Калорифер водяной вентиляция: Калорифер что это – для чего нужен и как работает калорифер

Вентиляц

20.04.2023
Комментарии: 0

Содержание

Калорифер что это – для чего нужен и как работает калорифер

5 минут

Алексей Папченко

11.11.2021

Обновлено:15.03.2023

В этой статье поговорим подробнее о том, что такое калорифер в вентиляции, принципе работы и преимуществах использования. Система вентиляции подает свежий, предварительно очищенный воздух в помещение. Если разница температур за окном и в помещении невелика, все прекрасно. Но что делать, если на улице мороз или летняя жара? Как подготовить воздух перед подачей в здание? С этой целью используются несколько видов устройств. В обиходе можно встретить употребления «канальные нагреватели», «фреоновые» и «водяные охладители», которые относятся к одному классу устройств под общим наименованием «калориферы».

Содержание:

Скрыть

  1. Для чего нужны калориферы
  2. Как работает калорифер?
  3. Виды калориферов
    1. Водяной калорифер: что это?
    2. Электрический калорифер: что это?
    3. Паровой калорифер: что это?
    4. Фреоновые и водяные охладители
  4. Применение и преимущества использования калориферов
  5. Какой калорифер выбрать?
  6. Особенности установки калориферов
  7. Вывод

Для чего нужны калориферы

Задача калорифера или теплообменника, – подогревать или охлаждать до заданных значений поступающий в вентиляционную систему воздух. Для чего это делается? Для комфорта людей в помещении, для оптимизации затрат на отопление и кондиционирование, для соблюдения технологического процесса и параметров микроклимата согласно требованиям СНиП и СП. В офисных и производственных помещениях нельзя полагаться на субъективные ощущения при оценке теплового комфорта. Вoздyшнo-тeплoвoй peжим peглaмeнтиpyeтcя тpeбoвaниями CaнПинa 2.4.2.2821-10.

Как работает калорифер?

В основе калорифера находится металлический теплообменник, который нагревается от теплоносителя и передает это тепло проходящему через него воздуху. Прибор состоит из прямоугольного или круглого металлического корпуса, труб с накатным оребрением, в которых циркулирует теплоноситель, патрубков и технических креплений для подключения к системе. Калориферы успешно применяют не только в вентиляции, но и в сушильных установках. Прибор быстро нагревает воздух до заданных температур, а система воздуховодов эффективно и равномерно распределяет его по помещению.

Виды калориферов

Калориферы классифицируются по типу теплоносителя:

  • вода;
  • пар;
  • электричество.

Или хладагента:

  • фреон;
  • вода;
  • гликолевый раствор.

От них зависит конструкция и принцип работы прибора. Поговорим о каждом из них подробнее.

Водяной калорифер: что это

Разберемся в том, как правильно подключить водяной калорифер. Теплоносителем является горячая или сильно перегретая вода. Температура рабочего вещества может достигать +190 °С. Наиболее востребованными являются спирально-катанные калориферы. Эти приборы пришли на смену пластинчатым моделям, утратившим свою актуальность из-за меньшей эффективности и трудоемкого сервисного обслуживания.

Основные конструктивные элементы:

  1. Нагреватель – стальная трубка с алюминиевым оребрением. «Ребра» значительно увеличивают площадь тeплooтдaющeй пoвepхнocти;
  2. Трубки. Заключаются в прямоугольную рамку и могут располагаться в 2, 3 или 4 ряда.

Воздушный поток направляется с помощью радиального или осевого вентилятора. Агрегаты монтируются в воздуховоды и используются для обогрева помещений большой площади:

  • производственные цеха;
  • спортивные залы;
  • складские помещения;
  • ангары;
  • торгово-выставочные залы.

Преимущества водяных калориферов:

  1. Высокая производительность.
  2. Низкий уровень шума.
  3. Экономный режим работы.
  4. Широкий модельный ряд.
  5. Оптимальная стоимость оборудования.
  6. Работа в режиме тепловой завесы.
  7. Работа в режиме приточной вентиляции.

Водяные калориферы являются самым предпочтительным видом канальных нагревателей для вентиляции с точки зрения безопасности, экономичности и эффективности. Их применяют в здaниях пpoмышлeннoгo, oбщecтвeннoгo и aдминиcтpaтивнoгo нaзнaчeния, где радиаторы отопления не могут обогреть помещение.

