Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Главная › Оборудование

15.10.2017

Калориферы для приточной вентиляции применяют в тех случаях, когда нужно обеспечить поступление во внутреннее помещение свежего воздуха извне при низких температурах.

Летом наладить воздухообмен в жилых домах и на производственных предприятиях достаточно просто: при установке приточного вентилятора нужно только рассчитать его мощность для конкретной площади.

Если же воздух снаружи холодный, то его прямое поступление внутрь здания ведёт к потере тепла.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Сбалансировать разницу температур, при этом освежая воздух, можно при помощи калорифера, который устанавливается непосредственно в системе вентиляции. Приходящий с улицы воздушный поток достигает необходимых параметров, проходя через систему фильтрации, нагревающие и охлаждающие элементы. Кроме этого, регулируется и содержание влаги.

Классификация

Для создания в здании оптимального микроклимата применяется система калориферного обогрева, то есть принудительного подогрева с помощью оборудования, которое устанавливается в воздушных каналах.

В зависимости от того, какой теплоноситель используется, выделяют 4 типа калориферов:

  • Паровые – применяются чаще всего на промышленных предприятиях, где выработка пара предусмотрена технологическими процессами.Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы
  • Электрические – этот вариант самый простой в установке (нужен только источник питания для нагрева встроенных ТЭНов), но требует большого расхода электроэнергии. Использование электрокалорифера считается целесообразным только на объектах, площадь которых не превышает 150 м²Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы
  • Водяные – этот тип нагревателя работает на основе горячей воды и устанавливается в системах вентиляции с прямоугольным или круглым сечением на площадях свыше 150 м² Данный тип обогрева надёжен, практичен, прост в обслуживании и недорог.Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Особенностью нагревателя является то, что состав поступающего с улицы воздушного потока не должен быть липким, волокнистым, содержать твёрдые частицы. Допустимая запылённость — не более 0,5 мг/м³. Минимальная температура забираемого воздуха -20 °C.

При выборе калорифера учитывают следующие факторы:

  • площадь помещения;
  • погодные условия в данном климатическом поясе;
  • мощность вентиляции.
  • Нагреватель устанавливают во внутренней части вентиляционной шахты, поэтому он должен соответствовать её параметрам (конфигурации и размеру).
  • Если производительность будет низкой, то прибор не сможет прогреть воздушные массы.
  • Если нет возможности установить калорифер с нужными параметрами, то последовательно монтируются несколько механизмов, имеющих меньшую мощность.

Водяной калорифер: особенности конструкции

Водяной калорифер для приточной вентиляции экономичен в сравнении с электрическими аналогами: для того, чтобы нагреть одинаковый объём воздуха, используется энергии в 3 раза меньше, а производительность гораздо выше. Экономия достигается благодаря подключению к системе центрального отопления. С помощью термостата легко устанавливать необходимый температурный баланс.

Автоматическое управление повышает эффективность. Щит управления приточной вентиляцией с водяным калорифером не требует дополнительных модулей и представляет собою механизм управления и диагностирования аварийных ситуаций.

Состав системы выглядит следующим образом:

  • Температурные датчики уличной и обратной воды, приточного воздуха и степени загрязнённости фильтров.
  • Заслонки (для рециркуляции и воздушные).
  • Клапан нагревателя.
  • Циркуляционный насос.
  • Капиллярный термостат защиты от замерзания.
  • Вентиляторы (вытяжной и приточный) с механизмом контроля.
  • Контроль вытяжного вентилятора.
  • Пожарная сигнализация.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работыКонструкция водяного канального нагревателя типа 60-35-2 (размер – 60 см х 35 см, рядность – 2) из оцинкованной стали, предназначенного для систем вентиляции и кондиционирования

Водяной и паровой калориферы представлены в трёх разновидностях:

  • Гладкотрубные: большое количество полых трубок расположены вблизи друг от друга; теплоотдача небольшая.
  • Пластинчатые: ребристые трубки увеличивают площадь теплоотдачи.
  • Биметаллические: патрубки и коллекторы сделаны из меди, алюминиевое оребрение. Наиболее эффективная модель.

Принцип работы

Вентилятор, теплообменник и конвектор – так в общих чертах выглядит водяное нагревательное устройство.

Принцип работы приточной вентиляции таков:

  1. Воздушный поток поступает в специальные воздухозаборные решётки, предохраняющие от попадания в каналы вентиляции насекомых, мелких предметов, птиц, животных.
  2. Фильтры очищают воздух от загрязнений, вредных веществ, пыли.
  3. Калорифер при помощи тепла, поступающего от водяной магистрали, нагревает его до нужной температуры.
  4. Рекуператор смешивает вновь поступающий воздух с нагретым.
  5. Вентилятор подаёт прогретые воздушные массы в помещение, а диффузор распределяет их равномерно по всей площади.
  6. Шумопоглотители снижают звуковую мощность работающей установки.
  7. В случае отключения подачи воздуха срабатывают клапаны, не допускающие поступления холодного воздушного потока внутрь помещения.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работыПример использования воздухонагревателя VOLCANO в помещении шиномонтажа (температура воды +90 ºС)

Калорифер, не имеющий собственного нагревателя, состоит из двух основных элементов:

  • Теплообменник, конструкция которого представлена системой трубок из металла – вода, поступающая из общей системы отопления, достигает здесь необходимой температуры.
  • Встроенный вентилятор, разгоняющий прогретый воздушный поток по всей территории.

Подключение

Поступление воздушных масс может осуществляться в одном из двух вариантов:

  • Левое выполнение: смесительный узел и автоматическое управление устанавливаются с левой стороны, подача воды производится сверху, отток — в нижней части.
  • Правое выполнение: указанные механизмы находятся справа, трубка для подачи воды — внизу, «обратка» – в верхней части.

Трубки размещают на той стороне, где установлен воздушный клапан.

