Übersicht über industrielle Heizsysteme: Kessel, Heizkörper, Pumpen, IR-Heizungen

Das Problem der Organisation der Heizung von Industrieanlagen wird bereits in der Entwurfsphase gelöst. In diesem Fall werden alle möglichen Einflussfaktoren berücksichtigt - sowohl externe als auch interne. Sie bestimmen die Wahl des optimalen Schemas unter Berücksichtigung der Kostenminimierung und einer positiven Auswirkung auf den Produktionsprozess. Aus welchen Elementen bestehen industrielle Heizsysteme: Kessel, Heizkörper, Pumpen oder andere Zusatzgeräte?

Anforderungen an die industrielle Heizung

Allgemeine und Flächenheizung
Allgemeine und Flächenheizung

Bei der Erstellung eines Systems zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur in Produktionsanlagen sind die aktuellen Standards verbindlich. Die meisten von ihnen sind in beschrieben SP 2.2.1.1312-03. Gemäß diesem Dokument werden industrielle Heizkörper, Kessel und andere Elemente des Systems ausgewählt.

In der ersten Phase muss der Typ des Heizsystems bestimmt werden. Derzeit werden 2 Arten unterschieden - zonale und allgemeine. Die erste ist für die punktuelle Aufrechterhaltung des Temperaturbereichs vorgesehen. Meist handelt es sich dabei um industrielle Infrarot-Heizsysteme. Sie zeichnen sich durch sparsamen Betrieb und die Möglichkeit der betrieblichen Regelung des Heizgrades aus.

Infrarot-Heizgerät
Infrarot-Heizgerät

Wenn das Temperaturniveau über das gesamte Raumvolumen aufrechterhalten werden muss, ist die Installation eines Rohrkreises die beste Option. Dies kann eine industrielle Gasheizung, eine elektrische Heizung oder eine Festbrennstoffkessel sein. Darüber hinaus werden bei der Auswahl eines bestimmten Schemas die folgenden Faktoren berücksichtigt:

  • Merkmale des Produktionsprozesses. Insbesondere das optimale Temperaturniveau und die Möglichkeit seiner schnellen Regulierung;
  • Gebäudewärmeverlust. Eine wirksame Isolierung ist nicht immer möglich. In diesem Fall ist es am besten, eine industrielle Zonenluftheizung zu installieren.
  • Energiekosten. Dies bezieht sich in größerem Umfang auf die geplanten Produktionskosten, die sich letztendlich auf die Produktionskosten auswirken werden.
  • Die Kosten für Ausrüstung, Komponenten und Arbeitskosten für deren Installation. Nach diesem Parameter sind Infrarot- und Luftheizung von Industrieräumen am effektivsten.

Um die beste Option zu ermitteln, müssen Sie viele Berechnungen durchführen. Es gibt jedoch bereits bekannte "Vor-" und "Nachteile", die für bestimmte Systeme charakteristisch sind.

SP 2.2.1.1312-03 gibt keine Empfehlungen zur Wahl eines bestimmten Heizsystems. Dieses Regulierungsdokument beschreibt die obligatorischen Anforderungen für das Temperaturregime von Heizung und Lüftung.

Industrielle Elemente der Warmwasserbereitung

Verteiler für die Warmwasserbereitung in einem Industriegebäude
Verteiler für die Warmwasserbereitung in einem Industriegebäude

Dieses System ist die beste Option, wenn ein angenehmes Temperaturniveau über den gesamten oder einen großen Bereich des Produktionsraums aufrechterhalten werden muss. Es ähnelt einem autonomen Heizkreis mit Ausnahme einiger Nuancen. Die Hauptlänge ist die große Länge der Transportleitung für die Kühlmittel- und Industriegasheizkessel oder deren Analoga, die mit einer anderen Brennstoffart betrieben werden.

Es gibt zwei Arten der Warmwasserbereitung für ein Industriegebäude - autonom und an eine Wärmeleitung angeschlossen. Für letztere ist notwendigerweise eine Aufzugseinheit organisiert, die die Temperatur des Kühlmittels und seinen Druck auf den Normalwert reduziert.

Für ein autonomes System werden industrielle Heizkessel verwendet. Sie unterscheiden sich nicht nur in der Leistung, sondern auch in der Art des verwendeten Energieträgers. Besonderes Augenmerk wird bei der Konstruktion auch auf Heizkörper gelegt. Die Besonderheit ist, dass für Industrieräume mit einer kleinen (bis zu 200 m²) und mittleren (bis zu 500 m²) Fläche mit einer Deckenhöhe von bis zu 3 m eine maximale Wärmeübertragung gewährleistet sein muss. Zu diesem Zweck sollten industrielle Wasserheizungskonvektoren eine große Fläche haben.

