Водяной калорифер для приточной вентиляции: виды, устройство, обзор моделей

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.

Конструкция водяного канального нагревателя типа 60-35-2 (размер – 60 см х 35 см, рядность – 2) из оцинкованной стали, предназначенного для систем вентиляции и кондиционирования

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 смесительного узла (узла терморегулирования) UTK

В полностью открытом состоянии клапан обеспечивает циркуляцию теплоносителя по «большому» контуру (направление потока А-АВ), чем достигается максимальная тепловая мощность узла. В полностью закрытом состоянии клапан обеспечивает циркуляцию по «малому» контуру (направление потока В-АВ), чем достигается минимальная тепловая мощность узла. В промежуточных положениях клапан обеспечивает циркуляцию по «малому» контуру с подмесом теплоносителя из сети.

Гарантийный срок на узлы терморегулирования составляет 3 года.

Для изготовления узлов обвязки используется арматура компании Genebre (Испания), насосы WILO, GRUNDFOS и UNIPAMP (Германия), Приводы с трёхходовым клапаном фирмы ESBE (Швеция).

Возможно изготовление любых нестандартных узлов терморегулирования по схемам заказчика.

Главная функция узлов обвязки водяных охладителей UTO – совместно с системой управления контролировать и регулировать температуру хладагента в водяных охладителях приточных установок. Узлы терморегулирования для водяных охладителей по-другому называют — узлы обвязки охладителя.

Методы обвязки

Регулирующий арматурный каркас (обвязка калорифера приточной вентиляции) в зависимости от используемого источника поступления нагретой воды зачастую осуществляется двумя способами:

• применение двухходовых вентилей – в случаях использования городской сети, в которой не фиксируется расход обратного количества воды, существует только необходимость поддержания постоянства температуры;
• использование трехходовых вентилей – в случаях потребления с бойлера или котельной, где строго фиксируется расход обратного объема воды, а любые изменения влияют на нормальное функционирование всей системы. Также вам будет полезно прочитать как организовать вентиляцию в котельной загородного дома.

Установка узла обвязки

Определение необходимого значения мощности установки

При подборе нагревательного оборудования для обустройства приточной вентиляции нужно в обязательном порядке произвести расчет необходимых показателей:

• производительности на основе наружного воздушного потока окружающей среды;
• давления, которое создается работой вентиляторов;
• общей мощности нагревательного прибора;
• площади трубоотводов подачи воздуха;
• допустимой нормы возникновения различного рода шумовых эффектов;
• скорости проникновения воздушных потоков.

Особое внимание уделяется определению уровня мощности калорифера. Процесс установки калориферов применяется в приточных вентиляционных системах в целях нагрева внешнего воздуха преимущественно в холодное время. Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе

Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора

Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе. Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора

Процесс установки калориферов применяется в приточных вентиляционных системах в целях нагрева внешнего воздуха преимущественно в холодное время. Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе. Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора.

Выполняя расчет калорифера приточной вентиляции

• возможность применения разного типа питания;
• трехфазное подключение необходимо при использовании калорифера мощностью более 5кВт. В данном случае трехфазное питание является наиболее приемлемым вариантом, поскольку при этом ток будет гораздо ниже.

Максимально допустимое значение тока, потребляемого калориферным оборудованием, рассчитывается на основе довольно простой формулы:

I = P (мощность) /U (напряжение питания)

Для однофазного напряжения значение U приравнивают к 220В, при трехфазном питании – 660В. Немаловажным параметром также является температура приточного воздушного потока при нагревании калорифера заданного параметра мощности, которая рассчитывается по формуле:

T =2.98 x P (мощность) / L (производительность вентиляционной системы)

Стандартные значения рассчитываемой мощности калориферной установки для квартир и домов может составлять 1-5кВт и 5-50кВт – на предприятиях или в офисе. В случаях невозможности применения электрического типа калориферного прибора с заданной мощностью, следует прибегнуть к установке водяного калорифера, который использует в виде основного тепла воду из различных систем отопления, в том числе автономное или центральное.

