Водяной калорифер для приточной вентиляции: типы, модели и способы расчета мощности

Водяной калорифер

При устройстве приточно-вытяжной вентиляции помещение снабжается качественным свежим воздухом, что положительно сказывается на здоровье людей.

Но вместе с тем возникает проблема – в зимний период вентиляционная система пропускает с улицы морозный воздух, который нужно как-то подогревать.

Нагревательные элементы могут работать на электричестве, но это довольно дорогое удовольствие. Рассмотрим более экономичный вариант – калорифер водяной для приточной вентиляции.

Типы калориферов

Калорифер устанавливается непосредственно внутри вентиляционного канала, поэтому он должен соответствовать размеру и форме шахты. В зависимости от того, какой в нагревателе используется теплоноситель, различают три вида калориферов:

  1. Водяные.
  2. Паровые.
  3. Электрические.

Водяные

Калориферы промышленного типаЧаще всего встречаются нагреватели прямоугольного сечения, но можно подобрать и круглую модель.

Прибор состоит из рядов трубок, съёмных боковых панелей и крышек.

По системе трубок циркулирует вода, но это может быть и этиленгликоль.

Через боковые отверстия, размер которых обязательно нужно уточнять при покупке, агрегат подсоединяется к системе отопления здания.

Определённые требования есть для воздуха, который проходит сквозь нагреватель:

  • Он не должен включать твёрдых частиц, волокна или липкие вещества.
  • Запылённость – менее 0,5 мг/м3.
  • Минимальная температура на входе -20°С.

Подбирать прибор нужно также по производительности (в м3/ч). Если этот показатель будет недостаточным, калорифер не будет прогревать воздух и в комнатах будет холодно.

Если по каким-то причинам нельзя установить обогреватель требуемой мощности, можно последовательно смонтировать ряд нескольких приборов меньшей мощности.

Паровые

Применяются главным образом в промышленных учреждениях, где пар является побочным продуктом производственного процесса. На паровых калориферах указывается, какое предельно допустимое давление они выдерживают. Обычно это от 0,5 до 1,2 Па.

Конструкция водяных и паровых калориферов

Биметаллический калориферОдин и тот же нагреватель может использоваться и для пара и для воды.

Существует три разновидности приборов:

  1. Гладкотрубные.
  2. Пластинчатые.
  3. Биметаллические.

Особенности:

  • Гладкотрубные состоят из множества тонких полых трубок, близко расположенных друг к другу. Минус: теплоотдача модели не велика.
  • Пластинчатые. Здесь трубки имеют оребрение, что повышает площадь теплоотдачи. Более эффективны, чем первые.
  • Биметаллические имеют медные патрубки и коллекторы, а оребрение выполнено из алюминия. Наиболее эффективны.

Проверка систем вентиляцииВ плохо проветриваемых помещениях система приточной вентиляции – единственное решение для создания здорового микроклимата. Периодически требуется обслуживание приточной вентиляции, его выполняют, как правило, профессионалы. Что входит в проверку, читайте далее.

Инструкцию по сборке и монтажу ветрогенератора вы найдете тут.

Для того чтобы увлажнить воздух, можно поставить в помещении емкость с водой, но это неэффективное решение, особенно если у вас есть ребенок. Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/uvlazhnitel-vozduxa-dlya-detej-kakoj-luchshe.html вы узнаете, как правильно выбрать увлажнитель воздуха для детей.

Электрические

Подойдёт для небольшой вентиляционной системы – интегрировать такой агрегат в вентиляционную систему гораздо проще, чем водяной. Если же затраты на электроэнергию будут слишком большие, есть вариант установить электрический нагреватель в паре с рекуператором.

Представляет собой спиральный тэн в корпусе. Для защиты от перегрева есть встроенный термостат.

Расчет мощности калорифера

Расчет вентиляционных систем

Определимся с исходными данными, которые понадобятся, чтобы правильно подобрать мощность нагревателя для вентиляции:

  1. Объём воздуха, который будет перегоняться за час (м3/ч), т.е. производительность всей системы – L.
  2. Температура за окном. – tул.
  3. Температура, до которой нужно довести нагрев воздуха – tкон.
  4. Табличные данные (плотность воздуха определённой температуры, теплоёмкость воздуха определённой температуры).

Инструкция для расчета с примером

Шаг 1. Расход воздуха по массе (G в кг/ч).

Формула: G = LxP

Где:

  • L – расход воздуха по объёму (м3/ч)
  • P – плотность воздуха по среднему.

Пример: С улицы поступает воздух -5° С, а на выходе нужна t +21°С.

Сумма температур (-5) + 21 = 16

Среднее значение 16:2 = 8.

По таблице определяется плотность этого воздуха: P = 1,26.

Плотность воздуха в зависимости от температуры кг/м3

-50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 10- -5 0 +5 +10 +15 +20 +25 +30 +35 +40 +45 +50 +60 +65 +70 +75 +80 +85
1,58 1,55 1,51 1,48 1,45 1,42 1,39 1,37 1,34 1,32 1,29 1,27 1,25 1,23 1,20 1,18 1,16 1,15 1,13 1,11 1,09 1,06 1,04 1,03 1,01 1,0 0,99

Если производительность вентиляции 1500 м3/ч, то расчёты будут следующие:

G = 1500 х 1,26 = 1890 кг/ч.

Шаг 2. Расход теплоты (Q в Вт).

Формула: Q = GxС x (tкон – tул)

Где:

  • G – расход воздуха по массе;
  • С – удельная теплоёмкость входящего с улицы воздуха (табличный показатель);
  • tкон – температура до которой нужно прогреть поток;
  • tул – температура входящего с улицы потока.

