Cálculo independiente de la potencia de la caldera y los calentadores del sistema de calefacción.

Calefacción por infrarrojos de naves industriales

Otra forma de crear buenas condiciones de trabajo para los trabajadores es utilizar la radiación infrarroja. Los dispositivos generan energía de rayos, que se transmite a los objetos circundantes, calentándolos. Este calor luego se libera en el aire. El método tiene un inconveniente importante: no siempre es posible una distribución uniforme de la energía. Bajo el techo hace mucho más calor que en los niveles inferiores.

El elemento calefactor para calefacción por infrarrojos puede ser diferente:

halógeno: si se produce un impacto o una caída, el tubo puede romperse;
fibra de carbono: el consumo de energía se reduce casi 2,5 veces;
cerámica: una mezcla de gas y aire se quema dentro del calentador, lo que hace que el dispositivo se caliente y emita calor al medio ambiente.

Cada año es necesario preparar la sala de calderas para la temporada de calefacción. En este caso, en invierno definitivamente no habrá ningún problema.

No se olvide del sistema de calefacción de techo, que a menudo se usa para calentar edificios industriales. Con la ayuda de dispositivos especiales, no se calienta el aire, sino las paredes, el techo y el piso. No hay circulación, por lo tanto, se reduce el riesgo de resfriado o dolor de garganta por parte de los trabajadores del departamento o taller. En el sistema de calefacción de techo se distinguen una serie de ventajas, tales como: larga vida útil, ocupa poco espacio, es fácil y rápido de instalar y es liviano.

Normas SNiP para calentar locales industriales.

Antes de comenzar a diseñar un sistema en particular, piense qué caldera de calefacción industrial elegir, debe estudiar las siguientes reglas y seguirlas. Asegúrese de tener en cuenta la pérdida de calor, porque no solo se calienta el aire de la habitación, sino también los equipos y objetos. La temperatura máxima del refrigerante (agua, vapor) es de 90 grados y la presión es de 1 MPa.

Al elaborar un proyecto de calefacción, no se tienen en cuenta los aterrizajes. El uso de calderas y otros equipos a gas solo está permitido si los productos de oxidación se eliminan de manera cerrada y no hay peligro de explosión o incendio en el lugar de trabajo.

Una vez finalizado el trabajo, el sistema de calefacción se llena de agua y se realiza una verificación de control.

Cada uno de estos métodos de calentamiento tiene sus propias ventajas y desventajas. Es necesario elegir el mejor de los métodos sobre la base de los procesos tecnológicos que se llevan a cabo en un taller en particular. Los trabajadores no pueden permanecer en el interior si la temperatura del aire es inferior a 10 grados. Los almacenes suelen almacenar productos terminados. Para mantener su calidad, es necesario mantener un microclima óptimo.

Interesante sobre el tema:

Preparación del sistema para la temporada de calefacción
Tuberías para diferentes sistemas de calefacción.
Tubos de polipropileno para calefacción: pros y contras.
Aislamiento de tuberías de calefacción

Cálculo de materiales para calefacción.

Será difícil para una persona que está lejos del diseño del sistema de calefacción calcular correctamente los materiales para calentar; como mínimo, es necesario al menos visualizar todo el conjunto del sistema de calefacción y conocer los componentes de la tubería prevista. para usar. Por eso, para calcular correctamente la cantidad de materiales, tendrás que estudiar todos los entresijos del sistema de calefacción.

¿Duda? Luego, comuníquese con los expertos que conoce y pídales, si no ensamblan el sistema completo para usted, al menos dibújelo con una indicación de todos los elementos necesarios. Un buen amigo con una botella de té estará feliz de ayudarlo a resolver este problema. Bueno, yo, por mi parte, intentaré describir al menos aproximadamente qué componentes y qué necesita.

Comencemos con una caldera; como ejemplo, considere una caldera de doble circuito, que se usa con mayor frecuencia en casas y apartamentos pequeños. Instalar una caldera de calefacción y conectarla al sistema de calefacción requerirá que tenga al menos cuatro válvulas de bola con conexiones desmontables, dos filtros mecánicos y cuatro adaptadores roscados para conectar tuberías.