Водяные калориферы разделяются на 2 вида по типу вентиля:

  • двухходовой – при подключении к общему теплоснабжению;
  • трехходовой – при замкнутом способе снабжения теплом (к примеру, при подключении к котлу).

Вид вентиля определяется характеристиками системы, снабжающей теплом. К ним относятся:

  • Вид системы.
  • Температура воды в начале процесса и при оттоке.
  • При центральном водоснабжении – разница между давлением в трубах подачи воды и её оттока.
  • При автономном – наличие или отсутствие насоса, установленного на контуре притока.

Схема установки должна предусматривать недопустимость монтажа в следующих случаях:

  • с вертикальным вводом и выводом трубы;
  • с верхним забором воздуха.

Такие ограничения обусловлены возможностью попадания снежных масс в приток оборудования и дальнейшей протечки талой воды в электронный блок.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работыМесто монтажа канального калорифера для приточной вентиляции в системе воздухообмена (если существует возможность понижения температуры ниже нормы, обязательна установка термостата защиты от замерзания)

Чтобы избежать сбоев работы блока автоматики, датчик температуры должен находиться во внутренней части элемента выдува воздуха на расстоянии не менее 0,5 м от механизма притока.

Методы обвязки

Обвязка представляет собою каркас из арматуры, с помощью которого регулируется поступление горячей воды.

Узел обвязки помогает контролировать производительность калорифера приточной вентиляции, управлять им и поддерживать в здании заданный температурный режим.

Расположение узлов обвязки определяется местом установки, схемой воздухообмена, техническими параметрами оборудования. Применяют 2 варианта монтажа:

  • Рециркуляционные воздушные массы смешиваются с приточными.
  • Осуществляется только рециркуляция воздуха внутри помещения по замкнутому принципу.

С учётом этого существуют 2 метода обвязки:

  • 2-ходовыми вентилями – при неконтролируемом обратном расходе воды;
  • 3-ходовыми вентилями – при контроле за расходом воды в бойлерной или котельной.

Некоторые производители — например, «Интеграция» — выпускают узлы обвязки различной модификации, представляющие собою целые комплекты, состоящие из клапанов (балансировочных и обратных, двух и трёхходовых), насосов, байпасов, шаровых кранов, манометров, очистительных фильтров.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работыСхема обвязки узлов калорифера для приточной вентиляции. (Шаровые краны, установленные на входе и на выходе, позволяют перекрывать воду, а термоманометр – контролировать температуру и давление)

Если естественная вентиляция налажена хорошо, то возможностей для успешной работы оборудования гораздо больше. Правильный выбор обвязки в таких случаях эффективен, как для нагрева больших площадей на производстве, так и для частных домов, коттеджей.

Калорифер, используемый для вентиляции, обычно подключают к системе отопления непосредственно в точке воздухозабора. Если действует принудительная вентиляция, то монтаж воздухонагревателя может быть проведён в любом месте.
Калориферы для приточной вентиляции позволяют создать комфортный температурный режим как в промышленных, так и в жилых помещениях.

Важно только правильно определиться с выбором теплоносителя, который будет наиболее эффективным (с минимальными затратами при максимальной производительности) в определённых условиях.

Автоматизированная система – как, например, щит управления приточной вентиляцией с водяным калорифером, — позволит сделать использование нагревательных приборов для приточной вентиляции удобным и безопасным.

Расчёт водяного калорифера

Расчёт мощности калорифера, необходимой для обогрева конкретного помещения, проводят с учётом таких данных, как:

  1. Объём (масса) приточного воздуха, который необходимо нагреть.
  2. Начальная (внешняя) температура воздушных масс.
  3. Целевая температура, до которой необходимо разогреть воздух перед подачей в комнату.
  4. Температурный режим теплоносителя.

Расчёт калорифера производят исходя из площади поверхности подогрева и нужной мощности. Для каждой операции применяется своя формула. Рассчитать мощность калорифера можно только с учётом реальных данных в конкретных условиях, среди которых наиболее важные:

  • способ подключения (к центральной теплосети или котельной);
  • метод обвязки.

Расчёт мощности калорифера

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;
L – расход воздуха, м³/час

ρвозд – плотность воздуха. Плотность сухого воздуха при 15 °C на уровне моря составляет 1,225 кг/м³;

свозд – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/(кг∙К)=0,24 ккал/(кг∙°С);
tвн – температура воздуха на выходе из калорифера, °C;
tнар – температура наружного воздуха, °C (температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СП 131.13330.2012)

Калькулятор расчёта мощности калорифера

Расход теплоносителя на калорифер

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;

св – удельная теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/(кг∙К)=1 ккал/(кг∙°C);
tпр – температура теплоносителя (прямая линия), °C;
tобр – температура теплоносителя (обратная линия), °C.

Калькулятор расхода теплоносителя на калорифер

Диаграмма процесса нагрева воздуха

Определить потребную мощность калорифера можно с помощью специальных диаграмм. Количество необходимой энергии (Джоулей) для нагрева 1 килограмма воздуха производится с помощью i–d диаграммы влажного воздуха.

Расчёт производится при условии, что процесс нагрева воздуха протекает при d = const (при неизменном влагосодержании).

Далее, с учётом расчётного расхода воздуха, перевода единиц (Дж/с в кВт), определяется мощность калорифера.

i–d диаграмма влажного воздуха

Для получения точных данных можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, с помощью которых можно узнать показатель мощности, указав производительность и температуру. Так как производительность установки в результате постепенного износа может снижаться, рекомендуется заложить в расчёт запас мощности от 5 до 15%.

Достоинства и недостатки водяных калориферов

Калорифер водяной для приточной вентиляции имеет существенные минусы, ограничивающие его применение в жилых помещениях:

  • большие габариты;
  • сложность подключения к общей системе горячего водоснабжения;
  • необходимость жёсткого контроля температуры теплоносителя в системе водоснабжения.
Читайте также:  Как клеить фотообои на бумажной основе (видео)

Однако, для создания комфортной температуры в больших помещениях (производственных цехах, теплицах, торговых центрах), применение таких нагревательных установок является наиболее удобным, эффективным, экономичным.

