электричеством обходится предприятию примерно в 500000 рублей в сезон.

Потолочные системы

Большой популярностью сейчас пользуются потолочные отопительные системы. Причем особое лучистое отопление широко применяется не только на производственных объектах, но и в теплицах, оранжереях, и даже в жилых домах. Отличается подобный обогрева, прежде всего, тем, что нагревается не только воздух в помещении, но и пол, стены, и даже все предметы, в здании находящиеся. Отметим, и другие преимущества потолочных систем:

• длительный срок эксплуатации;
• требуется немного места для их размещения;
• оборудование весит мало, а его монтаж несложен;
• подходят для любых помещений.

Специалисты считают, что подобные системы целесообразно использовать на объектах с недостаточным использованием электроэнергии. Заметным плюсом также считается и скорость нагрева помещения. И если этот фактор играет определяющую роль, для производственного помещения лучистые панели подходят идеально.

Как правильно выбрать схему отопления

Однако, как бы ни хороши были потолочные системы лучистого отопления, для построек советского времени применить их будет проблематично. Все дело в том, что здания того времени – уже с большими теплопотерями. А потому для таких объектов нередко выбирают более экономный вариант, например, с использованием альтернативного топлива. Однако при выборе конкретной схемы следует учитывать и то, что существуют нормы СНиП для отопления производственных помещений:

• проект должен делаться с учетом затрат тепла на нагрев воздуха, оборудования и предметов, а также прочих теплопотерь; причем последние могут составлять не более 3 градусов разницы между температурой воздуха внутри и снаружи помещения;
• допустимые параметры используемого теплоносителя – 1,0 МПа давления и плюс 90 градусов температуры;
• в качестве теплоносителя преимущественно использовать воду, если нет возможности обосновать применение прочих жидкостей;
• при обогреве электроэнергией, весь объект должен отвечать соответствующим требованиям;
• как правило, лестничные площадки не отапливаются;
• газовое оборудование используется лишь тогда, когда продукты сгорания газа выводятся закрытым способом.

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:

Газовые	Если существует возможность подключиться к газопроводу, то газовое оборудование будет неплохим вариантом. Правда, следует учитывать, что цена на данный вид топлива имеет тенденцию к повышению.
Твердотопливные	Могут быть экономичным решением, однако, их эксплуатация является достаточно трудоемким процессом. Правда, некоторые модели автоматизированы, т.е. загружать топливо своими руками в топку не нужно.Однако, в любом случае, придется ухаживать за топкой и дымоходом. Поэтому, прежде чем отдать предпочтение данному типу оборудования, необходимо прикинуть все его достоинства и недостатки.
Жидкотопливный котел	Недостатком является потребность в отдельном помещении и емкости для хранения топлива. Кроме того, запас постоянно придется пополнять, что связано с дополнительными затратами на транспортировку.
Электрические	Оборудование удобное в эксплуатации, однако, имеет один недостаток – высокая стоимость эксплуатации. Поэтому его, как правило, используют только в тех случаях, когда невозможно установить другое оборудование или необходимо организовать отопление производственного помещения 70 кв метров и меньше.

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).

Организация производственного процесса – это многоплановая задача, в которой нужно учитывать все факторы. Помимо оборудования и квалифицированных работников следует уделить особое внимание поддержанию оптимальной температуры в помещении. Для этого нужно разработать системы и схемы отопления цехов своими руками: сварочного, столярного, производственного.

Выбор отопления по характеристикам помещения

Перед тем как сделать отопление цеха своими руками нужно выяснить несколько важных характеристик. Прежде всего – оптимальный температурный режим в помещении. От этого напрямую зависит выбор системы отопления.