Para atar una batería de calefacción, necesitará 2 válvulas de radiador (regulación y cierre), una válvula Mayevsky, un enchufe, nuevamente, dos adaptadores roscados para conectar baterías a tuberías y dos tees instalados directamente en la línea de calefacción.

Calcule aproximadamente el metraje de la tubería, creo que nadie tendrá problemas; para esto, debe comprender claramente las ubicaciones de instalación de las baterías. El metraje resultante se multiplica por dos, porque se suelen tender dos tuberías (ida y vuelta). Los diámetros de las tuberías son otra cuestión: por regla general, todas las calderas de doble circuito montadas en la pared están equipadas con conexiones de ø3 / 4 ″. En principio, para casas y apartamentos de hasta 100 m2. esto es suficiente, pero para sistemas más extensos, se necesitarán diámetros de tubería más grandes. Pero si solo se trata de sistemas de calefacción pequeños, para su instalación necesitará tuberías de ø3/4″ para tender tuberías y tuberías de ø1/2″ directamente para conectar las baterías.

Para ser honesto, un trabajo tan complejo como el cálculo y la instalación de un sistema de calefacción. una persona excepcionalmente competente que sabe cómo manejar herramientas modernas y posee una gran cantidad de conocimientos en el campo de la ingeniería térmica puede desempeñarse de forma independiente. Por supuesto, puedes probar todo lo demás, pero para ello tendrás que aprender un poco y dominar una cantidad considerable de información.

(Votos: 8 )

Notas de instalación y puesta en marcha

Para el funcionamiento a largo plazo del equipo y su alta eficiencia, se deben observar algunas reglas:

La bomba está montada de modo que su eje esté horizontal. ¡Para equipos con un rotor "húmedo", este requisito es obligatorio! La orientación de las tuberías (tramo vertical, horizontal o inclinado) no importa.
La caja de terminales debe estar en la parte superior. Esto garantizará la seguridad incluso en caso de posibles fugas.

Las unidades modernas permiten la instalación tanto para el suministro como para el retorno, pero la ubicación en la sección de retorno reducirá las cargas térmicas y aumentará la vida útil del equipo.
Al instalar, asegúrese de derivación para bomba de circulación. Esto le permitirá utilizar el sistema de calefacción en modo de circulación natural en caso de un corte de energía.
Se elige como velocidad de trabajo la velocidad media del equipo. El sistema se inicia a la velocidad más alta (en sistemas con bloqueo automático está deshabilitado).
Después del arranque, el aire acumulado debe eliminarse a través de las válvulas especiales previstas en el diseño.

Esquema de calefacción

A pesar de lo anterior, no utilizaremos calefacción radiante para nuestro esquema. El hecho es que la mayoría de los edificios industriales siguen siendo de estilo soviético, con grandes pérdidas de calor. Necesitan la opción de calefacción más económica, preferentemente utilizando combustibles alternativos.

Entonces, el volumen promedio de dichos edificios es de 5760 metros cúbicos y, para compensar las pérdidas, se requiere una potencia de 108 kilovatios por hora. Son cifras muy aproximadas, que dependen de una serie de factores. Solo notamos que deberíamos tener otro 30% de reserva de marcha. Nuestro combustible es leña y pellets.

Para obtener la potencia que necesitamos, se requieren alrededor de 40 kilogramos de combustible por hora, y si la producción tiene una jornada laboral de ocho horas (más una hora de descanso), entonces se requerirán 360 kilogramos de combustible por día. En promedio, la temporada de calefacción es de 150 días, lo que significa que en total necesitaremos 54 toneladas de leña. Pero este valor es máximo.

Ahora calculemos el costo. (ver tabla)

Dado que la competencia en el mercado interno crece cada día, los fabricantes se ven obligados a prestar atención a todos los elementos de costo. Si observa esta lista, lejos de la posición de cierre estará el costo de calentar varios locales industriales.

Dado que el costo de los portadores de energía ha aumentado, también ha aumentado su porcentaje del costo principal.

