Калориферы для приточной вентиляции – что это и как работает, производители

Что это такое и для чего нужен?

Калорифер – это специальное устройство, предназначенное для обеспечения теплообмена за счет нагревания воздушного потока с помощью соприкосновения его с определенным количеством нагревающих элементов.

Устанавливается такой агрегат в вентиляционных системах как в комплексе с моноблочными конструкциями, так и в виде отдельно стоящих модулей.

Устройство

Промышленный тепловой вентилятор на водной основе – это устройство, генерирующее тепло от горячей воды, которое подается при помощи вентилятора. Оборудование не требует подключения к колонке с газом, котлу или иному источнику энергоресурса. По-другому такой прибор еще называют – калорифер. В отличие от радиаторов отопления, калорифер быстрее нагревает помещение за счет воздушной струи, выталкиваемой из устройства обмена контрастно-температурными средами электровентилятором.

В его устройстве есть следующие составляющие:

• корпус из термостойкого материала (пластика, металла);
• теплообменник – внутреннее приспособление, позволяющее происходить обмену разнотемпературных сред с целью нагрева воздуха;
• вентилятор с электромотором;
• решетка-жалюзи – защищает конструкцию снаружи и подает направленно поток за счет регулировки пластин;
• контроллеры температур;
• регуляторы скоростей;
• термостат;
• проводниковая часть – трубы;
• присоединительная часть (крепления, шнур для электропитания);
• изоляционный материал для защиты от пыли и влаги.

Принцип работы устройства:

1. Теплоноситель – горячая вода, берётся из горячего водопровода, либо из центральной отопительной системы и подаётся по трубам в отсек, где происходит обмен разными температурами.
2. Трубы нагреваются, тем самым нагревая воздух в отсеке.
3. Вентилятор выталкивает нагретый воздух.
4. Поворотные жалюзи направляют поток в нужную сторону.

Решетка в некоторых моделях может быть стационарной, без поворотных механизмов. Это обозначает, что направленность теплового воздушного потока будет только в одну сторону. Силу выталкивания создает мощность вентилятора – чем мощнее это приспособление, тем дальше струя будет достигать пространства. Температура подачи может быть разной – от теплого потока до горячей струи.

Для правильного использования тепловентилятора понадобиться специальный монтаж конструкции. Установка не переносная, поэтому требуется её прикрепить к стене (реже – к потолку). Кроме того, осуществляется также и подсоединение к теплоносителю, что означает размещение заранее предусмотренных коммуникаций – труб, идущих от радиаторов отопления, либо от сети водоснабжения.

Где можно использовать водяные тепловентиляторы?

Для обслуживания частных домов и квартир водяные тепловентиляторы используют редко. Для этой задачи есть масса более практичных в плане монтажа и эксплуатации приборов. Водяные тепловентиляторы считаются промышленным отопительным оборудованием. Их устанавливают в коммерческих, промышленных и общественных помещениях средней и большой площади.  

Чтобы организовать на объекте такую систему обогрева, необходимы два условия: наличие на объекте водяной системы отопления и электричества.

Система отопления на базе водяных тепловентиляторов позволяет качественно, равномерно и экономно обогревать залы супермаркетов, магазинов и торговых центров, автосалоны, производственные помещения (мастерские, цеха), склады, ангары, спортивные залы, большие офисные помещения и пр. У воздушно-водяной отопительной системы есть большой плюс – водяные тепловентиляторы не «сжигают» кислород и не сушат воздух. По этой причине их активно используют для создания оптимального микроклимата в теплицах, оранжереях и ботанических садах.

Виды обогревательных устройств для приточной вентиляции

Все калориферы для приточной вентиляции можно разделить на две основные групп

• Использующие теплоноситель.
• Не использующие теплоноситель.

