Водяной калорифер для приточной вентиляции: классификация, конструктивные особенности и обзор популярных моделей

Для организации воздухообмена в частных домах и промышленных объектах, помимо вентиляторов, применяются устройства, предназначенные для нагрева или охлаждения воздуха, поступающего с улицы. Это позволяет значительно улучшить качество микроклимата внутри помещений и обеспечить более высокий уровень комфорта.

Одним из доступных и экономичных решений является водяной калорифер для приточной вентиляции, который особенно распространен в северных регионах. В данной статье мы расскажем о принципе его работы и конструктивных характеристиках, а также представим обзор нескольких популярных моделей этого оборудования.

Типы водяных калориферов для вентиляции

Стоит отметить, что устройства, используемые для обогрева воздуха в системах вентиляции и обогрева, могут функционировать не только на основе водяного теплоносителя.

Выделяют четыре основных типа калориферов, которые различаются по методу нагрева:

• огоревые;
• водяные;
• паровые;
• электрические.

Наибольшей популярностью пользуются водяные калориферы, поскольку они имеют невысокую стоимость и требуют минимальных затрат на обслуживание. Однако монтаж этих устройств может представлять определенные сложности, так как необходимо подключить водопроводные трубы.

Калориферы, работающие на воде, активно используются в системах вентиляции для подогрева свежего воздуха, который забирается с улицы.

Чтобы избежать замерзания калорифера в холодное время года, воздуховоды, подключенные к нему, проектируются таким образом, чтобы давление и скорость воздуха всегда оставались на необходимом уровне. Недопустимо, чтобы сечение воздуховода превышало установленные параметры.

Если невозможно точно рассчитать скорость движения воздуха, применяются калориферы с вентилятором, который способствует прокачке воздуха после его нагрева в теплообменнике.

Размер теплообменника проектируется таким образом, чтобы поступающего тепла было достаточно для обогрева помещения заданной площади.

По конструкции труб теплообменники подразделяются на гладкотрубные и ребристые. Ребристые конструкции имеют большую площадь теплообмена и, соответственно, обладают большей эффективностью.

В частных домах элементы вентиляционной системы с нагревателями и фильтрами часто устанавливаются на чердаке. Нагретый воздух подается через потолочные отверстия для притока.

Для контроля за температурой и тепловыми характеристиками нагревателя на его входе устанавливаются автоматические или ручные обводные клапаны.

Следует помнить, что в приточной вентиляционной системе с использованием калориферов все устройства должны быть одного производителя и модели.

Из-за данных ограничений невозможно использовать калориферы в городских квартирах, однако в крупных зданиях, таких как склады, гаражи или рестораны, системы с правильно спроектированной обвязкой калорифера могут демонстрировать высокую эффективность.

Системы, предназначенные для обогрева больших помещений, часто используют комбинацию водяного калорифера и радиального вентилятора. Такие устройства создают тепловые завесы и обеспечивают вентиляцию в коммерческих и производственных помещениях.

Паровые калориферы отличаются скоростью достижения нужной температуры, что делает их актуальными для промышленных объектов, где удобно установить и обслуживать паропроводы. Для частных домов применение таких устройств нецелесообразно.

В случаях, когда требуется быстрое подключение без сложной разводки трубопроводов, подходят электрические калориферы для приточной вентиляции. Для их работы нужна лишь подключенная электрическая точка, так как они работают на основе ТЭНов. Однако, как и все электроприборы, эти устройства не всегда экономически выгодны.

Водяные обогреватели, используемые в системах вентиляции, предлагают наиболее экономичное и эффективное решение, позволяющее быстро нагреть пространство при минимальных затратах.

Принципы работы и конструктивные особенности

Универсальные устройства, работающие на воде, устанавливаются в помещениях с налаженной системой теплоснабжения. Простота конструкции, позволяющая нагревать воздух в диапазоне от +70 °C до +100 °C, подходит для ангаров, спортзалов, супермаркетов, теплиц, складов и других крупных объектов, требующих дополнительного обогрева.

В качестве примера можно рассмотреть использование воздухонагревателя VOLCANO в теплице, который распределяет теплый воздух (при температуре воды +90 °C) с помощью вентилятора и регулируемых жалюзи.

