Отопление помещений водяным калорифером с вентилятором

В холодное время важно не только обогреть помещение, но и сделать это как можно быстрее. Обычные радиаторы при всей своей надёжности и эффективности действуют довольно медленно. Ускорить процесс нагрева воздуха помогает водяной калорифер с вентилятором, концентрирующий и разгоняющий тепло.

Так называется техническое устройство, предназначающееся для нагревания воздуха. Часто его применяют для отопления производственных зданий. В зависимости от используемого теплоносителя выделяют три вида калориферов.

Нагрев обеспечивается за счёт раскалённых спиралей или пластин из тугоплавких металлов, при этом происходит смена электрического сопротивления, требующая достаточно много электричества. Степень нагревания пластин прямо пропорциональна силе тока, протекающего через них. Электрокалориферы просты в установке, эффективны, не требуют обязательной теплоизоляции кабеля, для большего удобства использования оснащаются термодатчиками регулирования температуры.

Среди недостатков следует отметить высокую стоимость и большие энергетические затраты в процессе эксплуатации даже в небольших помещениях. В случае долгой работы есть риск перегрева и поломки устройства. Для решения этой проблемы некоторые модели комплектуются системой защиты.

В качестве теплоносителя используется сухой пар, который подаётся сверху и расходится по вертикальным трубкам, отдающим тепло в атмосферу. Процесс отопления даже больших помещений занимает минимум времени. Образовавшийся конденсат выводится через конденсатоотводчик. В сильные холода дополнительно применяется дренаж, предотвращающий замерзание воды.

Поступающий в калорифер пар должен иметь постоянное давление определённой величины, не зависящей от температуры приточных воздушных потоков.

Внутри таких калориферов циркулирует вода, которая отдаёт тепловую энергию воздуху. По своим характеристикам она не уступает другим видам теплоносителей, но обходится гораздо дешевле. Благодаря невысокой цене, совместимости с центральной системой отопления и большому ассортименту водяные воздухонагреватели с вентилятором успешно применяются в быту. Однако зимой вода в них может замерзать, что приведёт к нарушению корпуса. Для предотвращения проблем следует предусмотреть специальную защиту.

Разные модели обогревателей используются в жилых домах, магазинах, офисах, складах, аэропортах и т. д. Вентилятор позволяет эффективно разгонять не только горячий, но и холодный воздух, что очень удобно летом.

Основная функция водяных калориферов заключается в нагревании большого объёма воздуха. Дополнительно они осуществляют подогрев приточной струи, позволяющий сохранить уже имеющееся тепло. Происходит это благодаря особой конструкции прибора, включающей:

• Нагреватель. Выполнен в виде трубки из стали диаметром 16 мм. На ней располагаются алюминиевые рёбра, которые образуют теплоотдающую поверхность. Большие размеры этой поверхности позволяют избежать теплопотерь даже при интенсивном обдуве. Наружный диаметр нагревателя вместе с оребрением — меньше 4 см, поэтому риск его засорения пылью, грязью или другими предметами, снижающими отдачу тепла, минимален.
• Трубки. Располагаются в несколько рядов для обеспечения максимальной теплоотдачи. Через них нагретые воздушные потоки попадают в воздух.
• Вентилятор. Обеспечивает равномерное перемещение воздушных масс. Может быть осевым или радиальным.
• Жалюзи. Устанавливаются в передней части калорифера. Отклоняют воздух, способствуя прохождению нагретых потоков в определённую точку.
• Электрический двигатель. Нужен для работы вентилятора. При мощности обогрева, достигающей 115 кВт, мощность двигателя составляет всего 0,1−0,5 кВт.
• Корпус. Изготавливается из стали с антикоррозийным покрытием либо пластмассы. Имеет несколько крепёжных отверстий, позволяющих закрепить прибор на стене или потолке.

