Виды калориферов для приточной вентиляции и их устройство. Что такое калорифер в вентиляции?

Водяной тип калориферов отличается сложностью установки, что может создать трудности для самостоятельного монтажа, в отличие от более простых электрических агрегатов.

Виды калориферов для приточной вентиляции и их устройство

Обеспечение оптимального притока свежего и чистого воздуха в жилое или рабочее помещение, особенно в теплый период, является достаточно простой задачей. Для ее решения достаточно оснащения системы всасывания высокомощным вентилятором. Тем не менее, установка вентилятора может быть нецелесообразной в холодное время года по ряду причин. Поэтому в таких ситуациях специалисты рекомендуют использовать приточные калориферы, которые создают комфортный микроклимат, обеспечивая подачу теплого воздуха в помещения.

В данной статье подробно рассмотрим, что такое канальные нагреватели, как они устроены и работают.

1 Каковы предназначение и функционирование калориферов?
2 Как происходит их работа и каковы особенности конструкции?
3 Принцип работы электрических калориферов.
4 Виды калориферов
- 4.1 Настенные и навесные модели.
- 4.2 Канальные электрокалориферы.
- 4.3 Промышленные электрокалориферы: известные производители и популярные модели.
6.1 Производители калориферов в России.
6.2 Калориферы КСК: их классификация и технические характеристики.
10.1 Где купить в Москве?
10.2 Где купить в Санкт-Петербурге?

Как работает и устройство?

В зависимости от источника тепла канальные нагреватели делятся на электрические, водяные и паровые. В большинстве случаев их теплообменными элементами являются стальные трубы, имеющие оребренные поверхности. Ребристая структура значительно увеличивает поверхность для теплоотдачи, что, в свою очередь, повышает эффективность теплопередачи. Теплоноситель (нагревающая или охлаждающая среда) проходит через трубки, в то время как воздух, контактируя с ними, либо охлаждается, либо нагревается.

Конструкция таких оребренных устройств указывает на наличие в них металлических пластин, прикрепленных к трубам, либо спиралей или тонких проволок, обмотанных вокруг труб.

Принцип действия канальных нагревателей заключается в том, что коэффициент теплопередачи теплоносителя в системе выше, чем у воздушного потока.

Энергоэффективность любого канального нагревателя определяется его коэффициентом теплопередачи при заданном потреблении энергии. Это означает, что чем больше тепла устройство может выдать при одинаковых затратах электроэнергии, тем выше его коэффициент полезного действия (КПД).

Калориферы могут значительно повышать температуру проходящего через них воздуха, достигая значений в диапазоне 70-110 градусов. Это свойство делает их эффективными даже при отрицательных температурах, вплоть до -25 градусов.

Калорифер может быть интегрирован в систему воздухообмена по двум основным схемам: первой — смешивания рециркуляционного и приточного воздуха, и второй — полностью закрытой системы рециркуляции. При этом следует отметить, что это не относится к системам с принудительной вентиляцией, так как воздух проходит через калорифер при помощи специальных канальных вентиляторов.

Электрический калорифер: принцип работы

Электрический канальный нагреватель является экономически оптимальным вариантом для небольших вентиляционных систем, поскольку установка не требует сложных инженерных решений — достаточно лишь подключения к электросети. Такие устройства, как правило, имеют электрические трубчатые нагревательные элементы, которые обеспечивают высокую эффективность теплообмена с окружающим воздухом.

Важно отметить, что использование электрического калорифера оправдано лишь при условии, что отапливаемая площадь не превышает 150 квадратных метров. В противном случае затраты на электроэнергию могут значительно превысить стоимость самого устройства.

Виды калориферов и расчёт их мощности для вентиляции

Канальный нагреватель — это общее название устройства, предназначенного для нагрева воздушной массы внутри зданий. В этих устройствах может использоваться горячая вода, пар или воздух в качестве теплоносителя.

Это тип теплообменника, в котором тепло выделяется при контакте нагревательных элементов с воздушными потоками. Такие агрегаты применяются для нагрева приточного воздуха в системах вентиляции и сушильных установках.

На изображении можно увидеть, как располагается канальный нагреватель в системе вентиляции.

