Узел обвязки калорифера — разновидности и схема установки

Узел обвязки калорифера — разновидности и схема установки.

Калорифер — это устройство, которое обеспечивает нагрев или охлаждение воздуха в помещениях любой площади. Теплообмен происходит за счет контакта воздуха с нагревающими или охлаждающими элементами устройства. Калориферы также можно назвать охладителями воздуха, работающими на холодной воде или фреоне. Они обычно используются при монтаже системы вентиляции.

Содержание:

Узлы обвязки — важнейшая составляющая любого калорифера. Главное назначение узлов — обеспечение бесперебойной работы теплообменника, поддержание температуры теплоносителя и предотвращение замораживания частей агрегата при эксплуатации в экстремальных условиях.

Элементы

Основные составляющие узла обвязки:

• циркуляционный насос;
• измерительное оборудование — датчики и манометры;
• клапаны, двух или трехходовые;
• байпас;
• фильтр для очистки.

Циркуляционный насос поддерживает постоянную подачу теплоносителя сквозь теплообменник, обеспечивает постоянную температуру оборудования, предотвращает замерзание прибора и выход его из строя.

Назначение клапанов — смешивание воды с целью поддержания нужной температуры прибора. Регулирующий вентиль дополняется электроприводом с аналоговым или позиционным сигналом управления. Задача вентиля — подавать достаточное количество теплоносителя, чтобы нагреть воздух в теплообменнике.

Разновидности

Существует два вида узлов обвязки — стандартный и гибкий.

Стандартный вариант с жесткой подводкой наиболее распространен и используется чаще, как правило, в водяных системах, состоящих из магистральных стальных труб. Это обусловлено простотой монтажа и меньшими затратами.

При установке стандартного узла обвязки необходимо знать заранее точное местоположение агрегата и особенности эксплуатации.

При гибком варианте узлов обвязки прибегают к использованию гофрированных шлангов, металлические трубы не используются. Гибкий узел предназначен для установки в системах сложной конфигурации, при недостатке площади для установки, со сложным доступом к частям механизма. Такой вариант обвязки считается более функциональным, однако его установка и обслуживание обходится несколько дороже.

Обратите внимание: для полноценного контроля над прибором устанавливаются дополнительные термоманометры.

Варианты регулировки температуры в процессе нагрева

Процесс регулировки нагрева бывает двух типов: качественный и количественный.

Применение количественной регулировки нагрева не всегда целесообразно, так как количество теплоносителя в процессе работы постоянно меняется.

Качественная регулировка нагрева подразумевает работу калорифера с использованием одинакового объема теплоносителя.

Преимуществ качественного принципа нагрева несколько:

• устойчивая линейность процесса обеспечивается в любом положении регулирующего клапана;
• замораживание агрегата можно предотвратить или снизить, если обеспечить постоянный приток воды;
• если есть специальный насос и трехходовой клапан, то в этом случае применяют качественный принцип регулировки нагрева.

Разновидности систем потребления тепла

Существует несколько основных видов установок, в которых могут быть использованы калориферы:

• тепловые завесы;
• системы вентиляции;
• радиаторы отопления;
• обогрев пола.

Тепловые завесы. Система регулирования, используемая в тепловых завесах, несколько отличается от стандартной. Причина заключается в специфике работы воздухонагревателей, которые большую часть времени находятся в режиме «спячки».

Время активной фазы работы составляет не более трех минут. К тому же, обычно завеса находится на значительном расстоянии от коммуникаций теплового пункта. Монтаж конструкции в большинстве случаев производится над часто используемыми проходами в магазинах и торговых центрах.

Основными составляющими такого узла обвязки являются следующие элементы:

1. Краны шаровые. Предназначены для отключения системы от тепловой завесы.
2. Фильтр грубой очистки — для обеспечения защиты калорифера.
3. Клапан регулирующий — блокирует попадание инородных частиц в систему.
4. Два клапана для подачи необходимого количества теплоносителя — регулирующий с приводом и запорнорегулирующий.

Питание приводов клапанов обвязки для калорифера тепловой завесы должно быть однофазным, с напряжением 220 вольт.

Системы вентилирования. Именно в таких системах существует угроза замерзания приточной установки узла обвязки калорифера.

Кроме того, от параметров оборудования напрямую зависит максимальный уровень температуры. В зимнее время обслуживание воздушных систем требует повышенного внимания, снижение подачи энергии чревато сбоями в работе системы.

Радиаторы отопления. Существуют строгие ограничения допустимых температур для теплоносителя, в двухтрубных конструкциях этот показатель равен 95 градусам, в однотрубных — 105 градусам. В паровых калориферах дополнительно устанавливаются системы вентиляции.

Благодаря прямому контакту частей калорифера и воздуха в помещении, нагрев происходит достаточно быстро, а охлаждение занимает длительное время.

Обогрев пола. Потребление энергии здесь сопоставимо с предыдущим вариантом, однако максимально допустимая температура теплоносителя составляет 50 градусов.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет особенности обвязки котла отопления:

Какие документы нужны для установки газгольдера?

Какие документы требуются для установки газгольдера?

• паспорт (копия);
• документ, подтверждающий право собственности на участок;
• план участка, официально заверенный государственными органами;
• описание системы отопления и других потребителей газа.

Что такое нижняя обвязка?

Нижняя обвязка — это горизонтальный элемент конструкции здания, устанавливаемый на фундаменте и служащий для жесткого крепления вертикальных элементов каркаса здания, таких как столбы или балки.

Нижняя обвязка может выполнять несколько функций, включая:

Распределение нагрузок: Нижняя обвязка помогает распределить вертикальные нагрузки по всему фундаменту и предотвращает их концентрацию в одной точке, что может привести к деформации и повреждению фундамента.

Жесткость: Нижняя обвязка делает конструкцию более жесткой, уменьшая вертикальные отклонения и позволяя зданию выдерживать ветровые и сейсмические нагрузки.

Защита от вредителей: Нижняя обвязка также может защитить деревянные элементы каркаса от повреждений, вызванных насекомыми и грибками, которые могут проникнуть через фундамент.

Нижняя обвязка может быть выполнена из различных материалов, включая дерево, бетон и сталь, в зависимости от требуемой прочности и долговечности конструкции.

Калорифер — устройство, обеспечивающее нагрев воздуха в приточной вентиляции (например, при установке тепловой завесы) либо охлаждение воздушного потока…

Многие владельцы квартир часто сталкиваются с такой проблемой, как отключение горячей воды и несвоевременный запуск центрального отопления. Сегодня…

Существует несколько схем обвязки котла отопления, способных обеспечить его правильную работоспособность и качественную подачу необходимого тепла ко всем…

Схемы и варианты обвязки калориферов

Калорифер представляет собой прибор, который обеспечивает прогрев воздуха, к примеру, при использовании воздушной завесы, либо же охлаждения потока воздуха во время кондиционирования помещения. Он – это автономный модуль, в котором температура воздуха поднимается от соприкосновения с нагревательным элементом. Порой калориферами считают устройства, которые охлаждают воздух посредством холодной жидкости или фреона, расположенных на их поверхности. Зачастую приборы встречаются в вентиляционных конструкциях.

Важно! Чтобы прибор нормально функционировал, ему нужна обвязка – она будет контролировать всю работу, пропускать жидкость и поддерживать нужный температурный режим.

По этой причине обвязка калорифера – важнейшая составляющая всей вентиляции, и не только.

Какие бывают калориферы

Прибор может устанавливаться одним из двух методов, в данном случае все зависит от особенностей воздухообмена системы.