При составлении схемы отопления столярного цеха или других производственных площадей нужно учитывать такие параметры:

• Площадь и высота потолков . Если расстояние от пола до кровли более 3 метров, то конвекционные (водяные, воздушные) системы будут неэффективны. Это объясняется большим объемом помещения;
• Теплоизоляция стен и крыши . Тепловые потери здания – это первое, что нужно учитывать при выборе. Система отопления для цеха должна быть не только эффективной, но и экономной. В таком случае лучше всего применять зональные источники тепла. Они будут поддерживать комфортный уровень температуры в определенной области помещения;
• Технологические требования оптимальной температуры в цеху . Например, отопление цеха деревообработки должно поддерживать нагрев воздуха на постоянном уровне. В противном случае это скажется на качестве продукции. Если же исходным сырьем является металл, то комфортная температура нужна только для работников.

Для проведения этого анализа потребуется изучить достоинства и недостатки каждого вида отопления. Рассмотрим наиболее эффективное отопление производственного цеха, отличающееся в зависимости от схемы и используемых компонентов.

Воздушное отопление цеха

Для больших помещений с высокими требованиями к температуре рекомендуется использовать воздушное отопление цеха. Эта система представляет собой разветвленную сеть воздушных каналов, при которым перемещаются потоки горячего воздуха. Его нагрев происходит с помощью специальной климатической установки или газового котла.

Такие системы и схемы отопления цехов своими руками применимы для сварочного, столярного, производственного помещений. Основными конструктивными элементами этой системы являются:

• Устройство забора наружного воздуха . Оно включает в себя вентиляторы и очистные фильтры;
• Далее воздушные массы по каналам попадают в зону нагрева . Это может быть электрические приборы (спиральный элемент) или газовая установка с воздушным теплообменником;
• Воздушные массы с высокой температурой движутся по каналам, которые распределяют тепло по отдельным производственным помещениям . Для регулирования уровня температуры нагрева в каждом выходном патрубке устанавливается дроссельная заслонка.

Подобная система воздушного отопления цеха имеет ряд существенных преимуществ перед стандартным. Главным из них является оптимальный нагрев помещения. Правильно расположенные воздушные каналы могут иметь направляющие элементы, которые фокусируют потоки воздуха в нужную зону цеха.

Также при дополнительной установке кондиционера эту же систему можно использовать в качестве охлаждающей. Однако такая схема отопления цеха довольно сложна в плане проектирования. Перед самостоятельной установкой нужно рассчитать мощность вентиляторов, форму и сечение воздушных каналов. Поэтому для монтажа воздушного отопления производственного цеха рекомендуется пользоваться услугами специализированных компаний.

Водяное отопление цеха

Использование традиционного водяного отопления актуально для небольших производств, площадь цехов которых не превышает 250 м². Оно нужно для постоянного поддержания температуры воздуха на оптимальном уровне по всему объему помещения. Зачастую отопление цехов деревообработки делают водяным.

Это связано с древесными отходами производства. Для их утилизации устанавливают твердотопливный котел длительного горения. Такая схема работы позволяет не только быстро, но и эффективно избавиться от древесных отходов. В дальнейшем они используются как топливо.

Однако эта схема организации отопления имеет ряд нюансов:

• Для того чтобы эффективность отопления производственного цеха была максимальной – нужно значительно увеличить площадь нагревательных приборов. Для этого используют трубы большого диаметра, которые свариваются между собой в регистры;
• Инертность. Нужно достаточно большое время для нагрева воздуха в цеху от теплоносителя;
• Невозможность быстрого изменения температуры воды в трубах.

Однако наряду с этим при монтаже водяного отопления цеха сварки можно применять систему теплого пола. Такая схема поможет уменьшить требуемую площадь отопительных приборов. Одновременно с этим уменьшится инертность системы – воздух в цеху будет нагреваться быстрее.
Во время проектирования отопления можно предусмотреть организацию горячего водоснабжения, что является важным для многих производственных процессов. Для этого нужно для отопления цеха своими руками приобрести (или сделать) теплообменный бак.

В нем энергия теплоносителя будет передаваться через змеевик воде. Это даст возможность использовать горячую воду не только в бытовых нуждах, но и для производственных процессов.

