Ogrzewanie hali produkcyjnej, magazynu lub warsztatu to nie to samo co ogrzewanie dużego domu: kubatura jest wysoka, bramy otwierają się przez cały dzień, a dach zimą traci dużo ciepła. Ten poradnik wyjaśnia, jak oblicza się moc, ile maszyn potrzeba i który system kosztuje najmniej w eksploatacji. Przedstawia też alternatywę, którą Templari produkuje we Włoszech od 2006 roku: pompę ciepła powietrze-powietrze Kita Air, zaprojektowaną do hal od 300 do 50 000 m², która latem również chłodzi.
Jak ogrzać halę: krótka odpowiedź
- Punktem wyjścia jest kubatura, nie metry kwadratowe. Hala o wysokości 7 metrów ma ponad dwa razy więcej powietrza niż dom o tym samym rzucie: potrzeba od około 10 W/m³, gdy jest ocieplona, do 25-40 W/m³, gdy nie jest.
- Ciepło trzeba doprowadzić tam, gdzie się pracuje, czyli w pierwsze metry nad posadzką. Ciepłe powietrze ucieka pod dach: instalacja, która go nie miesza, grzeje sufit, a ludzie marzną.
- Maszynę dobiera się na najzimniejszy dzień w regionie. Przez resztę zimy pracuje na połowie mocy, czyli tam, gdzie zużywa najmniej.
- Z pompą ciepła powietrze-powietrze wystarczy prąd. Bez kotła, bez rur z wodą, bez gazu, a latem ta sama maszyna chłodzi. Na pierwsze oszacowanie: od 150 do 500 m² zwykle wystarcza jedna Kita Air, od 600 do 1 000 m² dwie.
Jak krok po kroku policzyć moc, wyjaśniamy w artykule ile kW potrzeba do ogrzania hali.
Dlaczego halę trudno ogrzać
- Ciepłe powietrze unosi się do góry. Wytworzone przy posadzce i nierozprowadzone zatrzymuje się pod dachem, na 8-10 metrach, gdzie nikt nie pracuje. Na dole jest zimno, a rachunek rośnie.
- Liczy się kubaturę, nie rzut. Tysiąc metrów kwadratowych przy 6 metrach wysokości to 6 000 metrów sześciennych; ten sam tysiąc metrów przy 10 metrach to 10 000. Zapotrzebowanie zmienia się odpowiednio.
- Straty zależą od roku budowy. Hala z lat siedemdziesiątych z nieocieploną obudową i pojedynczym szkleniem może potrzebować dwa razy więcej niż hala zbudowana po 2010 roku z płyty warstwowej.
Jaką temperaturę utrzymywać w hali
Do pracy fizycznej wystarcza 18-20 °C; tam, gdzie się nie rusza, na przykład przy stanowisku kontroli lub w biurach wydzielonych w hali, potrzeba 21-23 °C. Przepisy BHP traktują zimno jako czynnik obciążenia termicznego: zbyt niska temperatura obniża uwagę i wydajność oraz zwiększa liczbę wypadków. Instalacja, która utrzymuje równe 19 °C przy posadzce, bez zimnych stref przy bramach, to podstawa, od której się zaczyna.
Sześć czynników, które decydują o instalacji
- Powierzchnia i wysokość pod dźwigarem. To dwie liczby, od których zaczyna się każde obliczenie.
- Rok budowy, dach i ściany. Płyta warstwowa, pojedyncza blacha, prefabrykat betonowy: straty różnią się dwukrotnie.
- Bramy i przeszklenia. Ile ich jest, jak długo są otwarte, czy załadunek i rozładunek trwają bez przerwy.
- Godziny pracy. Jedna zmiana, dwie zmiany, postój w weekend. Instalacja, która szybko rusza po postoju, mniej obciąża rachunek niż taka, która musi pracować bez przerwy.
- Maszyny oddające ciepło. Piece, prasy, sprężarki: czasem pokrywają część zapotrzebowania zimą, a latem je pogarszają.
- Klimat miejscowości. Projektowa temperatura zewnętrzna jest inna na wybrzeżu, a inna na Suwalszczyźnie, a wraz z nią moc potrzebna w najzimniejszy dzień.
Ile kW potrzeba do ogrzania hali
Zapotrzebowanie oblicza się według normy EN 12831, wychodząc od projektowej temperatury zewnętrznej, powierzchni przegród tracących ciepło i temperatury wewnętrznej. Jako rząd wielkości: od 25 do 40 watów na metr kwadratowy w hali nowej lub ocieplonej, od 60 do 90 w hali z lat osiemdziesiątych bez izolacji. Ocieplona hala o powierzchni 1 000 m² potrzebuje więc około 30-40 kW w najzimniejszy dzień; ta sama hala bez izolacji potrzebuje 60-90.
