Виды калориферов и расчёт их мощности для вентиляции

3 Монтаж электрического аппарата

В электрокалориферах для приточной вентиляции главным параметром является их мощность. Во время подключения следует соблюдать технику безопасности. В электрических аппаратах применяется блок управления для контроля температурных показателей в квартире или производственных помещениях. Если температура падает ниже запрограммированной, то устройство автоматически включится. Термореле позволяет удерживать заданный режим и страхует от перегрева прибора.

Когда включены вентиляторы электрического калорифера, можно дополнительно подать питание на ТЭНы. Обычно это происходит с помощью кнопки «Пуск». Для безопасности в конструкции есть такие элементы:

1. 1. Защита от подачи электропитания на ТЭНы, если не включены вентиляторы.
2. 2. Тепловое реле. Оно необходимо для защиты двигателя во время остановки.
3. 3. Термореле. Не даёт корпусу устройства перегреться.

Также в конструкции могут присутствовать аварийный индикатор и диод, сигнализирующий о включении пускателя. Электрокалорифер дополняют автоматическим выключателем. Он прерывает цепь, к которой подключены ТЭНы. Для управления желательно устанавливать шкаф с автоматикой недалеко от устройства. Меньшее расстояние позволяет применять кабель меньшего сечения.

Методы обвязки

Обвязка калорифера — это комплекс устройств и элементов регулировки подачи теплоносителя в прибор. Он включает в себя следующие элементы:

• Насос.
• Двух- или трехходовой клапан.
• Измерительные приборы.
• Запорная арматура.
• Фильтр.
• Байпас.

В зависимости от условий эксплуатации эти элементы могут быть расположены в непосредственной близости от прибора, или на приличном отдалении от него. Исходя из условий подключения различают:

• Гибкая обвязка. Монтируется на узлах управления, расположенных рядом с прибором. Установка таких обвязок считается более легкой, так как она дает возможность все работы производить на резьбовых соединениях, практически не нуждаясь в сварке.
• Жесткая обвязка. Используется на устройствах, удаленных от узлов управления и требующих наличия прочных коммуникаций.

При разнице в технике монтажа, оба вида выполняют одну и ту же функцию — обеспечивают настройку и регулировку режима работы калорифера.

Специфика применения

Специфика применения устройств этого типа для обогрева заключается не только в особенностях использования того или иного энергоносителя, но и в размере и мощности приборов. Если нагрев осуществляется с помощью газового или твёрдого топлива, тепловентилятор всё равно должен быть подключён к электрической сети, что делает такие системы зависимыми от наличия тока в сети.

Преимущества и недостатки

Кроме того, что для питания электродвигателя вентилятора необходимо обеспечить постоянное электроснабжение, такие устройства имеют следующие недостатки:

• Повышенный уровень шума во время работы.
• Довольно сложная схема подключения.
• Необходимость постоянно контролировать давление в водяных и паровых установках.

К плюсам калориферных систем относятся:

• Высокая эффективность при обогреве больших площадей.
• Минимальная нагрузка на электросеть (для водяных и паровых моделей).
• Безопасны в плане возникновения пожара и поражения электрическим током.

Важно! Несмотря на наличие некоторых недостатков, на производственных объектах установка обогревателей этого типа является наиболее предпочтительной

Схема подключения и управление

Подключение электрических калориферов должно производиться с соблюдением всех требований техники безопасности. Схема подключения электрокалорифера выглядит следующим образом: при нажатии кнопки «Пуск» происходит запуск двигателя и включается вентиляция нагревателя. При этом двигатель оснащён тепловым реле, которое при проблемах с вентилятором мгновенно размыкает цепь и отключает электронагреватель. Включить ТЭНы отдельно от вентилятора возможно, замкнув блокировочные контакты. Для обеспечения скорейшего нагрева все ТЭНы включаются одновременно.

Для повышения безопасности электрокалорифера в схему подключения включен аварийный индикатор и устройство, не допускающее включения ТЭНов при выключенном вентиляторе. Кроме того, специалисты рекомендуют включение в схему автоматических предохранителей, которые следует располагать в цепь вместе с ТЭНами. А вот на вентиляторы установка автоматов, напротив, не рекомендуется. Управление калорифером производится из специального шкафа, расположенного недалеко от прибора. Причём чем ближе он расположен, тем меньше может быть сечение соединяющего их провода.

При выборе схемы подключения водяного калорифера необходимо ориентироваться на размещение смесительных узлов и блоков с автоматикой. Так, если эти агрегаты располагаются слева от воздушного клапана, то подразумевается левое исполнение, и наоборот. При каждом исполнении расположение соединительных трубок соответствует стороне воздухозабора с установленным клапаном.

Между левым и правым размещением существует ряд отличий. Так, при правом исполнении подающая воду трубка расположена снизу, а трубка «обратки» – сверху. В левосторонних схемах подающий патрубок заходит сверху, а трубка оттока находится внизу.

