Cálculo independente da potência da caldeira e aquecedores do sistema de aquecimento

Aquecimento infravermelho de instalações industriais

Outra forma de criar boas condições de trabalho para os trabalhadores é usar radiação infravermelha. Os dispositivos geram energia de raios, que é transmitida aos objetos ao redor, aquecendo-os. Este calor é então liberado no ar. O método tem uma desvantagem significativa: uma distribuição uniforme de energia nem sempre é possível. Sob o teto é muito mais quente do que em níveis mais baixos.

O elemento de aquecimento para aquecimento infravermelho pode ser diferente:

halogênio - se ocorrer um impacto ou queda, o tubo pode quebrar;
fibra de carbono - o consumo de energia é reduzido em quase 2,5 vezes;
cerâmica - uma mistura gás-ar queima dentro do aquecedor, o que faz com que o aparelho aqueça e libere calor para o ambiente.

Todos os anos é necessário preparar a sala das caldeiras para a estação de aquecimento. Nesse caso, no inverno definitivamente não haverá problemas.

Não se esqueça do sistema de aquecimento de teto, que é frequentemente usado para aquecer edifícios industriais. Com a ajuda de dispositivos especiais, não é o ar que é aquecido, mas as paredes, o teto, o piso. Não há circulação, portanto, o risco de resfriado ou dor de garganta é reduzido pelos trabalhadores do departamento ou oficina. No sistema de aquecimento de teto, destacam-se várias vantagens, como: longa vida útil, ocupa pouco espaço, é fácil e rápido de instalar e é leve.

Normas SNiP para aquecimento de instalações industriais

Antes de começar a projetar um determinado sistema, pense em qual caldeira de aquecimento industrial escolher, você precisa estudar as seguintes regras e segui-las. Certifique-se de levar em consideração a perda de calor, porque não apenas o ar da sala aquece, mas também equipamentos e objetos. A temperatura máxima do refrigerante (água, vapor) é de 90 graus e a pressão é de 1 MPa.

Ao elaborar um projeto de aquecimento, os desembarques não são levados em consideração. O uso de caldeiras e outros equipamentos a gás só é permitido se os produtos de oxidação forem removidos de forma fechada e não houver perigo de explosão ou incêndio no local de trabalho.

Após a conclusão do trabalho, o sistema de aquecimento é preenchido com água e é realizada uma verificação de controle.

Cada um desses métodos de aquecimento tem suas próprias vantagens e desvantagens. É necessário escolher o melhor dos métodos com base nos processos tecnológicos que são realizados em uma determinada oficina. Os trabalhadores não podem ficar dentro de casa se a temperatura do ar estiver abaixo de 10 graus. Os armazéns geralmente armazenam produtos acabados. Para manter sua qualidade, você precisa manter um microclima ideal.

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Cálculo de materiais para aquecimento

Será difícil para uma pessoa que está longe do projeto do sistema de aquecimento calcular corretamente os materiais para aquecimento - no mínimo, é necessário pelo menos visualizar todo o conjunto do sistema de aquecimento e conhecer as partes componentes do tubo pretendido para uso. É por isso que, para calcular corretamente a quantidade de materiais, você terá que estudar todos os detalhes do sistema de aquecimento.

Dúvida? Em seguida, entre em contato com os especialistas que você conhece e peça a eles, se não montar todo o sistema para você, pelo menos desenhe-o com uma indicação de todos os elementos necessários. Um bom amigo tomando uma garrafa de chá ficará feliz em ajudá-lo a resolver esse problema. Bem, eu, de minha parte, tentarei pelo menos descrever aproximadamente quais componentes e o que você precisa.

Vamos começar com uma caldeira - como exemplo, considere uma caldeira de circuito duplo, que é mais usada em pequenas casas e apartamentos. Instalar uma caldeira de aquecimento e conectá-la ao sistema de aquecimento exigirá que você tenha pelo menos quatro válvulas de esfera com conexões destacáveis, dois filtros mecânicos e quatro adaptadores rosqueados para conectar tubulações.

