Càlcul independent de la potència de la caldera i els escalfadors del sistema de calefacció

Calefacció infraroja de naus industrials

Una altra manera de crear bones condicions de treball per als treballadors és utilitzar la radiació infraroja. Els dispositius generen energia de raigs, que es transmet als objectes circumdants, escalfant-los. A continuació, aquesta calor s'allibera a l'aire. El mètode té un inconvenient important: no sempre és possible una distribució uniforme de l'energia. Sota el sostre fa molt més calor que als nivells més baixos.

L'element de calefacció per a la calefacció per infrarojos pot ser diferent:

halògens: si es produeix un impacte o una caiguda, el tub es pot trencar;
fibra de carboni: el consum d'energia es redueix gairebé 2,5 vegades;
ceràmica: una barreja de gas i aire crema a l'interior de l'escalfador, cosa que fa que el dispositiu s'escalfi i desprengui calor al medi ambient.

Cada any cal preparar la sala de calderes per a la temporada de calefacció. En aquest cas, a l'hivern definitivament no hi haurà cap problema.

No us oblideu del sistema de calefacció del sostre, que s'utilitza sovint per escalfar edificis industrials. Amb l'ajuda d'aparells especials, no s'escalfa l'aire, sinó les parets, el sostre i el terra. No hi ha circulació, per tant, el risc de patir un refredat o mal de coll es redueix pels treballadors del departament o taller. En el sistema de calefacció del sostre, es distingeixen una sèrie d'avantatges, com ara: llarga vida útil, ocupa poc espai, és fàcil i ràpid d'instal·lar i té un pes lleuger.

Normes SNiP per a la calefacció de locals industrials

Abans de començar a dissenyar un sistema en particular, penseu quina caldera de calefacció industrial triar, heu d'estudiar les regles següents i seguir-les. Assegureu-vos de tenir en compte la pèrdua de calor, perquè no només s'escalfa l'aire de l'habitació, sinó també equips i objectes. La temperatura màxima del refrigerant (aigua, vapor) és de 90 graus i la pressió és d'1 MPa.

Quan s'elabora un projecte de calefacció, no es tenen en compte els aterratges. L'ús de calderes i altres equips de gas només està permès si els productes d'oxidació s'eliminen de manera tancada i no hi ha perill d'explosió o incendi al lloc de treball.

Un cop finalitzat el treball, el sistema de calefacció s'omple d'aigua i es realitza un control de control.

Cadascun d'aquests mètodes de calefacció té els seus propis avantatges i desavantatges. Cal triar el millor dels mètodes en funció dels processos tecnològics que es duen a terme en un taller concret. Els treballadors no poden romandre a l'interior si la temperatura de l'aire és inferior als 10 graus. Els magatzems solen emmagatzemar productes acabats. Per mantenir la seva qualitat, cal mantenir un microclima òptim.

Interessant sobre el tema:

Preparació del sistema per a la temporada de calefacció
Tubs per a diferents sistemes de calefacció
Tubs de polipropilè per a la calefacció: pros i contres.
Aïllament de la canonada de calefacció

Càlcul de materials per a la calefacció

Serà difícil per a una persona que estigui lluny del disseny del sistema de calefacció calcular correctament els materials per a la calefacció; com a mínim, cal visualitzar com a mínim tot el conjunt del sistema de calefacció i conèixer els components de la canonada destinada. per al seu ús. És per això que, per calcular correctament la quantitat de materials, haureu d'estudiar tots els detalls del sistema de calefacció.

Dubte? A continuació, poseu-vos en contacte amb els experts que coneixeu i demaneu-los, si no us munten tot el sistema, almenys dibuixeu-lo amb una indicació de tots els elements necessaris. Un bon amic amb una ampolla de te estarà encantat d'ajudar-vos a resoldre aquest problema. Bé, jo, per la meva banda, intentaré descriure com a mínim quins components i què necessiteu.

Comencem amb una caldera: com a exemple, considereu una caldera de doble circuit, que s'utilitza més sovint a cases i apartaments petits. Per instal·lar una caldera de calefacció i connectar-la al sistema de calefacció caldrà tenir almenys quatre vàlvules de bola amb connexions desmuntables, dos filtres mecànics i quatre adaptadors roscats per connectar canonades.