При установке нагревателя требуется выполнить обустройство узла обвязки, необходимого для осуществления мониторинга за производительностью прибора и защиты его от перемерзания. Узлами обвязки называют арматурные каркасы, регулирующие поступление горячей воды в теплообменник. Обвязка водяных нагревателей производится с помощью двух- или трехходовых вентилей, выбор которых зависит от типа системы отопления. Так, в контурах, отапливаемых при помощи газового котла, рекомендуется устанавливать трёхходовую модель, тогда как для систем с центральным отоплением достаточно двухходовой.

Управление водяным калорифером заключается в регулировании тепловых мощностей нагревательных устройств. Это становится возможным благодаря процессу смешивания горячей и холодной воды, которое выполняется при помощи трёхходового клапана. При повышении температуры выше заданного значения клапан запускает в теплообменник небольшую порцию охлаждённой жидкости, забираемой на выходе из него.

Кроме того, схема установки водяных калориферов не предусматривает вертикального расположения труб входа и выхода, а также расположения воздухозабора сверху. Такие требования обусловлены риском попадания снега в воздуховод и стекания талых вод в автоматику. Важным элементом схемы подключения является термодатчик. Для получения корректных показаний датчик должен быть помещён внутрь воздуховода на участке выдува, причём длина ровного участка должна составлять не менее 50 см.

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

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.

Разновидности теплоносителей

Следует выделить четыре метода нагрева приборов. Часто в качестве основного сырья служит:

1. 1. огонь;
2. 2. вода;
3. 3. пар;
4. 4. электричество.

Отопление на основе воды является преимущественным из-за его невысокой стоимости. На обслуживание прибора необходимы минимальные средства. Существенные трудности может вызвать монтаж оборудования, поэтому воспользоваться им в городской квартире не удастся. Теплообменники этого вида быстро вырабатывают нужную температуру.

Электрические модели бывают настенными или навесными. Они представляют собой плоские конструкции и могут устанавливаться на пол в нужном месте. Корпус таких приборов напоминает радиатор. Модели укомплектовываются отводными пластинами, крыльями, вставками аэродинамического характера.

Канальный прибор нагревает воздух за счет циркулирующей внутри устройства горячей воды, воздуха или пара. Приборы этого вида устанавливаются в вентиляционные каналы, выпускаются они прямоугольной или круглой формы.

Отопление помещений водяным калорифером с вентилятором

1.1

Принцип работы

Сущность работы водяного устройства схожа с тепловым калорифером бытового значения. Воздух нагревается в таком же диапазоне и за то же самое количество времени. Только функцию электрической спирали в такой установке выполняет набор из металлических трубок. Они необходимы для передвижения воды и отдачи тепла помещению. Жидкость является частью отопительной системы и ее разогревать дополнительно не требуется.

Процесс нагрева воды в конструкции выглядит таким образом:

1. 1. Вода прогревается до необходимой температуры (до +180 градусов) и поступает в теплообменник из труб. Последнее устройство выглядит как конструкция из небольших стальных, алюминиевых, биметаллических или медных трубок.
2. 2. В момент прохождения через эти элементы воздух нагревается.
3. 3. Входящий в состав приспособления вентилятор распределяет воздушные массы по помещению и способствует их обратному движению к прибору.

Стандартное устройство калорифера на воде представляет собой смесь вентилятора, теплообменника и конвектора. Его разрешается использовать в производственных помещениях. В коттеджах допустимо применять эту систему при соблюдении правильной обвязки и установки современного вентиляционного устройства.

Водяной и электрический калорифер для приточной вентиляции

1.2

Преимущества и недостатки

Особо рентабельным способом отопления для больших предприятий с собственной системой теплоснабжения является использование калориферов для приточной вентиляции. Среди очевидных плюсов следует выделить:

1. 1. Простоту проведения монтажных работ.
2. 2. Быстрый обогрев помещения.
3. 3. Безопасность в процессе эксплуатации.
4. 4. Допустимость регулировки температуры и силы воздушной струи.
5. 5. Оригинальный дизайн устройства.

Основные затраты возлагаются на владельца помещения только в момент покупки оборудования. В период использования агрегата его хозяин не понесет больших материальных потерь. Итоговая цена готовой конструкции зависит от технических характеристик и комплектации.

К основному минусу следует отнести невозможность применения калориферного отопления в городских квартирах. В таких помещениях используются только электрические устройства. Также устанавливать эти приспособления запрещено в помещениях с температурой менее 0 градусов.