Was kann teure industrielle Heizkörper ersetzen? Die beste Option ist die Herstellung von Registern. Es handelt sich um Rohre mit einem Durchmesser von 50 mm oder mehr, die durch Steckbrücken für die Wasserzirkulation miteinander verbunden sind.

Heizregister für Industriegebäude
Heizregister für Industriegebäude

Die Betriebsmerkmale dieser Elemente sind wie folgt:

  • Eine Erhöhung der Kühlmittelkonzentration in einem bestimmten Teil des Systems, was zu einer Erhöhung der Wärmeübertragung führt;
  • Die Möglichkeit der Selbstherstellung;
  • Die Zunahme der hydrodynamischen Belastung, die durch die Installation von Pumpanlagen mit höherer Leistung ausgeglichen wird.

Der entscheidende Unterschied zwischen den Registern und den industriellen Warmwasserbereitungskonvektoren ist das Fehlen von Wärmetauscherplatten. Sie sollen die Wärmeenergie besser von der Oberfläche des Heizkörperrohrs in den Raum übertragen. Es ist sehr problematisch, sie selbst herzustellen, ohne spezielle Ausrüstung zu verwenden. Deshalb sind industrielle elektrische Heizkessel mit ähnlichen Elementen ausgestattet.

Werksheizkörper für Industriegebäude mit Wärmetauscherplatten weisen eine größere Wärmeableitung auf. Gleichzeitig sind ihre Kosten jedoch erheblich höher als die von Heizregistern.

Industriegasheizkessel

Gasbrenner für Industrieheizkessel
Gasbrenner für Industrieheizkessel

Einer der Unterschiede zwischen Industriemodellen von Gaskesseln ist der Brennertyp. Strukturell ist es eine Matrix, die aus mehreren Wärmeenergiequellen besteht.

Heizkörper für Industrieräume erhalten somit ein heißes Kühlmittel mit der höchstmöglichen Temperatur. In dieser Hinsicht ist die Brennkammer in Industriegasheizkesseln viel größer als in Haushaltskesseln. Dies ermöglicht es, die Nennleistung des Geräts zu erhöhen.

Der grundlegende Unterschied bei der Auswahl der Ausrüstung ist die Art des verwendeten Gases:

  • Erdgas. Dazu müssen Sie eine Verbindung zur zentralen Autobahn herstellen. Die Ausrüstung wird unter Berücksichtigung ihrer Eigenschaften ausgewählt - der Menge des einströmenden Gases, seines Drucks;
  • LPG. Tatsächlich zur Schaffung vollständig autonomer Heizsysteme für Industrieanlagen. Als Lagerort werden spezielle Behälter verwendet - Gasbehälter. Trotz der gestiegenen Vorlaufkosten hat die LPG-Heizung klare finanzielle Vorteile gegenüber ähnlichen elektrischen oder festen Brennstoffen.
Industriegaskessel
Industriegaskessel

Für alle Arten von Gasgeräten können industrielle Heizbatterien verwendet werden. Es ist wichtig, dass sie dem ausgewählten Temperaturbereich entsprechen.

In den meisten Fällen werden Einkreis-Kesselmodelle verwendet, um die industrielle Gasheizung zu organisieren. Wenn eine zusätzliche Warmwasserversorgung erforderlich ist, werden indirekte Heiztanks (Wärmespeicher) installiert, die an die Hauptleitung angeschlossen sind.

Ein wichtiger Punkt bei der Auswahl eines Gaskessels ist die Möglichkeit, den Brenner auszutauschen. So können Sie die Nennleistung erhöhen, ohne die restlichen Komponenten zu kaufen - Gehäuse, Wärmetauscher.

Modellname Leistung, kWt Preis, reiben
Euroterm KTN 1.100 SE 96 111000
Protherm Grizzly 100 KLO 70/99 152000
Ross Lux AOGV-96 96 68725
Fondital Bali RTN E 90 90 81800

Brennwertkessel haben die höchsten Wirkungsgradindikatoren. Ihre Kosten sind jedoch 45-50% höher als bei klassischen.

Industrielle elektrische Heizkessel

Elektrischer Heizkessel
Elektrischer Heizkessel

Wenn es nicht möglich ist, eine Gasleitung anzuschließen oder ein Flüssigbrennstoffspeichersystem zu organisieren, ist die einzige Option die elektrische Heizung. Trotz der höchsten finanziellen Wartungskosten (Energiekosten) hat die Installation von industriellen elektrischen Heizkesseln mehrere Vorteile. Dazu gehört vor allem die geringe Trägheit der Geräte. Im Gegensatz zu Gasgegenstücken wird der Heizpegel des Heizelements schnell eingestellt. Bei der Installation zusätzlicher Steuergeräte kann der Heizgrad des Kühlmittels geändert werden, das Industriekonvektoren zur Warmwasserbereitung zugeführt wird. Dies reduziert die laufenden Kosten.