Если вы когда-либо использовали бытовые тепловые калориферы, вам будет легко понять, как работает водяной аналог. Он также нагревает воздух, но вместо электрической спирали в компактном корпусе используются металлические трубки, по которым циркулирует горячий теплоноситель.

Процесс нагрева воздуха осуществляется следующим образом:

• горячая вода, нагретая до необходимой температуры (обычно от +80 °C до +180 °C), поступает из отопительных труб в теплообменник, который состоит из алюминиевых, стальных, биметаллических или медных трубок;
• трубки нагревают проходящий через прибор воздух;
• встроенный вентилятор распространяет нагретый воздух по помещению и обеспечивает его циркуляцию обратно к калориферу.

Специально разогревать воду не требуется, так как она является частью отопительной системы, что позволяет существенно сократить затраты.

Архитектура водяного канального нагревателя, выполненного из оцинкованной стали, предназначенного для систем вентиляции, имеет стандартный размер воздуховода 60 см х 35 см, рядность 2 и максимальное рабочее давление 1,5 МПа. Максимальная температура теплоносителя составляет +170 °C.

Схема стандартного водяного калорифера представляет собой комбинацию теплообменника, вентилятора и конвектора. Это решение эффективно для обогрева больших промышленных пространств, а также может быть применено в коттеджах с продуманной системой вентиляции.

Преимущества и недостатки использования

Если предприятие имеет свою систему теплоснабжения, применение калориферов для приточной вентиляции будет наиболее выгодным вариантом.

Комплект водяных тепловентиляторов для обслуживания склада. Эти калориферы с мощностью 5200 м³/ч и температурой теплоносителя +130 °C обеспечивают нагрев воздуха и поддерживают заданную температуру.

Преимущества устройств, подключенных к централизованной системе, включают:

• простоту установки, аналогичную монтажу отопительных труб;
• быстрый нагрев большого пространства;
• безопасность всех рабочих компонентов;
• возможность регулировки потока нагретого воздуха;
• строгий, индустриальный дизайн.

Однако главное преимущество состоит в отсутствии необходимости регулярных финансовых вложений — оплата осуществляется только при покупке нового оборудования.

Актуальные цены на биметаллические водяные калориферы КСК, производимые новосибирской компанией «Т.С.Т», зависят от базовой комплектации и технических характеристик.

Основным недостатком считается невозможность использовать водяные модели в бытовых условиях, особенно в городских квартирах. В качестве альтернативы могут быть электрические калориферы.

Также стоит учесть, что низкие температуры требуют установки оборудования в помещениях, где температура не опускается ниже 0 °C.

В конструкциях водяных калориферов практически отсутствуют быстроизнашивающиеся элементы. Они редко выходят из строя и не требуют серьезных ремонтов, что также можно отнести к их преимуществам.

Использование водяного оборудования

Калорифер является важным элементом приточной вентиляции и обладает некоторыми особенностями в монтаже, эксплуатации и техническом обслуживании. Для понимания подключения и работы устройства полезны схемы обвязки и инструкции по установке.

Схемы узлов обвязки

Расположение узлов зависит от места установки, схемы воздухообмена и технических характеристик оборудования. Существуют различные варианты монтажа, среди которых наибольшей популярностью пользуется смешивание рециркуляционного и приточного воздуха.

Замкнутая система, допускающая только рециркуляцию воздуха внутри помещения, используется реже.

При наличии хорошо организованной естественной вентиляции установка калорифера может быть выполнена прямо на точке воздухозабора, расположенной, как правило, в подвале.

Если имеется принудительная вентиляция, монтаж нагревателя может быть выполнен в любом удобном месте.

Схема обвязки узлов калорифера для приточной системы вентиляции может включать шаровые краны на входе и выходе, позволяющие перекрывать поток воды, и термоманометр для контроля температуры и давления.

Рост спроса на системы воздухообмена привел к тому, что некоторые компании начали предлагать готовые модели узлов обвязки в разных исполнениях.

Такие комплекты для сборки включают:

• балансировочные и обратные клапаны;
• насосы;
• байпасы и шаровые краны;
• двух- и трехходовые клапаны;
• манометры;
• очистительные фильтры.

