El problema de organizar la calefacción de instalaciones industriales se está resolviendo en la etapa de diseño. En este caso, se tienen en cuenta todos los posibles factores de influencia, tanto externos como internos. Determinan la elección del esquema óptimo, teniendo en cuenta la minimización de costos y un impacto positivo en el proceso de producción. ¿En qué elementos consisten los sistemas de calefacción industrial: calderas, radiadores, bombas u otros equipos adicionales?
Requisitos de calefacción industrial
Al crear un sistema para mantener la temperatura requerida en las instalaciones de producción, los estándares actuales son obligatorios. La mayoría de ellos se describen en SP 2.2.1.1312-03. Según este documento, se eligen radiadores de calefacción industrial, calderas y otros elementos del sistema.
En la primera etapa, es necesario determinar el tipo de sistema de calefacción. Actualmente, se distinguen 2 especies: zonal y general. El primero está destinado al mantenimiento puntual del régimen de temperatura. Muy a menudo se trata de sistemas de calefacción industrial por infrarrojos. Se caracterizan por un funcionamiento económico y la posibilidad de regulación operativa del grado de calentamiento.
Si es necesario mantener el nivel de temperatura en todo el volumen de la habitación, entonces la mejor opción sería instalar un circuito de tubería. Puede ser calefacción industrial de gas, eléctrica o con calderas de combustible sólido. Además, al elegir un esquema particular, se tienen en cuenta los siguientes factores:
- Características del proceso de producción.. En particular, el nivel óptimo de temperatura y la posibilidad de su rápida regulación;
- Pérdida de calor del edificio. No siempre es posible hacer un aislamiento efectivo. En este caso, es mejor instalar el calentamiento de aire industrial por zonas;
- Costo energético. En mayor medida, esto se refiere a los costos de producción planificados, que finalmente afectarán el costo de producción;
- El costo de los equipos, componentes y mano de obra para su instalación.. Según este parámetro, el calentamiento por infrarrojos y aire de locales industriales es el más efectivo.
Para determinar la mejor opción, debe realizar muchos cálculos. Pero ya hay conocidos "pros" y "contras" característicos de ciertos sistemas.
SP 2.2.1.1312-03 no da recomendaciones sobre la elección de un sistema de calefacción específico. Este documento reglamentario describe los requisitos obligatorios para el régimen de temperatura de calefacción y ventilación.
Elementos industriales de calentamiento de agua.
Este sistema será la mejor opción si es necesario mantener un nivel de temperatura confortable en toda o una gran área de la sala de producción. Es similar a un circuito de calefacción autónomo con la excepción de algunos matices. La principal es la gran longitud de la línea de transporte para las calderas de calentamiento de gas industrial y refrigerante o sus análogos que funcionan con otro tipo de combustible.
Hay dos tipos de calentamiento de agua para un edificio industrial: autónomo y conexión a una red de calefacción. Para este último, una unidad de ascensor está necesariamente organizada, lo que reduce la temperatura del refrigerante y su presión a la normalidad.
Para un sistema autónomo, se utilizan calderas de calefacción industrial. Difieren no solo en potencia, sino también en el tipo de portador de energía utilizado. Además, se presta especial atención en el diseño a los radiadores. La especificidad es que para locales industriales con un área pequeña (hasta 200 m²) y mediana (hasta 500 m²) con una altura de techo de hasta 3 m, es necesario garantizar la máxima transferencia de calor. Para esto, los convectores industriales de calentamiento de agua deben tener un área grande.
¿Qué puede reemplazar los costosos radiadores de calefacción industrial? La mejor opción es la fabricación de registros. Son tuberías con un diámetro de 50 mm o más, interconectadas por puentes para la circulación del agua.
Las características operativas de estos elementos son las siguientes:
- Un aumento en la concentración de refrigerante en una cierta parte del sistema, lo que conduce a un aumento en la transferencia de calor;
- La posibilidad de fabricación propia;
- El aumento de la carga hidrodinámica, que se compensa con la instalación de equipos de bombeo de mayor potencia.
La diferencia definitoria entre los registros y los convectores industriales de calentamiento de agua es la ausencia de placas de intercambio de calor. Están diseñados para transferir mejor la energía térmica desde la superficie del tubo del radiador a la habitación. Hacerlos usted mismo, sin el uso de equipos especiales, es muy problemático. Es por eso que las calderas de calefacción eléctrica industrial están equipadas con elementos similares.
Los radiadores de calefacción de fábrica para edificios industriales con placas de intercambiador de calor tienen una mayor disipación de calor. Pero al mismo tiempo, su costo es significativamente mayor que el de los registros de calefacción.
Calderas industriales de calentamiento de gas
Una de las diferencias entre los modelos industriales de calderas de gas es el tipo de quemador. Estructuralmente, es una matriz que consta de varias fuentes de energía térmica.