Uwaga przy czytaniu mocy maszyn: do doboru liczy się moc oddawana w dniu projektowym, czyli przy -7 °C na zewnątrz, a nie ta wypisana dużą czcionką w katalogu przy +7 °C. Te dwie kolumny służą do różnych rzeczy; pełną metodę znajdziesz w poradniku o kW do ogrzania hali.
Jak ogrzać halę 400, 1 000 lub 2 000 m²
Praktyczna zasada, którą stosujemy przez telefon, to jedna maszyna na 400-500 metrów kwadratowych, przy normalnej wysokości i średniej izolacji:
- 400 m²: jedna maszyna. To przypadek warsztatu lub pojedynczego magazynu: jedna jednostka zewnętrzna, jedna jednostka wewnętrzna na ścianie nadmuchująca ciepłe powietrze, żadnych prac hydraulicznych.
- 1 000 m²: dwie maszyny, ustawione tak, aby równomiernie objąć pomieszczenie, z dala od bram.
- 2 000 m²: cztery maszyny. Od tej wielkości warto myśleć strefami, bo nie cała hala pracuje tak samo.
To liczba, żeby się porozumieć, a nie projekt. Ta sama hala 2 000 m² z 1975 roku, nieocieplona, nie zmieści się w czterech maszynach: wtedy pierwszą radą jest zająć się dachem, bo ogrzewanie budynku, który traci ciepło, oznacza płacenie dwa razy, najpierw za większą maszynę, a potem za rachunki.
Porównanie systemów ogrzewania hali
Na rynku są cztery systemy ogrzewania hal. Żaden nie jest zły sam w sobie: każdy ma obszar, w którym działa, i taki, w którym kosztuje za dużo.
| System | Jak grzeje | Koszt eksploatacji | Chłodzi latem | Potrzebuje gazu lub wody |
|---|---|---|---|---|
| Nagrzewnica gazowa | Spala gaz i nadmuchuje ciepłe powietrze | Wysoki: płacisz za gaz i za sprawność spalania | Nie | Gaz |
| Promienniki rurowe i płytowe | Promieniowanie z sufitu: grzeje ludzi i przedmioty, nie powietrze | Średni na gaz, wysoki w wersji elektrycznej | Nie | Gaz lub prąd w wersjach elektrycznych |
| Ogrzewanie podłogowe | Ciepła woda w rurach pod posadzką | Niski, jeśli zasila je pompa ciepła | Tylko częściowo | Instalacja hydrauliczna, do przewidzenia na etapie budowy |
| Pompa ciepła powietrze-powietrze | Ciepłe powietrze rozprowadzane z góry przez jednostkę wewnętrzną | Niski: przy SCOP 5,15 każda kWh prądu daje 5,15 kWh ciepła | Tak, ta sama maszyna | Żadnego z nich, tylko prąd |
Dwie uczciwe uwagi. Nagrzewnice gazowe są tanie w zakupie i szybkie, ale w dużej hali trzeba ich wiele, a wiele modeli spala w strumieniu powietrza, co daje zapach i suche powietrze. Promienniki to dobry wybór tam, gdzie nie da się ogrzać powietrza, na przykład w hali ze stale otwartymi bramami, ale nie chłodzą, a w wersji elektrycznej są drogie w eksploatacji. Ogrzewanie podłogowe jest najbardziej komfortowe, ale wykonuje się je tylko przy budowie.
Który system jest najtańszy w eksploatacji
Porównuje się energię potrzebną do wytworzenia tego samego ciepła. Kocioł kondensacyjny o sprawności 90 procent oddaje 0,9 kWh ciepła z każdej kWh gazu. Pompa ciepła powietrze-powietrze o SCOP 5,15 oddaje 5,15 kWh ciepła z każdej kWh prądu. Przy tej samej ilości ciepła zużycie energii pierwotnej spada o połowę. W złotych wynik zależy od taryfy za prąd i ceny gazu: liczymy go razem na rzeczywistym zużyciu twojej hali.
Jest jeszcze druga zaleta, której nie widać w katalogach. Zimą w ciągu dnia w dużej części Polski temperatura na zewnątrz często wynosi od 0 do 7 °C: tam pompa ciepła pracuje blisko COP z tabliczki znamionowej, 4,45, i tam dobrze wyregulowana instalacja skupia godziny pracy. Jeśli na dachu jest fotowoltaika, to także godziny, w których ona produkuje.
