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

Принцип работы водяного калорифера

Приспособления для системы вентиляции, которые работают с использованием воды, устанавливают только в случае наличия отрегулированной и налаженной работы системы теплообеспечения или ГВС. Агрегат может подогревать воздушные массы до температуры +70…+100°С. Нагретый воздух используют в качестве источника дополнительного тепла на больших площадях – спортзалах, складах, супермаркетах, павильонах, производственных помещениях и теплицах.

Принцип работы приточной вентиляции с водяным калорифером похож на работу аналогичного бытового прибора для обогрева помещения, только вместо электрической спирали в качестве теплообменника выступает змеевик из металлических трубок, в которых циркулирует теплоноситель.

При этом сам процесс подогрева воздушных масс выглядит следующим образом:

  • горячая жидкость из отопительной системы или сетей ГВС, подогретая до 80-180 градусов, идет в трубчатый теплообменник, который изготовлен из меди, стали, биметалла или алюминия;
  • теплоноситель нагревает трубки, а они в свою очередь отдают тепловую энергию воздушным массам, проходящим через теплообменник;
  • для равномерного распределения нагретого воздуха по помещению в приборе стоит вентилятор (он же отвечает за обратную подачу воздушных масс в калорифер).

Если все уже надоело и не знаете во что, еще поиграть, то можно попробовать скачать игровые автоматы 1xBet и насладиться новыми впечатлениями с популярной БК.

Благодаря использованию уже нагретого воздуха из отопительной системы агрегат экономит средства. Водяной нагреватель для вентиляционных сетей можно назвать прибором, который объединяет в себе качества конвектора, вентилятора и теплообменника.

Нагреватели для вентиляционных сетей работают только с воздухом, степень запыленности которого не превышает 0,5 мг/м³, а минимальная температура не ниже -20°С. Прибор монтируют внутри вентиляционной шахты и подбирают по ее параметрам (сечение и форма). Иногда для достижения нужной температуры воздуха последовательно устанавливают несколько менее мощных устройств, если одну конструкцию подходящей производительности не получится встроить в воздуховод.

Преимущества и недостатки

Целесообразно использование водяных нагревателей на производственных предприятиях, имеющих собственные коммуникации теплоснабжения. В этом случае агрегат будет максимально рентабельным.

К преимуществам устройств для подогрева воздуха причисляют следующее:

  1. По сложности и трудоемкости монтаж водяного теплообменника можно сравнить с прокладкой труб отопления. Иными словами, проблем с установкой не возникнет.
  2. Нагретые воздушные массы быстро отапливают даже помещение значительной площади.
  3. Отсутствие сложных механических и электрических узлов обеспечивает безопасную работу.
  4. Направлением потоков теплого воздуха можно управлять.
  5. Во время работы нет повышенных нагрузок на электросеть, а поломка не спровоцирует возгорание. К слову, агрегат очень редко выходит из строя, потому что не имеет быстроизнашивающихся деталей.
  6. Благодаря использованию горячей жидкости из тепловой сети техника не требует регулярных финансовых вложений.

Главный недостаток связан с тем, что калорифер нельзя использовать в бытовых целях в многоквартирных домах. Но в качестве альтернативы применяют аналогичные электрические устройства. Техника имеет внушительные размеры и требует контроля над температурой теплоносителя в тепловой сети, к которой она подключена. Подобное вентиляционное оборудование разрешено устанавливать только в местах, где температура окружающего воздуха не опускается ниже нуля градусов.

Схема работы

(1)— при t нар. 28°С 70% отн.влажн. или 23.7°С мокр.терм. и t внутр. 22°С

(2)— при t нар. 7°С сух.терм. или 6°С мокр.терм. и 20°С и 40% отн.влаж. внутреннего воздуха

* — 1ф под заказ

** — в зимний период, для установок с водяным калорифером совместная работа теплового насоса и калорифера возможна только при применении незамерзающего теплоносителя, при необходимости требуется указать при заказе.

*** — температура подаваемого теплоносителя должна находиться в диапазоне 90/70 ºС.

  • Регулировка скорости;
  • Возможность управления через приложение с Вашего смартфона (OS Android, опция).​

Конструкция установки CLIMATE

1. Фильтры EU-4

Страна-производитель ткани: Германия

Тип: кассетные, регенерируемые

2. Вентиляторы

Страна-производитель: Германия

Тип: радиальный, двустороннего всасывания

3. Компрессор фреонового контура

Производитель: Mitsubishi Electric

Тип: роторный.

