Лекция 9. Калорифер. Калорифер или нагреватель воздуха в холодное время года нагревает подаваемый с улицы воздух

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.

В каких случаях применяется приточная вентиляция с подогревом воздуха

Приточная вентиляция отличается тем, что она берет воздух снаружи, в отличие от большинства систем кондиционирования. В итоге воздух не просто охлаждается или нагревается, но и обогащается кислородом. Приточная вентиляция с подогревом воздуха используется в тех помещениях, где нужен чистый и теплый воздух постоянно.

Она может отлично работать и в квартире, и в частном доме, и в производственном помещении. Специальная конструкция не позволяет смешиваться уже отработанному воздуху из помещения и свежему нагретому. Это одновременно и система очистки воздуха, и его обогрева. Приточный клапан в стену с подогревом чаще всего монтируют в квартирах и частных домах, где есть пластиковые окна, поскольку с ними естественная вентиляция невозможна.

6 Популярные модели

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.

Калориферы для воздушного отопления и вентиляции

Калорифер – обогреватель канального типа. Агрегат всегда монтируется по предназначению в тракт вентиляции или отопления, чтобы греть воздух. Его используют в качестве настенного конвектора. После рекуператора воздух подогревают дополнительно, он холоднее комнатного. Для результата вставляется горячий змеевик калорифера в канал. Зачем нужен вентилятор – змеевик представляет собой препятствие воздушному потоку. Рекуператор не рассчитан в одиночку справиться с вентиляцией, преодолевая лишнее препятствие. Агрегату помогает встроенный вентилятор калорифера.

Разумеется, прибор включается при необходимости. Летом горячую воду необходимо перекрыть, чтобы жар не шел в помещение. Лучше поставить вентиль, управляемый канальным термостатом. Получается, возникают лишние траты энергии на преодоление сопротивления калорифера, но расходы компенсируются экономией на обогреве

Обратите внимание, в тракт циркуляции не включают воздух из туалетной комнаты (санузла), иначе струя обменяется парами на мембране рекуператора с входным потоком, комнаты здания наполнит специфический аромат

Как правило, калорифер с вентилятором функционирует в нескольких режимах. Каждый характеризуются расходом воды, степенью охлаждения, расходом воздуха. Присутствует возможность подключения к ветке центрального отопления европейского класса (60 ºС) и специальному паровому котлу на 150 ºС. Для указанного выше калорифера водяного с вентилятором решение выглядит подобным образом:

Показатели даны для входной температуры потока 15 ºС и максимального расхода воздуха (1200 кубометров в час), всего три:

1. 600 куб. м/ч.
2. 900 куб м/ч.
3. 1200 куб. м/ч.

Помните, калорифер водяной с вентилятором стоит в качестве вспомогательного оборудования, которое не работает на создание тяги, а ускоряет существующую струю. Поэтому ожидаем, что практический расход воздуха предвидится чуть больше, даже учитывая извилины тракта вентиляции.

7 Изготовление своими руками

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.

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.

Пример использования воздухонагревателя VOLCANO в помещении шиномонтажа (температура воды +90 ºС)

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.

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.

Водяной калорифер предназначен для обогрева больших помещений

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.

Особенности монтажа

Чтобы установить этот вид оборудования правильно, нужно учесть:

• равномерность потока воздуха;
• направление воздушного потока;
• скорость движения воздуха внутри прибора.

Для определения направления воздуха внутри аппарата служит стрелка на его крышке. При установке она должна быть в одном направлении с предполагаемым воздушным потоком. Возможен монтаж в горизонтальные или вертикальные воздуховоды

Важно следить, где клеммная коробка, она не должна располагаться книзу

Показатель минимального расхода воздуха внутри прибора зависит от его собственных размеров и показателя мощности, входящих в его состав элементов, измеряется в м³/час. Для правильного применения электрического канального нагревателя необходимо контролировать, насколько быстро движется в нём воздух, этот показатель не должен быть меньше 2 м/с. Если скорость ниже этого уровня, это приводит к значительному ухудшению качества работы датчика, определяющего температуру воздуха канала и снижению точности поддержки необходимого температурного режима.

Оптимальная скорость потока воздуха позволяет терморегулятору стабильно сохранять показатели температурного режима в вентиляционной системе с колебаниями не более двух – трёх градусов. Если мощность прибора большая, воздушный поток должен быть быстрее, иначе термовыключатели будут срабатывать каждый раз при включении или выключении его в сеть.