Водяной калорифер не нагружает электросеть, его поломка не спровоцирует возгорание – эти факторы делают использование оборудование безопасным.

Водяной калорифер для приточной вентиляции: классификация, принцип работы, расчёт мощности Ссылка на основную публикацию

Источник: https://VentingInfo.ru/oborudovanie/kalorifer

Калорифер: разновидности устройств и установка, принцип работы приточной вентиляции и правила выбора, советы

Вентиляция

26.09.2018

5.5 тыс.

3.7 тыс.

5 мин.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Следует выделить четыре метода нагрева приборов. Часто в качестве основного сырья служит:

  1. 1. огонь;
  2. 2. вода;
  3. 3. пар;
  4. 4. электричество.

Отопление на основе воды является преимущественным из-за его невысокой стоимости. На обслуживание прибора необходимы минимальные средства. Существенные трудности может вызвать монтаж оборудования, поэтому воспользоваться им в городской квартире не удастся. Теплообменники этого вида быстро вырабатывают нужную температуру.

Канальные фильтры и нагреватели системы вентиляции «Умного дома». Небольшой обзор.

Если подводка водяных труб невозможна, то устанавливают электрический калорифер. Защищенная точка питания служит основным условием для его монтажа. Но с финансовой стороны такие приспособления совсем невыгодны.

Электрические модели бывают настенными или навесными. Они представляют собой плоские конструкции и могут устанавливаться на пол в нужном месте. Корпус таких приборов напоминает радиатор. Модели укомплектовываются отводными пластинами, крыльями, вставками аэродинамического характера.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Канальный прибор нагревает воздух за счет циркулирующей внутри устройства горячей воды, воздуха или пара. Приборы этого вида устанавливаются в вентиляционные каналы, выпускаются они прямоугольной или круглой формы.

Сущность работы водяного устройства схожа с тепловым калорифером бытового значения. Воздух нагревается в таком же диапазоне и за то же самое количество времени.

Только функцию электрической спирали в такой установке выполняет набор из металлических трубок. Они необходимы для передвижения воды и отдачи тепла помещению.

Жидкость является частью отопительной системы и ее разогревать дополнительно не требуется.

Водяной канальный нагреватель воздуха своими руками.

Процесс нагрева воды в конструкции выглядит таким образом:

  1. 1. Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работыВода прогревается до необходимой температуры (до +180 градусов) и поступает в теплообменник из труб. Последнее устройство выглядит как конструкция из небольших стальных, алюминиевых, биметаллических или медных трубок.
  2. 2. В момент прохождения через эти элементы воздух нагревается.
  3. 3. Входящий в состав приспособления вентилятор распределяет воздушные массы по помещению и способствует их обратному движению к прибору.

Стандартное устройство калорифера на воде представляет собой смесь вентилятора, теплообменника и конвектора. Его разрешается использовать в производственных помещениях. В коттеджах допустимо применять эту систему при соблюдении правильной обвязки и установки современного вентиляционного устройства.

Особо рентабельным способом отопления для больших предприятий с собственной системой теплоснабжения является использование калориферов для приточной вентиляции. Среди очевидных плюсов следует выделить:

  1. 1. Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работыПростоту проведения монтажных работ.
  2. 2. Быстрый обогрев помещения.
  3. 3. Безопасность в процессе эксплуатации.
  4. 4. Допустимость регулировки температуры и силы воздушной струи.
  5. 5. Оригинальный дизайн устройства.

Основные затраты возлагаются на владельца помещения только в момент покупки оборудования. В период использования агрегата его хозяин не понесет больших материальных потерь. Итоговая цена готовой конструкции зависит от технических характеристик и комплектации.

К основному минусу следует отнести невозможность применения калориферного отопления в городских квартирах. В таких помещениях используются только электрические устройства. Также устанавливать эти приспособления запрещено в помещениях с температурой менее 0 градусов.

Volcano VR3 — Водяной тепловентилятор

В системе теплоснабжения, устроенной посредством приточной вентиляции, основным элементом является калорифер. Он имеет свои особенности установки, обслуживания и применения. Изучение схем обвязки и рекомендаций по монтированию позволит правильно подключить агрегат.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

При естественной вентиляции помещения особых проблем с установкой не возникает. Не исключает принцип работы приточной вентиляции с водяным калорифером и присоединения к отопительной системе непосредственно в точке воздухозабора. Она в большинстве случаев находится в подвале.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

При использовании принудительной вентиляции монтировать приспособление можно в любом месте. В результате возросшего спроса на приточную вентиляцию производители стали выпускать разные модели узлов обвязки, готовые к установке. Наборы производятся в различной комплектации и полностью готовы к монтажу.

Стандартный комплект состоит из:

  1. 1. обратных и балансировочных клапанов;
  2. 2. насосов;
  3. 3. шаровых кранов;
  4. 4. байпасов;
  5. 5. клапанов;
  6. 6. манометров;
  7. 7. очистительных фильтров.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работыВ готовых изделиях допустимо увидеть несколько стандартных комплектов, которые составлены с учетом технических условий при осуществлении монтажа и требований потребителя. Четыре стандартные схемы обвязки имеют шаровой кран, трехходовой клапан, фильтр, насос, термоманометр и клапан обратный. Некоторые узлы присоединяются жестким способом, а другие крепятся при помощи гибких шлангов из металла.

Разморозка калорифера. Паять или менять.

Для настройки мощности в тепловом устройстве используют узлы с трехходовым клапаном. Метод смешения позволяет существенно понизить расходы на обогреве здания. Клапан с тремя ходами допускает снижение температуры теплового агрегата путем подмешивания в горячую воду, попадающую в калорифер, небольшого количества прохладной воды, выходящей из теплообменника.