Гарантированный ресурс: более 80 000 часов, или более 10 лет непрерывной работы

4.Электрический нагреватель

— (стандартная комплектация)

5. Водяной калорифер (комплектация под заказ)

Страна-производитель: Россия

6. Энегроэффективные теплообменники

Страна-производитель: Россия

Тип: оребренные, медно-алюминиевые, шестирядные

7. Автоматика

Страна-производитель: Россия

8. Теплоизолированный корпус системы крепления без потери высоты

Система автоматизированного управления

  • Полная самодиагностика при включении;​
  • Протоколирование работы установки с записью в энергонезависимую память;​
  • Процедура модернизации программного обеспечения;​
  • Автоматическое переключение режимов «нагрев/охлаждение» согласно показаниям температурных датчиков и настроек пользователя;
  • Наличие сервисного режима-просмотра показаний каждого температурного датчика;
  • Регулировка скорости;
  • Возможность интеграции в систему диспетчеризации, удаленного управления через локальную сеть «Ethernet»;
  • Возможность управления через приложение с Вашего смартфона (OS Android, опция).

Приточно-вытяжные установки с водяным калорифером являются наиболее энергоэффективным вентиляционным оборудованием. Для выполнения всех возложенных на них функций (включая подогрев приточного воздуха) затрачивается минимальное количество электроэнергии. Водяной калорифер (или нагреватель) использует для нагрева приточного воздуха тепловую энергию, поступающую из системы отопления. Подключение калорифера к системе отопления осуществляется через смесительный узел с двух- или трехходовым вентилем. Выбор вентиля определяется особенностями системы теплоснабжения. Водяной калорифер может подключаться как к центральной системе отопления, так и к автономной (в частности, к газовому котлу в собственном доме или коттедже).

Особенно актуальными подобные вентиляционные устройства являются для зданий с ограниченной нагрузкой на электросети. Монтаж установки с водяным нагревателем сложнее и дороже, чем с установки с электрическим калорифером, но затраченные средства быстро окупаются за счет экономии электроэнергии в процессе эксплуатации оборудования.

Дополнительными преимуществами эксплуатации именно этого вентиляционного оборудования являются:

  • компактные габариты;
  • минимальный уровень шума;
  • возможность регулирования скорости вращения вентилятора;
  • защита рекуператора от обмерзания.

Комплектация приточно-вытяжной установки с водяным калорифером включает в себя:

  • приточный и вытяжной вентиляторы;
  • рекуператор;
  • калорифер;
  • смесительный узел с насосом;
  • решетки и фильтры очистки;
  • воздуховод;
  • системы автоматики.

Выбор приточно-вытяжной установки осуществляется по производительности (куб.м воздуха в час) и мощности нагрева.

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.

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.

Определение

Калорифер (более профессиональное название «канальный нагреватель») – универсальный прибор, используемый во внутренних системах вентилирования для передачи тепловой энергии от нагревательных элементов к воздуху, проходящему через систему полых трубок.

Канальные нагреватели различаются способом передачи энергии и разделяются на:

  1. Водяные – энергия передаётся через трубы с горячей водой, паром.
  2. Электрические – тэны, получающие энергию от центральной сети электроснабжения.

Существуют также калориферы, работающие по принципу рекуперации: это утилизации тепла из помещения за счёт его передачи приточному воздуху. Рекуперации осуществляется без контакта двух воздушных сред.

Более подробная информация об устройстве и нормативных данных СНиП и ГОСТ представлена в статье «Описание калориферов и узлов обвязки приточной вентиляции».

Электрический калорифер

Основа – нагревательный элемент из проволоки или спиралей, через него проходит электрический ток. Между спиралями пропускается холодный уличный воздух, он нагревается и подаётся в помещение.

Электрокалорифер подходит для обслуживания вентсистем небольшой мощности, так как особого расчёта для его эксплуатации не требуется, поскольку все необходимые параметры указываются производителем.

Главный недостаток этого агрегата – инерция между нагревательными нитями, она приводит к постоянному перегреву, и, как следствие, выходу прибора из строя. Проблема решается установкой дополнительных компенсаторов.

