Преимущества перед радиаторами и критерии выбора калориферов отопления

Калориферы отопления – это агрегаты, служащие для быстрого нагревания воздуха в сооружениях с большими пространствами: производственных цехах, торговых центрах, спортивных и выставочных залах, а также для создания тепловых завес у ворот и оазисов с местным обогревом в нужных местах внутри таких зданий.

Конструкция калорифера объединяет в себе три принципа обогрева:

• теплообменник с ускоренным съемом тепла с нагретой поверхности и обдувом свежим воздухом от вентилятора;
• конвектор, организующий движение потока нагретого воздуха вверх и забор охлажденного воздуха снизу;
• излучатель, который, имея повышенную температуру, греет более холодные поверхности излучением тепла.

Устройство представляет собой сеть трубок в которых циркулирует теплоноситель. Через эту сеть вентилятор прогоняет воздух, нагревающийся от соприкосновения с поверхностью тепловых элементов. Во всех подобных системах важна площадь поверхности съема тепла: чем она больше, тем теплоотдача калорифера эффективнее. С этой целью на трубки устанавливаются пластины более сложной формы или навивается проволока. Проходящий по трубкам теплоноситель греет пластины и воздух между ними до заданной температуры, а вентилятор выносит его в помещение.

Читайте в статье

Эффективность использования калориферов вместо радиаторов отопления

Циркулирующий по радиаторам водяного отопления теплоноситель, передает тепловую энергию окружающему воздуху путем теплового излучения, а также посредством движения конвекционных потоков нагретого воздуха вверх, поступления остывшего воздуха снизу.

Калорифер, кроме этих двух пассивных способов передачи тепловой энергии, прогоняет воздух через систему нагретых элементов с гораздо большей площадью и интенсивно передает им тепло. Оценить эффективность калориферов и вентиляторов позволить простой расчет стоимости установленного оборудования для одних и тех же задач.

Пример отопления калориферами помещения сервиса технического обслуживания автомобилей.

Например, необходимо сравнить стоимость радиаторов и калориферов для отопления выставочного зала автосалона с учетом выполнения норм СНИП.

Теплотрасса одна и та же, теплоноситель одной температуры, обвязку и монтаж при упрощенном расчете затрат на основное оборудование можно не учитывать. Для несложного расчета берем известную норму 1 кВт на 10 м 2 отапливаемой площади. Зал площадью 50х20 = 1000 м 2 минимально требует 1000/10 = 100 кВт. С учетом запаса в 15% расчетная минимально необходимая теплопроизводительность отопительного оборудования – 115 кВт.

При использовании радиаторов. Берем одни из наиболее распространенных биметаллических радиаторов Rifar Base 500 x10 (10 секций), одна такая панель выдает 2,04 кВт. Минимально необходимое количество радиаторов составит 115/2,04 = 57 шт. Сразу стоит учитывать, что разместить в таком помещении 57 радиаторов неразумно и практически невозможно. При цене прибора на 10 секций в 7 000 рублей, затраты на покупку радиаторов составят 57*7000 = 399 000 рублей.

При отопления калориферами. Для отопления прямоугольной площади с целью равномерного распределения тепла делаем подбор из 5 водяных калориферов Ballu BHP-W3-20-S производительностью 3200 м 3 /час каждый с близкой суммарной мощностью: 25*5 = 125 кВт. Затраты на оборудование составят 22900*5 = 114 500 рублей.

Изначальная стоимость калориферов практически в 4 раза меньше, чем покупка эффективных биметаллических радиаторов.

Сравнивая по цене установленные мощности радиаторов и калориферов, в расчете нужно учесть, что одним из главных показателей стандартных калориферов является производительность теплого воздуха. При высоте потолка 6 метров в нашем примере, объем выставочного зала составит 1000*6 = 6 000 м 3 . Пять калориферов производительностью в 3200 м 3 /час почти три раза за час обновят воздух в зале, что обеспечат его нормальное качество для работников и посетителей не только по температуре, но и по составу.

Основная область применения калориферов – организация отопления помещений с большими пространствами для движения воздуха:

• производственные цеха, ангары, склады;
• спортивные залы, выставочные павильоны, ТРЦ;
• сельскохозяйственные фермы, теплицы.