Para amarrar uma bateria de aquecimento, você precisará de 2 válvulas de radiador (reguladoras e de desligamento), uma válvula Mayevsky, um plugue, novamente, dois adaptadores rosqueados para conectar baterias a tubulações e dois T instalados diretamente na linha de aquecimento.

Calcular aproximadamente a metragem do tubo, acho que ninguém terá problemas - para isso você precisa entender claramente os locais de instalação das baterias. A filmagem resultante é multiplicada por dois, porque geralmente são colocados dois tubos (fornecimento e retorno). Os diâmetros dos tubos são outra questão - como regra, todas as caldeiras de circuito duplo montadas na parede estão equipadas com conexões de ø3 / 4 ″. Em princípio, para casas e apartamentos até 100 m2. isso é suficiente, mas para sistemas mais extensos, serão necessários diâmetros de tubo maiores. Mas se apenas pequenos sistemas de aquecimento estiverem em causa, para sua instalação, você precisará de tubos de ø3/4″ para colocar tubulações e tubos de ø1/2″ diretamente para conectar baterias.

Para ser honesto, um trabalho tão complexo como o cálculo e a instalação de um sistema de aquecimento. uma pessoa excepcionalmente competente que sabe como lidar com ferramentas modernas e possui uma grande quantidade de conhecimento no campo da engenharia térmica pode realizar de forma independente. Claro, você pode tentar todo o resto, mas para isso você terá que aprender um pouco e dominar uma quantidade considerável de informações.

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Notas de instalação e inicialização

Para operação de longo prazo do equipamento e sua alta eficiência, algumas regras devem ser observadas:

A bomba é montada de forma que seu eixo fique na horizontal. Para equipamentos com rotor "molhado", tal requisito é obrigatório! A orientação das tubulações (percurso vertical, horizontal ou inclinado) não importa.
A caixa de terminais deve estar na parte superior. Isso garantirá a segurança mesmo em caso de possíveis vazamentos.

Unidades modernas permitem a instalação tanto para alimentação quanto para retorno, mas a localização na seção de retorno reduzirá as cargas térmicas e aumentará a vida útil do equipamento.
Ao instalar, certifique-se de desviar para bomba de circulação. Isso permitirá que você use o sistema de aquecimento no modo de circulação natural em caso de falha de energia.
A velocidade média do equipamento é escolhida como a de trabalho. O sistema é iniciado na velocidade mais alta (nos sistemas com travamento automático está desabilitado).
Após a partida, o ar acumulado deve ser removido através das válvulas especiais previstas no projeto.

Esquema de aquecimento

Apesar do exposto, não usaremos aquecimento radiante para nosso esquema. O fato é que a maioria dos prédios industriais ainda é de estilo soviético, com grandes perdas de calor. Eles precisam da opção de aquecimento mais barata, de preferência usando combustíveis alternativos.

Assim, o volume médio desses edifícios é de 5.760 metros cúbicos e, para compensar as perdas, é necessária uma potência de 108 quilowatts por hora. São números muito aproximados, que dependem de uma série de fatores. Observamos apenas que devemos ter mais 30% de reserva de energia. Nosso combustível é madeira e pellets.

Para obter a energia de que precisamos, são necessários cerca de 40 quilos de combustível por hora e, se a produção tiver uma jornada de trabalho de oito horas (mais uma hora de intervalo), serão necessários 360 quilos de combustível por dia. Em média, a estação de aquecimento é de 150 dias, o que significa que no total precisaremos de 54 toneladas de lenha. Mas este valor é máximo.

Agora vamos calcular o custo. (ver tabela)

Como a concorrência no mercado interno cresce a cada dia, os fabricantes são obrigados a se atentar a todos os itens de custo. Se você olhar para esta lista, longe da posição de fechamento estará o custo de aquecimento de várias instalações industriais.

Como o custo das operadoras de energia aumentou, sua porcentagem de custo principal também aumentou.

