Выбор способа отопления промышленного помещения часто зависит даже не от специфики производства, на нем размещенного, и не конструктивных особенностей здания, а от наличия доступного энергоносителя. Если отбросить всякую экзотику, не всегда безопасную, то в сухом остатке остается газ и электричество. Причем последний вариант является безусловным лидером, поскольку транспортировка электрической энергии наиболее простая в техническом плане и дефицит ее наблюдается редко.
Возможные варианты электрического отопления
Говоря об электрическом способе отопления промышленного помещения, прежде всего, стоит упомянуть тепловые пушки и схожие с ними конструктивно нагреватели. Как правило, единственное их преимущество – простота монтажа и мобильность. Но это свойство хорошо для временных решений, а вот в качестве основного способа они малопригодны, поскольку с точки зрения экономичности не выдерживают никакой критики. К тому же, они сушат воздух и выжигают кислород, делая атмосферу помещения непригодной для длительного нахождения в ней людей – сказывается наличие открытых элементов, нагревающихся до высокой температуры. Очень схожи по основным эксплуатационным характеристикам (кроме мобильности) различные тепловые завесы и другие системы, использующие принудительную конвекцию.
Еще одним распространенным способом преобразования электрической энергии в тепловую является котел с водяным тепловым контуром, конструктивно во многом повторяющий обычные газовые и твердотопливные котлы, с той разницей, что в теплообменнике нет камеры сгорания, и труба для отвода продуктов горения не требуется. Плюс такой системы в компактности, простоты монтажа, легкость настройки и регулировки, безопасности, автономности. Недостаток же в том, что все существующие преобразователи электричества в тепло имеют довольно низкий КПД. Следовательно, тепловая мощность системы всегда будет ниже мощности потребляемой. Отсюда возможные проблемы с лимитом мощности при обогреве больших площадей.
Один из самых эффективных способов отопления промышленных объемов – система инфракрасного обогрева. Ее особенность в том, что тепловые излучатели работают только в определенном тепловом диапазоне, и поэтому тепло, ими вырабатываемое, практически не нагревает воздух, свободно проходя через него. Но легко передают лучистое тепло массивным предметам. А от них уже нагревается и атмосфера помещения. Такие системы имеют более высокую эффективность, чем все уже упомянутые, и практически нечувствительны к сквознякам. Настолько, что их иногда используют в пунктах обогрева на отрытых площадках. Но, при всех достоинства этого способа, недостаток у него прежний – тепловая мощность ниже, чем потребляемая.
Вопросы эффективности и КПД
Человек, знакомый с физикой даже в пределах школьной программы, прекрасно понимает, что КПД не может быть выше 100% из-за обязательных потерь. Следовательно, тепловая мощность всегда будет меньше потребляемой. Но это при том, что речь идет о преобразовании конкретно этого вида энергии. Есть же способ, позволяющий тратить меньше, чем получаешь – технология основана не просто на преобразовании энергии, а привлечении ее извне. Со стороны. Именно на этом принципе работает тепловой насос – преобразователь, который использует низкокалорийное тепло для обогрева. Принцип холодильника, только наоборот. В морозильную камеру тут подается низкокалорийное тепло от грунтовых вод или от грунта, расположенного ниже уровня промерзания (на большой глубине практически постоянная плюсовая температура), а с той части контура, где холодильник обычно рассеивает тепло, у теплового насоса идет забот тепла для отопления помещения.
Преимущества теплового насоса очевидны. В такой системе электроэнергия нужна не для выработки тепла, а для транспортировки теплоносителя внутри контура и работы компрессора. Поэтому потребляемая установкой мощность в разы меньше вырабатываемой тепловой мощности.
Тепловой насос эффективно работает только в том случае, если разница температур между теплообменниками минимальна. Соответственно, оптимально система работает с теплыми полами и напольными конвекторами. Это создает определенные неудобства при монтаже, но окупается многократно при эксплуатации, поскольку источник тепла, расположенный максимально близко, очень эффективно прогревает помещение и мало чувствителен к наличию сквозняков. А еще тепловой насос незаменим там, где есть ограничения по лимиту поставляемой электроэнергии.