Калорифер для приточной вентиляции: расчет мощности водяного и электрического агрегата, обвязка электрокалорифера

Для решения вопросов воздухообмена в частных домах и производственных зданиях наряду с вентиляторами применяют приборы, нагревающие или охлаждающие воздух, который поступает с улицы. Это помогает улучшить характеристики микроклимата внутри помещения, повысить уровень комфорта.

Одним из экономичных и доступных устройств является калорифер водяной для приточной вентиляции, более знакомый жителям северных регионов. Из нашего материала вы узнаете о принципах работы и конструктивных особенностях оборудования такого типа. Также мы подробно расскажем о нескольких популярных моделях калориферов для вентиляции.

Что это такое и для чего нужен?

Калорифер – это специальное устройство, предназначенное для обеспечения теплообмена за счет нагревания воздушного потока с помощью соприкосновения его с определенным количеством нагревающих элементов.

Устанавливается такой агрегат в вентиляционных системах как в комплексе с моноблочными конструкциями, так и в виде отдельно стоящих модулей.

Как работает и устройство?

В зависимости от того, какой источник тепла используется, калориферы подразделяются на водяные, электрические и паровые.

В подавляющем большинстве случаев теплопередающие элементы калориферов представляют собой стальные трубы с оребренной поверхностью. Именно оребрение помогает увеличить площадь и, соответственно, эффективность теплоотдачи. Внутри таких труб проходит нагревающий или охлаждающий теплоноситель, а снаружи – воздушные потоки, охлаждаемые или нагреваемые при контакте с трубами.

Реберная структура устройства представляет собой металлические пластины, насаженные на трубки, либо навитую на них ленту или тонкую проволоку.

Принцип действия калориферов основан на том, что теплоноситель имеет больший коэффициент теплоотдачи по отношению к потокам воздуха.

Энергоэффективность калорифера зависит от коэффициента теплоотдачи устройства при определенных энергозатратах. Иными словами, чем больше тепла агрегат способен отдать при неизменных энергетических затратах, тем выше его эффективность.

Устройство способно значительно нагреть проходящие через него воздушные потоки – поднять их температуру на 70-110 градусов, поэтому использовать калорифер можно даже при минимальных температурах (до -25 градусов).

Устанавливаться калорифер может по двум схемам воздухообмена – по принципу смешения рециркуляционного и приточного воздуха, а также в замкнутой системе рециркуляции воздуха. Для систем принудительной или искусственной вентиляции это условие неактуально, так как через калорифер воздух прогоняется с помощью канальных вентиляторов.

Калорифер: это прибор для нагрева воздуха в разных системах

Прежде чем приступить к выбору прибора, необходимо разобраться с самим понятием, что такое калорифер, а также с тем, какие бывают виды и в чем заключаются типовые и функциональные особенности каждого из них.

Калориферы способны обогреть как маленькие, так и довольно просторные помещения.

Калориферы служат для нагревания воздуха в различных системах:

• отопления;
• кондиционировании;
• вентиляции.

Подогрев в тепловом оборудовании осуществляется за счет реакции между химически агрессивными веществами в средине. Именно поэтому в основе классификации калориферов лежит тип теплообменника. Прибор может быть водяным, паровым, фреоновым и электрическим. Водяной калорифер для отопления используют в качестве теплового утилизатора с промежуточным теплоносителем. Паровой калорифер служит для подогрева воздуха в отопительных системах.

Если классифицировать воздухонагреватели по теплотехническим и аэродинамическим характеристикам, то виды калориферов разделяют на трехрядные и четырехрядные. По количеству присоединительных размеров калориферы отдельных моделей разделяют на 7 номеров.

В качестве транспортировщика теплоносителя в середине калорифера служат трубы из стали, которые снаружи имеют ребристую поверхность. За счет такой конструкции увеличивается площадь и, как следствие, такая обвязка калорифера повышает эффективность теплоотдачи. В середине трубочек с ребрами транспортируется нагревающий либо охлаждающий элемент в виде воды, пара или фреона. Снаружи протекают воздушные потоки, которые нагреваются либо охлаждаются во время контакта с трубами.

Строение калорифера Volcano: 1 — подвижные регулируемые лопатки, 2 — встроенный диффузор с вентилятором, 3 — нагревательные элементы, 4 — подача тёплого воздуха.