Per lligar una bateria de calefacció, necessitareu 2 vàlvules de radiador (reguladora i de tancament), una vàlvula Mayevsky, un endoll, de nou, dos adaptadors roscats per connectar bateries a canonades i dues tees instal·lades directament a la línia de calefacció.

Calculeu aproximadament el metratge de la canonada, crec que ningú tindrà problemes; per a això, heu d'entendre clarament les ubicacions d'instal·lació de les bateries. El metratge resultant es multiplica per dos, perquè normalment es col·loquen dues canonades (subministrament i retorn). Els diàmetres de canonades són una altra qüestió: per regla general, totes les calderes de doble circuit muntades a la paret estan equipades amb connexions ø3 / 4 ″. En principi, per a cases i apartaments de fins a 100 m2. amb això n'hi ha prou, però per a sistemes més extensos, es necessitaran diàmetres de canonades més grans. Però si només es refereix a sistemes de calefacció petits, per a la seva instal·lació necessitareu tubs de ø3/4″ per col·locar canonades i tubs de ø1/2″ directament per connectar bateries.

Per ser honest, un treball tan complex com el càlcul i la instal·lació d'un sistema de calefacció. una persona excepcionalment competent que sàpiga manejar eines modernes i posseeix una gran quantitat de coneixements en el camp de l'enginyeria tèrmica pot actuar de manera independent. Per descomptat, pots provar tota la resta, però per això hauràs d'aprendre una mica i dominar una quantitat considerable d'informació.

(Vots: 8)

Notes d'instal·lació i posada en marxa

Per al funcionament a llarg termini de l'equip i la seva alta eficiència, s'han d'observar algunes regles:

La bomba està muntada de manera que el seu eix sigui horitzontal. Per a equips amb un rotor "mullat", aquest requisit és obligatori! No importa l'orientació de les canonades (vertical, horitzontal o inclinada).
La caixa de terminals ha d'estar a la part superior. Això garantirà la seguretat fins i tot en cas de possibles fuites.

Les unitats modernes permeten la instal·lació tant de subministrament com de retorn, però la ubicació a la secció de retorn reduirà les càrregues tèrmiques i augmentarà la vida útil de l'equip.
En instal·lar, assegureu-vos de fer-ho bypass per a bomba de circulació. Això us permetrà utilitzar el sistema de calefacció en mode de circulació natural en cas de fallada de corrent.
La velocitat mitjana de l'equip es tria com a de treball. El sistema s'engega a la màxima velocitat (en sistemes amb bloqueig automàtic està desactivat).
Després de començar, l'aire acumulat s'ha d'eliminar mitjançant les vàlvules especials previstes en el disseny.

Esquema de calefacció

Malgrat l'anterior, no utilitzarem calefacció radiant per al nostre esquema. El fet és que la majoria dels edificis industrials encara són d'estil soviètic, amb grans pèrdues de calor. Necessiten l'opció de calefacció més econòmica, preferiblement amb combustibles alternatius.

Per tant, el volum mitjà d'aquests edificis és de 5.760 metres cúbics i, per compensar les pèrdues, es requereix una potència de 108 quilowatts per hora. Són xifres molt aproximades, que depenen de diversos factors. Només observem que hauríem de tenir un altre 30% de reserva d'energia. El nostre combustible és llenya i pellets.

Per obtenir la potència que necessitem, es necessiten uns 40 quilograms de combustible per hora, i si la producció té una jornada laboral de vuit hores (més una hora de descans), es necessitaran 360 quilograms de combustible per dia. De mitjana, la temporada de calefacció és de 150 dies, la qual cosa significa que en total necessitarem 54 tones de llenya. Però aquest valor és màxim.

Ara calculem el cost. (veure taula)

Atès que la competència al mercat nacional creix cada dia, els fabricants es veuen obligats a prestar atenció a tots els costos. Si mireu aquesta llista, aleshores lluny de la posició de tancament estarà el cost de la calefacció de diverses instal·lacions industrials.

Com que el cost dels portadors d'energia ha augmentat, el seu percentatge de cost principal també ha augmentat.

