Основные принципы и схемы как обвязать калорифер

Краткий обзор современных моделей

Чтобы составить впечатление о марках и моделях водяных калориферов, рассмотрим несколько устройств разных производителей.

Калориферы КСК-3, выпускаемые на предприятии ЗАО Т.С.Т.

Технические характеристики:

• температура теплоносителя на входе (выходе) — +150°С (+70°С);
• температура воздуха на входе – от -20°С;
• рабочее давление – 1,2МПа;
• максимальная температура — +190°С;
• срок эксплуатации – 11 лет;
• рабочий ресурс – 13 200 ч.

Внешние части изготовлены из углеродистой стали, нагревательные элементы – из алюминия.

Водяной тепловентилятор Volcano mini – компактный прибор польского бренда Volcano, отличается практичностью и эргономичным дизайном. Регулировка направления воздушного потока производится с помощью управляемых жалюзи.

Технические характеристики:

• мощность в границах 3-20 кВт;
• максимальная производительность 2000 м?/ч;
• тип теплообменника – двухрядный;
• класс защиты – IP 44;
• максимальная температура теплоносителя 120°С;
• максимальное рабочее давление 1,6 МПа;
• внутренний объем теплообменника 1,12 л;
• направляющие жалюзи.

Калорифер Galletti AREO итальянского производства. Модели оснащены вентилятором, медно-алюминиевым теплообменником и дренажным лотком.

Технические характеристики:

• мощность в режиме обогрева – от 8 кВт до 130 кВт;
• мощность в режиме охлаждения – от 3 кВт до 40 кВт;
• температура воды – + 7°C +95°C;
• температура воздуха – 10°C + 40°C;
• рабочее давления – 10 бар;
• количество скоростей вентилятора – 2/3;
• класс электрической безопасности IP 55;
• защита электродвигателя.

Кроме приборов перечисленных марок на рынке калориферов и водяных воздухонагревателей можно встретить модели следующих брендов: Тепломаш, 2VV, Fraccaro, Yahtec, Tecnoclima, Kroll, Pakole, Инновент, Remko, Zilon.

Разновидности калориферов

КПД и скорость нагрева воздуха от парового калорифера выше, чем электрических и водяных

Канальные нагреватели классифицируются по типу теплоносителя. Выделяют следующие виды:

• Электрические. В качестве нагревательного элемента используется металлический ТЭН, который работает от электросети. Устройство отличается простотой установки и монтажа. Мощность рассчитана на обслуживание помещения площадью до 100 кв.м.
• Водяные. Это приборы, в которых по трубам циркулирует вода. Используется в вентиляционных системах в общественных и промышленных помещениях. Необходим монтаж узла обвязки водяного калорифера.
• Паровые. Калорифер, работающий от пара, имеет высокий КПД, большую скорость нагрева. Пар разогревается до определенной расчетной температуры. Подходит для установки в промышленных зданиях с источником водяного пара. Обвязка парового калорифера приточной вентиляции сложная, поэтому выполняется только специалистами.

Выбор оптимальной системы зависит от типа помещения, его назначения и возможностей.

Схемы и типы исполнений смесительных узлов UTK

Смесительный узел построен по трехходовой схеме регулирования

Шаровые краны 1 служат для отключения узла от тепловой сети.

На подающей линии узла имеется фильтр 2 для горячей воды. По мере загрязнения необходимо очищать фильтрующий элемент фильтра.

На подающей линии узла установлен трехходовой регулирующий клапан с сервоприводом 3 пропорционального регулирования. Вход В клапана соединен байпасом с обратной линией узла.
На байпасе установлен обратный клапан 5 для предотвращения перетекания теплоносителя из подающей линии в обратную минуя воздухонагреватель.
На подающей линии узла установлен циркуляционный насос 4 для обеспечения циркуляции теплоносителя по «малому» контуру.

Автоматизированный подогрев воздуха в приточной вентиляции

Варианты устройства круглых и прямоугольных вентшахт — система автоматизированы

• Работа оборудования контролируется с помощью пульта управления (ПУ). Пользователь предварительно задает режим регулирования потока приточного воздуха и температуры.
• С помощью таймера система вентиляции с подогревом самостоятельно включается и отключается.
• Оборудование, которое обеспечивает подогрев, может быть подключено к вытяжному вентилятору.
• Калориферы снабжают термостатом, который предупреждает возникновение пожара.
• В системе вентиляции для контроля за перепадами давления устанавливается манометр.
• На приточной вентиляционной трубе устанавливается отсечный клапан, он предназначен для блокирования поступления приточных ветровых масс.

