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.

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

Q_т – тепловая мощность калорифера, Вт;
L – расход воздуха, м³/час
ρ_возд – плотность воздуха. Плотность сухого воздуха при 15 °C на уровне моря составляет 1,225 кг/м³;
с_возд – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/(кг∙К)=0,24 ккал/(кг∙°С);
t_вн – температура воздуха на выходе из калорифера, °C;
t_нар – 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);
Q_т – тепловая мощность калорифера, Вт;
с_в – удельная теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/(кг∙К)=1 ккал/(кг∙°C);
t_пр – температура теплоносителя (прямая линия), °C;
t_обр – 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.

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 отопления

Калорифер водяной — виды, устройство, обзор моделей от 6900 рублей

Калориферы водяные для приточной вентиляции

Все имеющиеся виды обогревательных устройств для вентиляции уступают или, в лучшем случае, приближаются по своим техническим характеристиками к водяным приборам.

Основная область использования калориферов — здания или помещения, в которых по разным причинам не имеется возможности установить радиаторы. Например, при больших объемах помещений радиаторы попросту не справятся, а воздушное отопление, напротив, будет наиболее эффективным. Наиболее рациональным расположением водяных калориферов является приточная вентиляционная линия, поскольку нагревать выводимый поток нецелесообразно.

Кроме отопления, активно применяется подогрев приточной струи, используемый для сохранения уже имеющегося тепла в помещении. Если производится транспортировка свежей струи по продолжительной линии воздуховодов, то на них без подогрева воздуха будет накапливаться конденсат, что создаст массу проблем эксплуатационного характера. Для решения всех этих вопросов применяются водяные воздухонагреватели.

Воздухонагреватель водяной: принцип работы и конструкция

Наиболее распространенным типом являются калориферы спирально-катанные (КСК). Они пришли на смену пластинчатым конструкциям, менее удачным в обслуживании и требующим периодического обслуживания в довольно трудоемкой форме.

Водяные калориферы с вентилятором

ООО «Асама Трейд» поставляет климатическое оборудование, изготовленное в соответствии с современными требованиями к энергоэффективности. Мы предлагаем водяные калориферы с вентилятором (водяные тепловые пушки), которые предназначены для поддержания необходимых температурных режимов в производственных, складских, сельскохозяйственных и административных помещениях, торговых залах, офисах и жилых зданиях. Особенность водяных калориферов с вентилятором состоит в том, что они могут быстро и равномерно обогреть большой объем воздуха, в том числе в зданиях с высокими потолками.

В состав каждого агрегата входят:

• теплообменник с увеличенной площадью поверхности, изготовленный из меди и алюминия;
• осевой вентилятор;
• электродвигатель;
• стальной с антикоррозионным покрытием или пластиковый корпус.

Прочная конструкция оборудуется внутренней изоляцией, предотвращающей образование конденсата. Вентилятор способствует оптимальному распределению воздушной массы. Приборы имеют низкий уровень шума. Возможно комплектование системой автоматики и смесительными узлами, в зависимости от потребностей Заказчика.

В ассортименте представлены водяные калориферы с вентиляторами лучших производителей. Предлагаемые модели выполняются в нескольких типоразмерах. При монтаже их подвешивают на потолок, размещают на стенах, а также значимый ряд моделей можно расположить под углом в 30 и 45 градусов в различных плоскостях. Существуют модели, обеспечивающие приток свежего воздуха.

Мы располагаем дополнительным оборудованием для наиболее полного использования возможностей водяных калориферов с вентилятором в системах обогрева и предоставляем скидки оптовым покупателям.

Если у Вас появились вопросы или Вы уже определились с типом и мощностью калорифера для приобретения — пожалуйста звоните в наш коммерческий отдел: +7 (495) 933-10-57 или оставьте заявку на обратный звонок.

Как работают водяные калориферы?

Принципы работы водяных калориферов и их установка

Калориферы, как приборы для отопления помещений, подразделяться по типам: бывают водяные, паровые и электрические калориферы. В этой статье мы рассмотрим принципы работы калориферов водяного типа действия. Калорифер покрыт металлическим корпусом с ребренной поверхностью. Водяные калориферы работают на воде, которая нагреваясь одновременно нагревает также проходящий по калориферу воздух. Такие приборы довольно компактны и не требуют сложной установки, а также достаточной площади. Калориферы, работающие на воде, имеют довольно высокий уровень производительности, благодаря широкому диапазону температур — от 70 до 100 градусов. И если вам необходимо теплое постельное белье купить в Москве для комфортного и спокойного сна, то вам подойдет также и водяной калорифер, который поддержит нужную температуру в спальне без больших затрат на электроэнергию.

Самая максимальная температура воды калорифера не должна заходить за отметку 180°C. Соблюдая это правило, вы сможете намного увеличить срок службы прибора, а также обеспечить его продуктивную и бесперебойную работу. При использовании калорифера необходимо соблюдать правила эксплуатации, а также надлежащим образом следить за всеми функциями и работой нагревателя. В противном случае, водяной калорифер может испортиться без дальнейшей возможности починки.