В первую группу входят водяные и паровые калориферы, во вторую — электрические. Принципиальная разница между ними состоит в том, что устройства первой группы только организуют передачу тепловой энергии, поступающей в них в готовом виде, тогда как приборы второй труппы создают тепло внутри себя самостоятельно. Кроме того, водяные и паровые калориферы подразделяются на пластинчатые, имеющие большую эффективность, но худшие эксплуатационные качества, и спирально-катанные, используемые ныне практически повсеместно.

Существуют также нагревательные устройства, зачастую причисляемые к данным группам, например, газовый калорифер. Горящий газ нагревает поток воздуха, проходящий через зону накала, осуществляя его подготовку к использованию в системах вентиляции или воздушного отопления. Использование таких устройств не имеет широкого распространения, так как применение газа в промышленных цехах сопряжено с массой опасностей и имеет множество ограничений.

Также существуют калориферы на отработанном масле. Используется тепло, выделяемое при сжигании отработки. Для больших помещений такие устройства не имеют достаточной мощности, но для малых вспомогательных участков вполне подходят.

Организация приточной вентиляции с подогревом воздуха: все, что нужно знать.

Устанавливаем пластиковые воздуховоды для вентиляции: преимущества и недостатки.

Вентиляция в ванной комнате и туалете: выбор и установка вытяжного вентилятора.

Как работает и устройство?

В зависимости от того, какой источник тепла используется, калориферы подразделяются на водяные, электрические и паровые.

В подавляющем большинстве случаев теплопередающие элементы калориферов представляют собой стальные трубы с оребренной поверхностью. Именно оребрение помогает увеличить площадь и, соответственно, эффективность теплоотдачи. Внутри таких труб проходит нагревающий или охлаждающий теплоноситель, а снаружи – воздушные потоки, охлаждаемые или нагреваемые при контакте с трубами.

Реберная структура устройства представляет собой металлические пластины, насаженные на трубки, либо навитую на них ленту или тонкую проволоку.

Принцип действия калориферов основан на том, что теплоноситель имеет больший коэффициент теплоотдачи по отношению к потокам воздуха.

Энергоэффективность калорифера зависит от коэффициента теплоотдачи устройства при определенных энергозатратах. Иными словами, чем больше тепла агрегат способен отдать при неизменных энергетических затратах, тем выше его эффективность.

Устройство способно значительно нагреть проходящие через него воздушные потоки – поднять их температуру на 70-110 градусов, поэтому использовать калорифер можно даже при минимальных температурах (до -25 градусов).

Устанавливаться калорифер может по двум схемам воздухообмена – по принципу смешения рециркуляционного и приточного воздуха, а также в замкнутой системе рециркуляции воздуха. Для систем принудительной или искусственной вентиляции это условие неактуально, так как через калорифер воздух прогоняется с помощью канальных вентиляторов.

Водяные

Представляют собой корпус со встроенным теплообменником в виде стальных, медных, алюминиевых трубок. Обычно они располагаются перпендикулярно вектору движения воздушных масс. По ним перемещается нагретая центральным агрегатом (котлом) вода, передающая тепло потокам и повышающая их температуру до 70-100 С. Для увеличения производительности устройство может оснащаться вентилятором, существенно ускоряющим интенсивность циркуляции. Преимущества оборудования

1. экономичность ввиду низкого потребления энергии
2. сохранение исходной влажности воздуха
3. возможность выдерживать высокую температуру, давление в системе
4. быстрый нагрев помещения

В то же время калориферное водяное отопление имеет некоторые недостатки

1. необходимость подсоединения к теплогенергатору, что предполагает прокладку трубопровода, установку необходимой предохранительной арматуры и сопряжено с дополнительными расходами
2. дополнительные затраты на оснащение механизмами защиты от замерзания, если оборудование будет функционировать в условиях минусовой температуры
3. невозможность применения обогрева этого типа в квартирах, частных домах малой площади ввиду сложности интеграции в вентиляционные системы небольшого масштаба
4. доступная цена

Идеальная сфера применения устройств – коттеджи, здания коммерческого, общественного, промышленного назначения, в которых уже имеется комплекс водяного отопления.

