سیستم گرمایش سالن تولید؛ کدام گزینه مناسب‌ تر است؟

نمی توان برای همه سالن های تولید یک سیستم گرمایشی واحد پیشنهاد کرد. یک سالن 800 متری با ارتفاع 4 متر و یک شیفت کاری، هیچ شباهتی به سالنی با همان متراژ اما ارتفاع 10 متر، درهای همیشه باز و هواکش های دائم کار ندارد.

بنابراین دو سالن تولید با متراژ یکسان، اگر ارتفاع سقف، تعداد درها، میزان نفوذ هوا، هواکش، نوع فعالیت و تعداد شیفت های کاری متفاوتی داشته باشند، از نظر بار حرارتی و شرایط استفاده به سیستم و ظرفیت گرمایشی متفاوتی نیاز دارند. 

7 عامل تعیین کننده در انتخاب سیستم گرمایش سالن تولید

ارتفاع و حجم واقعی سالن تولید چه تأثیری دارد؟

مساحت کف سالن تولید معیار کافی نیست. ارتفاع سقف، حجم هوایی را که باید گرم شود تغییر می دهد و روی پخش گرما اثر می گذارد.

در سالن های تولید مرتفع، اگر سیستم گرمایش قرار است کل حجم هوا را گرم کند، هوای گرم در بالا جمع می شود و دمای محدوده کار پایین می ماند؛ بنابراین باید از فن های سقفی برای رفع لایه بندی دمایی و بهبود پخش گرما استفاده شود.

در چنین شرایطی، گرمایش تابشی می تواند گزینه مناسب تری باشد؛ چون انرژی را مستقیم تر به سطوح و محدوده کار منتقل می کند. البته ارتفاع نصب و پوشش موثر محدوده تابش را هم باید دقیق بررسی کرد.

نقش عایق کاری در کاهش اتلاف حرارت سالن تولید

اگر سقف، دیوار، درها یا پنجره ها عایق مناسبی نداشته باشند، بخشی از انرژی دائماً از پوسته ساختمان خارج می شود. به همین دلیل ممکن است یک سالن تولید کوچک با درهای همیشه باز، از یک سوله بزرگ بسته، انرژی بیشتری مصرف کند.

در این حالت، خرید هیتر بزرگ تر لزوماً مشکل را حل نمی کند؛ فقط ظرفیت حرارتی را افزایش می دهد و مصرف برق و گاز را بالا می برد. اول باید مشخص شود مشکل واقعاً کمبود ظرفیت است یا اتلاف حرارت از ساختمان.

تعداد درها و تأثیر رفت  و آمد بر اتلاف گرما

در سالن های تولیدی که در بزرگ بارگیری مدام باز می شود، هوای گرم به سرعت خارج و هوای سرد جایگزین می شود.

میزان نفوذ هوا به عواملی مانند سرعت باد، اختلاف دمای داخل و خارج، سطح و وضعیت درزهای باز، کیفیت پوسته ساختمان و نحوه استفاده از درها بستگی دارد.

پس بیشتر بودن متراژ به تنهایی به معنای نیاز حرارتی بالاتر نیست. ممکن است یک سالن تولید بزرگ و نسبتاً بسته، از یک سالن کوچک تر با درهای دائماً باز، به ظرفیت حرارتی پایین تری برای گرمایش نیاز داشته باشد.

تهویه، هوای جبرانی و تأثیر آن ها بر بار گرمایشی سالن

این مورد در کارخانه ها بسیار مهم است و گاهی بخش قابل توجهی از بار گرمایشی سالن را تشکیل می دهد.

اگر به دلیل ایجاد آلودگی در فرآیند تولید به اگزاست فن یا تعویض مداوم هوا نیاز باشد، هوای خارج شده باید با هوای جبرانی جایگزین شود. در زمستان، این هوای ورودی باید از دمای محیط به دمای سالن برسد و همین موضوع بار گرمایشی قابل توجهی ایجاد می کند.

در سالن هایی که آلاینده، جوشکاری، برش کاری یا مواد شیمیایی دارند، اگزاست فن دائماً مقداری از هوای گرم را خارج می کند. در این شرایط، بخشی از ظرفیت سیستم گرمایش صرف جبران بار هوای گرم تخلیه شده می شود و در صورت تأمین نامناسب هوای جبرانی، کنترل دمای سالن با مشکل مواجه می شود.

اگر در سالن تولید هواکش صنعتی معمولا روشن است، فقط ظرفیت حرارتی هیتر را بررسی نکنید. این موارد را مشخص کنید:

1. مجموع دبی هوای اگزاست فن ها چقدر است؟
2. چه مقدار هوای تازه برای فرآیند لازم است؟
3. هوای جبرانی از کجا وارد می شود؟
4. آیا هوای جبرانی باید گرم شود؟
5. آیا پخش هوا یا چیدمان تجهیزات سالن نیاز به اصلاح دارد؟

تأثیر نوع فعالیت تولیدی بر انتخاب سیستم گرمایشی

همه سالن های تولید برای یک دمای یکسان طراحی نمی شوند. در یک کارگاه ممکن است هدف اصلی تأمین آسایش کارکنان باشد. در کارگاه دیگر، دما روی کیفیت رنگ، چسب، مواد اولیه یا عملکرد تجهیزات اثر بگذارد.

وجود گرد و خاک، مواد شیمیایی یا مواد قابل اشتعال را هم باید در انتخاب سیستم گرمایش سالن تولید در نظر بگیرید. این عوامل علاوه بر انتخاب نوع تجهیز، بر محل نصب، دمای سطوح، نوع مشعل یا تجهیزات برقی و تمهیدات ایمنی مورد نیاز اثر می گذارند.