Calefacció d'aire de la sala de producció

Si abans una pregunta com l'elecció de l'opció més econòmica encara no era tan aguda, ara es posiciona a la categoria de les més rellevants. La calefacció d'aire d'una instal·lació de producció en aquesta situació sovint es considera l'opció més eficient i, alhora, la més econòmica.

Calefacció d'aire de naus industrials

Mitjançant el sistema de conductes d'aire, la calor es distribueix per tot el territori del taller de producció

El sistema de calefacció d'aire de cada empresa industrial específica es pot utilitzar com a principal o com a auxiliar. En qualsevol cas, la instal·lació de calefacció d'aire en un taller és més barata que la calefacció d'aigua, ja que no cal instal·lar calderes cares per escalfar locals industrials, instal·lar canonades i muntar radiadors.

Avantatges del sistema de calefacció d'aire de la nau industrial:

salvar l'àrea de l'àrea de treball;
consum eficient energètic dels recursos;
calefacció simultània i purificació d'aire;
calefacció uniforme de l'habitació;
seguretat per al benestar dels empleats;
sense risc de fuites i congelació del sistema.

La calefacció d'aire d'una instal·lació de producció pot ser:

central - amb una sola unitat de calefacció i una àmplia xarxa de conductes d'aire a través dels quals es distribueix l'aire calent per tot el taller;
locals: els escalfadors d'aire (unitats de calefacció d'aire, pistoles de calor, cortines de calor d'aire) es troben directament a l'habitació.

En el sistema de calefacció d'aire centralitzat, per reduir els costos energètics, s'utilitza un recuperador, que aprofita parcialment la calor de l'aire interior per escalfar l'aire fresc que arriba de l'exterior. Els sistemes locals no duen a terme la recuperació, només escalfen l'aire intern, però no proporcionen una entrada d'aire exterior. Els escalfadors d'aire de paret al sostre es poden utilitzar per escalfar llocs de treball individuals, així com per assecar qualsevol material i superfície.

En donar preferència a la calefacció d'aire dels locals industrials, els líders empresarials aconsegueixen estalvis gràcies a una reducció important dels costos de capital.

Maneres fàcils de calcular la càrrega de calor

Qualsevol càlcul de la càrrega de calor és necessari per optimitzar els paràmetres del sistema de calefacció o millorar les característiques d'aïllament tèrmic de la casa. Després de la seva implementació, es seleccionen certs mètodes per regular la càrrega de calefacció de la calefacció. Considereu mètodes que no requereixen mà d'obra per calcular aquest paràmetre del sistema de calefacció.

La dependència de la potència de calefacció de la zona

Taula de factors de correcció per a diverses zones climàtiques de Rússia

Per a una casa amb mides estàndard de les habitacions, alçades del sostre i un bon aïllament tèrmic, es pot aplicar una relació coneguda entre l'àrea de l'habitació i la producció de calor requerida. En aquest cas, caldrà 1 kW de calor per cada 10 m². Al resultat obtingut cal aplicar un factor de correcció en funció de la zona climàtica.

Suposem que la casa es troba a la regió de Moscou. La seva superfície total és de 150 m². En aquest cas, la càrrega de calor horària en calefacció serà igual a:

El principal desavantatge d'aquest mètode és el gran error. El càlcul no té en compte els canvis en els factors meteorològics, així com les característiques de l'edifici: la resistència a la transferència de calor de parets i finestres. Per tant, no es recomana utilitzar-lo a la pràctica.

Càlcul ampliat de la càrrega tèrmica de l'edifici

El càlcul ampliat de la càrrega de calefacció es caracteritza per resultats més precisos. Inicialment, es va utilitzar per calcular prèviament aquest paràmetre quan era impossible determinar les característiques exactes de l'edifici. La fórmula general per determinar la càrrega de calor per a la calefacció es presenta a continuació:

On q ° és la característica tèrmica específica de l'estructura. Els valors s'han de prendre de la taula corresponent, i - el factor de correcció esmentat anteriorment, Vn - el volum exterior de l'edifici, m³, Tvn i Tnro - els valors de temperatura a l'interior de la casa i a la carrer.

