Правила эксплуатации и возможность ремонта
Основные требования к эксплуатации и безопасности устройства изложены в паспорте. Они направлены на исключение аварийных ситуаций, вызванных превышением допустимой температуры или давления теплоносителя, избегать резкого повышения температуры комплекса при первом запуске в холодное время года
Особое внимание следует обращать на опасность перемерзания трубок устройства в зимнее время, грозящее выходом прибора из строя. Для ремонта устройств следует привлекать специализированные организации, самостоятельное вмешательство чаще всего только увеличивает степень проблемы
Особенности калориферов систем отопления
По обыкновению калориферы производят из стальных труб, которые оребрены с наружной стороны. Последнее делают для того, чтобы увеличить площадь нагрева. Внутри труб, как правило, течет нагревающий теплоноситель (обладающий высоким коэффициентом теплоотдачи), снаружи же через оребренную поверхность труб, соответственно — воздух (характеризующийся низкими значениями теплоотдачи).
По типу оребрения калориферы делят на спирально-навивные и пластинчатые, а также с проволочным оребрением. В первом случае ребра, которые увеличивают поверхность калорифера (наружную), представлены лентой, банально навитой на трубу, во втором — это пластинки, которые насажены на трубки, а в третьем — тонкой проволокой, навитой на трубу в виде спирали.
Также калориферы различают на одно- и многоходовые. Первые применяют при работе на паре, вторые — многоходовые — на жидком теплоносителе, включая и воду. Отметим, что чем более высоким является коэффициент теплоотдачи устройства при одинаковых затратах мощности, тем более эффективным является калорифер. Самыми эффективными считают спирально-навивные и пластинчатые аналоги с овальными трубками. Уточним, что при выборе калорифера следует ориентироваться не только на эффективность, но и на технико-экономические показатели, а также специфические требования, которые предъявляются к данной установке (габариты, вес и т.д.).
Если говорить о классификации теплообменников, то по принципу действия их подразделяют на рекуператоры и регенераторы. В первых движущиеся теплоносители разделяют стенкой, а во вторых — горячий/холодный теплоносители с одной и той же поверхностью контактируют поочередно. Таким образом, теплота в стенке накапливается во время контакта с теплоносителем горячим и соответственно передается во время контакта с холодным.
Под водяным калорифером чаще всего понимают трубчатый стальной теплообменник, по которому и идет горячая вода из системы отопления. Практически каждый такой калорифер водяной в своей задней части обязательно имеет вентилятор, собственно и прогоняющий воздух через теплообменник, где последний и нагревается. Предназначение жалюзи, расположенных в передней части данного прибора состоит в отклонении воздушного потока, а также в обеспечении поступления нагретого воздуха в необходимую точку помещения.
Корпус такого калорифера разрешает его установить и в горизонтальном, и в вертикальном положении. Регулируют интенсивность обогрева посредством двух- либо трехходовых кранов, которые установлены на подводящей магистрали.
Отметим, что электроэнергию расходует типовой теплообменник водяной для вентиляции, т.е. на работу вентилятора, а вовсе не на обогрев. Потому многие водяные калориферы отличаются действительно малой потребляемой мощностью порядка до 0,5 кВт при мощности обогрева вплоть до 60 кВт. Таким образом, водяные теплообменники разрешают значительно экономить на отоплении помещений довольно большой площади, как промышленного, так и делового назначения и при этом достаточно эффективно их прогревать.
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.
Калориферы КСк. Расчет и подбор водяных калориферов КСк – Т.С.Т.
Калориферы КСк. Расчет и подбор водяных калориферов КСк
Расчет и подбор водяных калориферов КСк осуществляется в следующей последовательности:
1. подсчет тепловой мощности для нагрева воздуха, 2. расчет фронтального сечения для прохода воздуха и подбор подходящих калориферов, 3. нахождение массовой скорости, 4. определение расхода теплоносителя, 5. подсчет скорости горячей воды в теплообменнике, 6. вычисление коэффициента теплопередачи, 7. определение среднего температурного напора, 8. нахождение теплопроизводительности калорифера или установки, 9. установление запаса по тепловой мощности, 10. расчет аэродинамического сопротивления, 11. определение гидравлического сопротивления по теплоносителю.
