- Разновидности приборов
- Расчет мощности калорифера
- Расчёт водяного калорифера
- Паровой калорифер
- Расчет электрокалорифера
- Что еще необходимо знать о принципе функционирования
- Методы обвязки
- Определение необходимого значения мощности установки
- Эффективность использования калориферов вместо радиаторов отопления
- Способы обвязки калорифера
- Принцип работы водяного калорифера
- Преимущества и недостатки
- Водяной калорифер: принцип действия и предназначение
- Воздухонагреватель водяной: особенности конструкции и функционирования устройства
- Калорифер водяной для приточной вентиляции: принцип работы и сфера использования
- 3 Монтаж электрического аппарата
- 4 Преимущества и недостатки
- 2 Особенности монтажа
Разновидности приборов
Чтобы осуществить правильный выбор аппарата, желательно рассмотреть классификацию этих обогревателей:
1. Калорифер водяной. Он имеет ребристое или гладкотрубное строение. В первом случае площадь передачи тепла увеличивается. Монтируется такой аппарат горизонтально. Работает он за счет горячего водоснабжения. Они более сложны в эксплуатации и монтаже. Кроме того, они более подвержены размораживанию.
2. Паровое устройство. Оно устанавливается вертикально. Он быстрее всего прогревает помещение. Его работа зависит от исправности водяной системы. Кроме того, основой деятельности такого аппарата является температура и давление пара.
3. Калорифер электрический. В своем составе он имеет ТЭН или нагревательную спираль. Соединение элементов происходит секционно, что дает возможность регулировать степень нагрева. Подключать такие аппараты можно как к обычной розетке, так и к трехфазной линии. Данное устройство очень простое в использовании, но его мощность ограничена, а расходы большие.
Расчет мощности калорифера
Для правильного расчета калорифера необходимо определиться с исходными данными: производительностью, плотностью воздуха, уличной и желаемой температурой в помещении. Последние показатели чрезвычайно важны, поскольку от них зависит количество тепла, затрачиваемого на нагрев 1 м3 воздуха. Часть данных можно узнать из специальных таблиц.
Расчёт водяного калорифера
Расчет мощности исходя из уличных температур
Чтобы рассчитать площадь сечения водяного калорифера, применяют формулу Аф= L×ρул/3600 (ϑρ). Используются значения:
- L – производительность, которая выражается в м3/ч или кг/ч;
- pул – плотность воздуха на улице по таблице;
- ϑρ – массовая скорость воздуха в сечении.
Получив результат, подбирают для системы вентиляции один калорифер стандартного размера или несколько приборов так, чтобы площадь или сумма площадей были равны или чуть больше расчетного значения.
Массовый расход воздуха в кг/ч вычисляют по формуле G=L×pср:
pср– плотность воздуха при средней температуре.
pср рассчитывают по формуле (tул+tкон)/2:
- tул – уличная температура воздуха в самую холодную пятидневку года;
- tкон – желаемая температура в помещении.
Потом для среднего показателя определяют плотность по таблице.
Вычисляют расход тепла для прогрева воздуха по формуле: Q (Вт) = G×c×(tкон–tул)
Для примера будут рассчитаны данные, если известно:
- L – 10000 м3/ч (производительность указывается в документации);
- tкон – 21°C;
- tул – –25°C.
pср =(–25°C +21°C)/2=–2°C
Плотность воздуха при этой температуре – 1,303.
Массовый расход воздушной массы равен G=10000 м3/ч×1,303 кг/м3=13030кг/ч
Отсюда Q=13030/3600×1011×(21-(-25))=168325 Вт.
К этой величине необходимо добавить 10-15% для запаса мощности.
Паровой калорифер
Мощность парового калорифера определяют тем же способом, только для расчета G используют формулу G=Q/r. r – удельная теплота, образующаяся при конденсации пара в кДж/кг.
Расчет электрокалорифера
Формула расчета мощности калорифера
Для электрических приборов большую часть необходимых данных обычно указывает изготовитель, что значительно упрощает расчет нагрева воздуха и выбор калорифера. Несмотря на относительно низкую тепловую мощность, электрокалориферная система потребляет много электроэнергии, поэтому ее зачастую приходится подключать отдельным кабелем к щитку. Калориферы мощностью более 7 кВт запитывают от сети 380 В.
