Особенности калориферов для приточной вентиляции

Содержание

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

15.10.2017

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

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

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

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.

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.

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

Водяной и паровой калориферы представлены в трёх разновидностях:

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

Принцип работы

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

Принцип работы приточной вентиляции таков:

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

Пример использования воздухонагревателя VOLCANO в помещении шиномонтажа (температура воды +90 ºС)

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

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

Подключение

Поступление воздушных масс может осуществляться в одном из двух вариантов:

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

Трубки размещают на той стороне, где установлен воздушный клапан.

Водяные калориферы разделяются на 2 вида по типу вентиля:

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

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

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

Схема установки должна предусматривать недопустимость монтажа в следующих случаях:

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

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

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

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

Методы обвязки

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

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

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

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

С учётом этого существуют 2 метода обвязки:

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

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

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.

Расчёт водяного калорифера

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

Объём (масса) приточного воздуха, который необходимо нагреть.
Начальная (внешняя) температура воздушных масс.
Целевая температура, до которой необходимо разогреть воздух перед подачей в комнату.
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.
i–d диаграмма влажного воздуха

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

Достоинства и недостатки водяных калориферов

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

большие габариты;
сложность подключения к общей системе горячего водоснабжения;
необходимость жёсткого контроля температуры теплоносителя в системе водоснабжения.

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

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

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

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

Калорифер для приточной вентиляции: принцип работы и подключение

Особенности калориферов для приточной вентиляции

Для обеспечения оптимального притока воздуха с улицы в жилое помещение, используется приточная вентиляция.

Когда на улице тепло, особых трудностей с этим не возникает, требуется лишь подобрать достаточно мощную вентиляцию, которую будет хватать для конкретного помещения. В холодное время года всё сложнее, так как приток холодного воздуха может существенно охладить помещение.

Для этого используются калориферы, что устанавливаются на приточную вентиляцию. В этом случае будет полезно знать, что такое калорифер в вентиляции и что он даёт.

Калорифер для приточной вентиляции

Когда применяется калорифер для приточной вентиляции, то можно обеспечить приток свежего воздуха с улицы в помещение, который будет нагрет до комфортной температуры поддержания микроклимата. Калорифер предназначен для прогревания приходящего воздуха, посредством прохождения последнего через нагревающие элементы.

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.

Подключение электрического калорифера

В электрических видах главным параметром выступает мощность в кВт, соответственно он требует к себе осторожности и соблюдения техники безопасности при его подключении.

В данном варианте используется блок управления, который способен контролировать температуру в помещении. Когда температура внутри помещения оказывается ниже заданной, то калорифер автоматически включается.

С помощью термореле можно удерживать заданную температуру и быть застрахованным от нагрева устройства свыше 140 градусов.

Схема работы заключается в том, что когда нажата кнопка «Пуск» запускается двигатель и вентиляция калорифера. На двигатель подключено тепловое реле на определённом токе. В случае проблем с вентиляцией срабатывает тепловое реле, после чего происходит размыкание цепи питания.

При включенном вентиляторе калорифера можно включить ТЭНы за счёт замыкания блокировочных контактов. Включение ТЭНов происходит кнопкой «Пуск». В это время происходит включение промежуточного пускателя, что активирует мощный пускатель, который включает посредством своих контактов ТЭНы. Для максимально быстрого нагрева все нагреватели включаются сразу же.

Для защиты от пожара в схему включены такие элементы, как:
Тепловое реле, что защищает двигатель при остановке;
Защита от включения без вентилятора;
Термореле, что предохраняет корпус калорифера от перегрева. Во время активации термореле вентилятор будет продолжать работу и охладит его.

Схема может быть дополнена индикатором включения пускателя и аварийным индикатором. Помимо этого целесообразна установка автоматического выключателя на цепь, которая питает ТЭНы, а также автомат мощнее на вход устройства. Не следует устанавливать автоматы на вентиляторы.

Для управления калорифером устанавливается шкаф управления, что должен быть расположен недалеко от калорифера. Чем меньше расстояние, тем можно использовать провод меньшего сечения.

Подключение водяного калорифера

Приток воздуха с использованием водяного калорифера может выполняться в двух исполнениях, правом и левом. Это зависит от того, где находится расположение смесительного узла и блока с автоматикой. Когда приточную установку рассматривают со стороны воздушного клапана, то:

Левое выполнение подразумевает то, что автоматический блок и смесительный узел располагаются с левой стороны;
Правое выполнение подразумевает то, что автоматический блок и смесительный узел располагаются с правой стороны.