Все действия по расчету и подбору водяных калориферов типа КСк выложены пошагово. Прилагаются формулы и таблицы , технические данные и характеристики всех моделей данных воздухонагревателей. Каждый шаг подсчетов и вычислений сопровождается конкретным примером.
1. Определить тепловую мощность для нагрева определенного объема воздуха.
а) Определяем массовый расход нагреваемого воздуха
L – объемное количество нагреваемого воздуха, м3/час
p – плотность воздуха при средней температуре (сумму температуры воздуха на входе и выходе из калорифера разделить на два) – таблица показателей плотности представлена выше, кг/м3
б) Определяем расход теплоты для нагревания воздуха
G – массовый расход воздуха, кг/час
с – удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг •K) , (показатель берется по температуре входящего воздуха, смотреть ниже – по таблице)
t нач – температура воздуха на входе в теплообменник, °С
t кон – температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С
Пример подбора и расчета калорифера КСк . Шаг- 1
Подобрать подходящий калорифер КСк для нагрева 17000 м3/час от температуры – 25°С до +23°С. Теплоноситель горячая вода с графиком 95°С на входе в воздухонагреватель, 50°С на выходе.
1. Определить тепловую мощность, необходимую для нагрева 1700 0 м3/час с температуры – 25°С до +23°С.
а) Определяем массовый расход нагреваемого воздуха
1 700 0 – объемное количество нагреваемого воздуха, м3/час
1.3 – плотность воздуха при температуре – 1°С (температура на входе – 25 °С плюс температура воздуха на выходе +2 3°С – делим на два) (- 25+2 3 )/2= – 2 /2= – 1 Плотность воздуха при температуре – 1 имеет значение 1.3 0
б) Определяем расход те п лоты для нагревания воздуха
2 21 00 – массовый расход воздуха, кг/час
1009 – удельная теплоемкость при температуре входящего воздуха – 25 °С, Дж/(кг•K)
+2 3 – температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника , °С
– 25 – температура воздуха на входе в теплообменник , °С
Температуру входящего воздуха можно принять, исходя из географического региона, в котором будут эксплуатироваться калориферы. Данные с расчетными средними температурами городов представлены в 3- х таблицах справа. Если в таблице отсутствует ваш город, следует принять показатели близлежащего.
2. Подбор и расчет калориферов – этап второй. Определившись с необходимой тепловой мощностью для обогрева требуемого объема, находим фронтальное сечение для прохода воздуха. Фронтальное сечение – рабочее внутреннее сечение с теплоотдающими трубками, через которое непосредственно проходят потоки нагнетаемого холодного воздуха.
G – массовый расход воздуха, кг/час
v – массовая скорость воздуха – для оребренных калориферов принимается в диапазоне 3 – 5 ( кг/м2•с ). Допустимые значения – до 7 – 8 кг/м2•с
Пример подбора и расчета калорифера КСк . Шаг- 2
Подобрать подходящий калорифер КСк для нагрева 1700 0 м3/час от температуры – 25°С до +23°С. Теплоноситель горячая вода с графиком 95°С на входе в воздухонагреватель, 50°С на выходе.
2. Расчет фронтального сечения для прохода воздуха. Подбираем необходим ую площадь сечени я под массовый расход воздуха 2 210 0 кг/час. Принимаем массовую скорость – 3.6 кг/м2•с .
2 21 00 – массовый расход воздуха, кг/час
3.6 – массовая скорость воздуха , кг/м2•с
При выборе трех или четырех рядной модели (одинаковые номера калориферов – имеют одну и ту же площадь фронтального сечения), ориентируемся на то, что теплообменники КСк4 (четыре ряда) при одной и той же входящей температуре и производительности по воздуху, нагревают его в среднем на восемь- двенадцать градусов больше, чем КСк3 (три ряда теплонесущих трубок), но имеют большее аэродинамическое сопротивление.
