Выбор обогрева для предприятий в условиях резких температурных перепадов

Обогрев предприятий

Обогрев предприятий, особенно в регионах с резкими перепадами температур, требует эффективного подхода, который учитывал бы как особенности здания, так и доступность различных видов топлива. Одним из оптимальных решений для таких условий является воздушная система отопления с использованием теплогенератора. В данной статье мы рассмотрим принципы этой системы, сделаем расчеты теплопотерь для промышленного цеха и сравним варианты по разным видам топлива.


1. Принцип работы воздушной системы отопления на теплогенераторе

Воздушная система отопления на теплогенераторе нагревает воздух в теплообменнике и распределяет его через сеть воздуховодов или при помощи вентилятора. Такая система обладает следующими преимуществами:

  • Быстрый нагрев помещений.
  • Универсальность: возможность работы на разном топливе (газ, уголь, дрова, опилки, щепа, пеллеты).
  • Равномерное распределение тепла по всему объему помещения.
  • Минимальные затраты на теплопотери благодаря отсутствию жидкостного носителя (по сравнению с водяным отоплением).

Однако для такого типа обогрева важным аспектом является выбор топлива, от которого зависят эксплуатационные расходы. Прежде чем приступить к анализу видов топлива, необходимо рассчитать теплопотери здания.

теплогенератор для отопления
Теплогенераторы устанавливаются для обогрева помещений

2. Расчет теплопотерь цеха

Исходные данные:

  • Площадь цеха (Sпол): 1000 м²;
  • Высота потолков (h): 4 м;
  • Материал стен: кирпич толщиной 250 мм (λ=0,7 Вт/м⋅°С);
  • Крыша: бетон толщиной 100 мм с утеплением пенопластом 50 мм (λпенопласта=0,04 Вт/м⋅°С);
  • Внешняя температура , внутренняя температура .

Для расчета теплопотерь используем формулу:

Q=(S⋅(tвнутр−tнаруж))/R

Где:

  • S — площадь ограждающей конструкции (м²),
  • tвнутр−tнаруж — температурная разница (°C),
  • R — термическое сопротивление конструкции (м2⋅°C/Вт).

Термическое сопротивление (R) рассчитывается по формуле:

R=d/λ

Где:

  • d — толщина материала (м),
  • λ — коэффициент теплопроводности материала (Вт/м⋅°С).

Расчеты теплопотерь

Условия задачи делятся на расчет теплопотерь через стены, крышу и окна.

Вид конструкцииПлощадь S, м²Коэффициент теплопроводности λ, Вт/м·°СТолщина d, мТермическое сопротивление R, м²·°С/ВтТемпературная разница (tв−tн), °CТеплопотери (Q), Вт
Стены2800,70,250,35745280⋅450,357≈35294
Крыша10000,04 (λпенопласта)0,051,25451000⋅451,25=36000
Окна и двери280,60,64528⋅450,6≈2100

Итоговые теплопотери

Суммарные теплопотери:

Qобщ=Qстен + Qкрыши + Qокон=35 294+36 000+2 100=73 394 Вт (73,4 кВт). (это без учета запаса, средний показатель, пиковые значения могут отличаться, так же это грубый расчет, для более точного расчета требуется проект)

Схема воздушного отопления

3. Сравнительный анализ видов топлива

Для расчета стоимости отопления на разных видах топлива используем данные о цене топлива и его теплотворной способности.

ТопливоЦена за единицу, руб.Теплотворная способностьСтоимость тепла за 1 кВт·ч, руб.
Газ7 за м³9 кВт·ч/м³79≈0,78
Уголь12 за кг7 кВт·ч/кг127≈1,71
Дрова5 за кг3 кВт·ч/кг53≈1,67
Опилки3 за кг2 кВт·ч/кг32=1,50
Щепа6 за кг3,5 кВт·ч/кг63,5≈1,71
Пеллеты22 за кг5 кВт·ч/кг225=4,40

4. Итоговые затраты на отопление

Для нагрева помещения мощностью 73,4 кВт на 24 часа в сутки:

ТопливоСтоимость 1 кВт·ч, руб.Затраты в сутки, руб. ()
Газ0,781761⋅0,78≈1373
Уголь1,711761⋅1,71≈3008
Дрова1,671761⋅1,67≈2943
Опилки1,501761⋅1,50≈2642
Щепа1,711761⋅1,71≈3008
Пеллеты4,401761⋅4,40≈7748

5. Вывод

Воздушная система отопления на теплогенераторе — удобный и эффективный способ обогрева цеха. Среди рассматриваемых вариантов топлива наибольшую экономическую эффективность демонстрирует использование газа, благодаря низкой стоимости 1 кВт·ч тепла (0,78 руб.). Для регионов, где отсутствует доступ к газоснабжению, наиболее выгодным вариантом являются опилки при условии их доступности.

Прокрутить вверх