Přehled průmyslových topných systémů: kotle, radiátory, čerpadla, infrazářiče

O otázce organizace vytápění průmyslových zařízení se rozhoduje ve fázi jejich návrhu. To bere v úvahu všechny možné faktory vlivu - vnější i vnitřní. Určují výběr optimálního schématu s přihlédnutím k minimalizaci nákladů a pozitivnímu vlivu na výrobní proces. Z jakých prvků se skládají průmyslové topné systémy: kotle, radiátory, čerpadla nebo jiná přídavná zařízení?

Požadavky na organizaci průmyslového vytápění

Při vytváření systému pro udržování požadovaného teplotního režimu ve výrobních zařízeních jsou povinně dodržovány současné normy. Většina z nich je popsána v SP 2.2.1.1312-03... Podle tohoto dokumentu jsou vybrány průmyslové topné baterie, kotle a další prvky systému.

Prvním krokem je určení typu topného systému. V současné době existují 2 typy - zonální a obecné. První je určen pro bodové udržování teplotního režimu. Nejčastěji se jedná o infračervené průmyslové topné systémy. Vyznačují se ekonomickým provozem a schopností rychle nastavit stupeň ohřevu.

Pokud je nutné udržovat úroveň teploty v celém objemu místnosti, nejlepší možností by byla instalace potrubního okruhu. Může to být průmyslové plynové topení, elektrické nebo kotle na tuhá paliva. Při výběru konkrétního schématu jsou navíc brány v úvahu následující faktory:

• Vlastnosti výrobního procesu... Zejména optimální úroveň teploty a možnost její rychlé regulace;
• Tepelné ztráty budovy... Není vždy možné provést účinnou izolaci. V tomto případě je nejlepší instalovat zónové průmyslové ohřívání vzduchu;
• Náklady na energii... Ve větší míře se jedná o plánované výrobní náklady, které nakonec ovlivní výrobní náklady;
• Náklady na zařízení, komponenty a mzdové náklady na jejich instalaci... Podle tohoto parametru jsou nejúčinnější infračervené a vzduchové vytápění průmyslových prostor.

Chcete-li určit nejlepší možnost, musíte provést spoustu výpočtů. Existují však již známé „plusy“ a „minusy“ charakteristické pro určité systémy.

SP 2.2.1.1312-03 neposkytuje doporučení ohledně výběru konkrétního topného systému. Tento regulační dokument popisuje povinné požadavky na teplotní režim vytápění a větrání.

Průmyslové prvky ohřevu teplé vody

Tento systém bude nejlepší volbou, pokud potřebujete udržovat pohodlnou úroveň teploty na celé nebo velké ploše výrobní místnosti. Je to podobné jako u autonomního systému vytápění, s výjimkou některých nuancí. Hlavní je dlouhá délka přepravního potrubí pro kotle na chladicí kapalinu a průmyslové plynové topení nebo jejich analogy pracující na jiný druh paliva.

Existují dva typy ohřevu vody v průmyslové budově - autonomní a připojení k topnému potrubí.V případě posledně jmenovaného je nutně uspořádána výtahová jednotka, která snižuje odečty teploty chladicí kapaliny a jejího tlaku na normální hodnotu.

Pro autonomní systém se používají průmyslové topné kotle. Liší se nejen výkonem, ale také typem použitého nosiče energie. Zvláštní pozornost je také věnována konstrukci radiátorů. Specifičnost spočívá v tom, že pro průmyslové objekty s malou (do 200 m²) a střední (do 500 m²) plochou s výškou stropu do 3 m je nutné zajistit maximální přenos tepla. K tomu musí mít průmyslové konvektory pro ohřev teplé vody velkou plochu.

Co může nahradit drahé průmyslové radiátory? Nejlepší možností je registrace výroby. Jsou to trubky o průměru 50 mm nebo více, propojené propojkami pro cirkulaci vody.

Provozní vlastnosti těchto prvků jsou následující:

• Zvýšení koncentrace chladicí kapaliny v určité části systému, což vede ke zvýšení přenosu tepla;
• Možnost vlastní výroby;
• Zvýšení hydrodynamického zatížení, které je kompenzováno instalací čerpacího zařízení s vyšším výkonem.

Rozhodujícím rozdílem mezi registry a průmyslovými konvektory pro ohřev teplé vody je absence desek pro výměnu tepla. Jsou navrženy tak, aby lépe přenášely tepelnou energii z povrchu trubky radiátoru do místnosti. Jejich vlastní výroba bez použití speciálního vybavení je velmi problematická. Proto jsou průmyslové elektrické topné kotle vybaveny podobnými prvky.

Tovární radiátory pro průmyslové budovy s deskami výměníku tepla mají vyšší odvod tepla. Současně jsou ale jejich náklady výrazně vyšší než náklady na topné registry.