Taula de característiques tèrmiques específiques dels edificis

Suposem que cal calcular la càrrega de calefacció màxima per hora en una casa amb un volum exterior de 480 m³ (àrea de 160 m², casa de dos pisos). En aquest cas, la característica tèrmica serà igual a 0,49 W / m³ * C. Factor de correcció a = 1 (per a la regió de Moscou). La temperatura òptima a l'interior de l'habitatge (Tvn) ha de ser de + 22 ° С. La temperatura exterior serà de -15°C. Utilitzem la fórmula per calcular la càrrega de calefacció per hora:

En comparació amb el càlcul anterior, el valor resultant és menor. Tanmateix, té en compte factors importants: la temperatura dins de l'habitació, al carrer, el volum total de l'edifici. Es poden fer càlculs similars per a cada habitació. El mètode de càlcul de la càrrega de calefacció segons indicadors agregats permet determinar la potència òptima per a cada radiador d'una habitació determinada. Per a un càlcul més precís, cal conèixer els valors de temperatura mitjana d'una regió determinada.

Aquest mètode de càlcul es pot utilitzar per calcular la càrrega de calor horària per a la calefacció. Però els resultats obtinguts no donaran el valor òptimment precís de la pèrdua de calor de l'edifici.

Correccions de càlcul i assessorament

Els mètodes anteriors per calcular el nombre de seccions del radiador són perfectes per a habitacions l'alçada de les quals arriba als 3 metres. Si aquest indicador és més gran, cal augmentar la potència tèrmica en proporció directa a l'augment d'alçada.

Si tota la casa està equipada amb finestres de plàstic modernes, en què el coeficient de pèrdua de calor és el més baix possible, es pot estalviar diners i reduir el resultat obtingut fins a un 20%.

Es creu que la temperatura estàndard del refrigerant que circula pel sistema de calefacció és de 70 graus. Si està per sota d'aquest valor, cal augmentar el resultat un 15% per cada 10 graus. Si és més alt, al contrari, disminueix-lo.

Local amb una superfície de més de 25 metres quadrats. La calefacció amb un radiador, fins i tot que consta de dues dotzenes de seccions, serà extremadament problemàtica. Per resoldre aquest problema, cal dividir el nombre calculat de seccions en dues parts iguals i instal·lar dues bateries. En aquest cas, la calor es distribuirà per tota l'habitació de manera més uniforme.

Si hi ha dues finestres a l'habitació, cal col·locar radiadors de calefacció sota cadascuna d'elles. Haurien de ser 1,7 vegades més que la potència nominal determinada en els càlculs.

Després d'haver comprat radiadors estampats, en els quals no es poden dividir les seccions, cal tenir en compte la potència total del producte. Si no n'hi ha prou, hauríeu de considerar comprar una segona bateria de la mateixa o una mica menys de capacitat calorífica.

Factors de correcció

Molts factors poden influir en el resultat final. Considereu en quines situacions cal fer factors de correcció:

Finestres amb vidres convencionals - factor d'ampliació 1,27
Aïllament tèrmic insuficient de les parets - factor creixent 1,27
Més de dues obertures de finestres per habitació - factor augmentant 1,75
Colectors de cable inferior - factor multiplicador 1.2
Reserva en cas de situacions imprevistes - factor creixent 1.2
Ús de materials d'aïllament tèrmic millorats - factor de reducció 0,85
Instal·lació de finestres de doble vidre termoaïllants d'alta qualitat - factor reductor de 0,85

El nombre d'ajustaments que cal fer al càlcul pot ser enorme i depèn de cada situació específica. Tanmateix, cal recordar que és molt més fàcil reduir la transferència de calor d'un radiador de calefacció que augmentar-la. Per tant, s'ha completat tot l'arrodoniment.

Resumint

Si necessiteu fer el càlcul més precís del nombre de seccions del radiador en una habitació complexa, no tingueu por de contactar amb especialistes. Els mètodes més precisos, que es descriuen a la literatura especialitzada, tenen en compte no només el volum o l'àrea de l'habitació, sinó també la temperatura exterior i interior, la conductivitat tèrmica dels diferents materials dels quals prové la caixa de la casa. construït i molts altres factors.

Per descomptat, no pots tenir por i llançar algunes vores al resultat. Però un augment excessiu de tots els indicadors pot comportar despeses injustificades, que no són immediatament, de vegades i no sempre, possibles de recuperar.