Помимо твердотопливных котлов можно устанавливать другие виды отопительного оборудования:

• Газовые котлы . Эффективны в экономическом плане, если нет дешевого твердого топлива;
• Электрические нагреватели . Их предпочтительно не использовать, так как затраты на электроэнергию будут высоки;
• Котлы, работающие на жидком топливе – дизель или отработанное машинное масло. Устанавливают в том случае, если нет газовых магистралей. Экономичны, но неудобны тем, что необходимы специальные емкости для хранения топлива.

Для применения водяных схем отопления цеха нужно правильно рассчитать мощность отопительной установки.

Стандартное соотношение 1 кВт выделяемой тепловой энергии на 10 м² площади актуально только для цеха, у которого высота потолков не превышает 3-х метров. Если же они выше, то каждый дополнительный метр это +10% к мощности котла.

Инфракрасное отопление цеха

Принцип работы инфракрасных обогревателей заключается в нагреве поверхностей за счет воздействия ИК излечения. Если система отопления сварочного цеха рассчитана на точечный обогрев определенных зон, то лучше всего использовать эти приборы. Эффективное отопление инфракрасными обогревателями для цехов следует начать с выбора нагревательных элементов. В настоящее время применяется два метода генерирования ИК излучения.

Карбоновые обогреватели

Его конструкция состоит из колбы, внутри которой расположена карбоновая спираль, и отражающего элемента. При прохождении тока по нагревательному элементу происходит его накаливание за счет высокого электрического сопротивления. В результате этого выделяются ИК излучение.

Для фокусировки тепловой энергии предусмотрен отражатель, изготавливаемый из нержавеющего железа или алюминия.

ИК электрические обогреватели могут применяться как дополнительное отопление столярного цеха. Их монтируют над теми рабочими зонами, где необходим стабильный температурный режим. К преимуществам электрических инфракрасных обогревателей можно отнести:

• Простой монтаж;
• Возможность регулирования температуры нагрева за счет изменения подаваемой мощности тока;
• Небольшие габаритные размеры.

Однако из-за большого энергопотребления отопление электрическими инфракрасными обогревателями для цехов встречается редко. Вместо них монтируют газовые модели.

Газовые ИК обогреватели

Для производственных цехов большой площадью при необходимости зонального обогрева рекомендуется применять газовые модели инфракрасных обогревателей. Их принцип работы основан на так называемом беспламенном горении смеси газа и воздуха на керамической поверхности. В результате этого формируется ИК излучение, которое фокусируется отражателем.

Для эффективного отопления инфракрасными обогревателями цехов зачастую используют потолочные модели обогревателей. Важно правильно рассчитать высоту крепления и требуемую мощность. От этих параметров будет зависеть площадь обогрева и температурный режим в этой части цеха.

Они используются в качестве системы отопления сварочного цеха, где комфортная температура нужна только для обеспечения нормальных условий рабочему персоналу. Однако при планировании такого вида обогрева нужно учитывать ряд нюансов:

• Инфракрасную систему отопления для цеха нельзя применять, если нужен нагрев воздуха во всем помещении. Обогреватели рассчитаны на локальное воздействие;
• Для минимизации расходов нужно использовать только природный магистральный газ. Сжиженный баллонный помимо дополнительной закупки обменных емкостей неудобен периодической процедурой подключения.

Но несмотря на эти недостатки, применение инфракрасного отопления для цехов деревообработки и других направлений промышленности остается оптимальным вариантом. Однако для монтажа газового отопления цеха только своими руками нужно провести ряд согласовательных мероприятий со службой газа, чтобы получить все разрешительные документы.

Как же правильно выбрать систему отопления для того или иного цеха? Нужно учитывать ее эксплуатационные параметры, расходы на приобретение оборудования и цену энергоносителя. Помните, что от эффективности отопления любого производственного цеха будет зависеть себестоимость продукции.

Если же нужен экономный вариант организации отопления столярного цеха – на видео можно увидеть нестандартные способы нагрева воздуха с использованием опилок и деревянной стружки.

Производственные помещения, цехи, склады, в связи с их просторными размерами и с учетом климатических условий России, зачастую нуждаются в решении такого актуального вопроса, как оптимальное отопление. Под словом «оптимальное» подразумевается подходяще для того или иного промышленного здания соотношение цена/надежность/комфорт.

