Il problema dell'organizzazione del riscaldamento di impianti industriali è stato risolto in fase di progettazione. In questo caso, vengono presi in considerazione tutti i possibili fattori di influenza, sia esterni che interni. Determinano la scelta dello schema ottimale, tenendo conto della minimizzazione dei costi e di un impatto positivo sul processo di produzione. Di quali elementi sono composti i sistemi di riscaldamento industriale: caldaie, radiatori, pompe o altre apparecchiature aggiuntive?
Requisiti di riscaldamento industriale
Quando si crea un sistema per mantenere la temperatura richiesta negli impianti di produzione, gli standard attuali sono obbligatori. Molti di questi sono descritti in SP 2.2.1.1312-03. Secondo questo documento, vengono scelti radiatori per riscaldamento industriale, caldaie e altri elementi del sistema.
Nella prima fase, è necessario determinare il tipo di sistema di riscaldamento. Attualmente, si distinguono 2 specie: zonale e generale. Il primo è destinato al mantenimento puntuale del regime di temperatura. Molto spesso si tratta di sistemi di riscaldamento industriale a infrarossi. Sono caratterizzati da un funzionamento economico e dalla possibilità di regolazione operativa del grado di riscaldamento.
Se è necessario mantenere il livello di temperatura per tutto il volume della stanza, l'opzione migliore sarebbe quella di installare un circuito di tubi. Può essere il riscaldamento industriale a gas, elettrico o con caldaie a combustibile solido. Inoltre, quando si sceglie un particolare schema, vengono presi in considerazione i seguenti fattori:
- Caratteristiche del processo di produzione. In particolare, il livello ottimale di temperatura e la possibilità di una sua rapida regolazione;
- Costruire la perdita di calore. Non è sempre possibile realizzare un isolamento efficace. In questo caso, è meglio installare il riscaldamento dell'aria industriale di zona;
- Costo dell'energia. In misura maggiore, ciò si riferisce ai costi di produzione pianificati, che alla fine influenzeranno i costi di produzione;
- Il costo di attrezzature, componenti e manodopera per la loro installazione. Secondo questo parametro, il riscaldamento a infrarossi e ad aria dei locali industriali è il più efficace.
Per determinare l'opzione migliore, è necessario eseguire molti calcoli. Ma ci sono già noti "pro" e "contro" caratteristici di alcuni sistemi.
SP 2.2.1.1312-03 non fornisce raccomandazioni sulla scelta di un sistema di riscaldamento specifico. Questo documento normativo descrive i requisiti obbligatori per il regime di temperatura di riscaldamento e ventilazione.
Elementi industriali di riscaldamento dell'acqua
Questo sistema sarà l'opzione migliore se è necessario mantenere un livello di temperatura confortevole sull'intera o su una vasta area della sala di produzione. È simile a un circuito di riscaldamento autonomo ad eccezione di alcune sfumature. La principale è la grande lunghezza della linea di trasporto per le caldaie di riscaldamento a gas industriale e refrigerante o i loro analoghi che funzionano con un altro tipo di combustibile.
Esistono due tipi di riscaldamento dell'acqua per un edificio industriale: autonomo e collegamento a una conduttura di calore. Per quest'ultimo, è necessariamente organizzata un'unità elevatrice, che riduce la temperatura del refrigerante e la sua pressione alla normalità.
Per un sistema autonomo vengono utilizzate caldaie per riscaldamento industriale. Differiscono non solo per potenza, ma anche per il tipo di vettore energetico utilizzato. Inoltre, viene prestata particolare attenzione al design dei radiatori. La specificità è che per locali industriali con aree piccole (fino a 200 m²) e medie (fino a 500 m²) con altezze del soffitto fino a 3 m, è necessario garantire il massimo trasferimento di calore. Per questo, i termoconvettori industriali per il riscaldamento dell'acqua dovrebbero avere una vasta area.