Calefacció d'aire de naus industrials

Aquest mètode d'escalfament de zones de producció es va fer popular als anys 70. El principi de funcionament es basa en l'escalfament d'aire mitjançant generadors de calor, escalfadors d'aigua o vapor. L'aire a través dels col·lectors entra en aquelles zones on cal mantenir la temperatura desitjada. Per distribuir els fluxos d'aire, s'instal·len capçals o persianes de distribució especials. Això està lluny de ser un mètode ideal d'escalfament, té inconvenients importants, però s'utilitza bastant àmpliament.

Sistemes centrals i zonals

Depenent de les necessitats dels propietaris de l'edifici, es pot equipar una calefacció uniforme de tota l'habitació o zones individuals. La calefacció central d'aire és un dispositiu que pren l'aire de l'exterior, l'escalfa i el lliura al local. El principal desavantatge d'aquest tipus de sistema és la incapacitat de controlar la temperatura a les habitacions individuals de l'edifici.

La calefacció de zones permet crear la temperatura desitjada a cada habitació. Per fer-ho, s'instal·la un dispositiu de calefacció independent (la majoria de vegades un convector de gas) a cada habitació, que manté la temperatura desitjada. El sistema zonal és rendible, ja que utilitza només la quantitat d'energia necessària per a la calefacció i es minimitzen els costos de malbaratament. Durant la instal·lació, no cal posar conductes d'aire.

Un especialista experimentat ha de determinar el tipus de sistema adequat i calcular la calefacció de l'aire de la sala de producció. Es tenen en compte els factors següents:

pèrdues de calor;
el règim de temperatura requerit;
la quantitat d'aire escalfat;
potència i tipus d'escalfador d'aire.

Avantatges i inconvenients

Es poden considerar avantatges importants un escalfament ràpid de l'aire, la possibilitat de combinar la calefacció amb la ventilació. El desavantatge està associat a una llei de la física coneguda: l'aire calent puja. Es crea una zona més càlida sota el sostre que a nivell de creixement humà. La diferència pot ser de diversos graus. Per exemple, als tallers amb sostres a 10 m d'alçada per sota, la temperatura pot ser de 16 graus, i a la part superior de l'habitació, fins a 26. Per mantenir el règim tèrmic desitjat, el sistema ha de funcionar constantment. Aquest consum d'energia inadequat obliga els propietaris a buscar altres mètodes per escalfar els edificis.

Esquema de calefacció d'aire de naus industrials

Com calcular correctament la potència del sistema de calefacció

Es prenen com a base les normes SanPiN, que regulen clarament el límit de temperatura a les instal·lacions residencials de 18 a 24 ° C, però això s'aplica a la calefacció urbana, tot i que, per descomptat, qualsevol propietari d'un sistema de calefacció autònom té dret a moure el límit en qualsevol direcció. No es recomana fer-ho, ja que aquests valors són els més òptims per crear un ambient confortable i un consum de combustible.No oblideu que la màxima eficiència d'una caldera o una altra unitat, i de tot el sistema en conjunt, s'aconsegueix precisament quan es treballa en el mode "normal", quan es regula en la direcció de disminució o augment, l'eficiència sempre disminuirà. .

Per calcular la potència del sistema de calefacció, s'utilitzen les dades següents:

- La temperatura mitjana anual d'una regió determinada durant el període de calefacció - dades del directori corresponent;

- Rosa dels vents en el mateix període per a aquesta regió - dades del directori;

- Pèrdues de calor a través de l'envoltant de l'edifici - dades del llibre de referència per a cada tipus de material (tova, maó, formigó, fusta, etc.), incloses les pèrdues per obertures de finestres i portes;

— La zona de locals climatitzats;

- Potència del generador de calor i dispositius de calefacció;

– El transport energètic utilitzat és el gas, l'electricitat, el carbó, la fusta, etc.

- Cal recordar que s'aconsella realitzar el càlcul de la instal·lació de calefacció només després d'haver pres totes les mesures d'estalvi energètic i eliminades les possibles fuites de calor. Si calculeu la potència necessària i feu l'aïllament més tard, resulta que fins i tot amb una potència mínima, l'habitació estarà bastant calenta, però això es notarà especialment durant els períodes de descongelació i transició.