Повысить продуктивность работы системы можно за счет ввода в эксплуатацию циркуляционного насоса. Его желательно расположить на выходе, так как охлажденная жидкость (вода или гликолевый раствор) продлевает период эксплуатации прибора. Для длительного использования смесительного оборудования рекомендуется выполнять следующие условия:

  1. 1. устанавливать механизмы вблизи калорифера;
  2. 2. соблюдать удобство технического обслуживания;
  3. 3. монтировать профильтрованный теплоноситель без химических включений;
  4. 4. применять устройство в зданиях с температурой выше 0 градусов.

Основная масса теплоносителей выпускается с температурой от +2 до +150 градусов. Показатели тепла рекомендуется постоянно контролировать. Для этого следует установить не менее двух термоманометров. Привод и контроллер помогут настроить трехходовой клапан. Изменять давление и температуру позволят измерительные механизмы с максимальной точностью.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Используемые в быту калориферы, принцип работы которых существенно отличается от промышленных, легко узнать по небольшому весу и минимальным объемам. Перед установкой следует проверить прочность базовой поверхности. Лучше размещать калорифер на кирпичной или бетонной стене.

При монтаже сначала устанавливают раму из металла. В инструкции она может называться монтажной консолью. Корпус калорифера крепится к отверстиям кронштейна. Трубы с комплектом запорной арматуры (смесительный узел) подключают поочередно. Их частичный монтаж допустимо осуществить до основной сборки.

Существует два способа подключения к отопительной системе: с помощью фитингов и сварки металлических трубок. Второй метод отличается надежностью, но не применяется для гибкого соединения.

Патрубки теплообменника являются слабым элементом устройства. В процессе работы им необходимо обеспечить стабильность.

При возникновении риска изменения расположения вентиляционного агрегата рекомендуется все жесткие элементы заменить гибкими, устранив нагрузку на патрубки. Для исключения протечек все стыки обрабатывают герметиком.

Перед эксплуатацией следует выгнать воздух из каналов, удостовериться в работе вентилей и направляющих жалюзи.

Для бесперебойной работы прибора требуется соблюдать простые правила:

  1. 1. Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работыНаблюдать за составом воздуха в здании, который обязан соответствовать нормам ГОСТа 12.1.005−88.
  2. 2. Осуществлять установку по инструкции с учетом требований производителя.
  3. 3. Не превышать установленный предел температуры свыше +190 градусов.
  4. 4. Выдерживать давление не более 1,2 Мпа.
  5. 5. Постепенно повышать температуру в помещении после охлаждения — не более 30 градусов в час.
  6. 6. Для сохранности трубок теплообменника необходимо следить за температурой воздуха в помещении, которая не должна опускаться ниже 0 градусов.

При использовании во влажной среде следует соблюдать уровень защиты от пыли и влаги, равный IP 66 и более. При выходе из рабочего состояния некоторых деталей рекомендуется их заменить у специалистов в сервисном центре.

Самостоятельный ремонт крайне нежелателен. Все приборы имеют присущие им достоинства и недостатки. При выборе нужной модели следует уделить внимание техническим характеристикам, способу монтажа и внешнему виду изделия.

Расчет мощности калорифера

Источник: https://oventilyacii.ru/ventilyaciya/printsip-pritochnoj-ventilyatsii.html

Калориферы для приточной вентиляции: виды, устройство и расчет мощности

Калорифер, или канальный нагреватель — общее название трубных приборов, посредством которых осуществляется нагрев воздушных масс внутри помещения. В такой установке может циркулировать горячая вода, воздух или пар.

Что такое калорифер и для чего он нужен

Он представляет собой своеобразный теплообменник, в котором источником тепла являются воздушные потоки, соприкасающиеся с нагревательными элементами. Посредством прибора выполняется прогрев приточного воздуха в вентиляционных системах и сушильном оборудовании.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Схема демонстрирует место калорифера в канальной вентиляционной уставновке

Монтируемый прибор может быть представлен отдельным модулем или входить в состав моноблочной вентиляционной установки. Сфера применения представлена:

  • первоначальным нагревом воздуха в приточных системах вентиляции с подачей воздушного потока с улицы;
  • вторичным нагревом воздушных масс при рекуперации в системах приточно-вытяжного типа, регенерирующих тепло;
  • вторичным нагревом воздушных масс внутри отдельных помещений для обеспечения индивидуального температурного режима;
  • прогревом воздуха для его подачи в кондиционер зимой;
  • резервным или дополнительным отоплением.

Энергетическая эффективность канального воздухонагревателя любой конструкции определяется коэффициентом тепловой отдачи в условиях определённых энергетических затрат, поэтому при значительных показателях тепловой отдачи прибор принято считать высокоэффективным.

Обвязка в приточной вентиляционной системе регулирующего арматурного каркаса выполняется посредством двухходовых вентилей в городской сети, а также трёхходовыми вентилями при использовании котельной или бойлера. При помощи установленного обвязочного узла легко контролируется производительность используемого оборудования, и минимизируется риск промерзания зимой.

Виды

Отопительно-вентиляционная техника представлена преимущественно водяными и паровыми приборами.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Потоки воздуха проходят через несколько узлов системы

Предпочтение чаще всего отдаётся водяным воздухонагревателям, которые отличаются:

  • формой поверхности. Они могут быть гладкотрубными и ребристыми, пластинчатыми и спирально-навивными;
  • характером перемещения теплового носителя. Воздухонагреватели одноходового и многоходового типа.

В зависимости от размеров нагревательной поверхности, все приборы водяного и парового типа представлены четырьмя моделями: самые малые (СМ), малые (М), средние (С) и большие (Б).

Читайте также:  Как класть плитку на стену правильно пошаговая инструкция по облицовке

Водяной

Калориферами водяного типа обеспечивается прогрев воздуха внутри вентиляционного канала до комфортных температурных показателей посредством энергии теплового носителя, постоянно циркулирующего в радиаторной части оборудования.