Для регулирования температуры нагрева воздуха в помещении на подводящей магистрали, к которой подключён водяной калорифер с вентилятором, устанавливаются двухходовые или трёхходовые краны. В процессе работы устройство нагревает воздух до 70−100 градусов. Происходит это по следующей схеме:

1. 1. Из центральной системы вода поступает в теплообменник.
2. 2. Потоки воздуха нагреваются, проходя через горячие трубки.
3. 3. С помощью вентилятора нагретый воздух выходит в атмосферу, а остывший — обратно в калорифер.

Тепловую мощность нагревательного прибора водяного типа можно менять с помощью смесителя с двух- или трёхходовым клапаном. Уменьшение температуры воды происходит за счёт смешения горячей жидкости, поступающей в калорифер, и холодной, выходящей из теплообменника. Благодаря такой системе удаётся существенно снизить расходы на отопление больших помещений.

При монтаже калорифера учитываются его технические характеристики и схема воздухообмена в помещении. Среди нескольких вариантов установки самым популярным считается тот, который обеспечивает смешивание рециркуляционного воздуха с приточными потоками.

Если в помещении хорошо работает естественный воздухообмен, прибор можно монтировать в отопительную систему непосредственно в месте воздухозабора, располагающегося в подвалах зданий. При наличии приточной вентиляции оборудование разрешается устанавливать в любом удобном месте. Для создания обвязки узлов в таком случае потребуется:

• калорифер;
• насос;
• шаровой кран;
• термоманометр;
• заглушка;
• кран Маевского;
• разъёмное соединение (в виде накидной гайки);
• клапан (трёхходовый или двухходовый).

Сегодня в продаже имеются готовые модели узлов обвязки в различных исполнениях. В некоторых из них, помимо основного набора деталей, присутствуют балансировочные и обратные клапаны, а также очистительные фильтры, предотвращающие засорение и быструю поломку оборудования.

Промышленные калориферы водяного отопления с вентилятором имеют очень большие размеры, поэтому их установкой и подключением занимаются квалифицированные специалисты, применяющие соответствующее оборудование. Приборы, предназначенные для бытовой эксплуатации, значительно меньше и легче, поэтому с их установкой можно справиться самостоятельно. Нужно лишь заранее проверить прочность потолка или стены, на которой будет крепиться калорифер. Наибольшей прочностью характеризуются бетонные и кирпичные перекрытия, средней — деревянные, минимальной — конструкции из гипсокартона.

После выбора оптимального места можно переходить к установке. Сначала требуется закрепить кронштейн с отверстиями, за счёт которого будет держаться корпус прибора. Затем повесить обогреватель и подключить трубы и смесительный узел (его частичный монтаж можно провести перед установкой калорифера).

Врезка в отопительную систему осуществляется посредством сварки металлических труб либо с помощью соединительных фитингов. Во избежание изменения положения аппарата необходимо исключить нагрузку на патрубки, а жёсткие детали заменить на гибкие. В целях изоляции системы и недопущения протечек соединения рекомендуется обработать герметиком.

Отопление больших помещений может быть организовано с помощью одного или нескольких водяных калориферов. Чтобы их работа была эффективной и безопасной, предварительно проводится расчёт мощности приборов. Для этого используются следующие показатели:

• Количество приточного воздуха, подлежащего нагреванию за один час. Может измеряться в м³ или в кг.
• Температура наружного воздуха для конкретного региона.
• Конечная температура.
• Температурный график воды.

Вычисления делаются в несколько этапов. В первую очередь — по формуле Аф = Lρ / 3600 (ϑρ) определяется фронтальная площадь нагрева. В этой формуле:

• l — объём приточного воздуха;
• ρ — плотность наружного воздуха;
• ϑρ — массовая скорость воздушных потоков в расчётном сечении.

На основании полученных значений выясняются предварительные габариты калорифера и сравниваются с ближайшим большим типовым размером. Если получаются слишком высокие значения, подбирается несколько параллельных теплообменников, суммарно обеспечивающих требующуюся мощность.

Чтобы узнать, какая мощность требуется для обогрева определённого объёма воздушных масс, нужно вычислить общий расход подогреваемого воздуха в течение часа, умножив плотность на объём приточных потоков. Плотность рассчитывается путём сложения температуры на входе и выходе из аппарата и деления полученной суммы на два. Для удобства использования этот показатель заносится в специальные таблицы.