В каждом из исполнений соединительные трубки располагаются на стороне забора воздуха, где произведена установка воздушного клапана. В зависимости от исполнения есть следующие особенности:

В правых выполнениях трубка для подачи располагается внизу, а трубка для «обратки» – вверху;
В левых выполнениях всё не так. Подача находится вверху, а отток – внизу.

Потому что в приточных установках с использованием водяных калориферов требуется наличие смесительного узла, последний должен содержать 2 или 3 ходовой вентиль. Выбирать вентиль нужно исходя из параметров теплоснабжающей системы.

Для отдельных контуров автономных систем теплоснабжения, в качестве которых может выступать газовый котёл, нужно наличие трёхходового вентиля. Если приточная установка подключена к системе центрального теплоснабжения, тогда нужно наличие двухходового вентиля.

Если подытожить, то выбор вентиля зависит от:

Типа системы;
Температуры подачи и «обратки» воды;
Перепада давления промеж труб подачи и «обратки», если система центральная;
Имеется ли наличие отдельного насоса на контуре притока вентиляции, если система автономная.

При монтаже схемы с водяным калорифером запрещается монтаж в той позиции, если труба ввода и вывода располагаются вертикально. Также монтаж не должен осуществляться в случае, если забор воздуха располагается вверху.

Это связано с тем, что снег может попадать в приток установки и таять там, что грозит проникновением воды в автоматику.

Чтобы работы регуляторов температуры была правильная, необходимо расположить температурный датчик изнутри выдува воздуховода, чтобы участок был ровным по длине не меньше 50 см от установки притока.

Также следует знать, что:

Запрещено осуществлять монтаж приточной установки 100 – 3500 м3/ч, если ось двигателя вертикальная;
Запрещается установка приточных установок там, где на них может попадать влага или химически активные вещества;
Запрещается использование приточной установки там, где есть прямое воздействие атмосферных осадков на установку;
Запрещается блокировать доступ для обслуживания установок;
Чтобы смонтировать приточную установку в отапливаемом помещении и избежать конденсата на подающем воздуховоде, требуется применять исключительно теплоизолированный воздуховод.

В установке калориферов нет ничего особо сложного, нужно лишь придерживаться правил и соблюдать технику безопасности. Иногда лучше доверить это дело профессионалам и быть уверенным в том, что все работы выполнены с учётом всех требований.

Источник: http://ventkam.ru/ventilyatsiya/kalorifer

Калорифер водяной для приточной вентиляции: выбор и монтаж

Особенности калориферов для приточной вентиляции

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.

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:

Qт = L • Pв • Cв • (tвн — tнар)

где Qт — тепловая мощность калорифера.

L — расход воздуха (величина приточного потока).

Pв — плотность воздуха, табличное значение, находится в СНиП.

Cв — удельная теплоемкость воздуха, имеется в таблицах СНиП.

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

Внутренняя температура — санитарная норма для данного помещения, наружная определяется усредненным значением самой холодной пятидневки в году для данного региона.

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.

Qт — тепловая мощность прибора.

Cв — 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

Фронтальное сечение:

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.

Самостоятельный расчет калориферных установок достаточно сложен и чреват появлением множества ошибок.

Если требуется рассчитать прибор, лучшим решением будет обратиться к специалистам или использовать онлайн-калькулятор, которых имеется много в сети интернет.

Решение достаточно просто, надо лишь подставит в окошечки программы собственные данные и получить искомые значения, на основании которых можно выбирать готовые устройства.

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.

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.

Источник: https://klimatlab.com/ventilyaciya/kondicionirovanie/kalorifer-vodyanoj-dlya-pritochnoy.html

Виды систем приточной вентиляции с подогревом воздуха, подбор оптимальной модели, монтаж

Особенности калориферов для приточной вентиляции

Использование приточной вентиляции с подогревом воздуха позволяет создать в помещении комфортный микроклимат. Ее можно настраивать в соответствии с индивидуальными потребностями.

Оборудование обычно оснащается пультом управления, что позволяет регулировать объем подаваемых воздушных масс, их температуру, создавая оптимальный микроклимат в комнате.

Приборы широко используются при обустройстве жилых, промышленных, общественных зданий.

Что такое приточная вентиляция с подогревом воздуха

Отличие приточки с подогревом в том, что она обеспечивает поступление воздушных масс с улицы, в отличие от стандартных систем кондиционирования, где воздух циркулирует по кругу. Таким образом, в комнату поступает больше кислорода.