Компактное устройства, позволяющие быстро нагревать воздух от 70°C до 100°C, легко встраиваемые в общую систему автоматического управления отоплением целесообразно использовать в сооружениях с надежным доступом к теплоносителю (воде, пару, электроэнергии).

Теплоотдача радиаторов отопления: сравнение показателей и способы расчета

Преимуществами водяных калориферов являются:

1. Высокая рентабельность использования (низкая стоимость оборудования, высокая теплоотдача, легкость и дешевизна монтажа, минимальные эксплуатационные расходы).
2. Быстрый нагрев воздуха, легкость изменения и локализация потока тепла (тепловые завесы и оазисы).
3. Надежность конструкции, легкость автоматизации и современный дизайн.
4. Безопасность в применении даже в зданиях с повышенной опасностью.
5. Крайне компактные размеры при высокой теплопроизводительности.

Недостатки этих приборов связаны со свойствами теплоносителя:

1. При температуре ниже нуля, калорифер легко заморозить. Не слитая вовремя вода из трубок может их порвать в случае отключения от магистрали.
2. При применении воды с большим количеством примесей тоже можно вывести прибор из строя, поэтому использование в быту без фильтров и подключение к центральной системе – нецелесообразны.
3. Стоит отметить, что калориферы сильно сушат воздух. При использовании, например, в выставочном зале, необходима увлажняющая климатическая техника.

Устройство и принцип действия

Калорифер способен поднять температуру проходящего через него воздушного потока на 110 градусов используя входящий воздух отрицательной температуры (до -25°С). Подключение таких приборов к источнику теплоснабжения происходит до коллектора внутренних теплосетей, чтобы не снижать температуру теплоносителя системы. Электрические и паровые калориферы подключаются по параллельной схеме, а водяные – по последовательной.

Принцип работы водяного калорифера состоит в следующем:

1. Вода из магистрали отопления с температурой от +80°С до 180°С поступает в блок тепловых элементов, расположенных горизонтально. Каждый тепловой элемент представляет собой стальную, алюминиевую, биметаллическую или медную трубку.
2. Трубки нагревают воздух внутри прибора.
3. Вентилятор, встроенный в агрегат, забирает воздух из помещения или с улицы и продувает его через тепловые элементы, обеспечивая движение горячего воздуха внутрь помещения.

Стандартный водяной калорифер с вентилятором.

Конструктивно ряды горизонтальных тепловых элементов по торцам стянуты в секции прямоугольного или (реже) круглого сечения боковыми крышками в виде швеллеров. Собранная такими способом многоходовая конструкция является элементом наращивания мощности калорифера, который включает в себя несколько рядов таких секций.

Патрубки входа и выхода водяных многоходовых калориферов размещены с одной стороны для обеспечения слива воды самотеком при необходимости. Водяные приборы отопления могут оснащаться различными системами управления, защиты и сигнализации в зависимости от потребностей заказчика.

Критерии выбора калориферов

При выборе калорифера, помимо теплопроизводительности, производительности по объему воздуха и поверхности теплообмена, необходимо определиться с критериями, перечисленными ниже.

Водяной, электрический или паровой

Изначально вид калорифера определяет теплоноситель: горячая вода, пар или электроэнергия.

Водяной калорифер, подключенный к системе теплоснабжения, делает ее надежнее и экономичнее, чем электрический. Эти приборы наиболее широко используются в названых выше областях применения.

Паровые приборы КПСк во многом схожи с водяными калориферами. Главное отличие – в трубки нагревательных элементов подается водяной пар с температурой +190 °С. Их использование обосновано экономически там, где пар идет в технологии для производства и его избыток можно применить для обогрева помещений (ТЭЦ).

Там, где нет надежных источников горячей воды и пара вполне разумно применение электрических калориферов. Они просты в монтаже, легки в управлении и автоматизации, не боятся низких температур окружающего воздуха. Несмотря на большие эксплуатационные расходы на нагрев ТЭНов из-за дороговизны электроэнергии и стоимости самого оборудования, электрические калориферы востребованы как канальные нагреватели.

С вентилятором или без него

Основная задача калорифера с вентилятором – создание теплого воздушного потока для обогрева помещения. Прогонять воздух через пластины трубок – это функция вентилятора. В случае нештатной ситуации с отказом вентилятор, циркуляция воды через трубки должна быть прекращена.