Общая схема основана на таком принципе действия: теплоноситель обладает высоким коэффициентом теплоотдачи при взаимодействии с воздушными потоками. Рёберная обвязка на приборе – это пластины из металла, которые просто насажены на трубки либо накручены, как ленты или проволока.

Виды

Нагреватели для приточной вентиляции классифицируются по виду источника тепла и бывают водяными, паровыми и электрическими.

Водяные модели

Используются во всех типах вентсистем и могут иметь двух- и трёхрядное исполнение. Приборы устанавливают в системы вентиляции помещений, площадь которых превышает 150 квадратных метров. Данный вид калориферов является абсолютно пожаробезопасным и наименее энергозатратным, что обусловлено возможностью использования в качестве теплоносителя воды из отопительной системы.

Модели оснащены системой автоматического управления и контроля. Это позволяет задавать нужную температуру выходящего воздуха и, благодаря наличию термостата, корректировать её по мере необходимости.

Принцип работы водяных нагревателей сводится к следующему: уличный воздух забирается сквозь воздухозаборные решётки и подаётся по воздуховоду к фильтрам грубой очистки. Там воздушные массы очищаются от пыли, насекомых и мелкого механического мусора, и поступают в калорифер. В корпусе нагревателя установлен медный теплообменник, состоящий из звеньев, располагающихся в шахматном порядке, и оснащённых алюминиевыми пластинами. Пластины значительно увеличивают теплоотдачу медного змеевика, чем существенно повышают КПД прибора. В качестве теплоносителя, протекающего через змеевик, может выступать вода, антифриз или водно-гликолевый раствор.

Потоки холодного воздуха, проходя через теплообменник, забирают тепло от металлических поверхностей и переносят его в помещение. Использование водяных нагревателей позволяет нагревать воздушные потоки до 100 градусов, что предоставляет широкие возможности для их применения в спортивных сооружениях, торговых центрах, подземных паркингах, складах и теплицах.

Наряду с очевидными преимуществами, водяные модели имеют ряд недостатков. К минусам приборов относят риск перемерзания воды в трубах при резком понижении температур, и невозможность использования подогрева в летний период, когда система отопления не функционирует.

Паровые модели

Устанавливаются на предприятиях промышленного сектора, где есть возможность производства большого количества пара для технических нужд. В приточных вентсистемах бытового назначения такие калориферы не используются. В роли теплового носителя данных установок выступает пар, что объясняет мгновенный нагрев проходящих потоков и высокий КПД паровых калориферов.

Обязательным условием эксплуатации таких моделей является гарантия полной герметичности патрубков теплообменника. В противном случае пар начнёт стравливаться, выходить с воздухом в помещение, и в конечном итоге разорвёт теплообменник.

Чтобы этого не произошло, все теплообменники в процессе производства подвергаются тесту на герметичность. Испытания осуществляются при помощи струй холодного воздуха, подаваемых под давлением в 30 Бар. Тепловой обменник при этом помещается в резервуар с тёплой водой.

Электрические модели

Являются наиболее простым вариантом нагревателей, и устанавливаются в вентсистемы, обслуживающие небольшие пространства. В отличие от калориферов водяного и парового типов, электрокалорифер не предполагает обустройства дополнительных коммуникаций. Для их подключения достаточно иметь поблизости розетку напряжением 220 В. Принцип работы электрокалориферов не отличается от принципа действия других нагревателей и заключается в нагреве воздушных масс, проходящих сквозь ТЭНы.

Одним из обязательных условий эксплуатации электронагревателей является соблюдение минимального воздушного притока, проходящего через прибор.

Даже при незначительном понижении этого показателя происходит перегрев электронагревательного элемента, и его поломка. Более дорогие модели оборудованы биметаллическими термовыключателями, отключающими элемент в случае явного перегрева.

Плюсами электрических калориферов является простой монтаж, отсутствие необходимости подведения трубопровода, и независимость от отопительного сезона. К минусам относят большой расход электроэнергии и нецелесообразность установки в мощные вентиляционные системы, обслуживающие большие пространства.

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.

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.

