Як опалити підприємство

Як опалити підприємство

Пристрій системи теплопостачання у виробничих приміщеннях промислових компаній вважається дуже складний завданням, що вимагає негайно нестандартних рішень. Причин тут можна іменувати декілька.

По-1-х, виробничі будівлі завжди дуже специфічні з точки зору конструктивних особливостей, тому що створюються під певні технологічні процеси і обладнання. Іншими словами в стандартні схеми і рішення завжди доводиться заносити значні корективи. По-2-х, площа цехів часто становить тисячі і навіть десятки тисяч квадратних метрів, а їх висота домагається 14-18 метрів і більше. Також часто технологічні умови вимагають створення в межах одного цеху декількох зон з різним температурним режимом. І, що важливо, у виробничих приміщеннях повинні обов'язково дотримуватися жорсткі нормативи з промислової санітарії, вибухо-і пожежобезпеки.

Необхідно відзначити, що в останні роки, у зв'язку з постійним зростанням цін на енергоносії, витрати на опалення стали все серйозніше впливати на собівартість продукції, а значить, і на конкурентоспроможність компаній. Звідси випливає завдання не просто забезпечити комфортабельний температурний режим, але зробити це невтратну для бюджету підприємства. Більш того, впровадження енергоефективних технологій опалення стає одним з важливих методів скорочення витрат.

Усі зазначені вище причини пред'являють суворі і негайно суперечливі вимоги до застосовуваних технічних рішень для організації систем теплопостачання компаній. Ми розглянемо основні наявні підходи до опалення промислових приміщень, проведемо аналіз їх ефективності, порівняємо плюси і мінуси і рамки застосовності.

Велика кількість підходів

У процесі проектування системи опалення промислових приміщень слід відповісти на ряд питань, від яких залежатимуть ймовірні технічні рішення. Спочатку, скільки потрібно теплоенергії для підтримки застосовної температури в певному будинку? Відповіддю на це питання є теплотехнічний розрахунок.

Методика розрахунку потужності опалювальної системи враховує розміри опалювальних приміщень, термоопір огороджувальних конструкцій, певні кліматичні умови місцевості (малі температури самої прохолодною п'ятиденки опалювального періоду), також розміщення будови відносно рози вітрів. Так як промислові цехи займають площі в сотні і тисячі квадратних метрів, то і розрахункова потужність системи опалення може становити сотки кв і більше. Наприклад, в кліматичних умовах середньої смуги Росії для виробничого комплексу із загальним обсягом опалювальним приміщень 165 тис. куб. м (висота приміщень – від 12 до 17 м) розрахункова термічна потужність системи становить близько 2 МВт.

Зрозуміло, що така кількість теплоенергії може забезпечити централізоване джерело (велика ТЕЦ), або власна міні-котельня. Важливою перевагою автономних джерел тепла є можливість оперативно реагувати на зміну зовнішньої температури, що практично неможливо в умовах централізованого опалення. Так що в сучасних умовах децентралізація теплопостачання і впровадження автономних котелень стають одним з діючих методів скорочення витрат підприємства.

Інший більш принципове питання, яке належить вирішити, – який тип опалення більш ефективний у даному конкретному випадку. Таких типів, можна виділити три: повітряне, водяне і променисте (інфрачервоне). Які їх особливості?

Повітряне опалення

Цей тип опалення є одним з найбільш поширених методів підтримки застосовної температури для виробничих приміщень. Принцип його дії простий. Повітря гріється на теплогенераторі або водяному калорифері (наприклад, таких виробників, як Apen або Kroll) і по воздуховодам направляється в отопляемую зону. Поширення повітря по приміщенню здійснюється за допомогою розподільних головок або у вигляді направлених струменів від вентиляторів. В якості портативного варіанту використовуються різного роду термічні гармати, які можна переміщати по цеху при необхідності.

Такий тип опалення просто поєднується з припливними системами вентиляції і кондиціонування і дозволяє обігріти приміщення дуже величезних обсягів. Досить сказати, що системи повітряного опалення використовуються не тільки лише для промислових цехів, та й для складських комплексів, прихованих спортивних споруд. До того ж з міркувань пожежної безпеки на ряді виробництв (наприклад, хім і т.п.) це єдино дозволений тип опалення.

Але є у нього і ряд серйозних недоліків. Так, через низьку теплоємності повітря (вчетверо менше, ніж у води), для підтримки застосовної температури у величезних приміщеннях потрібні масивні вентилятори з продуктивністю до декількох тисяч кубометрів на годину. А їх застосування неодноразово збільшує витрати на електроенергію.

Принципово і те, що при такій системі багато енергії витрачається непродуктивно, тому що тепле повітря рухається вгору. Перепад температур в приміщеннях, обладнаних повітряними системами опалення, становить 2,5 ° С на метр висоти. Це означає, що в будівлі висотою 12 м при середній температурі в робочій зоні 15 ° С повітря під дахом виявляється нагрітим до 40 ° С. Це призводить до різкого зростання тепловтрат через зовнішні обгородження, верхні перекриття, стінки, світлові просвіти.

