A questão da organização do aquecimento de instalações industriais está sendo resolvida na fase de projeto. Nesse caso, todos os possíveis fatores de influência são levados em consideração - externos e internos. Eles determinam a escolha do esquema ideal, levando em consideração a minimização de custos e um impacto positivo no processo de produção. Quais são os elementos dos sistemas de aquecimento industrial: caldeiras, radiadores, bombas ou outro equipamento adicional?
Requisitos de aquecimento industrial
Ao criar um sistema para manter a temperatura necessária nas instalações de produção, os padrões atuais são obrigatórios. A maioria deles é descrita em SP 2.2.1.1312-03. De acordo com este documento, são escolhidos radiadores de aquecimento industrial, caldeiras e outros elementos do sistema.
Na primeira etapa, é necessário determinar o tipo de sistema de aquecimento. Atualmente, duas espécies são distinguidas - zonal e geral. O primeiro é destinado à manutenção pontual do regime de temperatura. Na maioria das vezes, esses são sistemas de aquecimento industrial por infravermelho. Eles são caracterizados pela operação econômica e pela possibilidade de regulação operacional do grau de aquecimento.
Se for necessário manter o nível de temperatura em todo o volume da sala, a melhor opção seria instalar um circuito de tubulação. Pode ser aquecimento industrial a gás, elétrico ou com caldeiras a combustível sólido. Além disso, ao escolher um esquema específico, os seguintes fatores são levados em consideração:
- Características do processo de produção. Em particular, o nível ótimo de temperatura e a possibilidade de sua rápida regulação;
- Perda de calor do edifício. Nem sempre é possível fazer um isolamento eficaz. Nesse caso, é melhor instalar o aquecimento de ar industrial da zona;
- Custo de energia. Em maior medida, isso se refere aos custos de produção planejados, que afetarão, em última análise, o custo de produção;
- O custo de equipamentos, componentes e mão-de-obra para sua instalação. De acordo com este parâmetro, o aquecimento por infravermelho e o ar das instalações industriais são os mais eficazes.
Para determinar a melhor opção, você precisa realizar muitos cálculos. Mas já existem conhecidos "prós" e "contras" característicos de certos sistemas.
O SP 2.2.1.1312-03 não fornece recomendações sobre a escolha de um sistema de aquecimento específico. Este documento regulamentar descreve os requisitos obrigatórios para o regime de temperatura de aquecimento e ventilação.
Elementos industriais de aquecimento de água
Este sistema será a melhor opção se for necessário manter um nível de temperatura confortável em toda a área ou em uma área grande da sala de produção. É semelhante a um circuito de aquecimento autônomo, com exceção de algumas nuances. O principal é o grande comprimento da linha de transporte para as caldeiras de refrigeração e aquecimento industrial a gás ou seus análogos que operam com outro tipo de combustível.
Existem dois tipos de aquecimento de água para um edifício industrial - autônomo e conexão a uma fonte de calor. Para este último, uma unidade de elevador é necessariamente organizada, o que reduz a temperatura do líquido de arrefecimento e sua pressão ao normal.
Para um sistema autônomo, caldeiras de aquecimento industrial são usadas. Eles diferem não apenas no poder, mas também no tipo de transportador de energia usado. Além disso, é dada atenção especial ao projeto dos radiadores. A especificidade é que, para instalações industriais com uma área pequena (até 200 m²) e média (até 500 m²), com uma altura de teto de até 3 m, é necessário garantir a máxima transferência de calor. Para isso, convectores industriais de aquecimento de água devem ter uma área grande.
O que pode substituir os radiadores de aquecimento industrial caros? A melhor opção é a fabricação de registros. São tubos com diâmetro igual ou superior a 50 mm, interconectados por jumpers para circulação de água.
Os recursos operacionais desses elementos são os seguintes:
- Um aumento na concentração de refrigerante em uma determinada parte do sistema, o que leva a um aumento na transferência de calor;
- A possibilidade de auto-fabricação;
- O aumento da carga hidrodinâmica, que é compensada pela instalação de equipamentos de bombeamento de maior potência.
A diferença definitiva entre os registros e os convectores industriais de aquecimento de água é a ausência de placas do trocador de calor. Eles são projetados para transferir melhor a energia térmica da superfície do tubo do radiador para a sala. Fazer você mesmo, sem o uso de equipamento especial, é muito problemático. É por isso que as caldeiras de aquecimento elétrico industrial são equipadas com elementos semelhantes.
Radiadores de aquecimento de fábrica para edifícios industriais com placas trocadoras de calor têm maior dissipação de calor. Mas, ao mesmo tempo, seu custo é significativamente maior que o dos registros de aquecimento.
Caldeiras de aquecimento a gás industrial
Uma das diferenças entre os modelos industriais de caldeiras a gás é o tipo de queimador. Estruturalmente, é uma matriz composta por várias fontes de energia térmica.
