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

Калориферы водяные для приточной вентиляции

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 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. Они пришли на смену пластинчатым конструкциям, менее удачным в обслуживании и требующим периодического обслуживания в довольно трудоемкой форме.

Смотреть корзину В корзину / Детали

8 100 ₽ОтложитьОтложить Сравнить

Смотреть корзину Детали

Смотреть корзину В корзину / Детали

Нагреватель

Основной элемент нагревателя — стальная трубка, на внешнюю поверхность которой нанесено алюминиевое оребрение. Эти ребра служат теплоотдающей поверхностью, площадь которой в сумме получается достаточно большой. При этом, полный наружный диаметр трубок (вместе с оребрением) составляет 37 мм, а сама трубка — 16 мм, поэтому глубина ребер относительно невелика и не вызывает опасности заполнения грязью, пылью или иными посторонними материалами, снижающими теплоотдачу. Расстояние между ребрами составляет 2,8 мм, что позволяет сохранять тепло даже при интенсивном обдуве, делая работу устройства высокоэффективной.

Трубки

Трубки установлены в плоскую прямоугольную раму в 2, 3 или 4 ряда. Расстояние между осями трубок способствует максимальной теплоотдаче от их поверхности. Подача воздушного потока производится при помощи осевого или радиального вентилятора, это зависит от места установки прибора и специфики его работы.

Установка

Для установки калорифера корпус (рамка) имеет несколько продолговатых монтажных отверстий на фланцевых креплениях. С их помощью приборы могут устанавливаться в систему воздушных каналов, в проемы или иные опорные конструкции. Иногда применяется отдельная установка, когда прибор обслуживает помещение определенного размера и не встроен в общую систему обогрева или вентиляции.

Расчет мощности калорифера

Расчет калорифера производится в несколько этапов. Последовательно определяются:

Тепловая мощность.
Определение размера фронтального сечения, подбор готового прибора.
Расчет расхода носителя.

Поскольку расход воздуха известен из характеристик вентиляционной системы, то вычислять его не потребуется. Формула определения тепловой мощности прибора:

Qт = L • Pв • Cв • (tвн — tнар)

где Qт — тепловая мощность калорифера.

L — расход воздуха (величина приточного потока).

Pв — плотность воздуха, табличное значение, находится в СНиП.

Cв — удельная теплоемкость воздуха, имеется в таблицах СНиП.

(tвн — tнар) — разница внутренней и наружной температур.

Внутренняя температура — санитарная норма для данного помещения, наружная определяется усредненным значением самой холодной пятидневки в году для данного региона.

Определяем фронтальное сечение:

F = (L • P)/ V,

где F — фронтальное сечение.

L — расход воздуха.

P — плотность воздуха.

V — массовая скорость потока, принимается около 3-5 кг/м2•с.

Затем находим расход теплоносителя:

G = (3,6 • Qт)/Cв • (tвх — tвых),

где G — расход теплоносителя.

3,6 — поправочный коэффициент для получения нужных единиц измерения.

Qт — тепловая мощность прибора.

Cв — удельная теплоемкость среды.

(tвх — tвых) — разница температур теплоносителя на входе и выходе из устройства.

Зная расход носителя можно определить диаметр труб обвязки и подобрать нужное оборудование.

Пример расчета

Определяем тепловую мощность при разнице температур от -25° до +23°, при производительности вентилятора 17000 м3/час:

Qт = L • Pв • Cв • (tвн — tнар) = 17000 • 1,3 • 1009 • (23-(-25)) = 297319 Вт = 297,3 кВт

Фронтальное сечение:

F = (L • P)/ V = (17000 • 1,3) / 4 = 5525 = 0,55 м2.

Определяем расход теплоносителя:

G = (3,6 • Qт)/Cв • (tвх — tвых) = (3,6 • 297,3)/1009 • (95-50) = 1,58 кг/сек.

По полученным данным по таблице калориферов подбираем наиболее подходящую модель.