Zusätzlich zu diesem Faktor sollten die folgenden spezifischen Aspekte des Betriebs von Elektrokesseln berücksichtigt werden:

  • Mangel an Schornstein. Dies bedeutet, dass der Kessel nicht wie Gas- oder Festbrennstoffanaloga am Schornstein befestigt wird.
  • Weichere Anforderungen an die Anordnung des Heizraums. Die Hauptbedingung ist eine ordnungsgemäß hergestellte Erdungsschleife und eine ausgewählte Verkabelung.
  • Bei der Installation eines Multitarifzählers und eines Wärmespeichers Sie können das Kühlmittel nachts erwärmenIch, wenn die Preise minimal sind.

Bei der vorläufigen Berechnung der Heizung eines Industriegebäudes muss berücksichtigt werden, dass die Anschaffungskosten eines Elektrokessels 20-25% niedriger sind als bei einem ähnlichen Gaskessel.

Modellname Leistung, kWt Preis, reiben
Titan 105/380 105 42160
Euroterm EK-N 90 90 35350
Teplomash EKO-1 105 105 72000
Teplomash EKO1 180 180 158900

Einer der bestimmenden Faktoren ist die Verfügbarkeit von Pumpanlagen und eines Ausgleichsbehälters. Bei Modellen mit einer Leistung von mehr als 130 kW ist dies häufig nicht Bestandteil des Designs.

Bei der Auswahl eines Elektrokessels muss dessen Wartbarkeit analysiert werden. Insbesondere ein möglicher Austausch des Heizelements.

Industrielle Luftheizung

Allgemeines Schema der Luftheizung
Allgemeines Schema der Luftheizung

Oft stehen Ingenieure vor der schwierigen Aufgabe, ein Mikroklima in einem Produktionsraum zu organisieren - ein optimales Heizungsheizsystem in Kombination mit einer effizienten Belüftung zu schaffen. Dies gilt für Branchen wie Chemie, Lebensmittel und Holzverarbeitung. In diesem Fall besteht die beste Option darin, die beiden Systeme zu einem zu kombinieren. Dies erfordert die Installation einer industriellen Luftheizung.

Meistens wird es zonal gemacht - die Erwärmung erfolgt nicht über das gesamte Raumvolumen, sondern nur am Arbeitsplatz. Ein solches Schema bietet mehrere Vorteile - Energieeinsparung, Minimierung der Kosten für die Anordnung des Systems und Verwendung des Netzes für die Klimatisierung oder als Haube.

Im Gegensatz zu industriellen Heizkesseln ist das Klimasystem das Hauptarbeitselement der Luft, das mehrere Funktionen kombiniert. Dazu gehören die Zufuhr von erwärmter Luft zum Verbraucher und der Luftaustausch im Arbeitsraum.

Für die Luftheizung von Industriegebäuden sind folgende Elemente erforderlich:

  • Luftheizgerät. Es kann Teil des Klimasystems sein;
  • Kanäle zum Transport erwärmter Luft. Sie bestehen aus verzinktem oder rostfreiem (seltenem) Stahl.
  • Luftklappen mit Führungsklappen. Lassen Sie einen Luftstrom auf einen bestimmten Standort eines Produktionsraums konzentrieren.
  • Luftansaugkanäle zur Wiederverwendung von Luftmassen und deren Reinigungssystem. Keine obligatorische, aber äußerst wirksame Ergänzung. Ermöglicht die Kostensenkung, insbesondere im Winter.
Ein Beispiel für Luftheizung
Ein Beispiel für Luftheizung

Es ist bemerkenswert, dass die Installation einer Industrieheizung vom Lufttyp die Anordnung der Ausrüstung und die allgemeine Organisation des Produktionsprozesses nicht beeinflusst.Im Gegensatz zu Heizkörpern für Industrieräume befindet sie sich im oberen Teil des Raumes in einer Höhe von 2 Metern und mehr.

Bei der Berechnung der Kosten für die Luftheizung in Industriegebäuden fallen hauptsächlich Wärmepumpen an. Ihr Hauptmerkmal ist der Volumenstrom. Dies wird auch bei der Berechnung des Heizungssystems eines Industriegebäudes berücksichtigt. Die durchschnittlichen Ausrüstungskosten für Räumlichkeiten mit einer Fläche von bis zu 600 m² betragen 700-750 Tausend Rubel.

Um den Wärmeverlust über den Türen zu verringern, können Luftschleier installiert werden.