Пример:

По таблице определяем С для воздуха, температурой -5° С. Это 1006.

Теплоемкость воздуха в зависимости от температуры, Дж/(кг*К)

-50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 10- -5 0 +5 +10 +15 +20 +25 +30 +35 +40 +45 +50 +60 +65 +70 +75 +80 +85
1013 1012 1011 1010 1010 1009 1008 1007 1007 1006 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1006 1006 1007 1007 1008

Подставляем данные в формулу:

Q = (1890/3600*) х 1006 х (21 – (-5)) = 13731,9** Вт

*3600 – это час, переведённый в секунды.

**Получившиеся данные округляются в большую сторону.

Результат: для нагрева воздуха от -5 до 21 °С в системе производительностью 1500м3, требуется калорифер мощностью 14 кВт

Существуют онлайн калькуляторы, где введя производительность и температуры можно получить примерный показатель мощности.

Лучше предусмотреть запас мощности (на 5-15 %), поскольку производительность оборудования со временем часто снижается.

Вычисление поверхности нагрева

Чтобы рассчитать площадь нагреваемой поверхности (м2) вентиляционного калорифера, используют следующую формулу:

S = 1,2 Q : (k (tжид. – t возд.)

Калорифер для вентиляцииГде:

  • 1,2 – коэффициент остывания;
  • Q – расход теплоты, который мы уже вычислили ранее;
  • k – коэффициент теплоотдачи;
  • tжид. – средний показатель температуры теплоносителя в трубах;
  • tвозд – средняя температура потока, поступающего с улицы.

K (теплоотдача) – это табличный показатель.

Средние температуры вычисляются путём нахождения суммы поступающей и желаемой температуры, которую нужно разделить на 2.

Получившийся результат округляется в большую сторону.

Знание площади поверхности нагревателя для вентиляции может понадобиться при подборе нужного оборудования, а также для закупки нужного количества материалов при самостоятельном изготовлении элементов системы.

Особенности расчета паровых калориферов

Как уже говорилось, калориферы используются одинаковые для водяного отопления и для применения пара. Расчёты осуществляются по тем же формулам, только расход теплоносителя вычисляется по формуле:

G = Q: m

Где:

  • Q – расход теплоты;
  • m– показатель теплоты, выделяемой при конденсации пара.

А скорость движения пара по трубам не берётся в расчёт.

Методы обвязки

Обвязка вентиляционного обогревателя – это соединение воедино множества приборов и элементов, которые отвечают за подводку теплоносителя, регулирование температуры и т. д. В неё включается циркуляционный насос, термодатчик, фильтр, байпас, шаровые краны и клапан.

Обвязка вентиляционного обогревателя

Принципиальная схема обвязки приточной вентиляции с водяным калорифером

Выбор клапана (трёхходовой или двухходовой) зависит от того, в каком помещении делается система вентиляции.

  • Двухходовой клапан поддерживает температуру, но никак не регулирует расход теплоносителя. Его устанавливают в помещениях, имеющих центральное отопление.
  • Трёхходовой клапан нужен там, где расход теплоносителя – вопрос лишних расходов (частных котельных, системах с бойлерами).

Как выбрать электрический калорифер

Электрическая модель вентиляционного обогревателяЭлектрические модели рассчитываются по трём показателям:

  • производительность системы;
  • температура за окном;
  • желаемая температура.

Чаще всего выбрать электрокалорифер не сложно, поскольку производители указывают в документации производительность и мощность.

Запас мощности нужно брать около 10 %. И важно учесть, что должен поддерживаться минимальный объём воздуха, разрешённый производителем.

Цена и обзор моделей

Широко распространены водяные калориферы для приточной вентиляции ВНВ или КСк, продукты группы компаний «Евромаш». Агрегаты соответствуют требованиям качества. Имеют широкую линейку моделей, чтобы покупатель мог подобрать оборудование для вентиляционной системы любой сложности и протяжённости. Ценовая политика отечественной компании сравнительно щадящая:

  • КСк 3-6 (2500 м3/ч) Сталь – 5,5 тыс. руб. Нержавейка – 15 тыс. руб.
  • КСк 3-11 (16000 м3/ч) Сталь – 20 тыс. руб. Нержавейка – 48 тыс. руб.
  • КСк 4-8 (4000 м3/ч) Сталь – 8 тыс. руб. Нержавейка – 21 тыс. руб.
Примеры водяных калориферов других производителей:

  • Galletti AREO 12 (мощность – 5,9-6,7 кВт, производительность до 790 м3/ч, охлаждение мощностью 3 кВт). Цена ок. 53 тыс. руб.
  • KROLL LH 130 (мощность – 20 кВт, производительность 1450 м3/ч). Цена ок. 60-77 тыс. руб.
  • КСк 4-1 – 7-9 тыс. руб.
  • FlowairLEOINOX 25S (мощность 10-25 кВт, производительность 900-4400 м3/ч). Цена 64 тыс. руб.

Заключение

Водяной калорифер в системе вентиляции – экономически выгоден, особенно в системе с центральным отоплением. Кроме функций воздушного обогрева он может выполнять функции кондиционера в летний период. Нужно только правильно подобрать прибор по мощности и площади поверхности, а также грамотно осуществить подключение и обвязку.

Прибор для ионизации воздухаЗнаете ли вы, что в атмосфере, где находится человек, обязательно должны присутствовать аэроионы? В квартирах, как правило, ионов не хватает. Однако некоторые люди считают, что искусственно обогащать ими воздух вредно. Ионизатор воздуха: вред или польза? Ответ на этот вопрос вы найдете на нашем сайте.

Инструкцию по сборке самодельного парогенератора читайте в этом материале.

Видео на тему

Нет комментариев
Adblock
detector