Электрический калорифер: что это

Электрические калориферы – самые удобные с точки зрения монтажа, но и самые дорогие в эксплуатации устройства. Используются для локального обогрева воздуха, достаточно просто монтируются и не требуют сложных работ по настройке и пусконаладке. Конструкция предусматривает нагревательный элемент ТЭН и осевой вентилятор, работающий от электродвигателя. 

Принцип работы: нагрев проходящего через теплообменник воздуха и подача подогретых воздушных масс в помещение. Большинство приборов оснащается 2 автоматическими термовыключателями, которые срабатывают при перегреве воздуха и перегреве корпуса и отключают прибор. Электрический калорифер автоматически запускается, когда показатели приходят в норму. Корпус может иметь круглую или прямоугольную форму в зависимости от сечения воздуховода. Прибор оснащается фланцевым креплением для плотного монтажа, исключающего потери. Специалисты Qwent уже писали об обогреве воздуха за счет воды и электричества.

Преимущества электрических калориферов:

  1. Простота монтажа. Подвести кабель к нагревателю гораздо проще, чем обеспечить эффективную циркуляцию теплоносителя в системе.
  2. Низкие потери тепла и более эффективный обогрев помещения.
  3. Простая и точная регулировка температурных параметров с помощью термодатчика.

Данный агрегат имеет и свои недостатки:

  1. Один из самых существенных – высокие расходы на электроэнергию. Этот факт делает их мало применимыми в регионах с суровым климатом и для больших помещений.
  2. Стоимость прибора также является весомым фактором при выборе оборудования. Электрический калорифер в среднем стоит в 2 раза дороже водяного при одинаковых параметрах мощности.
  3. Высокая вероятность перегрева прибора, особенно актуальная в зимнее время года, когда устройство работает в постоянном режиме.
  4. Пересушивают воздух в помещении и приводят к падению уровня кислорода. Зачастую их эксплуатация требует установки увлажнителей воздуха, что дополнительно повышает эксплуатационные расходы.

Также следует отметить, что электрические калориферы нельзя использовать во взрывоопасной среде и в помещениях с повышенным уровнем влажности.

Паровой калорифер: что это

В паровом калорифере теплоносителем является пар. Передача тепла от рабочего вещества воздуху происходит через смежные поверхности, разделяющие 2 среды. Движение потоков может быть параллельным, противоточным и перекрестным. Для промышленного и коммерческого применения чаще всего используют приборы с трубчатой конструкцией. В металлический корпус заключается многорядный металлический змеевик, по которому циркулирует горячий пар. Воздух проходит через блок и нагревается. Для увеличения площади нагрева и повышенной теплопередачи на трубы наносят оребрение из алюминия.

Преимущества парового калорифера для приточной вентиляции:

  • высокий уровень теплоотдачи;
  • экономный расход теплоносителя;
  • длительный срок службы;
  • не требует частого сервисного обслуживания;
  • высокая скорость нагрева воздуха в помещениях большой площади;
  • простой монтаж и запуск в эксплуатацию.

Паровой калорифер для приточной вентиляции используется на промышленных объектах различного назначения: от небольших складов и мастерских до производственных цехов.

Фреоновые и водяные охладители

Устанавливаются в воздуховоды для охлаждения приточного воздуха. Отличаются параметрами рабочего вещества. Во фреоновых охладителях используется фреон (407, 22 или 410). Выбор того или иного состава зависит от параметров и объемов расхода воздуха. Фреоновый теплообменник состоит из медных труб с алюминиевым оребрением. Конструкция предусматривает каплеуловитель для сбора конденсата и поддон. Корпус изготавливается из оцинкованной стали или нержавейки.

Фреоновые охладители просты в эксплуатации, надежны и долговечны. Они представляют собой компрессионные системы, отбирающие тепло при помощи кипящего холодильного агента. Охладители на фреоне функционируют быстро и эффективно, подходят оптимально для жилых зданий, промышленных, административных помещений небольшой площади.

В водяных охладителях рабочее вещество – вода. Иногда ее заменяют незамерзающим гликолевым раствором. Конструкция включает теплообменник, каплеуловитель, поддон и патрубок для отвода конденсата. Подходят для зданий различного назначения с канальной системой вентиляции, для круглых и прямоугольных в сечении каналов. По производительности и эффективности работы уступают фреоновым.

Применение и преимущества использования калориферов

Основные сферы применения:

  • обогрев больших помещений;
  • сезонное и периодическое отопление производственных цехов;
  • обогрев помещений, не подключенных к общей системе отопления.

