大空間廠房熱風(fēng)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

華清松

摘 要：大空間廠房較一般的工業(yè)建筑與民用建筑不同，它的空間更大，在供暖時需要全面考慮各種影響因素。廠房的供暖系統(tǒng)種類有很多，包括暖氣片采暖、輻射采暖以及熱風(fēng)供暖系統(tǒng)等，其中熱風(fēng)供暖系統(tǒng)在大空間廠房供暖中最具優(yōu)勢。筆者就對當(dāng)前廠房供暖系統(tǒng)的種類進(jìn)行了介紹，并對大空間廠房的特點(diǎn)及熱風(fēng)供暖系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：大空間廠房；熱風(fēng)供暖；供暖系統(tǒng)

近幾年，我國工業(yè)建設(shè)快速發(fā)展，廠房的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，大空間廠房逐漸成為工業(yè)建設(shè)的主流。大空間廠房的面積較大，隔墻較少，為了不妨礙工作人員的走動與車輛行駛，大空間廠房在進(jìn)行供暖設(shè)計(jì)時就會受到很大程度的限制，散熱器智能安裝于廠房的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，這樣一來，廠房的散熱量就無法達(dá)到室內(nèi)溫度需要。因此，針對大空間廠房需要進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，提高熱能的有效利用率，確保廠房能夠達(dá)到設(shè)計(jì)溫度。

1 大空間廠房的特點(diǎn)

大空間廠房一般指的是室內(nèi)層高大于4米，跨度大于10米的工業(yè)廠房，這類廠房一般采用鋼結(jié)構(gòu)形式或土木結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)共同混合的形式。此類建筑形式在外圍結(jié)構(gòu)上耗熱較大，室內(nèi)由于空間較大，空氣自然對流速度也相較一般廠房更慢，這樣一來，室內(nèi)空間就形成了較大的溫度梯度，房建中心極易產(chǎn)生冷芯。在大空間廠房中如果有車輛或機(jī)械經(jīng)常進(jìn)出工作，那么在設(shè)計(jì)時就不能再地面設(shè)置地溝，采暖形式也受到了一定程度的限制[1]。在進(jìn)行大空間廠房供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，需要充分考慮供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理性以及運(yùn)行的可行性與否，確保廠房供暖系統(tǒng)能夠滿足大空間廠房的實(shí)際溫度需要。

2 大空間廠房采暖形式

2.1 暖氣片采暖系統(tǒng)的特點(diǎn)

暖氣片才難系統(tǒng)是最為常見的采暖形式之一。暖氣片采暖是利用熱介質(zhì)對暖氣片進(jìn)行加熱，而后通過室內(nèi)空氣對流實(shí)現(xiàn)自然放熱，這種采暖形式最為簡單，主要用于各種形式的建筑物。傳統(tǒng)的暖氣片采暖系統(tǒng)在暖氣片材質(zhì)選擇上多以鑄鐵為主，這種材質(zhì)的暖氣片更加的耐腐蝕且具有良好的蓄熱能力，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定散熱，但同時這種采暖形式也存在一定的不足，就是在美觀程度上相對比較差，高檔建筑物主要依靠室內(nèi)裝修掩飾暖氣片，但大空間廠房的熱負(fù)荷較大，可布置的外墻有限[1]。這樣一來，如果采用暖氣片供暖，即使外墻布滿散熱器也無法達(dá)到室內(nèi)設(shè)計(jì)的預(yù)期溫度，因此，大空間廠房如果采用暖氣片供熱系統(tǒng)就需要選擇高散熱量的散熱器，這樣會增加工程成本，并不適用于大空間廠房。

2.2 輻射采暖系統(tǒng)

輻射采暖系統(tǒng)是借助供暖設(shè)備表面對外發(fā)生熱射線，從而達(dá)到快速傳遞熱能的目的。熱輻射采暖系統(tǒng)的熱傳遞速度較快，能夠以直線傳播，通過被反射與固體吸收而提高室內(nèi)溫度，但通過空氣時無法顯著提高空氣的溫度，大空間廠房的空間較大，利用輻射采暖系統(tǒng)，中間地帶熱量無法集中，室內(nèi)溫度很難達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)[1]。

2.3 熱風(fēng)供暖系統(tǒng)

對于大空間廠房，散熱器供暖在散熱距離上存在限制，輻射采暖則受廠房地面荷載的限制無法實(shí)現(xiàn)，如果利用電熱膜的頂棚輻射，那么散熱量是很難達(dá)到地面工作區(qū)域的。熱風(fēng)供暖系統(tǒng)可以通過散熱設(shè)備向房建輸送較室內(nèi)更高溫度的空氣，通過強(qiáng)制對流傳熱的方式直接向房建供熱。在熱風(fēng)供暖系統(tǒng)中高大空間采暖機(jī)組最為常見，這種設(shè)備又稱暖風(fēng)機(jī)，由高壓頭風(fēng)機(jī)、高效換熱器以及旋流送風(fēng)口等主要部件組成，將暖風(fēng)機(jī)安裝于廠房頂部，通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制循環(huán)，這樣一來，換熱器中熱水的熱量就可以以暖風(fēng)的形式輸送到所需的采暖空間，這種供暖方式快速高效，對流散熱可以達(dá)到100%，并且這種方式的供暖系統(tǒng)升溫較快，能夠最大程度地滿足底層工作空間的采暖溫度需要，快速經(jīng)濟(jì)，可以用于大空間廠房或車間冬季供暖[2]。但這里需要注意的是，雖然熱風(fēng)供暖系統(tǒng)能夠達(dá)到供暖設(shè)計(jì)的需要，但這種供暖系統(tǒng)需要在室內(nèi)安裝多個暖風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此，在選用熱風(fēng)供暖系統(tǒng)時需要格外注意設(shè)備的安裝與運(yùn)行管理。