Calentamiento de aire de la sala de producción.

Si antes una pregunta como la elección de la opción más económica aún no era tan aguda, ahora se posiciona en la categoría de los más relevantes. El calentamiento del aire de una instalación de producción en tal situación a menudo se considera la opción más eficiente y, al mismo tiempo, la más económica.

Calentamiento de aire de naves industriales

A través del sistema de conductos de aire, el calor se distribuye por todo el territorio del taller de producción.

El sistema de calefacción de aire en cada empresa industrial específica se puede utilizar como principal o como auxiliar. En cualquier caso, la instalación de calefacción por aire en un taller es más económica que la calefacción por agua, ya que no es necesario instalar calderas costosas para calentar locales industriales, colocar tuberías y montar radiadores.

Ventajas del sistema de calefacción por aire de los locales industriales:

guardando el área del área de trabajo;
consumo eficiente de energía de los recursos;
calefacción y purificación de aire simultáneas;
calentamiento uniforme de la habitación;
seguridad para el bienestar de los empleados;
sin riesgo de fugas y congelación del sistema.

El calentamiento del aire de una instalación de producción puede ser:

central: con una sola unidad de calefacción y una extensa red de conductos de aire a través de los cuales el aire caliente se distribuye por todo el taller;
local: los calentadores de aire (unidades de calentamiento de aire, pistolas de aire caliente, cortinas de aire caliente) están ubicados directamente en la habitación.

En el sistema de calefacción por aire centralizado, para reducir los costes energéticos, se utiliza un recuperador, que aprovecha parcialmente el calor del aire interior para calentar el aire fresco que llega del exterior. Los sistemas locales no realizan recuperación, solo calientan el aire interno, pero no proporcionan una entrada de aire externo. Los calefactores de aire de pared y techo se pueden utilizar para calentar lugares de trabajo individuales, así como para secar cualquier material y superficie.

Al dar preferencia a la calefacción por aire de las instalaciones industriales, los líderes empresariales logran ahorros debido a una reducción significativa en los costos de capital.

Maneras fáciles de calcular la carga de calor

Cualquier cálculo de la carga de calor es necesario para optimizar los parámetros del sistema de calefacción o mejorar las características de aislamiento térmico de la casa. Después de su implementación, se seleccionan ciertos métodos para regular la carga de calefacción de calefacción. Considere métodos que no requieran mucha mano de obra para calcular este parámetro del sistema de calefacción.

La dependencia de la potencia de calefacción en el área.

Tabla de factores de corrección para varias zonas climáticas de Rusia.

Para una casa con tamaños estándar de habitaciones, alturas de techo y buen aislamiento térmico, se puede aplicar una relación conocida entre el área de la habitación y la producción de calor requerida. En este caso, se requerirá 1 kW de calor por cada 10 m². Al resultado obtenido, es necesario aplicar un factor de corrección en función de la zona climática.

Supongamos que la casa está ubicada en la región de Moscú. Su superficie total es de 150 m². En este caso, la carga horaria de calor en calefacción será igual a:

La principal desventaja de este método es el gran error. El cálculo no tiene en cuenta los cambios en los factores climáticos, así como las características del edificio: resistencia a la transferencia de calor de paredes y ventanas. Por lo tanto, no se recomienda su uso en la práctica.

Cálculo ampliado de la carga térmica del edificio

El cálculo ampliado de la carga de calefacción se caracteriza por resultados más precisos. Inicialmente, se utilizó para precalcular este parámetro cuando era imposible determinar las características exactas del edificio. La fórmula general para determinar la carga térmica para calefacción se presenta a continuación:

Donde q° es la característica térmica específica de la estructura. Los valores deben tomarse de la tabla correspondiente, y - el factor de corrección mencionado anteriormente, Vn - el volumen exterior del edificio, m³, Tvn y Tnro - los valores de temperatura en el interior de la casa y en la calle.