Автоматика для управления приточной системой вентиляции

3 Правила пользования

Для бесперебойной работы прибора требуется соблюдать простые правила:

1. 1. Наблюдать за составом воздуха в здании, который обязан соответствовать нормам ГОСТа 12.1.005−88.
2. 2. Осуществлять установку по инструкции с учетом требований производителя.
3. 3. Не превышать установленный предел температуры свыше +190 градусов.
4. 4. Выдерживать давление не более 1,2 Мпа.
5. 5. Постепенно повышать температуру в помещении после охлаждения — не более 30 градусов в час.
6. 6. Для сохранности трубок теплообменника необходимо следить за температурой воздуха в помещении, которая не должна опускаться ниже 0 градусов.

При использовании во влажной среде следует соблюдать уровень защиты от пыли и влаги, равный IP 66 и более. При выходе из рабочего состояния некоторых деталей рекомендуется их заменить у специалистов в сервисном центре. Самостоятельный ремонт крайне нежелателен. Все приборы имеют присущие им достоинства и недостатки

При выборе нужной модели следует уделить внимание техническим характеристикам, способу монтажа и внешнему виду изделия

https://youtube.com/watch?v=wgb8AloHNx0

Способы обвязки калорифера

Обвязку калорифера приточной вентиляции выполняют несколькими способами. Расположение узлов напрямую связано с местом установки, техническими характеристиками и используемой схемой воздухообмена. Чаще всего применяют вариант, в котором предусмотрено смешивание удаляемого из помещения воздуха с поступающими воздушными массами. Реже используют замкнутые модели, в которых рециркуляция воздуха происходит только в пределах одного помещения без смешивания с воздушными массами, поступающими с улицы.

Если работа естественной вентиляции хорошо отлажена, то в этом случае целесообразна установка приточной модели с нагревателем водяного типа. Его подключают к отопительной системе в точке воздухозабора, чаще всего находящейся в подвальном помещении. Если есть принудительная вентиляции, то нагревательное оборудование устанавливают в любом месте.

В продаже можно найти готовые обвязочные узлы. Они отличаются вариантами исполнения.

В комплект входит:

• насосное оборудование;
• обратный клапан;
• очистительный фильтр;
• балансировочный вентиль;
• двух- или трехходовые клапанные механизмы;
• шаровые краны;
• байпасы;
• манометры.

В зависимости от условий подключения используют один из вариантов обвязки:

1. Гибкую обвязку монтируют на управляющих узлах, которые расположены недалеко от прибора. Данный вариант монтажа более простой, поскольку для сборки всех деталей используют резьбовые соединения. Благодаря этому сварочное оборудование не понадобится.
2. Жесткую обвязку применяют, если узлы управления находятся далеко от устройства. В этом случае приходится прокладывать прочные коммуникации с жесткими сварными соединениями.

Особенности монтажа

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.

Принцип работы водяного калорифера

Приспособления для системы вентиляции, которые работают с использованием воды, устанавливают только в случае наличия отрегулированной и налаженной работы системы теплообеспечения или ГВС. Агрегат может подогревать воздушные массы до температуры +70…+100°С. Нагретый воздух используют в качестве источника дополнительного тепла на больших площадях – спортзалах, складах, супермаркетах, павильонах, производственных помещениях и теплицах.

Принцип работы приточной вентиляции с водяным калорифером похож на работу аналогичного бытового прибора для обогрева помещения, только вместо электрической спирали в качестве теплообменника выступает змеевик из металлических трубок, в которых циркулирует теплоноситель.

При этом сам процесс подогрева воздушных масс выглядит следующим образом:

• горячая жидкость из отопительной системы или сетей ГВС, подогретая до 80-180 градусов, идет в трубчатый теплообменник, который изготовлен из меди, стали, биметалла или алюминия;
• теплоноситель нагревает трубки, а они в свою очередь отдают тепловую энергию воздушным массам, проходящим через теплообменник;
• для равномерного распределения нагретого воздуха по помещению в приборе стоит вентилятор (он же отвечает за обратную подачу воздушных масс в калорифер).

Если все уже надоело и не знаете во что, еще поиграть, то можно попробовать скачать игровые автоматы 1xBet и насладиться новыми впечатлениями с популярной БК.

Благодаря использованию уже нагретого воздуха из отопительной системы агрегат экономит средства. Водяной нагреватель для вентиляционных сетей можно назвать прибором, который объединяет в себе качества конвектора, вентилятора и теплообменника.

Нагреватели для вентиляционных сетей работают только с воздухом, степень запыленности которого не превышает 0,5 мг/м³, а минимальная температура не ниже -20°С. Прибор монтируют внутри вентиляционной шахты и подбирают по ее параметрам (сечение и форма). Иногда для достижения нужной температуры воздуха последовательно устанавливают несколько менее мощных устройств, если одну конструкцию подходящей производительности не получится встроить в воздуховод.

Преимущества и недостатки

Целесообразно использование водяных нагревателей на производственных предприятиях, имеющих собственные коммуникации теплоснабжения. В этом случае агрегат будет максимально рентабельным.

