Выбираем водяной калорифер для приточной вентиляции: расчет мощности и установка

Расчет мощности водяного калорифера приточной вентиляции онлайн

Расчет мощности калорифера вентиляции

Расход приточного воздуха:

Температура наружного воздуха (см. СНиП):

Температура воздуха после калорифера:

Мощность калорифера = кВт *

  • * Расчет расхода тепла калорифером или его мощность в кВт осуществляется онлайн калькулятором по формуле:
  • Q = L * p * c * (tн – tп)
  • где:
  • L – расход воздуха – производительность приточной, либо приточно-вытяжной вентиляционной установки, м 3 /ч
  • p – плотность в-ха – для расчетов принимается плотность при температуре +15С на уровне моря = 1,23 кг/м 3
  • c – удельная теплоемкость в-ха, 1 кДж/(кг∙°С)
  • tн – температура наружного в-ха – т-ра наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92. Берется из СП 131.13330.2018 Строительная климатология, Таблица 3.1, графа 5.
  • tп – т-ра приточного в-ха после нагревателя системы вентиляции.

Температура воздуха после калорифера

Расход приточного воздуха:

Температура наружного воздуха (см. СНиП):

Температура после нагревателя = °С *

  • * Если требуется рассчитать онлайн, до скольки градусов калорифер нагреет воздух в системе вентиляции, то калькулятор делает это так:
  • tп = Q / (L * p * c) + tн

Расход воды (теплоносителя)

Мощность калорифера (ранее вы расчитали = кВт:)

Температура воды на входе:

Температура воды на выходе:

Расход воды = кг/ч = м 3 /ч *

  • * Онлайн расчет расхода теплоносителя (воды) делается калькулятором по формуле:
  • G = 3600 * Q / (Св * (Tвх – Tвых))
  • где:
  • Св – удельная массовая теплоемкость воды, 4,19 кДж/(кг∙°С)
  • Tвх – т-ра греющей воды на входе, °С
  • Tвых – т-ра обратной воды на входе, °С

Скорость воздуха в сечении водяного калорифера

Скорость воздуха = м/с *

  • * Значение скорости в-ха в прямоугольном сечении водяного нагревателя и других элементов вентиляции рекомендиется расчитывать в диапазоне 2,5-3,0 м/с . Если она будет выше, то это приведет к увеличнию аэродинамического сопротивления и снижению эффективности работы калорифера.
  • Формула для онлайн расчета скорости на калькуляторе выглядит так:
  • V = L *1000 / (3,6 * Ш * В)
  • где:
  • L – расход в-ха приточной установки, м 3 /ч
  • Ш – ширина сечения кал-ра, мм
  • В – высота сечения кал-ра, мм

Диаметр труб для подключения калорифера

Расход воды (ранее вы расчитали = кг/ч):

Скорость воды в трубе = м/с *

  • * Диаметр труб, соединяющих водяной калорифер с источником тепла (котлом или центральным теплоснабжением) подбирается по скорости теплоносителя. Согласно рекомендации СНиП 2.04.05-91 (Отопление, вентиляция и кондиционирование), эта скорость, должна быть в диапазоне от 0,25 до 1,5 м/с . Если она больше, то в трубах может возникать шум, а если меньше – воздушные пробки.
  • Формула для расчета скорости воды в м 3 /с на онлайн калькуляторе:
  • где:
  • v = G * 4 / (3,6 * 3,14 * d^2)
  • G – расход теплоносителя, м 3 /ч
  • d – диаметр трубы, мм

Наша компания производит широкий спектр оборудования для вентиляции и кондиционирования.

Служба логистики опертивно доставит оборудование до вашего объекта, склада или до терминала транспортной компании.

Cпециалисы монтажного отдела сделают монтаж и пуско-наладку системы вентиляции и кондиционирования “под ключ”

Cпециалисы сервисного отдела осуществляют плановое обслуживание оборудования, а также его гарантийный и постгарантийный ремонт

Обратившись к нам, Вы будете закреплены за одним менеджером, который будет сопровождать Вас на всех этапах работы.

В этом месяце на ряд продукции проходит сезонная акция. Цены снижены. Товары в наличии на складе.

Водяной калорифер для приточной вентиляции: классификация, принцип работы, расчёт мощности

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.

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.
  • 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 м²
  • 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.

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.

Читайте также:
Выбор сечения кабеля

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.

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, 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.

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.

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

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


G — расход воды на теплоснабжение калорифера, кг/ч;
3,6 — коэффициент перевода Вт в кДж/ч (для получения расхода в кг/ч);
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.