На конечном этапе расчётов определяется расход тепла. Для этого используется выражение Q = G х c х (t кон. — t нач.). Буквой G в нём обозначается массовый расход воздуха, буквой c — удельная теплоёмкость воздуха.

На примере расчёты будут следующими. Оборудование, производительность которого равна 10 000 мᶾ/час, должно нагревать воздух от -30 до +20 градусов. Температура воды на входе и выходе из калорифера равняется 95 и 50 градусов соответственно. С помощью математических действий определяется, что массовый расход воздушных потоков составляет 13180 кг/ч.

Все имеющиеся параметры подставляются в формулу, плотность и удельная теплоёмкость берутся из таблицы. Получается, что для отопления требуется мощность 185 435 Вт. При выборе подходящего калорифера это значение нужно увеличить на 10−15% (не более) с целью обеспечения запаса мощности.

Применение калориферов водяного типа для отопления обусловлено рядом преимуществ. Основным из них считается энергоэффективность. Затрачивая минимум электричества (только на работу вентилятора), они показывают довольно высокий коэффициент отдачи тепла.

Обогреватели на воде создают сильные температурные перепады порядка 70−100 градусов. Благодаря этому необходимый температурный режим в помещении любого объёма обеспечивается очень быстро.

На покупку и установку приборов не нужно тратить больших средств. Эксплуатация и обслуживание также обходятся дёшево. Устройства универсальны, крепятся на потолке или стенах. Кроме централизованного отопления, для их работы не требуется других систем.

Главный недостаток таких обогревателей заключается в их больших размерах. Установить громоздкие конструкции в обычной квартире невозможно. Найти более компактные и лёгкие модели для эксплуатации в быту непросто.

Водяной тепловентилятор: принцип работы и рекомендации по установке

Главный недостаток централизованной системы отопления — медленное прогревание помещения. Особенно ощутимо это в крупных промышленных цехах и других объектах производства. Для увеличения теплоотдачи часто устанавливается водяной тепловентилятор. Его можно монтировать непосредственно в систему и тем самым повысить ее эффективность. Некоторые владельцы частных домов также используют приспособление, отличающееся простотой эксплуатации.

Конструкция такого обогревателя включает корпус, внутри которого находится вентилятор и теплообменник. Управление осуществляется посредством специального блока. При включении устройства лопасти создают воздушный поток, который распространяется по всему помещению. Благодаря этому возможно добиться хорошего обогрева за короткий промежуток времени.

Особенностью отопительного прибора считается то, что при низком энергопотреблении он эффективно справляется с поставленной задачей. В качестве теплоносителя используется горячая вода, поэтому количество потребляемой энергии еще немного снижается.

На промышленных предприятиях довольно сложно поддерживать комфортную температуру только за счет радиаторов. Они эффективны, но обычно оказываются менее полезны в подобных условиях. Установка калориферов и других обогревателей стоит дорого. Высока стоимость не только оборудования, но и его последующего обслуживания, а также оплата электроэнергии. Как правило, такие модели очень энергозатратные. Целесообразно устанавливать тепловентиляторы с водяным источником тепла в следующих помещениях:

• крупные торговые залы;
• теплицы или оранжереи, которые работают в холодное время года;
• производственные цеха и склады с большим количеством продукции;
• крупные автомойки, а также станции технического обслуживания;
• гаражи с большой площадью, ангары;
• большие спортивные залы.

Несмотря на то что прибор предназначен для промышленного применения, некоторые владельцы дач или крупных частных домов используют его для отопления помещения. Это объясняется простотой конструкции и возможностью самостоятельного изготовления в домашних условиях.

Промышленные водяные тепловентиляторы могут быть разных размеров, а также иметь различную мощность нагревательного элемента и вентилятора. Выбор подходящей модели напрямую зависит от ее назначения и предполагаемого режима эксплуатации.

