Ogrzewanie hal stalowych

Ogrzewanie hali stalowej jest dużym wyzwaniem. Dwa największe problemy, z którymi muszą się mierzyć projektanci oraz późniejsi użytkownicy hal stalowych. Stal to materiał, z którego głównie zrobiona jest hala (metal nie ma żadnych imponujących właściwości izolacyjnych) oraz wielkość hali (to zazwyczaj nie są małe obiekty).

Szczególnie problematyczne jest ogrzewanie hali produkcyjnej, która sama w sobie jest miejscem o wysokim poziomie hałasu, a jednocześnie wykorzystywanym przez ludzi. Przed projektantem ogrzewania tego typu obiektu stawia się, więc wymagania zastosowania takich rozwiązań, aby nie urządzenia grzewcze nie przysparzały dodatkowego hałasu. Hale magazynowe natomiast są najczęściej wysokie, co rodzi kolejny specyficzny problem: jak efektywnie zaprojektować ogrzewanie magazynu, aby powietrze było ciepłe nie tylko na górze (ciepło ucieka w wyższe partie), ale rozkładało się równomiernie o całej kubaturze pomieszczenia. Jakie metody ogrzewania tego typu obiektów są najbardziej efektywne?

Ogrzewanie hal poprzez tradycyjne grzejniki wodne i kurtyny powietrzne – uważaj na kurz

Ogrzewanie konwekcyjne to model dobrze nam znany, ale niezbyt efektywny na tle innych nowoczesnych sposobów na ogrzewanie hal stalowych. Grzejniki rozprowadzamy wyłącznie przy ścianach, co rodzi problem, gdy powierzchnia hali jest zbyt duża, aby ciepło wygenerowane punktowo na obrzeżach mogło dotrzeć do środkowych partii pomieszczenia

. Zdecydowanie też należy uważać na grzejniki, które zasysają do działania chłodne powietrze z poziomu podłogi. Hala produkcyjna, czy hala magazynowa, to nie dom pokryty dywanami. Tutaj się kurzy i nie sprząta na błysk, dlatego powierzchnia podłogi zawsze będzie pokryta mniejszą lub większą warstwą kurzu. Wzbijanie tumanów kurzu w powietrze podczas ogrzewania grzejnikowego nie jest ani zdrowe ani bezpieczne dla osób, które przebywają na hali. Dlatego też nie do końca trafnym pomysłem jest ogrzewanie hali przez nagrzewnice powietrzne lub kurtyny powietrzne, (mimo że te dwa ostatnie sposoby są bardzo dobrym pomysłem na dogrzanie miejsc o szczególnych ubytkach ciepła, takich jak wjazd do hali).

Ogrzewanie elektryczne podłogowe w dużych halach magazynowych lub produkcyjnych – czy to ma sens?

Mimo że pozornie rozwiązanie to wydaje się karkołomne, to jednak zdarza się, że użytkownicy hal decydują się na jego wdrożenie. Zdecydowanie w tym przypadku poleca się jednak zastosowanie elektrycznych mat grzewczych, zamiast ogrzewania wodnego podłogowego, ze względu na możliwe przymarznięcia rur w czasie mrozów (w halach niedostatecznie ocieplonych). Efektywność energetyczna zastosowania elektrycznego ogrzewania podłogowego w wielkopowierzchniowych halach stalowych zależy od wspomnianego ocieplenia konstrukcji, zastosowania innych, dodatkowych źródeł ciepła, które rozwiążą problem bardzo wolnego nagrzewania się powietrza przy ogrzewaniu podłogowym, a także od tego, jakie materiały zastosowano do pokrycia podłogi w hali.

Zdecydowanie też na efektywność grzania, a także na to, czy taki sposób ogrzewania będzie nam się kalkulował, zależy to, czy mamy możliwość podłączenia naszych systemów promieniowania podłogowego do pompy ciepła lub do instalacji fotowoltaicznej.

Ogrzewanie hal stalowych przez sieć kanałów wentylacyjnych

Problem doprowadzenia ciepłego powietrza do miejsc odległych od grzejników mogą rozwiązać nawiewniki wychodzące z sieci kanałów wentylacyjnych, używanych nie tylko do wentylowania, ale także do ogrzewania powietrza. Dodatkowym plusem stosowania wentylacji grzewczej jest to, że zyskujemy stałą wymianę powietrza. Jednak, gdy szukamy po jeszcze bardziej efektywne sposoby ogrzewania hali tak, aby jego koszty były ja najniższe, a komfort cieplny dla osób przebywających na hali był na wystarczającym poziomie, warto rozważyć promienniki ciepła oraz generatory ciepłego powietrza. Promienniki wodne lub elektryczne generatory powietrza uruchamia się tam, gdzie punktowo istnieje potrzeba dogrzania. Dotyczy to szczególnie hal produkcyjnych, gdzie punktowe generatory ciepłego powietrza lub promienniki umieszcza się tam, gdzie znajdują się taśmy produkcyjne ze stanowiskami pracy. Promienniki ciepła przynoszą oszczędności szczególnie w wysokich halach, bo można je swobodnie zainstalować w obniżeniu, sięgając dokładnie tam, gdzie znajdują się ludzie. Promienniki mogą zostać podłączone do centralnego ogrzewania gazowego lub do pieca umożliwiającego ogrzewanie na biomasę.

Promienniki ciepła w stalowych halach magazynowych

Podobne funkcje spełnia ogrzewanie na podczerwień, ustawione punktowo. Pozwala na szybkie dogrzanie powietrza tam, gdzie jest to potrzebne. Dla hal, w których niektóre sfery muszą pozostawać pod wpływem niższej temperatury (a tak jest bardzo często w halach magazynowych), jest to bardzo efektywne rozwiązanie. Szczególnie, gdy ogrzewanie na podczerwień podłączymy do centralnego systemu zdalnego sterowania. Zaprogramowanie rodzaju i mocy grzania w poszczególnych sferach magazynu czy hali produkcyjnej znacząco przyspieszy nagrzewanie powietrza tam, gdzie jest to potrzebne, a dodatkowo przyniesie korzyści w postaci zminimalizowania kosztów.

Efektywność ogrzewania hali stalowej a jej termoizolacja

Koszty i efektywność ogrzewania hali stalowej zależą od materiału, z którego wykonane są ściany i dach hali, a także od jakości izolacji termicznej zastosowanej do łączenia przegród. Nowoczesne hale stalowe mają termoizolację z wełny mineralnej, styropianu, płyt PIR/PUR, zainstalowanych w sposób zapewniający spełnienie coraz bardziej wyśrubowanych norm dla współczynnika przenikania ciepła. Dzięki zastosowaniu dobrej jakości materiałów termoizolacyjnych oraz korzystaniu z nowoczesnych rozwiązań budowlanych, możliwe jest zaprojektowanie hali stalowej, z której ciepło nie będzie uciekać tak szybko, jak z obiektów wybudowanych jeszcze 20, a nawet 10 lat temu. Jednocześnie, obiekty tego typu nie przegrzewają się nadmiernie podczas lata.

Podsumowanie

Jak widać, istnieje kilka różniących się znacznie od siebie sposobów na to, aby ogrzać halę stalową. Wśród czynników, które powinniśmy brać pod uwagę wybierając jeden z nich, powinny być takie parametry, jak: niska waga konstrukcji systemu ogrzewania, możliwość zautomatyzowania jego sterowania, szybko nagrzewania powietrza, stopień hałaśliwości urządzenia, a także energooszczędność.