Aquecimento do ar da sala de produção

Se antes uma questão como a escolha da opção mais econômica ainda não era tão aguda, agora ela se posiciona na categoria das mais relevantes. O aquecimento do ar de uma instalação de produção em tal situação é frequentemente considerado a opção mais eficiente e ao mesmo tempo a mais econômica.

Aquecimento de ar de instalações industriais

Através do sistema de dutos de ar, o calor é distribuído em todo o território da oficina de produção

O sistema de aquecimento de ar em cada empreendimento industrial específico pode ser usado como principal ou auxiliar. Em qualquer caso, a instalação de aquecimento de ar em uma oficina é mais barata que o aquecimento de água, pois não há necessidade de instalar caldeiras caras para aquecer instalações industriais, instalar tubulações e montar radiadores.

Vantagens do sistema de aquecimento de ar das instalações industriais:

salvando a área da área de trabalho;
consumo eficiente de recursos energéticos;
aquecimento e purificação do ar simultâneos;
aquecimento uniforme da sala;
segurança para o bem-estar dos colaboradores;
sem risco de vazamentos e congelamento do sistema.

O aquecimento do ar de uma instalação de produção pode ser:

central - com uma única unidade de aquecimento e uma extensa rede de condutas de ar através das quais o ar aquecido é distribuído por toda a oficina;
local - os aquecedores de ar (unidades de aquecimento de ar, pistolas de calor, cortinas de calor de ar) estão localizados diretamente na sala.

No sistema de aquecimento de ar centralizado, para reduzir os custos de energia, é utilizado um recuperador, que utiliza parcialmente o calor do ar interno para aquecer o ar fresco vindo do exterior. Os sistemas locais não realizam recuperação, apenas aquecem o ar interno, mas não fornecem entrada de ar externo. Os aquecedores de ar de teto de parede podem ser usados para aquecer locais de trabalho individuais, bem como para secar quaisquer materiais e superfícies.

Ao dar preferência ao aquecimento do ar das instalações industriais, os líderes empresariais obtêm economias devido a uma redução significativa nos custos de capital.

Maneiras fáceis de calcular a carga de calor

Qualquer cálculo da carga térmica é necessário para otimizar os parâmetros do sistema de aquecimento ou melhorar as características de isolamento térmico da casa. Após a sua implementação, são selecionados certos métodos de regulação da carga de aquecimento do aquecimento. Considere métodos não intensivos em mão de obra para calcular este parâmetro do sistema de aquecimento.

A dependência da potência de aquecimento na área

Tabela de fatores de correção para várias zonas climáticas da Rússia

Para uma casa com tamanhos de sala padrão, pé direito e bom isolamento térmico, pode ser aplicada uma relação conhecida entre a área da sala e a saída de calor necessária. Neste caso, será necessário 1 kW de calor por 10 m². Ao resultado obtido, é necessário aplicar um fator de correção dependendo da zona climática.

Vamos supor que a casa esteja localizada na região de Moscou. Sua área total é de 150 m². Neste caso, a carga horária de calor no aquecimento será igual a:

A principal desvantagem deste método é o grande erro. O cálculo não leva em consideração as mudanças nos fatores climáticos, bem como as características do edifício - resistência à transferência de calor de paredes e janelas. Portanto, não é recomendado usá-lo na prática.

Cálculo ampliado da carga térmica do edifício

O cálculo ampliado da carga de aquecimento é caracterizado por resultados mais precisos. Inicialmente, era utilizado para pré-calcular este parâmetro quando era impossível determinar as características exatas do edifício. A fórmula geral para determinar a carga térmica para aquecimento é apresentada abaixo:

Onde q° é a característica térmica específica da estrutura. Os valores devem ser retirados da tabela correspondente, e - o fator de correção mencionado acima, Vn - o volume externo do edifício, m³, Tvn e Tnro - os valores de temperatura dentro da casa e na rua.