Мощность каждой модели может быть от 2 до 90 кВт, что позволяет подобрать подходящую для каждого конкретного случая. Именно поэтому наиболее маленькие приборы люди приспособили для домашнего применения. В зависимости от конструкции корпуса существует два типа обогревателей:

1. 1. Напольные чаще всего используются на промышленных предприятиях, поскольку большие размеры и вес не позволяют монтировать их на стену. Существуют специальные модели, которые можно одновременно подсоединить к холодному и горячему источнику в централизованной системе. Благодаря этому в теплое время улучшается проветривание помещения и снижается температура. Стоимость такого приспособления несколько выше, но это компенсируется эффективностью и неоспоримой пользой. После подключения тепловентилятор можно перемещать на некоторое расстояние при возникновении такой необходимости.
2. 2. Настенные модели считаются универсальными. Могут подключаться на производстве, а также в частном доме при условии соблюдения всех правил. Имеют специальную консоль для монтажа, которая не только позволяет надёжно закрепить приспособление, но и направить струю теплого воздуха в нужном направлении. Такие приспособления нельзя одновременно подключить к холодному и горячему источнику. Еще одним недостатком является отсутствие возможности после монтажа перемещать прибор.

При необходимости напольные приборы помогают не только согреть помещение, но и обеспечить быструю и эффективную сушку вещей или других предметов.

Водяные тепловые вентиляторы имеют массу преимуществ перед другими видами обогревателей. Главным достоинством считается экономичность, поскольку такие приспособления стоят недорого, потребляют мало энергии и при необходимости замены деталей ремонт можно осуществить своими руками.

Чаще всего из строя выходит вентилятор, поэтому замена проста. Тепло, которое распространяет прибор не поднимается, а направляется в средний воздушный слой помещения, нагревая именно необходимые участки. Если нужно согреть нижнюю или верхнюю часть, можно направить поток в нужном направлении. Тепло подается беспрерывно, поэтому нет значительного колебания температуры.

Очень полезен водяной обогреватель с вентилятором на автомойке, где также осуществляется мытье ковров, паласов. При правильном размещении он может обеспечить быструю и эффективную сушку. Многие владельцы применяют прибор для высушивания автомобильных сидений после тщательной влажной очистки салона.

Еще одним преимуществом приспособления считается возможность при необходимости регулировать интенсивность и мощность обогрева. При чрезмерном повышении температуры рекомендовано включить слабый режим, который будет поддерживать оптимальный микроклимат в помещении.

Существенным достоинством обогревателя является относительная безопасность при эксплуатации. Даже при прикосновении к нему риск ожога почти отсутствует. Защитный корпус исключает возможность контакта человека с лопастями вентилятора. Он также очень редко становится причиной пожара, что считается важным критерием при установке на промышленном производстве.

Важным преимуществом является возможность установки в любой точке помещения при условии достаточного количества свободного пространства. Главное, чтобы прибор находился не слишком далеко от централизованной системы отопления. При желании можно монтировать с расчётом дальнейшего перемещения в случае появления такой необходимости.

Несмотря на множество преимуществ, приспособление имеет некоторые недостатки. Первым и наиболее важным считается невозможность установки в квартире с целью повышения эффективности отопления и экономии электроэнергии. Даже миниатюрные модели не подходят для многоквартирных домов.

Минимальный набор функций также считается недостатком, так как на производстве необходимо постоянно контролировать прибор с целью предотвращения поломок или возникновения аварийной ситуации. Для большой площади одного прибора, даже самого эффективного и мощного, будет недостаточно. Поэтому владельцу придется установить несколько.

Крупные и мощные модели запрещается монтировать в непосредственной близости от стен. Это связано с невозможностью нормального забора воздуха задней панели при таком размещении. Если говорить о настенных приборах, то для них предусмотрены специальные приспособления, которые помогут сохранять достаточное расстояние для беспрепятственного забора холодного воздуха. В противном случае при постоянном перегреве устройство быстро выйдет из строя.