Важно!В случае использования калорифера в условиях климата с температурой атмосферного воздуха ниже 0°С, то прибор необходимо оборудовать специальной защитой от промерзания. В ином случае замерзшая вода в трубках может просто их разорвать.

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.

Полезный совет! Водяные воздухонагреватели канального типа следует подбирать в зависимости от типа вентиляционной системы. Его определяют исходя из схемы приточной вентиляции, имеющей квадратное, круглое или прямоугольное сечение.

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.

Советы по монтажу

Калориферы с датчиками в теплице поддерживают нужную температуру
Воздухонагреватель водяной устанавливается в помещениях, подключенных к центральной теплотрассе. При самостоятельном монтаже стоит соблюдать рекомендации специалистов:

• Диагональ нагревателя зависит от особенностей изгибов каналов, типа заслонки и конструктивных элементов.
• Для защиты нагревателя от перемерзания установка производится в помещениях с температурой не ниже 0 градусов.
• Перед началом монтажа необходимо осмотреть пластины и трубки на предмет целостности.
• Приварные фланцы проще всего соединять встык.
• Прямоточные вентили воздухоотводов располагают вверху отводного и подающего коллекторов.
• Стыки прибора и системы вентиляции герметизируются.
• Настенные модели устанавливаются посредством крепления консоли двумя саморезами.

При отсутствии опыта подключения и обвязки системы работы лучше доверить специалистам.

Водяные калориферы с вентилятором: характеристики и производители

Калорифер водяной с вентилятором – это один из наиболее экономных и эффективных приборов, служащих для обогрева воздуха в ангарах, складах, спортзалах, в торговых, выставочных и концертных залах, автосервисах, мастерских. Также с его помощью отапливают теплицы, фермы и другие просторные объекты с большой площадью.

Такие агрегаты бывают также в разных исполнениях в зависимости от предполагаемого размещения. То есть могут быть настенные или потолочные калориферы, которые можно легко установить в любом помещении.

Основные плюсы водяных калориферов отопления заключаются в их энергоэффективности и производительности, что проявляется в возможности как повышать, так и охлаждать температуру в помещении. При этом тепловентиляторы в основном малозатратны, так как потребляют мало электроэнергии и позволяют сэкономить на отоплении.

Электрический тепловентилятор с панелью управления Flowair

На производстве таких калориферов специализируются как зарубежные, так и отечественные марки, среди которых Тепломаш, Греерс, Flowair и Volcano. Водяной калорифер отопления с вентилятором — отличное решение в большинстве случаев для обогрева больших объектов.

Популярными на отечественном рынке считаются калориферы КСК. Приборы этой марки отличаются компактностью и экономичностью. Агрегаты широко используют в промышленности, так как отлично справляются с задачей быстрого нагрева воздуха в помещениях с большой площадью, при этом используя минимум электроэнергии. Приборы также используют как теплоутилизатор. Они являются составляющей в разных агрегатах, системах отопления, кондиционирования и вентиляции. Теплоносителем в калорифере КСК является горячая вода с температурным показателем свыше 190°С.

Калориферы отопления с вентилятором: особенности конструкции и работы

Калориферы отопления с вентилятором представлены шестью типоразмерами. Это очень популярные средства отопления, поэтому имеют широкий модельный ряд у многих производителей. Бывают двухрядные и трехрядные модели. Мощность калорифера от 10 до 60 кВт позволяет подобрать оборудование для помещений с разной площадью.

Интересно знать! Современные тепловентиляторы характеризуются низким уровнем шума, который на пятиметровом расстоянии от агрегата при работе на полную мощность не превышает 55 дБ. При сниженной скорости вентилятора уровень шума снижается до 30 дБ.

Мощность калориферов варьируется в пределах 10-60 кВт

Такие калориферы еще называют тепловентиляторами или дуйчиками, они отличаются компактностью и легкостью. На потолок или стену их крепят с использованием специальных кронштейнов.

В целях износостойкости корпус агрегата изготавливают из полипропилена или из оцинкованной стали, а сверху покрывают эмалью. Полипропилен отличается высокой степенью сопротивляемости к механическим повреждениям и устойчивостью к различным газам и парам. Поэтому корпус выдерживает высокие температуры, устойчив к коррозии повреждениям разного характера.