Cosa può sostituire i costosi radiatori per riscaldamento industriale? L'opzione migliore è la produzione di registri. Sono tubi con un diametro di almeno 50 mm, collegati tra loro da ponticelli per la circolazione dell'acqua.
Le caratteristiche operative di questi elementi sono le seguenti:
- Un aumento della concentrazione di refrigerante in una certa parte del sistema, che porta ad un aumento del trasferimento di calore
- La possibilità di autoproduzione;
- L'aumento del carico idrodinamico, che è compensato dall'installazione di apparecchiature di pompaggio di maggiore potenza.
La differenza decisiva tra i registri e i convettori di riscaldamento dell'acqua industriali è l'assenza di piastre dello scambiatore di calore. Sono progettati per trasferire meglio l'energia termica dalla superficie del tubo del radiatore alla stanza. Realizzarli da soli, senza l'uso di attrezzature speciali, è molto problematico. Ecco perché le caldaie per riscaldamento elettrico industriale sono dotate di elementi simili.
I radiatori di riscaldamento di fabbrica per edifici industriali con piastre di scambiatori di calore hanno una maggiore dissipazione del calore. Allo stesso tempo, il loro costo è significativamente superiore a quello dei registri di riscaldamento.
Caldaie per riscaldamento a gas industriale
Una delle differenze tra i modelli industriali di caldaie a gas è il tipo di bruciatore. Strutturalmente, è una matrice costituita da diverse fonti di energia termica.
Pertanto, i radiatori di riscaldamento per locali industriali ricevono un refrigerante caldo con la massima temperatura possibile. A questo proposito, la camera di combustione nelle caldaie industriali a gas è molto più grande di quelle domestiche. Ciò consente di aumentare la potenza nominale dell'apparecchiatura.
La differenza fondamentale nella scelta dell'attrezzatura è il tipo di gas utilizzato:
- Gas naturale. Per fare ciò, è necessario connettersi all'autostrada centrale. L'apparecchiatura viene selezionata tenendo conto delle sue caratteristiche: la quantità di gas in entrata, la sua pressione;
- GPL. Attuale per la creazione di sistemi di riscaldamento completamente autonomi per impianti industriali. Come luogo di stoccaggio, vengono utilizzati contenitori speciali - supporti per gas. Nonostante l'aumento dei costi iniziali, il riscaldamento con gas liquefatto presenta chiari vantaggi finanziari rispetto a combustibili elettrici o solidi simili.
Per tutti i tipi di apparecchiature a gas, è possibile utilizzare batterie di riscaldamento industriali. È importante che corrispondano al regime di temperatura selezionato.
Nella maggior parte dei casi, i modelli di caldaia a circuito singolo vengono utilizzati per organizzare il riscaldamento industriale a gas. Se è necessario fornire ulteriore acqua calda, sono installati serbatoi di riscaldamento indiretti (accumulatori di calore), collegati alla linea principale.
Un punto importante nella scelta di una caldaia a gas è la possibilità di sostituire il bruciatore. Quindi puoi aumentare la sua potenza nominale senza acquistare il resto dei componenti: alloggiamento, scambiatore di calore.
| Nome del modello | potenza, kWt | Prezzo, rub |
| 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 |
Le caldaie a gas a condensazione hanno gli indicatori di massima efficienza. Ma il loro costo è del 45-50% superiore a quelli classici.
Caldaie per riscaldamento elettrico industriale
Se non è possibile collegarsi a una rete del gas o organizzare un sistema di stoccaggio del combustibile liquefatto, l'unica opzione è il riscaldamento elettrico. Nonostante i maggiori costi di manutenzione finanziaria (costi energetici), l'installazione di caldaie per riscaldamento elettrico industriale presenta numerosi vantaggi. Prima di tutto, includono la bassa inerzia dell'attrezzatura. A differenza delle controparti del gas, il livello di riscaldamento dell'elemento riscaldante viene regolato rapidamente. Quando si installano apparecchiature di controllo aggiuntive, sarà operativo cambiare il grado di riscaldamento del refrigerante fornito ai convettori industriali per il riscaldamento dell'acqua. Ciò ridurrà i costi correnti.