К преимуществам устройств для подогрева воздуха причисляют следующее:

1. По сложности и трудоемкости монтаж водяного теплообменника можно сравнить с прокладкой труб отопления. Иными словами, проблем с установкой не возникнет.
2. Нагретые воздушные массы быстро отапливают даже помещение значительной площади.
3. Отсутствие сложных механических и электрических узлов обеспечивает безопасную работу.
4. Направлением потоков теплого воздуха можно управлять.
5. Во время работы нет повышенных нагрузок на электросеть, а поломка не спровоцирует возгорание. К слову, агрегат очень редко выходит из строя, потому что не имеет быстроизнашивающихся деталей.
6. Благодаря использованию горячей жидкости из тепловой сети техника не требует регулярных финансовых вложений.

Главный недостаток связан с тем, что калорифер нельзя использовать в бытовых целях в многоквартирных домах. Но в качестве альтернативы применяют аналогичные электрические устройства. Техника имеет внушительные размеры и требует контроля над температурой теплоносителя в тепловой сети, к которой она подключена. Подобное вентиляционное оборудование разрешено устанавливать только в местах, где температура окружающего воздуха не опускается ниже нуля градусов.

Эффективность использования калориферов вместо радиаторов отопления

Циркулирующий по радиаторам водяного отопления теплоноситель, передает тепловую энергию окружающему воздуху путем теплового излучения, а также посредством движения конвекционных потоков нагретого воздуха вверх, поступления остывшего воздуха снизу.

Калорифер, кроме этих двух пассивных способов передачи тепловой энергии, прогоняет воздух через систему нагретых элементов с гораздо большей площадью и интенсивно передает им тепло. Оценить эффективность калориферов и вентиляторов позволить простой расчет стоимости установленного оборудования для одних и тех же задач.

Пример отопления калориферами помещения сервиса технического обслуживания автомобилей.

Например, необходимо сравнить стоимость радиаторов и калориферов для отопления выставочного зала автосалона с учетом выполнения норм СНИП.

Теплотрасса одна и та же, теплоноситель одной температуры, обвязку и монтаж при упрощенном расчете затрат на основное оборудование можно не учитывать. Для несложного расчета берем известную норму 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Зал площадью 50х20 = 1000 м2 минимально требует 1000/10 = 100 кВт.  С учетом запаса в 15% расчетная минимально необходимая теплопроизводительность отопительного оборудования – 115 кВт.

При использовании радиаторов. Берем одни из наиболее распространенных биметаллических радиаторов Rifar Base 500 x10 (10 секций), одна такая панель выдает 2,04 кВт. Минимально необходимое количество радиаторов составит 115/2,04 = 57 шт. Сразу стоит учитывать, что разместить в таком помещении 57 радиаторов неразумно и практически невозможно. При цене прибора на 10 секций в 7 000 рублей, затраты на покупку радиаторов составят 57*7000 = 399 000 рублей.

При отопления калориферами. Для отопления прямоугольной площади с целью равномерного распределения тепла делаем подбор из 5 водяных калориферов Ballu BHP-W3-20-S производительностью 3200 м3/час каждый с близкой суммарной мощностью: 25*5 = 125 кВт. Затраты на оборудование составят 22900*5 = 114 500 рублей.

Основная область применения калориферов – организация отопления помещений с большими пространствами для движения воздуха:

• производственные цеха, ангары, склады;
• спортивные залы, выставочные павильоны, ТРЦ;
• сельскохозяйственные фермы, теплицы.

Компактное устройства, позволяющие быстро нагревать воздух от 70°C до 100°C, легко встраиваемые в общую систему автоматического управления отоплением целесообразно использовать в сооружениях с надежным доступом к теплоносителю (воде, пару, электроэнергии).

Преимуществами водяных калориферов являются:

1. Высокая рентабельность использования (низкая стоимость оборудования, высокая теплоотдача, легкость и дешевизна монтажа, минимальные эксплуатационные расходы).
2. Быстрый нагрев воздуха, легкость изменения и локализация потока тепла (тепловые завесы и оазисы).
3. Надежность конструкции, легкость автоматизации и современный дизайн.
4. Безопасность в применении даже в зданиях с повышенной опасностью.
5. Крайне компактные размеры при высокой теплопроизводительности.

Недостатки этих приборов связаны со свойствами теплоносителя:

1. При температуре ниже нуля, калорифер легко заморозить. Не слитая вовремя вода из трубок может их порвать в случае отключения от магистрали.
2. При применении воды с большим количеством примесей тоже можно вывести прибор из строя, поэтому использование в быту без фильтров и подключение к центральной системе – нецелесообразны.
3. Стоит отметить, что калориферы сильно сушат воздух. При использовании, например, в выставочном зале, необходима увлажняющая климатическая техника.