Průmyslové plynové topné kotle

Jedním z rozdílů mezi průmyslovými modely plynových kotlů je typ hořáku. Strukturálně je to matice skládající se z několika zdrojů tepelné energie.

Topné radiátory pro průmyslové objekty tak dostávají horký nosič tepla s nejvyšší možnou teplotou. V tomto ohledu je spalovací komora v průmyslových plynových topných kotlech mnohem větší než u domácích kotlů. To umožňuje zvýšit jmenovitý výkon zařízení.

Zásadním rozdílem ve výběru zařízení je typ použitého plynu:

• Zemní plyn... Chcete-li to provést, musíte se připojit k centrální dálnici. Zařízení je vybíráno s ohledem na jeho vlastnosti - množství přiváděného plynu, jeho tlak;
• Zkapalněný plyn... Je to relevantní pro vytvoření plně autonomních topných systémů pro průmyslová zařízení. Jako skladiště se používají speciální kontejnery - nádrže na plyn. I přes zvýšené počáteční náklady má vytápění zkapalněným plynem jasné finanční výhody oproti podobným elektrickým nebo pevným palivům.

Pro všechny typy plynových zařízení lze použít průmyslové topné baterie. Je důležité, aby odpovídaly zvolenému teplotnímu režimu.

Ve většině případů se k organizaci průmyslového plynového vytápění používají modely s jedním okruhem. Pokud je nutné provést dodatečný přívod teplé vody, instalují nepřímé topné nádrže (akumulátory tepla) připojené k síti.

Důležitým bodem při výběru plynového kotle je možnost výměny hořáku. Můžete tedy zvýšit jeho jmenovitý výkon, aniž byste museli kupovat zbytek komponent - skříň, výměník tepla.

Kondenzační plynové kotle mají nejvyšší index účinnosti. Ale jejich cena je o 45-50% vyšší než u klasických.

Průmyslové elektrické topné kotle

Při absenci možnosti připojení k plynovodu nebo uspořádání skladovacího systému pro zkapalněné palivo je jedinou možností elektrické vytápění. I přes nejvyšší finanční náklady na údržbu (náklady na energii) má instalace průmyslových elektrických topných kotlů řadu výhod. Nejprve zahrnují nízkou setrvačnost zařízení. Na rozdíl od plynových protějšků se úroveň ohřevu topného tělesa nastavuje rychle. Při instalaci dalšího ovládacího zařízení bude funkční změna stupně ohřevu chladicí kapaliny dodávané do průmyslových konvektorů pro ohřev vody. To povede k nižším provozním nákladům.

Kromě tohoto faktoru je třeba vzít v úvahu následující specifické provozní body elektrických kotlů:

• Žádný komín... To znamená, že kotel nebude připevněn ke komínu, jako protějšky na plyn nebo na tuhá paliva;
• Mírnější požadavky na uspořádání kotelny... Hlavní podmínkou je správně provedená zemnící smyčka a vybrané elektrické vedení;
• Při instalaci multi-tarifního měřiče a akumulátoru tepla můžete chladit chladicí kapalinu v nocimě, když jsou sazby minimální.

Během předběžného výpočtu vytápění průmyslové budovy je třeba vzít v úvahu, že počáteční náklady na elektrický kotel budou o 20 až 25% nižší než u podobného plynového kotle.

Jedním z určujících faktorů je dostupnost čerpacího zařízení a expanzní nádrže v konfiguraci. U modelů, jejichž výkon přesahuje 130 kW, to často není součástí konstrukce.

Při výběru elektrického kotle je nutné analyzovat jeho udržovatelnost. Zejména možná výměna topného tělesa.

Průmyslové vytápění vzduchem

Inženýři se často potýkají s obtížným úkolem organizovat mikroklima ve výrobní oblasti - vytvořit optimální systém vytápění v kombinaci s účinným větráním. To platí pro průmyslová odvětví jako chemický, potravinářský a dřevozpracující. V tomto případě je nejlepší možností spojit dva systémy do jednoho. To bude vyžadovat instalaci průmyslového ohřevu vzduchu.

Nejčastěji se vyrábí zonálně - topení neprobíhá v celém objemu místnosti, ale pouze na pracovištích. Takové schéma poskytuje několik výhod - úsporu energie, minimalizaci nákladů na uspořádání systému a využití dálnic pro klimatizaci nebo jako digestoře.

Na rozdíl od průmyslových topných kotlů je hlavním pracovním prvkem vzduchu klimatický systém, který kombinuje několik funkcí. Mezi ně patří přívod ohřátého vzduchu ke spotřebiteli a výměna vzduchu v pracovní místnosti.

