Обвязка калорифера

Особенности устройства и принцип действия

Стандартный калорифер, независимо от способа передачи тепла, обязательно состоит из двух элементов:

• теплообменник;
• вентилятор.

Принцип действия любого калорифера основан на том, что теплоноситель характеризуется большей теплоотдачей, нежели окружающие воздушные потоки. Соответственно, проходя вдоль корпуса калорифера, воздушные массы, нагнетаемые лопастями вентилятора, способны нагреваться или охлаждаться.

Чтобы увеличить эффективность прибора, увеличивается полезная площадь теплообменника. Это достигается путем приваривания к трубам дополнительных металлических ребер.

Как выглядит схема обвязки калорифера

Принцип работы можно обрисовать в общих чертах. Вода, то есть теплоноситель с высокой температурой, поступает в сам калорифер, проходя сначала фильтр-отстойник, а потом важный трехходовой клапан. Чтобы вода шла под нужным давлением, используется небольшой циркуляционный насос. Вода, уже охлажденная, поступает в обвязку, идет к котлу, и некоторый ее объем также поступает в клапан.

Что же с трехкодовым клапаном, так он обязательно идет в комплекте к обвязке калорифера, и считается важным регулировочным компонентом. Он дает поддержание постоянной температуры и объем теплоносителя, поступающего в прибор отопления. Когда температура горячей воды повышается, этот клапан уменьшает ее подачу, а подача охлажденной воды в это время увеличивается. Получается, что обвязка теплового обменника, не прибегая к изменению давления воды в системе, температуру ее изменяет.

Возьмите на заметку:

• Регулировочный клапан – основной участник обвязки калорифера, работает он в авторежиме, управление происходит электроприводом. В комплекте обвязки есть различные датчики, они подают сигналы на электропривод, за счет чего и регулируется и поддерживается на нужном уровне температура.
• Проектирование обвязки – могут быть типовые схемы связок, которые, в принципе, подключаются и к калориферу, но все же их придется подгонять под устройство. Обвязка все же обычно проектируется для всякого конкретного прибора.
• Варианты размещения обвязок – это может быть или вертикальный, или горизонтальный способ. Но не всякая обвязка может действовать во всяком положении. Потому расположение обвязки определяется при проектировании вентустановки. Иначе некорректная работа обвязки калорифера гарантирована, а то и вовсе он откажется работать.

Обвязка калорифера может строиться по нескольким схемам. На практике же чаще используют типовую схему, конструкция которой проста, и надежность достаточно высокая.

Схемы обвязки

Система вентиляции

При монтаже вентиляции используется несколько схем устройства узлов управления, но у каждого есть достоинства и недостатки. На выбор схемы оказывают влияние такие факторы, как: требуемая температура и интенсивность обогрева; источник подачи теплового носителя; разница давления на вводе с давлением внутри системы.

Существует несколько принципиальных монтажных схем обвязки:

1. Используется двухходовой регулировочный клапан. Схема подразумевает его установку на точке ввода без дополнительного теплообменника. Клапан выступает в роли буфера, гася давления потока воды, необходимого для калорифера. Есть один недостаток – вероятность замерзания зимой. Для нивелирования опасности на внутренний контур канального теплообменника устанавливается насос.

Схема обвязки

1. Используется трехходовой регулировочный клапан. Такая схема позволяет получать две системы обвязки. В первом случае клапан разделяет водные потоки, во втором – смешивает их. Калориферы, работающие с обвязкой по системе разделения, характерны для автономных тепловых сетей. Смешивание потоков осуществляется за счет установки обратного клапана с перемычкой.

Любая схема обвязки предусматривает вытяжку. Только баланс между поступлением и удалением тепла даёт возможность поддерживать расчетную температуру внутри помещения.

Тепловые завесы

Схема работы тепловой завесы

Тепловая завеса работает по особому режиму: периодического включения на 5-10 минут. Располагается далеко от источника тепла и монтируется в любом, даже самом неприспособленном для этого, месте.