Установка настенной модели тепловентилятора подразумевает предварительный выбор подходящего по всем параметрам места. Там не должно быть слишком влажно, исключается постоянное попадание воды сверху на конструкцию. Первым этапом будет прикладывание консоли к месту установки и отметка точек. Они необходимы для сверления отверстий под саморезы. Следующий шаг — установка саморезов в подготовленные отверстия.

Далее, необходимо закрепить на стене консоль. На патрубки приспособления устанавливаются специальные рукава для подключения к централизованной системе отопления. После этого следует установить тепловентилятор и закрепить его болтами, которые прилагаются к конструкции. Последний этап — присоединение рукавов из металла к трубам отопительной системы. После проверки исправности прибора разрешается начать его настройку, выставить необходимый режим в соответствии с мощностью. Как правило, работа выполняется профессионалами, поскольку требует предельной осторожности и точности.

Если в процессе эксплуатации возникают проблемы, рекомендуется обращаться к специалисту. Частой поломкой является выход из строя вентилятора или течь, которая становится следствием неправильного использования или постоянной работы приспособления на максимальной мощности. Устранить проблему необходимо в короткий срок.

Сегодня на рынке отопительных приборов водяные тепловентиляторы пользуются популярностью, поскольку многие оценили их преимущества. Различные компании, специализирующиеся на производстве промышленной и бытовой техники, выпускают модели разной мощности, внешнего вида и характеристик. Наиболее востребованными считаются следующие:

1. 1. Ballu относится к недорогим и надежным устройствам, выпускается китайской компанией. Подключается без проблем к централизованной системе отопления и позволяет обогреть площадь до 300 квадратных метров. Мощность приспособления составляет 45 кВт. Имеет теплообменник из алюминия и меди, что обеспечивает хорошую теплоотдачу, а также трехскоростной электродвигатель, позволяющий бесперебойно функционировать на протяжении длительного времени. Поток воздуха при работе на максимальной мощности распространяется почти на 25 метров. Вес прибора — 22 кг.
2. 2. Российская компания Тепломаш выпускает несколько разновидностей водяных тепловентиляторов с разной мощностью, энергопотреблением. Одной из популярных моделей является КЭВ-34ТЗ. Прибор имеет почти бесшумный двигатель, мощный вентилятор, качественный и прочный корпус из оцинкованной стали. Преимуществом тепловентилятора считается встроенный термостат, который защищает от перегрева, а также защитная решетка на задней стенке. Передняя сторона оснащена специальными жалюзи, которые можно регулировать при необходимости.

Существуют и другие модели отопительных приборов, но эти считаются наиболее востребованными, что объясняется эффективностью и высоким качеством.

Водяные тепловентиляторы для дома обычно изготавливаются своими руками. Для этого необходимо подготовить следующие материалы: металлический оцинкованный лист толщиной не более 1 мм, трубу из меди для теплообменника, пружины в количестве 4 штук, два крана с муфтами, вентилятор подходящего размера. Схема изготовления предполагает последовательное выполнение нескольких этапов:

1. 1. Использование болгарки с целью вырезания импровизированной рамки из оцинкованного листа и разметка точек сгиба.
2. 2. Соединение рамки специальными болтиками с предварительной отбортовкой в 1−2 см.
3. 3. Оставшаяся часть листа используется для изготовления передней панели, в которой необходимо предварительно сделать достаточное количество отверстий для выхода теплого воздуха.
4. 4. Крепление панели на рамку.
5. 5. Далее присоединяется медная труба, выполняющая роль теплообменника.
6. 6. На теплообменнике нарезается резьба для присоединения к муфтам.
7. 7. В верхней точке теплообменника впаивается кран.
8. 8. После этого медная труба монтируется в готовый корпус изделия.
9. 9. Далее монтируется вентилятор.
10. 10. Теперь разрешается монтировать прибор на стену, расстояние не менее 10 см.
11. 11. Присоединение кранов к трубам отопительной системы и муфт к вентилятору.

Водяной тепловентилятор — эффективный отопительный прибор, помогающий улучшить микроклимат на производстве или частном доме. Прост в эксплуатации и обслуживании, экономичен и безопасен.