Устройство может быть представленным как отдельный блок или как составная часть единого блока вентиляции. Область применения включает:

Первичный нагрев воздуха в системах приточной вентиляции с поступлением рециркулирующего воздуха извне;
Вторичный нагрев при рекуперации в приточно-вытяжных системах, где происходит регенерация тепла;
Индивидуальный нагрев воздушных масс внутри отдельных помещений для создания индивидуального температурного режима;
Предварительный прогрев воздуха для его подачи на кондиционер в зимнее время;
Дополнительное или резервное отопление.

Вентиляционный диффузор: зачем он нужен и где используется. Диффузор это что такое?

Энергоэффективность канального нагревателя любой конструкции определяется его тепловой эффективностью при заданных условиях потребления энергии, и если эта эффективность значительна, то устройство считается высокоэффективным.

При прокладке трубопроводов для подачи воздуха в секцию регуляторного клапана используются как двухходовые клапаны для сети общего пользования, так и трехходовые клапаны для применения с котлом или бойлером. Установка трубопровода способствует лучшему управлению работой оборудования и снижению риска замерзания в зимний период.

Виды

На рынке отопительной и вентиляционной техники преобладают водяные и паровые калориферы.

Воздух проходит через разные элементы системы и оснащен множеством функций.

Предпочтение чаще отдается водо-воздушным нагревателям, различающимся по ряду характеристик:

Форма нагревательной поверхности — гладкотрубные, ребристые, спирально-навивные и пластинчатые;
Характер перемещения теплоносителя — одноходовые и многоходовые воздухонагреватели.

В зависимости от площади поверхности нагрева, существующие водяные и паровые нагреватели делятся на четыре модели: самые маленькие (SM), малые (M), средние (M) и большие (B).

Водяной

В водяных нагревателях нагрев воздуха в вентиляционном канале осуществляется за счет энергии теплоносителя, который постоянно циркулирует внутри устройства. В отличие от электрических аналогов, водяные калориферы обладают высокой энергоэффективностью, однако их установка требует больше усилий и навыков, поэтому настоятельно рекомендуется прибегнуть к услугам профессионалов.

Принцип их работы основан на наличии в конструкции полых соединителей, расположенных в шахматном порядке и изготовленных из меди или ее сплавов, а также алюминиевых пластин для теплоотдачи. Нагретая жидкость (вода или гликолевый раствор) проходит через медный змеевик, передавая тепло потокам воздуха из приточной системы.

На приведенном изображении отображаются вентиляционные установки, оснащенные водяными фильтрами.

Одним из главных преимуществ водяных нагревателей для вентиляции является их высокая эффективность обогрева больших площадей, что обусловлено конструктивными особенностями таких устройств.

Основные элементы конструкции водяного нагревателя включают:

боковая часть корпуса;
верхняя и нижняя панели корпуса;
вентиляционный выход на задней панели;
теплообменник;
решетка для моторной опоры;
лопатки направляющего типа;
дополнительная емкость для конденсата;
основная емкость для конденсата;
верхняя часть корпуса теплообменника;
воздуховод;
кронштейны для фиксации устройства;
пластиковые уголки.

Однако стоит учитывать, что водяные калориферы подвержены риску замерзания при сильных отрицательных температурах, что связано с наличием воды в их системе, и потому требуется обязательная защита от замерзания.

Они изготовлены из металлических труб с оребренной внешней частью, что способствует повышению тепловой отдачи. Канальные нагреватели, в которых нагретый теплоноситель перемещается по трубам, а воздушные массы перемещаются и нагреваются снаружи, подходят для установки в прямоугольных системах вентиляции.

Расчёт мощности

Для достижения требуемых температурных значений воздуха необходимо проводить правильные расчеты и учитывать параметры приточной установки. Несмотря на популярность современных водонагревателей, при выборе устройства любого типа важно определять его производительность на основе следующих основных данных:

объём нагреваемых приточных воздушных масс в м³/ч или кг/ч;
температура исходного воздуха, равная расчетной температуре уличного воздуха в конкретном регионе;
предпочтительная температура воздушных потоков после нагрева;
температура теплоносителя, который будет использован для прогрева.

Упрощенное определение мощности воздухонагревателя можно произвести с помощью следующей простой формулы:

Q — производительность системы вентиляции в м³/ч,

T — разница температур между входом и выходом в вентиляционном канале.