Cuadro de características térmicas específicas de los edificios

Suponga que es necesario calcular la carga de calefacción máxima por hora en una casa con un volumen externo de 480 m³ (área 160 m², casa de dos pisos). En este caso, la característica térmica será igual a 0,49 W / m³ * C. Factor de corrección a = 1 (para la región de Moscú). La temperatura óptima dentro de la vivienda (Tvn) debe ser de + 22 ° С. La temperatura exterior será de -15°C. Usamos la fórmula para calcular la carga de calefacción por hora:

En comparación con el cálculo anterior, el valor resultante es menor. Sin embargo, tiene en cuenta factores importantes: la temperatura dentro de la habitación, en la calle, el volumen total del edificio. Se pueden hacer cálculos similares para cada habitación. El método de cálculo de la carga de calefacción según indicadores agregados permite determinar la potencia óptima para cada radiador en una habitación en particular. Para un cálculo más preciso, debe conocer los valores de temperatura promedio para una región en particular.

Este método de cálculo se puede utilizar para calcular la carga de calor por hora para calefacción. Pero los resultados obtenidos no darán el valor exacto óptimo de la pérdida de calor del edificio.

Correcciones de cálculo y consejos.

Los métodos anteriores para calcular el número de secciones del radiador son perfectos para habitaciones cuya altura alcanza los 3 metros. Si este indicador es mayor, es necesario aumentar la potencia térmica en proporción directa al aumento de altura.

Si toda la casa está equipada con modernas ventanas de plástico, en las que el coeficiente de pérdida de calor es lo más bajo posible, es posible ahorrar dinero y reducir el resultado obtenido hasta en un 20%.

Se cree que la temperatura estándar del refrigerante que circula por el sistema de calefacción es de 70 grados. Si está por debajo de este valor, es necesario aumentar el resultado en un 15% por cada 10 grados. Si es mayor, por el contrario, disminuya.

Locales con una superficie de más de 25 metros cuadrados. M. La calefacción con un radiador, incluso con dos docenas de secciones, será extremadamente problemática. Para resolver este problema, es necesario dividir el número calculado de secciones en dos partes iguales e instalar dos baterías. El calor en este caso se distribuirá por toda la habitación de manera más uniforme.

Si hay dos aberturas de ventanas en la habitación, se deben colocar radiadores de calefacción debajo de cada una de ellas. Deben ser 1,7 veces más que la potencia nominal determinada en los cálculos.

Habiendo comprado radiadores estampados, en los que las secciones no se pueden dividir, es necesario tener en cuenta la potencia total del producto. Si no es suficiente, debería considerar comprar una segunda batería de la misma capacidad de calor o un poco menos.

Factores de corrección

Muchos factores pueden influir en el resultado final. Considere en qué situaciones es necesario hacer factores de corrección:

Ventanas con acristalamiento convencional - factor de aumento 1,27
Aislamiento térmico insuficiente de las paredes - factor creciente 1,27
Más de dos aberturas de ventana por habitación - factor creciente 1.75
Colectores cableados por la parte inferior - factor de multiplicación 1.2
Reserva en caso de situaciones imprevistas - factor creciente 1.2
Uso de materiales de aislamiento térmico mejorados - factor de reducción 0,85
Instalación de ventanas de doble acristalamiento con aislamiento térmico de alta calidad - factor de reducción 0,85

La cantidad de ajustes a realizar en el cálculo puede ser enorme y depende de cada situación específica. Sin embargo, debe recordarse que es mucho más fácil reducir la transferencia de calor de un radiador de calefacción que aumentarla. Por lo tanto, todo el redondeo se realiza.

Resumiendo

Si necesita realizar el cálculo más preciso de la cantidad de secciones de radiadores en una habitación compleja, no tema ponerse en contacto con especialistas. Los métodos más precisos, que se describen en la literatura especializada, tienen en cuenta no solo el volumen o el área de la habitación, sino también la temperatura exterior e interior, la conductividad térmica de los diversos materiales de los que está hecha la caja de la casa. construido, y muchos otros factores.

Eso sí, no puedes tener miedo y echarle unos cuantos filos al resultado. Pero un aumento excesivo en todos los indicadores puede conducir a gastos injustificados, que no son inmediatamente, a veces y no siempre, posibles de recuperar.