При отсутствии вентилятора возможности калорифера ограничены, такие приборы сегодня неэффективны и лишь незначительно превосходят радиаторы. В сущности, они становится конвектором, создающим конвекционные потоки и тепловое излучение.

Форма и материал трубок

Основа нагревательного элемента калорифера – стальная трубка из которой собрана решетка секции. Существуют три варианта конструкции трубок:

• гладкотрубные – обычные трубки расположены рядом друг с другом, теплоотдача наиболее низкая из возможных;
• пластинчатые – на гладкие трубки напрессованы пластины для увеличения площади теплоотдачи.
• биметаллические – стальные или медные трубки с навитой, сложной по форме алюминиевой лентой. Теплоотдача в этом случае наиболее эффективна, медные трубки более теплопроводные.

Минимально необходимая мощность

Для определения минимальной мощности нагрева можно использовать довольно простой расчет, приведенный в сравнительном расчете между радиаторами и калориферами ранее. Но поскольку калориферы не только излучают тепловую энергию, но и прогоняют воздух вентилятором, есть более точный способ определения мощности с учетом табличных коэффициентов. Для автосалона с размерами 50х20х6 м:

1. Объем воздуха автосалона V = 50*20*6 = 6 000 м 3 (нужно нагреть за 1 час).
2. Наружная температура T_ул = -20⁰C.
3. Температура в салоне T_ком = +20⁰C.
4. Плотность воздуха, p = 1,293 кг/м 3 при средней температуре (-20⁰C +20⁰C)/2 = 0. Удельная теплоемкость воздуха, с =1009 Дж/(кг*K) при температуре снаружи -20⁰C — из таблицы.
5. Производительность по воздуху G = L*p = 6 000*1,293 =7 758 м 3 /час.
6. Минимальная мощность по формуле: Q (кВт) = G/3600*c*(T_ком – T_ул) = 7758/3600*1009*40 = 86,976 кВт.
7. С учетом запаса мощности в 15% минимально необходимая теплопроизводительность = 100,02 кВт.

Для относительно точных расчетов существует множество методов. Но для конкретных проектов лучше обращаться к теплотехникам или в специализированные компании.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Среди калориферов для промышленных цехов на рынке в основном отечественное оборудование: вполне качественное, адаптированное к воде и приемлемое по цене. На бытовом же уровне, для частного дома, проявляют себя европейские производители.

Классические КСк-3 и КСк-4

Водяные калориферы с тепловыми элементами из трубок с биметаллическим и алюминиевым оребрением спирально-накатным способом. Используется для подогрева воздуха водой с температурой до +190°С, подаваемой циркуляционными насосами под давлением до 1,2 Мпа (12 бар). Диапазон производительности по воздуху от 2000 до 2500 м 3 /час, по теплу для КСк-3 – от 37 до 556,4 кВт; для КСк-4 – от 43,4 до 648,1 кВт. Главным преимуществом является доступная в виду несложной конструкции, отечественного производства и простейшего внешнего вида цена.

Стоимость: от 9 000 руб.

Тепломаш серий TW и MW

Водяные калориферы Тепломаш КЭВ TW/MW с диапазоном мощностей по теплу от 3,1 до 31 кВт и производительностью по воздуху от 600 до 3000 м 3 /час для TW; для MW мощность по теплу от 11,7 до 120 кВт, по воздуху от 3000 до 7000 м 3 / час. Температура теплоносителя до +150°C, рабочая температура окружающего воздуха: от -10°C до +40°C. Серия TW выполнена в металлическом, а MW в пластиковом корпусе.

Стоимость: от 18 000 руб.

Ballu BHP-W3

Бытовые водяные тепловентиляторы с однорядным медно-алюминиевым теплообменником (W) для экономного обогрева с тремя режимами работы. Температура теплоносителя до +150°C, максимальная тепловая мощность – 24,55 кВт, нагрев воздуха до +23°C. Пластиковый корпус (навесной или настенный), привлекательный дизайн, низкий уровень шума. Разработка нидерландская, производство КНР. Это один из лучших вариантов как для бытовых нужд, так и для промышленного сектора, когда бюджет не ограничен.