Pro ohřev vzduchu v průmyslových objektech jsou nutné následující prvky:

• Jednotka pro ohřev vzduchu... Může být součástí klimatického systému;
• Kanály pro dopravu ohřátého vzduchu... Jsou vyrobeny z pozinkované nebo nerezové (což je vzácné) oceli;
• Vzduchové tlumiče s lamelami... Umožňuje vám soustředit proudění vzduchu do určité oblasti výrobní místnosti;
• Potrubí pro přívod vzduchu pro opětovné použití vzduchových hmot a jejich čisticí systém... Volitelné, ale mimořádně efektivní doplnění. Umožňuje snížit náklady, zejména v zimě.

Je pozoruhodné, že instalace průmyslového vzduchového vytápění žádným způsobem neovlivňuje uspořádání zařízení a obecnou organizaci výrobního procesu. Na rozdíl od topných těles pro průmyslové objekty je umístěn v horní části místnosti ve výšce 2 metry nebo více.

Při výpočtu nákladů na ohřev vzduchu v průmyslových budovách představují většinu nákladů tepelná čerpadla. Jejich hlavní charakteristikou je objemový průtok. To je také bráno v úvahu při výpočtu topného systému průmyslové budovy. Průměrné náklady na vybavení místnosti o rozloze až 600 m² jsou 700-750 tisíc rublů.

Aby se snížily tepelné ztráty, lze nad dveře instalovat tepelné vzduchové clony.

Průmyslové infračervené vytápění

Alternativním způsobem organizace vytápění je instalace infračervených ohřívačů. Generují tepelné vlny v infračerveném rozsahu, neohřívají vzduch, ale povrch předmětů, které spadají do oblasti jejich práce.

Z tohoto důvodu při výpočtu infračervených průmyslových topných systémů nemůžete vzít v úvahu velikost místnosti. Je důležité znát pouze tepelné ztráty budovy a správně rozložit topná tělesa na pracovní plochy. V mnoha ohledech je tento typ vytápění podobný vytápění vzduchu v průmyslových dílnách a prostorách. Ale na rozdíl od toho existuje jeden podstatný rozdíl - není třeba instalovat potrubí nebo vzduchové potrubí. To vám umožní provést zonální vytápění místnosti bez instalace prvků podobných průmyslovým konvektorům na ohřev vody.

Existují dva typy infračerveného ohřevu - elektrické (filmové nebo pomocí topných uhlíkových spirál) a plynové. Protože pro efektivní vytápění je zapotřebí velké množství tepelné energie, jsou plynové modely instalovány nejčastěji v dílnách. V tomto případě je dosaženo maximálního výsledku.

Plynové průmyslové vytápění má následující vlastnosti:

• Schopnost regulovat výkon každého zařízení samostatně;
• Oblast šíření infračerveného záření závisí na ploše reflektoru. Když se zvýší, rychlost ohřevu se sníží;
• Může být použit jako přídavný v případě systému s průmyslovým plynovým topným kotlem.

Při navrhování je však třeba vzít v úvahu přímou závislost instalační výšky ohřívače na oblasti jeho provozu. Ve značné vzdálenosti od objektu (přes 4 metry) je infračervené záření rozptýleno. To snižuje účinnost infračerveného průmyslového vytápění.

Na rozdíl od průmyslových topných těles se povrch infračervených ohřívačů ohřívá pouze v zóně reflektoru. Jedná se o nejlevnější prvek v designu, který můžete sami vyměnit.

Převážná většina infračervených plynových ohřívačů pracuje pouze na zemní plyn.

Jak se provádí výpočet průmyslového topného systému

Efektivita, primární a fixní náklady na jeho organizaci budou záviset na správně provedeném výpočtu vytápění průmyslové budovy. Důležitým bodem je počáteční volba typu topného systému - vody, vzduchu nebo infračerveného záření. Na základě toho je vybrána optimální sada zařízení a komponent a také způsob jejich instalace.

Co je třeba vzít v úvahu při výběru průmyslového topného kotle a dalších komponent systému:

• Tepelné ztráty v budově... Jsou to oni, kdo do značné míry určí plánovanou kapacitu zařízení - kotel, infračervený ohřívač nebo tepelnou clonu;
• Objem místnosti a umístění oken a dveří... Je důležité zvolit místo instalace průmyslových topných baterií;
• Typ nosiče energie... Pro instalaci průmyslových elektrických kotlů do topného systému je nutné, aby výkon vstupního elektrického vedení odpovídal parametru zařízení.

To jsou jen základní parametry požadované pro výpočet topného systému průmyslové budovy. Důležitý je také typ výroby a pracovní podmínky. Proto se topné systémy počítají s přihlédnutím k provozním charakteristikám budovy a technologii samotné výroby.

Je třeba si uvědomit, že všechny průmyslové topné systémy, včetně kotlů, radiátorů, čerpadel, musí odpovídat projektovaným parametrům. Stanoví se až po provedení všech výpočtů.

Ve videu se můžete seznámit se specifiky vytápění velkých místností.