(голосов пока нет)

Особенности монтажа и подключения

Работы по сборке и подключению должны проводить профессиональные работники специализированной компании. Перед началом работ по установке оборудования необходимо проконтролировать состояние всех элементов и составляющих смесительного узла, целостность изоляции электропроводов привода и циркуляционного насоса.

Требования к установке электрооборудования

• Включение насоса в электросеть должно происходить с применением трёхжильного кабеля.
• На кожухе насоса необходимо установить коммутационную коробку, куда завести фазу, ноль и заземление. Доступ к клеммам должен осуществляться путём откручивания винтового элемента в середине защитной крышки коробки.
• Вывод электрокабеля из коммутационной коробки необходимо производить через изоляционное кольцо.
• Запрещается подавать ток на электрический кабель до окончания монтажных работ.
• Работы по обслуживанию должны проводиться только при отключенном смесительном узле.

Чтобы предотвратить нештатные ситуации в ходе эксплуатации смесительных гидроблоков вентиляционных систем, необходимо точно рассчитать и подобрать соответствующие требованиям типоразмеры клапанов, дополнительных элементов, мощности насоса и т.п.

Регулировка процесса нагрева

Существует 2 вида регулировки нагрева:

• количественный – корректировка температуры происходит за счёт изменения потребления теплоресурса;
• качественный – в этом варианте используется изменение параметров носителя тепла при неизменном потреблении теплоресурса.

Запас тепловой мощности калорифера

9. Определяем запас тепловой производительности принятого калорифера (ов). ((q — Q) / Q) • 100 q — фактическая тепловая мощность подобранных калориферов, Вт; Q — расчетная тепловая мощность для нагрева требуемого объема воздуха, Вт. Фактическая тепловая производительность принятого паровоздушного калорифера должна быть больше, чем расчетная. Диапазон допустимого процентного соотношения фактической и расчетной мощности, по разным источникам, может составлять от 96 до 120 (от — 4 до 20) %. В любом случае, нужно стремиться к максимально приближенному равенству мощностей (фактическая производительность = 100 — 110 % от расчетной). Если при подсчете, разница составила большее значение, чем вышеупомянутые цифры, следует произвести перерасчет.

Пример расчета и подбора калорифера КПСк. Шаг-9

Подобрать подходящий калорифер КПСк для нагрева 6500 м³/час от температуры -28°С до +29°С. Теплоноситель — сухой насыщенный пар давлением 0.1 МПа. 9. Осуществляем подсчет расхождения фактической и расчетной тепловой мощности подобранных теплообменников ((104653 — 133426) / 133426) • 100 = -21.6% — для калорифера КПСк 2-10 ((150642 — 133426) / 133426) • 100 = 12.9% — для калорифера КПСк 3-10 ((188874 — 133426) / 133426) • 100 = 41.6% — для калорифера КПСк 4-10 104653, 150642, 188874 — фактическая тепловая мощность подобранных паровых теплообменников, Вт; 133426 — расчетная тепловая мощность для нагрева заданного объема воздуха, Вт. -21.6, 12.9, 41.6 — запас теплопроизводительности выбранных калориферов. Из рассматриваемых моделей калориферов КПСк 10-го номера, только трехрядный воздухонагреватель КПСк 3-10 соответствует при заданных условиях рекомендуемому соотношению фактической и расчетной мощности.

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

Достоинства и недостатки

При всем удобстве калориферы потребляют большое количество электроэнергии

Водяные и паровые калориферы, предназначенные для отопления производственных помещений, крайне выгодны, поскольку не требуют дополнительных вложений. Финансовые средства затрачиваются только на приобретение устройства. Их достоинства:

• быстрое достижение желаемой температуры воздуха;
• простой монтаж;
• безопасность;
• надежность;
• возможность регулировки уровня обогрева.

Из недостатков отмечаются:

• использование в помещениях с плюсовой температурой воздуха;
• невозможность применения для обогрева квартир;
• требуется оборудование для обеспечения воздушной тяги;
• если прекращается подача теплоносителя, система перестает работать.

Последний пункт справедлив и для электрокалориферов, только касается перебоев с подачей электроэнергии.

Виды и характеристики

В водяном калорифере функции теплоносителя выполняет вода

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

• водяные;
• паровые;
• электрические.

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.

Технические характеристики водяных калориферов

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.