Главная особенность – интервальность подачи теплового носителя. Клапаны работают в двух режимах: максимальном и минимальном. В максимальном за единицу времени подается большой объем теплоносителя. Калорифер быстро разогревается. В минимальном режиме система «полностью засыпает». Теплоноситель практически не подаётся. От основной магистрали тепловую завесу отделяют шаровые краны. Фильтр очистки воздуха защищает клапаны от загрязнения пылью крупной фракции. Эклектический привод распределительного клапана подключается к сети 220В.

Тепловая завеса работает более эффективно за счёт качественной защиты калорифера от резких изменений температуры и давления внутри сети.

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)

Условия и особенности эксплуатации

Водяной калорифер подключается к трубе ГВС и обратке

Принцип действия водяного калорифера для отопления, оснащенного вентилятором, основывается на теплообмене двух рабочих сред. В качестве первичного теплоносителя используется горячая вода, в качестве вторичного – воздух. Обогрев воздушных масс выполняется посредством отдачи тепла горячей воды холодному воздухопотоку. Эффективность теплообмена зависит от температурной разницы – она должна быть большой.

При эксплуатации приборов нужно соблюдать несколько требований:

• Перед монтажом в большом помещении рассчитываются рабочие показатели.
• Бытовые модели отличаются компактностью, совместимы с паровым или водяным отоплением.
• Использование воды с температурой больше 180 градусов в магистралях недопустимо – калорифер выйдет из строя.
• Для больших помещений применяется система регулировки мощности калорифера в виде смесителя с клапаном трех- или двухходового типа.
• Максимальная плотность агрессивных примесей в воздухе при работе прибора указана в ГН 2.2.5.686-98 и ГОСТ 12.1.007-76.
• Энергоэффективность отопителя зависит от коэффициента теплоотдачи. Величина указывается в паспорте.
• Перед монтажом в домашней мастерской или гараже требуется установить фильтры для отвода химических примесей.
• Трехрядные модели подходят для вентиляционных коммуникаций, которые подают наружный воздух при температуре от 0 до -40 градусов.
• Четырехрядные модификации запускаются зимой только при скорости увеличения температурного режима до 30 градусов в час.
• Агрегаты не подойдут для принудительной или искусственной вентиляции – они нагнетают воздух канальными элементами.

Классификация водяных калориферов

Рассмотрев принцип работы приточной вентиляции с водяным калорифером, стоит разобраться в классификации. Все системы калориферного принудительного подогрева воздушных масс в вентиляционных каналах подразделяют по типу теплоносителя:

• Паровые модели чаще всего устанавливают на промышленных предприятиях, в технологическом процессе которых предусмотрен этап с генерацией пара. Их главное преимущество в быстроте достижения требуемой температуры. Данные разновидности применяют на предприятиях, где обслуживание и монтаж паропроводов легко обеспечить.
• Водяные нагреватели в качестве теплоносителя используют горячую воду. Их устанавливают в вентиляционных системах с круглыми или прямоугольными воздуховодами. Устройства подходят для отопления больших помещений площадью более 150 квадратов. Это недорогие, простые в обслуживании, практичные и надежные модели. Они пользуются популярностью из-за минимальных расходов на обслуживание. Единственные сложности возникают в процессе монтажа, когда приходится прокладывать трубопроводы водоснабжения.
• Электрические калориферы отличаются простотой установки. В них есть встроенные ТЭНы, которые нуждаются в источнике питания для нагревания. Их недостаток в большом расходе электроэнергии. Электрокалориферы целесообразно применять для обогрева производственных помещений площадью не более 150 м². Преимущество в простоте монтажа и отсутствии необходимости прокладывать коммуникации.

Ошибки самостоятельного проектирования

Проектировщики-любители не всегда могут оценить весь объект, факторы и условия. Например, при расчёте тепловых потерь не учитывается оборудование или микрокапилярное вентилирование, а вентиляторы подбираются с излишней мощностью или, наоборот, слишком слабые. Не учитывается среднее количество работников за смену. Таких недочётов очень много. Последствия от непрофессионального проекта могут проявиться не сразу, а через несколько лет

Пример принципиальной схемы

Перед заключением договора на расчёт проекта вентиляции следует оценить уровень компетенции подрядчика. предоставляет услуги в данной области. У нас в штате только профессионалы, инженеры с большим опытом, постоянно повышающие свою квалификацию. Мы оказываем услуги по Москве и области, занимаемся проектной деятельностью и в соседних регионах, работаем удалённо. Наши специалисты готовы проконсультировать вас по любым вопросам. Все способы связи опубликованы на странице «Контакты».