Assim, os radiadores de aquecimento para instalações industriais recebem um líquido de refrigeração quente com a temperatura mais alta possível. Nesse sentido, a câmara de combustão nas caldeiras de aquecimento a gás industrial é muito maior do que nas domésticas. Isso torna possível aumentar a potência nominal do equipamento.
A diferença fundamental na escolha do equipamento é o tipo de gás usado:
- Gás natural. Para fazer isso, você precisa se conectar à rodovia central. O equipamento é selecionado levando em consideração suas características - a quantidade de gás que entra, sua pressão;
- GPL. Real para a criação de sistemas de aquecimento totalmente autônomos para instalações industriais. Como local de armazenamento, são utilizados recipientes especiais - suportes para gás. Apesar do aumento dos custos iniciais, o aquecimento com gás liquefeito tem vantagens financeiras claras em relação a combustíveis elétricos ou sólidos semelhantes.
Para todos os tipos de equipamentos a gás, baterias de aquecimento industrial podem ser usadas. É importante que correspondam ao regime de temperatura selecionado.
Na maioria dos casos, os modelos de caldeira de circuito único são usados para organizar o aquecimento industrial a gás. Se for necessário fornecer água quente adicional, são instalados tanques de aquecimento indireto (acumuladores de calor), conectados à linha principal.
Um ponto importante ao escolher uma caldeira a gás é a capacidade de substituir o queimador. Assim, você pode aumentar sua potência nominal sem comprar o restante dos componentes - carcaça, trocador de calor.
| Nome do modelo | potência, kWt | Preço, esfregar |
| 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 |
Caldeiras a gás de condensação têm os mais altos indicadores de eficiência. Mas seu custo é 45-50% maior que o clássico.
Caldeiras de aquecimento elétrico industrial
Se não for possível conectar a uma rede de gás ou organizar um sistema de armazenamento de combustível liquefeito, a única opção é o aquecimento elétrico. Apesar dos mais altos custos de manutenção financeira (custos de energia), a instalação de caldeiras de aquecimento elétrico industrial apresenta várias vantagens. Primeiro de tudo, eles incluem a baixa inércia do equipamento. Diferentemente das contrapartes a gás, o nível de aquecimento do elemento de aquecimento é ajustado rapidamente. Ao instalar equipamentos de controle adicionais, a alteração do grau de aquecimento do líquido de refrigeração fornecido aos convectores industriais para aquecimento de água estará operacional. Isso reduzirá os custos contínuos.
Além desse fator, os seguintes aspectos específicos da operação de caldeiras elétricas devem ser levados em consideração:
- Falta de chaminé. Isso significa que a caldeira não será conectada à chaminé, como análogos a gás ou combustível sólido;
- Requisitos mais suaves para a disposição da sala das caldeiras. A condição principal é um loop de terra feito corretamente e a fiação selecionada;
- Ao instalar um multímetro tarifário e um acumulador de calor você pode aquecer o refrigerante à noiteI quando as taxas são mínimas.
Durante o cálculo preliminar do aquecimento de um edifício industrial, deve-se ter em mente que o custo inicial de uma caldeira elétrica será 20-25% menor do que uma caldeira a gás semelhante.
| Nome do modelo | potência, kWt | Preço, esfregar |
| Titânio 105/380 | 105 | 42160 |
| Euroterm EK-N 90 | 90 | 35350 |
| Teplomash EKO-1 105 | 105 | 72000 |
| Teplomash EKO1 180 | 180 | 158900 |
Um dos fatores determinantes é a disponibilidade de equipamentos de bombeamento e um tanque de expansão. Para modelos cuja potência excede 130 kW, geralmente não faz parte do projeto.
Ao escolher uma caldeira elétrica, é necessário analisar sua manutenção. Em particular, uma possível substituição do elemento de aquecimento.
Aquecimento de ar industrial
Freqüentemente, os engenheiros enfrentam a difícil tarefa de organizar um microclima em uma sala de produção - para criar um sistema de aquecimento por aquecimento ideal, combinado com ventilação eficiente. Isso se aplica a indústrias como química, alimentos e madeira. Nesse caso, a melhor opção é combinar os dois sistemas em um. Isso exigirá a instalação de aquecimento de ar industrial.
Na maioria das vezes é feito zonal - o aquecimento não ocorre em todo o volume da sala, mas apenas nos locais de trabalho. Esse esquema oferece várias vantagens - economia de energia, minimizando o custo de organização do sistema e utilização da rede elétrica para ar condicionado ou como exaustor.
Ao contrário das caldeiras de aquecimento industrial, o principal elemento de trabalho do ar é o sistema climático, combinando várias funções. Isso inclui o fornecimento de ar aquecido ao consumidor e a troca de ar na sala de trabalho.