• Рециркуляционный воздух может перемешиваться с приточным.
• Воздух в системе может рециркулировать, будучи полностью изолированным.

Если вентиляция в помещении имеет естественный характер, то калорифер должен размещаться в подвале, в том месте, где происходит забор воздуха. А если схема вентиляции является принудительной, то не имеет значение, в каком месте будет установлен прибор.

Читайте так же о том, как своими руками сделать газовую пушку

На сегодняшний день калориферы делятся на три большие группы.

• Электрические приборы. Они отличаются, в первую очередь, тем, что их монтаж осуществляется достаточно быстро, так как не требуется сложных коммуникационных магистралей. Прибор нужно лишь подключить к электрической сети. Нагревательными элементами, как и в любом другом элекрооборудовании для нагрева, являются ТЭНы. Если посмотреть на применение таких калориферов с точки зрения экономической, то они целесообразны лишь в том случае, если площадь помещение – менее 100 метров квадратных.
• Паровые калориферы. Они обогревают здание достаточно быстро посредством вентилирования и кондиционирования воздуха. Нагревательным элементом в таком случае является пар воды. Данные приборы устанавливаются преимущественно на промышленных объектах, где имеется масса магистралей-паропроводов, которые необходимы для транспортировки пара. (О том как самостоятельно сделать парогенератор, читайте тут)
• И, наконец, водяные. Они встречаются намного чаще других. Если монтируется обвязка калорифера водного типа, то требуется подвести лишь линию центрального водоснабжения, а для этого особых затрат не нужно, чего нельзя сказать о том же паровом приборе. Но эффективность такой системы будет удовлетворительной, лишь если правильно сделана обвязка. (Подробнее о том как сделать водяное отопление в своем доме читайтет тут)

Разновидности узлов обвязки

Обвязка данного прибора состоит из целого ряда элементов, которые ответственны за регулирование температуры носителя тепла, устройства контроля, подводку. При этом крайне необходимо подобрать все элементы обвязки таким образом, дабы те целиком соответствовали всем требованиям носителя тепла. Мы имеет в виду, в первую очередь, затраты этого носителя, а также сечение патрубков. Итак, обвязка калорифера традиционного вида состоит из следующих элементов:

1. насоса;
2. клапана, оборудованного электрическим приводом на два или три хода;
3. приборов измерения температуры и давления;
4. подводки;
5. шаровых кранов;
6. очищающего фильтра;
7. байпаса.

Существует еще традиционная обвязка, имеющая жесткую подводку. Это используется в тех случаях, когда нет потребности в применении гибкой подводки, поскольку все коммуникационные магистрали состоят исключительно из стальных труб. Более того, в таком случае место, где будет располагаться узел, заведомо определено. Такая разновидность обвязки, особенно в сочетании с водным калорифером, позволяет не только существенно сэкономить время и силы при монтаже, но и меньше тратить на это все денег.

Отличительной чертой любой гибкой подводки можно считать тот факт, что она состоит из гофрированных шлангов вместо традиционных труб из стали. Если сделать узел подобным образом, то его функциональность возрастет. Более того, его можно будет располагаться даже в тех местах, где по той или иной причине нельзя использовать трубы из стали. При этом вы при желании можете усилить контроль над работой системы, увеличив число термоманометров до четырех.

Как регулируется нагревание калорифера

Для того чтобы контролировать процедуру прогрева, происходящую в узле обвязки прибора, можно воспользоваться одним из двух возможных способов:

• количественным;
• качественным.

Если вы выберите количественный контроль работы системы, то вас ждет неизбежный и постоянно «прыгающий» расход носителя тепла. Едва ли можно назвать подобный способ рациональным, и это является одной из причин того, что в последние годы люди чаще прибегают к другому принципу контроля – качественному. Благодаря ему стало возможным регулировать работу калорифера, но количество теплоносителя при этом нисколько не меняется.

Помимо этого, если вы будете регулировать систему посредством качественного принципа, то управление гарантированно будет оставаться линейным, вне зависимости от того, в каком положении будет регулирующий кран.

Важно! У качественного контроля имеется еще одно достоинство – так калорифер будет максимально защищен от возможного замораживания, поскольку в него постоянно будет поступать вода.

Все это стало возможным только благодаря тому, что в контур обогревателя устанавливается водяной насос. В контуре осуществляется проток воды, который не будет зависеть от каких-либо внешних воздействий. Кроме того, качественный контроль подразумевает применение штокового клапана на три хода и специализированного насоса. Все эти детали, встроенные в обвязку прибора, имеют существенные преимущества, которые повышают эффективность работы калорифера и всей системы в целом:

• Клапан регуляции располагается в том месте, где в калорифер поступает носитель тепла. Если сравнивать это с устройством на два хода, то оно контролирует всю процедуру смешивания. Если контур находится в закрытом состоянии, то происходит внутренняя циркуляция; если же он открыт, то теплоноситель при этом не рециркулирует. Если же подобную конструкцию устанавливать со штоком, то это не только увеличит срок использования самого клапана (который, как известно, крайне быстро приходит в негодность в изделиях, не имеющих штоков), но и повысит теплоотдачу.
• Мотор у центробежного насоса циркуляции является «мокрым», он, иными словами, функционирует, будучи полностью погруженным в воду. Следовательно, подшипники прибора, равно как и другие элементы, постоянно смазываются водой, поэтому нет необходимости в использовании любого рода сальников. Если обвязка калорифера будет оборудована таким вот насосом, то протечка при этом полностью исключается даже в тех случаях, когда насос сломан или же целиком отработал свой ресурс.

Виды систем потребления тепловой энергии

Таких систем, совместимых с калорифером, может быть несколько. Рассмотрим вкратце каждую.

Вентиляционная система

Она характеризуется тем, что на предельную температуру теплоносителя прямое влияние оказывают технические параметры наличествующего оборудования. Проблема касаемо того, как выбрать правильный узел обвязки, заключается в необходимости защиты калорифера от возможного замерзания. В зимнее время, когда воздух будет подаваться с минусовой температурой, нельзя снижать температуру носителя тепла или расход энергии ниже, чем того требует система.

Радиаторное отопление

В таком случае температура теплоносителя строго ограничивается. Для однотрубных конструкций это 105 градусов, для двухтрубных – 95 градусов. Зато температура носителя может снижаться до бесконечности, вплоть до прекращения работы вовсе, что отличает отопление от вентиляционной системы. Здесь все элементы напрямую контактируют с воздухом в здании, а ввиду того, что он обладают еще и теплоаккумулирующими характеристиками, здание охлаждается достаточно медленно. При этом временной отрезок, в течение которого возможно снижение температуры, устанавливается для каждого отдельного случая.

Напольное отопление

Потребление тепла здесь такое же, как в предыдущем варианте. Отличием можно считать лишь то, что температура носителя тепла (максимальная) ограничивается. В большинстве случаев это не более 50 градусов.

Тепловая завеса

Обвязка калорифера для тепловых завес существенно отличается от всех предыдущих вариантов, поэтому рассмотрим ее более детально. Прежде всего, это относится к особенностям работы самой тепловой завесы: практически все время завеса «отдыхает», ожидает, рабочее же ее время зачастую не превышает двух-трех минут. Более того, место установки всегда расположено далеко от источника обогрева. Это в большинстве случаев место под потолком, а там, соответственно, нередко случается переохлаждение, а также «гуляют» сквозняки. Ниже приведена схема с регулировочными элементами, которые подходят для этого случая.