Таблица: расчёт мощности для основных параметров вентиляционной системы

Производительность, м3	Мощность нагревательного элемента, кВт
80	1,2
160	2,4
240	3,6
330	4,8
510	7,5
730	10,8
1020	15,0
1520	22,5
2030	30,0

Установка обратного клапана на вентиляцию. Как установить обратный клапан для вентиляции?

Например, если объем воздуха в помещении площадью 20 м² с высотой потолка 300 см составляет 60 м³, то воздухообмен равен 60 м³/час.

Таблица: показатели мощности электрического, парового и водяного канального нагревателя

Показатели	t воздуха на входе, °C
Показатели	0	-5	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-40	-45
Мощность (кВт)	0.06	0.08	0.09	0.11	0.13	0.14	0.16	0.18	0.19	0.21

Поступающий в помещение приточный воздух должен undergo conditioning для достижения рекомендуемых параметров. Обработка может включать фильтрацию, нагрев, охлаждение и увлажнение. Потоки приточного воздуха проходят нагрев в специализированных теплообменниках, представленных в виде канальных нагревателей.

Жидкостные канальные нагреватели сегодня являются наиболее распространенными и приобретаются для большинства вентиляционных систем. Жидкий теплоноситель в них циркулирует противоположно воздушному потоку, что позволяет эффективно и экономично осуществлять процесс отопления. Это заметно снижает затраты энергии и поддерживает оптимальные климатические условия в помещениях любого типа.

Подключение электрического калорифера

Для электрических калориферов особенно важен такой параметр, как мощность в кВт, поэтому при их подключении необходимо соблюдать меры предосторожности. В таких устройствах предусмотрен блок управления, который осуществляет регулировку температуры в помещении. Как только температура в помещении опускается ниже заданного уровня, автоматом активируется отопление. Для поддержания постоянной температуры можно использовать термостат, который также предотвращает нагрев устройства выше 140 градусов.

Система устроена так, что при нажатии кнопки запуска приводит в действие как двигатель нагревателя, так и вентилятор, отвечающий за вентиляцию. Тепловое реле подключается к двигателю, имея определенный ток. В случае появления проблем с вентиляцией срабатывает тепловое реле, размыкающее цепь.

При включенном вентиляторе калорифера нагревательные элементы активируются после замыкания контактов блокировки. Процесс включения нагревательных элементов осуществляется посредством кнопки запуска. В этот момент срабатывает промежуточный выключатель, который активирует мощный пускатель, подающий питание на нагревательные элементы через свои контакты. Для максимального быстрого нагрева всех нагревателей включают одновременно.

Для обеспечения противопожарной безопасности в схему включены следующие элементы:
Тепловое реле для защиты двигателя от перегрева;
Защита от включения без работающего вентилятора;
Термореле, предохраняющее корпус калорифера от перегрева. В процессе активации термореле вентилятор продолжает функционировать и охлаждает устройство.

Схема может быть дополнена индикатором включения стартера и аварийным индикатором. Рекомендуется также установить автоматический выключатель в цепи, питающей нагревательные элементы, и автоматический выключатель с большей мощностью на входе аппарата. Важным моментом является то, что вентиляторы не должны быть оснащены автоматическим выключателем.

Чтобы управлять канальным нагревателем, целесообразно установить панель управления рядом с устройством. Чем меньше расстояние от панели, тем меньше может быть сечение провода.

Подключение водяного калорифера

Организация подачи воздуха через водонагреватель может быть осуществлена двумя основными способами — правым и левым. Это зависит от расположения смесительного узла и блока автоматизации. Если посмотреть на блок подачи воздуха со стороны шлюза:

Левое выполнение подразумевает, что автоматический блок и смесительный узел находятся с левой стороны;
Правое выполнение, соответственно, означает, что автоматический блок и смесительный узел располагаются справа.

В каждом из случаев соединительные патрубки находятся на той стороне воздухозаборника, где установлена воздушная заслонка. В зависимости от варианта подключения могут быть доступны следующие функции:

В правых выполнениях подачная трубка располагается снизу, а «обратка» — сверху;
В левых выполнениях, наоборот, подача находится сверху, а обратная трубка — снизу.