ساعات کار و الگوی اشغال سالن

سیستم گرمایش را بر اساس حداکثر نیاز گرمایشی نخرید. مشخص کنید در عمل چند ساعت و چه بخش هایی از سالن باید گرم بمانند.

گرم کردن یکنواخت کل یک سالن تولید 3000 متری در حالی که تنها 30 درصد آن محل فعالیت کارکنان است، توجیه اقتصادی ندارد.

زیر ساخت و محدودیت های نصب سیستم گرمایش سالن تولید

وجود یا نبود موارد زیر در انتخاب سیستم گرمایش سالن تولید اثر گذار است:

• ظرفیت برق قابل استفاده
• گاز شهری
• موتورخانه
• شبکه آب گرم
• دودکش و مسیر خروج محصولات احتراق
• امکان کانال کشی
• فضای مناسب برای نصب و تعمیرات

گاهی یک سیستم گرمایش از نظر ظرفیت و نحوه انتقال حرارت مناسب است، اما نصب آن به لوله کشی، کانال کشی یا زیر ساخت جدید نیاز دارد. در این حالت، هزینه نهایی نصب، راه اندازی و استفاده از برآورد اولیه بیشتر می شود.

چرا راندمان حرارتی بالاتر همیشه هزینه گرمایش را کاهش نمی دهد؟

دو سیستم گرمایش صنعتی ممکن است هر دو راندمان بالایی داشته باشند، اما هزینه واقعی گرمایش آن ها برای یک کارخانه یکسان نباشد.

چون قسمتی از هزینه ها برای پخش گرما، انتقال هوا یا آب گرم و کارکرد تجهیزات جانبی مصرف می شود.

برای مقایسه اقتصادی و درست، باید مواردی مثل هزینه اولیه + هزینه نصب + هزینه انرژی + هزینه نگهداری + هزینه تعمیرات را در نظر گرفت.

از آن طرف یک سیستم گرمایش ممکن است قیمت اولیه پایین تری داشته باشد، اما به کانال کشی یا لوله کشی گسترده نیاز داشته باشد و تلفات حرارتی و هزینه اجرای بیشتری ایجاد کند.

سیستم دیگری ممکن است قیمت اولیه بیشتری داشته باشد، اما با کنترل دمای مستقل در بخش های مختلف یا کاهش کارکرد مناطق بدون استفاده، هزینه استفاده کمتری در بلند مدت ایجاد کند. هزینه مصرف برق فن و پمپ را هم باید در مقایسه لحاظ کرد.

نکات ایمنی در انتخاب سیستم گرمایشی سالن تولید

برای تجهیزات مشعل دار، ایمنی را نباید به دودکش دار یا بدون دودکش محدود کرد. فرایند احتراق به هوای کافی نیاز دارد و محصولات احتراق باید درست و بدون مانع خارج شوند.

برای هیترهای مشعل دار، دست کم این موارد را بررسی کنید:

• تأمین هوای احتراق
• مسیر صحیح دودکش و خروج محصولات احتراق
• تهویه مناسب محیط
• محل نصب دستگاه
• فاصله از مواد قابل اشتعال
• دسترسی ایمن برای سرویس
• سیستم های کنترل و قطع ایمنی
• سازگاری دستگاه با نوع فرآیند تولید

گرمایش سالن صنعتی در محیط های دارای مواد قابل اشتعال

اگر در سالن مواد قابل اشتعال یا انفجار یا مواد شیمیایی خاص وجود دارد، نمی توان فقط بر اساس ظرفیت گرمایشی دستگاه تصمیم گرفت.

برای مثال، برخی هیترهای تابشی برقی سطوح بسیار داغی دارند و کاربرد آن ها در محیط هایی با غلظت خطرناک گاز، بخار یا گرد و خاک قابل اشتعال محدودیت دارد. در چنین سالن هایی، ابتدا باید سطح خطر و الزامات ایمنی فرآیند مشخص شود، بعد دستگاه گرمایشی انتخاب شود.

گرمایش کل سالن در مقایسه با گرمایش موضعی محل کار

این سؤال می تواند نتیجه انتخاب سیستم گرمایش سالن تولید را کاملاً تغییر دهد.‌ فرض کنید سالنی 3000 متر مربع است، اما در یک شیفت فقط 30 درصد مساحت سالن محل فعالیت کارکنان است. در این شرایط دو حالت وجود دارد:

·         گرمایش کامل سالن: تمام فضا تقریباً یکنواخت گرم نگه داشته می شود.

·         گرمایش ناحیه ای: مناطق کاری گرم تر و بخش های کم استفاده با دمای پایین تر نگه داشته می شوند.

سیستم گرمایش تابشی، امکان کنترل ناحیه ای بیشتری دارد، اما این موضوع تنها زمانی مفید است که واقعاً نیاز به دما متفاوت در مناطق مختلف وجود داشته باشد و بتوان محدوده های حرارتی را به درستی کنترل کرد.

جمع بندی؛ کدام سیستم گرمایشی برای سالن تولید مناسب است؟

هیتر تابشی، کوره هوای گرم، یونیت هیتر و سیستم گرمایش مرکزی از گزینه های رایج هستند. تفاوت اصلی آن ها فقط سوخت یا قیمت دستگاه نیست؛ روش انتقال گرما، نحوه کنترل، زیر ساخت، نیاز به تهویه و هزینه استفاده هم متفاوت است.