Вычисление поверхности нагрева

Площадь поверхности нагрева определяет эффективность устройства. Чем она больше, тем выше коэффициент теплоотдачи, тем сильнее прибор нагревает воздушный поток. Определяется по формуле:

Fk = Q / k • (tср.т — tср.в)

где Q — тепловая мощность.

k — коэффициент.

tср.т — средняя температура теплоносителя (между значениями на входе и выходе из прибора).

tср.в — средняя температура воздуха (наружная и внутренняя).

Полученные данные сравниваются с паспортными характеристиками выбранного прибора. В идеале расхождение между реальными и расчетными значениями должны быть на 10-20% больше у реальных.

Особенности расчета паровых калориферов

Методика расчета паровых калориферов практически идентична рассмотренной. Единственным отличием является формула расчета теплоносителя:

G = Q / r

где r — удельная теплота, возникающая при конденсации пара.

Самостоятельный расчет калориферных установок достаточно сложен и чреват появлением множества ошибок. Если требуется рассчитать прибор, лучшим решением будет обратиться к специалистам или использовать онлайн-калькулятор, которых имеется много в сети интернет. Решение достаточно просто, надо лишь подставит в окошечки программы собственные данные и получить искомые значения, на основании которых можно выбирать готовые устройства.

Правила эксплуатации калорифера

Для правильной и бесперебойной работы нагревателей для систем приточной вентиляции важно соблюдать следующие правила эксплуатации:

Нужно поддерживать определенный состав воздуха в здании. Требования к воздушным массам в помещениях разного назначения перечислены в ГОСТ № 2.1.005-88.
При монтаже надо соблюдать рекомендации производителя, придерживаться технологии установки.
Нельзя подавать в прибор теплоноситель с температурой выше 190 градусов. У некоторых моделей этот порог меньше, о чем сказано в технической документации.
Давление жидкой среды в теплообменнике должно быть в пределах 1,2 МПа.
Если нужно нагреть воздух в холодном помещении, то его подогревают плавно. Повышение температуры в течение часа должно составить 30 градусов.
Чтобы жидкость не замерзла в теплообменнике и не разорвала трубки, нельзя допускать охлаждения окружающих воздушных масс вокруг прибора ниже нуля градусов.
В помещении с высоким уровнем влажности устанавливают агрегаты со степенью защиты от IP66 и выше.

Производители водяных нагревателей не рекомендуют выполнять их ремонт самостоятельно. Лучше доверить эту работу сотрудникам сервисного центра

Не менее важно перед покупкой правильно рассчитать мощность прибора, чтобы он обеспечивал должную производительность и не работал вхолостую

Особенности конструкции приспособления

Основные элементы приточной вентиляции

Воздухозаборная решетка. Выступает в роли эстетического оформления, и барьера, который защищает мусорных частиц в массах приточного воздуха.
Клапан приточной вентиляции. Его предназначение — блокирование прохода холодного воздуха извне в зимний период и горячего — в летний. Сделать его работу автоматической можно с помощью электропривода.
Фильтры. Их предназначение — очистка входящего воздуха. Требую замены каждые 6 месяцев.
Водяной калорифер, электрические тэны — предназначены для обогрева входящих воздушных масс.
Для помещений с небольшой площадью рекомендуется использовать вентиляционные системы, с электрическими тэнами, для больших пространств — водяной нагреватель.

Элементы приточно-вытяжной вентиляции Дополнительные элементы

Вентиляторы.
Диффузоры (способствуют распределению масс потока воздуха).
Глушитель шума.
Рекуператор.

Конструкция вентиляции напрямую зависит от вида и способа крепления ситемы. Они бывают пассивного и активного действия.

Пассивные вентиляционные системы.

Такой прибор представляет собой клапан приточной вентиляции. Черпание уличных аоздушных масс происходит за счет перепада давления. В холодное время нагнетанию способствует перепад температур, в теплый период – вентилятор вытяжки. Регуляция такой вентиляции может быть автоматической и ручной.

Автоматизированная регуляция напрямую зависит от:

скорости потока воздушных масс, проходящих через вентиляцию;
влажности воздуха в пространстве помещения.

Недостаток системы — в зимнюю пору года такая вентиляция для обогрева дома не эффективна, поскольку создается большой перепад температур.