Газовые калориферы

Газовые обогреватели “ПРОФТЕПЛО”

Газовые калориферы «Профтепло» являются экономичным и эффективным средством обогрева, как на открытом пространстве, так и в закрытых помещениях и при этом отличаются простотой конструкции и управления. За счет небольшого веса, они удобны при транспортировке. КПД этих калориферов близок к 100%.

Газовый калорифер КГ-10

Благодарим,Вас за обращение! В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Газовый калорифер КГ-18

Благодарим,Вас за обращение! В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Газовый калорифер КГ-38

Благодарим,Вас за обращение! В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Газовый калорифер КГ-57

Благодарим,Вас за обращение! В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Газовый калорифер КГ-81

Благодарим,Вас за обращение! В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Газовый калорифер КГ-18ПГ на природном газе

Благодарим,Вас за обращение! В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Газовый калорифер КГ-100ПГ на природном газе

Благодарим,Вас за обращение! В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Газовый калорифер КГ-30

Благодарим,Вас за обращение! В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Газовые калориферы «Профтепло» являются экономичным и эффективным средством обогрева, как на открытом пространстве, так и в закрытых помещениях (наличие вентиляции является обязательным). За счет небольшого веса, они удобны при транспортировке. КПД этих калориферов близок к 100%. Существует 2 вида газовых калориферов:

Калориферы, работающие от сжиженного газа (баллоны со смесью пропан-бутан)

Ассортимент представлен моделями, мощностью от 10 – 81 кВт.

На стройплощадках – при проведении ремонтно-строительных работ, при сушке штукатурки, шпаклевки и фасадов. Для размораживания траншей и подогреве бетона.

При обогреве помещений – складов, цехов, ангаров, автомастерских и производственных помещений, для поддержания в помещениях нужной температуры.

Сельское хозяйство – теплицы, зимние сады и оранжереи. Фермы и стойла для животных. Сушка сыпучих продуктов и кормов. Обогрев плодовых хранилищ.

В случае ЧП – как резервный источник тепла и для отогрева техники и механизмов в зимний период.

Калориферы, работающие от природного (магистрального) газа.

Предприятие «ТеплоТрейд» является единственным производителем данного вида газовых калориферов на территории Росси и стран СНГ. Ближайшие аналоги – продукция европейских производителей, имеющих цену в 2-3 раза выше.

Подключаясь напрямую к газовой магистрали, они не требуют подсоединения газовых баллонов и постоянной дозаправки, что делает эти модели самым экономичным средством обогрева среди промышленных обогревателей. Данные модели являются стационарными теплогенераторами и используются для отопления нежилых помещений при наличии подведенной газовой магистрали.

При обогреве помещений – складов, цехов, ангаров, автомастерских и производственных помещений, для поддержания в помещениях нужной температуры.

Сельское хозяйство – теплицы, зимние сады и оранжереи. Фермы и стойла для животных. Сушка сыпучих продуктов и кормов. Обогрев плодовых хранилищ.

Газовые конвекторы и калориферы

Газовые конвекторы – независимое отопительное оборудование, представляющее реальную альтернативу традиционным отопительным приборам. Они обеспечивают не только возможность поддерживать заданную температуру в пределах от 8 до 33°С в отапливаемом помещении, но и позволяют устанавливать различную температуру в разных комнатах.

Конвекторы работают по принципу сгорания природного газа в металлическом теплообменнике, который обеспечивает высокоэффективную передачу тепла помещению. Одновременно происходит вывод продуктов сгорания наружу и забор воздуха для горения. Это обеспечивает экологическую чистоту помещения и его эффективную вентиляцию.

По сравнению с традиционной системой отопления, где нужны котлы, радиаторы, разводки трубопроводов по помещению, фитинги, насосы и другие компоненты, при использовании конвекторов все это оборудование не требуется, так как отсутствует водяной контур. Именно эта особенность газовых конвекторов позволяет использовать их для эффективного отопления загородных домов, коттеджей, гаражей, теплиц и т.д. Газовоздушную смесь в этих приборах поджигают либо искра от электронного блока, либо фитилек запальной пилот-горелки, которая, в свою очередь, воспламеняется при нажатии кнопки встроенной “пьезозажигалки”. В последнем случае не требуется подвод электрической энергии.