Oltre a questo fattore, devono essere considerati i seguenti aspetti specifici del funzionamento delle caldaie elettriche:
- Mancanza di camino. Ciò significa che la caldaia non sarà collegata al camino, come analoghi del gas o del combustibile solido;
- Requisiti più delicati per la sistemazione del locale caldaia. La condizione principale è un anello di terra correttamente realizzato e un cablaggio selezionato;
- Quando si installa un contatore multi-tariffa e un accumulatore di calore puoi riscaldare il liquido di raffreddamento di notteI quando le tariffe sono minime.
Durante il calcolo preliminare del riscaldamento di un edificio industriale, è necessario tenere presente che il costo iniziale di una caldaia elettrica sarà inferiore del 20-25% rispetto a una caldaia a gas simile.
| Nome del modello | potenza, kWt | Prezzo, rub |
| Titanio 105/380 | 105 | 42160 |
| Euroterm EK-N 90 | 90 | 35350 |
| Teplomash EKO-1 105 | 105 | 72000 |
| Teplomash EKO1 180 | 180 | 158900 |
Uno dei fattori determinanti è la disponibilità di attrezzature di pompaggio e un vaso di espansione. Per i modelli la cui potenza supera i 130 kW, spesso non fa parte del design.
Quando si sceglie una caldaia elettrica, è necessario analizzarne la manutenibilità. In particolare, una possibile sostituzione dell'elemento riscaldante.
Riscaldamento ad aria industriale
Spesso, gli ingegneri si trovano ad affrontare il difficile compito di organizzare un microclima in una sala di produzione: realizzare un sistema di riscaldamento ottimale in combinazione con un'efficace ventilazione. Questo vale per industrie come la chimica, il cibo e la lavorazione del legno. In questo caso, l'opzione migliore è combinare i due sistemi in uno solo. Ciò richiederà l'installazione di riscaldamento industriale dell'aria.
Molto spesso viene reso zonale - il riscaldamento non avviene per l'intero volume della stanza, ma solo nei luoghi di lavoro. Tale schema offre numerosi vantaggi: risparmio energetico, riduzione al minimo dei costi di organizzazione del sistema e utilizzo della rete elettrica per il condizionamento dell'aria o come cappe.
A differenza delle caldaie per riscaldamento industriale, l'elemento principale di funzionamento dell'aria è il sistema di climatizzazione, che combina diverse funzioni. Questi includono la fornitura di aria calda al consumatore e lo scambio d'aria nella stanza di lavoro.
I seguenti elementi saranno richiesti per il riscaldamento ad aria di locali industriali:
- Unità di riscaldamento ad aria. Può far parte del sistema climatico;
- Canali per il trasporto di aria calda. Sono realizzati in acciaio zincato o inossidabile (che è raro);
- Serrande dell'aria con feritoie di guida. Consentire di concentrare un flusso d'aria su un determinato sito di una sala di produzione;
- Canali di aspirazione dell'aria per il riutilizzo delle masse d'aria e il loro sistema di pulizia. Supplemento non obbligatorio, ma estremamente efficace. Ti consente di ridurre i costi, soprattutto in inverno.
È interessante notare che l'installazione di riscaldamento industriale di tipo ad aria non influisce sulla disposizione delle apparecchiature e sull'organizzazione generale del processo di produzione.A differenza dei radiatori di riscaldamento per locali industriali, si trova nella parte superiore della stanza ad un'altezza di 2 metri e oltre.
Nel calcolare il costo del riscaldamento dell'aria negli edifici industriali, la maggior parte dei costi sono pompe di calore. La loro caratteristica principale è il flusso volumetrico. Viene inoltre preso in considerazione nel calcolo del sistema di riscaldamento di un edificio industriale. Il costo medio delle attrezzature per locali con una superficie fino a 600 m² è di 700-750 mila rubli.
Per ridurre la perdita di calore sopra le porte, è possibile installare barriere d'aria.