А для вентиляционных установок с водяными нагревателями необходимо наличие смесительного узла, который должен содержать двух- или трехходовой клапан. Выбор клапана зависит от параметров системы теплоснабжения. Трехходовой клапан требуется для отдельных контуров независимых систем отопления, таких как газовые котлы, тогда как для вентиляционных установок, подключенных к централизованному теплоснабжению, нужен двухходовой клапан. В общем, выбор подходящего клапана зависит от:

Типа системы;
Температуры подачи и возврата воды;
Перепада давления между подающей и возвращающей трубами, если система является центральной;
Наличие отдельного насоса на контуре притока вентиляции, если система автономная.

Установка встраиваемой вытяжки на кухне: правила и особенности сборки. Как устанавливать вытяжку на кухню?

При монтаже системы с водяным калорифером следует избегать установки в местах, где подводящие и отводящие трубы расположены вертикально. Также не стоит размещать воздухозаборник вверху, так как в этом случае снег может попасть на вход блока и, растекаясь, создать угроза попадания воды в автоматику. Чтобы обеспечить корректное функционирование терморегуляторов, датчик температуры должен находиться внутри вытяжного воздуховода и находиться на расстоянии не менее 50 см от воздухозаборника.

Также важно помнить о следующих правилах:

Нельзя проводить монтаж приточной установки с производительностью 100 – 3500 м³/ч, если ось двигателя располагается вертикально;
Запрещается установка приточных установок в условиях, где на них может воздействовать влага или химически активные вещества;
Не допускается использование приточной установки, если на нее может оказываться прямое воздействие атмосферных осадков;
Забор для обслуживания установок не должен быть заблокирован;
Для установки приточной установки в отапливаемом помещении и чтобы избежать конденсата на подающем воздуховоде следует использовать исключительно теплоизолированные воздуховоды.

Монтаж канальных нагревателей не является непосильной задачей, однако важно соблюдать все правила и технику безопасности. В некоторых случаях будет разумнее доверить выполнение работы профессионалам, гарантируя, что задача будет выполнена качественно.

Конструкция канального нагревателя

Канальный нагреватель состоит из кожуха, изготовленного из листового металла, и металлических труб с оребренной поверхностью. Количество рядов труб может варьироваться, включая 2, 3 или 4 ряда. Подробную информацию о конструкции и принципах работы канальных нагревателей можно найти в разделе о теплообменниках TEW и канальных нагревателях KSK.

Конструкция канального теплообменника

Водяной теплообменник Серия 3/4
Водяные калориферы КСК 3 трёхтрубные				Водяные калориферы КСК 4 четырёхтрубные
Модель	Вес	Модель	Вес	Модель	Вес	Модель	Вес
КСк 3-1	31 кг	КСк 3-7	44 кг	КСк 4-1	37 кг	КСк 4-7	53 кг
КСк 3-2	35 кг	КСк 3-8	50 кг	КСк 4-2	42 кг	КСк 4-8	61 кг
КСк 3-3	39 кг	КСк 3-9	56 кг	КСк 4-3	48 кг	КСк 4-9	68 кг
КСк 3-4	44 кг	КСк 3-10	68 кг	КСк 4-4	53 кг	КСк 4-10	85 кг
КСк 3-5	56 кг	КСк 3-11	176 кг	КСк 4-5	66 кг	КСк 4-11	223 кг
КСк 3-6	38 кг	КСк 3-12	259 кг	КСк 4-6	45 кг	КСк 4-12	331 кг

Паровой теплообменник Серия 3/4
Паровые калориферы КПСк 3 трёхтрубные		Паровые калориферы КПСк 4 четырёхтрубные
КПСк 3-1	КПСк 3-7	КПСк 4-1	КПСк 4-7
КПСк 3-2	КПСк 3-8	КПСк 4-2	КПСк 4-8
КПСк 3-3	КПСк 3-9	КПСк 4-3	КПСк 4-9
КПСк 3-4	КПСк 3-10	КПСк 4-4	КПСк 4-10
КПСк 3-5	КПСк 3-11	КПСк 4-5	КПСк 4-11
КПСк 3-6	КПСк 3-12	КПСк 4-6	КПСк 4-12

Для получения дополнительной информации или с запросами можно обращаться по телефону +7 (495) 380-06-76 или по электронной почте info@panoramavent.ru.