Для производства теплообменника используют медные трубки, а для оребрения – алюминиевые пластины. Их монтируют на задней панели устройства, что позволяет значительно упростить установку прибора и улучшить его дизайн.

Прибор оснащают бесшумным осевым вентилятором с лопатками из спецпрофиля и подшипников наивысшего класса, не требующие смазывания. Такое устройство дает высокую производительность при низком потреблении электроэнергии. Кроме того, расход воздуха регулируется в рабочем диапазоне. В качестве теплоносителя служит вода из системы централизованного отопления.

Агрегаты производятся в потолочном и настенном исполнении. За счет лёгкости монтажной консоли возможен оборот агрегата на 180 градусов вовремя эксплуатации.

Потолочный тепловентилятор отопления

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.

Изначальная стоимость калориферов практически в 4 раза меньше, чем покупка эффективных биметаллических радиаторов.

Сравнивая по цене установленные мощности радиаторов и калориферов, в расчете нужно учесть, что одним из главных показателей стандартных калориферов является производительность теплого воздуха. При высоте потолка 6 метров в нашем примере, объем выставочного зала составит 1000*6 = 6 000 м3. Пять калориферов производительностью в 3200 м3/час почти три раза за час обновят воздух в зале, что обеспечат его нормальное качество для работников и посетителей не только по температуре, но и по составу.

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.

Электрический калорифер: особенности эксплуатации

Электрокалориферы сейчас успешно используют для обогрева различных помещений, как жилого, так и хозяйственного и промышленного значения. Учитывая, что источником энергии является электричество, существуют определенные меры безопасности при их эксплуатации. В первую очередь следует исключить наличие паров от взрывоопасных предметов, а также токопроводящей пыли.

В основном электрические калориферы устанавливают в просторных складах, мастерских, залах, гаражных помещениях и сушильных камерах. Предусмотрен их вертикальный и горизонтальный монтаж. Важным условием безопасной эксплуатации является наличие доступа к панели перезагрузки системы в ручном режиме. Особенно популярны воздушные калориферы, которые успешно используют на стройплощадках.

Электрокалориферы значительно ускоряют процесс высыхания различных стройматериалов, в частности штукатурки и краски. Часто их используют для образования тепловой завесы у ворот или дверных конструкций.

Широкий температурный режим эксплуатационых возможностей позволяет использовать его в диапазоне температур от -30 до 50°С. Во избежание перегрева агрегата, следует позаботиться о достаточном воздухопотоке, поэтому предварительно необходимо провести соответствующий расчет. Калорифер при правильном и бережном использовании может прослужить достаточно долго.

Калорифер можно использовать в температурном диапазоне от -30 до 50°С

Полезный совет! При выборе электрического промышленного калорифера необходимо быть предельно аккуратным и учитывать размеры обслуживаемой площади. Так же необходимо учесть, что чаще всего используются настенные агрегаты, поэтому в целях безопасности необходимо позаботится о надежной их фиксации с использованием специальных кронштейнов.

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.

Подбор промышленных калориферов

Определившись с первичным источником нагрева, подбираем вид воздухонагревателя. Первый вопрос – в каких условиях и в пределах каких температурных режимов он будет работать. Второй – степень загрязненности теплоносителя и воздуха. Если эксплуатация теплообменников происходит при плохих условиях с температурой воздуха от — 20°С и ниже, имеет смысл остановить свой выбор на воздухонагревателях ТВВ, КП и КФБ. Это биметаллические калориферы, в качестве теплообменного элемента у которых (по аналогу КСк и КПСк) применяется металлическая труба с алюминиевым оребрением. Принципиальное же их различие заключается в следующем:

1. Увеличенная площадь для прохода теплоносителя. Особенно важный фактор для эксплуатации в условиях низких температур наружного воздуха. Уменьшается возможность зарастания грязью, а в случае с паровыми воздухонагревателями – накипью. Что, во-первых, продлевает общий срок их службы; во-вторых, при загрязненном теплоносителе предотвращает полное перекрытие внутреннего сечения и соответственно замораживание теплообменника; в-третьих — теплотехнические характеристики стабильны на протяжении более длительного времени. 2. Толщина алюминиевого ребра у этих воздухонагревателей больше, чем у КСк и КПСк, что способствует меньшей механической деформации нагревательного элемента в процессе транспортировки и эксплуатации. А увеличенный шаг алюминиевого оребрения способствует меньшему забиванию межреберного пространства грязью и пылью, и соответственно, снижению аэродинамического сопротивления. Это положительно сказывается при эксплуатации калориферов в сооружениях с повышенной запыленностью и загрязненностью воздуха, и, что опять же немаловажно, при эксплуатации в условиях пониженных температур, где рекомендуемая массовая скорость во фронтальном сечении при подборе калориферов – до 3,5 кг/м2*с. 3. Меньшее гидравлическое сопротивление.