Жидкостные теплоносители не уступают по своим основным характеристикам аналогам электрического типа, но отличаются повышенными показателями энергопотребления и некоторой сложностью монтажа, поэтому их установка должна осуществляться специалистами.

Принцип действия основан на наличии в конструкции звеньев пустого медного или на основе медных сплавов змеевика, расположенных в шахматном порядке.

Также устройство обладает алюминиевыми пластинами, предназначенными для тепловой отдачи.

Внутри медного змеевика перемещается нагретая жидкость, представленная водой или гликолевым раствором, в результате чего тепло передаётся воздушным потокам из приточной системы.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

На схеме представлены узлы вентиляции с водяным фильтром

К основным преимуществам водяных нагревателей воздуха в системах вентилирования можно отнести высокую эффективность прогрева больших по площади помещений, что обусловлено его конструкционными особенностями.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Корпус и внутренние детали водяного калорифера

  1. боковая часть корпуса;
  2. верхняя и нижняя панели корпуса;
  3. вентиляционный патрубок на задней панели;
  4. теплообменник;
  5. решётка моторной опоры;
  6. лопатки ориентируемого типа;
  7. дополнительная ёмкость для конденсата;
  8. основная ёмкость для конденсата;
  9. верхняя часть корпуса теплообменника;
  10. воздуховод;
  11. фиксирующие прибор кронштейны;
  12. пластиковые угольники.

Основной минус заключается в высоком риске промерзания прибора в условиях резко отрицательных температур, что объясняется наличием в системе воды и требует обязательной защиты от обледенения.

Они представлены металлическими трубками с ребристой наружной частью, увеличивающей эффективность тепловой отдачи. Канальные нагреватели, по трубам которых передвигается нагретый тепловой носитель, а снаружи перемещаются и нагреваются воздушные массы, целесообразно монтировать в прямоугольных вентиляционных системах.

Паровой

Они востребованы промышленными предприятиями с избытком пара, который позволяет обеспечивать технологические потребности устройства. Тепловой носитель в таком приборе представлен паром, подаваемым сверху, а в процессе его прохождения сквозь рабочие элементы теплообменника образуется конденсат.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Тепловым носителем в этом типе калорифере является пар

Все выпускаемые в настоящее время паровые теплообменники в обязательном порядке проходят проверку герметичности посредством сухого воздуха, подаваемого с давлением в пределах 30 бар при погружении устройства в резервуар, наполненный тёплой водой.

К преимуществам приборов в системе кондиционирования и вентилирования относится быстрый прогрев помещения, что объясняется конструкцией такого устройства.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Схематическое изображение главных компонентов парового калорифера

  1. доска с трубами;
  2. боковая щитковая часть;
  3. нагревательный элемент;
  4. прокладка.

Ощутимым минусом парового канального нагревателя является обязательное наличие оборудования, которое непрерывно генерирует пар.

Электрический

Наименее мощные вентиляционные системы экономически целесообразно оснащать обычными электрическими калориферами.

Принцип работы устройства основан на прохождении воздушных потоков, подающихся по приточной вентиляционной системе через нагревательные элементы, отдающие часть тепловой энергии.

Нагретый воздух подаётся в помещение, а защита от любых перегревов реализуется биметаллическими термовыключателями.

Такие приборы совершенно не нуждаются в подводке слишком сложных или профессиональных коммуникационных систем, поэтому подключаются к уже имеющимся линиям электрического снабжения, что является несомненным плюсом.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Более мощные вентиляционные системы рекомендуется оснащать с электрокалориферами

Внутреннее устройство представлено электронагревателями трубного типа, что обеспечивает максимально эффективный тепловой обмен с окружающими воздушными потоками.

  • IV — вентиляционный элемент на вытяжной воздух;
  • PV — вентиляционный элемент на приточный воздух;
  • PR — теплообменник пластинчатого типа;
  • KE — электрический нагревательный элемент;
  • PF — фильтрующая система на свежий воздух;
  • IF — фильтрующая система на вытяжной воздух;
  • TJ — температурный датчик на приточный воздух;
  • TL — температурный датчик на свежий воздух;
  • TA — температурный датчик на вытяжной воздух;
  • M1 — мотор клапана воздухообводного типа;
  • M2 — клапан для свежих воздушных потоков;
  • M3 — клапан для вытяжных воздушных потоков;
  • PS1 — дифференциальное реле давления на приточные воздушные потоки;
  • PS2 — дифференциальное реле давления на воздушные потоки вытяжного типа.

Калорифер водяной для приточной вентиляции принцип работы

Электрический калорифер включает в себя 14 элементов

Использование электрических приборов может быть оправданным только в вентилируемом помещении, площадь которого составляет менее 100–150 м2. В противном случае уровень расхода электрической энергии будет слишком высоким.

Качественная вентиляция в доме избавит от сырости и застоявшегося воздуха. В следующей статье вы узнаете более подробно о монтаже системы приточно-вытяжного типа: https://aqua-rmnt.com/ventilyaciya/pritochno-vyityazhnaya-ventilyatsiya-v-chastnom-dome.html.

Расчёт мощности

Получение воздуха с необходимыми температурными показателями предполагает проведение правильных расчётов и грамотного выбора устройства для вентиляции приточного типа.

Даже несмотря на то, что особой популярностью пользуются современные водяные приборы с тепловым носителем в виде горячей воды, при выборе устройства любого типа изначально требуется определиться с его мощностью на основе исходных данных, представленных:

  • объёмом нагреваемых приточных воздушных масс в м³/ч или кг/ч;
  • температурными показателями исходных воздушных масс, равными расчётной температуре уличного воздуха в конкретном регионе;
  • предпочтительным температурным режимом воздушных потоков после нагрева;
  • температурным графиком теплового носителя, который используется для прогрева.
  • Упрощённое определение мощности канального нагревателя выполняется в соответствии с простой формулой:
  • Р = 0,34 × Q × Т
  • Q — производительность вентиляционной системы в м3/час;
  • Т — разница температурных показателей на вход и выход в вентиляционном канале.