Calentamiento de aire de naves industriales

Este método de calentar áreas de producción se hizo popular en los años 70. El principio de funcionamiento se basa en el calentamiento del aire mediante generadores de calor, calentadores de agua o de vapor. El aire a través de los colectores ingresa a aquellas áreas donde es necesario mantener la temperatura deseada. Para distribuir los flujos de aire, se instalan cabezales de distribución especiales o persianas. Esto está lejos de ser un método ideal de calentamiento, tiene importantes inconvenientes, pero se usa bastante.

Sistemas centrales y zonales

Dependiendo de las necesidades de los propietarios del edificio, se puede equipar una calefacción uniforme de toda la habitación o de zonas individuales. La calefacción central de aire es un dispositivo que toma aire del exterior, lo calienta y lo entrega a las instalaciones. La principal desventaja de este tipo de sistema es la incapacidad de controlar la temperatura en las habitaciones individuales del edificio.

La calefacción por zonas le permite crear la temperatura deseada en cada habitación. Para hacer esto, se instala un dispositivo de calefacción separado (en la mayoría de los casos, un convector de gas) en cada habitación, que mantiene la temperatura deseada. El sistema zonal es rentable, ya que utiliza solo la energía necesaria para la calefacción y se minimizan los costos innecesarios. Durante la instalación, no es necesario colocar conductos de aire.

Un especialista experimentado debe determinar el tipo de sistema apropiado y calcular el calentamiento del aire de la sala de producción. Se tienen en cuenta los siguientes factores:

pérdidas de calor;
el régimen de temperatura requerido;
la cantidad de aire calentado;
potencia y tipo de calentador de aire.

Ventajas y desventajas

Se pueden considerar ventajas importantes un calentamiento rápido del aire, la posibilidad de combinar calefacción con ventilación. La desventaja está asociada con una conocida ley de la física: el aire caliente asciende. Se crea una zona más cálida debajo del techo que al nivel del crecimiento humano. La diferencia puede ser de varios grados. Por ejemplo, en talleres con techos de 10 m de altura por debajo, la temperatura puede ser de 16 grados, y en la parte superior de la habitación, hasta 26. Para mantener el régimen térmico deseado, el sistema debe funcionar constantemente. Este consumo de energía inapropiado obliga a los propietarios a buscar otros métodos para calentar los edificios.

Esquema de calentamiento de aire de locales industriales.

Cómo calcular correctamente la potencia del sistema de calefacción.

Se toman como base las normas de SanPiN, que regulan claramente el límite de temperatura en locales residenciales de 18 a 24 °C, pero esto se aplica a la calefacción urbana, aunque, por supuesto, cualquier propietario de un sistema de calefacción autónomo tiene derecho a mover el límite en cualquier dirección. No se recomienda hacer esto, ya que estos valores son los más óptimos para crear un ambiente cómodo y un consumo de combustible.No olvide que la mayor eficiencia de una caldera u otra unidad, y de todo el sistema en su conjunto, se logra precisamente cuando se opera en el modo "normal", cuando se regula en la dirección decreciente o creciente, la eficiencia siempre disminuirá. .

Para calcular la potencia del sistema de calefacción, se utilizan los siguientes datos:

- La temperatura media anual de una región determinada durante el período de calefacción - datos del directorio correspondiente;

- Rosa de los vientos en el mismo período para la región dada - datos del directorio;

- Pérdida de calor a través de la envolvente del edificio: datos del libro de referencia para cada tipo de material (adobe, ladrillo, hormigón, madera, etc.), incluidas las pérdidas a través de las aberturas de ventanas y puertas;

— El área de locales con calefacción;

- Potencia del generador de calor y dispositivos de calefacción;

– El vector energético utilizado es el gas, la electricidad, el carbón, la madera, etc.

- Debe recordarse que es recomendable realizar el cálculo del sistema de calefacción solo después de que se hayan tomado todas las medidas de ahorro de energía y se hayan eliminado las posibles fugas de calor. Si calcula la potencia requerida y realiza el aislamiento más tarde, resulta que incluso con la potencia mínima, la habitación estará bastante caliente, pero esto se notará especialmente durante los deshielos y los períodos de transición.