Качество работы: узел обвязки калорифера приточной установки

Выделяют 2 способа монтажа устройства, определяет которые схема теплообмена. Если говорить о естественной вентиляции, при ней калорифер должен располагаться в подвале возле точки водозабора. При принудительной вентиляционной системе устройство грамотно начнет функционировать только с правильным монтажом узла обвязки калориферного модуля.

Данные приборы позволяют регулировать уровень температуры теплообменника:

• Байпас;
• Подводка;
• Фильтр очистки;
• Насос;
• Шаровые краны;
• Термометры и манометры;
• Клапан с электроприводом.

Если речь идет о монтаже узла обвязки с жесткой подводкой, проведение коммуникаций пройдет с использованием стальных труб. Иногда для установок используется и гибкая подводка с гофрированными шлангами в системе. Место узла определяется заранее. Каких-то серьезных расходов обвязка узла не предполагает.

Расчет теплообменника онлайн

Приточная вентиляция с водяным подогревом воздуха

Подогрев воздуха до необходимой температуры обеспечивает водяной нагреватель. Он представлен в виде радиатора с трубками, в которых находится теплоноситель. На трубопроводе имеется оребрение, способствующее увеличению площади соприкосновения с циркулируемым воздухом.

Принцип работы системы такой: теплоноситель нагревает до нужной температуры трубки, они отдают тепло оребрению, которое в свою очередь нагревает воздух. Таким образом, осуществляется теплообмен.

Приточная вентиляция с водяным подогревом воздуха намного выгоднее, чем подогрев с использованием электричества. С другой стороны, внутри водяного нагревателя имеется вода, поэтому существует угроза ее замерзания при минимальной работе радиатора.

Регулировка мощности такого устройства осуществляется за счет электрического и сантехнического компонентов.

1. Зона с датчиками контроллера и температуры. Сервопривод, контролирующий клапан.
2. Смеситель, он отвечает за нагревание воды в нагревательном оборудовании до необходимой температуры.

Электрический компонент будет управлять сантехническим узлом. Достаточно задать необходимую температуру нагрева воздуха, и система выполнит данную программу.

Смесительный узел своими руками

При самостоятельной сборке нужно учитывать следующие особенности:

Привод на регулирующем клапане не должен быть повернут вниз;
Ось циркуляционного насоса не должна быть направленной вниз, как и электрическая коробка;
Отстойник фильтра грубой очистки как раз должен быть направлен вниз.

Соблюдая вышеизложенные правила, процесс сборки смесительного узла начинают с соединения компонентов. При подключении нужно ориентироваться на схему и, в зависимости от назначения, соблюдать последовательность подключения. Стыки герметизируют при помощи гидроизоляционных средств: фум-ленты, пакли, либо нити

Важно не перетягивать соединение, во избежание трещин и сколов. Полностью собранный узел требует тестового подключения

В случае просачивания воды, течь необходимо устранить, путем повторной сборки. Грамотно собранный узел прослужит длительное время.

Системы потребления теплоэнергии: узел регулирования приточной установки

Систем, которые совмещаются с калорифером, может быть несколько. Это и вентиляционная система, и радиаторное отопление, астоит вспомнить и напольное отопление, и еще тепловую завесу. Можно в общих чертах рассмотреть каждую.

Системы, совмещенные с калорифером:

• Вентиляционная система – на предельную температуру теплообменника влияют технические параметры оборудования, калорифер обязательно нужно защитить от замерзания. То есть зимой, когда «подается» минусовой воздух, нельзя снижать расход энергии или температуру теплоносителя ниже, чем определяет система.
• Радиаторное отопление – есть строгое ограничение температуры теплоносителя. Но вот снижаться она может сколько угодно, даже до прекращения работы, и это основное отличие этого пункта от вентустановки.
• Напольное отопление – отличие от радиаторного в том, что максимальная температура теплоносителя ограничивается. Обычно она не превышает 50 градусов.
• Тепловая завеса – рабочее время ее не превышает и пары минут. Место для установки всегда располагается подальше от источника обогрева. Обычно это подпотолочное место. 

Что же касается эффективности, то здесь стоит вынести на первое место именно устройство тепловентилятора. Энергия при этом потребляется в меньшем количестве. Но итоговый выбор за вами.

Основы эксплуатации водяных агрегатов

Степень IP в помещениях повышенной влажности должна быть не менее 66

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.

Расчет мощности

Прежде чем приступить к выбору калорифера, следует произвести расчёты основных показателей, таких как мощность и температура воздушных потоков на выходе из установки. Кроме того, необходимо учесть ряд характеристик, зависящих от использования питания разных видов и количества фаз. Так, при подключении электронагревателя мощностью 5 кВт необходимо обустройство трёхфазного подключения.