Система оборудуется специальными шаровыми шарнирами, необходимыми для того, чтобы отключить ее от описываемой завесы или же от тепловой трассы. Имеется и грубо очищаемый фильтр, который защищает устройство; клапан регулировки, предотвращающий попадание твердых частиц, которые, в свою очередь, способны крайне негативно повлиять на работоспособность системы в общем. Есть еще два клапана:

1. Регулирующе-запорный.
2. Регулирующий, оснащенный специальным приводом.

Каждый из них предназначается для того, чтобы обеспечивать максимальный поток жидкости в режиме работы, и минимальный – при «неактивности». Чтобы приводы клапанов такой обвязки, предназначенной под тепловые завесы, обеспечивались должным питанием, следует подключить однофазное напряжение в 220 вольт.

Наконец, все элементы, из коих состоит обвязка калорифера в данном случае, необходимы не только для регулировки температуры в здании, но для того, чтобы защитить сам прибор от температурных перепадов, «прыжков» давления, которые нередко случаются в сети теплоснабжения. Если же устанавливать блоки-смесители, то контур отопление выйдет на тот рабочий режим, который и необходим для контролируемых параметров.

Обратите внимание! Более эффективно в этом плане работает вентиляция, так как энергия потребляется в меньшем количестве.

Смесительный узел для вентиляции

Комфортный микроклимат в помещении, чистота и влажность воздуха зависят от эффективности вентиляционной системы. Чтобы температура поступающего воздуха соответствовала санитарным нормам, систему воздухообмена снабжают смесительными узлами вентиляции.

В статье вы узнаете, предназначение смесительного узла, какие разновидности гидроблоков терморегуляции существуют, как выбрать схему монтажа, подобрать регулирующие компоненты, правила установки и обслуживания.

Описание теплообменников и смесительных узлов

Часто приточно-вытяжная система предусматривается в строениях нежилого фонда для обеспечения нормированных характеристик воздушной среды. Этот тип вентиляции подаёт наружный воздух внутрь здания и удаляет загрязняющие вещества – газы, пары, пыль, избыточное тепло и влагу.

Для сохранения и поддержания оптимальных условий внутри здания, в вентиляционной системе, совмещенной с калорифером, приточный воздух подвергается подогреву.

Предельные температуры теплоносителя регулируются смесительным блоком, который в автоматическом режиме снижает или увеличивает расход теплоносителя. За счёт регулировки рабочей температуры и непрерывного движения теплоносителя обеспечивается защита канального нагревателя от замораживания в зимнее время.

Смесительный узел (СУ) – многокомпонентная инженерная система, устанавливаемая как обвязка водного калорифера для управления параметрами нагрева воздуха. Смесительный узел меняет градус нагрева рабочей жидкости, входящей в теплообменник.

Смешивая теплоноситель, который прибывает из сети (источника тепла) с водой, двигающейся из теплообменника калорифера. Соединение теплоносителей с различными температурами в итоге даёт градусы, необходимые для оптимального нагрева воздуха.

Типы калориферов

Калориферы, или канальные нагреватели, отличаются по видам рабочих сред, циркулирующих в теплообменнике.

Водяные

Благодаря демократичной цене и несложному обслуживанию, калориферы, работающие на воде – наиболее распространённый тип теплообменного оборудования.

Особенность монтажа вентиляционной системы с водяным калорифером – это подводка труб водоснабжения. Такой конструктив делает невозможным установку водяного канального обогревателя в благоустроенной квартире. Но оптимально подходит для устройства вентиляционных систем в складах, производственных помещениях и т.п.

Паровые

В таких калориферах рабочей средой является водяной пар, который вентилируется внутри вентустановки.

Данные установки показывают высокий КПД благодаря скорости нагрева и кратностью циклов обмена воздуха. Используют паровые канальные обогреватели на промышленных объектах, где можно задействовать существующие коммуникации паропроводов.

Электрические

В этом типе калориферного оборудования нагрев происходит с помощью ТЕНов. С точки зрения монтажа, это самый удобный канальный нагреватель – нет необходимости подводить сложные инженерные коммуникации, достаточно проложить электропроводку и вывести розетку.

Разновидности узлов обвязки

Монтаж системы воздухообмена с водяным канальным нагревателем требует выбора узла смешения и схемы монтажа. Различают 2 типа терморегулирующих блоков по разновидности клапанов – с регулированием по двум ходам и трёхходовым запорно-регулирующим компонентом.

Основные элементы

Конструктивное решение смесительного блока – цельно-сборное комплексное оборудование, которое включает комбинацию из следующих компонентов:

• цепей трубопроводов;
• фильтров – для удаления твёрдых примесей и загрязнений из теплоносителя;
• двух или трёхходовых клапанов – главных регулирующих элементов, обеспечивающих регулировку температуры рабочей жидкости;
• обратного запорно-регулирующего элемента – для предупреждения протекания носителя тепла из прямого трубопровода в обратный;
• циркуляционного насоса – отвечает за принудительный ток жидкости в системе;
• шаровых кранов – для прекращения приёма жидкости из системы теплоснабжения и пуска рабочей среды в теплообменник;
• манометров и термометров – для контроля параметров системы;
• сливной запорной арматуры – для вывода теплоносителя при остановке блока для ремонта, техобслуживания и консервации системы воздухонагрева.

При необходимости устанавливается датчик «сухого хода» для контроля наличия воды в теплообменнике.

Узел обвязки для калорифера

Неотъемлемой частью смесительной конструкции для калорифера является насос для принудительной циркуляции водных масс. Регулирование температур происходит через ввод горячей воды.

Узел обвязки для охладителя

Данная система регулирования схожа с предыдущей – у них единый принцип работы. Основное отличие – отсутствие насосного оборудования в гидроблоке, так как движение воды обеспечивает насосная установка холодильного оборудования. Также разница данного устройства состоит в температуре рабочей среды – в блоке обвязки для охладителя подаётся холодная вода.

Узел обвязки для гликолевого рекуператора

Данное инженерное решение предусматривается, если в проекте предусмотрена система рекуперации с вспомогательным теплоносителем. По конструкции это два теплообменника, которые связывает гликолевый контур. Отличительной особенностью этой обвязки является установка циркуляционного насоса на промежуточные трубы между теплообменниками, а также монтаж расширительного бачка для компенсации избытка давления рабочей жидкости.

Узел обвязки для фанкойла

Такая система должна включать контролирующую аппаратуру и приборы управления температурой, расхода рабочей жидкости и давления в гидроблоке.

Узел обвязки для тепловой завесы

Принципиальная разница обвязки для воздушной завесы заключается в энергосберегающем режиме, в котором пребывает климатическое оборудование больший срок. В состав смесительной системы включают шаровые шарниры, с помощью которых происходит отключение. Гидравлическая система смешивания дополнительно оборудуется двумя видами клапанов. Это даёт возможность обеспечить максимальный поток рабочей жидкости в рабочем режиме, и минимизировать его в состоянии «отдыха» тепловой завесы.

Узел обвязки для тепловентилятора

Гидравлический блок терморегуляции для тепловентилятора состоит из двух частей. На подающем трубопроводе устанавливают запорную арматуру с воздухоотводом и фильтрующим устройством жесткой очистки. В обратном контуре размещают вентиль байпаса, перекрывающий кран с водухоотводчиком. Обвязка не предусматривает применение насоса.

Как регулируется нагревание калорифера

Регулировка температуры рабочей среды происходит посредством смесительных клапанов. Это запорно-регулирующая арматура в состоянии «открыто» позволяет рабочей среде циркулировать по внешнему контуру (на схемах он обозначается А-АВ). Это обеспечивает наибольшие значения тепловой мощности терморегулирующего гидроблока. При переходе регулирующего устройства в закрытое положение, уменьшается расход теплоресурса, так как он двигается по малому контуру (В-АВ). Промежуточные положения запорно-регулирующей трубопроводной арматуры позволяют подмешивать воду из сети теплоснабжения в рабочую жидкость, циркулирующую по малому контуру.