Читайте также:
Выберем светодиодную ленту

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.

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.

Выбираем водяной калорифер для приточной вентиляции: расчет мощности и установка

Нагрев приточного воздуха для систем вентиляции или отопления позволяет обеспечить необходимый микроклимат, соответствующий санитарным требованиям. Без этой процедуры свежая струя будет постоянно заменять собой теплый отработанный воздух, выводя наружу тепловую энергию, снижая тем самым эффективность системы отопления здания. Одним из основных устройств, используемых для подготовки приточного воздуха к подаче в систему вентиляции, является калорифер — обогреватель воздушного потока, использующий энергию носителя или преобразующий один вид в другой.

Принцип работы и конструкция водяного калорифера

Калорифер — это устройство, служащее для нагрева воздуха. По принципу работы он является теплообменником, передающим энергию от теплоносителя к потоку приточной струи. Состоит из рамки, внутри которой плотными рядами расположены трубки, соединенные в одну или несколько линий. По ним циркулирует теплоноситель — горячая вода или пар. Воздух, проходя сквозь сечение рамки, получает от горячих трубок тепловую энергию, благодаря чему по вентиляционной системе он транспортируется уже нагретым, не создающим возможности образования конденсата или охлаждения помещений.

Виды обогревательных устройств для приточной вентиляции

Все калориферы для приточной вентиляции можно разделить на две основные группы:

  • Использующие теплоноситель.
  • Не использующие теплоноситель.

В первую группу входят водяные и паровые калориферы, во вторую — электрические. Принципиальная разница между ними состоит в том, что устройства первой группы только организуют передачу тепловой энергии, поступающей в них в готовом виде, тогда как приборы второй труппы создают тепло внутри себя самостоятельно. Кроме того, водяные и паровые калориферы подразделяются на пластинчатые, имеющие большую эффективность, но худшие эксплуатационные качества, и спирально-катанные, используемые ныне практически повсеместно.

Существуют также нагревательные устройства, зачастую причисляемые к данным группам, например, газовый калорифер. Горящий газ нагревает поток воздуха, проходящий через зону накала, осуществляя его подготовку к использованию в системах вентиляции или воздушного отопления. Использование таких устройств не имеет широкого распространения, так как применение газа в промышленных цехах сопряжено с массой опасностей и имеет множество ограничений.

Также существуют калориферы на отработанном масле. Используется тепло, выделяемое при сжигании отработки. Для больших помещений такие устройства не имеют достаточной мощности, но для малых вспомогательных участков вполне подходят.

Устанавливаем пластиковые воздуховоды для вентиляции: преимущества и недостатки.

Вентиляция в ванной комнате и туалете: выбор и установка вытяжного вентилятора.

Плюсы и минусы использования

К достоинствам можно отнести:

  • Высокая эффективность.
  • Простота устройства, надежность.
  • Компактность, возможность размещения в небольших объемах.
  • Неприхотливость в обслуживании (водяные и паровые приборы практически в нем не нуждаются).

К недостаткам относятся:

  • Необходимость наличия теплоносителя или подключения к сети электропитания.
  • Несамостоятельность работы — необходимо оборудование для подачи воздуха.
  • Прекращение подачи электроэнергии или теплоносителя означает остановку работы системы.

Как достоинства, так и недостатки приборов обусловлены из конструкцией и не зависят от внешних факторов.

Типы калориферов

Существует несколько типов калориферов, используемых в разных участках и условиях.

Рассмотрим их внимательнее:

Водяные

Самая распространенная группа приборов, отличающаяся высокой эффективностью, безопасностью и простотой действия. В качестве теплоносителя в них используется горячая вода, поступающая из сети ЦО, ГВС или от собственного котла. Калорифер водяной для приточной вентиляции является наиболее удобным и экономичным решением, позволяющим выполнять поставленные задачи с минимальными затратами на обслуживание или ремонт. Единственным недостатком прибора является необходимость подключения к системе подачи теплоносителя, что создает определенные сложности на стадии монтажа и препятствует быстрому переносу в другое место.

Паровые

Паровые устройства являются полными аналогами водяных и на практике отличаются от них только видом теплоносителя. Единственным отличием паровых приборов является большая толщина стенок трубок — 2 мм против 1,5 у водяных. Это обусловлено большим давлением в системе, требующим усиленных каналов для циркуляции. В остальном приборы идентичны, имеют одинаковые эксплуатационные правила и требования.