Краткий обзор современных моделей и цен

В качестве примеров можно рассмотреть несколько моделей:

• КСК-3. Калорифер спирально-катанный с 3 рядами трубок. Распространенная отечественная модель, испытанная и надежная. Цена прибора зависит от его размеров, колеблется от 5000 до 3700 руб.
• Volcano mini. Польское устройство, применяемое для обслуживания относительно небольших помещений. Стоимость находится в пределах 20.000-30.000 руб.
• Galletti AREO. Итальянский прибор, оборудованный вентилятором. Имеет привлекательный внешний вид, отличается низким уровнем шума. При этом цены на такие устройства довольно высоки и находятся на отметке от 80.000 рублей и выше.

Использование водяных калориферов позволяет решить проблемы с подготовкой приточного воздуха, организовать обогрев помещений. Кроме того, приборы активно используются в сушильных установках. Простота, неприхотливость в эксплуатации и высокая экономичность сделали эти устройства лидерами среди промышленных отопительных установок. Высокий срок службы и возможность питания от разных источников делают их наиболее привлекательными устройствами среди всех альтернативных вариантов.

Плюсы и минусы водяного калорифера отопления

Калорифер с датчиком температуры, который автоматически отключает устройство

К преимуществам воздухонагревателей водяного типа относятся:

• простая установка в сравнении с коммуникациями, где есть радиатор;
• эффективность и скорость нагревания;
• производительность – калорифер может обогреть дачный дом или производственную площадь;
• безопасность эксплуатации;
• автоматическое отключение и включение отопления у моделей с датчиками температуры;
• плавность регулировки и настройки рабочих режимов;
• совместимость с центральной системой или местными сетями – котлами;
• бесшумность работы;
• отсутствие нагрузки на электрическую линию.

У калориферного оборудования имеется несколько недостатков:

• зависимы от наличия воды в магистралях;
• теплоноситель нужно подводить к области монтажа устройств;
• сложность технического обслуживания;
• прекращение подачи тепла, если вентилятор останавливается.

Несмотря на несколько минусов, водяные калориферы отличаются эффективностью обогрева и экономичностью расхода воды.

Схемы подключения

Схема с двумя вентиляционными контурами

Для эффективного обогрева поступающего воздуха с помощью калорифера необходимо выполнить правильное подключение. Есть несколько схем установки, к которым относятся:

• Один вентиляционный контур и один калорифер. Это простейшая схема, в которой на входе или любом другом участке канала располагается одно нагревающее устройство. Подобное подключение используется для сезонного обогрева и не имеет резервного источника тепла.
• Два вентиляционных контура и несколько нагревателей. Это более сложная схема, подходящая для установки в сложных по форме помещениях. Подходит для круглогодичного использования. Есть несколько узлов обвязки. Первый контур используется для обогрева в осенне-зимнее время, а второй для лета. За счет большого количества устройств система может работать беспрерывно даже в случае аварии на одном из узлов обвязки.

Схема вентиляции с нагревателем

В состав классического узла обвязки входят следующие элементы:

• Циркуляционный насос. Применяется в водяных системах и разгоняет жидкость по трубам.
• Компрессорно-конденсаторный блок. Он используется в качестве внешнего блока в обвязке охладительной системы.
• Устройства контроля температуры и давления.
• Запорные механизмы.
• Байпас.
• Фильтр.
• Двухходовой или трехходовой автоматический клапан.
• Трубки, соединители и другие детали, чтобы подключить смесительный узел для вентиляции.

Регулирование температуры

Контроль температурного режима является важнейшей задачей системы. Есть два способа регулировки:

• Количественный. Это устаревший способ, при котором температура напрямую зависит от объема теплоносителя.
• Качественный. Более эффективный метод, при котором теплоноситель расходуется линейно. Это осуществляется при помощи трехходового клапана и насоса. Вероятность протечки исключена.

Специалисты используют второй метод. Он совместим с любой схемой подключения калорифера.