Вот об этом мы и поговорим в нашей статье.

Вообще, создание схемы отопления производственных помещений – довольно сложное занятие. Обусловлено это тем, что каждое отдельное производственное помещение строится под конкретные технологические процессы, и имеет весьма большие размеры и высоту.

Плюс ко всему, оборудование, которое используется на производстве, иногда усложняет прокладку труб для вентиляции или отопления. Но, не смотря на это, отопление промышленных зданий – важная функция, обойтись без которой невозможно.

И вот почему:

• продуманная отопительная система обеспечивает комфортные условия труда для сотрудников и прямым образом влияет на их работоспособность;
• она защищает оборудование от переохлаждения, которое может стать причиной поломки, что в свою очередь приведет к денежным затратам на ремонт;
• на складах также должен быть соответствующий микроклимат, чтобы производимые товары сохраняли свой первоначальный вид.

Обратите внимание!
Подобрав простую, но вместе с тем надежную отопительную систему, вы снизите расходы на ее ремонт и сервисное обслуживание.
Плюс ко всему, для контроля над ней, потребуется гораздо меньше сотрудников.

Выбор отопительной системы для производственных помещений

Для отопления производственных зданий чаще всего используются центральные отопительные системы (водяная или воздушная), однако в некоторых случаях рациональнее использовать локальные обогреватели.

Но в любом случае, выбирая систему обогрева производства нужно опираться на следующие критерии:

1. Площадь и высота помещения;
2. Количество нужной теплоэнергии для поддержания оптимальной температуры;
3. Легкость отопительного оборудования в техническом обслуживании, а также его пригодность к ремонту.

А теперь давайте попробуем разобраться с положительными и отрицательными сторонами, которыми обладают упомянутые выше виды отопления производственных помещений.

Центральное водяное отопление

Источник теплового ресурса – центральная отопительная система, либо местная котельная. Состоит водяное отопление из котла, (радиаторов или конвекторов) и трубопровода. Жидкость, нагретая в котле, передается в трубы, при этом отдавая тепло отопительным приборам.

Водяное отопление производственных зданий могут быть:

1. Однотрубное – здесь регулирование температуры воды невозможно.
2. Двухтрубные – здесь регулирование температуры возможно и осуществляется благодаря термостатам и параллельно установленным радиаторам.

Что касается центрального элемента водяной системы (то есть котла), то он может быть:

• газовым;
• жидкотопливным;
• твердотопливным;
• электрическим;
• комбинированным.

Выбирать нужно исходя из возможностей. Например, если есть возможность подключения к газовой магистрали – газовый котел будет неплохим вариантом. Но учтите, что цена на данный вид топлива с каждым годом возрастает. Плюс ко всему могут случаться перебои в центральной системе газоснабжения, что никак не пойдет на пользу производственному предприятию.

Требует отдельного безопасного помещения и емкости для хранения топлива. Кроме того, придется регулярно пополнять топливные запасы, а это значит позаботиться о транспортировке, разгрузке – дополнительные затраты денежных средств, рабочих сил и времени.

Твердотопливные котлы вряд ли подойдут для обогрева производственных помещений, разве что небольших по метражу. Эксплуатация и уход за твердотопливным агрегатом – довольно трудоемкий процесс (загрузка топлива, регулярная чистка топки и дымохода от золы).

Правда, в настоящее время есть автоматизированные твердотопливные модели, в которые не нужно своими руками загружать топливо, для этого разработана специальная автоматическая система забора. Также автоматизированные модели позволяют устанавливать нужную температуру.

Однако за топкой и все же ухаживать придется. В качестве топлива здесь используются пеллеты, опилки, щепа, а при ручном закладывании еще и паленья. Хоть данный вид котлов и предполагает трудоемкую эксплуатацию, он является самым недорогим.