Электрические

Электрический калорифер для приточной вентиляции не нуждается в подаче теплоносителя, так как источником нагрева является электрический ток. Подключение таких приборов гораздо проще, что делает их мобильными и удобными в использовании, но высокие расходы на электроэнергию ограничивают применение этой группы. Чаще всего они устанавливаются для местного обогрева при выполнении разовых работ, используются в качестве аварийных или временных источников тепла.

Расчет мощности калорифера

Расчет калорифера производится в несколько этапов. Последовательно определяются:

  • Тепловая мощность.
  • Определение размера фронтального сечения, подбор готового прибора.
  • Расчет расхода носителя.

Поскольку расход воздуха известен из характеристик вентиляционной системы, то вычислять его не потребуется. Формула определения тепловой мощности прибора:

Читайте также:
Как выполнить проход дымохода через кровлю из металлочерепицы своими руками

Qт = L • Pв • Cв • (tвн — tнар)

где — тепловая мощность калорифера.

L — расход воздуха (величина приточного потока).

— плотность воздуха, табличное значение, находится в СНиП.

— удельная теплоемкость воздуха, имеется в таблицах СНиП.

(tвн — tнар) — разница внутренней и наружной температур.

Определяем фронтальное сечение:

F = (L • P)/ V,

где F — фронтальное сечение.

L — расход воздуха.

P — плотность воздуха.

V — массовая скорость потока, принимается около 3-5 кг/м2•с.

Затем находим расход теплоносителя:

G = (3,6 • Qт)/Cв • (tвх — tвых),

где G — расход теплоносителя.

3,6 — поправочный коэффициент для получения нужных единиц измерения.

— тепловая мощность прибора.

— удельная теплоемкость среды.

(tвх — tвых) — разница температур теплоносителя на входе и выходе из устройства.

Зная расход носителя можно определить диаметр труб обвязки и подобрать нужное оборудование.

Пример расчета

Определяем тепловую мощность при разнице температур от -25° до +23°, при производительности вентилятора 17000 м3/час:

Qт = L • Pв • Cв • (tвн — tнар) = 17000 • 1,3 • 1009 • (23-(-25)) = 297319 Вт = 297,3 кВт

F = (L • P)/ V = (17000 • 1,3) / 4 = 5525 = 0,55 м2.

Определяем расход теплоносителя:

G = (3,6 • Qт)/Cв • (tвх — tвых) = (3,6 • 297,3)/1009 • (95-50) = 1,58 кг/сек.

По полученным данным по таблице калориферов подбираем наиболее подходящую модель.

Вычисление поверхности нагрева

Площадь поверхности нагрева определяет эффективность устройства. Чем она больше, тем выше коэффициент теплоотдачи, тем сильнее прибор нагревает воздушный поток. Определяется по формуле:

Fk = Q / k • (tср.т — tср.в)

где Q — тепловая мощность.

k — коэффициент.

tср.т — средняя температура теплоносителя (между значениями на входе и выходе из прибора).

tср.в — средняя температура воздуха (наружная и внутренняя).

Полученные данные сравниваются с паспортными характеристиками выбранного прибора. В идеале расхождение между реальными и расчетными значениями должны быть на 10-20% больше у реальных.

Особенности расчета паровых калориферов

Методика расчета паровых калориферов практически идентична рассмотренной. Единственным отличием является формула расчета теплоносителя:

G = Q / r

где r — удельная теплота, возникающая при конденсации пара.

Методы обвязки

Обвязка калорифера — это комплекс устройств и элементов регулировки подачи теплоносителя в прибор. Он включает в себя следующие элементы:

  • Насос.
  • Двух- или трехходовой клапан.
  • Измерительные приборы.
  • Запорная арматура.
  • Фильтр.
  • Байпас.

В зависимости от условий эксплуатации эти элементы могут быть расположены в непосредственной близости от прибора, или на приличном отдалении от него. Исходя из условий подключения различают:

  • Гибкая обвязка. Монтируется на узлах управления, расположенных рядом с прибором. Установка таких обвязок считается более легкой, так как она дает возможность все работы производить на резьбовых соединениях, практически не нуждаясь в сварке.
  • Жесткая обвязка. Используется на устройствах, удаленных от узлов управления и требующих наличия прочных коммуникаций.

При разнице в технике монтажа, оба вида выполняют одну и ту же функцию — обеспечивают настройку и регулировку режима работы калорифера.