Необходимость установки узлов регулирования

Прямое подключение калорифера к теплосети приведёт к перерасходу ресурса. При такой схеме t°C поступающих воздушных масс на выходе с теплообменника не попадёт в расчётную температуру, показывая наивысшие значения, соответствующие входным показателям теплоносителя.

Схемы узлов обвязки

Важный параметр при выборе схемы подключения блоков терморегулирования – источник тепловой энергии.

Схема с двухходовыми клапанами

Схема с двухходовыми смесительными клапанами является универсальной для блоков обвязок калориферного оборудования. Существенный недостаток – высокая стоимость седельных запорно-регулирующих устройств.

Указанная схема оптимальна для зависимого коммутирования с теплосетями, так как мониторинг температурных параметров обратного потока проходит в автоматическом режиме. В этой схеме перепад давления со стороны подачи воды позволяет выбрать запорно-регулирующую трубопроводную арматуру с меньшим показателем КVS.

Гидроблок с регулированием по двум направлениям устанавливают на обратном трубопроводе без вспомогательного теплообменника. По малому контуру движение тепллоресурса обеспечивает насос. По такой схеме происходит регулирование по количественному признаку. Движение теплоносителя через перемычку калорифера, вне зависимости от положения клапана, обеспечивает сохранность системы от промерзания. Данная схема является универсальной. Но высокая стоимость двухходового запорно-регулирующего элемента трубопровода (в разы дороже, чем трёхходовый) делает этот метод обвязки менее популярным

Схема с использованием трёхходового клапана

Схема обвязки с использованием трёхходового клапана для остановки потока теплоносителя подойдёт для теплосетей подключением независимого типа, с использованием теплообменника с пластинами. В сети подачи тепла поддерживается давление, которое соответствует рабочему давлению запорно-регулирующей трубопроводной арматуры.

В этой схеме, для корректировки расхода тепловой энергии, необходимо использовать на циркуляционном насосе малого контура частотный преобразователь. Такая обвязка может применяться при зависимой коммутации, если соблюдается условие частотного регулирования насосных установок вентиляционной системы.

Существует два гидроблока с трёхходовым клапаном:

• с приостановкой потока – этот тип гидроблока терморегуляции работает по количественному принципу на перекрытие потока рабочей жидкости со стороны подачи из теплосети, без перемычки в калориферном устройстве. Порт на вводе теплоносителя перекрывает или запускает поток автоматически, по сигналу системы диспетчеризации. Циркуляционный насос, установленный на малом контуре, обеспечивает подмес воды при открытом положении запорно-регулирующей трубопроводной арматуры или при закрытом патрубке, через перемычку в самом клапане. Минус данного гидроблока в увеличенном напоре насоса, который оказывает сопротивление на открытый клапан.
• с перенаправлением потока – вторая схема обвязки с трёхходовым запорно-регулировочным элементом работает на перенаправление потока горячей воды из прямого трубопровода в обратный. Когда необходим нагрев воздуха, клапан переходит в открытый режим, теплоноситель движется по калориферу с прямыми значениями. При достижении заданной температуры, порт запорно-регулирующей трубопроводной арматуры автоматически закрывается со стороны теплообменника – поток теплоносителя перенаправляется в обратный трубопровод. Установленное насосное оборудование обеспечивает движение теплоресурса через перемычку во внутреннем контуре.

Если подача теплоносителя осуществляется от центрального ГВС, то выбирают схему с трехходовым смесительным элементом с перенаправлением потока подогретой воды. На работу установки теплоснабжения не влияет температура обратной рабочей жидкости, система подачи гарантирует непрерывный расход теплоресурса.

Проектирование обвязки калорифера

Схема узлов обвязки для вентсистем определяется на стадии разработки проекта объекта. Часто используют типовые схемы обвязок, позволяющие подключить вентсистему к калориферному оборудованию. Но стоит учитывать, что типовое решение потребует подстройки под конкретное климатическое устройство с учётом его мощности, параметров работы испарителя приточной установки и т.д.

Типы размещения обвязок

Обвязки монтируются либо в горизонтальном положении, либо в вертикальном. Тип размещения подбирают на стадии проектирования вентиляции.

К монтажным работам по установке узла терморегуляции вентиляционной системы должны допускаться квалифицированные специалисты, прошедшие специальную подготовку. Обязательно соблюдение следующих требований к монтажным работам:

• Комплексное оборудование устанавливается внутри здания. Температура внутри должна быть не ниже точки замерзания (+4°С), при условии использования воды как теплоносителя.
• Установка снаружи здания возможна, если рабочая среда – незамерзающая жидкость.
• Место установки подбирается с учетом обеспечения отвода воздуха.
• При монтаже циркуляционного насоса необходимо соблюдать горизонтальное положение вала мотора.
• Установка смесительного блока под потолком помещения не должна препятствовать доступу специалистов для контроля параметров и сервисного обслуживания.
• Необходимо установить узел на дистанции не более 1,5-2 м. от обогревательного прибора, чтобы минимизировать инертность системы и сократить потери давления.

Схема подключения приточной вентиляции с калорифером

Основные элементы схемы

Схематичный рисунок должен отображать стандартные приборы инженерного устройства, а также подводку коммуникаций.

На схеме должны указываться, помимо мест установки регулирующих устройств, датчиков и другой аппаратуры, тип подводки (жесткая, гибкая), направление потока прямой и обратной магистрали.

Схемы нестандартных узлов обвязки водяных калориферов

На картинках представлены схемы смесительных узлов обратной конфигурации и другие нестандартные решения гидроблоков.

Особенности монтажа и подключения

Работы по сборке и подключению должны проводить профессиональные работники специализированной компании. Перед началом работ по установке оборудования необходимо проконтролировать состояние всех элементов и составляющих смесительного узла, целостность изоляции электропроводов привода и циркуляционного насоса.

Требования к установке электрооборудования

• Включение насоса в электросеть должно происходить с применением трёхжильного кабеля.
• На кожухе насоса необходимо установить коммутационную коробку, куда завести фазу, ноль и заземление. Доступ к клеммам должен осуществляться путём откручивания винтового элемента в середине защитной крышки коробки.
• Вывод электрокабеля из коммутационной коробки необходимо производить через изоляционное кольцо.
• Запрещается подавать ток на электрический кабель до окончания монтажных работ.
• Работы по обслуживанию должны проводиться только при отключенном смесительном узле.

Чтобы предотвратить нештатные ситуации в ходе эксплуатации смесительных гидроблоков вентиляционных систем, необходимо точно рассчитать и подобрать соответствующие требованиям типоразмеры клапанов, дополнительных элементов, мощности насоса и т.п.

Регулировка процесса нагрева

Существует 2 вида регулировки нагрева:

• количественный – корректировка температуры происходит за счёт изменения потребления теплоресурса;
• качественный – в этом варианте используется изменение параметров носителя тепла при неизменном потреблении теплоресурса.

Видео по составу и принципу работы смесительного узла

Краткий обзор современных моделей

На рынке широко представлены модели узлов смешения от разных производителей климатической техники. Смесительный узелы DEX, SMEX, MU, SUMX, а также гидроблоки терморегулирования серий MST, UTK выпускаются в различных типоразмерах с расчётными массогабаритными показателями и присоединительными размерами.

