Поиск оптимального варианта технического решения отопления производственных помещений.
Рассмотрим, возможные на сегодняшний день, варианты решения отопления производственных помещений. Сразу 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).
Итак, возможные варианты.
1) Конвективное отопление.
Относительно его употребляют еще термин «радиаторное», хотя в качестве отопительных приборов могут использоваться не только радиаторы, но и любые другие приборы: конвекторы, регистры из гладких либо ребристых труб и т. д. На сегодняшний день это капитальные наименьшие 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 = + 5ºС 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 либо 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. Так же 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 ºС); • 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 тепло потерь здания плюс инфильтрация и рассчитаны 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 уже известна 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 инфракрасными, т. называемыми «Светлыми» излучателями работающими на газе. Основным элементом этого излучателя есть горелка, состоящая из разветвленной керамической поверхности, на которой непосредственно и происходит горение. Температура на поверхности горелки достигает 900 ºС. Она раскаляется до белого цвета и является источником самого жесткого (интенсивного) излучения, которое применяется в методике лучистого отопления. Так же эти излучатели имеют, при своей небольшой стоимости, и другой недостаток: продукты сгорания попадают в обслуживающее помещение. Поэтому спектр их применения довольно мал – это помещения большой высоты, отсутствием в непосредственной близости от излучателей, механизмов, площадок обслуживания и т.д., а так же наличием достаточного воздухообмена, желательно естественной вентиляции. 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 ºС, излучение от них является более мягким (менее интенсивным), что расширяет спектр их применения. Но наиболее широкий спектр применения имеют подвесные излучающие панели, работающие на теплоносителе «Пар - Вода». Поскольку для работы этих панелей используется промежуточный теплоноситель, они могут использоваться во всех видах производственных помещений в т.ч. и в тех, в которых нельзя использовать газотехническое оборудование, в категорийных помещениях. Конструктивно они выполнены из алюминиевого листа, отопительных труб и теплоизоляции. Температура теплоносителя – воды от 60ºС до 120ºС, пар от 100 ºС до 200ºС. При использовании приборов лучистого отопления в помещении поддерживается пониженная температура внутреннего воздуха на 2-4ºС 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 быструю возможность перехода системы из дежурного режима отопления к комфортным условиям. 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. Также можно использовать возможность зонирования обслуживаемого помещения и выделения фиксированных рабочих мест. Например, рабочие места кассиров в супермаркетах. Фактором, существенно уменьшающим эффективность лучистого отопления, являются загрязнение воздуха помещения различными вредными выделениями: например, сварочный аэрозоль либо другие виды пыли. Поэтому использование лучистого отопления в производственных цехах с существенными технологическими выделениями аэрозолей и пыли возможно лишь в комплекте с местной вытяжной вентиляцией. Тем более, что современные технологии позволяют удаляемый воздух фильтровать и возвращать в рабочую зону цеха не выбрасывая его в атмосферу, экономя таким образом энергию на обогрев приточного воздуха. Хотелось бы отметить тот факт, что само лучистое отопление, как процесс, наоборот препятствует пылевыделению и переносу загрязнения в отличии от конвективных воздушных потоков либо струй воздушного отопления.
В продолжении статьи будут затронуты вопросы природы лучистого отопления. Приведены сравнительные характеристики эксплуатационных затрат и капитальных вложений по различным системам отопления. Показана необходимость комплексного решения и подхода к отоплению, вентиляции и, при необходимости, кондиционирования производственных зданий.
