Установка водяных калориферов своими руками

Для улучшения микроклимата в жилых и производственных помещениях устанавливаются особые приборы, нагревающие или охлаждающие воздушные массы, поступающие с улицы. К этой группе относится и калорифер водяной, встраиваемый в каналы приточной вентиляции обслуживаемых объектов. Многим пользователям полезно узнать принцип работы и нюансы конструкции приборов этого класса, вопросы монтажа и подключения калорифера своими руками.

Виды и характеристики

Рассматриваемые устройства работают на обычной воде и на других видах энергоносителей. В соответствии с типом используемого источника энергии различают следующие виды калориферных агрегатов:

Воздухонагреватель водяной относится к распространенной разновидности приборов, отличающейся безопасностью, эффективностью действия и простотой обслуживания. Функцию теплоносителя в нем выполняет горячая вода, поступающая из местной сети ГВС или от котла. Калориферы водяные для приточной вентиляции – очень выгодный вариант, отличающийся минимальными затратами на содержание и эксплуатацию. Единственное проблемное место водяного калорифера – сложность монтажа, связанная с подводкой труб централизованного или местного отопления. Такая привязка не позволяет оперативно переносить прибор на новое место.

Калорифер воздушный паровой – полный аналог водяных моделей, отличающийся от них лишь видом используемого теплоносителя. Конструктивное отличие проявляется в большей толщине стенок у трубок из меди (2 мм против 1,5 мм у водяных образцов). Это объясняется значительным давлением в системе, вынуждающим усиливать структуру отводящих каналов.

Характерная особенность паровых агрегатов – быстрый нагрев воды до нужной температуры. Они востребованы на промышленных объектах; использовать их для частных нужд нецелесообразно.

Электрическая калориферная установка не нуждается в теплоносителе, поскольку источником энергии в ней служит сетевое напряжение 220 Вольт частотой 50 Герц. Простота подключения электрических агрегатов обеспечивает мобильность и удобство пользования. Их недостаток – значительное потребление электроэнергии, ограничивающее применение устройств. Они востребованы в ситуациях, когда необходим локальный обогрев при разовых работах (как аварийные или временные источники тепла).

К основным характеристикам калориферов для подогрева воздуха относят:

• температуру воды на входе и выходе устройства;
• скорость перемещения носителя по обогревающим каналам;
• температура воздуха на выходе агрегата;
• рабочее давление в системе.

При описании устройств также указываются максимальная рабочая температура жидкости, циркулирующей в патрубках, и срок службы изделия.

Принцип действия и особенности конструкции

Водяные калориферы устанавливаются на участках с хорошо отлаженной системой теплоснабжения. Высокая эффективность и простота проектного решения гарантируют быстрый нагрев воздуха до температур +70–100 °С. Такие приборы востребованы на следующих гражданских объектах:

• ангары и спортивные залы;
• торговые центры и супермаркеты;
• тепличные конструкции и складские помещения, а также крупные павильоны.

К этой же категории относится большинство помещений значительного объема, нуждающихся в дополнительном обогреве.

Понять принцип действия устройства проще всего, если представить обычный ТЭН. Калорифер точно так же нагревает окружающую среду, но вместо электрической спирали в нем используется набор металлических трубок с циркулирующим по ним горячим теплоносителем.

1. Нагретая вода от отопительной системы поступает в теплообменник, набранный из медных, стальных или биметаллических трубок.
2. Благодаря этому они нагревают воздушные потоки, проходящие через прибор.
3. Встроенный в систему вентилятор разгоняет нагретый воздух по окружающему пространству.

Особенности конструкции калориферов водяных канальных позволяют обходиться без разогрева носителя, который в готовом виде поступает из сети ГВС. За счет этого удается сэкономить значительные средства.

Типовая схема водяного калорифера – объединение теплообменника, встроенного вентилятора и простейшего конвектора. При правильно подобранной обвязке он подойдет для коттеджей с отлаженной системой вентилирования воздуха.

Рекомендации по монтажу

Освоить технику монтажа калориферов приточного типа совсем несложно. Потребуется внимательно изучить инструкцию по сборке, а затем строго следовать ее указаниям. Перед началом работ учитывается, что бытовые модели даже сравнительно малого веса навешиваются на основу, прочность которой проверяется заранее. Для этого подойдут крепкие бетонные или кирпичные стены; причем деревянные и гипсокартонные перегородки сразу же выбраковываются. Далее определяются с необходимостью использования термостата защиты от промерзания каналов приточной вентиляции. Если в этом месте возможно понижение температуры ниже нормы – установка термического стабилизатора считается обязательной.

Порядок проведения монтажных работ:

1. На выбранное место устанавливается металлическая рама в виде кронштейна с отверстиями для крепления корпуса (монтажная консоль).
2. Подвешивается корпус калорифера, к которому затем в указанной в инструкции последовательности подключаются трубы с комплектом запорной арматуры.
3. Сюда же монтируется смесительный узел, если его не успели установить до начала монтажных работ.