Рис. 91. Газовоздушный калорифер АОГ-5: А – общий вид; Б – разрез (в мм); 1 – запальник; 2 – пульт управления; 3 – поддон для розжига горелки; 4 – импульсные линии; 5 – газовый клапан; 6 – дымоход

Примером такого оборудования может послужить газовоздушный калорифер АОГ-5, внешний вид и вариант установки которого показаны на рис. 91. Прибор предназначен для обогрева помещений площадью до 30 м2. Основные узлы прибора: корпус, камера сгорания с дымоотводящим патрубком и каналом для подвода воздуха, стеновой канал с решеткой, электромагнитный клапан с термопарой, пьезоэлектрическое запальное устройство. Панель управления газовым клапаном, кнопки включения электромагнитного клапана и запального устройства расположена на передней стенке. Аппарат не требует специального дымохода, так как снабжен стенным каналом, через который удаляются продукты сгорания и подается наружный воздух в топку. Калорифер оборудован автоматикой безопасности, отключающей подачу газа к основной и запальной горелкам при погасании пламени запальника. Технические характеристики калорифера АОГ-5 приведены в таблице 10.

Таблица 10. Технические характеристики калорифера АОГ-5

Рис. 92. Газовый камин “Амра”: 1 – инжекционная горелка; 2 – коллектор-теплообменник; 3 – электромагнитный клапан; 4 – подвод газа; 5 – дымоотводящий патрубок

Газовый камин “АМРА” представляет собой прибор радиально-конвективного типа (рис. 92). Горелка инфракрасного излучения ГИИВ-1 теплопроизводительностью 35 – 46 кВт установлена в штампованном из стального листа корпусе камина. Первичный воздух для горения поступает к горелке через отверстия в дне корпуса, а продукты сгорания отводятся в дымоход через теплообменник в патрубок в задней стенке камина. Через щелевые отверстия в стенках корпуса воздух из помещения поступает к стенкам теплообменника, нагревается и выходит в помещение. Камин снабжен автоматикой безопасности, обеспечивающей отключение газа при погашении пламени. Прибор работает на сжиженном газе, поступающем через регулятор давления из баллона вместимостью 27 л. Один баллон обеспечивает работу камина на нормальном режиме в течение 45 ч.

Чешская фирма KARMA поставляет на российский рынок прекрасно оформленные и снабженные многофункциональной автоматикой приборы серии “БЕТА” с электронно-искровым или пилот-горелочным поджигом основной горелки. Потребительские и эксплуатационные характеристики этого прибора могут удовлетворить любой, даже самый изысканный, вкус. Однако цена этого отопительного прибора отпугивает широкие массы потребителей. Так, нагреватели модели “БЕТА-Комфорт-Электроник” мощностью около 4 кВт стоят порядка 420 дол. США. Функционально практически равноценные, но намного дешевле воздухонагреватели фирм MORA (Чехия) и FASER (Польша). Различные модели этих приборов имеют мощность в диапазоне 2-5 кВт и очень похожи по техническим характеристикам, к которым относят:

• способность работать на баллонном и на природном газах в диапазоне давления 50 – 200 мм водяного столба;
• розжиг рабочей горелки от фитилька запальной пилот-горелки, зажигаемой от кнопки встроенной пьезозажигалки;
• обеспечение полной безопасности (прекращение подачи газа при погашении запальной горелки или при нарушении газовоздушного обмена с внешней средой);
• автоматическое поддержание температуры воздуха в отапливаемом помещении на заданном уровне (в пределах +10 – +30°С) путем плавного изменения мощности горелки или ее включения и выключения;
• быстрая реакция отопителя на возможные изменения температуры окружающей среды и оптимальный расход газа, что обеспечено малоинерционным стальным теплообменником;
• способность устойчиво работать при толщине стен от 5 до 60 см.

Сравнительные характеристики воздухонагревателей MORA (модель 6101) и FASER (модель JGK-F4.2), имеющих одинаковую мощность 4,2 кВт и способных отапливать помещение до 42 м2, при усредненных температурах 100 Вт/м2 и высоте потолка 2,5 – 3 м приведены в таблице 11.

Таблица 11. Сравнительные характеристики воздухонагревателей MORA и FASER