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

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.

Особенности выбора калориферов и их классификация

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла — устройство и работа

Калорифер устанавливается в вентиляционных системах под видом отдельных элементов, или в комплексе с моноблочной конструкцией. На его выбор влияют такие факторы, как:

• Размер помещения;
• Мощность вентиляции;
• Климатические условия.

Исходя из этих данных, уже можно подбирать калорифер вентиляционный под конкретные требования. Калориферы можно разделить на 2 типа:

Электрический калорифер для приточной вентиляции

Электрические калориферы – это наиболее простой вариант. Для него не требуется сложная подводка коммуникации, так как для работы требуется лишь источник питания. Для обеспечения более эффективного обмена тепла встроены ТЭНы, что способствуют преобразованию электроэнергии в тепло. Принцип работы таков, что поступающий с улицы воздух проходит через ТЭН, в котором нагревается и только после этого проходит в помещение. Вариант эффективен на площадях не более 150 м2, так как использование его на более больших пространствах нецелесообразно. Существенным недостатком выступает высокий расход электроэнергии;

Водяной калорифер для приточной вентиляции

Водяные калориферы – это практичный и надёжный вариант, который больше подходит для помещений свыше 150 м2. Они не требуют какого-либо обслуживания и считаются дешевыми в использовании. Их эффективность взаимосвязана с наличием автоматики в управлении. С их помощью можно легко выровнять температуру воздуха, так как они оснащены термостатом. Принцип работы основан на том, что воздух поступает через специальную воздухозаборную сетку и проходит на фильтры, где очищается от пыли и вредных веществ. Далее он проходит в калорифер, где нагревается от тепла, которое исходит от магистральной воды.

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.

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.

Разновидности теплоносителей

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.

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.

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.

Отопление помещений водяным калорифером с вентилятором

1.1

Принцип работы

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.

Процесс нагрева воды в конструкции выглядит таким образом:

1. 1. Вода 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.

Водяной и электрический калорифер для приточной вентиляции

1.2

Преимущества и недостатки

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

1. 1. Простоту 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.

Автоматика для управления приточной системой вентиляции

Что нужно знать еще?

Тепловые водяные калориферы устанавливаются своими руками в системах приточной вентиляции и подсоединяются к центральному отоплению в умеренных и прохладных помещениях. Для промышленных, производственных и любых других типов помещений, где царит теплый микроклимат, такая техника не применяется. Это не значит, что данное устройство не будет работать в таких условиях – нет, оно, как и в других местах, будет нагревать воздух и прекрасно справляться со своими функциональными «обязанностями», однако зачем греть воздух там, где он и так теплый. Это нецелесообразно и глупо.

Конструкция отопительного прибора

Параметры режима работы устройства прописываются в его паспорте, и чтобы оно порадовало вас верной и долгой службой, необходимо брать их во внимание.

Одно из достоинств водяного теплового калорифера с вентилятором для системы вентиляции, заключается в том, что все условия для его нормального и плодотворного функционирования есть в любом помещении, включая и промышленные – центральное отопление применяется повсеместно. Помимо этого расчет и монтаж такого оборудования удобны и несложны.

Оно может устанавливаться как на поверхности стены, так и потолка. Что же касается материала изготовления, то водяные калориферы, а точнее их корпус, сделан из нержавеющей стали. Он может окрашиваться в разные цвета, что позволяет подобрать изделие под интерьер помещения.

Кстати, интересный факт – тепловой водяной калорифер может применяться в качестве обычного вентилятора. Это актуально в жарких помещениях. Причем такой вентилятор характеризуется важной особенностью – он практически абсолютно бесшумен при работе. Важной положительной стороной является также безопасность эксплуатации. Исходя из того, что данное устройство требует минимум электрической энергии (она необходима только для приведения вентилятора в действие), автоматически исключается риск перенапряжения, что свидетельствует о высоком уровне безопасности.

Правила пользования

Для бесперебойной работы прибора требуется соблюдать простые правила:

1. 1. Наблюдать 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.

Рекомендации по монтажу

Специалисты советуют придерживаться следующих рекомендаций при выполнении установки своими руками:

• Диагональные габариты нагревателя определяют расстояние до изгиба канала, заслонки, и других элементов системы.
• Чтобы приточная установка с водяным калорифером эффективно работала, ее нужно устанавливать в помещениях, где царит температура не ниже ноля градусов. Поскольку в противном случае может случиться замерзание нагревателя.
• Приступая к установке, лишний раз проверьте целостность пластин, трубок и других компонентов.
• Соединение посредством фланцев приварных встык (либо же других, все зависит от расположения) считается самым простым решением для соединения устройства с трубопроводом.
• Рекомендуется размещать прямоточные вентили отвода воздуха в самом высоком участке приводящего, а также отводящего коллекторов.
• Соединение калорифера с компонентами вентиляции должно выполняться с использованием герметиков на стыках. Это поможет не допустить аварийных ситуаций в будущем.
• Обвязку и подключение водяного калорифера можно выполнить и самостоятельно, ведь чрезвычайно сложным этот процесс назвать нельзя. Но если у вас нет опыта в подобных работах и вы не уверены в своих силах, то лучше доверить выполнение этих мероприятий профессионалам.

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.

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

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.

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.

Схема 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.

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.

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.