Схема обвязки калорифера в приточной вентиляции

Калорифер представляет собой канальный нагреватель, который устанавливается в приточно-вытяжной вентиляции. В зависимости от способа нагрева он может быть паровым, электрическим или водяным. Водяные приборы подключаются к системе отопления здания, поэтому большое значение имеет правильно сделанная обвязка калорифера. Это обеспечит в зимний период нагрев холодного воздуха и его равномерное распределение по всему зданию.

Устройство агрегата

По сравнению с электрическим канальным нагревателем водяной прибор считается более экономичным, так как использует в 3 раза меньше электроэнергии, а его производительность выше. Достигается такой эффект за счет правильно выполненной обвязки водяного калорифера вентиляции при подключении к системе отопления. Температурный баланс устанавливается с помощью термостата. В конструкцию входят следующие элементы:

• комплект температурных водяных и воздушных датчиков;
• воздушные заслонки;
• клапан нагревателя;
• циркуляционный насос;
• температурный регулятор для защиты от замерзания;
• вентиляторы с датчиками управления;
• элементы пожарной сигнализации.

Существует несколько конструктивных разновидностей водяных калориферов. Иногда они выполняются из большого количества гладких труб, расположенных близко друг к другу. Такая конструкция отличается небольшой теплоотдачей.

Повышается теплоотдача в ребристых приборах, а наиболее эффективными считаются устройства с биметаллическими трубопроводами. В них патрубки и коллекторы выполнены из меди, а теплоотдающие пластины — из алюминия. Автоматическое управление осуществляется с помощью электрического щита для приточно-вытяжной вентиляции.

Принцип работы прибора

Воздух поступает в агрегат через решетки, которые защищают вентустановку от попадания насекомых, птиц и мелких предметов. За счет теплообмена от труб калорифер нагревается и в рекуператоре смешивается с новым поступающим потоком.

Вентилятор, обдувая прибор, подает нагретый воздух через диффузор в помещение. Звукопоглощающие элементы снижают шум от работающего агрегата.

После отключения установки клапаны перекрывают доступ холодного воздуха в систему вентиляции. Схема обвязки калорифера приточной установки выполняет следующие функции:

1. 1. Обеспечивает бесперебойную работу теплообменника и сигнализирует об аварийных ситуациях.
2. 2. Следит за показаниями температуры теплоносителя и выполняет его регулировку.
3. 3. Предотвращает обледенение калорифера и вентиляционных каналов.

Кроме того, основной задачей обвязки считается своевременное изменение температуры канального нагревателя. Существует два способа проведения этой процедуры: количественный и качественный.

Схемы узлов вентиляции

Для функционирования канального нагревателя существует несколько схем обвязки теплообменника вентиляции. Они принципиально отличаются способом регулировки подачи количества теплоносителя. Если узел теплообменника вентиляции работает на перепаде количества подаваемого теплоносителя из системы отопления, то в качестве регулятора устанавливается двухходовой клапан.

Это устройство позволяет гасить излишки теплоносителя на входе в узел и ограничивает его проток через канальный нагреватель. Для предотвращения замерзания калорифера в обвязку устанавливается насос, который через байпас обеспечивает циркуляцию горячей воды по внутреннему контуру. Это классическая схема регулировки подачи теплоносителя в калорифер.

Чаще используется более эффективная схема обвязки калорифера с трехходовым клапаном. Она позволяет более качественно обеспечивать теплообменник горячей водой в зависимости от положения клапана. Последний выполняет функцию разделителя водяных потоков или смесительного элемента. При такой установке клапан работает по принципу количественной регулировки.

Такая обвязка применяется в автономных системах отопления, так как в централизованных схемах теплоснабжения возможны значительные перепады давления. Для осуществления постоянного расхода теплоносителя в схему обвязки калорифера приточной вентиляции устанавливается перемычка с обратным клапаном и вентилем.

Кроме того, насос оборудуется частотным преобразователем, так как расход теплоносителя неустойчив в системе отопления или источнике тепла. Чтобы затраты горячей воды в системе отопления оставались постоянными, перемычку и трехходовой клапан меняют местами.

Зависимость обвязки от источника тепла

На выбор схемы обвязки влияет непосредственно источник тепла. Автономные обогреватели нетребовательны к температуре теплоносителя в обратной линии, но перепад в магистрали должен быть постоянным. Это значит, что клапан узла вентиляции нежелательно делать закрытым или необходимо установить байпас для протока теплоносителя в обогреватель. Для этого подойдет схема с двухходовым клапаном и байпасом.

Через перемычку теплоноситель постоянно будет циркулировать, что предотвратит перегрев котла. При подключении калорифера к центральному отоплению возможна установка трехходового клапана без перемычки через пластинчатый теплообменник. Это обусловлено тем, что в теплосетях присутствуют пиковые значения температуры до 150 °C и давления до 16 атм. При закрытии клапана в сети отопления наблюдается переменный расход теплоносителя.

Насос с помощью частотного преобразователя будет подстраиваться под изменения количества горячей воды. Чаще всего для подключения калорифера к центральному отоплению в обвязку устанавливается двухходовой кран для регулировки теплоносителя в обратной линии. Автоматика обеспечивает проход через клапан обратки допустимой температуры.

Выбор основного оборудования

Независимо от выбранной схемы узла в обвязку калорифера устанавливаются одинаковые элементы оборудования. Отличаются они только местом установки и количеством запорной арматуры. Выбор элементов обвязки выбирается на основании некоторых правил и рекомендаций:

1. 1. Арматура должна подходить по основным техническим параметрам. Она рассчитывается по максимальному значению давления и температуры.
2. 2. Нежелательно использовать собранные узлы, которые готовились под усредненные параметры изменения давления, температуры и т. д.
3. 3. Диаметр устанавливаемого оборудования должен соответствовать размеру трубопроводов в системе отопления, а не патрубкам калорифера.

В качестве запорной арматуры применяются стальные или латунные шаровые краны. Когда в системе отопления используются трубы диаметром более 50 мм, то устанавливаются фланцевые вентили. Применение арматуры необходимо при аварийных ситуациях и для проведения планового обслуживания или ремонта.

Для простоты установки желательно выбирать краны с накидными гайками. От возникновения перетока теплоносителя предохраняют обратные клапаны. Обычно они устанавливаются на обратной линии трубопроводов или на байпасе узла. К основным элементам обвязки относятся двухходовые или трехходовые клапаны.

С их помощью осуществляется регулировка производительности калорифера. Кроме того, они защищают теплоноситель в зимний период от замерзания. Когда температура воды в теплообменнике падает, клапан открывается полностью и увеличивает проток через него теплоносителя.

Особенности узлов обвязки калориферов

Калорифер – устройство, обеспечивающее нагрев воздуха в приточной вентиляции (например, при установке тепловой завесы) либо охлаждение воздушного потока при кондиционировании помещения. Это отдельный модуль, осуществляющий теплообмен посредством соприкосновения потока воздуха с обогревательными (охлаждающими) элементами. Иногда калориферами называют воздухоохладители, работающие на фреоне или холодной воде, находящейся на поверхности устройства. Чаще всего калорифер можно встретить в системах вентиляции.

Считается, что важным элементом всей вентиляционной системы является узел обвязки калорифера.

Для эффективной работы калорифера требуется его обвязка, которая управляет всей работой, производит забор воды и обеспечивает поддержание заданной температуры в помещении.

Поэтому узел обвязки калорифера – важный элемент всей вентиляционной системы.

Типы современных калориферов

Схема узлов обвязки калориферов проточных систем.