Водяной калорифер

Основа водяного калорифера – нагревательный элемент из полых металлических трубок, через них пропускается горячая вода или пар. Наружный воздух поступает с противоположной стороны. Проще говоря, воздух движется сверху вниз, а вода – снизу вверх. Таким образом, пузырьки кислорода удаляются через специальные клапаны.

Водяной канальный нагреватель используется в большей части крупных и средних вентиляционных систем. Этому способствует высокая производительность, надёжность и ремонтопригодность оборудования.

Кроме нагревательного элемента в состав системы входит узел обвязки: (обеспечивает подвод теплоносителя к обменщику),  насос, прямые и обратные клапаны, запорная арматура и блок для автоматического управления. Для климатических зон, где минимальная температура зимой опускается ниже нуля, предусматривается система предотвращения замерзания рабочих трубок.

Методы обвязки

Регулирующий арматурный каркас (обвязка калорифера приточной вентиляции) в зависимости от используемого источника поступления нагретой воды зачастую осуществляется двумя способами:

  • применение двухходовых вентилей – в случаях использования городской сети, в которой не фиксируется расход обратного количества воды, существует только необходимость поддержания постоянства температуры;
  • использование трехходовых вентилей – в случаях потребления с бойлера или котельной, где строго фиксируется расход обратного объема воды, а любые изменения влияют на нормальное функционирование всей системы. Также вам будет полезно прочитать как организовать вентиляцию в котельной загородного дома.

Установка узла обвязки

Определение необходимого значения мощности установки

При подборе нагревательного оборудования для обустройства приточной вентиляции нужно в обязательном порядке произвести расчет необходимых показателей:

  • производительности на основе наружного воздушного потока окружающей среды;
  • давления, которое создается работой вентиляторов;
  • общей мощности нагревательного прибора;
  • площади трубоотводов подачи воздуха;
  • допустимой нормы возникновения различного рода шумовых эффектов;
  • скорости проникновения воздушных потоков.

Особое внимание уделяется определению уровня мощности калорифера. Процесс установки калориферов применяется в приточных вентиляционных системах в целях нагрева внешнего воздуха преимущественно в холодное время. Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе

Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора

Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе. Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора

Процесс установки калориферов применяется в приточных вентиляционных системах в целях нагрева внешнего воздуха преимущественно в холодное время. Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе. Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора.

Выполняя расчет калорифера приточной вентиляции

  • возможность применения разного типа питания;
  • трехфазное подключение необходимо при использовании калорифера мощностью более 5кВт. В данном случае трехфазное питание является наиболее приемлемым вариантом, поскольку при этом ток будет гораздо ниже.

Максимально допустимое значение тока, потребляемого калориферным оборудованием, рассчитывается на основе довольно простой формулы:

I = P (мощность) /U (напряжение питания)

Для однофазного напряжения значение U приравнивают к 220В, при трехфазном питании – 660В. Немаловажным параметром также является температура приточного воздушного потока при нагревании калорифера заданного параметра мощности, которая рассчитывается по формуле:

T =2.98 x P (мощность) / L (производительность вентиляционной системы)

Стандартные значения рассчитываемой мощности калориферной установки для квартир и домов может составлять 1-5кВт и 5-50кВт – на предприятиях или в офисе. В случаях невозможности применения электрического типа калориферного прибора с заданной мощностью, следует прибегнуть к установке водяного калорифера, который использует в виде основного тепла воду из различных систем отопления, в том числе автономное или центральное.

В целом, в небольших помещениях целесообразнее устанавливать калориферы для приточной вентиляции на электрической основе, так как они удобны в эксплуатации и не занимают много времени при установке. Для строений с большой площадью наилучшим вариантом станет монтаж водяных калориферов, благодаря которым значительно экономится электроэнергия и уменьшаются энергозатраты, необходимые для подогрева воды.

