Калорифер водяний для припливної вентиляції: вибір і монтаж

Нагрівання припливного повітря для систем вентиляції або опалення дозволяє забезпечити необхідний мікроклімат, відповідний санітарним вимогам. Без цієї процедури свіжий струмінь буде постійно замінювати собою тепле відпрацьоване повітря, виводячи назовні теплову енергію, знижуючи тим самим ефективність системи опалення будівлі. Одним з основних пристроїв, що використовуються для підготовки припливного повітря до подачі в систему вентиляції, є калорифер — обігрівач повітряного потоку, що використовує енергію носія або перетворює один вид в інший.

Принцип роботи і конструкція водяного калорифера

Калорифер — це пристрій, що служить для нагріву повітря. За принципом роботи він є теплообмінником, передає енергію від теплоносія до потоку припливної струменя. Складається з рамки, всередині якої щільними рядами розташовані трубки, з’єднані в одну або кілька ліній. За ним циркулює теплоносій — гаряча вода або пар. Повітря, проходячи крізь перетин рамки, отримує від гарячих трубок теплову енергію, завдяки чому по вентиляційній системі він транспортується вже нагрітим, що не створює можливості утворення конденсату або охолодження приміщень.

Види обігрівальних пристроїв для припливної вентиляції

Все калорифери для припливної вентиляції можна розділити на дві основні групи:

  • Використовують теплоносій.
  • Чи не використовують теплоносій.

До першої групи входять водяні і парові калорифери, в другу — електричні. Принципова різниця між ними полягає в тому, що пристрої першої групи тільки організовують передачу теплової енергії, що надходить в них в готовому вигляді, тоді як прилади другий трупи створюють тепло всередині себе самостійно. Крім того, водяні і парові калорифери поділяються на пластинчасті, мають більшу ефективність, але гірші експлуатаційні якості, і спірально-катані, використовувані нині практично повсюдно.

Існують також нагрівальні пристрої, найчастіше зараховують до даних групам, наприклад, газовий калорифер. Палаючий газ нагріває потік повітря, що проходить через зону напруження, здійснюючи його підготовку до використання в системах вентиляції або повітряного опалення. Використання таких пристроїв не має широкого поширення, так як застосування газу в промислових цехах пов’язане з масою небезпек і має безліч обмежень.

Також існують калорифери на відпрацьованому маслі. Використовується тепло, що виділяється при спалюванні відпрацювання. Для великих приміщень такі пристрої не мають достатньої потужності, але для малих допоміжних ділянок цілком підходять.

Плюси і мінуси використання

До переваг можна віднести:

  • Висока ефективність.
  • Простота пристрою, надійність.
  • Компактність, можливість розміщення в невеликих обсягах.
  • Невибагливість в обслуговуванні (водяні і парові прилади практично його не потребують).

До недоліків відносяться:

  • Необхідність наявності теплоносія або підключення до мережі електроживлення.
  • Несамостійність роботи — необхідне устаткування для подачі повітря.
  • Припинення подачі електроенергії або теплоносія означає зупинку роботи системи.

Як гідності, так і недоліки приладів обумовлені з конструкцією і не залежать від зовнішніх факторів.

типи калориферів

Існує кілька типів калориферів, використовуваних в різних ділянках і умовах.

Розглянемо їх уважніше:

водяні

Найпоширеніша група приладів, що відрізняється високою ефективністю, безпекою і простотою дії. В якості теплоносія в них використовується гаряча вода, яка надходить з мережі ЦО, ГВП або від власного котла. Калорифер водяний для припливної вентиляції є найбільш зручним і економічним рішенням, що дозволяє виконувати поставлені завдання з мінімальними витратами на обслуговування або ремонт. Єдиним недоліком приладу є необхідність підключення до системи подачі теплоносія, що створює певні складнощі на стадії монтажу і перешкоджає швидкому переносу в інше місце.

парові

Парові пристрої є повними аналогами водяних і на практиці відрізняються від них тільки видом теплоносія. Єдиною відмінністю парових приладів є велика товщина стінок трубок — 2 мм проти 1,5 у водяних. Це обумовлено великим тиском в системі, що вимагає посилених каналів для циркуляції. В іншому пристрої ідентичні, мають однакові експлуатаційні правила і вимоги.

електричні

Електричний калорифер для припливної вентиляції не потребує подачі теплоносія, так як джерелом нагрівання є електричний струм. Підключення таких приладів набагато простіше, що робить їх мобільними і зручними у використанні, але високі витрати на електроенергію обмежують застосування цієї групи. Найчастіше вони встановлюються для місцевого обігріву при виконанні разових робіт, використовуються в якості аварійних або тимчасових джерел тепла.

Розрахунок потужності калорифера

розрахунок калорифера виробляється в кілька етапів. Послідовно визначаються:

  • Теплова потужність.
  • Визначення розміру фронтального перетину, підбір готового приладу.
  • Розрахунок витрати носія.

Оскільки витрата повітря відомий з характеристик вентиляційної системи, то обчислювати його не буде потрібно. Формула визначення теплової потужності приладу:

Qт = L • Pв • Cв • (tвн — tнар)

де — теплова потужність калорифера.

L — витрата повітря (величина припливного потоку).

— щільність повітря, табличне значення, знаходиться в СНиП.

— питома теплоємність повітря, є в таблицях СНиП.

(Tвн — tнар) — різниця внутрішньої і зовнішньої температур.

Внутрішня температура — санітарна норма для даного приміщення, зовнішня визначається усередненим значенням самої холодної п’ятиденки в році для даного регіону.

Визначаємо фронтальне перетин:

F = (L • P) / V,

де F — фронтальне перетин.

L — витрата повітря.

P — щільність повітря.

V — масова швидкість потоку, приймається близько 3-5 кг / м2 • с.

Потім знаходимо витрату теплоносія:

G = (3,6 • Qт) / Cв • (tвх — tвих),

де G — витрата теплоносія.

3,6 — поправочний коефіцієнт для отримання потрібних одиниць виміру.

— теплова потужність приладу.

— питома теплоємність середовища.

(Tвх — tвих) — різниця температур теплоносія на вході і виході з пристрою.

Знаючи витрату носія можна визначити діаметр труб обв’язки і підібрати необхідне обладнання.

приклад розрахунку

Визначаємо теплову потужність при різниці температур від -25 ° до + 23 °, при продуктивності вентилятора 17000 м3 / год:

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

Фронтальне перетин:

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

Визначаємо витрату теплоносія:

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

За отриманими даними по таблиці калориферів підбираємо найбільш підходящу модель.

Обчислення поверхні нагрівання

Площа поверхні нагрівання визначає ефективність пристрою. Чим вона більше, тим вище коефіцієнт тепловіддачі, тим сильніше прилад нагріває повітряний потік. Визначається за формулою:

Fk = Q / k • (tср.т — tср.в)

де Q — теплова потужність.

k — коефіцієнт.

tср.т — середня температура теплоносія (між значеннями на вході і виході з приладу).

tср.в — середня температура повітря (зовнішня і внутрішня).

Отримані дані порівнюються з паспортними характеристиками обраного приладу. В ідеалі розбіжність між реальними і розрахунковими значеннями повинні бути на 10-20% більше у реальних.

Особливості розрахунку парових калориферів

Методика розрахунку парових калориферів практично ідентична розглянутої. Єдиною відмінністю є формула розрахунку теплоносія:

G = Q / r

де r — питома теплота, що виникає при конденсації пари.

Самостійний розрахунок калориферних установок досить складний і загрожує появою безлічі помилок. Якщо потрібно розрахувати прилад, найкращим рішенням буде звернутися до фахівців або використовувати онлайн-калькулятор, яких є багато в мережі інтернет. Рішення досить просто, треба лише підставить в віконечка програми власні дані і отримати шукані значення, на підставі яких можна вибирати готові пристрої.