Схема подключения и управление
Подключение электрических калориферов должно производиться с соблюдением всех требований техники безопасности. Схема подключения электрокалорифера выглядит следующим образом: при нажатии кнопки «Пуск» происходит запуск двигателя и включается вентиляция нагревателя. При этом двигатель оснащён тепловым реле, которое при проблемах с вентилятором мгновенно размыкает цепь и отключает электронагреватель. Включить ТЭНы отдельно от вентилятора возможно, замкнув блокировочные контакты. Для обеспечения скорейшего нагрева все ТЭНы включаются одновременно.
Для повышения безопасности электрокалорифера в схему подключения включен аварийный индикатор и устройство, не допускающее включения ТЭНов при выключенном вентиляторе. Кроме того, специалисты рекомендуют включение в схему автоматических предохранителей, которые следует располагать в цепь вместе с ТЭНами. А вот на вентиляторы установка автоматов, напротив, не рекомендуется. Управление калорифером производится из специального шкафа, расположенного недалеко от прибора. Причём чем ближе он расположен, тем меньше может быть сечение соединяющего их провода.
При выборе схемы подключения водяного калорифера необходимо ориентироваться на размещение смесительных узлов и блоков с автоматикой. Так, если эти агрегаты располагаются слева от воздушного клапана, то подразумевается левое исполнение, и наоборот. При каждом исполнении расположение соединительных трубок соответствует стороне воздухозабора с установленным клапаном.
Между левым и правым размещением существует ряд отличий. Так, при правом исполнении подающая воду трубка расположена снизу, а трубка «обратки» – сверху. В левосторонних схемах подающий патрубок заходит сверху, а трубка оттока находится внизу.
При установке нагревателя требуется выполнить обустройство узла обвязки, необходимого для осуществления мониторинга за производительностью прибора и защиты его от перемерзания. Узлами обвязки называют арматурные каркасы, регулирующие поступление горячей воды в теплообменник. Обвязка водяных нагревателей производится с помощью двух- или трехходовых вентилей, выбор которых зависит от типа системы отопления. Так, в контурах, отапливаемых при помощи газового котла, рекомендуется устанавливать трёхходовую модель, тогда как для систем с центральным отоплением достаточно двухходовой.
Управление водяным калорифером заключается в регулировании тепловых мощностей нагревательных устройств. Это становится возможным благодаря процессу смешивания горячей и холодной воды, которое выполняется при помощи трёхходового клапана. При повышении температуры выше заданного значения клапан запускает в теплообменник небольшую порцию охлаждённой жидкости, забираемой на выходе из него.
Кроме того, схема установки водяных калориферов не предусматривает вертикального расположения труб входа и выхода, а также расположения воздухозабора сверху. Такие требования обусловлены риском попадания снега в воздуховод и стекания талых вод в автоматику. Важным элементом схемы подключения является термодатчик. Для получения корректных показаний датчик должен быть помещён внутрь воздуховода на участке выдува, причём длина ровного участка должна составлять не менее 50 см.
Принцип работы водяного калорифера
Приспособления для системы вентиляции, которые работают с использованием воды, устанавливают только в случае наличия отрегулированной и налаженной работы системы теплообеспечения или ГВС. Агрегат может подогревать воздушные массы до температуры +70…+100°С. Нагретый воздух используют в качестве источника дополнительного тепла на больших площадях – спортзалах, складах, супермаркетах, павильонах, производственных помещениях и теплицах.
Принцип работы приточной вентиляции с водяным калорифером похож на работу аналогичного бытового прибора для обогрева помещения, только вместо электрической спирали в качестве теплообменника выступает змеевик из металлических трубок, в которых циркулирует теплоноситель.