Por lo tanto, los radiadores de calefacción para locales industriales reciben un refrigerante caliente con la temperatura más alta posible. En este sentido, la cámara de combustión en las calderas de calentamiento de gas industrial es mucho más grande que en las domésticas. Esto hace posible aumentar la potencia nominal del equipo.
La diferencia fundamental en la elección del equipo es el tipo de gas utilizado:
- Gas natural. Para hacer esto, debe conectarse a la carretera central. El equipo se selecciona teniendo en cuenta sus características: la cantidad de gas entrante, su presión;
- GLP. Actual para crear sistemas de calefacción totalmente autónomos para instalaciones industriales. Como lugar de almacenamiento, se utilizan contenedores especiales: soportes de gas. A pesar del aumento de los costos iniciales, la calefacción de GLP tiene claras ventajas financieras sobre combustibles eléctricos o sólidos similares.
Para todo tipo de equipos de gas, se pueden usar baterías de calefacción industrial. Es importante que correspondan al régimen de temperatura seleccionado.
En la mayoría de los casos, los modelos de caldera de circuito único se utilizan para organizar la calefacción industrial de gas. Si es necesario hacer un suministro adicional de agua caliente, se instalan tanques de calentamiento indirecto (acumuladores de calor), conectados a la línea principal.
Un punto importante al elegir una caldera de gas es la capacidad de reemplazar el quemador. Por lo tanto, puede aumentar su potencia nominal sin comprar el resto de los componentes: carcasa, intercambiador de calor.
| Nombre del modelo | potencia, kWt | Precio, frotar |
| 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 |
Las calderas de gas de condensación tienen los indicadores de eficiencia más altos. Pero su costo es 45-50% más alto que los clásicos.
Calderas industriales de calentamiento eléctrico
Si no es posible conectarse a una tubería principal de gas u organizar un sistema de almacenamiento de combustible licuado, la única opción es la calefacción eléctrica. A pesar de los mayores costos de mantenimiento financiero (costos de energía), la instalación de calderas de calefacción eléctrica industrial tiene varias ventajas. En primer lugar, incluyen la baja inercia del equipo. A diferencia de sus homólogos de gas, el nivel de calentamiento del elemento calefactor se ajusta rápidamente. Al instalar equipos de control adicionales, estará operativo el cambio del grado de calentamiento del refrigerante suministrado a los convectores industriales para el calentamiento del agua. Esto reducirá los costos continuos.
Además de este factor, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos específicos del funcionamiento de las calderas eléctricas:
- Falta de chimenea. Esto significa que la caldera no se conectará a la chimenea, como los análogos de gas o combustible sólido;
- Requisitos más suaves para la disposición de la sala de calderas.. La condición principal es un bucle de tierra hecho correctamente y un cableado seleccionado;
- Al instalar un medidor de tarifas múltiples y un acumulador de calor puedes calentar el refrigerante por la nocheYo cuando las tarifas son mínimas.
Durante el cálculo preliminar de la calefacción de un edificio industrial, debe tenerse en cuenta que el costo inicial de una caldera eléctrica será un 20-25% menor que una caldera de gas similar.
| Nombre del modelo | potencia, kWt | Precio, frotar |
| Titanio 105/380 | 105 | 42160 |
| Euroterm EK-N 90 | 90 | 35350 |
| Teplomash EKO-1 105 | 105 | 72000 |
| Teplomash EKO1 180 | 180 | 158900 |
Uno de los factores determinantes es la disponibilidad de equipos de bombeo y un tanque de expansión. Para los modelos cuya potencia excede los 130 kW, a menudo no forma parte del diseño.
Al elegir una caldera eléctrica, es necesario analizar su mantenibilidad. En particular, una posible sustitución del elemento calefactor.
Calentamiento de aire industrial
A menudo, los ingenieros se enfrentan a la difícil tarea de organizar un microclima en una sala de producción: crear un sistema de calefacción de calefacción óptimo en combinación con una ventilación eficiente. Esto se aplica a industrias tales como la química, la alimentación y la carpintería. En este caso, la mejor opción es combinar los dos sistemas en uno. Esto requerirá la instalación de calefacción industrial por aire.
La mayoría de las veces se hace en zona: el calentamiento no ocurre en todo el volumen de la habitación, sino solo en los lugares de trabajo. Tal esquema ofrece varias ventajas: ahorro de energía, minimización del costo de organizar el sistema y uso de la red eléctrica para el aire acondicionado o como campanas.
A diferencia de las calderas de calefacción industrial, el principal elemento de trabajo del aire es el sistema climático, que combina varias funciones. Estos incluyen el suministro de aire caliente al consumidor y el intercambio de aire en la sala de trabajo.