Примером комплексного подхода в производстве узлов обвязки является продукция компании «Интеграция» из Санкт-Петербурга.

Схема подключения вентиляционной системы типа «SOLID», позволяющая управлять обогревателем и поддерживать комфортную температуру в помещении.

В зависимости от монтажных условий и пожеланий пользователей, существуют различные распространенные варианты компоновки компонентов в системах.

На следующих изображениях представлены четыре основных варианта исполнения:

Обозначения для этих четырёх схем подключения следующие: 1 — шаровой кран; 2 — фильтр; 3 — трехходовой клапан; 4 — насос циркуляционного типа; 5 — обратный клапан; 6 — термоманометр.

В первых и третьих схемах соединения выполнены жестко, а в вторых и четвертых — с использованием гибких металлических шлангов.

Настройка нагрева

Для регулировки тепловой мощности обогревательных устройств применяются смесительные узлы с трехходовыми клапанами. Такой метод позволяет значительно сократить затраты на отопление помещений.

Данный клапан снижает температуру теплоносителя путем смешивания горячей воды, поступающей в калорифер, с некоторым количеством охлажденной жидкости, поступающей из теплообменника.

Установка циркуляционного насоса улучшает эффективность работы системы отопления. Рекомендуется устанавливать его на выходе, так как охлажденная вода или гликолевый раствор помогают продлить срок службы устройства.

Существуют несколько ключевых условий для работы смесительного оборудования:

• максимальная близость к калориферу;
• доступность для технического обслуживания;
• профильтрованный теплоноситель без химических добавок;
• температура воздуха в помещении не ниже 0 °С.

Хотя технические параметры могут варьироваться, общий диапазон рекомендуемой температуры теплоносителя составляет от +2 °С до +150 °С. Для регулярного мониторинга желательно устанавливать два термоманометра рядом с теплообменником.

Пример смесительного узла для водяного калорифера. Это один из способов обвязки, обеспечивающий регулировку температуры и контроль за её изменениями.

Настройка трехходового клапана осуществляется через привод и контроллер. Измерительные устройства позволяют точно устанавливать нужную температуру и регулировать давление.

Монтаж и подключение

Для установки калориферов на заводах или промышленных объектах рекомендуется обращаться к квалифицированным специалистам. Бытовые модели можно установить самостоятельно, следуя инструкции и обладая базовыми навыками работы с электрическим и отопительным оборудованием.

Тем, кто самостоятельно установил систему отопления в своем доме, монтаж воздухонагревателя покажется достаточно простым процессом.

Бытовые устройства имеют небольшие размеры и легкий вес, однако перед их установкой следует удостовериться в прочности основания. Наиболее крепкими считаются бетонные и кирпичные стены, умеренно подходящими являются деревянные стены, а гипсокартонные считаются самыми слабыми.

В первую очередь устанавливается металлическая рама, представляющая собой кронштейн с отверстиями для крепления корпуса прибора. У некоторых производителей эта рама называется монтажной консолью.

Обозначено место установки канального калорифера для обеспечивания приточной вентиляции. Если есть вероятность снижения температуры ниже нормы, обязательно требуется установка термостата для защиты от замерзания.

После подвешивания калорифера поэтапно подключаются трубы с запорной арматурой или смесительный узел, который можно частично установить даже до монтажа устройства.

Подключение к системе отопления может быть выполнено несколькими способами: с использованием соединительных фитингов (муфт с прокладками) или сваркой металлических труб. Сварка считается более надежным, но невозможна при использовании гибких соединений.

Одной из наиболее уязвимых зон являются патрубки теплообменника, которым необходимо обеспечить устойчивость. Если существует вероятность изменения положения прибора, целесообразно заменить жесткие трубки на гибкие. В любом случае, нагрузка на патрубки должна быть исключена. Для изоляции системы и предотвращения утечек стыки обязательно обрабатываются герметиком.

Если водяной калорифер устанавливается на постоянной основе, то его подключение должно быть выполнено жесткими трубами. В случае потенциального перемещения или изменения местоположения лучше использовать гибкую подводку.

Перед тем как проводить тестирование, следует удалить воздух из системы, а также проверить работу вентилей и направляющих.