Все вышеперечисленные факторы способствуют тому, что на протяжении многих лет, предприятия горнодобывающей промышленности выбирают для создания технологического тепла — калориферы водяные ТВВ и паровые КП, а для компоновки воздухонагревательных установок калориферы КФБ 10 А4, имеющие существенные преимущества при плохих условиях эксплуатации в регионах с низкими температурными режимами.

Доставка до покупателей приобретенных промышленных калориферов осуществляется, как на условиях самовывоза, так и автотранспортом нашего предприятия. Широко практикуется отправка оборудования транспортно-экспедиционными компаниями, при этом до местных терминалов транспортных компаний воздухонагреватели довозятся бесплатно.

Массовая скорость воздуха

3. Находим действительную массовую скорость для выбранного одного или нескольких калориферов. v (кг/м²•с) = G / f G — массовый расход воздуха, кг/час; f — площадь действительного фронтального сечения, берущегося в расчет, м².

Пример подбора и расчета калорифера КСк. Шаг-3

Подобрать подходящий калорифер КСк для нагрева 16000 м³/час от температуры -25°С до +23°С. Теплоноситель горячая вода с графиком 95°С на входе в воздухонагреватель, 60°С на выходе. 3. Задача — найти действительную массовую скорость тех теплообменников, что мы подобрали. Принимаем калориферы КСк 11-го номера, как наиболее подходящие по фронтальному сечению для прохода воздуха (1.660 м²). Произведем расчет всех трех моделей: двухрядного калорифера КСк 2-11, трехрядного КСк 3-11 и четырехрядного КСк 4-11. v (кг/м²•с) = (20800/3600) / 1.660 = 3.48 кг/м²•с 20800 — массовый расход воздуха, кг/час; 1.660 — площадь фронтального сечения калориферов КСк, берущихся в расчет, м². Так как все три модели имеют одинаковые габаритные размеры, массовая скорость в фронтальном сечении каждого воздухоподогревателя, вне зависимости от рядности, будет иметь одинаковое значение.

Модели и принцип работы промышленных калориферов

ООО Т.С.Т. выпускает шесть моделей промышленных калориферов: водяные КСк и ТВВ (теплоноситель горячая вода); паровые КПСк и КП (теплоноситель сухой насыщенный пар); электрические СФО; производство промышленных калориферов КФБ осуществляется в двух исполнениях (с теплоносителем вода и пар). Ниже приводится краткая информация обо всех видах биметаллических спирально-накатных воздухонагревателей. Более подробную информацию (технические характеристики, габаритные размеры, рабочие параметры, чертежи, фотографии и таблицы) по каждому типу теплообменника, можно посмотреть перейдя по ссылке.

• Калориферы водяные КСк
• Калориферы паровые КПСк
• Калориферы водяные ТВВ
• Калориферы паровые КП

Калориферы промышленные КСк (КПСк) производства ООО «Т.С.Т.» предназначены для нагрева воздуха в системах вентиляции, воздушного отопления и кондиционирования. Теплоотдающие элементы выполнены из стальной электросварной или цельнотянутой трубы 16×1.5 мм и алюминиевого накатного оребрения диаметром 39 мм. Оребренные теплообменники КСк и КПСк делятся на двенадцать типоразмеров и могут иметь два, три или четыре ряда нагревательных трубок по ходу движения теплоносителя.

Оребренный теплообменник водяной КСк – отопительный прибор, источником нагрева в котором является горячая или перегретая вода. Изготавливается в многоходовом исполнении, что осуществляется за счет перегородок в коллекторных крышках. Скорость воды в воздухонагревателе при этом вырастает, что приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи. Принцип работы промышленного калорифера КСк заключается в том, что внутри трубок теплообменника циркулирует горячая вода, поступающая из центрального отопления или водогрейного котла. Холодный воздушный поток, нагнетаемый вентилятором, проходит через межреберное пространство теплоотдающих элементов, нагревается и подается в обслуживаемое помещение.