Какой калорифер выбрать?

Чтобы выбрать лучший вариант, нужен произвести расчет мощности калориферов с учетом следующих параметров:

  1. Производительность системы – количество воздуха, перегоняемого за час.
  2. Исходная или наружная температура.
  3. Конечная температура воздуха.
  4. Плотность и теплоемкость воздуха при определенной температуре.

Зачастую самостоятельно произвести подобные расчеты сложно. В этом случае можно прибегнуть к помощи подрядчика. Выбирая тот или иной теплообменник, следует исходить из соображений целесообразности и эксплуатационных характеристик дома. Для небольших площадей идеально подойдет электрический калорифер, для крупных производственных и коммерческих объектов – водяной или паровой.

Особенности установки калориферов

В приточных камерах калориферы устанавливают на металлических подставках из угловой стали. Устанавливать агрегат следует вертикально, причем штуцер для входа теплоносителя должен быть расположен вверху, а штуцер для выхода теплоносителя внизу. При монтаже важно оставить свободное пространство около 70 см со стороны входы и выхода теплообменника для будущего сервисного обслуживания. Прибор соединяется в вентиляционными каналами переходами и фланцами с асбестовыми прокладками. Трубопроводы присоединяют к калориферам с помощью резьбовых соединений.

Вывод

Калориферы для приточной вентиляции – эффективный, высокопроизводительный и достаточно экономный способ для обогрева крупных промышленных, производственных и коммерческих помещений. Агрегаты существенно экономят расходы на отопление и заменяют отопительные приборы там, где их использование нежелательно. Надежность и высокая отказоустойчивость оборудования позволяет поддерживать оптимальные температурные параметры и комфортный микроклимат в помещении. Теперь вы знаете, что такое калорифер какие виды есть и как его устанавливать.

Оцените статью:

4.14

Оценок: 0

Автор статьи

Алексей Папченко

QWENT

Руководитель технического отдела

Эксперт в области проектирования, монтажа и обслуживания систем вентиляции, кондиционирования и дымоудаления.

Комментарии

Вам могут быть полезны эти статьи

Приточные вентиляционные установки – что это

Приточная вентиляционная установка что это из чего она состоит и как работает.

Время чтения:5 минут

Как рассчитать вентиляцию в помещении

В этой статье поговорим о методиках и правилах расчета вентиляции в помещениях.

Время чтения:12 минут

Система кондиционирования офиса: выбор и виды

Система кондиционирования воздуха в офисе важный элемент для комфортного нахождения в помещении как летом так и зимой.

Время чтения:10 минут

Остались вопросы? Свяжитесь с нами или оставьте заявку и наши менеджеры с радостью вас проконсультируют!

Заказать проектирование, монтаж и обслуживание инженерных систем можно по телефону +7 (495) 055-72-55, по адресу электронной почты order@ceds. ru, или просто оставьте заявку в форме ниже – мы вам перезвоним!

виды, устройство и расчет мощности

Калорифер, или канальный нагреватель — общее название трубных приборов, посредством которых осуществляется нагрев воздушных масс внутри помещения. В такой установке может циркулировать горячая вода, воздух или пар.

Содержание

  • 1 Что такое калорифер и для чего он нужен

  • 2 Виды

    • 2.1 Водяной

    • 2.2 Паровой

    • 2.3 Электрический

  • 3 Расчёт мощности

    • 3.1 Таблица: расчёт мощности для основных параметров вентиляционной системы

    • 3.2 Таблица: показатели мощности электрического, парового и водяного канального нагревателя

Что такое калорифер и для чего он нужен

Он представляет собой своеобразный теплообменник, в котором источником тепла являются воздушные потоки, соприкасающиеся с нагревательными элементами. Посредством прибора выполняется прогрев приточного воздуха в вентиляционных системах и сушильном оборудовании.

Схема демонстрирует место калорифера в канальной вентиляционной уставновке

Монтируемый прибор может быть представлен отдельным модулем или входить в состав моноблочной вентиляционной установки. Сфера применения представлена:

  • первоначальным нагревом воздуха в приточных системах вентиляции с подачей воздушного потока с улицы;
  • вторичным нагревом воздушных масс при рекуперации в системах приточно-вытяжного типа, регенерирующих тепло;
  • вторичным нагревом воздушных масс внутри отдельных помещений для обеспечения индивидуального температурного режима;
  • прогревом воздуха для его подачи в кондиционер зимой;
  • резервным или дополнительным отоплением.