Потребляемый ток рассчитывают по формуле I=P/U, где P – мощность, а U – напряжение. Значение U зависит от особенностей подключения. Если подключение однофазное, U=220В, если трехфазное, U=660В.
Температуру нагрева рассчитывают по формуле T=2,98×P/L, где L – как и в других расчетах, производительность системы.
Что еще необходимо знать о принципе функционирования
Если вас заинтересовали водяные калориферы для приточной вентиляции, каталог, который будет представлен продавцом, поможет вам сделать правильный выбор модели. Таким образом, подобные приборы способны в значительной степени нагреть воздух, который проходит через систему. Температура может подняться до 70-110 градусов. Это объясняет возможность использования для подогрева воздуха с минимальными температурами до — 25 градусов.
Водяной калорифер для вентиляции должен предполагать возможность установки узла обвязки. Монтаж прибора может производиться по двум разным схемам воздухообмена. Первый метод предполагает смешивание рециркуляционного и приточного воздуха. Второй способ предусматривает замкнутую рециркуляцию воздуха. Максимальной эффективности при работе устройства в системе можно добиться методом монтажа конструкции в подвальных помещениях. Это позволит установить систему непосредственно у точки воздухозабора. Если речь идет о принудительной или искусственной системе вентиляции, то данное требование нельзя назвать актуальным, так как воздух будет прогоняться через калорифер с помощью канальных вентиляторов.
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
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.
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).
Теплоотдача радиаторов отопления: сравнение показателей и способы расчета
Преимуществами водяных калориферов являются:
- Высокая рентабельность использования (низкая стоимость оборудования, высокая теплоотдача, легкость и дешевизна монтажа, минимальные эксплуатационные расходы).
- Быстрый нагрев воздуха, легкость изменения и локализация потока тепла (тепловые завесы и оазисы).
- Надежность конструкции, легкость автоматизации и современный дизайн.
- Безопасность в применении даже в зданиях с повышенной опасностью.
- Крайне компактные размеры при высокой теплопроизводительности.
Недостатки этих приборов связаны со свойствами теплоносителя:
- При температуре ниже нуля, калорифер легко заморозить. Не слитая вовремя вода из трубок может их порвать в случае отключения от магистрали.
- 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.
- Стоит отметить, что калориферы сильно сушат воздух. При использовании, например, в выставочном зале, необходима увлажняющая климатическая техника.
Способы обвязки калорифера
Обвязка калорифера приточной вентиляции зависит от выбора места монтажа, технических характеристик агрегата и схемы воздухообмена. Среди разных вариантов монтажа чаще всего используют смешивание рециркуляционных воздушных масс с приточными потоками. Реже применяют замкнутую схему с рециркуляцией воздуха в пределах помещения.
Для правильной установки прибора важно, чтобы система естественной вентиляции была хорошо налажена. Подключение калорифера к отопительной сети обычно делают в точке забора в пределах подвального помещения
Если есть принудительная вентиляция, то агрегат можно установить в любом подходящем месте.
Также в продаже есть готовые узлы обвязки в нескольких вариантах исполнения.
В комплект входят следующие элементы:
- шаровые краны с байпасом;
- обратные клапаны;
- балансировочный вентиль;
- насосное оборудование;
- двух или трехходовые клапаны;
- фильтры;
- манометры.
Эти детали в составе узла можно комбинировать по-разному. Применяют жесткое присоединение элементов или монтаж с использованием гибких шлангов из металла.
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:
- По сложности и трудоемкости монтаж водяного теплообменника можно сравнить с прокладкой труб отопления. Иными словами, проблем с установкой не возникнет.
- Нагретые воздушные массы быстро отапливают даже помещение значительной площади.
- Отсутствие сложных механических и электрических узлов обеспечивает безопасную работу.
- Направлением потоков теплого воздуха можно управлять.
- 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.
- 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.