Регулировка процесса нагрева

Используются два способа регулировки режима работы:

  • Количественный. Настройка производится путем изменения объема теплоносителя, поступающего в прибор. При этом способе отмечаются резкие скачки температуры, нестабильность режима, поэтому в последнее время более распространен второй тип.
  • Качественный. Этот способ позволяет обеспечивать постоянный расход теплоносителя, что делает работу прибора более стабильной и плавной. При неизменном расходе меняется лишь температура носителя. Это делается путем подмешивания в прямой поток некоторого количества более холодной обратки, что регулируется трехходовым клапаном. Такая система защищает конструкцию от перемерзания.

Обустройство вентиляции в частном доме своими руками: выбор схемы и составление проекта.

Комбинированные котлы на дровах и электричестве: оптимальное решение для отопления загородного дома.
Источник: https://klimatlab.com/otoplenie/tverdtoplivo/kotly-dlya-otopleniya-na-drovax-i-elektrichestve.html

Особенности монтажа и подключения

Монтажные работы, подключение, запуск системы, настройка работы — все это должно выполняться бригадой специалистов. Установка калорифера своими руками возможна лишь в частных домах, где нет такой высокой ответственности, как в производственных помещениях. Основные операции включают в себя установку прибора и элементов управления, соединения их в необходимом порядке, подключении к системе подачи и отвода теплоносителя, опрессовке, пробном запуске. Если все узлы комплекса продемонстрируют качественную работу, то система сдается в постоянную эксплуатацию.

Правила эксплуатации и возможность ремонта

Основные требования к эксплуатации и безопасности устройства изложены в паспорте. Они направлены на исключение аварийных ситуаций, вызванных превышением допустимой температуры или давления теплоносителя, избегать резкого повышения температуры комплекса при первом запуске в холодное время года. Особое внимание следует обращать на опасность перемерзания трубок устройства в зимнее время, грозящее выходом прибора из строя. Для ремонта устройств следует привлекать специализированные организации, самостоятельное вмешательство чаще всего только увеличивает степень проблемы.

Краткий обзор современных моделей и цен

В качестве примеров можно рассмотреть несколько моделей:

  • КСК-3. Калорифер спирально-катанный с 3 рядами трубок. Распространенная отечественная модель, испытанная и надежная. Цена прибора зависит от его размеров, колеблется от 5000 до 3700 руб.
  • Volcano mini. Польское устройство, применяемое для обслуживания относительно небольших помещений. Стоимость находится в пределах 20.000-30.000 руб.
  • Galletti AREO. Итальянский прибор, оборудованный вентилятором. Имеет привлекательный внешний вид, отличается низким уровнем шума. При этом цены на такие устройства довольно высоки и находятся на отметке от 80.000 рублей и выше.

Использование водяных калориферов позволяет решить проблемы с подготовкой приточного воздуха, организовать обогрев помещений. Кроме того, приборы активно используются в сушильных установках. Простота, неприхотливость в эксплуатации и высокая экономичность сделали эти устройства лидерами среди промышленных отопительных установок. Высокий срок службы и возможность питания от разных источников делают их наиболее привлекательными устройствами среди всех альтернативных вариантов.

Виды калориферов и расчёт их мощности для вентиляции

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.

Читайте также:
Как выбрать обои под покраску на стены и не ошибиться

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.

Отопительно-вентиляционная техника представлена преимущественно водяными и паровыми приборами.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Электрический калорифер включает в себя 14 элементов

Использование электрических приборов может быть оправданным только в вентилируемом помещении, площадь которого составляет менее 100–150 м 2 . 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.
Читайте также:
Ванные комнаты нестандартной формы. Рекомендации профессионалов по созданию дизайна и интерьера

Упрощённое определение мощности канального нагревателя выполняется в соответствии с простой формулой:

Q — производительность вентиляционной системы в м 3 /час;

Т — разница температурных показателей на вход и выход в вентиляционном канале.

Таблица: расчёт мощности для основных параметров вентиляционной системы

Производительность, м3 Мощность нагревательного элемента, кВт
80 1,2
160 2,4
240 3,6
330 4,8
510 7,5
730 10,8
1020 15,0
1520 22,5
2030 30,0

Например, объём воздуха в комнате площадью в 20 м 2 при высоте потолка 300 см, равен 60 м 3 , поэтому однократный воздухообмен составляет 60 м 2 /час.

Таблица: показатели мощности электрического, парового и водяного канального нагревателя

Показатели t воздуха на входе оС
-5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45
Мощность кВт 0.06 0.08 0.09 0.11 0.13 0.14 0.16 0.18 0.19 0.21

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.

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

Опубликовано Артём в 14.03.2019 14.03.2019

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

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.

