Diseño de sistemas de calefacción de naves industriales

Un sistema de calefacción es un complejo de elementos técnicos para generar calor, transferirlo y transferirlo a todas las habitaciones con calefacción. La calefacción puede ser local o central. En el primer caso, el equipo de calefacción y la tubería se combinan estructuralmente en un solo dispositivo y se instalan en una habitación con calefacción. La calefacción local no es del todo adecuada para los almacenes debido a las características específicas de los propios terminales.

Aquí, el sistema central será óptimo, en el que la caldera o el generador de calor se saca en una habitación separada. Al elaborar un proyecto de calefacción de almacén, se presta especial atención al cálculo de la categoría de peligro de incendio y la ubicación del equipo principal. Todos los instrumentos deben ser accesibles para mantenimiento y reparación.

Tipos de sistemas de calefacción con diferentes portadores de calor.

Por el tipo de refrigerante se distinguen vapor, aire y agua. calefacción de almacén... En algunos casos, los sistemas se combinan, disponiendo calefacción de vapor-aire, vapor-agua o agua-aire. Todo en orden.

Sistemas de vapor

El portador de calor es vapor seco saturado con una temperatura que no excede los 130 ° С. El sistema puede ser de circuito abierto, cuando el condensado se transfiere al intercambiador de calor mediante una bomba, o cerrado, cuando el condensado se mueve por gravedad. Ventajas principales:

• mínima pérdida de calor en intercambiadores de calor;
• calentamiento rápido de radiadores y otros dispositivos de calefacción;
• baja inercia;
• la posibilidad de calentar edificios de varios pisos;
• compacidad del equipo;
• baja presión hidrostática en el sistema.

Desventajas:

• altas pérdidas de calor en las líneas de vapor, como resultado, una disminución en la eficiencia;
• ruido;
• es imposible hacer que la temperatura del refrigerante sea inferior a 100 ° С;
• Corrosión intensa de los elementos metálicos del circuito.

El calentamiento con vapor está permitido para terminales con polvo no inflamable y no tóxico, vapores y gases no inflamables y no inflamables. Las líneas de vapor se instalan por separado del sistema de ventilación y aire acondicionado.

Sistemas de aire

Los sistemas de calefacción de aire para almacenes son los más habituales en la actualidad. El portador de calor es aire que se calienta al pasar por el grupo electrógeno. El aire calentado se distribuye uniformemente por todo el volumen de almacenamiento a través de un sistema de conductos. Las unidades se montan en el techo y a lo largo de las paredes. El sistema es muy adecuado para calentar grandes edificios de gran altura.

Ventajas principales:

• la posibilidad de combinar el circuito de calefacción con ventilación para el flujo de aire fresco a la habitación;
• alta eficiencia hasta el 95%;
• calentamiento rápido del aire debido a la ausencia de un portador de calor intermedio;
• la capacidad de automatizar el sistema de calefacción, ajustar los parámetros exactos.

Las salidas de aire caliente están diseñadas para que no haya estructuras de edificios masivas en el camino del flujo de aire. A una altura de almacén de menos de 8 metros, la liberación se realiza con chorros de cobertura, a una altura de más de 8 metros, con chorros sin cobertura. El chorro de aire, cuando se descarga el aire, se aplica al techo a una altura igual a 0,85 veces la altura del terminal (H). Los chorros que no se superponen se forman a una altura de 0,35-0,65 N desde el suelo. La distancia entre los difusores cuando se instalan en una fila no es más de tres alturas de habitación.

El calentamiento de aire de un almacén es económico, se amortiza rápidamente y se puede instalar con o sin conductos de aire. El sistema funciona de manera efectiva en terminales con techos altos, le permite calentar uniformemente todo el volumen de aire.La combinación de calefacción con ventilación y aire acondicionado reduce los costos financieros del proyecto.

Si no hay necesidad de calentar constantemente los almacenes, pero no se puede permitir una fuerte caída de temperatura, las pistolas de calor se utilizan como dispositivos más compactos. El equipo se coloca alrededor del perímetro de la terminal y se conecta a los sensores del termostato. Cuando la temperatura desciende al valor establecido, el equipo se enciende y comienza a generar calor. El dispositivo de tal calefacción no requiere la elaboración de un proyecto, le permite calentar rápidamente la habitación. Pero después de apagar la pistola de calor, el aire se enfría con la misma rapidez.

Sistemas de agua

El medio de calentamiento en el sistema de calentamiento de agua puede ser agua o anticongelante a base de agua. Para habitaciones pequeñas, organice un circuito con circulación natural. Las tuberías están en ángulo para que el agua se mueva por gravedad. Para almacenes de un área grande, tal solución no será efectiva; se requiere la instalación de bombas. Los sistemas de circulación forzada son muy eficientes pero requieren electricidad.

Los propietarios de almacenes suelen elegir el calentamiento de agua como la opción más óptima. En lugares donde existe la posibilidad de conectarse a la red central, la tarea se simplifica. En ausencia de tal posibilidad, el cálculo del calentamiento del almacén debe incluir la elección de la caldera y el dispositivo de una habitación separada para la sala de calderas. Como desventaja de dicho sistema, se indica el componente estético: las tuberías a lo largo de las paredes no decoran el almacén.