Паровые

Калориферы данного вида – это во многом копия предыдущих устройств. Разница между ними только в типе теплоносителя. Основная сфера использования оборудования – производственные предприятия, которые оснащены парогенераторами. Это позволяет существенно снизить расходы на обустройство отопления. Монтировать такую систему с нуля нерационально. Благодаря высокой температуре, создаваемой в металлических трубках, такой воздушный калорифер в комплекте с вентилятором способен предельно быстро обогреть значительное по объёму пространство цеха, склада, ангара, стройплощадки.

Преимущества и недостатки паровых приборов в основном схожи с водяными.

Электрические

Работают напрямую от сети и фактически не используют в работе теплоноситель. Их конструкция включает трубки (ТЭНы), внутри которых заключены накаливающиеся нити или проволочные спирали. Они нагревают внутренние стенки, которые в свою очередь повышают температуру проходящего воздуха в вентиляционном канале. В отличие от водяных эти приборы не имеют ограничений по установке и могут функционировать в жилом помещении. Кроме того, они используются в качестве сушильного оборудования, тепловой завесы над окном, дверью. Главное, чтобы в воздухе не находились взрывоопасные вещества, так как принцип действия электрического калорифера провоцирует образование токопроводящей пыли.

Плюсы устройств

1. возможность работы в широком диапазоне внешних температур, включая минусовые (-30…+50 С)
2. установка в вертикальном или горизонтальном положении
3. простота монтажа, подключения, обслуживания
4. удобство регулирования мощности при помощи термостата

Минусы оборудования

1. более высокая стоимость моделей по сравнению с водяными и значительные эксплуатационные расходы от потребления электричества
2. необходимость комплектации приборов механизмами защиты от перегрева, так как нити накаливания обладают высокой инерционностью

Виды водяных калориферов для вентиляции

Сразу отметим, что приборы, применяемые для нагрева воздуха в вентиляционных и воздушных отопительных системах, могут работать не только на воде.

Выделяют четыре вида калориферов, отличающихся способом нагрева теплоносителя:

• огневые;
• водяные;
• паровые;
• электрические.

Водяные наиболее популярны благодаря бюджетной стоимости и минимальным затратам на обслуживание. Единственная сложность касается монтажа, при котором требуется подвести трубы водоснабжения.

Галерея изображенийФото из Водяные калориферы в системах вентилирования используются для подогрева свежей порции воздуха, забор которого производится на улицеЧтобы исключить замерзание калорифера в морозный период, подключенные к нему воздуховоды рассчитывают так, чтобы давление воздуха и скорость его движения никогда не снижалась. То есть, недопустимо превышение сечения воздуховодаЕсли нет возможности точно спрогнозировать и рассчитать скорость движения воздуха, используются нагреватели с вентилятором, стимулирующим движение воздуха после обработки его в теплообменникеРазмер теплообменника калориферов рассчитывается так, чтобы подводимого к ней тепла хватало на нагрев помещения конкретной площадиПо типу труб теплообменника калориферы делятся на гладкотрубные и ребристые. У ребристых площадь для теплообмена больше, они эффективнейВ частных домах часть вентиляционной системы с нагревателями и фильтрами обычно располагают на холодном чердаке. Подача нагретого воздуха производится через потолочные приточные отверстияДля того чтобы контролировать теплоотдачу и температуру нагрева воздуха в помещении, на входе в нагреватель устанавливается автоматический или ручной обводной клапанВ приточной вентиляционной системе с использованием калориферов все приборы должны быть одной модели и одного типаВодяной калорифер в системе вентиляцииРазмеры агрегата для больших помещенийКомпактный нагреватель воздуха с вентиляторомПриборы нагрева воздуха в небольшом помещенииСпирально-навивной нагреватель воздухаРасположение калорифера вентиляции в домеРасположение обводного клапанаПриточная вентиляционная система с нагревателями

По этой причине невозможно установить прибор в городских квартирах, зато в крупных зданиях (например, в складских помещениях, гаражах, заведениях общественного питания) система с правильной обвязкой калорифера достаточно эффективна.