Монтируют калориферы на бетонные стены под декоративные панели

Врезаться в систему отопления допускается двумя способами. В первом случае применяются соединительные фитинги или муфты с прокладками, а при втором подходе используется сварка. Последний вариант более надежен, но его применение недопустимо при наличии гибких соединений.

Одно из слабых мест монтируемой конструкции – теплообменные патрубки, подвергающиеся постоянным деформациям. Повысить надежность системы в зоне их расположения поможет замена жестких стальных трубок гибкими шлангами. Такой прием приведет к снижению нагрузки на патрубки, которые в местах сочленения дополнительно уплотняются посредством герметичного состава.

Если корпус калорифера закреплен на неподвижной и прочной основе, допускается подключение посредством жестких труб. Если при эксплуатации предполагается перенос или смещение прибора с рабочего места, необходимо использовать гибкую подводку. На завершающей стадии монтажа прибор поверяется на работоспособность.

Непосредственно перед тестированием потребуется удалить отработанный воздух из отводных каналов, а также проверить состояние вентилей и направляющих жалюзи.

Основы эксплуатации водяных агрегатов

Чтобы калорифер для вентиляции служил долго и исправно выполнял свои функции, необходимо придерживаться следующих правил:

• следить за качественным составом воздуха в обслуживаемом помещении – с требованиями, предъявляемыми к этому показателю, можно ознакомиться в ГОСТ 12.1.005-88;
• монтаж системы проводить в строгом соответствии с прилагаемой инструкцией и с учетом рекомендаций производителя;
• не повышать температуру теплоносителя выше предельного значения (+ 190 °С);
• при эксплуатации не превышать допустимые нормы по давлению (порядка 1,2 МПа);
• после длительного охлаждения обслуживаемого помещения прогревать его постепенно (примерно на 30 °С в час);
• следить за тем, чтобы окружающая температура не опускалась ниже 0°С, что может привести к прорыву трубок теплообменника.

Если калорифер предполагается использовать в помещении с повышенным уровнем влажности, степень пыле- и влагозащищенности прибора не должен быть менее IP66.

Заниматься самостоятельным ремонтом прибора в случае его поломки не рекомендуется. Нужно обратиться в сервисный центр и доверить восстановление дорогостоящего аппарата профессионалам.

Перед покупкой желательно определиться с мощностью, потребляемой от сети.

Преимущества и недостатки использования калорифера водяного

Достоинства калориферов, подключаемых к централизованной системе ГВС:

• простота установки, сравнимая с теми же операциями для отопительных труб;
• высокая скорость нагрева помещений произвольного размера;
• эксплуатационная безопасность;
• возможность регулировки потока нагретого воздуха;
• выверенный и строгий дизайн.

Основное его преимущество в сравнении с другими моделями – отсутствие дополнительных финансовых вложений (помимо расходов при покупке нового агрегата).

Существенным недостатком водяных калориферов считается невозможность использования в бытовых условиях. В этом случае их заменяют электрическими устройствами, требующими строгого контроля потребления электроэнергии. Еще один минус приборов – недопустимость эксплуатации в неотапливаемых помещениях, где температура опускается ниже 0°С.

Схема обвязки калорифера в приточной вентиляции

Калорифер представляет собой канальный нагреватель, который устанавливается в приточно-вытяжной вентиляции. В зависимости от способа нагрева он может быть паровым, электрическим или водяным. Водяные приборы подключаются к системе отопления здания, поэтому большое значение имеет правильно сделанная обвязка калорифера. Это обеспечит в зимний период нагрев холодного воздуха и его равномерное распределение по всему зданию.

По сравнению с электрическим канальным нагревателем водяной прибор считается более экономичным, так как использует в 3 раза меньше электроэнергии, а его производительность выше. Достигается такой эффект за счет правильно выполненной обвязки водяного калорифера вентиляции при подключении к системе отопления. Температурный баланс устанавливается с помощью термостата. В конструкцию входят следующие элементы:

• комплект температурных водяных и воздушных датчиков;
• воздушные заслонки;
• клапан нагревателя;
• циркуляционный насос;
• температурный регулятор для защиты от замерзания;
• вентиляторы с датчиками управления;
• элементы пожарной сигнализации.

Существует несколько конструктивных разновидностей водяных калориферов. Иногда они выполняются из большого количества гладких труб, расположенных близко друг к другу. Такая конструкция отличается небольшой теплоотдачей.

Повышается теплоотдача в ребристых приборах, а наиболее эффективными считаются устройства с биметаллическими трубопроводами. В них патрубки и коллекторы выполнены из меди, а теплоотдающие пластины — из алюминия. Автоматическое управление осуществляется с помощью электрического щита для приточно-вытяжной вентиляции.

Воздух поступает в агрегат через решетки, которые защищают вентустановку от попадания насекомых, птиц и мелких предметов. За счет теплообмена от труб калорифер нагревается и в рекуператоре смешивается с новым поступающим потоком.

Вентилятор, обдувая прибор, подает нагретый воздух через диффузор в помещение. Звукопоглощающие элементы снижают шум от работающего агрегата.