В целом, в небольших помещениях целесообразнее устанавливать калориферы для приточной вентиляции на электрической основе, так как они удобны в эксплуатации и не занимают много времени при установке. Для строений с большой площадью наилучшим вариантом станет монтаж водяных калориферов, благодаря которым значительно экономится электроэнергия и уменьшаются энергозатраты, необходимые для подогрева воды.

Подключение водяного калорифера

Приток воздуха с использованием водяного калорифера может выполняться в двух исполнениях, правом и левом. Это зависит от того, где находится расположение смесительного узла и блока с автоматикой. Когда приточную установку рассматривают со стороны воздушного клапана, то:

• Левое выполнение подразумевает то, что автоматический блок и смесительный узел располагаются с левой стороны;
• Правое выполнение подразумевает то, что автоматический блок и смесительный узел располагаются с правой стороны.

В каждом из исполнений соединительные трубки располагаются на стороне забора воздуха, где произведена установка воздушного клапана. В зависимости от исполнения есть следующие особенности:

• В правых выполнениях трубка для подачи располагается внизу, а трубка для «обратки» – вверху;
• В левых выполнениях всё не так. Подача находится вверху, а отток – внизу.

Потому что в приточных установках с использованием водяных калориферов требуется наличие смесительного узла, последний должен содержать 2 или 3 ходовой вентиль. Выбирать вентиль нужно исходя из параметров теплоснабжающей системы. Для отдельных контуров автономных систем теплоснабжения, в качестве которых может выступать газовый котёл, нужно наличие трёхходового вентиля. Если приточная установка подключена к системе центрального теплоснабжения, тогда нужно наличие двухходового вентиля. Если подытожить, то выбор вентиля зависит от:

• Типа системы;
• Температуры подачи и «обратки» воды;
• Перепада давления промеж труб подачи и «обратки», если система центральная;
• Имеется ли наличие отдельного насоса на контуре притока вентиляции, если система автономная.

При монтаже схемы с водяным калорифером запрещается монтаж в той позиции, если труба ввода и вывода располагаются вертикально. Также монтаж не должен осуществляться в случае, если забор воздуха располагается вверху. Это связано с тем, что снег может попадать в приток установки и таять там, что грозит проникновением воды в автоматику. Чтобы работы регуляторов температуры была правильная, необходимо расположить температурный датчик изнутри выдува воздуховода, чтобы участок был ровным по длине не меньше 50 см от установки притока.

Также следует знать, что:

• Запрещено осуществлять монтаж приточной установки 100 – 3500 м3/ч, если ось двигателя вертикальная;
• Запрещается установка приточных установок там, где на них может попадать влага или химически активные вещества;
• Запрещается использование приточной установки там, где есть прямое воздействие атмосферных осадков на установку;
• Запрещается блокировать доступ для обслуживания установок;
• Чтобы смонтировать приточную установку в отапливаемом помещении и избежать конденсата на подающем воздуховоде, требуется применять исключительно теплоизолированный воздуховод.

В установке калориферов нет ничего особо сложного, нужно лишь придерживаться правил и соблюдать технику безопасности. Иногда лучше доверить это дело профессионалам и быть уверенным в том, что все работы выполнены с учётом всех требований.

Техническое обслуживание и ремонт калорифера вентиляции

Как и любой прибор, калорифер требует бережного отношения и определенного ухода. Если не соблюдать правил эксплуатации, то на трубах, транспортирующих теплоноситель, могут появятся трещины, что влечет за собой протекание и, в итоге, потерю тепла. В случае использования низкокачественного теплоносителя может происходить загрязнение труб теплообменника.