Таблица: расчёт мощности для основных параметров вентиляционной системы

Например, объём воздуха в комнате площадью в 20 м2 при высоте потолка 300 см, равен 60 м3, поэтому однократный воздухообмен составляет 60 м2/час.

Таблица: показатели мощности электрического, парового и водяного канального нагревателя

Подаваемый в помещение с улицы приточный воздух требует обработки, чтобы получить нормативные параметры. Обрабатывать воздушные массы можно фильтрацией, нагревом, охлаждением и увлажнением. Прогрев приточных воздушных потоков осуществляется внутри специального теплообменного оборудования, представленного калориферами.

Жидкостные канальные воздухонагреватели являются сегодня самыми популярными, широко используемыми в большинстве вентиляционных систем.

Теплоноситель жидкого типа постоянно перемещается в направлении, которое противоположно воздушным потокам, что обеспечивает эффективное и недорогое отопление, существенно экономящее энергоресурсы и поддерживающее оптимальные микроклиматические условия в помещениях любого типа.

Источник: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kalorifer-vodyanoy-dlya-pritochnoy-ventilyatsii.html

Водяной калорифер для приточной вентиляции: виды, устройство, принцип работы

Для решения вопросов воздухообмена в частных домах и производственных зданиях наряду с вентиляторами применяют приборы, нагревающие или охлаждающие воздух, который поступает с улицы. Это помогает улучшить характеристики микроклимата внутри помещения, повысить уровень комфорта.

Одним из экономичных и доступных устройств является калорифер водяной для приточной вентиляции, более знакомый жителям северных регионов. Из нашего материала вы узнаете о принципах работы и конструктивных особенностях оборудования такого типа. Также мы подробно расскажем о нескольких популярных моделях калориферов для вентиляции.

Виды водяных калориферов для вентиляции

Сразу отметим, что приборы, применяемые для нагрева воздуха в вентиляционных и воздушных отопительных системах, могут работать не только на воде.

Выделяют четыре вида калориферов, отличающихся способом нагрева теплоносителя:

  • огневые;
  • водяные;
  • паровые;
  • электрические.

Водяные наиболее популярны благодаря бюджетной стоимости и минимальным затратам на обслуживание. Единственная сложность касается монтажа, при котором требуется подвести трубы водоснабжения.

По этой причине невозможно установить прибор в городских квартирах, зато в крупных зданиях (например, в складских помещениях, гаражах, заведениях общественного питания) система с правильной обвязкой калорифера достаточно эффективна.

Установка для нагрева воздуха в помещениях большой площади, состоящая из водяного калорифера и вентилятора радиального типа.

Служит для создания тепловых завес и вентилирования воздуха в офисных зданиях, магазинах, цехах

Отличительная черта паровых приборов – высокая скорость достижения необходимой температуры.

Они актуальны для промышленных предприятий, где легко обеспечить установку и обслуживание паропроводов, для частного жилья их использование нецелесообразно.

Если нужен быстрый монтаж, не осложненный подводкой коммуникаций, применяют модели электрических калориферов для приточной вентиляции. Для их эксплуатации достаточно защищенной точки электропитания. Теплоносителя как такового нет вообще, ТЭНы служат нагревательными элементами. Как и любые электроприборы, они невыгодны с материальной точки зрения.

Водяное обогревательное оборудование, используемое в системах вентиляции, – самый экономный и производительный вариант, способный быстро обогреть большое пространство с минимальными затратами

Принцип работы и конструктивные особенности

Универсальные устройства, работающие на воде, устанавливают в местах с хорошо налаженной системой теплоснабжения. Простое, но достаточно эффективное проектное решение позволяет нагревать воздух в диапазоне от + 70 °С до + 100 °С и актуально для ангаров, спортзалов, супермаркетов, теплиц, складов, крупных павильонов – то есть объемных помещений, требующих дополнительного обогрева.

Пример использования воздухонагревателя VOLCANO в теплице.

Обогрев осуществляется за счет распределения теплого воздуха (температура воды – +90º С) с помощью вентилятора и регулируемых жалюзи

Если вы когда-нибудь пользовались бытовым тепловым калорифером, то легко поймете принцип действия водяного устройства. Оно так же нагревает воздух, но роль электрической спирали, заключенной в небольшом корпусе, играет комплект металлических трубок, по которым циркулирует нагретый теплоноситель.

Процесс нагрева выглядит следующим образом:

  • горячая вода, нагретая до нужной температуры (в среднем от + 80 °С до + 180 °С), из труб отопления поступает в теплообменник, состоящий из небольших алюминиевых, стальных, биметаллических или медных трубок;
  • трубки нагревают проходящий через прибор воздух;
  • встроенный вентилятор распространяет нагретый воздух по помещению и стимулирует его движение в обратном направлении – к прибору.

Специально разогревать воду не приходится, так как она является частью отопительной системы, поэтому происходит значительная экономия средств.

Конструкция водяного канального нагревателя типа 60-35-2 из оцинкованной стали, предназначенного для систем вентиляции и кондиционирования.

Типовой размер воздуховода – 60 см х 35 см, рядность – 2, максимальное рабочее давление – 1,5 МПа, максимальная температура теплоносителя – + 170 ºС

Схема стандартного водяного калорифера – это гибрид теплообменника, вентилятора и конвектора.

Она эффективна для нагрева больших производственных помещений, а при выборе правильной обвязки – и для коттеджей с хорошо налаженной системой вентиляции.

Плюсы и минусы использования

Если предприятие обладает собственной системой теплоснабжения, применение калориферов для приточной вентиляции производственных помещений является максимально рентабельным.