Оребренный теплообменник паровой КПСк — нагревательный прибор, теплоносителем в котором является сухой насыщенный или перегретый пар. Воздухонагреватель выполнен в одноходовом исполнении. Теплоноситель проходит через все трубки одновременно, что предполагает собой очень быстрый и равномерный прогрев воздушного потока по всему сечению калорифера. Целесообразно применение теплообменников серии КПСк для производств, которые подключены к технологическим паропроводам. Источником первичного теплоносителя может выступать и паровой котел.

Калориферы промышленные ТВВ (КП) производства предприятия ООО «Т.С.Т.» предназначены для нагрева воздуха в системах кондиционирования и вентиляции, воздушного отопления, технологических сушильных установках. Теплоотдающие элементы выполнены из стальной прямошовной или бесшовной трубы 22×1.5 мм и алюминиевого накатного оребрения номинальным диаметром 41 мм. Оребренные теплообменники ТВВ и КП делятся на семь типоразмеров и изготавливаются с тремя и четырьмя рядами нагревательных трубок по ходу движения теплоносителя.

Увеличенная площадь сечения для прохода теплоносителя, выраженная в применении несущих трубок диаметром 22 мм, в отличие от остальных воздушных воздухонагревателей типа КСк (КПСк), КВС (КПС), КВБ (КПБ), ВНВ (ВНП), использующих нагревательные элементы диаметром 12 и 16 мм, предоставляет ряд преимуществ. К ним можно отнести: меньшее гидравлическое сопротивление калорифера, более длительный срок его службы, сохранение стабильных теплотехнических характеристик, возможность работы при низких температурах наружного приточного воздуха.

Воздухонагреватель ТВВ — источником теплообмена служит горячая вода, протекающая в трубках. С внешней стороны эти оребренные трубки омываются менее нагретым, чем вода, воздухом. Движение воздуха создается вентилятором. В результате теплообмена вода в трубках теплообменника постепенно охлаждается, а воздух последовательно, по мере прохода через ряды оребренных трубок нагревается.

Воздухоподогреватель КП — источник теплообмена водяной пар. Из-за существующей разницы температур между пароконденсатной смесью и воздухом происходит теплопередача, в результате которой воздух нагревается, а пар конденсируется.

Промышленные калориферы ТВВ (КП) незаменимы в плохих условиях эксплуатации. Для создания технологического тепла на рабочих местах промышленных цехов, проветривания горных выработок на предприятиях горнодобывающей и металлургической промышленности Сибири и северных районах страны — это лучший выбор.

Калориферы промышленные КФБ-А производства предприятия ООО «Т.С.Т.» — воздухонагреватели среднего размера, которые используют для получения тепла пар и горячую воду. Паровые калориферы КФБ отличаются от водяных тем, что выполнены в одноходовом исполнении, устанавливаются с вертикальным расположением теплообменных элементов, пар по трубкам проходит параллельно один раз. Подача теплоносителя в нагревательную установку производится сверху, а снизу отводится сконденсировавшаяся из отработанного пара вода. Принцип работы многоходовых моделей воздухонагревателей предполагает собой многократное последовательное движение водяного потока. Водяные калориферы КФБ устанавливаются с горизонтальным расположением теплообменных элементов, подача и отвод теплоносителя осуществляется с боковой стороны.

Технические качества данной модели теплообменника с увеличенным сечением для прохода теплоносителя разработаны на высоком уровне. По габаритным размерам и заложенному конструктиву, сборка и монтаж нескольких тепловых модулей КФБ — лучший вариант для компоновки воздухонагревательных установок в районах с расчетной наружной температурой для холодного периода года ниже минус 30 градусов. Теплообменники подразделяются на тринадцать типоразмеров. Конструктивное исполнение по воздушному потоку трех А3 и четырех рядное А4. Диапазон производительности по воздуху от 2000 до 18000 м3/час, тепловой мощности от 40 до 500 кВт. Воздухоподогреватели КФБ находят широкое применение на различных предприятиях горнодобывающей промышленности.