Электрические котлы также не лучший вариант для больших промышленных предприятий, так как затраченная электроэнергия обходится в приличную «копеечку». А вот отопление производственно помещенья 70 кв метров данным способом вполне приемлемо. Однако не забывайте, что в нашей стране, периодическое отключение электричество на несколько часов – давно привычное явление.

Что касается комбинированных котлов, то их можно назвать поистине универсальными агрегатами. Если вы выбрали водяную отопительную систему и желаете в результате получить эффективный и бесперебойный обогрев производства, то присмотритесь именно к этому варианту.

Хоть комбинированный котел и стоит в разы дороже предыдущих агрегатов, зато он дарит уникальную возможность – практически не зависеть от внешних проблем (перебои в централизованной отопительной системе, газоснабжении и электроснабжении). Такие агрегаты оборудованы двумя или большим количеством горелок, для различных видов топлива.

Вмонтированные типы горелок являются основным параметром деления комбинированных котлов на подгруппы:

• Газово-дровяной отопительный котел – можно не бояться перебоев газоснабжения и подорожания топлива;
• Газово-дизельный – обеспечит высокую мощность обогрева и комфорт в помещении большой площади;
• Газ-дизель-дрова – обладает расширенной функциональностью, но за нее приходится расплачиваться меньшим КПД и невысокой мощностью;
• Газ-дизель-электричество – весьма эффективный вариант;
• Газ-дизель-дрова-электричество – усовершенствованный агрегат. Можно сказать, обеспечивает полную независимость от возможных внешних проблем.

С котлами все понятно, теперь давайте посмотрим, подходит ли водяное отопление на производстве под те критерии выбора, которые мы обозначили изначально. Тут сразу же стоить сказать, что теплоемкость воды, по сравнению с теплоемкостью того же воздуха больше в несколько тысяч раз (при обычных показателях температур воздуха (70°C) и воды (80°C) в отопительной системе).

В таком случае, расход воды для одного и того же помещения будет в тысячи рас меньше, чем расход воздуха. А это значит, что потребуется меньше соединительных коммуникаций, что, непременно, является большим плюсом, учитывая конструкции промышленных помещений.

Обратите внимание!
Водяная система отопления позволяет контролировать температуру: так, например, можно в нерабочее время установить дежурный обогрев производства (+10°C), а в рабочее время задать более комфортную температуру.

Воздушное отопление

Данный вид – самое первое искусственное отопление помещений. Так что воздушные отопительные системы подтверждают свою эффективность уже довольно долгое время и, нужно заметить, пользуются постоянным спросом.

Все это благодаря следующим положительным сторонам:

• Воздушный обогрев предполагает отсутствие радиаторов и труб, вместо которых устанавливаются воздуховоды.
• Воздушный обогрев показывает более высокий уровень КПД по сравнению с той же водной отопительной системой.
• Воздух в данном случае нагревается равномерно, по всему объему и высоте помещения.
• Воздушную отопительную систему можно совмещать с системой приточной вентиляции и кондиционирования, что позволяет получать чистый воздух взамен нагретого.
• Нельзя не упомянуть и про регулярную смену и очистку воздуха, что благотворно сказывается на самочувствии и работоспособности сотрудников.

С целью экономии финансовых средств, лучше выбрать комбинированное воздушное производственное отопление, которое состоит из естественного и механического побуждения воздуха. Что это значит?

Под словом «естественное» подразумевается забор уже теплого воздуха из окружающей среды (теплый воздух имеется повсюду, даже когда на улице -20°C). Механическое побуждение – это когда воздуховод забирает из окружающей среды холодный воздух, нагревает его и подает в помещение.

Для обогрева большой площади воздушные системы отопления производственных помещений, пожалуй, являются наиболее рациональным вариантом. А в некоторых случаях, например, на химических предприятиях, воздушное отопление – это единственный разрешенный вид обогрева.

Инфракрасное отопление

Как отопить производственное помещение, не прибегая к традиционным способам? При помощи современных инфракрасных обогревателей. Они работают по следующему принципу: излучатели вырабатывают лучистую энергию над обогреваемой зоной и передают тепло объектам, от которых в свою очередь нагревается воздух.