Riscaldamento a infrarossi industriale
Un modo alternativo di organizzare il riscaldamento è installare i riscaldatori a infrarossi. Generano onde termiche nella gamma IR, non riscaldando l'aria, ma la superficie degli oggetti che cadono nell'area del loro lavoro.
Per questo motivo, quando si calcolano i sistemi di riscaldamento industriale a infrarossi, non è possibile tenere conto delle dimensioni della stanza. È importante conoscere solo la perdita di calore dell'edificio e distribuire correttamente i riscaldatori sulle aree di lavoro. In molti modi, questo tipo di riscaldamento è simile al riscaldamento ad aria di impianti e locali industriali. Ma a differenza di lui, c'è una differenza significativa: non è necessario installare condutture o canali aerei. Ciò consente di effettuare il riscaldamento di zona della stanza senza installare elementi simili ai convettori industriali per il riscaldamento dell'acqua.
Esistono due tipi di riscaldamento a infrarossi: elettrico (a film o con serpentine di riscaldamento in fibra di carbonio) e gas. Poiché per un riscaldamento efficiente sono necessarie grandi quantità di energia termica, i modelli a gas sono spesso installati in officina. In questo caso, si ottiene il massimo risultato.
Le seguenti caratteristiche sono caratteristiche del riscaldamento industriale a gas:
- La capacità di controllare la potenza di ciascun dispositivo individualmente;
- La zona di propagazione della radiazione IR dipende dall'area del riflettore. Con il suo aumento, la velocità di riscaldamento diminuisce;
- Può essere usato come opzione se esiste un sistema con una caldaia a gas industriale.
Tuttavia, durante la progettazione, è necessario tenere conto della dipendenza diretta dell'altezza di installazione del riscaldatore dall'area del suo funzionamento. Con una distanza significativa dall'oggetto (oltre 4 metri), la radiazione IR viene dispersa. Ciò riduce l'efficienza del riscaldamento industriale a infrarossi.
A differenza dei radiatori per riscaldamento industriale, la superficie dei riscaldatori a infrarossi viene riscaldata solo nell'area del riflettore. Questo è l'elemento più economico nel design che puoi sostituire da solo.
La stragrande maggioranza dei riscaldatori a gas a infrarossi funziona solo a gas naturale.
Come è il calcolo di un sistema di riscaldamento industriale
L'efficienza, i costi primari e fissi per la sua organizzazione dipenderanno da un calcolo eseguito correttamente del riscaldamento di un edificio industriale. Un punto importante è la scelta iniziale del tipo di sistema di riscaldamento: acqua, aria o infrarossi. Sulla base di ciò, viene selezionato il set ottimale di apparecchiature e componenti, nonché il metodo di installazione.
Cosa considerare quando si sceglie una caldaia per riscaldamento industriale e altri componenti del sistema:
- Perdita di calore nell'edificio. Sono loro che determineranno in gran parte la capacità pianificata dell'attrezzatura: una caldaia, un riscaldatore a infrarossi o una tenda termica;
- Il volume della stanza e la posizione di finestre e porte. È importante selezionare la posizione di installazione delle batterie di riscaldamento industriali;
- Tipo di energia. Per installare caldaie elettriche industriali in un sistema di riscaldamento, è necessario che la potenza della linea di alimentazione in ingresso corrisponda al parametro dell'apparecchiatura.
Questi sono solo i parametri di base necessari per eseguire il calcolo del sistema di riscaldamento di un edificio industriale.Importante è il tipo di produzione e le condizioni di lavoro. Pertanto, i sistemi di riscaldamento vengono calcolati tenendo conto delle caratteristiche operative dell'edificio e della tecnologia della produzione stessa.
Va ricordato che tutti i sistemi di riscaldamento industriale, comprese caldaie, radiatori, pompe devono essere conformi ai parametri di progettazione. Sono determinati solo dopo che tutti i calcoli sono stati completati.
Nel materiale video è possibile conoscere le specifiche del riscaldamento di grandi ambienti.