Читайте также:
Возможные варианты отделки мансарды

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

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

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.
Читайте также:
Гипсокартонный потолок на кухне с подсветкой - фото вариантов реализации

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:

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.

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 22750
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Подбор калорифера методом математического расчёта

Расчет производительности для нагрева воздуха определенного объема

Определяем массовый расход нагреваемого воздуха

— объемное количество нагреваемого воздуха, м.куб/час
p
— плотность воздуха при средней температуре (сумму температуры воздуха на входе и выходе из калорифера разделить на два) — таблица показателей плотности представлена выше, кг/м.куб

Определяем расход теплоты для нагревания воздуха

— массовый расход воздуха, кг/час с — удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг•K), (показатель берется по температуре входящего воздуха из таблицы)
t
нач — температура воздуха на входе в теплообменник, °С
t
кон — температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С

Принцип работы водяного калорифера

Для начала разберемся в особенностях работы вентиляционной системы с водяными нагревателями, потому что схема приточной вентиляции с электрокалорифером немного отличается. Водяное нагревательное приспособление состоит из теплообменника и вентилятора.

Принцип его работы заключается в следующем:

  1. Через специальные воздухозаборные решетки, установленные на внешнем конце воздуховода, воздушные массы попадают в вентиляционные каналы. Решетки нужны для защиты от проникновения мелких грызунов, животных, птиц и насекомых.
  2. После этого воздух проходит через фильтры, где очищается от пыли, пыльцы растений, вредных примесей и других загрязняющих веществ.
  3. В калорифер поступает тепло из водяной магистрали. Благодаря этому теплу воздушные массы подогреваются до нужной температуры.
  4. При прохождении рекуператора поступающие воздушные потоки дополнительно греются за счет тепла удаляемого из помещения воздуха.
  5. Очищенные и подогретые массы при помощи вентилятора поступают в помещение. Благодаря установленному диффузору они равномерно распределяются по всей площади.
  6. Во время работы установки возникает много шума. Чтобы его снизить, установлены специальные шумопоглотители.
  7. Если система перестает работать, срабатывают обратные клапаны, которые перекрывают доступ холодным воздушным массам в помещение.
Читайте также:
Как выполнить проход дымохода через кровлю из металлочерепицы своими руками

Конструкция калорифера отличается отсутствием собственного нагревателя. Его главные составляющие элементы выполняют следующие функции:

  • встроенный вентилятор направляет подогретые воздушные массы в помещение;
  • в теплообменник, состоящий из металлических трубок, поступает вода из отопительной системы.

По сути, система из трубок выполняет функции нагревательной спирали, как в электрокалорифере. По трубкам циркулирует горячий теплоноситель из системы отопления, имеющий температуру в пределах +80…+180°С. При прохождении воздуха через прибор он нагревается до нужной температуры. Вентилятор не только распределяет подогретый воздух по помещению, но и способствует его обратному удалению.

Преимущества и недостатки

Использование калориферов в приточной вентиляции рентабельно для предприятий и учреждений, имеющих собственную систему теплоснабжения. Однако при хорошо налаженной работе системы вентиляции, правильном выполнении обвязки водяные калориферы можно использовать для обогрева коттеджей.

К преимуществам подобных приспособлений причисляют следующее:

  1. Монтаж достаточно простой. По сложности он не отличается от установки труб отопления.
  2. Благодаря подогреву воздушных масс и их равномерному распределению при помощи вентилятора система подходит для обогрева помещений значительной площади и высоты.
  3. Отсутствие сложных механизмов обеспечивает безопасную работу каждого составляющего узла. В конструкции нет быстроизнашивающихся деталей, поэтому поломки случаются редко.
  4. При помощи вентилятора можно регулировать направление потоков теплых воздушных масс.
  5. Главное достоинство заключается в том, что на отопление большого помещения не потребуются регулярные финансовые вложения. Расходы будут только на первых порах – на покупку оборудования и монтаж системы.

Основной минус использования водяных калориферов заключается в невозможности их применения в бытовых целях, а именно для отопления городских квартир. В качестве альтернативного варианта подходят только электронагреватели.
Электрический индукционный котел для отопления и его схема

Важно! Подобные системы подогрева воздушных масс разрешено устанавливать только там, где температура не опускается до минусовых показателей.

Вычисление фронтального сечения устройства, требующегося для прохода воздушного потока

Определившись с необходимой тепловой мощностью для обогрева требуемого объема, находим фронтальное сечение для прохода воздуха.