Информация! Функциональность инфракрасных обогревателей можно сравнить с Солнцем, которое также с помощью инфракрасных волн нагревает земную поверхность, а уже в результате теплообмена от поверхности нагревается воздух.

Такой принцип работы исключает скопление нагретого воздуха под потолком и, как следствие, большие перепады температуры, что весьма привлекательно для отопления промышленных предприятий, так как большинство из них имеют высокие потолки.

ИК-обогреватели разделяются на следующие виды по месту установки:

• потолочные;
• напольные;
• настенные;
• переносные напольные.

По типу излучаемых волн:

• коротковолновые;
• средневолновые или светлые (их рабочая температура составляет 800°С, поэтому во время работы они излучают мягкий свет);
• длинноволновые или темные (они не излучают свет даже при своей рабочей температуре 300-400°С).

По типу потребляемой энергии:

• электрические;
• газовые;
• дизельные.

Газовые и дизельные инфракрасные системы более выгодны и их КПД составляет 85-92%. Однако они сжигают кислород и изменяют влажность в воздухе.

По типу нагревательного элемента:

• Галогенные – единственный недостаток заключается в том, что при падении или сильного удара вакуумная трубка может разбиться;
• Карбоновые – основной нагревательный элемент выполнен из карбонового волокна и помещен в стеклянную трубку. Самый большой плюс по сравнению с остальными ИК-устройствами – это меньшее потребление энергии (примерно в 2,5 раза). При падении или сильном ударе возможна поломка кварцевой трубки.
• Теновые ;
• Керамические – нагревательный элемент выполнен из керамических плиток, собранных в один рефлектор.
  Принцип работы заключается в беспламенном сгорании газо-воздушной смеси внутри керамической плитки, в результате чего она нагревается и передает тепло окружающим поверхностям, предметам, людям.

ИК-обогреватели чаще всего применяются для отопления:

• промышленных помещений;
• торговых и спортивных сооружений;
• складов;
• цехов;
• заводов;
• теплиц, оранжерей;
• животноводческих ферм;
• частных и многоквартирных домов.

Плюсы инфракрасного отопления:

1. В первую очередь, нужно заметить, что ИК-обогреватели – единственный вид приборов, позволяющих осуществлять зональный или точечный обогрев. Таким образом, в разных частях производственного помещения можно поддерживать различный температурный режим. Зональный обогрев можно использовать для нагрева рабочих мест, деталей на конвейере, двигателей в автомобиле, молодняка на животноводческих фермах и т.п.
2. Как уже говорилось выше, ИК-обогреватели нагревают поверхности, предметы и людей, но не затрагивают сам воздух. Получается, что циркуляция воздушных масс отсутствует, а значит, нет потери тепла и сквозняков и, как следствие, меньше простудных заболеваний и аллергических реакций.
3. Малая инерционность инфракрасных обогревателей позволяет ощущать эффект их действия сразу же после запуска, без предварительного нагрева помещения.
4. Инфракрасное отопление очень экономично, что обусловлено высоким КПД и низким потреблением электроэнергии (до 45% меньше энергии, чем при традиционных способах). Наверное, не нужно объяснять, что это существенно снижает финансовые затраты предприятия и быстро окупает все вложенные в инфракрасное отопление средства.
5. ИК-обогреватели долговечны, имеют малый вес, занимают мало места, их легко монтировать (к каждому изделию прилагается подробная инструкция по установке) и они практически не требуют технического обслуживания во время эксплуатации.
6. Инфракрасные обогреватели – это единственный вид отопительных приборов, при помощи которых можно осуществлять эффективный местный обогрев (то есть, не прибегая к централизованным системам отопления).

В заключение

Напоследок, хотелось бы предложить ознакомиться с фото-таблицей, где указана удельная отопительная характеристика производственных зданий.

Мы рассмотрели основные виды отопления производственных помещений. Какой будет самым оптимальным в вашем случае – решать только вам. А мы надеемся, что данная статья стала полезной для вас. Дополнительную информацию по этой теме вы найдете в специально подобранном видео материале.