Правила эксплуатации калорифера

Для правильной и бесперебойной работы нагревателей для систем приточной вентиляции важно соблюдать следующие правила эксплуатации:

  1. Нужно поддерживать определенный состав воздуха в здании. Требования к воздушным массам в помещениях разного назначения перечислены в ГОСТ № 2.1.005-88.
  2. При монтаже надо соблюдать рекомендации производителя, придерживаться технологии установки.
  3. Нельзя подавать в прибор теплоноситель с температурой выше 190 градусов. У некоторых моделей этот порог меньше, о чем сказано в технической документации.
  4. Давление жидкой среды в теплообменнике должно быть в пределах 1,2 МПа.
  5. Если нужно нагреть воздух в холодном помещении, то его подогревают плавно. Повышение температуры в течение часа должно составить 30 градусов.
  6. Чтобы жидкость не замерзла в теплообменнике и не разорвала трубки, нельзя допускать охлаждения окружающих воздушных масс вокруг прибора ниже нуля градусов.
  7. В помещении с высоким уровнем влажности устанавливают агрегаты со степенью защиты от IP66 и выше.

Производители водяных нагревателей не рекомендуют выполнять их ремонт самостоятельно. Лучше доверить эту работу сотрудникам сервисного центра

Не менее важно перед покупкой правильно рассчитать мощность прибора, чтобы он обеспечивал должную производительность и не работал вхолостую

Основные схемы узлов управления

Схема №2

Существует как минимум несколько основных схем обвязки калориферов, которые имеют принципиальные отличия с точки зрения выбранной схемы регулирования и источника подачи тепла. Не существует однозначного ответа, какая из ниже описанных схем является правильной, все зависит от большого количества факторов (источник теплоснабжения и его возможности и требования по теплоносителю, уже установленное сетевое оборудование, величина свободного перепада давления на вводе в здание и т.д.).

Если система теплоснабжения приточной вентиляции работает на перепаде тепловой сети и подключена напрямую без промежуточных теплообменников, то в качестве управляющего органа устанавливают двухходовой линейный регулирующий клапан (схема №3), который гасит на себе избыточный перепад в точке подключения и выполняет главную функцию ограничения протока воды через калорифер. Но для того, чтобы защита от замерзания калорифера была обеспечена, на внутреннем контуре воздухонагревателя устанавливается циркуляционный насос, который обеспечивает постоянный расход на установке через дополнительную перемычку. Это классический способ количественного регулирования зонально на каждой приточной установке.

Схема №3

Не менее распространенными являются схемы теплоснабжения калориферов с установленными трехходовыми клапанами. Эти схемы могут работать в различных режимах регулирования в зависимости от положения клапана и места врезки перемычки.

Схема №4

Трехходовые клапана могут работать в режиме разделения потоков воды или в качестве смесительного органа (схема № 4). Если клапан установлен таким образом, что в зависимости от потребности установки в нагреве порт А (со стороны теплосети) открывается или закрывается, а циркуляция теплоносителя происходит через байпас клана (порты В и АВ), то имеет место самая распространенная схема количественного регулирования. Ее применение, как правило, ограничено предельным перепадом давления в центральной системе теплоснабжения, поэтому наиболее часто применяется в автономных системах теплоснабжения. Но при проектировании такой схемы необходимо учесть, что расход в системе теплоснабжения или на источнике тепла является не постоянным, поэтому сетевое насосное оборудование должно быть оснащено частотными преобразователями.

Схема № 5

Если необходимо обеспечить постоянный расход со стороны источника тепла, то в предыдущую схему следует добавить перед клапаном перемычку с установленными обратным клапаном и балансировочным вентилем (схема №5).

Если в схеме поменять перемычку и клапан местами, а циркуляцию воды во внутреннем контуре осуществлять через перемычку, то напор циркуляционного насоса в этом случае будет меньше на величину гидравлического сопротивления клапана. Расход теплоносителя со стороны теплосети останется постоянным, а клапан будет работать на свободном перепаде давления (схема №6).

Схема № 6

Калориферы водяные для приточной вентиляции

Основная область использования калориферов — здания или помещения, в которых по разным причинам не имеется возможности установить радиаторы. Например, при больших объемах помещений радиаторы попросту не справятся напротив, будет наиболее эффективным. Наиболее рациональным расположением водяных калориферов является приточная вентиляционная линия, поскольку нагревать выводимый поток нецелесообразно.

Кроме отопления, активно применяется подогрев приточной струи, используемый для сохранения уже имеющегося тепла в помещении. Если производится транспортировка свежей струи по продолжительной линии воздуховодов, то на них без подогрева воздуха будет накапливаться конденсат, что создаст массу проблем эксплуатационного характера. Для решения всех этих вопросов применяются водяные воздухонагреватели.