Фронтальное сечение — рабочее внутреннее сечение с теплоотдающими трубками, через которое непосредственно проходят потоки нагнетаемого холодного воздуха.

— массовый расход воздуха, кг/час
v
— массовая скорость воздуха — для оребренных калориферов принимается в диапазоне 3 — 5 (кг/м.кв•с). Допустимые значения — до 7 — 8 кг/м.кв•с

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.

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 м²

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.

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.

Вычисление значений массовой скорости

Находим действительную массовую скорость для калориферной установки

— массовый расход воздуха, кг/час
f
— площадь действительного фронтального сечения, берущегося в расчет, м.кв

Не справляетесь самостоятельно с расчетами? Отправьте нам существующие параметры вашего помещения и требования к калориферу. Мы поможем вам с расчетом. Либо посмотрите существующие вопросы от пользователей по данной теме.

Правила эксплуатации калорифера

Для длительной и бесперебойной работы важно придерживаться следующих правил эксплуатации:

  1. Нельзя превышать давление в трубопроводах выше нормируемых показателей, которые указаны для каждого прибора в технической документации.
  2. Состав воздушных масс в помещении должен отвечать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.
  3. В процессе монтажа важно придерживаться инструкций и рекомендаций производителя.
  4. Запрещено использовать тепловой носитель с температурой, превышающей +190 градусов.
  5. Охлажденный воздух в помещении подогревают плавно. Температура должна повышаться каждый час на 30 градусов.
  6. Чтобы защитить трубки теплообменника от разрыва, температурные показатели не могут падать до минусовых значений.
  7. В производственном помещении с очень влажным или грязным воздухом устанавливают калориферы с уровнем защиты не ниже ІР 66.

Запрещено самостоятельно ремонтировать нагревательное оборудование. Это должны выполнять квалифицированные специалисты сервисных центров. Соблюдение всех перечисленных правил поможет продлить срок службы и защититься от аварийных ситуаций.калорифер водяной для приточной вентиляции

Расчет тепловой производительности калориферной установки

Подсчет фактической тепловой мощности:

или, если подсчитан температурный напор, то:

(Вт) =
K
х
F
х
средний температурный напор
где:

— коэффициент теплоотдачи, Вт/(м.кв•°C)
F
— площадь поверхности нагрева выбранного калорифера (принимается по таблице подбора), м.кв
t
вх — температура воды на входе в теплообменник, °С
t
вых — температура воды на выходе из теплообменника, °С
t
нач — температура воздуха на входе в теплообменник, °С
t
кон — температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С

Четвертый способ (см. рисунок 14) .

Применение сотовых увлажнителей дает возможность наиболее оптимального с точки зрения затрат энергии решить вопрос увлажнения воздуха. Задавшись фронтальной скоростью движения Vф = 2,3 м/сек приточного воздуха в сотовом увлажнителе можно достичь относительной влажности приточного воздуха:

  • при глубине сотовой насадки 100ммφ = 45%;
  • при глубине сотовой насадки 200ммφ = 65%;
  • при глубине сотовой насадки 300ммφ = 90%.
Читайте также:
Бетон М400 В30: характеристики, состав, пропорции

Построение процессов обработки воздуха на J-d диаграмме.

1. Параметры внутреннего воздуха выбираем из зоны оптимальных параметров:

  • температуру – максимальную tВ = 22°С;
  • относительную влажность – минимальную φВ = 30%.

2. По двум известным параметрам внутреннего воздуха находим точку на J-d диаграмме — (•) В.

3. Температуру приточного воздуха принимаем на 5°С меньше температуры внутреннего воздуха

tП = tВ — 5, °С.

На J-d диаграмме проводим изотерму приточного воздуха — .

4. Через точку с параметрами внутреннего воздуха — (•) В проводим луч процесса с численным значением тепло-влажностного отношения

ε = 5 800 кДж/кг Н2О

до пересечения с изотермой приточного воздуха — .

Получаем точку с параметрами приточного воздуха — (•) П.

5. Из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н проводим линию постоянного влагосодержания — dН = const.

6. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П проводим линию постоянного теплосодержания — JП = const до пересечения с линиями:

  • относительной влажности φ = 65%.

Получаем точку с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха — (•) О.

  • постоянного влагосодержания наружного воздуха — dН = const.

Получаем точку с параметрами нагретого в калорифере приточного воздуха — (•) К.

7. Часть нагретого приточного воздуха пропускаем через сотовый увлажнитель, оставшуюся часть воздуха пропускаем по байпасу, минуя сотовый увлажнитель.