Монтаж устройства может осуществляться двумя способами, в зависимости от схемы воздухообмена, предусматривающей смешивание приточного воздуха с рециркуляционным или замкнутую рециркуляцию воздушного потока. При наличии естественной вентиляции наилучшее расположение калорифера – в подвале, рядом с точкой воздухозабора. При использовании принудительной схемы вентилирования место расположения калорифера особой роли не играет. Сегодня используют несколько типов калориферов:

. Паровые. Отличаются более высокой скоростью прогрева помещения через систему кондиционирования, вентиляции. Источник тепла в таком устройстве – нагретый водяной пар. Паровой калорифер наиболее часто устанавливают на промышленных производствах, где есть возможность обустройства паропроводов, обеспечивающих постоянную подачу пара.

. Электрические. Характеризуются отсутствием необходимости монтажа сложных коммуникаций и быстротой установки: требуется лишь подключение к электроэнергии. В качестве нагревательных элементов используются ТЭНы. В экономическом плане использование подобных устройств оправдано, если площадь обогреваемого помещения не превышает 100 кв. м.

. Водяные. Являются наиболее часто используемыми устройствами. При монтаже обвязки водяного калорифера требуется только подвод линии централизованного водоснабжения, что не связано со слишком большими затратами, если сравнивать с установкой парового калорифера. Однако такой модуль будет работать, если правильно смонтирована обвязка водяного калорифера.

Варианты узлов обвязки

Схема узлов обвязки калорифера с трехходовым клапаном.

Обвязка калорифера включает в себя элементы, регулирующие температуру теплоносителя, подводку, контрольные приборы. Важно правильно подобрать составляющие обвязки так, чтобы они соответствовали параметрам теплообменника. Здесь имеется в виду диаметр патрубков, расход теплоносителя. Стандартная обвязка калорифера включает:

• насос;
• измерительные приборы: манометры, термометры;
• шаровые краны;
• байпас;
• фильтр очистки;
• подводку;
• клапан с электроприводом (двух- или трехходовой).

Стандартный узел обвязки с жесткой подводкой. Подобным образом элементы соединяются, когда в использовании гибкой подводки нет необходимости и все коммуникации проложены с помощью стальных труб. При этом место расположения узла уже заранее известно. Данный вариант установки обвязки водяного калорифера для вентиляции является наименее затратным и несложным при монтаже.

• шаровый кран: 1;
• фильтр: 2;
• регулирующий клапан с приводом: 3;
• насос: 4;
• обратный клапан: 5;
• термоманометр 6.

Гибкая подводка отличается тем, что вместо стальных труб используются гибкие гофрированные шланги. Узел, выполненный в подобном плане, более функционален. Он устанавливается там, где применение обычных труб невозможно. При необходимости для лучшего контроля количество термоманометров может быть доведено до 4-х.

Способы регулирования процесса нагрева

Схема устройства водяного калорифера.

Регулировка нагрева, которая входит в узел обвязки, может быть количественной или качественной. В первом случае регулирование подразумевает неизбежный, меняющийся расход теплоносителя. Этот способ не совсем рациональный, поэтому в последнее время стали применять качественный принцип регулирования. Он позволяет управлять нагревом калорифера при неизменном расходе теплоносителя.

Регулировка с использованием качественного принципа гарантирует линейность процесса управления при любом положении регулирующего клапана. Еще одно преимущество – высокая устойчивость к возможному замораживанию калорифера, т.к. приток воды постоянен. Это достигается путем включения водяного насоса прямо в контур нагревателя, где организуется проток воды, не зависящий от внешних условий. Применение качественного принципа регулирования обусловлено использованием специального насоса и трехходового штокового клапана. Данные элементы, встраиваемые в обвязочный узел, имеют достоинства, позволяющие повысить эффективность работы обвязки и калорифера:

1. Центробежный циркуляционный насос имеет «мокрый ротор», который вращается, находясь в жидкости. Это значит, что ею смазываются подшипники агрегата и необходимость применения сальников отпадает. В случае установки такого насоса в узел обвязки протечки невозможны, даже если он выйдет из строя или выработает свой ресурс.
2. Местоположение регулирующего клапана там, где теплоноситель входит в калорифер. В отличие от двухходового устройства, трехходовое полностью контролирует процесс смешивания. В закрытом состоянии идет внутренняя циркуляция в закрытом контуре; при открытом положении не происходит рециркуляции теплоносителя. В случае установки конструкции со штоком продлевается срок эксплуатации седла клапана, которое быстро изнашивается в моделях, не имеющих штока.

Особенности узла обвязки для тепловых завес

Схема с узлами регулирования, подходящая для обустройства тепловой завесы.

Система регулирования для тепловых завес имеет свои отличия от обычных узлов регулирования калориферов для приточной вентиляции. Это связано с режимом работы тепловой завесы: большую часть времени она находится в режиме ожидания, время же работы непродолжительно и чаще всего находится в пределах 1-3 минут. Плюс, место монтажа завесы обычно удалено от теплового пункта. Конструкцию нередко устанавливают в пространстве над навесным потолком, где нередки сквозняки и возможно местное переохлаждение. Схема с узлами регулирования, подходящая для обустройства тепловой завесы.

Для отключения системы от теплотрассы или тепловой завесы служат шаровые краны (1). Фильтр грубой очистки защищает калорифер, регулирующий клапан от проникновения твердых частиц, могущих снизить работоспособность всего узла. Оба клапана: запорно-регулирующий (4) и регулирующий с приводом (3) – подают максимальное количество теплоносителя в рабочем режиме и минимального – в «ждущем». Для питания приводов клапанов обвязки для калорифера тепловой завесы необходимо однофазное напряжение 220 вольт.

Составляющие части обвязочного узла не только регулируют температуру воздуха в помещении, но и защищают калорифер от скачков температуры, перепадов давления в теплоснабжающей сети. Установка смесительных блоков выводит отопительный контур на режим работы, предусматривающий регулируемые параметры. Вентиляция в этом случае работает более эффективно, меньше расходуется энергоресурсов.

Узел обвязки калорифера: типы современных калориферов, варианты узлов обвязки и способы регулирования процесса нагрева

Калорифером называют прибор, осуществляющий нагрев или охлаждение воздушных масс в помещениях любой площади. Теплообмен осуществляется благодаря контакту воздуха с нагревательными или охлаждающими элементами агрегата.

Калорифером можно назвать охладители воздуха, которые работают на холодной воде или фреоне. В основном калориферы используют при монтаже системы вентиляции.

Узлы обвязки — важнейшая составляющая любого калорифера. Главное назначение узлов — обеспечение бесперебойной работы теплообменника, поддержание температуры теплоносителя и предотвращение замораживания частей агрегата при эксплуатации в экстремальных условиях.

Элементы

Основные составляющие узла обвязки:

;
• измерительное оборудование — датчики и манометры;
• клапаны, двух или трехходовые;
• байпас;
• фильтр для очистки.

На вопрос «что такое байпас» и «для чего он нужен» подробно отвечает данная статья: https://teplo.guru/elementy/truby/baipas.html

Циркуляционный насос поддерживает постоянную подачу теплоносителя сквозь теплообменник, обеспечивает постоянную температуру оборудования, предотвращает замерзание прибора и выход его из строя.

Назначение клапанов — смешивание воды с целью поддержания нужной температуры прибора. Регулирующий вентиль дополняется электроприводом с аналоговым или позиционным сигналом управления. Задача вентиля — подавать достаточное количество теплоносителя, чтобы нагреть воздух в теплообменнике.

Разновидности

Существует два вида узлов обвязки — стандартный и гибкий.

Стандартный вариант с жесткой подводкой наиболее распространен и используется чаще, как правило, в водяных системах, состоящих из магистральных стальных труб. Это обусловлено простотой монтажа и меньшими затратами.