На стену

Относится к пассивному типу приточной вентиляции. Такая установка имеет компактный короб, который крепиться на стену. Для управления подогревом оснащен ЖК дисплеем и пультом управления. Принцип действия заключается в рекуперации внутренних и внешних воздушных масс. Для обогрева помещения данное приспособление размещают возле радиатора отопления.

Активные вентиляционные системы

Поскольку в таких системах есть возможность регулировать интенсивность подачи свежего воздуха, такие вентиляции для отопления и подогрева помещения они более востребованы.

По принципу подогрева такой приточный обогреватель может быть водяной и электрический.

Водяной нагреватель

Работает от системы отопления. Принцип работы системы данной вентиляции заключается в циркуляции воздуха через систему каналов и трубок, внутри которых горячая вода либо специальная жидкость. При этом подогрев происходит в теплообменнике, встроенном в централизованной отопительной системе.

Электрический нагреватель.

Принцип работы системы заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую с помощью электрического тэна.

Бризер

Это компактное устройство, небольших размеров для приточной вентиляции, с подогревом. Чтобы проводилась подача свежего воздуха данное приспособление крепиться к стене помещения.

Бризер Тион о2

Конструкция бризера tion o2:

Канал, состоящий из воздухозаборника и воздуховода. Это – герметичная и утепленная трубка, за счет которой устройство черпает воздух извне.
Клапан задержки воздуха. Этот элемент представляет собой воздушную прослойку. Предназначен он для препятствия оттока теплого воздуха, в то время когда устройство выключено.
Система фильтрации. Состоит он из трех фильтров, которые установлены в определенной последовательности. Первые два фильтра очищают поток воздуха от видимых его загрязнений. Третий фильтр – глубокой очистки – от бактерий и аллергенов. Он очищает входящий воздух от различных запахов и выхлопных газов.
Вентилятор для притока воздуха с улици.
Керамический нагреватель, который оснащен климат-контролем. Отвечает за нагрев притока воздушных потоков и автоматическую регуляцию температуры.

Расчёт водяного калорифера

Расчёт мощности калорифера, необходимой для обогрева конкретного помещения, проводят с учётом таких данных, как:

Объём (масса) приточного воздуха, который необходимо нагреть.
Начальная (внешняя) температура воздушных масс.
Целевая температура, до которой необходимо разогреть воздух перед подачей в комнату.
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

Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;L – расход воздуха, м³/часρвозд – плотность воздуха. Плотность сухого воздуха при 15 °C на уровне моря составляет 1,225 кг/м³;свозд – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/(кг∙К)=0,24 ккал/(кг∙°С);tвн – температура воздуха на выходе из калорифера, °C;tнар – температура наружного воздуха, °C (температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СП 131.13330.2012)

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.i–d диаграмма влажного воздуха

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%.

Фактический расход и скорость воды

9. Подсчитываем фактический расход и скорость теплоносителя. 9.1 Подсчет действительного расхода горячей воды. q — фактическая тепловая мощность подобранных калориферов, Вт; cw — удельная теплоемкость воды (температура воды на подаче и выходе суммируется и делится пополам), Дж/(кг•°С); t вх — температура воды на входе в теплообменник, °С; t вых — температура воды на выходе из теплообменника, °С. 9.2 Подсчет действительной скорости теплоносителя. gw — фактический расход теплоносителя, кг/сек; pw — плотность воды при средней температуре в воздухонагревателе, кг/м³; fw — средняя площадь живого сечения одного хода выбранного теплообменника, м².

Водяные калориферы с вентилятором: характеристики и производители

Калорифер водяной с вентилятором – это один из наиболее экономных и эффективных приборов, служащих для обогрева воздуха в ангарах, складах, спортзалах, в торговых, выставочных и концертных залах, автосервисах, мастерских. Также с его помощью отапливают теплицы, фермы и другие просторные объекты с большой площадью.

Такие агрегаты бывают также в разных исполнениях в зависимости от предполагаемого размещения. То есть могут быть настенные или потолочные калориферы, которые можно легко установить в любом помещении.