Читайте также:  Баня из пеноблоков своими руками некоторые тонкости в работе

Комплект водяных тепловентиляторов для обслуживания складского помещения. Калориферы с расходом воздуха 5200 м³/ч и температурой теплоносителя + 130 ºС нагревают воздух и поддерживают заданную температуру

Достоинства устройств, подключенных к централизованной системе:

  • простая установка, не отличающаяся по сложности от монтажа отопительных труб;
  • быстрый нагрев объемного помещения;
  • безопасность работы всех узлов;
  • возможность регулировки потока нагретого воздуха;
  • строгий индустриальный дизайн.

Но главным преимуществом является отсутствие регулярных финансовых вложений – оплата происходит только при покупке нового оборудования.

Актуальные цены на водяные биметаллические калориферы КСК производства новосибирской компании «Т.С.Т», изготавливающей тепловое оборудование. Конечная цена зависит от базовой комплектации и технических характеристик

Главным недостатком считают невозможность использования водяных моделей в быту, особенно в условиях городского жилья. Альтернативой является применение электрических приборов.

Еще один нюанс касается отрицательных температур: оборудование необходимо устанавливать в помещениях, где минимальный порог не опускается ниже 0 °С.

В конструкции водяного калорифера практически нет быстроизнашивающихся деталей. Они редко выходят из строя и требуют серьезных ремонтов, что также следует отнести в “копилку” преимуществ оборудования

Применение водяного оборудования

Калорифер является действующим узлом приточной вентиляции и имеет свои особенности монтажа, эксплуатации и обслуживания. Разобраться в подключении и работе прибора помогут схемы обвязки и инструкция по монтажу.

Схемы узлов обвязки

Расположение узлов зависит от места установки, схемы воздухообмена и технических характеристик оборудования. Возможны несколько вариантов монтажа, среди которых наиболее популярным является смешивание рециркуляционного воздуха с приточным.

Замкнутая система, предполагающая только рециркуляцию воздушных масс внутри помещения, используется реже.

Больше возможностей для установки устройства возникает, если хорошо налажена естественная вентиляция. Калорифер можно подключить к отопительной системе прямо в точке воздухозабора, которая обычно располагается в подвале.

При наличии принудительной вентиляции монтаж нагревательного прибора можно осуществить в любом удобном месте.

Схема обвязки узлов калорифера для приточной вентиляции. Шаровые краны, установленные на входе и на выходе, позволяют перекрывать воду, а термоманометр – контролировать температуру и давление

Востребованность систем воздухообмена привела к тому, что некоторые предприятия стали выпускать готовые модели узлов обвязки в различных исполнениях.

Это комплекты, предназначенные для сборки и включающие следующие детали:

  • балансировочные и обратные клапаны;
  • насосы;
  • байпасы, шаровые краны;
  • двух-трехходовые клапаны;
  • манометры;
  • очистительные фильтры.

Примером комплексного изготовления узлов служит продукция компании «Интеграция» (СПб).

Принципиальная схема обвязки вентиляционной установки типа «SOLID», позволяющая управлять работой нагревательного устройства и поддерживать в помещении определенную температуру

Исходя из технических условий монтажа и потребностей пользователя, существует несколько распространенных комбинаций расположения деталей в узлах.

На следующих схемах продемонстрированы четыре популярных исполнения:

Обозначения для четырех представленных схем обвязки являются общими: 1 – шаровой кран; 2 – фильтр; 3 – трехходовой клапан; 4 – насос циркуляционного типа; 5 – обратный клапан; 6 – термоманоментр

В 1 и 3 исполнениях узлы присоединены жестким способом, во 2 и 4 – с помощью гибких металлических шлангов.

Регулировка процесса нагрева

Для регулирования тепловой мощности воздухонагревательных устройств применяют смесительные узлы с трехходовым клапаном. Благодаря принципу смешения можно заметно снизить расходы на обогревание помещения.

Трехходовой клапан позволяет снизить температуру теплоносителя за счет подмешивания в горячую воду, поступающую в калорифер, некоторого количества охлажденной жидкости, выпускаемой из теплообменника.

Установка циркуляционного насоса увеличивает эффективность работы системы. Его предпочтительнее монтировать на выходе, так как охлажденная вода (или альтернативный вариант – гликолевый раствор) продлевает срок работы прибора.

Существует несколько важных условий эксплуатации смесительного оборудования:

  • максимальная близость к калориферу;
  • доступность для технического обслуживания;
  • профильтрованный, без химических включений теплоноситель;
  • температура воздуха в помещении выше 0 °С.

Технические характеристики приборов могут отличаться, но в среднем рекомендуемая температура теплоносителя от + 2 °С до + 150 °С. Для регулярного контроля над показателями рекомендуют около теплообменника монтировать два термоманометра.

Образец смесительного узла для водяного калорифера. По сути, это один из вариантов обвязки с возможностью регулировки температуры и контроля над ее изменением

Регулировка трехходового клапана осуществляется с помощью привода и контроллера. Измерительные приборы позволяют максимально точно выставлять требуемую температуру и менять давление.

Особенности монтажа и подключения

Для установки калориферов в производственных цехах или на других промышленных объектах приглашают бригаду специалистов. Бытовые устройства можно подключить самостоятельно, если четко следовать инструкции и иметь навыки работы с электрическими и отопительными приборами.

Для тех, кто своими руками обустроил в доме систему отопления, монтаж воздухонагревательной установки покажется детской забавой.

Бытовые модели отличаются небольшими объемами и сравнительно легким весом, но перед подвешиванием их на стену (или потолок) следует проверить прочность основы. Наиболее крепкими считаются бетонные и кирпичные стены, умеренно подходящими – деревянные, самыми слабыми – гипсокартонные.

В первую очередь крепят металлическую раму – кронштейн с отверстиями для фиксации корпуса. У некоторых производителей рама называется монтажной консолью.