Установка для нагрева воздуха в помещениях большой площади, состоящая из водяного калорифера и вентилятора радиального типа. Служит для создания тепловых завес и вентилирования воздуха в офисных зданиях, магазинах, цехах

Отличительная черта паровых приборов – высокая скорость достижения необходимой температуры. Они актуальны для промышленных предприятий, где легко обеспечить установку и обслуживание паропроводов, для частного жилья их использование нецелесообразно.

Если нужен быстрый монтаж, не осложненный подводкой коммуникаций, применяют модели электрических калориферов для приточной вентиляции. Для их эксплуатации достаточно защищенной точки электропитания. Теплоносителя как такового нет вообще, ТЭНы служат нагревательными элементами. Как и любые электроприборы, они невыгодны с материальной точки зрения.

Водяное обогревательное оборудование, используемое в системах вентиляции, – самый экономный и производительный вариант, способный быстро обогреть большое пространство с минимальными затратами

Принцип работы и конструктивные особенности

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.

Пример использования воздухонагревателя VOLCANO в теплице. Обогрев осуществляется за счет распределения теплого воздуха (температура воды – +90º С) с помощью вентилятора и регулируемых жалюзи

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.

Конструкция водяного канального нагревателя типа 60-35-2 из оцинкованной стали, предназначенного для систем вентиляции и кондиционирования. Типовой размер воздуховода – 60 см х 35 см, рядность – 2, максимальное рабочее давление – 1,5 МПа, максимальная температура теплоносителя – + 170 ºС

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.

Плюсы и минусы

Если касаться темы плюсов и минусов подобных установок, то в большинстве случаев использование рассматриваемых устройств будет рентабельным для фирм и учреждений, где присутствует собственный механизм теплового снабжения.

А при максимально эффективной вентиляционной системе и правильном выполнении обвязки водяные калориферы можно применить, кроме того, и для отопления дома, теплицы, гаража

Из преимуществ следует назвать следующие особенности калориферной системы.

• Простота установки. По сложности процесс монтажа водяного калорифера будет не сложнее установки труб отопления.
• Использование вентилятора позволяет осуществлять регулирование потоков теплого воздуха.
• Отсутствие особо сложных устройств и механизмов дает возможность обеспечить эффективную работу каждого компонента. Кроме того, вся конструкция не предусматривает наличие деталей, которые быстро изнашиваются. По этой причине что-либо в такой системе редко выходит из строя.
• Подогрев воздуха и его равномерное распределение при помощи вентилятора позволяют использовать такую систему для отопления помещений. И часто это получается даже выгоднее, чем применять традиционные батареи для обогрева.
• На отопление большого помещения не требуется тратиться постоянно. Расходы здесь заложены лишь на приобретение оборудования и монтаж всей системы.
  Минусы тоже присутствуют:
• невозможность работы без подключения к сети электричества или теплового носителя;
• без оборудования для подачи воздушных масс водяной калорифер будет бесполезен;
• установку нельзя использовать в городских многоэтажных домах.

Особенности монтажа и подключения

Для установки калориферов в производственных цехах или на других промышленных объектах приглашают бригаду специалистов. Бытовые устройства можно подключить самостоятельно, если четко следовать инструкции и иметь навыки работы с электрическими и отопительными приборами.

Для тех, кто своими руками обустроил в доме систему отопления, монтаж воздухонагревательной установки покажется детской забавой.

Бытовые модели отличаются небольшими объемами и сравнительно легким весом, но перед подвешиванием их на стену (или потолок) следует проверить прочность основы. Наиболее крепкими считаются бетонные и кирпичные стены, умеренно подходящими – деревянные, самыми слабыми – гипсокартонные.