При этом сам процесс подогрева воздушных масс выглядит следующим образом:
- горячая жидкость из отопительной системы или сетей ГВС, подогретая до 80-180 градусов, идет в трубчатый теплообменник, который изготовлен из меди, стали, биметалла или алюминия;
- теплоноситель нагревает трубки, а они в свою очередь отдают тепловую энергию воздушным массам, проходящим через теплообменник;
- для равномерного распределения нагретого воздуха по помещению в приборе стоит вентилятор (он же отвечает за обратную подачу воздушных масс в калорифер).
Если все уже надоело и не знаете во что, еще поиграть, то можно попробовать скачать игровые автоматы 1xBet и насладиться новыми впечатлениями с популярной БК.
Благодаря использованию уже нагретого воздуха из отопительной системы агрегат экономит средства. Водяной нагреватель для вентиляционных сетей можно назвать прибором, который объединяет в себе качества конвектора, вентилятора и теплообменника.
Нагреватели для вентиляционных сетей работают только с воздухом, степень запыленности которого не превышает 0,5 мг/м³, а минимальная температура не ниже -20°С. Прибор монтируют внутри вентиляционной шахты и подбирают по ее параметрам (сечение и форма). Иногда для достижения нужной температуры воздуха последовательно устанавливают несколько менее мощных устройств, если одну конструкцию подходящей производительности не получится встроить в воздуховод.
Преимущества и недостатки
Целесообразно использование водяных нагревателей на производственных предприятиях, имеющих собственные коммуникации теплоснабжения. В этом случае агрегат будет максимально рентабельным.
К преимуществам устройств для подогрева воздуха причисляют следующее:
- По сложности и трудоемкости монтаж водяного теплообменника можно сравнить с прокладкой труб отопления. Иными словами, проблем с установкой не возникнет.
- Нагретые воздушные массы быстро отапливают даже помещение значительной площади.
- Отсутствие сложных механических и электрических узлов обеспечивает безопасную работу.
- Направлением потоков теплого воздуха можно управлять.
- Во время работы нет повышенных нагрузок на электросеть, а поломка не спровоцирует возгорание. К слову, агрегат очень редко выходит из строя, потому что не имеет быстроизнашивающихся деталей.
- Благодаря использованию горячей жидкости из тепловой сети техника не требует регулярных финансовых вложений.
Главный недостаток связан с тем, что калорифер нельзя использовать в бытовых целях в многоквартирных домах. Но в качестве альтернативы применяют аналогичные электрические устройства. Техника имеет внушительные размеры и требует контроля над температурой теплоносителя в тепловой сети, к которой она подключена. Подобное вентиляционное оборудование разрешено устанавливать только в местах, где температура окружающего воздуха не опускается ниже нуля градусов.
Виды
Нагреватели для приточной вентиляции классифицируются по виду источника тепла и бывают водяными, паровыми и электрическими.
Водяные модели
Используются во всех типах вентсистем и могут иметь двух- и трёхрядное исполнение. Приборы устанавливают в системы вентиляции помещений, площадь которых превышает 150 квадратных метров. Данный вид калориферов является абсолютно пожаробезопасным и наименее энергозатратным, что обусловлено возможностью использования в качестве теплоносителя воды из отопительной системы.
Принцип работы водяных нагревателей сводится к следующему: уличный воздух забирается сквозь воздухозаборные решётки и подаётся по воздуховоду к фильтрам грубой очистки. Там воздушные массы очищаются от пыли, насекомых и мелкого механического мусора, и поступают в калорифер. В корпусе нагревателя установлен медный теплообменник, состоящий из звеньев, располагающихся в шахматном порядке, и оснащённых алюминиевыми пластинами. Пластины значительно увеличивают теплоотдачу медного змеевика, чем существенно повышают КПД прибора. В качестве теплоносителя, протекающего через змеевик, может выступать вода, антифриз или водно-гликолевый раствор.
Потоки холодного воздуха, проходя через теплообменник, забирают тепло от металлических поверхностей и переносят его в помещение. Использование водяных нагревателей позволяет нагревать воздушные потоки до 100 градусов, что предоставляет широкие возможности для их применения в спортивных сооружениях, торговых центрах, подземных паркингах, складах и теплицах.
