Ogrzewanie dużych powierzchni - przegląd rozwiązań

Największym wyzwaniem w kwestii ogrzewania są duże powierzchnie i wysokie pomieszczenia. Wymaga to przemyślanego doboru systemu grzewczego, który będzie odpowiadał standardom nowoczesnego ogrzewania, które powinno być komfortowe, ale również energooszczędne. Jak sobie zatem poradzić z ogrzaniem wielkopowierzchniowej hali czy magazynu? Poniżej przedstawiamy różne warianty dostępne na rynku.

Hale magazynowe i produkcyjne, warsztaty, obiekty wystawiennicze, a także kościoły, dworce i sklepy wielkopowierzchniowe - tego typu miejsca wymagają specjalnego podejścia w zakresie systemu grzewczego. O tym jaki będzie komfort osób w nich przebywających zadecydują wybrane urządzenia grzewcze oraz ich rozmieszczenie i kontrola procesu wynikająca z zastosowanego sterowania.

Ogrzewanie powierzchni przemysłowych - wyzwania

Czas nagrzania oraz utrzymanie stałej temperatury w całym pomieszczeniu to najważniejsze wyzwania z jakimi muszą zmierzyć się właściciele oraz zarządcy pomieszczeń przemysłowych. Aby ogrzewanie powierzchni przemysłowych nie było zbyt kosztowne musi być odpowiednio przygotowane pod kątem instalacji. Nieodzowny jest również właściwy dobór urządzeń i metod ogrzewania. Zminimalizowanie strat ciepła to kolejne ważne wyzwanie w tej kwestii. W tym celu zazwyczaj przy wejściu do warsztatów lub sklepów instaluje się specjalne kurtyny powietrzne, które zapobiegają nadmiernemu wyziębianiu powierzchni podczas częstego otwierania drzwi. W budynkach usługowych istotne jest by zadbać o szczelność oraz właściwe docieplenie. Pomoże to zredukować nieco straty ciepła.

Jednym z dylematów związnych z ogrzewniem dużych powierzchni jest brak miejsca na kotłownię. Rozwiązaniem mogą być nagrzewnice. Jest to jedno z najtańszych źródeł ciepła do tego typu pomieszczeń oprócz tego względnie szybko pozwala na osiągnięcie rządanej temperatury. Jej działanie opiera się na bezpośredniej wymianie powietrza z zimnego na ciepłe, które od razu trafia do otoczenia, a nie jak w ogrzewaniu centralnym, gdzie najpierw musi dojść do podgrzania czynnika (wody), który dopiero po wprowadzeniu do obiegu oddaje ciepło do pomieszczenia. Dlatego też tradycyjne ogrzewanie oparte na grzejnikach zupełnie nie sprawdza się w dużych i średnich kubaturach.

Ogrzewanie dużych kubatur - porównanie metod

Ogrzewanie dużych obiektów można realizować za pośrednictwem różnych systemów grzewczych. Generalnie można je podzielić ze względu na nośnik ciepła oraz sposób rozprowadzenia tego ciepła. Warto wybrać najlepszy system ogrzewania w świetle wielu lat pracy obiektu o przeznaczeniu przemysłowym. Pomieszczenia wielkokubaturowe mają odmienne wymagania wobec systemów ogrzewania wynikające z pełnionych funkcji. Optymalizacja systemu grzewczego może w znaczący sposób wpłynąć również na koszty usług i produktów.

OGRZEWANIE POWIETRZNE - tego typu system wybierany jest najczęściej na hale produkcyjne i handlowe, w których stale przebywają ludzie. Nawiew powietrza charakteryzuje się równomiernym rozkładem w całej kubaturze i jest we stanie podnieść temperaturę do komfortowego poziomu 18-20^oC. Elementy dalekiego zasięgu pozwalają względnie szybko wymieszać podgrzane powietrze z tym będącym w budynku. W tym celu wykorzystuje się urządzenia grzewczo-wentylacyjne zwane nagrzewnicami.

OGRZEWANIE GAZOWE - wykorzystanie promienników zasilanych gazem to kolejny sposób na wydajne ogrzanie dużych powierzchni. Jego praca oparta jest na na przesłaniu promieniowania cieplnego od nagrzanego elementu promiennika (rdzenia) do elementu grzanego, np. podłogi, produktów. Nie ma procesu grzania powietrza.

OGRZEWANIE KONWEKCYJNE - używane jest w niewysokich i długich pomieszczeniach typu tunele. Z racji bazowania na konwekcji nie powinno się tak ogrzewać wysokich budynków. Grzejniki konwekcyjne oddają ciepło do omywającego je powietrza.