3 大空間廠房供暖設(shè)計(jì)

3.1 多種采暖形式混合使用

大空間廠房的結(jié)構(gòu)形式較一般的工廠不同，大空間廠房的保溫性能較差 且耗熱量較大，因此，在對大空間廠房進(jìn)行供熱設(shè)計(jì)時，首先要采用建筑面積熱指標(biāo)進(jìn)行熱負(fù)荷的估算，在估算熱負(fù)荷時需要適當(dāng)增加保險系數(shù)，這樣一來，估算的散熱器數(shù)量就會比較多，最終出現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)無法滿足散熱器布置要求的情況[1]。因此，進(jìn)行大空間廠房供暖設(shè)計(jì)時可以采用多種采暖形式，采用散熱器采暖以承擔(dān)70&左右的熱負(fù)荷，剩下的熱負(fù)荷則由熱風(fēng)或其他采暖形式承擔(dān)，這樣一來，可以有效解決散熱器布置困難的問題，同時可以促進(jìn)房間的空氣對流，使其可以滿足廠房空間需要，這對大空間廠房在節(jié)能運(yùn)行管理上也具有積極意義。

3.2 采用高大空間采暖機(jī)組

大空間廠房的空間面積較大，普通的采暖設(shè)備無法滿足其供暖需求，需要較大功率的采暖機(jī)組，因此，可以采用高達(dá)空間采暖機(jī)組，這種機(jī)組能夠?qū)崴械臒崃考白匀簧仙臒峥諝鈴?qiáng)制均勻地輸送到底層空間，這樣可以有效降低廠房在縱向上的溫度梯度，同時避免頂棚熱空氣向外泄露，降低在熱傳導(dǎo)過程中的熱量損失。高大空間采暖機(jī)組的熱功率較大，能夠覆蓋較大面積，同時靈活調(diào)節(jié)送風(fēng)情況，確保送風(fēng)的舒適性[1]。大空間廠房無法布置較多的散熱器，因此，可以利用高大空間采暖機(jī)組輔助散熱器進(jìn)行采暖，沿廠房外墻或是窗戶設(shè)置散熱器采暖系統(tǒng)，進(jìn)而有效控制室內(nèi)溫度，這種機(jī)組的供暖系統(tǒng)可以合理控制工作時間，在非工作時間保持關(guān)閉狀態(tài)，達(dá)到資源的有效利用，避免能源的浪費(fèi)。

4 熱風(fēng)供暖系統(tǒng)在大空間廠房供暖中的應(yīng)用

4.1 傳統(tǒng)熱風(fēng)供暖系統(tǒng)

傳統(tǒng)熱風(fēng)供暖系統(tǒng)多是采用暖風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)輸送。暖風(fēng)機(jī)由風(fēng)機(jī)及加熱器共同組成，在風(fēng)機(jī)的作用下，空氣進(jìn)入機(jī)組，經(jīng)過空氣加熱器加熱后，送入室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)供暖[1]。一般的，暖風(fēng)機(jī)分為軸流式和離心式兩種。在大空間廠房供暖設(shè)計(jì)中，熱風(fēng)供暖系統(tǒng)多用于輔助散熱器采暖胸膛呢，彌補(bǔ)散熱器不足的熱負(fù)荷。在以熱風(fēng)供暖系統(tǒng)為主的供暖設(shè)計(jì)中，需要設(shè)置適量的散熱器，在暖風(fēng)機(jī)關(guān)閉后，廠房需要維持值班溫度。由于熱風(fēng)采暖系統(tǒng)的對流散熱可以達(dá)到100%，因此，熱風(fēng)供暖的熱惰性較小，能夠?qū)崿F(xiàn)快速升溫。在大空間廠房內(nèi)，高達(dá)設(shè)備較多，如果采用傳統(tǒng)的暖風(fēng)機(jī)供熱，那么供熱氣流很容易被設(shè)備遮擋，因此，在供暖設(shè)計(jì)時需要充分考慮設(shè)備的高度。

4.2 下送射流暖風(fēng)機(jī)采暖系統(tǒng)

下送射流暖風(fēng)機(jī)吊裝在屋頂，與傳統(tǒng)的熱風(fēng)供暖系統(tǒng)相近，在機(jī)組運(yùn)行時，空氣被吸入設(shè)備，在加熱后通過軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制下送，而后通過類似高壓水槍般錐體結(jié)構(gòu)的設(shè)備，熱空氣由旋流風(fēng)口噴射而出。熱空氣在到達(dá)地面時，工作區(qū)域的溫度能夠快速提高，從而達(dá)到采暖的目的[2]。在對供暖溫度與氣流速度有不同要求時，可以通過不同安裝高度調(diào)節(jié)送風(fēng)角度。下送射流暖風(fēng)機(jī)能夠自上至下地輸送熱空氣，與廠方內(nèi)熱空氣上升方向不同，從而降低溫度梯度對采暖效果的影響，機(jī)組可以將熱空氣聚集集中送到工作區(qū)域，從而最大限度地利用熱能。

結(jié)束語

采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)形式有很多，在各種建筑物中都有廣泛的應(yīng)用。由于大空間廠房內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對特殊，相比于其他的供暖系統(tǒng)，熱風(fēng)供暖系統(tǒng)更適用于大空間廠房的供暖，通過熱風(fēng)供暖可以有效改善車間溫度梯度的問題，對車間節(jié)能也具有積極意義。

參考文獻(xiàn)

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