Нагретая вода из системы центрального отопления проходит по теплообменнику, который обдувается мощным вентилятором. Последний равномерно распределяет нагретый воздух по помещению. Водяной калорифер, несмотря на использование горячей воды, считается прибором воздушного отопления. Корпус калорифера позволяет его установку и в вертикальном, и в горизонтальном положении.

Регулируется интенсивность обогрева с помощью двух- или трехходовых кранов, которые устанавливаются на подводящей магистрали. Калориферы, которые крепятся на стену, отличаются разнообразием модельного ряда и имеют наиболее частое применение, по сравнению с потолочными моделями. Они могут использоваться как в единичном исполнении, так и в комплексе с несколькими агрегатами, которые составляют надежную систему отопления.

Этот вид воздушного отопления рекомендуется использовать в умеренном, даже прохладном климате. Конечно, он будет работать также и в теплом помещении, но это не считается целесообразным. Необходимо, по мере возможности, придерживаться стандартных параметров режима работы водяного калорифера; они не должны быть ниже или превышать допустимый порог температур.

Преимущества водяных калориферов

• Прибор монтируется как на стену, так и к потолку.
• Водяной калорифер можно в любом помещении подключить к системе центрального отопления.
• Корпус сделан из нержавеющей стали, а эмаль разных расцветок подойдет практически к любому интерьеру.
• В жаркое время года водяной калорифер из отопительного прибора превращается в бесшумный вентилятор.
• Он безопасен при использовании, благодаря отсутствию перенапряжения.
• Современные калориферы водяные подвергаются многочисленным модернизациям, например, в некоторых моделях используется специальная насадка в качестве тепловой завесы.

Преимущества воздушного отопления:

• заданная температура достигается моментально
• монтаж не требует больших затраты
• небольшой расход средств при эксплуатации
• высокая теплопроизводительность
• малый вес конструкции
• стойкость к коррозии
• возможность крепления шпильками

У каждой модели тепловая мощность зависит, конечно же, от температуры воды, выходящей из системы центрального отопления: чем выше температура, тем больше тепловая мощность. Данные тепловые пушки применяются также для отопления больших помещений, но отличаются своими энергосберегающими свойствами. Их устанавливают для обогрева в таких точках, как павильоны и автосалоны, спортивные залы, торгово-развлекательные центры, магазины и супермаркеты; автосервисы, теплицы, склады, ангары.

Водяной калорифер для отопления и вентиляции

На сегодняшний день существует несколько видов калориферов, и одним из них является канальный водяной калорифер для приточной системы вентиляции. В сравнении с их электрическими собратьями, тепловые водяные калориферы требуют существенно меньших расходов электроэнергии. Однако если вы намерены выполнять их расчет и установку своими руками, то должны знать, что сделать это будет несколько сложнее, нежели в случае с электрическими приборами.

Особенности эксплуатации

Расчет и установка водяного калорифера в большинстве случаев производится в крупных помещениях. Это могут быть промышленные предприятия, большие магазины, складские помещения и так далее. С помощью такого устройства вы сможете хорошо экономить на электричестве, ведь для его работы требуется минимум электрической энергии – оно подключается к магистралям отопления (или паровым магистралям), и нагрев поступающего в помещение воздуха осуществляет за счет теплой воды.

Еще одним преимуществом, которым обладают водяные калориферы с вентилятором, являются их компактные размеры. При расчете и монтаже своими руками не понадобиться много пространства для размещения.

Это очень производительное оборудование – ему по силам создавать очень сильные перепады температур. Что же касается внешнего вида, то калориферы данной разновидности представляют собой корпус с ребренной поверхностью.

Если вы хотите чтобы срок службы водяного калорифера оказался длительным, и вам не пришлось тратить деньги на проведение ремонтных мероприятий, то необходимо следить за его правильной работой (чтобы вентилятор и другие части беспроблемно функционировали). Для данного теплового оборудования также нельзя использовать воду из магистралей отопления, температура которой превышает 180 градусов.

Кроме этого должны учитываться и государственные стандарты, устанавливающие степень допустимой загрязненности воздушных масс пылью и химически агрессивными элементами. Канальный водяной калорифер, при несоблюдении этих стандартов, обречен на скоропостижную поломку и быстрый выход из строя. Именно поэтому за всем этим нужно следить, иначе не миновать определенных технических проблем.

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.

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.

Заключение

Сегодня рынок предлагает огромное количество модификаций данного оборудования. Производятся самые разнообразные водяные калориферы, поэтому всегда можно подобрать изделие, которое будет соответствовать всем предъявленным требованиям. В частности, успешно реализуются даже устройства, которые с помощью специальной насадки становятся тепловой завесой.