Tabela de características térmicas específicas dos edifícios

Suponha que seja necessário calcular a carga horária máxima de aquecimento em uma casa com volume externo de 480 m³ (área 160 m², casa de dois andares). Neste caso, a característica térmica será igual a 0,49 W/m³*C. Fator de correção a = 1 (para a região de Moscou). A temperatura ideal dentro da habitação (Tvn) deve ser + 22 ° C. A temperatura exterior será de -15°C. Usamos a fórmula para calcular a carga horária de aquecimento:

Comparado com o cálculo anterior, o valor resultante é menor. No entanto, leva em consideração fatores importantes - a temperatura dentro da sala, na rua, o volume total do edifício. Cálculos semelhantes podem ser feitos para cada quarto. O método de cálculo da carga de aquecimento de acordo com indicadores agregados permite determinar a potência ideal para cada radiador em uma determinada sala. Para um cálculo mais preciso, você precisa conhecer os valores médios de temperatura para uma determinada região.

Este método de cálculo pode ser usado para calcular a carga horária de calor para aquecimento. Mas os resultados obtidos não fornecerão o valor idealmente preciso da perda de calor do edifício.

Correções de cálculo e conselhos

Os métodos acima para calcular o número de seções do radiador são perfeitos para salas cuja altura atinge 3 metros. Se este indicador for maior, é necessário aumentar a potência térmica em proporção direta ao aumento da altura.

Se toda a casa estiver equipada com janelas de plástico modernas, nas quais o coeficiente de perda de calor é o mais baixo possível, torna-se possível economizar dinheiro e reduzir o resultado obtido em até 20%.

Acredita-se que a temperatura padrão do refrigerante que circula pelo sistema de aquecimento seja de 70 graus. Se estiver abaixo desse valor, é necessário aumentar o resultado em 15% a cada 10 graus. Se for maior, pelo contrário, diminua.

Instalações com uma área de mais de 25 metros quadrados. m. aquecimento com um radiador, mesmo consistindo de duas dúzias de seções, será extremamente problemático. Para resolver este problema, é necessário dividir o número calculado de seções em duas partes iguais e instalar duas baterias. O calor neste caso será distribuído por toda a sala de forma mais uniforme.

Se houver duas aberturas de janela na sala, os radiadores de aquecimento devem ser colocados sob cada uma delas. Devem ser 1,7 vezes mais do que a potência nominal determinada nos cálculos.

Tendo comprado radiadores estampados, nos quais as seções não podem ser divididas, é necessário levar em consideração a potência total do produto. Se não for suficiente, considere comprar uma segunda bateria com a mesma capacidade de calor ou um pouco menor.

Fatores de correção

Muitos fatores podem influenciar no resultado final. Considere em quais situações é necessário fazer fatores de correção:

Janelas com vidros convencionais - fator de ampliação 1,27
Isolamento térmico insuficiente das paredes - fator de aumento 1,27
Mais de duas aberturas de janela por quarto - fator de aumento de 1,75
Coletores com cabeamento inferior - fator de multiplicação 1,2
Reserva em caso de imprevistos - fator de aumento 1,2
Uso de materiais de isolamento térmico aprimorados - fator de redução 0,85
Instalação de janelas com vidros duplos com isolamento térmico de alta qualidade - fator de redução 0,85

O número de ajustes a serem feitos no cálculo pode ser enorme e depende de cada situação específica. No entanto, deve-se lembrar que é muito mais fácil reduzir a transferência de calor de um radiador de aquecimento do que aumentá-la. Portanto, todo o arredondamento é feito para cima.

Resumindo

Se você precisar fazer o cálculo mais preciso do número de seções do radiador em uma sala complexa, não tenha medo de entrar em contato com especialistas. Os métodos mais precisos, descritos na literatura especializada, levam em consideração não apenas o volume ou área da sala, mas também a temperatura externa e interna, a condutividade térmica dos vários materiais dos quais a caixa da casa é construído, e muitos outros fatores.

Claro, você não pode ter medo e jogar algumas arestas no resultado. Mas um aumento excessivo de todos os indicadores pode levar a despesas injustificadas, que não são imediatamente, às vezes e nem sempre, passíveis de recuperação.