Водяной калорифер: принцип действия и предназначение
Водяные калориферы используют для подогрева воздуха в различных помещениях, где отсутствует централизованное отопление. Также они предназначены для систем вентиляции или кондиционирования. Этот вид калориферов является климатическим оборудованием, служащим как теплоутилизатор, наполненный промежуточным теплоносителем. Теплоноситель в данном оборудовании – это подогретая или горячая вода.
Калорифер паровой от водяного отличается тем, что в качестве теплоносителя в приборе служит сухой насыщенный пар. Это более усовершенствованные модели обогревателей, поэтому цена калорифера такого класса на порядок выше.
Принцип действия калорифера отопления: синие стрелки — холодный воздух, красные стрелки — тёплый воздух
Воздухонагреватель водяной: особенности конструкции и функционирования устройства
Водяной обогреватель имеет очень высокий уровень производительности. Это возможно, благодаря широкому температурному диапазону, колеблющемуся от 70 до 110°С. Перепад температур создает сам калорифер. Конструкция прибора представляет собой трубчатый корпус из металла, покрытый реберными пластинами.
Наиболее распространенным видом воздухонагревателей считается водяной калорифер с перпендикулярным потоком. Его используют в разных вентиляционных устройствах. При этом вода движется противоположно потоку воздуха, в прямоугольном направлении. В результате вода поднимается по каналам снизу-вверх, пузырьки воздуха поступают вверх устройства, а оттуда выводятся через специальные воздухоотводы.
В любом водном калорифере в обязательном порядке должен быть установлен узел обвязки, представляющий собой специальный компонент устройства, отвечающий за подведение к теплообменнику горячей воды.
Конструкция водяного калорифера включает такие обязательные детали:
- насос для циркуляции теплоносителя;
- трехходовой клапан;
- арматура конструкции;
- блок управления;
- узел для обвязки, контролирующий производительность калорифера и препятствующий его заморозке.
Схема строения электрического калорифера
Калорифер водяной для приточной вентиляции: принцип работы и сфера использования
Калорифер электрический для приточной вентиляции используют для подогрева или, наоборот, для охлаждения воздуха, который поступает с улицы. Устанавливают такие приборы в середине канала вентиляции. Агрегат создает благотворный микроклимат, независимо от времени года. Канальные калориферы используют в помещениях с разной площадью. Работа калорифера для приточной вентиляции будет особенно эффективна в просторных цехах, теплицах, складских помещениях, которые оборудованы соответствующей вентиляционной системой.
Приточная установка с водяным калорифером считается самым эффективным способом отопления или охлаждения в помещениях с большой площадью. Наиболее актуальна их эксплуатация зимой, когда воздух, который поступает сквозь вентиляционную приточную систему, требует подогрева.
Агрегаты устанавливают в середине канала вентиляции, имеющий круглое или прямоугольное сечение. Воздух, поступающий с улицы, пропускается сквозь систему фильтрации и попадает в калорифер для приточной вентиляции, где происходит его нагрев за счет тепла, который отдает водяная отопительная система, поступающая к теплообменнику через канал воздухонагревателя.
Схема установки калориферов в приточную вентиляцию
Приточные установки с электрическим калорифером также обеспечивают поступление в помещение свежего, чистого, прохладного воздуха. При этом через вентиляционную систему выходят отработанные массы. Как в промышленности, так и в быту более востребованы приточные установки с электрокалорифером, работающие от сети.
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. Защита от подачи электропитания на ТЭНы, если не включены вентиляторы.
- 2. Тепловое реле. Оно необходимо для защиты двигателя во время остановки.
- 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.
4 Преимущества и недостатки
Обогреватели на воде создают сильные температурные перепады порядка 70−100 градусов. Благодаря этому необходимый температурный режим в помещении любого объёма обеспечивается очень быстро.
На покупку и установку приборов не нужно тратить больших средств. Эксплуатация и обслуживание также обходятся дёшево. Устройства универсальны, крепятся на потолке или стенах. Кроме централизованного отопления, для их работы не требуется других систем.
Главный недостаток таких обогревателей заключается в их больших размерах. Установить громоздкие конструкции в обычной квартире невозможно. Найти более компактные и лёгкие модели для эксплуатации в быту непросто.
2 Особенности монтажа
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.