Воздухонагреватель водяной: принцип работы и конструкция

Наиболее распространенным типом являются. Они пришли на смену пластинчатым конструкциям, менее удачным в обслуживании и требующим периодического обслуживания в довольно трудоемкой форме.

Смотреть корзину В корзину / Детали

8 100 ₽ОтложитьОтложить Сравнить

Смотреть корзину Детали

Смотреть корзину Детали

Смотреть корзину В корзину / Детали

Нагреватель

Основной элемент нагревателя — стальная трубка, на внешнюю поверхность которой нанесено алюминиевое оребрение. Эти ребра служат теплоотдающей поверхностью, площадь которой в сумме получается достаточно большой. При этом, полный наружный диаметр трубок (вместе с оребрением) составляет 37 мм, а сама трубка — 16 мм, поэтому глубина ребер относительно невелика и не вызывает опасности заполнения грязью, пылью или иными посторонними материалами, снижающими теплоотдачу. Расстояние между ребрами составляет 2,8 мм, что позволяет сохранять тепло даже при интенсивном обдуве, делая работу устройства высокоэффективной.

Трубки

Трубки установлены в плоскую прямоугольную раму в 2, 3 или 4 ряда. Расстояние между осями трубок способствует максимальной теплоотдаче от их поверхности. Подача воздушного потока производится при помощи осевого или радиального вентилятора, это зависит от места установки прибора и специфики его работы.

Установка

Для установки калорифера корпус (рамка) имеет несколько продолговатых монтажных отверстий на фланцевых креплениях. С их помощью приборы могут устанавливаться в систему воздушных каналов, в проемы или иные опорные конструкции. Иногда применяется отдельная установка, когда прибор обслуживает помещение определенного размера и не встроен в общую систему обогрева или вентиляции.

Что такое рекуператор и калорифер

Представим, что нужно не просто сделать вентиляцию в доме, вдобавок добиться соответствия двум критериям:

  1. Принудительное нагнетание воздуха.
  2. Обогрев помещений при необходимости.

Заявленным требованиям удовлетворяет рекуператор в комплексе с дополнительным оборудованием. Целью мероприятий по дооборудованию зданий является:

  1. Уменьшить затраты энергии на обогрев, снабдив помещения свежим воздухом с улицы.
  2. Контролировать влажность, беречь пары воды по мере возможности.
  3. Выполнять контроль за работой системы вентиляции.

Немало энергии тратится зимой. Причина: на улице холодно, плюс вентиляция уносит в трубу львиную долю. Если сделать так, чтобы вентиляция привносила тепло? Смотрите: если заберем холодный воздух на улице, объем необходимо нагреть, впереди траты на электричество и прочие энергоносители. Сократим потребление: за счет энергии выбрасываемого на улицу воздуха, отбираемой при выходе из строения.

Поток движется по траектории замкнутой восьмерки (знак бесконечности), отдает часть тепла входящему снаружи воздуху. Через специальную проницаемую мембрану значительная часть пара попадает в нагреваемый поток. Воздух становится влажным и не сушит помещения. Поговорим, как работает рекуператор, зачем нужны калорифер с вентилятором.

В указанном узле и стоит рекуператор, замыкающий восьмерку. Воздух с улицы встречается здесь в обменнике с комнатным, но струи по площади (протяженности) разделены проницаемой для воды мембраной. Под действием холода влага конденсируется по ткани, под действием силы тяготения начинает просачиваться вниз к сухому холодному потоку с улицы. В результате поток одновременно через мембрану получает тепло и обогащается влагой (улучшает состояние иммунитета жильцов, оставляя слизистые в нормальном состоянии). Это не всё.

Для функционирования системы необходимы вентиляторы. Как правило, вытяжной, расположенный в корпусе рекуператора. Допускается два:

  • на входе комнатного воздуха;
  • на выходе свежего воздуха.

На каждом повороте воздуховода теряется 10% мощности. Итоговая делится между комнатами и этажами. Температура бывает недостаточной для поддержания микроклимата. Единственный маленький рекуператор не осилит такую нагрузку. Здесь пригодится калорифер.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий