XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Ключевую роль при проектировании промышленных объектов, как правило, играют инженерные сети, такие как – теплоснабжение, газоснабжение, канализация и др. Задача отопления производственного помещения, цеха или завода неизбежно встает перед любым собственником или службой эксплуатации практически в любой точке России. Рациональный выбор системы отопления на промышленном предприятии на этапе строительства или при реконструкции позволяет избежать многих проблем в будущем при эксплуатации здания, так же позволяет сэкономить бюджет организации. Для промышленного производства выделяют несколько основных вариантов систем отопления цеха:

- общая вентиляционно-отопительная система;

- конвекционная система обогрева (радиаторы или стальные регистры);

- лучистая система отопления;

- отопление мобильными тепловыми пушками - газовыми, электрическими и т.п.;

- система стационарных воздухонагревателей или тепловых шкафов;

- система теплых полов;

- воздушное отопление водяными тепловентиляторами или аппаратами воздушного отопления.

Общая вентиляционно-отопительная система.

Общая вентиляционно-отопительная система – это классическая система воздушного отопления. Происходит забор воздуха из помещения и по системе воздуховодов поступает в камеру, где происходит смешивание его со свежим воздухом с улицы. Воздух поступает на водяной или электрический калорифер-подогреватель, где осуществляется его нагрев до установленной температуры. После этого подогретый воздух по системе воздуховодов снова возвращается в помещение.

Достоинства:

- совмещение в одной системе отопления и вентиляции;

- эффективность системы;

- пожаробезопасность данной системы, так как высокотемпературные элементы системы вынесены за пределы рабочей зоны.

Недостатки:

- затраты на реализацию проекта, выгода возможна только при наличии механической вентиляции;

- трудоемкость монтажа;

- нерациональность использования помещения.

Конвекционная система обогрева (радиаторы или стальные регистры)

Отопление основывается на проектировании либо радиаторов, либо регистров из гладких стальных труб.

Достоинства:

- относительно низкая цена оборудования и материалов;

Недостатки:

- низкая эффективность системы;

- нерациональное заграждение отопительными регистрами поверхностей стен у пола;

- максимальная инерционность системы.

Исходя из ранее упомянутых факторов, можно сделать вывод, что при огромных эксплуатационных расходах, помещения останутся холодными.

Лучистая система отопления.

Принцип действия лучистой системы отопления заключается в нагревании предметов лучистой энергией, а предметы передают накопленное тепло воздуху в помещение.

Достоинства:

- быстрый нагрев помещения;

- высокая сопротивляемость скачкам напряжения, что немаловажно для частного сектора, находящегося за пределами крупных городов;

- не сушит воздух;

- легкость монтажа – не требуется специальных навыков и инструментов;

- высокоэкономичность.

Недостатки:

- сложность совмещения потолочных моделей со стилем интерьера. Менее всего они приспособлены для установки в помещениях, где выбран классический стиль;

- необходимость предварительного проектирования такой системы отопления для грамотного распределения тепла в помещении;

- определенная высота установки.

Отопление мобильными тепловыми пушками (газовыми, электрическими).

Основу инфракрасной системы обогрева составляют инфракрасные нагреватели. Принцип действия основан на том, что энергия сжигаемого газа или электричества преобразуется в энергию теплового излучения.

Достоинства:

- размещение оборудования в определенном месте и направление тепла в нужную зону.

Недостатки:

- нагретые до высоких температур излучающие поверхности, находятся непосредственно в отапливаемом помещении, что может привести к пожару;

- излучатели, работающие на природном газе, требуют сложной и разветвлённой системы газоснабжения, что приводит к удорожанию проекта;

- выжигание кислорода в помещении за счет работы газового оборудования, как следствие, приводит к необходимости проветривания;

- излучатели, работающие на электричестве, потребляют много дорогостоящей электроэнергии.

Излучатели эффективны только тогда, когда в большом объемном помещении нужно точечно прогреть несколько локальных рабочих.

Система стационарных воздухонагревателей или тепловых шкафов.

Тепловые шкафы можно представить как огромные стационарные тепловые пушки. Основным отличием является система отвода продуктов сгорания и возможность использования горелок на разных видах топлива.

Достоинства:

- возможность использовать относительно недорогой природный газ.

Недостатки:

- вредные выхлопы в помещения;

- сложность проектирования системы газоснабжения, что приводит к удорожанию в целом.

Система теплых полов.

Данная система применяется при строительстве новых объектов и при установленном тепловом насосе.

Достоинства:

- отсутствие нагромождений видимых трубопроводов, равномерный прогрев помещений, отсутствие высокой подвижности воздуха.

Недостатки:

- сложность проектирования;

- высокая стоимость внедрения.

Воздушное отопление водяными тепловентиляторами или аппаратами воздушного отопления.

Принцип действия данного прибора заключается в прокачивании воздуха вентилятором через водяной теплообменник-радиатор. Горячий теплоноситель от системы водяного отопления проходят через теплообменник. Монтируют агрегат на высоте 4-6 м от пола. Воздушный поток на выходе из аппарата становится прогретым и обладает определенной скоростью, чтобы не уходить к потолку, а направляться вниз, в зону комфорта.

Достоинства:

- малое электропотребление;

- относительно низкая стоимость оборудования;

- простой и быстрый монтаж;

- расположение аппаратов в верхней части помещения, что увеличивает свободное пространство в рабочей части;

- не сжигает кислород в помещении.

Каждый из перечисленных способов отопления имеет свои недостатки и достоинства. Выбирать оптимальный из способов надо на основании технологических процессов, которые проводятся в конкретном цехе.

Литература:

Мачкаши А., Банхиди Л. Лучистое отопление/ Пер. с венг. В. М. Беляева; Под ред. В. Н. Богословского и Л. М. Махова. — М.: Стройиздат, 1985.

Готулева Ю.В., Соловьев М.О. Газоснабжение котельной установки для теплоснабжения школы // «Студенческий научный форум» VII Международная студенческая электронная научная конференция. - Москва, 2015.

Петриков С. А., Хованов Н.Н. Прогрессивные способы интенсификации теплообмена в отопительных котлах // Промышленная энергетика. 2003. № 12. С. 18 - 22.

Государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года» / Распоряжение Правительства РФ от 27.12.2010 № 2446-р // www.consultant.ru

Код для цитирования: Скопировать