Jak działa nagrzewnica na pompie ciepła
Nagrzewnica to jednostka wewnętrzna, która nadmuchuje ciepłe powietrze. W pompie ciepła powietrze-powietrze ciepła nie wytwarza płomień: sprężarka pobiera je z powietrza zewnętrznego, także przy temperaturach ujemnych, i wprowadza do środka przez obieg chłodniczy. Jednostka wewnętrzna oddaje je cichym, regulowanym wentylatorem sterowanym elektronicznie, skierowanym tak, aby pchać ciepłe powietrze w dół, tam gdzie są ludzie, zamiast zostawiać je pod dachem. Nie ma rur z wodą, kotłowni ani komina: jednostka zewnętrzna, jednostka wewnętrzna, przewody chłodnicze i zasilanie. Dlatego montaż jednej maszyny trwa jeden dzień, a maszynę można przenieść przy zmianie hali.
Historycznym słabym punktem tych systemów był silny mróz: przy wilgotnym powietrzu w okolicach zera wymiennik zewnętrzny szroni i maszyna musi się zatrzymać na odszranianie. W Kita Air odszranianie jest opatentowane i uruchamia się tylko wtedy, gdy jest potrzebne: duży wymiennik i duży wentylator sprawiają, że odszraniań jest mało, a hala się nie wychładza.
Kita Air: pompa ciepła do hal od 300 do 50 000 m²
Kita Air to pompa ciepła powietrze-powietrze, którą Templari projektuje i produkuje w Abano Terme we Włoszech, do hal produkcyjnych, magazynów i warsztatów. Jednostka zewnętrzna ze sprężarką i szafą elektryczną, jednostka wewnętrzna ścienna lub kanałowa. Dane znamionowe według normy EN 14511 przy 7 °C na zewnątrz i 20 °C wewnątrz:
| Model | Moc grzewcza przy +7 °C | COP | Moc przy -7 °C |
|---|---|---|---|
| KITA AIR | 39,00 kW | 4,45 | 32,00 kW |
| KITA AIR COLD | 40,00 kW | 4,36 | 35,00 kW |
| KITA AIR PLUS | 47,00 kW | 4,20 | 42,00 kW |
Sprawność sezonowa według EN 14825: SCOP 5,15 dla Kita Air i 5,17 dla wersji Plus, klasa A+++. Grzeje w każdych warunkach pogodowych i chłodzi do 45 °C na zewnątrz. Ciśnienie akustyczne jednostki zewnętrznej 38 dB(A) z 5 metrów. Czynnik chłodniczy R32. Sterowanie K-Touch, także zdalne. Wszystkie dane znajdziesz w karcie Kita Air.
Co zmienia się w praktyce w porównaniu z klasyczną instalacją: brak przyłącza gazu i instalacji hydraulicznej do wykonania i utrzymania; brak ryzyka zamarznięcia podczas zimowych postojów, nawet długich; zimny start w kilka minut; ta sama maszyna chłodzi latem; dobrze współpracuje z fotowoltaiką, bo zużywa tylko prąd. Ponad 4 000 zainstalowanych Kita Air i 2,4 miliona metrów kwadratowych klimatyzowanych, ze studiami przypadków sfotografowanymi na budowach.
Ile maszyn potrzeba
Orientacyjnie jedna Kita Air na 400-500 m², aby utrzymać 18-20 °C, zależnie od wysokości, izolacji i tego, jak długo otwarte są bramy. Przykłady:
- hala 1 000 m²: 2 maszyny;
- hala 2 000 m²: 4-5 maszyn;
- hala 5 000 m²: 10-12 maszyn, z jednostkami wewnętrznymi rozmieszczonymi wzdłuż naw.
Każda maszyna pracuje samodzielnie: gdy jedna jest w serwisie, pozostałe działają dalej. Nie ma jednej kotłowni, która po awarii zostawia cały zakład bez ogrzewania. Wszystkie steruje się z jednego panelu i włącza tylko w strefach, gdzie to potrzebne. W dużych halach maszyny można dokładać etapami.
Jeśli kocioł już jest
Nie trzeba go demontować pierwszego dnia. Kita Air montuje się obok istniejącej instalacji i przejmuje jej rolę: kocioł może zostać jako rezerwa tak długo, jak chcesz.
Hałas
Jednostka zewnętrzna emituje 38 dB(A) z odległości 5 metrów, mniej niż biuro, w którym rozmawiają ludzie. Jednostka wewnętrzna ścienna ma 42 dB(A) z 3 metrów: w pracującej hali jej nie słychać.