Os seguintes elementos serão necessários para o aquecimento do ar de instalações industriais:
- Unidade de aquecimento de ar. Pode fazer parte do sistema climático;
- Canais para transporte de ar aquecido. Eles são feitos de aço galvanizado ou inoxidável (o que é raro);
- Amortecedores de ar com grelhas de guia. Permitir concentrar um fluxo de ar em um determinado local de uma sala de produção;
- Canais de entrada de ar para reutilização de massas de ar e seu sistema de limpeza. Não é um complemento obrigatório, mas extremamente eficaz. Permite reduzir custos, especialmente no inverno.
Vale ressaltar que a instalação de aquecimento industrial do tipo ar não afeta o arranjo dos equipamentos e a organização geral do processo de produção.Ao contrário dos radiadores de aquecimento para instalações industriais, ele está localizado na parte superior da sala, a uma altura de 2 metros ou mais.
Ao calcular o custo do aquecimento do ar em edifícios industriais, a maioria dos custos são bombas de calor. Sua principal característica é o fluxo volumétrico. Também é levado em consideração no cálculo do sistema de aquecimento de um edifício industrial. O custo médio do equipamento para instalações com uma área de até 600 m² é de 700 a 750 mil rublos.
Para reduzir a perda de calor acima das portas, podem ser instaladas cortinas de ar.
Aquecimento infravermelho industrial
Uma maneira alternativa de organizar o aquecimento é instalar aquecedores infravermelhos. Eles geram ondas térmicas na faixa de infravermelho, aquecendo não o ar, mas a superfície dos objetos que caem na área de seu trabalho.
Por esse motivo, ao calcular sistemas de aquecimento industrial por infravermelho, não é possível levar em consideração o tamanho da sala. É importante conhecer apenas a perda de calor do edifício e distribuir adequadamente os aquecedores nas áreas de trabalho. De muitas maneiras, esse tipo de aquecimento é semelhante ao aquecimento do ar de instalações e instalações industriais. Mas, diferentemente dele, há uma diferença significativa - não há necessidade de instalar dutos ou canais de ar. Isso permite que você faça o aquecimento por zona da sala sem instalar elementos semelhantes aos convectores industriais para aquecimento de água.
Existem dois tipos de aquecimento infravermelho - elétrico (filme ou usando serpentinas de aquecimento de fibra de carbono) e gás. Como grandes quantidades de energia térmica são necessárias para um aquecimento eficiente, os modelos de gás costumam ser instalados em oficinas. Nesse caso, o resultado máximo é alcançado.
Os seguintes recursos são característicos do aquecimento industrial a gás:
- A capacidade de controlar o poder de cada dispositivo individualmente;
- A zona de propagação da radiação IR depende da área do refletor. Com o seu aumento, a taxa de aquecimento diminui;
- Pode ser usado como opção se houver um sistema com caldeira a gás industrial.
No entanto, ao projetar, é necessário levar em consideração a dependência direta da altura de instalação do aquecedor na área de sua operação. Com uma distância significativa do objeto (acima de 4 metros), a radiação infravermelha é dispersa. Isso reduz a eficiência do aquecimento industrial por infravermelho.
Ao contrário dos radiadores de aquecimento industrial, a superfície dos aquecedores infravermelhos é aquecida apenas na área do refletor. Este é o elemento mais barato no design que você pode substituir.
A grande maioria dos aquecedores a gás infravermelho opera apenas com gás natural.
Como é o cálculo de um sistema de aquecimento industrial
A eficiência, os custos primários e os custos fixos para sua organização dependerão de um cálculo corretamente realizado do aquecimento de um edifício industrial. Um ponto importante é a escolha inicial do tipo de sistema de aquecimento - água, ar ou infravermelho. Com base nisso, o conjunto ideal de equipamentos e componentes, bem como o método de instalação, são selecionados.
O que considerar ao escolher uma caldeira de aquecimento industrial e outros componentes do sistema:
- Perda de calor no edifício. São eles que determinarão amplamente a capacidade planejada do equipamento - uma caldeira, um aquecedor infravermelho ou uma cortina térmica;
- O volume da sala e a localização das janelas e portas. É importante selecionar o local de instalação das baterias de aquecimento industrial;
- Tipo de energia. Para instalar caldeiras elétricas industriais em um sistema de aquecimento, é necessário que a potência da linha de entrada corresponda ao parâmetro do equipamento.
Estes são apenas os parâmetros básicos necessários para realizar o cálculo do sistema de aquecimento de um edifício industrial.Importante é o tipo de produção e as condições de trabalho. Portanto, os sistemas de aquecimento são calculados levando em consideração as características operacionais do edifício e a tecnologia da própria produção.
Deve-se lembrar que todos os sistemas de aquecimento industrial, incluindo caldeiras, radiadores e bombas, devem cumprir os parâmetros de projeto. Eles são determinados somente após a conclusão de todos os cálculos.
No material de vídeo, você pode se familiarizar com as especificações de aquecimento de grandes salas.