Краткий обзор современных моделей

Чтобы составить впечатление о марках и моделях водяных калориферов, рассмотрим несколько устройств разных производителей.

№1 — калориферы КСК

Калориферы КСК-3, выпускаемые на предприятии ЗАО Т.С.Т.

Модельный ряд водяных калориферов КСК отечественного производства включает в себя 2/3/4-рядные устройства, отличающиеся производительностью и размерами

Технические характеристики:

• температура теплоносителя на входе (выходе) — +150 °С (+70 °С);
• температура воздуха на входе — от -20 °С;
• рабочее давление — 1,2 МПа;
• максимальная температура — +190 °С;
• срок эксплуатации — 11 лет;
• рабочий ресурс — 13 200 ч.

Внешние части изготовлены из углеродистой стали, нагревательные элементы – из алюминия.

№2 — тепловентиляторы Volcano

Водяной тепловентилятор Volcano mini – компактный прибор польского бренда Volcano, отличается практичностью и эргономичным дизайном. Регулировка направления воздушного потока производится с помощью управляемых жалюзи.

Один тепловентилятор Volcano mini способен вырабатывать столько тепла, сколько дает десяток обычных биметаллических радиаторов, составленных из десяти секций

Технические характеристики:

• мощность в границах — 3-20 кВт;
• максимальная производительность — 2000 м³/ч;
• тип теплообменника — двухрядный;
• класс защиты — IP 44;
• максимальная температура теплоносителя — 120 °С;
• максимальное рабочее давление — 1,6 МПа;
• внутренний объем теплообменника — 1,12 л;
• направляющие жалюзи.

Водяные тепловентиляторы Volcano предназначены для нагрева воздуха бытовых и производственных помещений при помощи водного теплоносителя.

№3 — калориферы Galletti AREO

Калорифер Galletti AREO итальянского производства.

Водяные калориферы марки Galletti AREO способны работать как на обогрев обрабатываемых помещений, так и на охлаждение пространства в жаркую погоду

Модели оснащены вентилятором, медно-алюминиевым теплообменником и дренажным лотком.

Технические характеристики:

• мощность в режиме обогрева — от 8 кВт до 130 кВт;
• мощность в режиме охлаждения — от 3 кВт до 40 кВт;
• температура воды — + 7°C +95 °C;
• температура воздуха — от 10°C до+ 40°C;
• рабочее давления — 10 бар;
• количество скоростей вентилятора — 2/3;
• класс электрической безопасности — IP 55;
• защита электродвигателя.

Кроме приборов перечисленных марок на рынке калориферов и водяных воздухонагревателей можно встретить модели следующих брендов: Тепломаш, 2VV, Fraccaro, Yahtec, Tecnoclima, Kroll, Pakole, Инновент, Remko, Zilon.

Различия калориферов по типу трубок

Отопительные калориферы могут отличаться по типу трубок, применяемых для передачи тепла. Различают следующие модели таких устройств:

• Гладкотрубные – изделия состоят из большого количества тонких полых труб.
• Пластинчатые – приборы имеют оребрение, что существенно повышает их теплоотдачу.
• Биметаллические – в таких изделиях применяются трубки из меди и алюминия. Медные передают тепло, а из алюминия изготавливаются коллекторы.

Внимание! Калориферное гладкотрубное отопление является наименее эффективным, но и стоимость таких изделий заметно ниже.

Стоимость калориферов для приточной вентиляции

Цена оборудования будет зависеть от ряда факторов: от типа агрегата, его мощности. Чем больше показатель производительности устройства, тем будет выше его рыночная стоимость. На цену повлияет источник тепла в устройстве, бренд-производитель. Как правило, импортные модели нагревателей стоят на порядок дороже калориферов от отечественного производителя. Естественно цена будет зависеть и от того, какой прибор приобретается – для эксплуатации в бытовых условиях или же для задействования в промышленной вентиляционной сети.

Точную цену агрегата можно выяснить в магазине вентиляционного оборудования, однако сначала нужно выбрать модель, которая будет оптимальна для применения в конкретных условиях.