La ventaja de los sistemas de agua sobre los sistemas de vapor es el calentamiento uniforme de los dispositivos de calefacción, el aire no se seca y se mantienen las condiciones óptimas para los productos. Pero dicha calefacción no se recomienda para terminales de almacenamiento de más de cinco pisos. Esto se debe a que el aire caliente se eleva y se acumula en la parte superior, lo que aumenta la fuga de calor a través del techo y deja frías áreas de la planta baja. En almacenes con techos altos y calefacción de agua caliente, los especialistas instalan ventiladores de techo para aumentar la eficiencia. La rotación de las hélices en invierno permite que el aire caliente circule por todo el almacén, mientras que en verano aporta algo de frescor.

Paneles de infrarrojos de agua

Hasta la fecha, existe otra forma muy rentable que se puede utilizar para equipar la calefacción de un hangar o cualquier otro cuarto de servicio grande: el uso de paneles IR de agua.

En este caso, el fluido caloportador se calienta hasta 160 ° C y entra en los tubos radiantes ubicados debajo del techo. El radiador de infrarrojos disipa eficazmente el calor en todo el volumen de la habitación climatizada. Por lo tanto, el equipo no opera en el principio convectivo, sino en el radiante.

La singularidad de dicho equipo radica en el hecho de que el aire de la habitación no se calienta. Varios tipos de superficies están sujetas a calentamiento, incluida la superficie de los equipos, los productos, las estanterías, las paredes, los pisos, los techos e incluso las personas en la habitación.

Con la ayuda de paneles de agua IR, es posible organizar de manera efectiva la calefacción del taller en el que se realizan trabajos de soldadura, carpintería y otros trabajos de producción.

En este caso, el propósito del método no es calentar la habitación en sí o las materias primas, sino proporcionar calor al personal de trabajo.

Ventajas principales

• instalación rápida y sencilla del equipo necesario;
• la posibilidad de calentar ciertas áreas locales de las instalaciones de almacenamiento;
• pérdidas mínimas de calor;
• durabilidad, confiabilidad y seguridad;
• funciones adicionales de absorción de ruido, iluminación y ventilación.

Además, calentar un almacén, taller o hangar con un radiador de este tipo es un proceso económicamente viable, ya que el ahorro llega al 50% si hacemos paralelos con otros métodos de calentamiento de un almacén.

Cortinas térmicas de aire

Se requieren cortinas de aire para separar zonas con diferentes condiciones de temperatura. El equipo está montado en la apertura de puertas, ventanas, portones. La cortina está formada por el movimiento de un flujo de aire a alta velocidad. Es una especie de barrera invisible que no deja escapar el aire caliente y no deja entrar el aire frío del exterior. Además, la cortina de aire aísla el almacén de los gases de escape, el polvo y otros fenómenos negativos sin interferir con el movimiento de vehículos especiales.

El ancho de la cortina es de 0,6 a 2,5 metros. En aberturas más anchas, varios dispositivos se montan uno cerca del otro. Al calcular la cortina de calor, se tienen en cuenta los siguientes factores:

• la temperatura máxima del aire suministrado es de 50 ° С en la entrada;
• temperatura del aire que ingresa desde el exterior 5-14 ° С;
• velocidad del aire no más de 8 m / s en la entrada y no más de 25 m / s en las aberturas y puertas tecnológicas;
• Se justifica la instalación de cortinas térmicas para puertas de entrada sin vestíbulos, que se abren cinco o más veces al día o durante 40 minutos por turno.

Tipos de sistemas de calefacción por fuente de energía

La fuente de energía puede ser gas, electricidad o combustibles sólidos / líquidos.

Calefacción de gas del almacén

En los sistemas de calefacción de gas, se utilizan calentadores de aire o calderas de gas como fuente de calor. Esta es una forma bastante simple y económica de calentar, especialmente si hay una tubería principal de gas. El equipo especial también es económico, pero el dispositivo de dicho calentamiento requiere la aprobación de las autoridades supervisoras y la preparación de un proyecto de cableado competente. Cada caldera de gas debe tener su propia tubería de suministro y una chimenea separada.

Calentar el almacén con electricidad.

Aquí no hablaremos de usar calderas eléctricas. Debido al alto costo de la electricidad, la instalación de dicho equipo no siempre es económicamente viable. El funcionamiento de las calderas eléctricas resultará muy caro para los propietarios de grandes áreas de almacenamiento.

Un método relativamente nuevo de crear condiciones cómodas para los empleados del almacén es la instalación de emisores de calor infrarrojos. Se montan paneles especiales en el techo, directamente sobre el lugar de trabajo. Hay un local de calefacción de personas, suelos, mobiliario. Al mismo tiempo, el aire no se calienta y no circula. Las principales ventajas de los emisores de infrarrojos:

• colocación compacta en el techo;
• peso ligero
• instalación simple.