Энергетическая эффективность канального воздухонагревателя любой конструкции определяется коэффициентом тепловой отдачи в условиях определённых энергетических затрат, поэтому при значительных показателях тепловой отдачи прибор принято считать высокоэффективным.

Обвязка в приточной вентиляционной системе регулирующего арматурного каркаса выполняется посредством двухходовых вентилей в городской сети, а также трёхходовыми вентилями при использовании котельной или бойлера. При помощи установленного обвязочного узла легко контролируется производительность используемого оборудования, и минимизируется риск промерзания зимой.

Виды

Отопительно-вентиляционная техника представлена преимущественно водяными и паровыми приборами.

Потоки воздуха проходят через несколько узлов системы

Предпочтение чаще всего отдаётся водяным воздухонагревателям, которые отличаются:

  • формой поверхности. Они могут быть гладкотрубными и ребристыми, пластинчатыми и спирально-навивными;
  • характером перемещения теплового носителя. Воздухонагреватели одноходового и многоходового типа.

В зависимости от размеров нагревательной поверхности, все приборы водяного и парового типа представлены четырьмя моделями: самые малые (СМ), малые (М), средние (С) и большие (Б).

Водяной

Калориферами водяного типа обеспечивается прогрев воздуха внутри вентиляционного канала до комфортных температурных показателей посредством энергии теплового носителя, постоянно циркулирующего в радиаторной части оборудования. Жидкостные теплоносители не уступают по своим основным характеристикам аналогам электрического типа, но отличаются повышенными показателями энергопотребления и некоторой сложностью монтажа, поэтому их установка должна осуществляться специалистами.

Принцип действия основан на наличии в конструкции звеньев пустого медного или на основе медных сплавов змеевика, расположенных в шахматном порядке. Также устройство обладает алюминиевыми пластинами, предназначенными для тепловой отдачи. Внутри медного змеевика перемещается нагретая жидкость, представленная водой или гликолевым раствором, в результате чего тепло передаётся воздушным потокам из приточной системы.

На схеме представлены узлы вентиляции с водяным фильтром

К основным преимуществам водяных нагревателей воздуха в системах вентилирования можно отнести высокую эффективность прогрева больших по площади помещений, что обусловлено его конструкционными особенностями.

Корпус и внутренние детали водяного калорифера

  1. боковая часть корпуса;
  2. верхняя и нижняя панели корпуса;
  3. вентиляционный патрубок на задней панели;
  4. теплообменник;
  5. решётка моторной опоры;
  6. лопатки ориентируемого типа;
  7. дополнительная ёмкость для конденсата;
  8. основная ёмкость для конденсата;
  9. верхняя часть корпуса теплообменника;
  10. воздуховод;
  11. фиксирующие прибор кронштейны;
  12. пластиковые угольники.

Основной минус заключается в высоком риске промерзания прибора в условиях резко отрицательных температур, что объясняется наличием в системе воды и требует обязательной защиты от обледенения.

Они представлены металлическими трубками с ребристой наружной частью, увеличивающей эффективность тепловой отдачи. Канальные нагреватели, по трубам которых передвигается нагретый тепловой носитель, а снаружи перемещаются и нагреваются воздушные массы, целесообразно монтировать в прямоугольных вентиляционных системах.

Паровой

Они востребованы промышленными предприятиями с избытком пара, который позволяет обеспечивать технологические потребности устройства. Тепловой носитель в таком приборе представлен паром, подаваемым сверху, а в процессе его прохождения сквозь рабочие элементы теплообменника образуется конденсат.

Тепловым носителем в этом типе калорифере является пар

Все выпускаемые в настоящее время паровые теплообменники в обязательном порядке проходят проверку герметичности посредством сухого воздуха, подаваемого с давлением в пределах 30 бар при погружении устройства в резервуар, наполненный тёплой водой.

К преимуществам приборов в системе кондиционирования и вентилирования относится быстрый прогрев помещения, что объясняется конструкцией такого устройства.

Схематическое изображение главных компонентов парового калорифера

  1. доска с трубами;
  2. боковая щитковая часть;
  3. нагревательный элемент;
  4. прокладка.

Ощутимым минусом парового канального нагревателя является обязательное наличие оборудования, которое непрерывно генерирует пар.