Możliwe jest również ogrzewanie hybrydowe, czyli łączące różne źródła ciepła w pomieszczeniach. Powszechnie wiadomo, że największy potencjał na oszczędzanie w omawianych typach pomieszczeń zlokalizowny jest w ogrzewaniu - nie porcesie produkcyjnym, na który zazwyczaj  przeznaczane są spore nakłady, a właśnie w System grzewczy w hali - automatykausprawnieniu i właściwym eksploatowaniu systemu grzewczego zakładu. Duże znaczeniem ma tu także automatyka. Wydzielanie stref ogrzewania i ich separację, zwłaszcza pod kątem miejsc przebywania ludzi to ważny aspekt modernizacji ogrzewania. Przy sterowaniu warto również uwzględnić wymagania w zakresie temperatury i jakości powietrza w podziale na pory dnia, tygodnia i roku wynikające również ze specyfikacji danego zakładu i trybu pracy.

Rodzaj działalności wykonywanej w danym obiekcie może przyczynić się również do optymalizacji i ukierunkowania ogrzewania na inowacyjne, ekologiczne systemy grzewcze wykorzystujące na przykład ciepło odpadowe. Wymaga to odpowiedniego planu oraz wdrożenia nowych technologii. Jest to jednak spory potencjał dla nowych i mdernizowanych budynków.

Przy wyborze ogrzewania do obiektów przemysłowych konieczne jest uwzględnienie wymagań pożarowych.

Ogrzewanie dużych powierzchni - urządzenia

• Nagrzewnice i aparaty grzewczo-wentylacyjne

Wielkim ich plusem jest możliwość pracy w systemie grzewczym oraz jako urządzenia chłodzące w okresie letnim. Szybko nagrzewają powietrze, które z wykorzystaniem wentylatora rozprowadzane jest po całym pomieszczeniu z możliwością wymieszania całego strumienia z powietrzem znajdującym się w pomieszczeniu lub skierowania go w wybrany punkt. Nagrzewnice mogą być przenośne lub montowane na stałe - stojące lub wiszące. W kwestii źródła zasilania najbardziej popularne są modele ogrzewane przez wodę (konieczne jest wykorzystanie instralacji centralnego ogrzewania) i gaz. Rzadziej wybierane są olejowe - z racji kosztów tego paliwa oraz elektryczne. Atutem nagrzewnic jest niewielki rozmiar oraz cicha praca.

• Promienniki

Promienniki stosowane są jako źródło ciepła głównie w wysokich pomieszczeniach. Bezpośrednie ogrzanie ciała pozwala na jego ukierunkowanie w dolne partie takiego obiektu co ogranicza straty związane z konwekcją. Mogą być zasilane energią elektryczną lub gazem. Modele gazowe dzielą się natomiast na ceramiczne (tzw. jasne) oraz rurowe (tzw. ciemne lub o niskiej intensywności). Promienniki zasilane prądem są bezpieczne zwłaszcza dla pomieszczeń narażonych na wybuch gazów i par.

Promieniki w formie parasolowej świetnie sprawdzają się do ogrzewania balkonów, tarasów, ogródków piwnych itp. Niektóre modele mogą mieć również funkcję świecenia.

• Kurtyny powietrza

Obiekty użyteczności publicznej bez wiatrołapu powinny posiadać w kurtynę powietrzną. Jako bariera dla powietrza napływającego z zewnątrz może być zamontowana nad drzwiami (pozimo) lub obok wejścia (pionowo). Ich rolą jest łagodzenie różnicy temepratur i eliminowanie efektu przeciągu w pomieszczeniu.

• Grzejniki kanałowe

System ogrzewania kanałowego podłogowego jest w stanie skutecznie ogrzać daną powierzchnię oraz ochronić ją przed napływem zimnego powietrza z zewnątrz. Montuje się je głównie wzdłuż przeszkleń, gdzie ciepło jest najszybciej oddawane. Taki grzejnik skutecznie chroni okna przed zaparowaniem i wilgocią.

Destratyfikatory powietrza - skuteczne wspomaganie ogrzewania

Są to urządzenia wymuszające mieszanie się mas powietrza (nie wytwarzają jednak same ciepła), dzięki czemu ciepłe powietrze skumulowane pod sufitem jest przesuwane do chłodniejszych mas przy podłodze. Pozwala to uzyskać równomierną temperaturę w całej przestrzeni. Takie urządzenie najlepiej sprawdzają się w obiektach wysokich (od 6 metrów wzwyż) - halach, magazynach, pomieszczeniach dystrybucji, sortowniach itp. Zastosowanie dystryfikatorów pozwala także zmniejszyć koszty ogrzewania, bo spore ilości ciepła nie uciekają przez dach tylko wracają do strefy przebywania ludzi podnosząc ich komfort termiczny w czasie pracy.

Ogrzewanie dużych powierzchni - lokalizacja urządzeń

Kolejnym ważnym aspektem ogrzewania dużych powierzchni jest rozmieszczenie urządzeń grzewczych w obiekcie. Niektóre urządzenia podlegają ścisłym obostrzeniom co do miejsca montażu wynikającymi z funkcjonowania samego aparatu. Koniecznie trzeba się więc zapoznać z zaleceniami producenta i zawsze ich przestrzegać. Urządzenia pracujące w trybie mieszanym lub w grupie powinny również być montowane w taki sposób by zoptymalizować cały układ.