При установке стандартного узла обвязки необходимо знать заранее точное местоположение агрегата и особенности эксплуатации.

При гибком варианте узлов обвязки прибегают к использованию гофрированных шлангов, металлические трубы не используются. Гибкий узел предназначен для установки в системах сложной конфигурации, при недостатке площади для установки, со сложным доступом к частям механизма. Такой вариант обвязки считается более функциональным, однако его установка и обслуживание обходится несколько дороже.

[advice]Обратите внимание: для полноценного контроля над прибором устанавливаются дополнительные термоманометры.[/advice]

Варианты регулировки температуры в процессе нагрева

Процесс регулировки нагрева бывает двух типов: качественный и количественный.

Применение количественной регулировки нагрева не всегда целесообразно, так как количество теплоносителя в процессе работы постоянно меняется.

Качественная регулировка нагрева подразумевает работу калорифера с использованием одинакового объема теплоносителя.

Преимуществ качественного принципа нагрева несколько:

• устойчивая линейность процесса обеспечивается в любом положении регулирующего клапана;
• замораживание агрегата можно предотвратить или снизить, если обеспечить постоянный приток воды;
• если есть специальный насос и трехходовой клапан, то в этом случае применяют качественный принцип регулировки нагрева.

Разновидности систем потребления тепла

Существует несколько основных видов установок, в которых могут быть использованы калориферы:

• тепловые завесы;
• системы вентиляции;
• радиаторы отопления;
• обогрев пола.

Тепловые завесы. Система регулирования, используемая в тепловых завесах, несколько отличается от стандартной. Причина заключается в специфике работы воздухонагревателей, которые большую часть времени находятся в режиме «спячки».

Время активной фазы работы составляет не более трех минут. К тому же, обычно завеса находится на значительном расстоянии от коммуникаций теплового пункта. Монтаж конструкции в большинстве случаев производится над часто используемыми проходами в магазинах и торговых центрах.

Основными составляющими такого узла обвязки являются следующие элементы:

1. Краны шаровые. Предназначены для отключения системы от тепловой завесы.
2. Фильтр грубой очистки — для обеспечения защиты калорифера.
3. Клапан регулирующий — блокирует попадание инородных частиц в систему.
4. Два клапана для подачи необходимого количества теплоносителя — регулирующий с приводом и запорнорегулирующий.

Питание приводов клапанов обвязки для калорифера тепловой завесы должно быть однофазным, с напряжением 220 вольт.

Системы вентилирования. Именно в таких системах существует угроза замерзания приточной установки узла обвязки калорифера.

Кроме того, от параметров оборудования напрямую зависит максимальный уровень температуры. В зимнее время обслуживание воздушных систем требует повышенного внимания, снижение подачи энергии чревато сбоями в работе системы.

Радиаторы отопления. Существуют строгие ограничения допустимых температур для теплоносителя, в двухтрубных конструкциях этот показатель равен 95 градусам, в однотрубных — 105 градусам. В паровых калориферах дополнительно устанавливаются системы вентиляции.

Благодаря прямому контакту частей калорифера и воздуха в помещении, нагрев происходит достаточно быстро, а охлаждение занимает длительное время.

Обогрев пола. Потребление энергии здесь сопоставимо с предыдущим вариантом, однако максимально допустимая температура теплоносителя составляет 50 градусов.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет особенности обвязки котла отопления:

Водяной калорифер для приточной вентиляции: классификация, принцип работы, расчёт мощности

Калориферы для приточной вентиляции применяют в тех случаях, когда нужно обеспечить поступление во внутреннее помещение свежего воздуха извне при низких температурах. Летом наладить воздухообмен в жилых домах и на производственных предприятиях достаточно просто: при установке приточного вентилятора нужно только рассчитать его мощность для конкретной площади. Если же воздух снаружи холодный, то его прямое поступление внутрь здания ведёт к потере тепла.

Сбалансировать разницу температур, при этом освежая воздух, можно при помощи калорифера, который устанавливается непосредственно в системе вентиляции. Приходящий с улицы воздушный поток достигает необходимых параметров, проходя через систему фильтрации, нагревающие и охлаждающие элементы. Кроме этого, регулируется и содержание влаги.

Классификация

Для создания в здании оптимального микроклимата применяется система калориферного обогрева, то есть принудительного подогрева с помощью оборудования, которое устанавливается в воздушных каналах.

В зависимости от того, какой теплоноситель используется, выделяют 4 типа калориферов:

• Паровые – применяются чаще всего на промышленных предприятиях, где выработка пара предусмотрена технологическими процессами.
• Электрические – этот вариант самый простой в установке (нужен только источник питания для нагрева встроенных ТЭНов), но требует большого расхода электроэнергии. Использование электрокалорифера считается целесообразным только на объектах, площадь которых не превышает 150 м²
• Водяные – этот тип нагревателя работает на основе горячей воды и устанавливается в системах вентиляции с прямоугольным или круглым сечением на площадях свыше 150 м² Данный тип обогрева надёжен, практичен, прост в обслуживании и недорог.

Особенностью нагревателя является то, что состав поступающего с улицы воздушного потока не должен быть липким, волокнистым, содержать твёрдые частицы. Допустимая запылённость — не более 0,5 мг/м³. Минимальная температура забираемого воздуха -20 °C.

При выборе калорифера учитывают следующие факторы:

• площадь помещения;
• погодные условия в данном климатическом поясе;
• мощность вентиляции.

Нагреватель устанавливают во внутренней части вентиляционной шахты, поэтому он должен соответствовать её параметрам (конфигурации и размеру).

Если производительность будет низкой, то прибор не сможет прогреть воздушные массы.

Если нет возможности установить калорифер с нужными параметрами, то последовательно монтируются несколько механизмов, имеющих меньшую мощность.

Водяной калорифер: особенности конструкции

Водяной калорифер для приточной вентиляции экономичен в сравнении с электрическими аналогами: для того, чтобы нагреть одинаковый объём воздуха, используется энергии в 3 раза меньше, а производительность гораздо выше. Экономия достигается благодаря подключению к системе центрального отопления. С помощью термостата легко устанавливать необходимый температурный баланс.

Автоматическое управление повышает эффективность. Щит управления приточной вентиляцией с водяным калорифером не требует дополнительных модулей и представляет собою механизм управления и диагностирования аварийных ситуаций.

Состав системы выглядит следующим образом:

• Температурные датчики уличной и обратной воды, приточного воздуха и степени загрязнённости фильтров.
• Заслонки (для рециркуляции и воздушные).
• Клапан нагревателя.
• Циркуляционный насос.
• Капиллярный термостат защиты от замерзания.
• Вентиляторы (вытяжной и приточный) с механизмом контроля.
• Контроль вытяжного вентилятора.
• Пожарная сигнализация.

Конструкция водяного канального нагревателя типа 60-35-2 (размер – 60 см х 35 см, рядность – 2) из оцинкованной стали, предназначенного для систем вентиляции и кондиционирования

Водяной и паровой калориферы представлены в трёх разновидностях:

• Гладкотрубные: большое количество полых трубок расположены вблизи друг от друга; теплоотдача небольшая.
• Пластинчатые: ребристые трубки увеличивают площадь теплоотдачи.
• Биметаллические: патрубки и коллекторы сделаны из меди, алюминиевое оребрение. Наиболее эффективная модель.

Принцип работы

Вентилятор, теплообменник и конвектор – так в общих чертах выглядит водяное нагревательное устройство.