Нагрев проводится в специальном блоке, благодаря этому не промерзают вентканалы и стены, а система работает даже при сильных морозах.

Сфера применения приточной вентиляции с подогревом воздуха

Приточка этого типа используется там, где необходимо постоянное поступление свежего, чистого, обогащенного кислородом теплого воздуха.

Ее часто используют в:

производственных цехах;
жилых домах;
квартирах, особенно если установлены пластиковые окна;
оранжереях;
общественных и культурных центрах;
торговых помещениях;
офисах.

Чаще всего приточную вентиляцию с подогревом воздуха устанавливают в квартирах с пластиковыми окнами, т. к. из-за последних в комнатах нарушается циркуляция воздуха: пластик препятствует естественному газообмену.

Соответственно, не возникает сквозняков, люди не переохлаждаются, не заболевают. Нередко ее используют для отопления в межсезонье.

Уличный воздух проходит через несколько фильтров и очищается, в комнаты не попадает пыль и смог.

Конструкция вентиляции препятствует смешиванию использованного и забранного снаружи воздуха. Приточка обеспечивает его подогрев и очистку. Система может использоваться в любых зданиях, где постоянно находятся люди.

Виды систем

Вентиляция с подогревом бывает нескольких типов, их классифицируют по разным признакам: способ подогрева, место крепления, конструкция и пр.

Центральная и индивидуальная вентиляция

Все виды вентиляции можно разделить на 2 основных типа: центральная и индивидуальная (компактная, или бризер).

Ее используют на производствах, ставят на общедомовые вентиляционные системы. Воздух нагревается от водяного или электрического калорифера, реже используется рекуператор. Стоит такое оборудование дорого.

Для индивидуальной вентиляции используют бризеры. Это компактные устройства, которые монтируют в квартирах и частных домах. Их обычно размещают на стене.

Монтаж осуществляется быстро, занимает не более часа. Поставить такое оборудование можно в любом жилище. Прибор имеет множество настроек, функцию климат-контроля, многоступенчатую систему очистки.

Активная и пассивная вентиляция

В этом случае используется разделение по возможности регулирования подачи свежего воздуха.

В пассивных конструкциях эта возможность отсутствует. Воздушные массы поступают за счет разницы давления между помещением и улицей.

Активные вентиляционные системы позволяют управлять подачей воздуха. Внешне они похожи на пассивные, но блок управления позволяет регулировать не только температуру, но и интенсивность подачи потока.

По типу подогрева

Приточная вентиляция может отличаться по способу подогрева воздуха.

Выделяют следующие типы приборов:

с рекуперацией. В этом случае поступающий воздух нагревается от выходящего. Используется в пассивных вентсистемах. Подходит для регионов с теплой зимой, т. к. при больших перепадах температур малоэффективна;
с водяным подогревом. В этом случае для подогрева используется центральное отопление или бойлер. Позволяет значительно экономить на электричестве;
электрические. В вентиляции используется ТЭН, который работает от электричества. Он нагревает проходящий воздух до нужной температуры.

Другие типы

Также устройства подразделяются по способу нагнетания воздушных масс на естественные и принудительные. Во втором случае для их подачи используются вентиляторы.

Разделяют устройства и по типу управления. Есть автоматические устройства, управление которыми осуществляется с пульта ДУ или через приложение на смартфоне. Второй тип – ручные, настройки работы которых выставляются на стационарном блоке управления.

По конструкции выделяют моноблочные и монтажные. Первые состоят из одного блока, устанавливаемого на входе в вентканал. Их используют при монтаже приточки в стене или в оконной раме.

Их используют при обустройстве центральной вентиляции. Их мощности хватает, чтобы снабдить свежим воздухом многоэтажные здания, производственные цеха.

Особенности конструкции

Вентиляция с подогревом, независимо от типа, состоит из одних и тех же основных элементов:

воздухозаборной решетки, предотвращающей попадание крупного мусора в помещение;
клапанов, блокирующих поступление воздуха при отключении устройства;
фильтров грубой и тонкой очистки. Их периодически нужно менять;
нагревательных элементов, поднимающих температуру воздуха до заданной.

Для крупных производств необходим расчет мощности вентиляции, чтобы обеспечить качественный обмен, фильтрацию воздуха, поддержание его температуры на нужном уровне.

Для частных домовладений и квартир используют компактные установки принудительной вентиляции. Ее можно установить на стене или на потолке, как пожелает владелец. При выборе места расположения устройства также учитывается интерьер помещения.