Segons les dades de referència disponibles, es pot veure quanta calor en quilowatts es perd a través de les tanques a baixes temperatures exteriors a cadascuna de les estances per unitat de temps i, per tant, el sistema de calefacció hauria de compensar aquesta pèrdua de mitjana. A partir de les dades obtingudes, es realitza l'elecció d'un generador de calor i aparells de calefacció de la potència adequada.

Escalfament d'aigua d'instal·lacions industrials

La calefacció d'aigua és adequada si hi ha una sala de calderes privada a prop o si hi ha un subministrament central d'aigua. El component principal en aquest cas serà una caldera de calefacció industrial, que pot funcionar amb gas, electricitat o combustible sòlid.

L'aigua es subministrarà a alta pressió i temperatura. En general, amb la seva ajuda, és impossible escalfar tallers grans amb alta qualitat, per tant, el mètode s'anomena "de servei". Però hi ha una sèrie d'avantatges:

l'aire circula lliurement per tota l'habitació;
la calor es distribueix uniformement;
una persona pot treballar activament en condicions amb calefacció d'aigua, és absolutament segur.

L'aire escalfat entra a l'habitació, on es barreja amb l'ambient i la temperatura s'equilibra. De vegades cal reduir els costos energètics. Per fer-ho, l'aire es neteja amb l'ajuda de filtres i es reutilitza per escalfar naus industrials.

Càlcul de radiadors de calefacció per superfície

La manera més fàcil. Calculeu la quantitat de calor necessària per a la calefacció, en funció de l'àrea de l'habitació on s'instal·laran els radiadors. Coneixeu l'àrea de l'habitació de la platja i la necessitat de calor es pot determinar segons els codis de construcció de SNiP:

per a una zona climàtica mitjana, es necessiten 60-100 W per escalfar 1 m 2 d'un habitatge;
per a zones superiors a 60 o, es requereix 150-200W.

A partir d'aquestes normes, podeu calcular quanta calor necessitarà la vostra habitació. Si l'apartament / casa es troba a la zona climàtica mitjana, caldrà 1600 W de calor (16 * 100 = 1600) per escalfar una àrea de 16 m 2. Atès que les normes són mitjanes, i el temps no permet la constància, creiem que calen 100W. Tot i que, si vius al sud de la zona climàtica mitjana i els teus hiverns són suaus, considera 60W.

El càlcul dels radiadors de calefacció es pot fer segons les normes de SNiP

Es necessita una reserva d'energia en calefacció, però no molt gran: amb l'augment de la quantitat d'energia necessària, augmenta el nombre de radiadors. I com més radiadors, més refrigerant té el sistema. Si per a aquells que estan connectats a la calefacció central això no és crític, per a aquells que tenen o planifiquen calefacció individual, un gran volum del sistema significa grans costos (extra) per escalfar el refrigerant i una gran inèrcia del sistema (el conjunt la temperatura es manté amb menys precisió). I sorgeix la pregunta lògica: "Per què pagar més?"

Un cop calculada la necessitat de calor a l'habitació, podem esbrinar quantes seccions es necessiten. Cadascun dels escalfadors pot emetre una determinada quantitat de calor, que s'indica al passaport.La demanda de calor trobada es pren i es divideix per la potència del radiador. El resultat és el nombre de trams necessaris per compensar les pèrdues.

Comptem el nombre de radiadors d'una mateixa habitació. Hem determinat que hem de destinar 1600W. Deixeu que la potència d'una secció sigui de 170 W. Resulta que 1600/170 \u003d 9.411 peces. Podeu arrodonir cap amunt o cap avall com vulgueu. Podeu arrodonir-lo a una de més petita, per exemple, a la cuina: hi ha prou fonts de calor addicionals, i en una de més gran, és millor en una habitació amb balcó, una finestra gran o en una habitació cantonera.

El sistema és senzill, però els desavantatges són evidents: l'alçada dels sostres pot ser diferent, el material de les parets, les finestres, l'aïllament i una sèrie d'altres factors no es tenen en compte. Per tant, el càlcul del nombre de seccions de radiadors de calefacció segons SNiP és orientatiu. Heu de fer ajustos per obtenir resultats precisos.