Место монтажа канального калорифера для приточной вентиляции в системе воздухообмена. Если существует возможность понижения температуры ниже нормы, обязательна установка термостата защиты от замерзания

Подвешивают корпус калорифера и поочередно подключают трубы с комплектом запорной арматуры или смесительный узел, который можно частично установить и до монтажа прибора.

Врезка в систему отопления проводится двумя способами: посредством использования соединительных фитингов (муфт с прокладками) или сваркой металлических труб. Второй способ считается наиболее надежным, но он невозможен при гибком соединении.

Одна из наиболее слабых зон – патрубки теплообменника, которым нужно обеспечить стабильность. Если существует риск изменения положения прибора, лучше жесткие трубки заменить гибкими элементами. В любом случае, следует исключить нагрузку на патрубки. Чтобы обеспечить изоляцию системы и не допустить протечек, стыки обрабатывают герметиком.

Если водяной калорифер устанавливается на постоянной основе, его подключают жесткими трубами. Если планируется перенос или смещение, лучше использовать гибкую подводку

Перед процессом тестирования необходимо удалить воздух из каналов, проверить работу вентилей и направляющих жалюзи.

Правила эксплуатации и возможность ремонта

Чтобы оборудование работало безупречно и полностью выполняло свои функции, следует учитывать следующие правила:

  • следить за составом воздуха в помещении (с требованиями соответствия можно ознакомиться в ГОСТ 12.1.005-88);
  • производить монтаж строго по инструкции и исходя из рекомендаций производителя;
  • не повышать температуру теплоносителя выше + 190 °С;
  • соблюдать нормы давления – около 1,2 МПа;
  • после охлаждения помещения производить нагрев плавно, примерно на 30 °С в час;
  • следить, чтобы температура воздуха не опускалась ниже 0 °С, иначе трубки теплообменника лопнут.

Если калорифер устанавливается в помещении с повышенной влажностью, степень пыле- и влагозащиты должна равняться IP66 или выше.

Производить ремонт самостоятельно не рекомендуем, так как одна поломка чаще всего ведет за собой следующую, а в итоге придется просто заменить некоторые детали. Лучше обратиться в сервисный центр и поручить работу профессионалам. Кроме того, перед покупкой не стоит игнорировать расчет мощности калорифера, иначе есть шанс впустую потратить деньги.

Краткий обзор современных моделей

Чтобы составить впечатление о марках и моделях водяных калориферов, рассмотрим несколько устройств разных производителей.

№1 – калориферы КСК

Калориферы КСК-3, выпускаемые на предприятии ЗАО Т.С.Т.

Модельный ряд водяных калориферов КСК отечественного производства включает в себя 2/3/4-рядные устройства, отличающиеся производительностью и размерами

Технические характеристики:

  • температура теплоносителя на входе (выходе) – +150 °С (+70 °С);
  • температура воздуха на входе – от -20 °С;
  • рабочее давление – 1,2 МПа;
  • максимальная температура – +190 °С;
  • срок эксплуатации – 11 лет;
  • рабочий ресурс – 13 200 ч.

Внешние части изготовлены из углеродистой стали, нагревательные элементы – из алюминия.

№2 – тепловентиляторы Volcano

Водяной тепловентилятор Volcano mini – компактный прибор польского бренда Volcano, отличается практичностью и эргономичным дизайном. Регулировка направления воздушного потока производится с помощью управляемых жалюзи.

Один тепловентилятор Volcano mini способен вырабатывать столько тепла, сколько дает десяток обычных биметаллических радиаторов, составленных из десяти секций

Технические характеристики:

  • мощность в границах – 3-20 кВт;
  • максимальная производительность – 2000 м³/ч;
  • тип теплообменника – двухрядный;
  • класс защиты – IP 44;
  • максимальная температура теплоносителя – 120 °С;
  • максимальное рабочее давление – 1,6 МПа;
  • внутренний объем теплообменника – 1,12 л;
  • направляющие жалюзи.

Водяные тепловентиляторы Volcano предназначены для нагрева воздуха бытовых и производственных помещений при помощи водного теплоносителя.

№3 – калориферы Galletti AREO

Калорифер Galletti AREO итальянского производства.

Водяные калориферы марки Galletti AREO способны работать как на обогрев обрабатываемых помещений, так и на охлаждение пространства в жаркую погоду

Модели оснащены вентилятором, медно-алюминиевым теплообменником и дренажным лотком.

Технические характеристики:

  • мощность в режиме обогрева – от 8 кВт до 130 кВт;
  • мощность в режиме охлаждения – от 3 кВт до 40 кВт;
  • температура воды – + 7°C +95 °C;
  • температура воздуха – от 10°C до+ 40°C;
  • рабочее давления – 10 бар;
  • количество скоростей вентилятора – 2/3;
  • класс электрической безопасности – IP 55;
  • защита электродвигателя.

Кроме приборов перечисленных марок на рынке калориферов и водяных воздухонагревателей можно встретить модели следующих брендов: Тепломаш, 2VV, Fraccaro, Yahtec, Tecnoclima, Kroll, Pakole, Инновент, Remko, Zilon.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор водяного теплонагревателя марки Волкано:

Подробно о технических характеристиках модели Ballu BHP-W-60:

Простая конструкция и доступный для самостоятельного выполнения монтаж – причины, по которым выбирают калориферы водяного типа. Правильный выбор прибора и грамотный монтаж обвязки повысят эффективность работы вентиляции и улучшат систему обогрева производственных и жилых помещений.

Появились вопросы по теме статьи? А может вы нашили недочеты в нашем материале или хотите его дополнить интересной информацией? Пожалуйста, пишите свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Источник: https://sovet-ingenera.com/vent/oborud/kalorifer-vodyanoj-dlya-pritochnoj-ventilyacii.html

Ссылка на основную публикацию