Наряду с очевидными преимуществами, водяные модели имеют ряд недостатков. К минусам приборов относят риск перемерзания воды в трубах при резком понижении температур, и невозможность использования подогрева в летний период, когда система отопления не функционирует.
Паровые модели
Устанавливаются на предприятиях промышленного сектора, где есть возможность производства большого количества пара для технических нужд. В приточных вентсистемах бытового назначения такие калориферы не используются. В роли теплового носителя данных установок выступает пар, что объясняет мгновенный нагрев проходящих потоков и высокий КПД паровых калориферов.
Чтобы этого не произошло, все теплообменники в процессе производства подвергаются тесту на герметичность. Испытания осуществляются при помощи струй холодного воздуха, подаваемых под давлением в 30 Бар. Тепловой обменник при этом помещается в резервуар с тёплой водой.
Электрические модели
Являются наиболее простым вариантом нагревателей, и устанавливаются в вентсистемы, обслуживающие небольшие пространства. В отличие от калориферов водяного и парового типов, электрокалорифер не предполагает обустройства дополнительных коммуникаций. Для их подключения достаточно иметь поблизости розетку напряжением 220 В. Принцип работы электрокалориферов не отличается от принципа действия других нагревателей и заключается в нагреве воздушных масс, проходящих сквозь ТЭНы.
Даже при незначительном понижении этого показателя происходит перегрев электронагревательного элемента, и его поломка. Более дорогие модели оборудованы биметаллическими термовыключателями, отключающими элемент в случае явного перегрева.
Плюсами электрических калориферов является простой монтаж, отсутствие необходимости подведения трубопровода, и независимость от отопительного сезона. К минусам относят большой расход электроэнергии и нецелесообразность установки в мощные вентиляционные системы, обслуживающие большие пространства.
Что нужно знать еще?
Тепловые водяные калориферы устанавливаются своими руками в системах приточной вентиляции и подсоединяются к центральному отоплению в умеренных и прохладных помещениях. Для промышленных, производственных и любых других типов помещений, где царит теплый микроклимат, такая техника не применяется. Это не значит, что данное устройство не будет работать в таких условиях – нет, оно, как и в других местах, будет нагревать воздух и прекрасно справляться со своими функциональными «обязанностями», однако зачем греть воздух там, где он и так теплый. Это нецелесообразно и глупо.
Конструкция отопительного прибора
Параметры режима работы устройства прописываются в его паспорте, и чтобы оно порадовало вас верной и долгой службой, необходимо брать их во внимание. Одно из достоинств водяного теплового калорифера с вентилятором для системы вентиляции, заключается в том, что все условия для его нормального и плодотворного функционирования есть в любом помещении, включая и промышленные – центральное отопление применяется повсеместно. Помимо этого расчет и монтаж такого оборудования удобны и несложны
Помимо этого расчет и монтаж такого оборудования удобны и несложны
Одно из достоинств водяного теплового калорифера с вентилятором для системы вентиляции, заключается в том, что все условия для его нормального и плодотворного функционирования есть в любом помещении, включая и промышленные – центральное отопление применяется повсеместно. Помимо этого расчет и монтаж такого оборудования удобны и несложны.
Оно может устанавливаться как на поверхности стены, так и потолка. Что же касается материала изготовления, то водяные калориферы, а точнее их корпус, сделан из нержавеющей стали. Он может окрашиваться в разные цвета, что позволяет подобрать изделие под интерьер помещения.
Кстати, интересный факт – тепловой водяной калорифер может применяться в качестве обычного вентилятора. Это актуально в жарких помещениях
Причем такой вентилятор характеризуется важной особенностью – он практически абсолютно бесшумен при работе. Важной положительной стороной является также безопасность эксплуатации. Исходя из того, что данное устройство требует минимум электрической энергии (она необходима только для приведения вентилятора в действие), автоматически исключается риск перенапряжения, что свидетельствует о высоком уровне безопасности
Исходя из того, что данное устройство требует минимум электрической энергии (она необходима только для приведения вентилятора в действие), автоматически исключается риск перенапряжения, что свидетельствует о высоком уровне безопасности.
