Электрический водяной калорифер для приточной вентиляции и его схема

Особенность приточных вентиляционных систем заключается в том, что в помещение подается воздух с улицы. При работе устройства в холодный сезон возникает необходимость в дополнительном подогреве воздушных масс, подаваемых в помещение. Для этого используют калорифер водяной для приточной вентиляции. Его устанавливают непосредственно в вентиляционной системе. Забираемый с улицы воздух проходит фильтрацию, подогрев или охлаждение. Также специальные приборы регулируют содержание влаги в воздушных массах. После этого подготовленный воздух подается по воздуховодам в производственное или бытовое помещение.

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.

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.

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

Классификация водяных калориферов

Рассмотрев принцип работы приточной вентиляции с водяным калорифером, стоит разобраться в классификации. Все системы калориферного принудительного подогрева воздушных масс в вентиляционных каналах подразделяют по типу теплоносителя:

• Паровые модели чаще всего устанавливают на промышленных предприятиях, в технологическом процессе которых предусмотрен этап с генерацией пара. Их главное преимущество в быстроте достижения требуемой температуры. Данные разновидности применяют на предприятиях, где обслуживание и монтаж паропроводов легко обеспечить.
• Водяные нагреватели в качестве теплоносителя используют горячую воду. Их устанавливают в вентиляционных системах с круглыми или прямоугольными воздуховодами. Устройства подходят для отопления больших помещений площадью более 150 квадратов. Это недорогие, простые в обслуживании, практичные и надежные модели. Они пользуются популярностью из-за минимальных расходов на обслуживание. Единственные сложности возникают в процессе монтажа, когда приходится прокладывать трубопроводы водоснабжения.
• Электрические калориферы отличаются простотой установки. В них есть встроенные ТЭНы, которые нуждаются в источнике питания для нагревания. Их недостаток в большом расходе электроэнергии. Электрокалориферы целесообразно применять для обогрева производственных помещений площадью не более 150 м?. Преимущество в простоте монтажа и отсутствии необходимости прокладывать коммуникации.

Способы обвязки калорифера

Обвязку калорифера приточной вентиляции выполняют несколькими способами. Расположение узлов напрямую связано с местом установки, техническими характеристиками и используемой схемой воздухообмена. Чаще всего применяют вариант, в котором предусмотрено смешивание удаляемого из помещения воздуха с поступающими воздушными массами. Реже используют замкнутые модели, в которых рециркуляция воздуха происходит только в пределах одного помещения без смешивания с воздушными массами, поступающими с улицы.

Если работа естественной вентиляции хорошо отлажена, то в этом случае целесообразна установка приточной модели с нагревателем водяного типа. Его подключают к отопительной системе в точке воздухозабора, чаще всего находящейся в подвальном помещении. Если есть принудительная вентиляции, то нагревательное оборудование устанавливают в любом месте.

В продаже можно найти готовые обвязочные узлы. Они отличаются вариантами исполнения.

В комплект входит:

• насосное оборудование;
• обратный клапан;
• очистительный фильтр;
• балансировочный вентиль;
• двух- или трехходовые клапанные механизмы;
• шаровые краны;
• байпасы;
• манометры.

В зависимости от условий подключения используют один из вариантов обвязки:

1. Гибкую обвязку монтируют на управляющих узлах, которые расположены недалеко от прибора. Данный вариант монтажа более простой, поскольку для сборки всех деталей используют резьбовые соединения. Благодаря этому сварочное оборудование не понадобится.
2. Жесткую обвязку применяют, если узлы управления находятся далеко от устройства. В этом случае приходится прокладывать прочные коммуникации с жесткими сварными соединениями.

Важно! Независимо от способов монтажа все устройства обвязки предназначены для регулировки и настройки работы водяного нагревателя.

Расчет мощности калорифера

Для расчета производительности калорифера сначала вычисляют его тепловую мощность, затем определяют сечение и высчитывают расход теплоносителя. Для определения тепловой мощности используют следующую формулу: Qт = LхPвхCв (tвн – tнар), где:

• • Qт – это тепловая мощность водяного нагревательного прибора;

• Cв – показатель по СНиП, обозначающий удельную теплоемкость воздушных масс;
• Рв – тоже параметр из СНиП, характеризующий плотность воздуха;
• (tвн — tнар) – показатель разницы между температурой внутри здания и за его пределами.

В последнем пункте при определении наружной температуры берут усредненные показатели самых холодных пяти дней года для данного региона. При вычислении внутренней температуры учитывают санитарные нормы для помещений конкретного назначения.

Расчет теплоносителя

После определения мощности фронтальное сечение находят по формуле: F=(LхP)/ V, в которой L – потребление воздушных масс, Р – их плотность, а V – показатель скорости движения воздушного потока, который принимают равным 3-5 кг/м?с.

После этого вычисляют расход теплового носителя по другой формуле: G=(3,6Qт)/Cв(tвх — tвых), в ней все показатели обозначают следующее:

• Св – удельная тепловая емкость транспортируемой среды;
• Qт – тепловая мощность нагревательного оборудования;
• 3,6 – табличное число, которое является поправочным коэффициентом для перевода одних единиц измерения в другие;
• G – показатель расхода теплового носителя;
• (tвх — tвых) – значение разницы температурных показателей на выходе и входе в прибор.

После того как будет известен расход теплового носителя, подбирают диаметр труб для устройства обвязки, выбирают другое необходимое оборудование.

Обзор современных моделей

Для облегчения выбора и составления представления об водяных калориферах разных производителей будут описаны особенности и характеристики нескольких моделей:

1. Завод ЗАО Т.С.Т выпускает нагревательные приспособления для приточной вентиляции – КСК-3. Модель укомплектована алюминиевыми нагревательными элементами. Ее корпус выполнен из углеродистой стали. Данные агрегаты работают с теплоносителем в следующем температурном диапазоне: от +70 градусов (выход)до +150°С (вход). Минимальная температура воздуха в подающем воздуховоде составляет -20 градусов. Максимальная температура теплоносителя + 190 градусов. Рабочее давление в районе 1,2 МПа. Рабочий ресурс, заявленный производителем, составляет 13,2 тысячи часов, а срок службы – 11 лет.
2. Тепловые вентиляторы Volcano mini отличаются компактными размерами и практичностью. Их выпускает одноименная польская компания. Для смены направления потока воздуха есть специальные жалюзи. Мощность – 3-20 кВт, производительность составляет 2 тысячи кубометров в час. Агрегат имеет двухрядный теплообменник с классом защиты ІР 44. Предельное рабочее давление – не более 1,6 МПа, а максимальная температура теплового носителя +120 градусов. Объем теплообменника составляет 1,12 л. Подходит для подогрева воздуха в производственных и бытовых помещениях.
3. Итальянские водяные нагреватели Galletti AREO работаю на обогрев и охлаждение воздушных масс. Они укомплектованы теплообменником, состоящим из медно-алюминиевых трубок, вентилятором и дренажным лотком. Мощность находится в пределах 8-130 кВт. При работе в режиме охлаждения этот показатель равен 3-40 кВт. Рабочее давление – 10 бар. Температура теплоносителя +7…+95°С. Агрегат нагревает воздух до +40 градусов или охлаждает до +10°С. Класс защиты – ІР 55. Предусмотрена защита электродвигателя.

Также на торговом рынке промышленного нагревательного оборудования представлены модели следующих брендов: Тепломаш, Fraccaro, 2VV,Yahtec, Kroll, Tecnoclima, Pakole, Remko, Инновент, Zilon.

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