Электрический

Наименее мощные вентиляционные системы экономически целесообразно оснащать обычными электрическими калориферами. Принцип работы устройства основан на прохождении воздушных потоков, подающихся по приточной вентиляционной системе через нагревательные элементы, отдающие часть тепловой энергии. Нагретый воздух подаётся в помещение, а защита от любых перегревов реализуется биметаллическими термовыключателями.

Такие приборы совершенно не нуждаются в подводке слишком сложных или профессиональных коммуникационных систем, поэтому подключаются к уже имеющимся линиям электрического снабжения, что является несомненным плюсом.

Более мощные вентиляционные системы рекомендуется оснащать с электрокалориферами

Внутреннее устройство представлено электронагревателями трубного типа, что обеспечивает максимально эффективный тепловой обмен с окружающими воздушными потоками.

  • IV — вентиляционный элемент на вытяжной воздух;
  • PV — вентиляционный элемент на приточный воздух;
  • PR — теплообменник пластинчатого типа;
  • KE — электрический нагревательный элемент;
  • PF — фильтрующая система на свежий воздух;
  • IF — фильтрующая система на вытяжной воздух;
  • TJ — температурный датчик на приточный воздух;
  • TL — температурный датчик на свежий воздух;
  • TA — температурный датчик на вытяжной воздух;
  • M1 — мотор клапана воздухообводного типа;
  • M2 — клапан для свежих воздушных потоков;
  • M3 — клапан для вытяжных воздушных потоков;
  • PS1 — дифференциальное реле давления на приточные воздушные потоки;
  • PS2 — дифференциальное реле давления на воздушные потоки вытяжного типа.

Электрический калорифер включает в себя 14 элементов

Использование электрических приборов может быть оправданным только в вентилируемом помещении, площадь которого составляет менее 100–150 м2. В противном случае уровень расхода электрической энергии будет слишком высоким.

Качественная вентиляция в доме избавит от сырости и застоявшегося воздуха. В следующей статье вы узнаете более подробно о монтаже системы приточно-вытяжного типа: https://aqua-rmnt.com/ventilyaciya/pritochno-vyityazhnaya-ventilyatsiya-v-chastnom-dome.html.

Расчёт мощности

Получение воздуха с необходимыми температурными показателями предполагает проведение правильных расчётов и грамотного выбора устройства для вентиляции приточного типа. Даже несмотря на то, что особой популярностью пользуются современные водяные приборы с тепловым носителем в виде горячей воды, при выборе устройства любого типа изначально требуется определиться с его мощностью на основе исходных данных, представленных:

  • объёмом нагреваемых приточных воздушных масс в м³/ч или кг/ч;
  • температурными показателями исходных воздушных масс, равными расчётной температуре уличного воздуха в конкретном регионе;
  • предпочтительным температурным режимом воздушных потоков после нагрева;
  • температурным графиком теплового носителя, который используется для прогрева.

Упрощённое определение мощности канального нагревателя выполняется в соответствии с простой формулой:

Р = 0,34 × Q × Т

Q — производительность вентиляционной системы в м3/час;

Т — разница температурных показателей на вход и выход в вентиляционном канале.

Таблица: расчёт мощности для основных параметров вентиляционной системы

Производительность, м3Мощность нагревательного элемента, кВт
801,2
1602,4
2403,6
3304,8
5107,5
73010,8
102015,0
152022,5
203030,0

Например, объём воздуха в комнате площадью в 20 м2 при высоте потолка 300 см, равен 60 м3, поэтому однократный воздухообмен составляет 60 м2/час.

Таблица: показатели мощности электрического, парового и водяного канального нагревателя

Показателиt воздуха на входе оС
0-5-10-15-20-25-30-35-40-45
Мощность кВт0.060.080.090.110.130.140.160.180.190.21

Подаваемый в помещение с улицы приточный воздух требует обработки, чтобы получить нормативные параметры. Обрабатывать воздушные массы можно фильтрацией, нагревом, охлаждением и увлажнением. Прогрев приточных воздушных потоков осуществляется внутри специального теплообменного оборудования, представленного калориферами.

Жидкостные канальные воздухонагреватели являются сегодня самыми популярными, широко используемыми в большинстве вентиляционных систем. Теплоноситель жидкого типа постоянно перемещается в направлении, которое противоположно воздушным потокам, что обеспечивает эффективное и недорогое отопление, существенно экономящее энергоресурсы и поддерживающее оптимальные микроклиматические условия в помещениях любого типа.

  • Автор: Владимирович75