После отключения установки клапаны перекрывают доступ холодного воздуха в систему вентиляции. Схема обвязки калорифера приточной установки выполняет следующие функции:

1. 1. Обеспечивает бесперебойную работу теплообменника и сигнализирует об аварийных ситуациях.
2. 2. Следит за показаниями температуры теплоносителя и выполняет его регулировку.
3. 3. Предотвращает обледенение калорифера и вентиляционных каналов.

Кроме того, основной задачей обвязки считается своевременное изменение температуры канального нагревателя. Существует два способа проведения этой процедуры: количественный и качественный.

Для функционирования канального нагревателя существует несколько схем обвязки теплообменника вентиляции. Они принципиально отличаются способом регулировки подачи количества теплоносителя. Если узел теплообменника вентиляции работает на перепаде количества подаваемого теплоносителя из системы отопления, то в качестве регулятора устанавливается двухходовой клапан.

Это устройство позволяет гасить излишки теплоносителя на входе в узел и ограничивает его проток через канальный нагреватель. Для предотвращения замерзания калорифера в обвязку устанавливается насос, который через байпас обеспечивает циркуляцию горячей воды по внутреннему контуру. Это классическая схема регулировки подачи теплоносителя в калорифер.

Чаще используется более эффективная схема обвязки калорифера с трехходовым клапаном. Она позволяет более качественно обеспечивать теплообменник горячей водой в зависимости от положения клапана. Последний выполняет функцию разделителя водяных потоков или смесительного элемента. При такой установке клапан работает по принципу количественной регулировки.

Такая обвязка применяется в автономных системах отопления, так как в централизованных схемах теплоснабжения возможны значительные перепады давления. Для осуществления постоянного расхода теплоносителя в схему обвязки калорифера приточной вентиляции устанавливается перемычка с обратным клапаном и вентилем.

Кроме того, насос оборудуется частотным преобразователем, так как расход теплоносителя неустойчив в системе отопления или источнике тепла. Чтобы затраты горячей воды в системе отопления оставались постоянными, перемычку и трехходовой клапан меняют местами.

На выбор схемы обвязки влияет непосредственно источник тепла. Автономные обогреватели нетребовательны к температуре теплоносителя в обратной линии, но перепад в магистрали должен быть постоянным. Это значит, что клапан узла вентиляции нежелательно делать закрытым или необходимо установить байпас для протока теплоносителя в обогреватель. Для этого подойдет схема с двухходовым клапаном и байпасом.

Через перемычку теплоноситель постоянно будет циркулировать, что предотвратит перегрев котла. При подключении калорифера к центральному отоплению возможна установка трехходового клапана без перемычки через пластинчатый теплообменник. Это обусловлено тем, что в теплосетях присутствуют пиковые значения температуры до 150 °C и давления до 16 атм. При закрытии клапана в сети отопления наблюдается переменный расход теплоносителя.

Насос с помощью частотного преобразователя будет подстраиваться под изменения количества горячей воды. Чаще всего для подключения калорифера к центральному отоплению в обвязку устанавливается двухходовой кран для регулировки теплоносителя в обратной линии. Автоматика обеспечивает проход через клапан обратки допустимой температуры.

Независимо от выбранной схемы узла в обвязку калорифера устанавливаются одинаковые элементы оборудования. Отличаются они только местом установки и количеством запорной арматуры. Выбор элементов обвязки выбирается на основании некоторых правил и рекомендаций:

1. 1. Арматура должна подходить по основным техническим параметрам. Она рассчитывается по максимальному значению давления и температуры.
2. 2. Нежелательно использовать собранные узлы, которые готовились под усредненные параметры изменения давления, температуры и т. д.
3. 3. Диаметр устанавливаемого оборудования должен соответствовать размеру трубопроводов в системе отопления, а не патрубкам калорифера.

В качестве запорной арматуры применяются стальные или латунные шаровые краны. Когда в системе отопления используются трубы диаметром более 50 мм, то устанавливаются фланцевые вентили. Применение арматуры необходимо при аварийных ситуациях и для проведения планового обслуживания или ремонта.

Для простоты установки желательно выбирать краны с накидными гайками. От возникновения перетока теплоносителя предохраняют обратные клапаны. Обычно они устанавливаются на обратной линии трубопроводов или на байпасе узла. К основным элементам обвязки относятся двухходовые или трехходовые клапаны.

С их помощью осуществляется регулировка производительности калорифера. Кроме того, они защищают теплоноситель в зимний период от замерзания. Когда температура воды в теплообменнике падает, клапан открывается полностью и увеличивает проток через него теплоносителя.

Манометры и термометры обеспечивают слежение за параметрами работы обвязки калорифера. Термометры монтируются на подающих и обратных линиях трубопроводов непосредственно перед канальным нагревателем. Манометры устанавливаются в насосную группу и способствуют визуальному наблюдению за давлением в системе.

Циркуляционный насос обеспечивает движение теплоносителя на регулируемом участке, помогая преодолевать гидравлическое сопротивление от давления теплосети. В качестве дополнительных элементов в обвязку устанавливаются фильтры, вентиля и клапаны для сброса теплоносителя.