Правила эксплуатации и возможность ремонта

Основные требования к эксплуатации и безопасности устройства изложены в паспорте. Они направлены на исключение аварийных ситуаций, вызванных превышением допустимой температуры или давления теплоносителя, избегать резкого повышения температуры комплекса при первом запуске в холодное время года

Особое внимание следует обращать на опасность перемерзания трубок устройства в зимнее время, грозящее выходом прибора из строя. Для ремонта устройств следует привлекать специализированные организации, самостоятельное вмешательство чаще всего только увеличивает степень проблемы

5 Монтаж настенного тепловентилятора

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.

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)

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.

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%.

Детали, составляющие систему вентиляции

Приточная вентиляция с подогревом воздуха для квартиры включает в себя несколько основных деталей, от которых зависит качество работы всей системы. К таким деталям относятся:

1. Воздушный фильтр.
2. Отсечный клапан.
3. Нагреватель.
4. Вентилятор, который загоняет воздух.
5. Глушитель шума. Он делает работу всего устройства максимально тихой.

Наиболее важными деталями в приточной вентиляции являются воздушный (отсечный) клапан, элемент фильтрации и нагреватель. При помощи воздушного клапана воздух будет попадать в вентиляцию только тогда, когда это необходимо. Фильтрация максимально очищает весь поступающий воздух и препятствует попаданию в дом частичек пыли.

Благодаря вентилятору воздух поступает изнутри в помещение. Если устройство выключить, то забор воздуха осуществляться не станет.

По принципу работы и своим характеристикам приточка с подогревом для квартиры не подходит для тех помещений, где слишком много влаги и постоянно образуется газ. Поэтому приточку лучше не вешать на кухню и в ванну.

Принцип работы и конструкция водяного калорифера

Калорифер — это устройство, служащее для нагрева воздуха. По принципу работы он является теплообменником, передающим энергию от теплоносителя к потоку приточной струи. Состоит из рамки, внутри которой плотными рядами расположены трубки, соединенные в одну или несколько линий. По ним циркулирует теплоноситель — горячая вода или пар. Воздух, проходя сквозь сечение рамки, получает от горячих трубок тепловую энергию, благодаря чему по вентиляционной системе он транспортируется уже нагретым, не создающим возможности образования конденсата или охлаждения помещений.

Виды обогревательных устройств для приточной вентиляции

Все калориферы для приточной вентиляции можно разделить на две основные группы:

• Использующие теплоноситель.
• Не использующие теплоноситель.

В первую группу входят водяные и паровые калориферы, во вторую — электрические. Принципиальная разница между ними состоит в том, что устройства первой группы только организуют передачу тепловой энергии, поступающей в них в готовом виде, тогда как приборы второй труппы создают тепло внутри себя самостоятельно. Кроме того, водяные и паровые калориферы подразделяются на пластинчатые, имеющие большую эффективность, но худшие эксплуатационные качества, и спирально-катанные, используемые ныне практически повсеместно.

Существуют также нагревательные устройства, зачастую причисляемые к данным группам, например, газовый калорифер. Горящий газ нагревает поток воздуха, проходящий через зону накала, осуществляя его подготовку к использованию в системах вентиляции или воздушного отопления. Использование таких устройств не имеет широкого распространения, так как применение газа в промышленных цехах сопряжено с массой опасностей и имеет множество ограничений.

Также существуют калориферы на отработанном масле. Используется тепло, выделяемое при сжигании отработки. Для больших помещений такие устройства не имеют достаточной мощности, но для малых вспомогательных участков вполне подходят.

Плюсы и минусы использования

К достоинствам можно отнести:

• Высокая эффективность.
• Простота устройства, надежность.
• Компактность, возможность размещения в небольших объемах.
• Неприхотливость в обслуживании (водяные и паровые приборы практически в нем не нуждаются).

К недостаткам относятся:

• Необходимость наличия теплоносителя или подключения к сети электропитания.
• Несамостоятельность работы — необходимо оборудование для подачи воздуха.
• Прекращение подачи электроэнергии или теплоносителя означает остановку работы системы.

Как достоинства, так и недостатки приборов обусловлены из конструкцией и не зависят от внешних факторов.

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

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.

(голосов пока нет)

Загрузка...