Если соблюдать все условия работы, то можно избежать нежелательных поломок. Тогда основной причиной профилактического обслуживания будет чистка вентиляционной системы от накипи и других отложений. Такие манипуляции необходимо производить регулярно, так как подобные препятствия понижают теплопроводность агрегата, а затраты на его функционирование, наоборот, повышаются. Чистка заключается в обычной промывке с использованием специальных средств с содержанием реагентов, которые убивают поселившиеся в системе бактерии.

Если же теплообменник все-таки был поврежден, то необходимо обратится за помощью к специалистам, которые выполнят профессиональный ремонт оборудования. Работники найдут место течи, проведут пайку труб и, если нужно, заменят пластины и уплотнители.

Следует отметить, что несвоевременная чистка вентиляционной системы создает пожароопасность, причиной возникновения которой служат скопления пыли и грязи в каналах.

Для надлежащей работы калорифера, необходимо регулярно проводить его чистку

Калориферы справедливо считаются одним из наиболее популярных приборов отопительного оборудования. Выбирая обогреватель ли воздухообменник, следует учитывать ряд параметров, в частности, вид теплообменника, мощность устройства, давление, температурные показатели внутри теплоносителя, а также на входе и на выходе. В учет следует также брать площадь помещения, подлежащее обогреву.

• Дезинфекционный коврик для квартиры: 9 советов по выбору и использованию
• На линиях 10 киловольт нет нуля — почему и откуда его потом получить?

Советы по монтажу

Калориферы с датчиками в теплице поддерживают нужную температуру Воздухонагреватель водяной устанавливается в помещениях, подключенных к центральной теплотрассе. При самостоятельном монтаже стоит соблюдать рекомендации специалистов:

• Диагональ нагревателя зависит от особенностей изгибов каналов, типа заслонки и конструктивных элементов.
• Для защиты нагревателя от перемерзания установка производится в помещениях с температурой не ниже 0 градусов.
• Перед началом монтажа необходимо осмотреть пластины и трубки на предмет целостности.
• Приварные фланцы проще всего соединять встык.
• Прямоточные вентили воздухоотводов располагают вверху отводного и подающего коллекторов.
• Стыки прибора и системы вентиляции герметизируются.
• Настенные модели устанавливаются посредством крепления консоли двумя саморезами.

Схема работы

(1)— при t нар. 28°С 70% отн.влажн. или 23.7°С мокр.терм. и t внутр. 22°С

(2)— при t нар. 7°С сух.терм. или 6°С мокр.терм. и 20°С и 40% отн.влаж. внутреннего воздуха

* — 1ф под заказ

** — в зимний период, для установок с водяным калорифером совместная работа теплового насоса и калорифера возможна только при применении незамерзающего теплоносителя, при необходимости требуется указать при заказе.

*** — температура подаваемого теплоносителя должна находиться в диапазоне 90/70 ºС.

• Регулировка скорости;
• Возможность управления через приложение с Вашего смартфона (OS Android, опция).​

Конструкция установки CLIMATE

1. Фильтры EU-4

Страна-производитель ткани: Германия

Тип: кассетные, регенерируемые

2. Вентиляторы

Страна-производитель: Германия

Тип: радиальный, двустороннего всасывания

3. Компрессор фреонового контура

Производитель: Mitsubishi Electric

Тип: роторный.

Гарантированный ресурс: более 80 000 часов, или более 10 лет непрерывной работы

4.Электрический нагреватель

— (стандартная комплектация)

5. Водяной калорифер (комплектация под заказ)

Страна-производитель: Россия

6. Энегроэффективные теплообменники

Страна-производитель: Россия

Тип: оребренные, медно-алюминиевые, шестирядные

7. Автоматика

Страна-производитель: Россия

8. Теплоизолированный корпус системы крепления без потери высоты

Система автоматизированного управления

• Полная самодиагностика при включении;​
• Протоколирование работы установки с записью в энергонезависимую память;​
• Процедура модернизации программного обеспечения;​
• Автоматическое переключение режимов «нагрев/охлаждение» согласно показаниям температурных датчиков и настроек пользователя;
• Наличие сервисного режима-просмотра показаний каждого температурного датчика;
• Регулировка скорости;
• Возможность интеграции в систему диспетчеризации, удаленного управления через локальную сеть «Ethernet»;
• Возможность управления через приложение с Вашего смартфона (OS Android, опция).