Основные плюсы водяных калориферов отопления заключаются в их энергоэффективности и производительности, что проявляется в возможности как повышать, так и охлаждать температуру в помещении. При этом тепловентиляторы в основном малозатратны, так как потребляют мало электроэнергии и позволяют сэкономить на отоплении.

Электрический тепловентилятор с панелью управления Flowair

На производстве таких калориферов специализируются как зарубежные, так и отечественные марки, среди которых Тепломаш, Греерс, Flowair и Volcano. Водяной калорифер отопления с вентилятором — отличное решение в большинстве случаев для обогрева больших объектов.

Популярными на отечественном рынке считаются калориферы КСК. Приборы этой марки отличаются компактностью и экономичностью. Агрегаты широко используют в промышленности, так как отлично справляются с задачей быстрого нагрева воздуха в помещениях с большой площадью, при этом используя минимум электроэнергии. Приборы также используют как теплоутилизатор. Они являются составляющей в разных агрегатах, системах отопления, кондиционирования и вентиляции. Теплоносителем в калорифере КСК является горячая вода с температурным показателем свыше 190°С.

Калориферы отопления с вентилятором: особенности конструкции и работы

Калориферы отопления с вентилятором представлены шестью типоразмерами. Это очень популярные средства отопления, поэтому имеют широкий модельный ряд у многих производителей. Бывают двухрядные и трехрядные модели. Мощность калорифера от 10 до 60 кВт позволяет подобрать оборудование для помещений с разной площадью.

Мощность калориферов варьируется в пределах 10-60 кВт

Такие калориферы еще называют тепловентиляторами или дуйчиками, они отличаются компактностью и легкостью. На потолок или стену их крепят с использованием специальных кронштейнов.

В целях износостойкости корпус агрегата изготавливают из полипропилена или из оцинкованной стали, а сверху покрывают эмалью. Полипропилен отличается высокой степенью сопротивляемости к механическим повреждениям и устойчивостью к различным газам и парам. Поэтому корпус выдерживает высокие температуры, устойчив к коррозии повреждениям разного характера.

Для производства теплообменника используют медные трубки, а для оребрения – алюминиевые пластины. Их монтируют на задней панели устройства, что позволяет значительно упростить установку прибора и улучшить его дизайн.

Прибор оснащают бесшумным осевым вентилятором с лопатками из спецпрофиля и подшипников наивысшего класса, не требующие смазывания. Такое устройство дает высокую производительность при низком потреблении электроэнергии. Кроме того, расход воздуха регулируется в рабочем диапазоне. В качестве теплоносителя служит вода из системы централизованного отопления.

Агрегаты производятся в потолочном и настенном исполнении. За счет лёгкости монтажной консоли возможен оборот агрегата на 180 градусов вовремя эксплуатации.

Потолочный тепловентилятор отопления

Необходимость проведения расчета калорифера

Оборудование для воздушного отопления помещений нуждается в правильном подборе. Соответствие мощности и производительности приборов параметрам здания, климатическим условиям или потребностям людей — самые важные аспекты эксплуатации воздухонагревателей. Если установленный прибор не соответствует потребностям помещения и не справляется со своими функциями, то появится ощущение дискомфорта, снизится работоспособность персонала, ухудшатся производственные условия, что может отрицательным образом сказаться на качестве выпускаемой продукции, оказываемых услуг или иных сфер деятельности человека.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Сильфонная подводка для воды как наджный способ подключения

Мнение экспертаИнженер теплоснабжения и вентиляции РСВФедоров Максим Олегович

Важно! Необходимо сразу же заметить, что выполнение такого расчета — сложная задача, требующая немалого опыта и знаний. Для неподготовленного человека такая задача, скорее всего, окажется непосильной и потребует обращения к специалистам

Если уверенности в своих силах нет, то лучше не тратить время и сразу же заказать расчет в специализированной организации, где работают грамотные специалисты

Если уверенности в своих силах нет, то лучше не тратить время и сразу же заказать расчет в специализированной организации, где работают грамотные специалисты.

Выбор типа прибора

Прежде, чем приступить к выбору типа прибора, надо выяснить, какие вообще существуют воздухонагреватели. Они могут быть:

электрические
водяные
газовые