Помимо электрических расчётов, необходимо выяснить температуру приточных потоков при использовании калорифера той или иной мощности. Для расчёта используется формула T=2.98xP/L, где L означает производительность системы, а P – мощность электрического элемента. Стандартными показателями мощности калориферов для квартир и частных домов считаются значения от 1 до 5 кВт, притом, что мощность приборов, устанавливаемых в вентиляционные системы крупных промышленных предприятий, составляет 5-50 кВт.

Варианты регулировки температуры в процессе нагрева

Схема узла обвязки калорифера с трехходовым клапаном

Процесс регулировки нагрева бывает двух типов: качественный и количественный.

Применение количественной регулировки нагрева не всегда целесообразно, так как количество теплоносителя в процессе работы постоянно меняется.

Качественная регулировка нагрева подразумевает работу калорифера с использованием одинакового объема теплоносителя.

Преимуществ качественного принципа нагрева несколько:

• устойчивая линейность процесса обеспечивается в любом положении регулирующего клапана;
• замораживание агрегата можно предотвратить или снизить, если обеспечить постоянный приток воды;
• если есть специальный насос и трехходовой клапан, то в этом случае применяют качественный принцип регулировки нагрева.

Водяной калорифер и обвязка приточной вентиляции

Многие слова вроде «смесительный прибор», «устройство охладителя» и «подключение воздухонагревателей» приводят в смятение неопытного пользователя. Он только краем уха слышал об устройстве фреонового контура, и что такое узлы обвязки, понимает довольно приблизительно. Чтобы побольше узнать о системах теплоприборов, можно «поучиться» на разборе такого агрегата как водяной калорифер.

Если говорить о количественном варианте, то здесь неминуем меняющийся расход тепла. Это не лучший вариант, безусловно, потому сегодня используется так называемый хороший принцип регуляции. Он обеспечивает линейность процесса, какое бы положение не занимал клапан регулировки. Также данный принцип предполагает отличную устойчивость к возможному замораживанию теплового прибора.

При хорошем принципе регулирования применяются такие элементы, как центробежный насос и трехходовой штоковый клапан. Именно они позволяют увеличить результативность работы калорифера и обвязки. Они же гарантируют, что протечки по полу из парового прибора быть не может.

Что это такое?

Калорифер для приточной вентиляции выполнен в форме теплообменника, в котором происходит нагрев пришедших с улицы воздушных масс до нужной температуры. Прибор представляет собой отдельное устройство, которое либо устанавливается в систему самостоятельно, либо уже вмонтировано в вентиляционный блок. Это зависит от конструктивных особенностей вентиляционной установки, и определяется техническими возможностями монтажа и личными предпочтениями потребителя.

В наборных модульных системах все элементы приобретаются по отдельности, после чего соединяются в единую вентиляционную сеть, в то время как в моноблочных установках элементы уже установлены и отрегулированы. Помимо нагревателей, в вентиляционную установку входит система фильтрации и увлажнения, что позволяет получить на входе в помещение воздух, соответствующий строгим санитарно-гигиеническим нормативам. Некоторые современные системы дополнительно оборудуются приборами для обеззараживания и ионизации воздушных потоков.

Выводы и полезное видео по теме

Как выглядят ШУВ в собранном виде, что входит в состав «начинки», как производится крепление приборов и присоединение проводов, можно увидеть в представленных ниже видеороликах.

Поэтапная сборка и варианты монтажа:

Видеообзор – образец сборки ШУВ с калорифером:

Автоматизация вентиляционной или любой другой системы – процесс ответственный и дорогой. Если неправильно подобрать оборудование или произвести сборку, может возникнуть авария в результате которой пострадают люди, например, на химическом предприятии.

Как минимум, выйдет из строя техника, также дорогостоящая. По этим причинам установкой ЩУВ с начального этапа проектирования и до конца должны заниматься исключительно специалисты.

Источники

• https://ventilsystem.ru/ventilyaciya/kalorifery-dlya-pritochnoj-ventilyacii.html
• https://stroy-podskazka.ru/ventilyaciya/pritochnaja-kalorifer/
• http://remoo.ru/otoplenie/elektricheskij-kalorifer
• https://zao-tst.ru/kalorifery.html
• https://www.tproekt.com/kalorifery-otopleniya/
• https://ventkam.ru/ventilyatsiya/kalorifer
• https://sovet-ingenera.com/vent/oborud/shhit-upravleniya-ventilyaciej.html