8. Смешиваем увлажнённый и охлаждённый воздух с параметрами в точке — (•) О с воздухом, проходящим по байпасу, с параметрами в точке — (•) К в таких пропорциях, чтобы точка смеси — (•) С совместилась с точкой приточного воздуха — (•) П:

  • линия КО — общее количество приточного воздуха — ;
  • линия КС — количество увлажнённого и охлаждённого воздуха — ;
  • линия СО — количество воздуха, проходящего по байпасу — GП — GО.

9. Процессы обработки наружного воздуха на J-d диаграмме будут изображаться следующими линиями:

  • линия НК — процесс нагревания приточного воздуха в калорифере;
  • линия КС — процесс увлажнения и охлаждения части нагретого воздуха в сотовом увлажнителе;
  • линия СО — байпасирование нагретого воздуха, минуя сотовый увлажнитель;
  • линия КО — смешение увлажнённого и охлаждённого воздуха с нагретым воздухом.

10. Обработанный наружный приточный воздух с параметрами в точке — (•) П поступает в помещение и ассимилирует избытки теплоты и влаги по лучу процесса — линия ПВ. За счёт нарастания температуры воздуха по высоте помещения — grad t. Параметры воздуха изменяются. Процесс изменения параметров происходит по лучу процесса до точки уходящего воздуха — (•) У.

11. Количество воздуха, проходящего через оросительную камеру можно определить по отношению отрезков

12. Необходимое количество влаги для увлажнения приточного воздуха в оросительной камере

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в холодный период года — ХП, для 4-го способа, смотри на рисунок 15.

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 — 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.

Какой калорифер для приточной вентиляции выбрать?

Глоток свежего воздуха нужен и усердному работнику, и праздному домоседу. Впрочем, в зимнее время приточный воздух может быть чрезмерно свежим. Однако этот недостаток устраняет простейший нагревательный прибор — калорифер для приточной вентиляции, возвращающий комфортную температуру потоку свежего воздуха.

Приточная вентиляция загородного дома

Разновидности вентиляционных калориферов

В системах воздухообмена используют две разновидности калориферов, а именно:

  • Нагревательные приборы на электричестве.
  • Нагревательные приборы на жидких теплоносителях.

Электрический калорифер для приточной вентиляции – это очень эффективный, но чрезмерно энергозатратный отопительный прибор. Ведь повышение температуры приточного потока в данном случае происходит за счет контакта воздуха с раскаленными пластинами из тугоплавкого металла. Причем повышение температуры пластины происходит за счет электрического сопротивления нагревательных элементов, поглощающих десятки киловатт энергии. Впрочем, низкая энергоэфективность не умаляет других достоинств электрических калориферов – легкости процесса монтажа и компактности конструкции прибора.

Читайте также:
Выберем светодиодную ленту

Нагреватели второго типа – водяные или паровые калориферы — повышают температуру приточного потока за счет передачи энергии теплоносителя, циркулирующего внутри радиатора этого прибора. Любой жидкостный калорифер — водяной для приточной вентиляции или паровой для системы воздушного отопления – является эталоном воздухонагревателя. Ведь жидкостный нагреватель воздуха не уступает по эффективность электрическому аналогу, одновременно демонстрируя и минимальное, по сравнению с электрическим калорифером, энергопотребление. Единственным недостатком подобного нагревательного прибора является относительно сложный монтаж.

Впрочем, эффективность любого калорифера зависит не только от технологии разогрева потока, но и от точных расчетов эксплуатационных характеристик нагревателей воздуха. Ведь ошибки в расчетах приведут к вызванному перегревом замыканию в электрическом калорифере или обмерзанию недостаточно теплого радиатора в жидкостном воздухонагревателе.

Расчёт калорифера вентиляции

Типовой расчет калорифера оперирует следующими параметрами:

Движение воздушного потока в калорифере

  • Тепловой мощностью нагревательного прибора – чем она больше, тем лучше. Однако с ростом мощности увеличивается и расход энергии, а, следовательно, и цена эксплуатации калорифера. Поэтому мощность не может быть бесконечно большой – для экономии средств владельца вентиляции она должна быть всего лишь достаточной для обогрева нужной порции воздуха.
  • Площадью нагревательного элемента – тут повторяется ситуация с мощностью. Вроде бы, чем больше площадь, тем лучше. Однако очень большой нагревательный элемент просто не поместится в воздуховоде и «съест» намного больше энергии, чем требуется. Поэтому площадь нагревателя должна соответствовать решаемой задаче – нагреву порции воздуха конкретного объема.
  • Объемным или массовым расходом приточного потока – это та самая порция воздуха, подаваемая на радиатор калорифера в единицу времени. Расход измеряется в кубических метрах или килограммах в час, минуту или секунду. Причем тут все однозначно – чем больше расход, тем дороже эксплуатация калорифера.
  • Температурой воздуха на входе и выходе из калорифера. Цена эксплуатации зависит от разницы температур. Ведь значительная разница температур вынуждает потреблять больше энергии, направленной на генерацию тепловой мощности калорифера.