Калориферы водяные для приточной вентиляции
Основная область использования калориферов — здания или помещения, в которых по разным причинам не имеется возможности установить радиаторы. Например, при больших объемах помещений радиаторы попросту не справятся напротив, будет наиболее эффективным. Наиболее рациональным расположением водяных калориферов является приточная вентиляционная линия, поскольку нагревать выводимый поток нецелесообразно.
Кроме отопления, активно применяется подогрев приточной струи, используемый для сохранения уже имеющегося тепла в помещении. Если производится транспортировка свежей струи по продолжительной линии воздуховодов, то на них без подогрева воздуха будет накапливаться конденсат, что создаст массу проблем эксплуатационного характера. Для решения всех этих вопросов применяются водяные воздухонагреватели.
Воздухонагреватель водяной: принцип работы и конструкция
Наиболее распространенным типом являются. Они пришли на смену пластинчатым конструкциям, менее удачным в обслуживании и требующим периодического обслуживания в довольно трудоемкой форме.
Смотреть корзину В корзину / Детали
8 100 ₽ОтложитьОтложить Сравнить
- Смотреть корзину Детали
Смотреть корзину Детали
Смотреть корзину В корзину / Детали
Нагреватель
Основной элемент нагревателя — стальная трубка, на внешнюю поверхность которой нанесено алюминиевое оребрение. Эти ребра служат теплоотдающей поверхностью, площадь которой в сумме получается достаточно большой. При этом, полный наружный диаметр трубок (вместе с оребрением) составляет 37 мм, а сама трубка — 16 мм, поэтому глубина ребер относительно невелика и не вызывает опасности заполнения грязью, пылью или иными посторонними материалами, снижающими теплоотдачу. Расстояние между ребрами составляет 2,8 мм, что позволяет сохранять тепло даже при интенсивном обдуве, делая работу устройства высокоэффективной.
Трубки
Трубки установлены в плоскую прямоугольную раму в 2, 3 или 4 ряда. Расстояние между осями трубок способствует максимальной теплоотдаче от их поверхности. Подача воздушного потока производится при помощи осевого или радиального вентилятора, это зависит от места установки прибора и специфики его работы.
Установка
Для установки калорифера корпус (рамка) имеет несколько продолговатых монтажных отверстий на фланцевых креплениях. С их помощью приборы могут устанавливаться в систему воздушных каналов, в проемы или иные опорные конструкции. Иногда применяется отдельная установка, когда прибор обслуживает помещение определенного размера и не встроен в общую систему обогрева или вентиляции.
Выводы и полезное видео по теме
Как выглядят ШУВ в собранном виде, что входит в состав «начинки», как производится крепление приборов и присоединение проводов, можно увидеть в представленных ниже видеороликах.
Поэтапная сборка и варианты монтажа:
Видеообзор – образец сборки ШУВ с калорифером:
Автоматизация вентиляционной или любой другой системы – процесс ответственный и дорогой. Если неправильно подобрать оборудование или произвести сборку, может возникнуть авария в результате которой пострадают люди, например, на химическом предприятии.
Как минимум, выйдет из строя техника, также дорогостоящая. По этим причинам установкой ЩУВ с начального этапа проектирования и до конца должны заниматься исключительно специалисты.
Источники
- https://ventilsystem.ru/ventilyaciya/kalorifery-dlya-pritochnoj-ventilyacii.html
- https://stroy-podskazka.ru/ventilyaciya/pritochnaja-kalorifer/
- http://remoo.ru/otoplenie/elektricheskij-kalorifer
- https://zao-tst.ru/kalorifery.html
- https://www.tproekt.com/kalorifery-otopleniya/
- https://ventkam.ru/ventilyatsiya/kalorifer
- https://sovet-ingenera.com/vent/oborud/shhit-upravleniya-ventilyaciej.html