Los siguientes elementos serán necesarios para calentar el aire de locales industriales:
- Unidad de calentamiento de aire. Puede ser parte del sistema climático;
- Canales para transportar aire caliente. Están hechos de acero galvanizado o inoxidable (lo cual es raro);
- Amortiguadores de aire con rejillas de guía. Permitir concentrar una corriente de aire en un sitio determinado de una sala de producción;
- Canales de entrada de aire para la reutilización de masas de aire y su sistema de limpieza.. No es un suplemento obligatorio, pero extremadamente efectivo. Le permite reducir costos, especialmente en invierno.
Es de destacar que la instalación de calefacción industrial de tipo aire no afecta la disposición de los equipos y la organización general del proceso de producción.A diferencia de los radiadores de calefacción para locales industriales, se encuentra en la parte superior de la habitación a una altura de 2 metros o más.
Al calcular el costo de la calefacción de aire en edificios industriales, la mayoría de los costos son bombas de calor. Su característica principal es el flujo volumétrico. También se tiene en cuenta al calcular el sistema de calefacción de un edificio industrial. El costo promedio de los equipos para locales con un área de hasta 600 m² es de 700-750 mil rublos.
Para reducir la pérdida de calor por encima de las puertas, se pueden instalar cortinas de aire.
Calefacción por infrarrojos industrial
Una forma alternativa de organizar la calefacción es instalar calentadores infrarrojos. Generan ondas térmicas en el rango IR, no calentando el aire, sino la superficie de los objetos que caen en el área de su trabajo.
Debido a esto, al calcular los sistemas de calefacción industrial por infrarrojos, no puede tener en cuenta el tamaño de la habitación. Es importante conocer solo la pérdida de calor del edificio y distribuir adecuadamente los calentadores sobre las áreas de trabajo. En muchos sentidos, este tipo de calefacción es similar a la calefacción por aire de plantas industriales y locales. Pero a diferencia de él, hay una diferencia significativa: no es necesario instalar tuberías ni canales de aire. Esto le permite calentar la zona de la habitación sin instalar elementos similares a los convectores industriales para calentar el agua.
Hay dos tipos de calentamiento por infrarrojos: eléctrico (película o con bobinas de calentamiento de fibra de carbono) y gas. Dado que se necesitan grandes cantidades de energía térmica para un calentamiento eficiente, los modelos de gas se instalan con mayor frecuencia en talleres. En este caso, se logra el resultado máximo.
Las siguientes características son características de la calefacción industrial de gas:
- La capacidad de controlar el poder de cada dispositivo individualmente;
- La zona de propagación de la radiación IR depende del área del reflector. Con su aumento, la velocidad de calentamiento disminuye;
- Se puede usar como opción si hay un sistema con una caldera de gas industrial.
Sin embargo, al diseñar, es necesario tener en cuenta la dependencia directa de la altura de instalación del calentador en el área de su operación. Con una distancia significativa al objeto (más de 4 metros), la radiación IR se dispersa. Esto reduce la eficiencia del calentamiento industrial por infrarrojos.
A diferencia de los radiadores de calefacción industrial, la superficie de los calentadores infrarrojos se calienta solo en el área del reflector. Este es el elemento más barato en el diseño que puede reemplazar usted mismo.
La gran mayoría de los calentadores de gas infrarrojos funcionan solo con gas natural.
¿Cómo es el cálculo de un sistema de calefacción industrial?
La eficiencia, los costos primarios y fijos para su organización dependerán de un cálculo realizado correctamente para calentar un edificio industrial. Un punto importante es la elección inicial del tipo de sistema de calefacción: agua, aire o infrarrojos. En base a esto, se selecciona el conjunto óptimo de equipos y componentes, así como el método de instalación.
Qué considerar al elegir una caldera de calefacción industrial y otros componentes del sistema:
- Pérdida de calor en el edificio. Son ellos quienes determinarán en gran medida la capacidad planificada del equipo: una caldera, un calentador infrarrojo o una cortina térmica;
- El volumen de la habitación y la ubicación de las ventanas y puertas.. Es importante seleccionar la ubicación de instalación de las baterías de calefacción industrial;
- Tipo de energia. Para instalar calderas eléctricas industriales en un sistema de calefacción, es necesario que la potencia de la línea de alimentación de entrada corresponda al parámetro del equipo.
Estos son solo los parámetros básicos necesarios para realizar el cálculo del sistema de calefacción de un edificio industrial.Importante es el tipo de producción y las condiciones de trabajo. Por lo tanto, los sistemas de calefacción se calculan teniendo en cuenta las características operativas del edificio y la tecnología de la producción misma.
Debe recordarse que todos los sistemas de calefacción industrial, incluidas las calderas, radiadores y bombas, deben cumplir con los parámetros de diseño. Se determinan solo después de completar todos los cálculos.
En el material de video puede familiarizarse con los detalles de calentar habitaciones grandes.