Принцип работы приточной вентиляции таков:

1. Воздушный поток поступает в специальные воздухозаборные решётки, предохраняющие от попадания в каналы вентиляции насекомых, мелких предметов, птиц, животных.
2. Фильтры очищают воздух от загрязнений, вредных веществ, пыли.
3. Калорифер при помощи тепла, поступающего от водяной магистрали, нагревает его до нужной температуры.
4. Рекуператор смешивает вновь поступающий воздух с нагретым.
5. Вентилятор подаёт прогретые воздушные массы в помещение, а диффузор распределяет их равномерно по всей площади.
6. Шумопоглотители снижают звуковую мощность работающей установки.
7. В случае отключения подачи воздуха срабатывают клапаны, не допускающие поступления холодного воздушного потока внутрь помещения.

Калорифер, не имеющий собственного нагревателя, состоит из двух основных элементов:

• Теплообменник, конструкция которого представлена системой трубок из металла – вода, поступающая из общей системы отопления, достигает здесь необходимой температуры.
• Встроенный вентилятор, разгоняющий прогретый воздушный поток по всей территории.

Подключение

Поступление воздушных масс может осуществляться в одном из двух вариантов:

• Левое выполнение: смесительный узел и автоматическое управление устанавливаются с левой стороны, подача воды производится сверху, отток — в нижней части.
• Правое выполнение: указанные механизмы находятся справа, трубка для подачи воды — внизу, «обратка» – в верхней части.

Трубки размещают на той стороне, где установлен воздушный клапан.

Водяные калориферы разделяются на 2 вида по типу вентиля:

• двухходовой – при подключении к общему теплоснабжению;
• трехходовой – при замкнутом способе снабжения теплом (к примеру, при подключении к котлу).

Вид вентиля определяется характеристиками системы, снабжающей теплом. К ним относятся:

• Вид системы.
• Температура воды в начале процесса и при оттоке.
• При центральном водоснабжении – разница между давлением в трубах подачи воды и её оттока.
• При автономном – наличие или отсутствие насоса, установленного на контуре притока.

Схема установки должна предусматривать недопустимость монтажа в следующих случаях:

• с вертикальным вводом и выводом трубы;
• с верхним забором воздуха.

Такие ограничения обусловлены возможностью попадания снежных масс в приток оборудования и дальнейшей протечки талой воды в электронный блок.

Место монтажа канального калорифера для приточной вентиляции в системе воздухообмена (если существует возможность понижения температуры ниже нормы, обязательна установка термостата защиты от замерзания)

Чтобы избежать сбоев работы блока автоматики, датчик температуры должен находиться во внутренней части элемента выдува воздуха на расстоянии не менее 0,5 м от механизма притока.

Методы обвязки

Обвязка представляет собою каркас из арматуры, с помощью которого регулируется поступление горячей воды. Узел обвязки помогает контролировать производительность калорифера приточной вентиляции, управлять им и поддерживать в здании заданный температурный режим.
Расположение узлов обвязки определяется местом установки, схемой воздухообмена, техническими параметрами оборудования. Применяют 2 варианта монтажа:

• Рециркуляционные воздушные массы смешиваются с приточными.
• Осуществляется только рециркуляция воздуха внутри помещения по замкнутому принципу.

С учётом этого существуют 2 метода обвязки:

• 2-ходовыми вентилями – при неконтролируемом обратном расходе воды;
• 3-ходовыми вентилями – при контроле за расходом воды в бойлерной или котельной.

Некоторые производители — например, «Интеграция» — выпускают узлы обвязки различной модификации, представляющие собою целые комплекты, состоящие из клапанов (балансировочных и обратных, двух и трёхходовых), насосов, байпасов, шаровых кранов, манометров, очистительных фильтров.

Схема обвязки узлов калорифера для приточной вентиляции. (Шаровые краны, установленные на входе и на выходе, позволяют перекрывать воду, а термоманометр – контролировать температуру и давление)

Если естественная вентиляция налажена хорошо, то возможностей для успешной работы оборудования гораздо больше. Правильный выбор обвязки в таких случаях эффективен, как для нагрева больших площадей на производстве, так и для частных домов, коттеджей.

Калорифер, используемый для вентиляции, обычно подключают к системе отопления непосредственно в точке воздухозабора. Если действует принудительная вентиляция, то монтаж воздухонагревателя может быть проведён в любом месте.
Калориферы для приточной вентиляции позволяют создать комфортный температурный режим как в промышленных, так и в жилых помещениях. Важно только правильно определиться с выбором теплоносителя, который будет наиболее эффективным (с минимальными затратами при максимальной производительности) в определённых условиях. Автоматизированная система – как, например, щит управления приточной вентиляцией с водяным калорифером, — позволит сделать использование нагревательных приборов для приточной вентиляции удобным и безопасным.

Расчёт водяного калорифера

Расчёт мощности калорифера, необходимой для обогрева конкретного помещения, проводят с учётом таких данных, как:

1. Объём (масса) приточного воздуха, который необходимо нагреть.
2. Начальная (внешняя) температура воздушных масс.
3. Целевая температура, до которой необходимо разогреть воздух перед подачей в комнату.
4. Температурный режим теплоносителя.

Расчёт калорифера производят исходя из площади поверхности подогрева и нужной мощности. Для каждой операции применяется своя формула. Рассчитать мощность калорифера можно только с учётом реальных данных в конкретных условиях, среди которых наиболее важные:

• способ подключения (к центральной теплосети или котельной);
• метод обвязки.

Расчёт мощности калорифера

Q_т – тепловая мощность калорифера, Вт;
L – расход воздуха, м³/час
ρ_возд – плотность воздуха. Плотность сухого воздуха при 15 °C на уровне моря составляет 1,225 кг/м³;
с_возд – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/(кг∙К)=0,24 ккал/(кг∙°С);
t_вн – температура воздуха на выходе из калорифера, °C;
t_нар – температура наружного воздуха, °C (температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СП 131.13330.2012)

Калькулятор расчёта мощности калорифера

Расход теплоносителя на калорифер

G — расход воды на теплоснабжение калорифера, кг/ч;
3,6 — коэффициент перевода Вт в кДж/ч (для получения расхода в кг/ч);
Q_т – тепловая мощность калорифера, Вт;
с_в – удельная теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/(кг∙К)=1 ккал/(кг∙°C);
t_пр – температура теплоносителя (прямая линия), °C;
t_обр – температура теплоносителя (обратная линия), °C.

Калькулятор расхода теплоносителя на калорифер

Диаграмма процесса нагрева воздуха

Определить потребную мощность калорифера можно с помощью специальных диаграмм. Количество необходимой энергии (Джоулей) для нагрева 1 килограмма воздуха производится с помощью i–d диаграммы влажного воздуха. Расчёт производится при условии, что процесс нагрева воздуха протекает при d = const (при неизменном влагосодержании). Далее, с учётом расчётного расхода воздуха, перевода единиц (Дж/с в кВт), определяется мощность калорифера.

Для получения точных данных можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, с помощью которых можно узнать показатель мощности, указав производительность и температуру. Так как производительность установки в результате постепенного износа может снижаться, рекомендуется заложить в расчёт запас мощности от 5 до 15%.

Достоинства и недостатки водяных калориферов

Калорифер водяной для приточной вентиляции имеет существенные минусы, ограничивающие его применение в жилых помещениях:

• большие габариты;
• сложность подключения к общей системе горячего водоснабжения;
• необходимость жёсткого контроля температуры теплоносителя в системе водоснабжения.

Однако, для создания комфортной температуры в больших помещениях (производственных цехах, теплицах, торговых центрах), применение таких нагревательных установок является наиболее удобным, эффективным, экономичным.

Водяной калорифер не нагружает электросеть, его поломка не спровоцирует возгорание – эти факторы делают использование оборудование безопасным.