Приточно-вытяжные установки с водяным калорифером являются наиболее энергоэффективным вентиляционным оборудованием. Для выполнения всех возложенных на них функций (включая подогрев приточного воздуха) затрачивается минимальное количество электроэнергии. Водяной калорифер (или нагреватель) использует для нагрева приточного воздуха тепловую энергию, поступающую из системы отопления. Подключение калорифера к системе отопления осуществляется через смесительный узел с двух- или трехходовым вентилем. Выбор вентиля определяется особенностями системы теплоснабжения. Водяной калорифер может подключаться как к центральной системе отопления, так и к автономной (в частности, к газовому котлу в собственном доме или коттедже).

Особенно актуальными подобные вентиляционные устройства являются для зданий с ограниченной нагрузкой на электросети. Монтаж установки с водяным нагревателем сложнее и дороже, чем с установки с электрическим калорифером, но затраченные средства быстро окупаются за счет экономии электроэнергии в процессе эксплуатации оборудования.

Дополнительными преимуществами эксплуатации именно этого вентиляционного оборудования являются:

• компактные габариты;
• минимальный уровень шума;
• возможность регулирования скорости вращения вентилятора;
• защита рекуператора от обмерзания.

Комплектация приточно-вытяжной установки с водяным калорифером включает в себя:

• приточный и вытяжной вентиляторы;
• рекуператор;
• калорифер;
• смесительный узел с насосом;
• решетки и фильтры очистки;
• воздуховод;
• системы автоматики.

Выбор приточно-вытяжной установки осуществляется по производительности (куб.м воздуха в час) и мощности нагрева.

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.

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 — 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

Узлы обвязки

Осуществляют подводку теплоносителя к калориферу и обеспечивают контроль над температурой и давлением в системе.

Состав схемы узла

Схема работы на примере водяного калорифера

В состав классической схемы обвязочного узла входят:

1. Циркуляционный насос.
2. Компрессорно-конденсаторный блок (ККБ). Применяется в обвязке охладительных систем как внешний блок. Подключается к охладителям приточных вентиляционных установок или канальных кондиционеров.
3. Приборы контроля основных параметров: температуры и давления.
4. Запорная арматура.
5. Байпас.
6. Фильтр для очистки входящих воздушных масс.
7. Автоматически клапан. Бывает двухходовой и трехходовой.
8. Трубки и фитинги.

Узел обвязки может подключаться к системе с помощью жесткой или гибкой подводки:

• Жесткая подводка. Простой вариант подключения посредством металлических труб. Практикуется, когда место установки калорифера заранее известно и подготовлено.
• Гибкая подводка. Более сложный вариант подключения. Используются гибкие гофрированные шланги. Практикуется, когда калорифер устанавливается в неподготовленное место.

Регулировка нагрева

Проектировщики выделяют два способа регулировки температуры канального нагревателя: количественный и качественный.

• Количественный. Устаревающий способ регулировки. Температура находится в прямой зависимости от объема теплоносителя, для этого в систему обвязки устанавливается двухходовой кран. Способ признан не рациональным, так как объем затрачиваемого теплоносителя постоянно «скачет».
• Качественный. Более эффективный способ. При любом положение клапана регулировки теплоноситель расходуется по линейному принципу. За линейность отвечает трехходовой штоковый клапан и насос. Насос врезается непосредственно в контур нагревателя, его ротор вращается в жидкой среде. Отпадает необходимость в сальниках, и полностью исключаются протечки.

Трехходовой клапан со штоком устанавливается на точке входа. Если он закрыт, то вода циркулирует по замкнутому контуру. В открытом состоянии возможность рециркуляции исключена, так как противотоку мешает обратный клапан.