Este método de calentamiento es adecuado para almacenes de cualquier propósito y área. Los paneles infrarrojos consumen mucha electricidad con un uso constante, pero esto es casi la mitad de la cantidad de calderas eléctricas.

La instalación de radiadores está justificada en los casos en que no es posible disponer el calentamiento de agua, vapor o aire, por ejemplo, en ausencia de combustible. La elección del equipo de infrarrojos depende del grupo de riesgo de incendio de la habitación.

Estándares técnicos

Varios SNiP, PPB y PUE regulan las reglas para la instalación de sistemas de calefacción en almacenes, pero solo un especialista puede comprender la jungla de la terminología técnica. Aquí hay algunos extractos de las regulaciones:

1. SNiP 2.11.01-85, cláusula 5.3 dice que está permitido instalar calefacción de aire o combinar calefacción de aire con dispositivos de calefacción local en los almacenes.
2. Cláusula 7.4.25 de PUE: si en una zona de riesgo de incendio de cualquier clase (que incluye almacenes) la calefacción solo es posible con la ayuda de dispositivos de calefacción eléctrica, las superficies de calefacción deben protegerse del contacto con sustancias inflamables. Se debe colocar un soporte hecho de material incombustible debajo de los dispositivos. Para la protección se utilizan pantallas ignífugas que no dejan pasar la radiación térmica. Está prohibido utilizar dispositivos de calefacción eléctrica en áreas con riesgo de incendio de almacenes, museos, archivos, bibliotecas, etc.Una excepción son las habitaciones especialmente diseñadas, por ejemplo, un comedor.
3. SNiP 41-01-2003 cláusula 7.9.1. No está permitido colocar equipos de calefacción en almacenes con servicio de categorías A, B, B1-B4. En terminales de categoría B2, B3, B4, es posible colocar equipos de calefacción si se cumplen varias condiciones:
   los dispositivos de calefacción deben tener un grado de protección de al menos IP-54;
4. la sala del almacén debe estar equipada con una alarma de incendio automática, que en caso de incendio puede apagar el equipo.
5. SNiP 41-01-2003 cláusula 12.2. Los receptores eléctricos para sistemas de calefacción deben pertenecer a la misma categoría que los receptores eléctricos de los equipos de ingeniería y tecnología del almacén.

1. SNiP 41-01-2003 cláusula 12.18. Cuando se usan calentadores de aire para calentar un almacén, es necesario brindar protección contra el sobrecalentamiento.
2. SP 31-110-2003 cláusula 15.7. Está prohibido utilizar dispositivos de calefacción con conversión directa de energía eléctrica en calor en almacenes con materiales combustibles. Dichos equipos se pueden instalar en cuartos de servicio y cuartos para el personal de servicio, que están separados de la terminal del almacén por una pared.
3. SNiP 2.04.05-91. En habitaciones de categoría A, B, C sin liberación de aerosoles y polvo, puede organizar el calentamiento de agua y vapor con una temperatura máxima de vapor de 130 ° C, agua - 150 ° C. Si se emite polvo o aerosol en un almacén de categoría A o B, entonces la temperatura máxima se considera 110 ° C, en habitaciones de categoría B - 130 ° C. Si el almacén almacena sustancias que, al interactuar con el agua y el vapor, forman sustancias inflamables, espontáneamente combustibles o explosivas, entonces se prohíbe el calentamiento con vapor y agua.
4. Para la calefacción de locales auxiliares y de servicios públicos, se pueden utilizar radiadores de gasoil alimentados por una red eléctrica independiente y que dispongan de termostatos.

En general, todos los estándares hablan sobre el dispositivo de calentamiento de gas para almacenes, pero también se permite el uso de equipos eléctricos. La caldera eléctrica debe instalarse en una habitación separada o en un anexo con paredes hechas de materiales no combustibles.

Calefacción de almacenes

Los locales del almacén se pueden subdividir condicionalmente en "cálidos" y "fríos". Productos de la actividad humana como pinturas y barnices y bebidas alcohólicas, chocolate, jugos y mucho más, por regla general, se almacenan en "almacenes calientes" equipados con un sistema de calefacción, ya que permite no solo calentar el aire, sino también mantener los valores necesarios de humedad del aire y una cierta temperatura.

Los sistemas de calefacción de almacén se pueden dividir en locales y centrales. El primero de los sistemas en consideración es un dispositivo único en el que se combinan estructuralmente tubos de calor, un generador de calor, calefacción y otros dispositivos. Su trabajo puede realizarse con electricidad, así como con combustibles líquidos, sólidos o gaseosos. Los sistemas de calefacción local no se utilizan mucho en los almacenes porque el sistema de calefacción central para los almacenes es mucho más eficiente.

Los sistemas de calefacción central para almacenes son sistemas en los que el generador de calor se retira fuera de las instalaciones con calefacción y el refrigerante se suministra a través de tuberías desde el generador a los lugares de consumo. Los sistemas de calefacción central para almacenes se pueden encontrar principalmente en locales grandes.