Industrielle Infrarotheizung

Werkstatt Infrarot-Heizung
Werkstatt Infrarot-Heizung

Eine alternative Möglichkeit zum Organisieren der Heizung ist die Installation von Infrarotstrahlern. Sie erzeugen thermische Wellen im IR-Bereich und erwärmen nicht die Luft, sondern die Oberfläche von Objekten, die in den Bereich ihrer Arbeit fallen.

Aus diesem Grund können Sie bei der Berechnung von Infrarot-Industrieheizungssystemen die Größe des Raums nicht berücksichtigen. Es ist wichtig, nur den Wärmeverlust des Gebäudes zu kennen und die Heizungen ordnungsgemäß auf die Arbeitsbereiche zu verteilen. In vielerlei Hinsicht ähnelt diese Art der Heizung der Luftheizung von Industrieanlagen und Räumlichkeiten. Im Gegensatz zu ihm gibt es jedoch einen wesentlichen Unterschied: Es müssen keine Pipelines oder Luftkanäle installiert werden. Auf diese Weise können Sie den Raum in einer Zone heizen, ohne Elemente zu installieren, die industriellen Konvektoren für die Warmwasserbereitung ähneln.

Es gibt zwei Arten der Infraroterwärmung - elektrische (Folie oder Verwendung von Kohlefaserheizspulen) und Gas. Da für eine effiziente Heizung große Mengen an Wärmeenergie benötigt werden, werden Gasmodelle meist in Werkstätten installiert. In diesem Fall wird das maximale Ergebnis erreicht.

Die folgenden Merkmale sind charakteristisch für die industrielle Gasheizung:

  • Die Fähigkeit, die Leistung jedes Geräts individuell zu steuern;
  • Die Ausbreitungszone der IR-Strahlung hängt von der Fläche des Reflektors ab. Mit seiner Zunahme nimmt die Heizrate ab;
  • Es kann optional verwendet werden, wenn ein System mit einem Industriegaskessel vorhanden ist.
IR-Gasheizungsdesign
IR-Gasheizungsdesign

Bei der Auslegung ist jedoch die direkte Abhängigkeit der Einbauhöhe des Heizgeräts vom Betriebsbereich zu berücksichtigen. Bei einem signifikanten Abstand zum Objekt (über 4 Meter) wird IR-Strahlung gestreut. Dies verringert die Effizienz der industriellen Infrarotheizung.

Im Gegensatz zu industriellen Heizkörpern wird die Oberfläche von Infrarotstrahlern nur im Reflektorbereich erwärmt. Dies ist das billigste Element im Design, das Sie selbst ersetzen können.

Die überwiegende Mehrheit der Infrarot-Gasheizungen wird nur mit Erdgas betrieben.

Wie ist die Berechnung eines Industrieheizungssystems?

Wärmeverlust im Gebäude
Wärmeverlust im Gebäude

Effizienz, Primär- und Fixkosten für die Organisation hängen von einer korrekt durchgeführten Berechnung der Heizung eines Industriegebäudes ab. Ein wichtiger Punkt ist die anfängliche Wahl des Heizsystemtyps - Wasser, Luft oder Infrarot. Auf dieser Grundlage wird der optimale Satz an Geräten und Komponenten sowie die Art ihrer Installation ausgewählt.

Was ist bei der Auswahl eines Industrieheizkessels und anderer Systemkomponenten zu beachten?

  • Wärmeverlust im Gebäude. Sie bestimmen weitgehend die geplante Kapazität der Ausrüstung - einen Kessel, eine Infrarotheizung oder einen thermischen Vorhang;
  • Das Volumen des Raumes und die Position von Fenstern und Türen. Es ist wichtig, den Installationsort von Industrieheizbatterien auszuwählen.
  • Art der Energie. Um industrielle Elektrokessel in ein Heizsystem einzubauen, muss die Leistung der Eingangsleitung dem Parameter des Geräts entsprechen.

Dies sind nur die grundlegenden Parameter, die für die Berechnung des Heizsystems eines Industriegebäudes erforderlich sind.Wichtig ist die Art der Produktion und die Arbeitsbedingungen. Daher werden Heizsysteme unter Berücksichtigung der Betriebseigenschaften des Gebäudes und der Technologie der Produktion selbst berechnet.

Es ist zu beachten, dass alle industriellen Heizsysteme, einschließlich Kessel, Heizkörper und Pumpen, den Auslegungsparametern entsprechen müssen. Sie werden erst ermittelt, nachdem alle Berechnungen abgeschlossen sind.

Im Videomaterial lernen Sie die Besonderheiten der Beheizung großer Räume kennen.

Heizung

Belüftung

Kanalisation