Aquecimento de ar de instalações industriais

Este método de aquecimento das áreas de produção tornou-se popular nos anos 70. O princípio de operação é baseado no aquecimento do ar por geradores de calor, aquecedores de água ou vapor. O ar através dos coletores entra nas áreas onde é necessário manter a temperatura desejada. Para distribuir os fluxos de ar, são instaladas cabeças de distribuição ou persianas especiais. Isso está longe de ser um método ideal de aquecimento, tem desvantagens significativas, mas é amplamente utilizado.

Sistemas centrais e zonais

Dependendo das necessidades dos proprietários do edifício, o aquecimento uniforme de toda a sala ou de zonas individuais pode ser equipado. O aquecimento central do ar é um dispositivo que retira o ar do exterior, aquece-o e entrega-o às instalações. A principal desvantagem deste tipo de sistema é a incapacidade de controlar a temperatura em salas individuais do edifício.

O aquecimento da zona permite criar a temperatura desejada em cada quarto. Para fazer isso, um dispositivo de aquecimento separado (na maioria das vezes um convector a gás) é instalado em cada sala, o que mantém a temperatura desejada. O sistema zonal é econômico, pois usa apenas a energia necessária para o aquecimento e os custos de desperdício são minimizados. Durante a instalação, não há necessidade de colocar dutos de ar.

Um especialista experiente deve determinar o tipo apropriado de sistema e calcular o aquecimento do ar da sala de produção. Os seguintes fatores são levados em consideração:

perdas de calor;
o regime de temperatura necessário;
a quantidade de ar aquecido;
potência e tipo de aquecedor de ar.

Vantagens e desvantagens

Vantagens importantes podem ser consideradas um aquecimento rápido do ar, a possibilidade de combinar aquecimento com ventilação. A desvantagem está associada a uma lei bem conhecida da física: o ar quente sobe. Uma zona mais quente é criada sob o teto do que no nível de crescimento humano. A diferença pode ser de vários graus. Por exemplo, em oficinas com tetos de 10 m de altura abaixo, a temperatura pode ser de 16 graus e na parte superior da sala - até 26. Para manter o regime térmico desejado, o sistema deve funcionar constantemente. Esse consumo de energia inadequado força os proprietários a procurar outros métodos de aquecimento de edifícios.

Esquema de aquecimento de ar de instalações industriais

Como calcular corretamente a potência do sistema de aquecimento

As normas SanPiN são tomadas como base, que regulam claramente o limite de temperatura em instalações residenciais de 18 a 24 ° C, mas isso se aplica ao aquecimento urbano, embora, é claro, qualquer proprietário de um sistema de aquecimento autônomo tenha o direito de mover o limite em qualquer direção. Não é recomendado fazer isso, pois esses valores são os mais ideais para criar um ambiente confortável e consumo de combustível.Não se esqueça que a maior eficiência de uma caldeira ou outra unidade, e de todo o sistema como um todo, é alcançada precisamente ao operar no modo “normal”, ao regular no sentido de diminuir ou aumentar, a eficiência sempre diminuirá .

Para calcular a potência do sistema de aquecimento, são utilizados os seguintes dados:

- A temperatura média anual para uma determinada região durante o período de aquecimento - dados do diretório correspondente;

- Rosa dos ventos no mesmo período para esta região - dados do diretório;

- Perda de calor por envolvente do edifício - dados do livro de referência para cada tipo de material (adobe, tijolo, betão, madeira, etc.), incluindo perdas por aberturas de janelas e portas;

— A área das instalações aquecidas;

- Potência do gerador de calor e dispositivos de aquecimento;

– O transportador de energia utilizado é o gás, a eletricidade, o carvão, a madeira, etc.

- Recorde-se que é aconselhável efectuar o cálculo do sistema de aquecimento apenas após terem sido tomadas todas as medidas de poupança de energia e eliminadas as eventuais fugas de calor. Se você calcular a potência necessária e realizar o isolamento mais tarde, verifica-se que, mesmo com a potência mínima, a sala estará bastante quente, mas isso se tornará especialmente perceptível durante os degelos e os períodos de transição.