Упомянутые выше параметры увязаны между собой следующим образом:

Расчёт мощности калорифера вентиляции (Q) происходит в процессе перемножения разницы температур (T1-T2) и массового расхода (G). Причем помимо этих множителей на результат произведения влияет целый ряд дополнительных коэффициентов. Поэтому финальная формула выглядит следующим образом

Q=0,278xCxGx(T1-T2),

где с – это теплоемкость атмосферного воздуха (в большинстве случаев она равна 1.005 кДж/кг °С). Причем T1 – это температура воздуха на выходе из калорифера, а T2 – это температура приточного потока на входе в нагревательный прибор.

Массовый расход (G) зависит от производительности приточного вентилятора (L) и плотности воздуха (P). Расчетная формула выглядит следующим образом –

G = LxP

То есть, чем больше кубических метров в час прокачает вентилятор, тем больше будет и массовый расход и тепловая мощность калорифера. Причем производительность вентилятора определяется потребностью насытить каждый квадратный метр площади обслуживаемого помещения 3 кубическими метрами воздуха в час.

Проводим расчеты

Площадь сечения нагревательного элемента (A) определяется как результат деления производительности вентилятора (L) и плотности воздуха (P) на скорость приточного потока в трубе (V). Расчетная формула выглядит следующим образом

A = LхP/3600хV

В свою очередь скорость зависит от производительности вентилятора и площади сечения воздуховода. Площадь нагревательных пластин в радиаторе или ТЭНе вычисляется по другой формуле

Ap=Qx1,2/Kx(Tt-Tv),

  • где К – это КПД калорифера, зависящее от типа нагревательного прибора,
  • Tt — это температура теплоносителя или пластины, а
  • Tv -это температура воздуха.

Оперируя данными параметрами, мы можем, во-первых, подобрать тип калорифера, во-вторых, оптимизировать тепловую мощность нагревательного прибора, и, в-третьих, уменьшить цену эксплуатации воздухонагревателя. Однако даже самые верные расчеты не помогут добиться оптимизации эксплуатационных характеристик калорифера в том случае, если этот нагревательный прибор будет инсталлирован в систему с грубыми нарушениями технологического процесса.

Монтаж калорифера в вентиляционную систему

Установка калорифера в приточную ветвь вентиляции предполагает подключение нагревательного прибора не только к воздуховоду, но и к источнику энергии – электропроводке или разводке системы отопления.

Причем в первом случае ошибку в монтаже можно допустить лишь намеренно. Ведь калорифер «включается» в сеть точно так же, как и любой другой электроприбор.

Узел обвязки калорифера

Однако в этом деле есть свои нюансы:

  • Во-первых, электрический калорифер необходимо оборудовать автоматом, защищающим сеть от возможного короткого замыкания или «пробоя» на линии подачи энергии к пластинам.
  • Во-вторых, калорифер придется защищать от перегрева, используя датчики контроля температуры, отключающие питание при разогреве пластины выше граничной температуры.
  • В-третьих, калорифер нуждается в заземлении, нивелирующем угрозу безопасности жильцов или персонала помещения, обслуживаемого приточной вентиляцией с подогревом.

Монтаж нагревательных приборов на жидких теплоносителях – это более сложная операция. Основные затруднения в этом случае вызывает обвязка калорифера для приточной вентиляции. А точнее качество данной операции.

Причем калорифер можно «увязать» с разводкой двумя способами:

  • С помощью двухходового вентиля – простого решения, которое не дает возможности контролировать обратный расход теплоносителя.
  • С помощью трехходового вентиля – более сложного узла, позволяющего совмещать калорифер, бойлер и котел.

При этом качество проделанной работы зависит не только от сложности узла распределения теплоносителя, но и от навыков специалиста, подключающего калорифер в систему. Ведь даже один негерметичный стык может спровоцировать падение тепловой мощности и дальнейшее обледенение радиатора. Поэтому монтаж водяных калориферов доверяют только опытным профессионалам, причем даже их работу принято контролировать самым тщательным образом.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: