Для обеспечения эффективного воздухообмена в частных домах и на промышленных объектах помимо вентиляторов используют приборы, которые могут нагревать или охлаждать воздух, поступающий снаружи. Это способствует улучшению микроклимата внутри помещений, создавая более комфортные условия.
Одним из наиболее экономичных и доступных решений является водяной калорифер, особенно знакомый жителям северных областей. В данной статье мы рассмотрим, как работает это оборудование и какие имеют конструкции особенности. Также предложим обзор нескольких востребованных моделей калориферов для вентиляционных систем.
Краткое содержание статьи
Виды водяных калориферов для вентиляции
Обращаем внимание, что устройства, предназначенные для подогрева воздуха в системах вентиляции и отопления, могут быть основаны не только на воде.
Существует четыре основных типа калориферов, которые отличаются по методу нагрева теплоносителя:
- огневые;
- водяные;
- паровые;
- электрические.
Водяные калориферы наиболее распространены благодаря своей доступности и низким затратам на обслуживание. Однако процесс монтажа подразумевает подключение водопроводных труб.
Водяные калориферы в вентиляционных системах предназначены для нагрева свежего воздуха, забор которого осуществляется с улицы.
Чтобы избежать замерзания калорифера в холодное время года, воздуховоды должны быть правильно спроектированы для поддержания необходимого давления и скорости воздуха. Это означает, что перекрытие воздуховодов недопустимо.
Если точно рассчитать скорость воздухообмена невозможно, устанавливаются нагреватели с вентилятором, которые прокачивают воздух после его обработки в теплообменнике.
Размер теплообменника калорифера выбирается так, чтобы он мог обеспечить необходимое количество тепла для конкретной площади помещения.
Калориферы классифицируются по типу труб теплообменника на гладкотрубные и ребристые. Ребристые имеют большую площадь для теплообмена и отличаются более высокой эффективностью.
В частных домах элементы системы вентиляции с нагревателями и фильтрами, как правило, располагают на холодных чердаках. Нагретый воздух поступает через потолочные приточные отверстия.
Для контроля за теплоотдачей и температурой нагреваемого воздуха в помещении на входе в нагреватель устанавливается автоматический или ручной обводной клапан.
Важно, чтобы все устройства в приточной вентиляционной системе с калориферами имели одинаковую модель и тип.
Таким образом, установка этих приборов в городских квартирах является проблематичной, зато в крупных зданиях (склады, гаражи, заведения общественного питания) система с правильно рассчитанной обвязкой калорифера может быть очень эффективной.
Структура для нагрева воздуха в больших помещениях, состоящая из водяного калорифера и радиального вентилятора, применима для создания тепловых завес и проветривания в офисах, магазинах и производственных помещениях.
Паровые устройства обладают высокой скоростью достижения необходимой температуры и востребованы в промышленных условиях, где обеспечены удобные условия для установки и обслуживания паропроводов, но не являются целесообразными для частного сектора.
Если необходима быстрая и простая установка без подключения коммуникаций, выбирают электрические калориферы для приточной вентиляции. Для их работы требуется лишь доступ к электросети, так как они не требуют теплоносителя — ТЭНы используются в качестве нагревательных элементов. Однако, как и многие электрические приборы, они довольно дорогостоящи в эксплуатации.
Водяное отопительное оборудование, используемое в системах вентиляции, является самым экономичным и эффективным решением, которое может быстро обогреть большие пространства с минимальными затратами.
Принцип работы и конструктивные особенности
Универсальные калориферы, работающие на воде, устанавливаются в местах с хорошо отлаженной системой теплоснабжения. Это простое, но эффективное решение позволяет нагревать воздух в диапазоне от +70 °C до +100 °C и подходит для ангаров, спортивных залов, супермаркетов, теплиц, складов и других крупных помещений, которые требуют дополнительного обогрева.
Пример использования воздухонагревателя VOLCANO в теплице. Обогрев осуществляется за счёт распределения теплого воздуха (температура воды – +90 °C) с помощью вентилятора и регулируемых жалюзи.
Если вы когда-либо использовали бытовой тепловой калорифер, вам будет понятно, как работают подобные водяные устройства. Принцип их работы аналогичен, только роль электрической спирали, находящейся в компактном корпусе, здесь выполняют несколько металлических трубок, по которым циркулирует нагретый теплоноситель.
Процесс нагрева происходит следующим образом:
- горячая вода, подогретая до нужной температуры (в среднем от +80 °C до +180 °C), подается из системы отопления в теплообменник, состоящий из нескольких алюминиевых, стальных, биметаллических или медных трубок;
- трубки передают тепло проходящему через устройство воздуху;
- встроенный вентилятор распространяет нагретый воздух по помещению и вызывает его движение обратно к прибору.
Нет необходимости дополнительно разогревать воду, так как она уже находится в составе отопительной системы, что позволяет существенно экономить средства.
Конструкция водяного канального нагревателя, например, 60-35-2 из оцинкованной стали, предназначена для систем кондиционирования и вентиляции. Стандартные размеры воздуховода составляют 60 см х 35 см, рядность — 2, максимальное рабочее давление — 1,5 МПа, максимальная температура теплоносителя — +170 °C.
Стандартная схема водяного калорифера представляет собой комбинацию теплообменника, вентилятора и конвектора, что делает её эффективной для нагрева больших производственных площадей, а при правильной обвязке — и для коттеджей с хорошо организованной системой вентиляции.
Плюсы и минусы использования
Если у предприятия есть собственная система теплоснабжения, использование калориферов для приточной вентиляции производственных помещений оказывается весьма эффективным.
Комплект водяных тепловентиляторов для обслуживания склада. Калориферы, с производительностью 5200 м³/ч и температурой теплоносителя +130 °C, обеспечивают нагрев воздуха и поддержание заданного температурного режима.
Преимущества устройств, подключаемых к централизованной системе:
- простота установки, которая не отличается от монтажа отопительных труб;
- быстрый нагрев объемного помещения;
- безопасность функционирования всех элементов;
- возможность регулирования потока нагретого воздуха;
- строгий индустриальный стиль.
Однако наибольшим преимуществом является отсутствие регулярных инвестиций — оплата производится только при покупке нового оборудования.
Актуальные расценки на водяные биметаллические калориферы КСК, выпускаемые новосибирской компанией «Т.С.Т», занимающейся производством теплового оборудования, зависят от базовой комплектации и технических параметров.
Главным недостатком считается невозможность применения водяных моделей в бытовых условиях, особенно в городских квартирах. В качестве альтернативы используются электрические приборы.
Также стоит отметить, что оборудование нужно устанавливать в помещениях, где температура не опускается ниже 0 °C.
Конструкция водяного калорифера практически не включает быстроизнашивающиеся детали, поэтому такие устройства редко выходят из строя и требуют серьезного ремонта, что можно отнести к преимуществам данного оборудования.
Применение водяного оборудования
Калорифер является важной частью приточной вентиляционной системы и имеет свои особенности установки, эксплуатации и обслуживания. Для понимания подключения и работы устройства полезны схемы обвязки и монтажная инструкция.
Схемы узлов обвязки
Расположение узлов зависит от места установки, схемы воздухообмена и технических характеристик самого оборудования. Существует несколько вариантов монтажа, из которых наиболее распространенным является смешивание рециркуляционного воздуха с приточным.
Замкнутая система, предполагающая только рециркуляцию воздуха внутри помещения, используется реже.
Больше возможностей для установки устройства возникает в случае, если естественная вентиляция функционирует должным образом. Калорифер можно подключить к теплоносителю прямо в точке заборного воздуховода, которая обычно располагается в подвале.
При наличии принудительной вентиляции монтаж нагревательного устройства может быть осуществлён в любом предпочтительном месте.
Схема обвязки узлов калорифера для приточной вентиляции включает шаровые краны на входе и выходе, позволяющие перекрывать подачу воды, а также термоманометр для контроля температуры и давления.
Популярность систем воздухообмена приводит к тому, что некоторые компании начали выпускать готовые модели узлов обвязки в различных модификациях.
Эти комплекты, предназначенные для сборки, содержат следующие компоненты:
- балансировочные и обратные клапаны;
- насосы;
- байпасы и шаровые краны;
- двух- и трехходовые клапаны;
- манометры;
- очистительные фильтры.
Примером комплексного производства узлов является продукция компании «Интеграция» из Санкт-Петербурга.
Принципиальная схема обвязки вентиляционной установки типа «SOLID», позволяет управлять работой нагревательного устройства и удерживать необходимую температуру в помещении.
В соответствии с техническими параметрами установки и требованиями пользователей, можно выделить несколько популярных комбинаций расположения элементов в узловых соединениях.
На следующем изображении представлено четыре распространенных варианта конфигурации:
Обозначения для четырёх схем обвязки являются стандартными: 1 — кран шарового типа; 2 — фильтрующее устройство; 3 — клапан с тремя выходами; 4 — уред для циркуляции жидкости; 5 — клапан обратного действия; 6 — термоманометр.
В первому и третьему вариантах собираются узлы жестким способом, тогда как во втором и четвертом они соединены гибкими металлическими шлангами.
Настройка процесса нагрева
Для регулирования тепловой мощности устройств, обогревающих воздух, используются смесительные узлы, оборудованные трехходовыми клапанами. Принцип смешения позволяет существенно сократить расходы на отопление помещения.
Трехходовой клапан помогает снизить температуру теплоносителя за счет добавления в горячую воду, направляющуюся в калорифер, определённого объема охладившейся жидкости, выходящей из теплообменника.
Установка циркуляционного насоса значительно повышает общую производительность системы. Его лучше разместить на выходе, так как охладённая вода (или альтернативный гликолевый раствор) способствует продлению срока службы устройства.
Существуют несколько важных условий для эксплуатации смесительного оборудования:
- близость к калориферу;
- легкость доступа для технического обслуживания;
- продукт, прошедший фильтрацию, без химических добавок в теплоносителе;
- температура воздуха в помещении должна быть выше 0 °C.
Так как технические характеристики устройств могут различаться, средняя рекомендуемая температура теплоносителя находится в диапазоне от +2 °C до +150 °C. Чтобы обеспечить постоянное отслеживание параметров, рекомендуется установить два термоманометра вблизи теплообменника.
Пример смесительного узла для водяного калорифера. Это один из вариантов обвязки, позволяющий регулировать температуру и следить за её изменением.
Регулирование трехходового клапана осуществляется с помощью привода и контроллера. Измерительные приборы позволяют точно устанавливать нужную температуру и регулировать давление.
Особенности установки и подключения
Установка калориферов в промышленном оборудовании или производственных помещениях требует участия квалифицированной команды специалистов. Модели для быта можно подключать самостоятельно, следуя инструкциям и имея опыт работы с электрическими и отопительными системами.
Тем, кто самостоятельно обустроил отопление в доме, монтаж водонагревателя не покажется сложным занятием.
Бытовые устройства имеют небольшой размер и легкий вес, однако прежде чем подвесить их на стену (или потолок), следует убедиться в прочности конструкции. Наиболее надежными считаются бетонные и кирпичные стены, деревянные могут быть подходящими, а гипсокартонные — наиболее слабыми.
Сначала закрепляется металлическая рама — кронштейн с отверстиями для фиксации корпуса. У некоторых производителей она обозначается как монтажная консоль.
Место установки канального калорифера для приточной вентиляции в системе воздухообмена. Если есть вероятность, что температура может снизиться ниже допустимого уровня, обязательно следует установить термостат для защиты от замерзания.
Корпус калорифера подвешивается, и последовательно подключаются трубы с необходимой запорной арматурой или смесительный узел, который можно частично собрать до установки устройства.
Врезание в систему отопления может осуществляться несколькими способами: используя соединительные фитинги (муфты с прокладками) или сваркой металлических труб. Второй способ считается более надежным, но его нельзя применять для гибких соединений.
Одной из наиболее уязвимых зон являются патрубки теплообменника, для которых необходимо обеспечить стабильность. Если есть вероятность изменения положения устройства, предпочтительно заменять жесткие трубки на гибкие. Тем не менее, необходимо исключить нагрузку на патрубки. Для обеспечения герметичности системы и предотвращения протечек необходимо обработать стыки герметиком.
Если водяной калорифер устанавливается на постоянной основе, его следует подключать жесткими трубами. Если планируется его перенос или изменение положения, лучше использовать гибкие подводки.
Перед проведением тестирования требуется удалить воздух из системы, а также проверить работу вентилей и направление жалюзи.
Правила эксплуатации и возможность ремонта
Чтобы оборудование функционировало без сбоев и полностью выполняло свои задачи, необходимо учитывать следующие правила:
- контролировать состав воздуха в помещении (с требованиями можно ознакомиться в ГОСТ 12.1.005-88);
- производить монтаж строго по инструкции и рекомендациям производителя;
- не допускать повышения температуры теплоносителя выше +190 °C;
- соблюдать нормы давления – около 1,2 МПа;
- после охлаждения помещения осуществлять нагрев постепенно, примерно на 30 °C в час;
- следить за тем, чтобы температура воздуха не опускалась ниже 0 °C, иначе трубки теплообменника могут лопнуть.
Если калорифер устанавливается в помещениях с повышенной влажностью, степень защиты от пыли и влаги должна составлять IP66 или выше.
Рекомендуется не проводить ремонт самостоятельно, так как одна поломка часто ведет к следующей, что в итоге может потребовать замены нескольких компонентов. Лучше обратиться в сервисный центр и доверить работу профессионалам. Кроме того, перед покупкой стоит учесть расчет мощности калорифера, иначе можно потратить деньги впустую.
Краткий обзор современных моделей
Чтобы ознакомиться с ассортиментом марок и моделей водяных калориферов, рассмотрим несколько приборов от различных производителей.
№1 — калориферы КСК
Калориферы КСК-3, выпускаемые ЗАО Т.С.Т.
Модельный ряд водяных калориферов КСК, произведённых в России, включает 2/3/4-рядные устройства с различной производительностью и габаритами.
- входная и выходная температура теплоносителя — +150 °C (+70 °C);
- температура воздуха на входе — от -20 °C;
- рабочее давление — 1,2 МПа;
- максимальная температура — +190 °C;
- срок службы — 11 лет;
- рабочий ресурс — 13 200 часов.
Внешние элементы изготовлены из углеродной стали, а нагревательные элементы – из алюминия.
№2 — тепловентиляторы Volcano
Компактный водяной тепловентилятор Volcano mini – устройство польского бренда, отличается практичностью и эргономичным дизайном. Направление воздушного потока регулируется с помощью управляемых жалюзи.
Один тепловентилятор Volcano mini способен обеспечить столько тепла, сколько даст целый десяток обычных биметаллических радиаторов с десятью секциями.
- мощность варьируется от 3 до 20 кВт;
- максимальная производительность — 2000 м³/ч;
- тип теплообменника — двухрядный;
- защита — уровень IP 44;
- максимальная температура теплоносителя — 120 °C;
- максимальное рабочее давление — 1,6 МПа;
- внутренний объем теплообменника — 1,12 л;
- направляющие жалюзи.
Водяные тепловентиляторы Volcano предназначены для обогрева воздуха в жилых и промышленных помещениях с использованием водяного теплоносителя.
№3 — калориферы Galletti AREO
Калорифер Galletti AREO производится в Италии.
Водяные калориферы марки Galletti AREO могут использоваться как для обогрева, так и для охлаждения помещений в теплую погоду.
Эти модели оснащены вентилятором, медно-алюминиевым теплообменником и дренажным лотком.
- мощность в режиме обогрева — от 8 до 130 кВт;
- мощность в режиме охлаждения — от 3 до 40 кВт;
- температура воды — от +7 °C до +95 °C;
- температура воздуха — от 10 °C до +40 °C;
- рабочее давление — 10 бар;
- количество скоростей вентилятора — 2/3;
- класс электрической безопасности — IP 55;
- защита электродвигателя.
Кроме перечисленных марок, на рынке калориферов и водяных тепловентиляторов представлены модели таких брендов, как Тепломаш, 2VV, Fraccaro, Yahtec, Tecnoclima, Kroll, Pakole, Инновент, Remko, Zilon.
Выводы и полезное видео по теме
Обзор водяного теплообменника марки Volcano:
Подробная информация о технических характеристиках модели Ballu BHP-W-60:
Простота конструкции и легкость монтажа являются основными причинами выбора водяных калориферов. Правильный выбор устройства и грамотное подключение обвязки повысят эффективность работы вентиляции и улучшают отопительную систему как жилых, так и производственных помещений.
Есть вопросы по содержанию статьи? Или, возможно, вы нашли недочеты в представленном материале, или хотите дополнить его интересной информацией? Оставляйте свои комментарии ниже в указанном блоке.