Условия эксплуатации и возможность ремонта

Для надежной работы оборудования и его эффективного функционирования стоит придерживаться определенных правил:

• контроли за качеством воздуха в помещении (со ссылками на требования можно ознакомиться в ГОСТ 12.1.005-88);
• строго соблюдения инструкций по монтажу и рекомендаций производителей;
• недопущения повышения температуры теплоносителя выше +190 °С;
• поддержания необходимого давления — примерно 1,2 МПа;
• плавного увеличения температуры при нагреве, не более чем на 30 °С в час;
• достаточного контроля за температурой воздуха, чтобы она не опускалась ниже 0 °С, иначе трубки теплообменника могут треснуть.

Если калорифер устанавливается в условиях высокой влажности, защита от пыли и влаги должна соответствовать стандарту IP66 или выше.

Рекомендуется избегать самостоятельного ремонта, так как одна поломка может повлечь за собой другие, что в конечном итоге может привести к необходимости замены некоторых компонентов. Лучше обратиться в сервисный центр и доверить ремонт профессионалам. Также перед покупкой стоит произвести расчет мощности калорифера, чтобы избежать лишних трат.

Обзор современных моделей

Чтобы ознакомиться с различными брендами и моделями водяных калориферов, рассмотрим несколько приборов от разных производителей.

Калориферы КСК

Калориферы КСК-3, выпускаемые предприятием ЗАО Т.С.Т.

Модельный ряд водяных калориферов КСК включает 2/3/4-рядные устройства с различной производительностью и размерами.

• температура теплоносителя на входе (выходе) — +150 °С (+70 °С);
• входная температура воздуха — от -20 °С;
• рабочее давление — 1,2 МПа;
• максимальная температура — +190 °С;
• срок службы — 11 лет;
• рабочий ресурс — 13 200 ч.

Внешние детали изготовлены из углеродной стали, а нагревательные элементы — из алюминия.

Тепловентиляторы Volcano

Водяной тепловентилятор Volcano mini – компактный прибор польского производства, который отличается практичностью и современным дизайном. Направление воздушного потока регулируется с помощью управляемых жалюзи.

Один тепловентилятор Volcano mini может вырабатывать столько же тепла, сколько и десяток обычных биметаллических радиаторов, состоящих из десяти секций.

• мощность в диапазоне — 3-20 кВт;
• максимальная производительность — 2000 м³/ч;
• тип теплообменника — двухрядный;
• класс защиты — IP 44;
• максимальная температура теплоносителя — 120 °С;
• максимальное рабочее давление — 1,6 МПа;
• внутренний объем теплообменника — 1,12 л;
• направляющие жалюзи.

Тепловентиляторы Volcano предназначены для нагрева воздуха в хозяйственных и производственных помещениях с использованием водяного теплоносителя.

Калориферы Galletti AREO

Калориферы Galletti AREO производятся в Италии.

Эти водяные калориферы могут использоваться как для обогрева, так и для охлаждения помещений в жаркие дни.

Оборудованы вентилятором, медно-алюминиевым теплообменником и дренажным лотком.

• мощность при обогреве — от 8 кВт до 130 кВт;
• мощность при охлаждении — от 3 кВт до 40 кВт;
• температура воды — от +7 °C до +95 °C;
• температура воздуха — от 10 °C до +40 °C;
• рабочее давление — 10 бар;
• число скоростей вентилятора — 2/3;
• класс электрической безопасности — IP 55;
• защита электродвигателя.

Кроме перечисленных брендов, на рынке тепловых и водяных калориферов также представлены модели от компаний: Тепломаш, 2VV, Fraccaro, Yahtec, Tecnoclima, Kroll, Pakole, Инновент, Remko, Zilon.

Выводы и полезные видео по теме

Обзор водяного теплового устройства марки Volcano:

Подробности о технических характеристиках модели Ballu BHP-W-60:

Простота конструкции и доступный для самостоятельной установки монтаж — вот причины, по которым выбираются калориферы водяного типа. Верный выбор устройства и качественный монтаж системы обвязки помогут повысить эффективность вентиляции и улучшить обогрев как производственных, так и жилых помещений.

Остались вопросы по теме статьи? Или вы заметили неточности в нашем материале или хотите дополнить его интересной информацией? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в блоке ниже.