Ile kosztuje ogrzewanie hali
Kosztu instalacji nie da się podać bez obejrzenia hali: zależy od powierzchni, wysokości, izolacji, liczby maszyn i tego, co już jest. Dlatego nie publikujemy cennika: ofertę liczymy bezpłatnie na danych twojej hali. Co musimy wiedzieć: miejscowość, powierzchnia i wysokość pod dźwigarem, rok budowy i rodzaj dachu, czym hala jest ogrzewana dziś i ile to kosztuje rocznie.
Przykład policzony
Hala 2 000 m², wysokość pod dźwigarem 7 metrów, zbudowana w 2005 roku, dach z płyty warstwowej, praca na jedną zmianę, w strefie o projektowej temperaturze zewnętrznej -7 °C. Zaczynamy od czterech maszyn z praktycznej zasady i sprawdzamy rachunek na kubaturze, 14 000 metrów sześciennych, i na stratach: przy 30-35 W/m² potrzeba 60-70 kW w dniu projektowym, co cztery maszyny pokrywają z zapasem także przy -7 °C. Gdyby ta sama hala była z 1975 roku i nieocieplona, zapotrzebowanie wzrosłoby do 120-180 kW i cztery maszyny by nie wystarczyły: pierwszą radą byłoby zająć się dachem, a potem dobierać moc.
Błędy, których należy unikać
- Dobieranie mocy na metry kwadratowe, a nie na kubaturę. Dwie hale o tym samym rzucie i różnej wysokości mają różne zapotrzebowanie.
- Grzanie powietrza bez jego rozprowadzania. Ciepło ląduje pod dachem, a przy posadzce jest zimno. Rozprowadzenie projektuje się na wysokość pod dźwigarem.
- Kupowanie samego ogrzewania. Po dwóch latach kupuje się drugą instalację do chłodzenia. Rewersyjna pompa ciepła robi jedno i drugie jedną maszyną.
- Nieprzyglądanie się dachowi. W hali, która traci dwa razy więcej, najsprawniejsza instalacja świata i tak kosztuje dwa razy więcej.
- Czytanie tylko mocy przy +7 °C. W najgorszy dzień roku maszyna oddaje mniej: moc dobiera się na -7 °C.
Najczęstsze pytania
Jaki jest najtańszy sposób ogrzewania hali?
Przy tej samej ilości ciepła pompa ciepła powietrze-powietrze zużywa około połowy energii pierwotnej kotła kondensacyjnego: przy SCOP 5,15 każda kWh prądu daje 5,15 kWh ciepła, wobec 0,9 kWh z każdej kWh gazu.
Jak ogrzać halę 400 m²?
Pompą ciepła powietrze-powietrze o mocy około 40 kW: jedna maszyna, jednostka zewnętrzna i jednostka wewnętrzna na ścianie, bez kotła i bez rur. Jeśli hala jest stara i nieocieplona, trzeba sprawdzić zapotrzebowanie, bo może być dwa razy większe.
Ile maszyn potrzeba do ogrzania hali?
Orientacyjnie jedna Kita Air na 400-500 m², aby utrzymać 19 °C, zależnie od wysokości i izolacji. Dokładną liczbę podajemy po bezpłatnym obliczeniu na danych hali.
Jak działa nagrzewnica?
To jednostka wewnętrzna, która nadmuchuje ciepłe powietrze. W pompie ciepła ciepło pochodzi z obiegu chłodniczego, nie z płomienia, a wentylator sterowany elektronicznie pcha je w dół, tam gdzie pracują ludzie.
Czy działa przy silnym mrozie?
Tak: Kita Air grzeje w każdych warunkach pogodowych, z opatentowanym odszranianiem uruchamianym tylko wtedy, gdy jest potrzebne, a moc dobiera się na -7 °C.
Czy potrzebne są rury, gaz lub kocioł?
Nie: to system powietrze-powietrze, tylko prąd. Żadnej instalacji hydraulicznej, przyłącza gazu ani komina. Jednostki zewnętrzną i wewnętrzną łączą przewody chłodnicze o długości do 30 metrów.
Czy latem można używać tej samej instalacji?
Tak: ta sama maszyna chłodzi halę, przy temperaturze zewnętrznej do 45 °C.
Podaj nam liczby swojej hali: metry kwadratowe, wysokość pod dźwigarem i rok budowy. Odpowiemy liczbą maszyn i mocą: napisz do nas. Więcej: czym jest pompa ciepła powietrze-powietrze i karta techniczna Kita Air.