Регулировать работу приточной вентиляции в квартире можно с помощью блока управления или дистанционного пульта. Владелец может задавать параметры: температуру, необходимый режим и объем поступающего воздуха.

Возможна автоматическая регулировка, когда вентиляция включается и выключается по мере необходимости. К оборудованию подключаются различные устройства, обеспечивающие безопасность работы.

Воздушный клапан блокирует поступление воздуха при отключении прибора, а также не предупреждает образование сквозняков.

Функция рециркуляции

Благодаря рециркуляции сокращаются расходы на обогрев воздуха.

В этом случае приточные вентиляторы с подогревом воздуха работают по следующей схеме:

воздушные массы поступают в квартиру при помощи приточного вентилятора;
потом они забираются вытяжкой и распределяются: часть выводится на улицу, остаток переходит в смесительный отсек;
в смеситель добавляется чистый воздух;
здесь он перемешивается с отработанным и подогревается до нужной температуры;
смешанный и подогретый воздух подается обратно в комнату.

За счет того, что подогревать приходится только часть воздуха, удается уменьшить затраты на нагрев. Но рециркуляция частичная, поэтому в квартиру попадает свежий воздух.

Использование устройств данного типа уменьшает нагрузку на кондиционер и фильтры, т. к. в квартирах загрязнений меньше, чем на улице.

Системы с рекуператором

Другая система подогрева, которая может использоваться, – рекуператор. Устройства этого типа бывают 2 видов: роторные и пластинчатые.

Рекуператор получается большим, но эффективным (КПД до 87%). Мощные установки обычно используют в больших помещениях, например, в производственных цехах.

Пластинчатые рекуператоры представляют собой несколько пластин, соединенных между собой. Они образуют каналы, по которым движутся чистые и загрязненные воздушные массы во встречных направлениях.

Потоки не смешиваются, а идут параллельно друг другу. Холодный воздух согревается от идущего по соседнему каналу теплого.

Устройства с водяным подогревом

В этом случае воздух нагревается от элементов, заполненных теплоносителем. Обычно это небольшие трубки с водой. Их нередко подключают к отопительной системе. Воздушные массы соприкасаются с трубами и нагреваются от них.

Система состоит из следующих элементов вентиляции:

решетка воздухозаборника на входе;
отсечный клапан;
фильтры, которым нужна периодическая замена;
нагревательный элемент (водяной или электрический);
диффузор, отвечающий за распределение воздушных масс;
вентиляторы;
шумоглушители;
рекуператор.

Оборудование нежелательно использовать в комнатах, где высокая влажность или используется газ.

Как делается приточная вентиляция воздуха с подогревом своими руками

Монтаж приточной вентиляции с подогревом своими руками довольно простой. С ним может справиться даже непрофессионал. Вентканалы монтируют на потолке или на стене.

Для предотвращения вибрации используют специальные вставки. Выходные отверстия должны располагаться в местах наибольшего скопления людей.

Схемы и чертежи

Перед монтажом составляют схему системы. Чертеж должен содержать данные о размерах воздуховодов, направлении движения воздуха, расположении заслонок, решеток, фильтров и прочих элементов.

При составлении плана придерживаются нескольких правил:

воздух движется от чистых помещений к загрязненным, например, от детской к санузлу и пр.;
приточные клапаны устанавливают везде, где отсутствует вытяжка;
воздуховоды по всей длине системы должны иметь одинаковый диаметр, его изменения недопустимы.

Схемы приточной вентиляции должны предусматривать организацию воздухообмена на чердаке, в подвале и других вспомогательных помещениях.

Расчеты

Сначала рассчитывают требуемую мощность системы. Необходимо учесть площадь и планировку помещения, его назначение, этажность здания, количество людей, техники (компьютерной, производственной).

Кратность воздухообмен высчитывается по формулам или берется из строительных нормативов. Наличие техники повлияет и на желаемую температуру подогрева воздуха в приточной вентиляции.

Монтаж

Сначала подготавливают место для вентиляции с подогревом и сверлят отверстие на улицу. Внутрь вставляется воздуховод, щели запенивают. Труба должна иметь больший диаметр, чем вентилятор. В нее устанавливают вентилятор.

Прокладывают каналы для проводов и подключают вентиляцию к электросети. При необходимости можно подсоединить ее к выключателю, чтобы она начинала работать, когда в комнате загорается свет.

В последнюю очередь устанавливают дополнительные детали: поглотители шума, фильтры, датчики температуры, решетки.