Водяне опалення

У загальному вигляді водяне опалення складається з теплогенератора-котла, системи трубопроводів і опалювальних пристроїв (конвекторів або радіаторів). Вода, що нагрівається в котлі, за допомогою циркуляційного насоса гонется через систему труб і дає тепло в опалювальних пристроях. При застосуванні двухтрубной схеми розводки і терморегуляторів є можливість регулювати тепловіддачу на кожному певному радіаторі. Є тепло доставляється адресно саме в ті зони промислового будівлі або приміщення, де воно потрібно.

Важливим компонентом таких водяних систем є опалювальний котел. Залежно від виду застосовуваного пального він може бути жидкотопливной, твердопаливним, газовим або електронним. Більш економними і дієвими числяться газові котли, але теплогенератори на дизельному пальному також все ще користуються в нашій країні популярністю – в тих місцевостях, де з якихось причин немає магістрального газу.

Розвиток сучасних опалювальних котлів триває в напрямку більш дієвого використання пального. У поточний час самої досконалою є конденсаційна розробка, розроблена для газових котлів. Вона дозволяє утилізувати теплоту водяної пари, що містяться в газах, що відходять, і тим значно підвищити ККД теплогенератора (до 109% за стандартною методикою розрахунків по нижчій теплоті згоряння пального). Для цього в конструкції конденсаційного котла передбачено особливий теплообмінник, в якому відбувається охолодження димових газів, і а саме, водяної пари, що утворюється при згоранні газу, до температури «точки роси». При всьому цьому фазовому переході і відбувається додаткове виділення енергії. У цілому, на думку експертів компанії ARISTON (MTS Group), світового фаворита в області виробництва опалювального і водогрійного обладнання, впровадження конденсаційної технології дозволяє на третя частина знизити споживання газу.

Ще більш поліпшити витрата пального допомагають автоматичні системи управління та контролю роботи котельного обладнання. Наприклад, в промислових конденсаційних котлах RENDAMAX (MTS Group) потужністю до 1200 кВт інтегрована газовий пальник має плавне електричне регулювання. Завдяки цьому термічну потужність котла можна точно підлаштувати під потрібне теплоспоживання, що дозволяє знизити невиробничі витрати. А виготовленням газоповітряної консистенції і контролем горіння в цих котлах управляє електрична система спалювання, автоматом вибирає кращий робочий режим котла. Це дозволяє поліпшити витрата газу і досягти значного зниження рівня викидів оксидів азоту і чадного газу. Не рахуючи збільшення економічності обладнання та безпеки експлуатації, автоматика зменшує вплив так званого «людського фактора» – некваліфікованого втручання, здатного привести до нештатних ситуацій.

У міру потреби зростання термічний потужності сучасні котли можуть працювати в каскадному підключенні. Є кілька теплогенераторів встановлені в одній системі і включаються один за одним в міру зростання потреби в теплі. Наприклад, вже згадані конденсаційні котли RENDAMAX забезпечуються вузлом автоматичного управління каскадом (до 8 котлів) і системою контролю для погодо-залежного регулювання. У більшості випадків це виявляється більш економним рішенням, ніж встановлювати один котел великої потужності.

Лучисте опалення

В якості кандидатури звичайним конвективним схемам опалення, описаним вище, найближчим часом пропонуються різного роду технології променистого опалення. Підігрів приміщень тут досягається за допомогою потоку променистої енергії інфрачервоного (термічного) діапазону від випромінювачів, розташованих безпосередньо над зоною. При використанні такого типу опалення приріст температури по висоті складає близько 0,3 o С на метр і при всьому цьому відсутній ефект перегріву вищої частини приміщень. Це, у свою чергу, веде до зниження витрат на опалення (до 30-40%). У числі інших безперечних плюсів променистого опалення – великі можливості для регуляції і мала інерційність.

Один з варіантів променистого опалення – з впровадженням електронних інфрачервоних нагрівачів. Головним їх елементом є тен, який гріється до 250oС (тому цей тип випромінювачів називається «світлим»). При такій температурі 90% енергії перетвориться в потік термічних променів, а 10% йде на прямий нагрів повітря. Але, при всій економічності цього способу, витрати на електрику для такого роду пристроїв виявляються негайно дуже значні.

Іншим варіантом променистого опалення є так звані «темні» інфрачервоні випромінювачі. Вони отримали цю назву завдяки тому, що їх поверхня не гріється до настільки великих температур, як у електронних пристроїв. Такі випромінювачі є системою порожнистих труб, по яких рухаються спекотні гази, пар або вода. У цілому, дані прилади дозволяють досягати найвищого ступеня термічного комфорту в робочих зонах і можуть вживатися комбіновано з класичними системами опалення.

При існуючому різноманітті технічних здібностей для опалення промислових будівель принципово підібрати більш дієвий та економічно прибутковий варіант. Ясно, що єдино вірного рішення тут не існує – у кожному випадку доводиться врахувати величезну кількість причин і обмежень. Але зрозуміло, що впровадження сучасних енергоефективних технологій і засобів автоматизації опалювального обладнання дозволяє досягти значимої економії енергоресурсів.

Джерело: gradostroitel.com.ua


MAXCACHE: 0.49MB/0.00085 sec