В первую очередь крепят металлическую раму – кронштейн с отверстиями для фиксации корпуса. У некоторых производителей рама называется монтажной консолью.

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

Подвешивают корпус калорифера и поочередно подключают трубы с комплектом запорной арматуры или смесительный узел, который можно частично установить и до монтажа прибора.

Врезка в систему отопления проводится двумя способами: посредством использования соединительных фитингов (муфт с прокладками) или сваркой металлических труб. Второй способ считается наиболее надежным, но он невозможен при гибком соединении.

Одна из наиболее слабых зон – патрубки теплообменника, которым нужно обеспечить стабильность. Если существует риск изменения положения прибора, лучше жесткие трубки заменить гибкими элементами. В любом случае, следует исключить нагрузку на патрубки. Чтобы обеспечить изоляцию системы и не допустить протечек, стыки обрабатывают герметиком.

Если водяной калорифер устанавливается на постоянной основе, его подключают жесткими трубами. Если планируется перенос или смещение, лучше использовать гибкую подводку

Перед процессом тестирования необходимо удалить воздух из каналов, проверить работу вентилей и направляющих жалюзи.

Методы обвязки

Обвязка калорифера — это комплекс устройств и элементов регулировки подачи теплоносителя в прибор. Он включает в себя следующие элементы:

• Насос.
• Двух- или трехходовой клапан.
• Измерительные приборы.
• Запорная арматура.
• Фильтр.
• Байпас.

В зависимости от условий эксплуатации эти элементы могут быть расположены в непосредственной близости от прибора, или на приличном отдалении от него. Исходя из условий подключения различают:

• Гибкая обвязка. Монтируется на узлах управления, расположенных рядом с прибором. Установка таких обвязок считается более легкой, так как она дает возможность все работы производить на резьбовых соединениях, практически не нуждаясь в сварке.
• Жесткая обвязка. Используется на устройствах, удаленных от узлов управления и требующих наличия прочных коммуникаций.

При разнице в технике монтажа, оба вида выполняют одну и ту же функцию — обеспечивают настройку и регулировку режима работы калорифера.

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.

Современные модификации

Производители постоянно усовершенствуют приточные установки с водяным нагревателем для предварительной очистки и нагрева воздуха. Сейчас, например, повсеместно встречаются приточные установки с водяным нагревателем с «умным» автоматическим управлением. В этом случае можно сэкономить много времени, которое обычно уходит на специальное программирование.

При необходимости работа приточной установки с водяным нагревателем корректируется через смартфон или планшет. Приточные установки с водяным нагревателем имеют высокую степень безопасности, поэтому их чаще других выбирают для вентиляционных систем в жилых помещениях. С помощью устройств с водяным калорифером температура воздуха каждого кубического метра на заданной площади будет одинаковой.

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.

[spoiler title=”Источники”]

• https://ventilsystem.ru/ventilyaciya/kalorifery-dlya-pritochnoj-ventilyacii.html
• https://bvzd.ru/vopros/teploventilyatory-vodyanye-promyshlennye-obzor-luchshih-modeley
• https://GreenLoft.ru/vodjanie-teploventiljatori-preimushhestva-i-nedostatki.html
• https://klimatlab.com/ventilyaciya/kondicionirovanie/kalorifer-vodyanoj-dlya-pritochnoy.html
• https://ateplo.ru/blog/stati/kalorifery_otopleniya/
• https://sovet-ingenera.com/vent/oborud/kalorifer-vodyanoj-dlya-pritochnoj-ventilyacii.html
• https://stroy-podskazka.ru/kalorifer/vodyanoy/
• https://ruclimat.ru/about/kondicionirovanie_i_ventilyaciya/vodyanye_pritochnye_ustanovki__effektivnoe_reshenie_dlya_lyubyh_pomeshcheniy/

[/spoiler]