De acordo com os dados de referência disponíveis, você pode ver quanto calor em quilowatts é perdido através das cercas em baixas temperaturas externas em cada uma das salas por unidade de tempo e, portanto, o sistema de aquecimento deve compensar essa perda em média. Com base nos dados obtidos, é realizada a escolha de um gerador de calor e aparelhos de aquecimento da potência adequada.

Aquecimento de água de instalações industriais

O aquecimento de água é apropriado se houver uma sala de caldeira privada nas proximidades ou se houver um abastecimento de água central. O principal componente neste caso será uma caldeira de aquecimento industrial, que pode funcionar com gás, eletricidade ou combustível sólido.

A água será fornecida sob alta pressão e temperatura. Normalmente, com sua ajuda, é impossível aquecer grandes oficinas com alta qualidade, portanto, o método é chamado de "de plantão". Mas há uma série de vantagens:

o ar circula livremente por toda a sala;
o calor é distribuído uniformemente;
uma pessoa pode trabalhar ativamente em condições com aquecimento de água, é absolutamente seguro.

O ar aquecido entra na sala, onde se mistura com o ambiente e a temperatura é equilibrada. Às vezes é necessário reduzir os custos de energia. Para isso, o ar é limpo com a ajuda de filtros e reutilizado para aquecimento de edifícios industriais.

Cálculo de radiadores de aquecimento por área

A maneira mais fácil. Calcule a quantidade de calor necessária para o aquecimento, com base na área da sala em que os radiadores serão instalados. Você conhece a área da sala de praia e a necessidade de calor pode ser determinada de acordo com os códigos de construção do SNiP:

para uma zona climática média, são necessários 60-100W para aquecer 1m 2 de uma habitação;
para áreas acima de 60 o, é necessário 150-200W.

Com base nessas normas, você pode calcular quanto calor seu ambiente exigirá. Se o apartamento / casa estiver localizado na zona climática média, serão necessários 1600W de calor (16 * 100 = 1600) para aquecer uma área de 16m 2. Como as normas são médias e o clima não permite constância, acreditamos que são necessários 100W. Embora, se você vive no sul da zona climática média e seus invernos são amenos, considere 60W.

O cálculo dos radiadores de aquecimento pode ser feito de acordo com as normas do SNiP

É necessária uma reserva de energia no aquecimento, mas não muito grande: com o aumento da quantidade de energia necessária, o número de radiadores aumenta. E quanto mais radiadores, mais refrigerante no sistema. Se para quem está conectado ao aquecimento central isso não é crítico, para quem tem ou planeja aquecimento individual, um grande volume do sistema significa grandes custos (extras) para aquecer o refrigerante e uma grande inércia do sistema (o conjunto temperatura é mantida com menos precisão). E surge a pergunta lógica: “Por que pagar mais?”

Tendo calculado a necessidade de calor na sala, podemos descobrir quantas seções são necessárias. Cada um dos aquecedores pode emitir uma certa quantidade de calor, que é indicada no passaporte.A demanda de calor encontrada é tomada e dividida pela potência do radiador. O resultado é o número necessário de seções para compensar as perdas.

Vamos contar o número de radiadores para a mesma sala. Determinamos que precisamos alocar 1600W. Deixe a potência de uma seção ser 170W. Acontece 1600/170 \u003d 9.411 peças. Você pode arredondar para cima ou para baixo como desejar. Você pode arredondar para um menor, por exemplo, na cozinha - existem fontes de calor adicionais suficientes e em um maior - é melhor em uma sala com varanda, janela grande ou em uma sala de canto.

O sistema é simples, mas as desvantagens são óbvias: a altura dos tetos pode ser diferente, o material das paredes, janelas, isolamento e vários outros fatores não são levados em consideração. Portanto, o cálculo do número de seções de radiadores de aquecimento de acordo com o SNiP é indicativo. Você precisa fazer ajustes para obter resultados precisos.