Система вентиляции

Обвязка с двухходовым клапаном

На выбор оптимальной схемы вентиляции оказывают влияние требуемая температура, интенсивность нагрева, источник теплоносителя, разница давлений. Существует несколько систем:

• Обвязка вентиляционной установки с использованием двухходового клапана. Его ставят на точку ввода без дополнительного теплообменника. В результате клапан выполняет функции промежуточного буфера и гасит давление потока воды. К недостаткам схемы можно отнести риск замерзания при отрицательных температурах. Требуется установка насоса.
• С использованием трехходового клапана. В результате получают две системы обвязки. В первом случае осуществляется разделение водных потоков, а во втором их смешивание. Схема используется в автономных тепловых сетях.

Рекомендации по монтажу

Напольный монтаж водяного калорифера

Освоить технику монтажа калориферов приточного типа совсем несложно. Потребуется внимательно изучить инструкцию по сборке, а затем строго следовать ее указаниям. Перед началом работ учитывается, что бытовые модели даже сравнительно малого веса навешиваются на основу, прочность которой проверяется заранее. Для этого подойдут крепкие бетонные или кирпичные стены; причем деревянные и гипсокартонные перегородки сразу же выбраковываются. Далее определяются с необходимостью использования термостата защиты от промерзания каналов приточной вентиляции. Если в этом месте возможно понижение температуры ниже нормы – установка термического стабилизатора считается обязательной.

Порядок проведения монтажных работ:

1. На выбранное место устанавливается металлическая рама в виде кронштейна с отверстиями для крепления корпуса (монтажная консоль).
2. Подвешивается корпус калорифера, к которому затем в указанной в инструкции последовательности подключаются трубы с комплектом запорной арматуры.
3. Сюда же монтируется смесительный узел, если его не успели установить до начала монтажных работ.

Монтируют калориферы на бетонные стены под декоративные панели

Врезаться в систему отопления допускается двумя способами. В первом случае применяются соединительные фитинги или муфты с прокладками, а при втором подходе используется сварка. Последний вариант более надежен, но его применение недопустимо при наличии гибких соединений.

Одно из слабых мест монтируемой конструкции – теплообменные патрубки, подвергающиеся постоянным деформациям. Повысить надежность системы в зоне их расположения поможет замена жестких стальных трубок гибкими шлангами. Такой прием приведет к снижению нагрузки на патрубки, которые в местах сочленения дополнительно уплотняются посредством герметичного состава.

Если корпус калорифера закреплен на неподвижной и прочной основе, допускается подключение посредством жестких труб. Если при эксплуатации предполагается перенос или смещение прибора с рабочего места, необходимо использовать гибкую подводку. На завершающей стадии монтажа прибор поверяется на работоспособность.

Принцип работы и конструкция водяного калорифера

Универсальные устройства, работающие на воде, устанавливают в местах с хорошо налаженной системой теплоснабжения. Простое, но достаточно эффективное проектное решение позволяет нагревать воздух в диапазоне от + 70?С до + 100?С и актуально для ангаров, спортзалов, супермаркетов, теплиц, складов, крупных павильонов – то есть объемных помещений, требующих дополнительного обогрева.

Если вы когда-нибудь пользовались бытовым тепловым калорифером, то легко поймете принцип действия водяного устройства. Оно так же нагревает воздух, но роль электрической спирали, заключенной в небольшом корпусе, играет комплект металлических трубок, по которым циркулирует нагретый теплоноситель.

Процесс нагрева выглядит следующим образом:

• горячая вода, нагретая до нужной температуры (в среднем от + 80?С до + 180?С), из труб отопления поступает в теплообменник, состоящий из небольших алюминиевых, стальных, биметаллических или медных трубок;
• трубки нагревают проходящий через прибор воздух;
• встроенный вентилятор распространяет нагретый воздух по помещению и стимулирует его движение в обратном направлении — к прибору.

Специально разогревать воду не приходится, так как она является частью отопительной системы, поэтому происходит значительная экономия средств.

Схема стандартного водяного калорифера – это гибрид теплообменника, вентилятора и конвектора. Она эффективна для нагрева больших производственных помещений, а при выборе правильной обвязки – и для коттеджей с хорошо налаженной системой вентиляции.

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.

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

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.

Источник