Según los datos de referencia disponibles, se puede ver cuánto calor en kilovatios se pierde a través de las vallas a bajas temperaturas exteriores en cada una de las estancias por unidad de tiempo y, por tanto, el sistema de calefacción debería compensar esta pérdida de media. En base a los datos obtenidos, se lleva a cabo la elección de un generador de calor y aparatos de calefacción de la potencia adecuada.

Calentamiento de agua de instalaciones industriales

El calentamiento de agua es apropiado si hay una sala de calderas privada cerca o si hay un suministro de agua central. El componente principal en este caso será una caldera de calefacción industrial, que puede funcionar con gas, electricidad o combustible sólido.

El agua se suministrará a alta presión y temperatura. Por lo general, con su ayuda es imposible calentar grandes talleres con alta calidad, por lo que el método se denomina "de servicio". Pero hay una serie de ventajas:

el aire circula libremente por toda la habitación;
el calor se distribuye uniformemente;
una persona puede trabajar activamente en condiciones de calentamiento de agua, es absolutamente seguro.

El aire calentado ingresa a la habitación, donde se mezcla con el ambiente y la temperatura se equilibra. A veces es necesario reducir los costos de energía. Para ello, el aire se limpia con la ayuda de filtros y se reutiliza para calentar naves industriales.

Cálculo de radiadores de calefacción por área.

La forma más fácil. Calcule la cantidad de calor requerida para la calefacción, según el área de la habitación en la que se instalarán los radiadores. Conoce el área de cada habitación y la necesidad de calor se puede determinar de acuerdo con los códigos de construcción de SNiP:

para una zona climática media se requieren 60-100W para calentar 1m 2 de vivienda;
para áreas por encima de 60 o, se requieren 150-200W.

Según estas normas, puede calcular cuánto calor requerirá su habitación. Si el apartamento/casa está ubicado en la zona climática media, se requerirán 1600W de calor para calentar un área de 16m 2 (16 * 100 = 1600). Dado que las normas son promedio y el clima no permite la constancia, creemos que se requieren 100W. Aunque, si vives en el sur de la zona climática media y tus inviernos son suaves, considera 60W.

El cálculo de los radiadores de calefacción se puede realizar de acuerdo con las normas de SNiP.

Se necesita una reserva de energía en calefacción, pero no muy grande: con un aumento en la cantidad de energía requerida, aumenta la cantidad de radiadores. Y cuantos más radiadores, más refrigerante hay en el sistema. Si para aquellos que están conectados a la calefacción central esto no es crítico, entonces para aquellos que tienen o planean calefacción individual, un gran volumen del sistema significa grandes costos (extra) para calentar el refrigerante y una gran inercia del sistema (el conjunto la temperatura se mantiene con menos precisión). Y surge una pregunta natural: “¿Por qué pagar más?”

Habiendo calculado la necesidad de calor en la habitación, podemos averiguar cuántas secciones se requieren. Cada uno de los calentadores puede emitir una cierta cantidad de calor, que se indica en el pasaporte.La demanda de calor encontrada se toma y se divide por la potencia del radiador. El resultado es el número necesario de secciones para compensar las pérdidas.

Contemos el número de radiadores para la misma habitación. Hemos determinado que necesitamos asignar 1600W. Deje que la potencia de una sección sea de 170W. Resulta 1600/170 \u003d 9.411 piezas. Puede redondear hacia arriba o hacia abajo como desee. Puede redondearlo en uno más pequeño, por ejemplo, en la cocina (hay suficientes fuentes de calor adicionales y en uno más grande), es mejor en una habitación con balcón, una ventana grande o en una esquina.

El sistema es simple, pero las desventajas son obvias: la altura de los techos puede ser diferente, el material de las paredes, las ventanas, el aislamiento y otros factores no se tienen en cuenta. Entonces, el cálculo del número de secciones de radiadores de calefacción según SNiP es indicativo. Necesita hacer ajustes para obtener resultados precisos.