Подключение электрического калорифера

В электрических видах главным параметром выступает мощность в кВт, соответственно он требует к себе осторожности и соблюдения техники безопасности при его подключении. В данном варианте используется блок управления, который способен контролировать температуру в помещении. Когда температура внутри помещения оказывается ниже заданной, то калорифер автоматически включается. С помощью термореле можно удерживать заданную температуру и быть застрахованным от нагрева устройства свыше 140 градусов.

Схема работы заключается в том, что когда нажата кнопка «Пуск» запускается двигатель и вентиляция калорифера. На двигатель подключено тепловое реле на определённом токе. В случае проблем с вентиляцией срабатывает тепловое реле, после чего происходит размыкание цепи питания.

При включенном вентиляторе калорифера можно включить ТЭНы за счёт замыкания блокировочных контактов. Включение ТЭНов происходит кнопкой «Пуск». В это время происходит включение промежуточного пускателя, что активирует мощный пускатель, который включает посредством своих контактов ТЭНы. Для максимально быстрого нагрева все нагреватели включаются сразу же.

• Для защиты от пожара в схему включены такие элементы, как:
• Тепловое реле, что защищает двигатель при остановке;
• Защита от включения без вентилятора;
• Термореле, что предохраняет корпус калорифера от перегрева. Во время активации термореле вентилятор будет продолжать работу и охладит его.

Схема может быть дополнена индикатором включения пускателя и аварийным индикатором. Помимо этого целесообразна установка автоматического выключателя на цепь, которая питает ТЭНы, а также автомат мощнее на вход устройства. Не следует устанавливать автоматы на вентиляторы.

Для управления калорифером устанавливается шкаф управления, что должен быть расположен недалеко от калорифера. Чем меньше расстояние, тем можно использовать провод меньшего сечения.

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.

Для повышения эффективности функционирования системы рекомендовано включение в схему подключения циркуляционного насоса. Прибор устанавливают на выходе из теплообменника, что позволяет ему работать с уже охлаждённым гликолевым раствором или водой.

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.

Преимущества профессионального монтажа

По правилам, установкой и техобслуживанием вентиляционных систем, а также ЩУВ должны заниматься специалисты с инженерным образованием. Они же несут полную ответственность за неправильный выбор, установку, подключение приборов, а также за содержание технических устройств в ненадлежащем или аварийном состоянии.

Чтобы правильно определиться с наполнением щита или шкафа, монтажники делают полный мониторинг вентиляционной сети.

Затем необходимо произвести следующие действия:

• проанализировать нагрузку;
• выбрать оптимальную схему;
• определиться с режимами работы приборов с целью увеличения КПД;
• подобрать оборудование.

Сама сборка занимает немного времени: все приборы поочередно монтируют в несколько рядов, провода аккуратно присоединяют к клеммникам и укладывают вдоль линий организованными пучками, затем выводят наружу.

Один из вариантов подключения, где NK1 и NK2 – нагревательные устройства канального типа; М1 – 3-фазный вентилятор; А, В, С – подключение сети, N – нейтраль, РЕ – земля; Q – защитный термостат от перегрева; Y – термостат защиты от воспламенения

Профессиональные монтажники имеют опыт установки и эксплуатации ЩУВ, поэтому вряд ли ошибутся с выбором модели и нюансами присоединения приборов. К тому же они хорошо разбираются в схемах систем вентилирования квартир и загородных домов и могут быстро определить наличие в чертеже ошибки.

Если вовремя не сообразить и подключить приборы по неграмотно составленной схеме – а такое тоже бывает – можно создать аварийную ситуацию.

Продажей и реализацией щитов и шкафов занимается множество фирм, которые производят или продают вентиляционное, холодильное и отопительное оборудование. Например, в Москве это можно сделать в , «Ровен», «АВ-автоматика», «Галвент» и др.

Управление водяного канального нагревателя

Для контроля и управления за температурой в канале и помещении при использовании водяных калориферов применяется смесительный узел. Он подбирается для каждой системы индивидуально.

Необходимая автоматика для защиты от замерзания:

1. Капиллярный датчик(заводская настройка +5 оC);
2. Температурный накладной датчик(температура обратной воды);
3. Канальный датчик температуры;
4. Контроллер.

Водяной калорифер, как правило, сложнее электрического, однако, по экономическим показателям предпочтительнее, потому что электроэнергия дороже.