84
Ogrzewanie hali przemysłowej
Hale przemysłowe są obiektami wielkokubaturowymi, które
cechuje specyficzna konstrukcja oraz sposób użytkowania pod-
porządkowany realizowanemu procesowi technologicznemu.
Ich system ogrzewania musi być na tyle wydajny, aby w krótkim
czasie pokryć znaczne straty ciepła spowodowane otwieraniem
bram czy ruchem pojazdów, a jednocześnie przewidzieć wyko-
rzystanie wewnętrznych zysków ciepła – najczęściej w postaci
poduszki powietrznej usytuowanej pod stropem hali. Efektywna
eksploatacja tego typu budynków często wymaga okresowego
szybkiego obniżania i podwyższania temperatury panującej
wewnątrz, a możliwość kontrolowania jakości powietrza wenty-
lacyjnego oraz dodatkowa emisja hałasu wpływają na komfort
oraz wydajność pracy osób w nich przebywających. Wybierając
urządzenia grzewcze, inwestor powinien wziąć pod uwagę nie
tylko koszty zakupu i montażu, lecz także eksploatacji i konser-
wacji proponowanych rozwiązań.
Systemy ogrzewania dużych obiektów można podzielić ze
względu na zastosowany nośnik ciepła oraz sposób jego prze-
kazywania i rozprowadzania. Niniejszy artykuł koncentruje się
na porównaniu dwóch metod ogrzewania, różniących się spo-
sobem emisji ciepła przez instalację – konwekcji i promieniowa-
nia (radiacji).
x x x
Sposoby przekazywania ciepła
Zjawisko przekazywania energii w postaci ciepła przez ciało
o temperaturze wyższej do tego o niższej nazywa się wymianą
ciepła.
W przypadku stałego stykania się ze sobą różnych cząstek płynu
zachodzi ich wzajemne mieszanie się – zjawisko konwekcji
(unoszenia) ciepła. Warunkiem koniecznym do wystąpienia tego
procesu jest ruch płynu:
• swobodny – wywołany różnicą temperatur, a tym samym
różnicą ciężaru właściwego,
• wymuszony – spowodowany działaniem zewnętrznego urządze-
nia: pompa czy wentylator.
Wymiana ciepła za pośrednictwem fal elektromagnetycznych,
niewymagająca bezpośredniego kontaktu cząstek ciał, a jedynie
przepuszczalnego ośrodka, nosi z kolei nazwę promieniowania
ciepła i zachodzi na powierzchni ciał stałych, cieczy oraz cząste-
czek gazów co najmniej trójatomowych.
x x x
Wytyczne dla projektanta
Największym wyzwaniem dla projektanta hal przemysłowych są
ich duże powierzchnie, kubatury i wysokości. Lekka konstrukcja,
zagospodarowanie wnętrza, specyficzne wymagania inwestora
oraz dostępne w danej lokalizacji nośniki energii wpływają na
zapewnienie komfortu cieplnego użytkowników przy jednoczes-
nym spełnieniu określonych wymagań dotyczących procesów
technologicznych.
Kolejną sprawą jest okresowość korzystania z obiektu oraz tzw.
nieustalona wymiana ciepła związana z otwieraniem dużych
bram i częstym, intensywnym przewietrzaniem hali. Aby system
ogrzewania odznaczał się wysoką efektywnością energetyczną,
musi szybko reagować na zmieniające się chwilowe obciążenie
cieplne, czyli mieć małą bezwładność cieplną. Należy więc
zweryfikować, które rozwiązanie daje większe oszczędności –
Ogrzewanie hali przemysłowej –
konwekcja czy radiacja?
dr inż. Paweł Kędzierski
Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Wydział
Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki
i Inżynierii Środowiska, PW
fot. Shutterstock
Fot. 1. Hala przemysłowa ogrzewana za pomocą promienników ciepła