методи обв’язки

Обв’язка калорифера — це комплекс пристроїв і елементів регулювання подачі теплоносія в прилад. Він включає в себе наступні елементи:

  • Насос.
  • Дво- або триходовий клапан.
  • Вимірювальні прилади.
  • Запірна арматура.
  • Фільтр.
  • Байпас.

Залежно від умов експлуатації ці елементи можуть бути розташовані в безпосередній близькості від приладу, або на великій відстані від нього. Виходячи з умов підключення розрізняють:

  • Гнучка обв’язування. Монтується на вузлах управління, розташованих поряд з приладом. Установка таких обв’язок вважається легшою, так як вона дає можливість всі роботи проводити на різьбових з’єднаннях, практично не потребуючи зварюванні.
  • Жорстка обв’язування. Використовується на пристроях, віддалених від вузлів управління і вимагають наявності міцних комунікацій.

При різниці в техніці монтажу, обидва види виконують одну і ту ж функцію — забезпечують настройку і регулювання режиму роботи калорифера.

Регулювання процесу нагріву

Використовуються два способи регулювання режиму роботи:

  • Кількісний. Налаштування проводиться шляхом зміни обсягу теплоносія, що надходить в прилад. При цьому способі відзначаються різкі скачки температури, нестабільність режиму, тому останнім часом більш поширений другий тип.
  • Якісний. Цей спосіб дозволяє забезпечувати постійну витрату теплоносія, що робить роботу приладу більш стабільною і плавною. При незмінній витраті змінюється лише температура носія. Це робиться шляхом підмішування в прямий потік деякої кількості більш холодної обратки, що регулюється триходовим клапаном. Така система захищає конструкцію від перемерзання.

Особливості монтажу і підключення

Монтажні роботи, підключення, запуск системи, настройка роботи — все це повинно виконуватися бригадою фахівців. Установка калорифера своїми руками можлива лише в приватних будинках, де немає такої високої відповідальності, як у виробничих приміщеннях. Основні операції включають в себе установку приладу і елементів управління, з’єднання їх в необхідному порядку, підключенні до системи подачі і відведення теплоносія, опрессовке, пробний запуск. Якщо всі вузли комплексу продемонструють якісну роботу, то система здається в постійну експлуатацію.

Правила експлуатації та можливість ремонту

Основні вимоги до експлуатації та безпеки пристрою викладені в паспорті. Вони спрямовані на виключення аварійних ситуацій, викликаних перевищенням допустимої температури або тиску теплоносія, уникати різкого підвищення температури комплексу при першому запуску в холодну пору року. Особливу увагу слід звертати на небезпеку перемерзання трубок пристрою в зимовий час, що загрожує виходом приладу з ладу. Для ремонту пристроїв слід залучати спеціалізовані організації, самостійне втручання найчастіше тільки збільшує ступінь проблеми.

Короткий огляд сучасних моделей і цін

Як приклади можна розглянути кілька моделей:

  • КСК-3. Калорифер спірально-катався з 3 рядами трубок. Поширена вітчизняна модель, випробувана і надійна. Ціна приладу залежить від його розмірів, коливається від 5000 до 3700 руб.
  • Volcano mini. Польське пристрій, що застосовується для обслуговування відносно невеликих приміщень. Вартість знаходиться в межах 20.000-30.000 руб.
  • Galletti AREO. Італійський прилад, обладнаний вентилятором. Має привабливий зовнішній вигляд, відрізняється низьким рівнем шуму. При цьому ціни на такі пристрої досить високі і знаходяться на позначці від 80.000 гривень і вище.

Використання водяних калориферів дозволяє вирішити проблеми з підготовкою припливного повітря, організувати обігрів приміщень. Крім того, прилади активно використовуються в сушильних установках. Простота, невибагливість в експлуатації і висока економічність зробили ці пристрої лідерами серед промислових опалювальних установок. Високий термін служби і можливість живлення від різних джерел роблять їх найбільш привабливими пристроями серед всіх альтернативних варіантів.

Ссылка на основную публикацию