Андрей Смирнов
Время чтения: ~18 мин.
Просмотров: 0

Отопление помещений водяным калорифером с вентилятором

Расчет мощности калорифера

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

-50-45-40-35-30-25-20-1510--5+5+10+15+20+25+30+35+40+45+50+60+65+70+75+80+85
1,581,551,511,481,451,421,391,371,341,321,291,271,251,231,201,181,161,151,131,111,091,061,041,031,011,00,99

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)

-50-45-40-35-30-25-20-1510--5+5+10+15+20+25+30+35+40+45+50+60+65+70+75+80+85
101310121011101010101009100810071007100610051005100510051005100510051005100510051005100510061006100710071008

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.)

Где:

  • 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.

Электрический калорифер: особенности эксплуатации

Электрокалориферы сейчас успешно используют для обогрева различных помещений, как жилого, так и хозяйственного и промышленного значения. Учитывая, что источником энергии является электричество, существуют определенные меры безопасности при их эксплуатации. В первую очередь следует исключить наличие паров от взрывоопасных предметов, а также токопроводящей пыли.

В основном электрические калориферы устанавливают в просторных складах, мастерских, залах, гаражных помещениях и сушильных камерах. Предусмотрен их вертикальный и горизонтальный монтаж. Важным условием безопасной эксплуатации является наличие доступа к панели перезагрузки системы в ручном режиме. Особенно популярны воздушные калориферы, которые успешно используют на стройплощадках.

Электрокалориферы значительно ускоряют процесс высыхания различных стройматериалов, в частности штукатурки и краски. Часто их используют для образования тепловой завесы у ворот или дверных конструкций.

Широкий температурный режим эксплуатационых возможностей позволяет использовать его в диапазоне температур от -30 до 50°С. Во избежание перегрева агрегата, следует позаботиться о достаточном воздухопотоке, поэтому предварительно необходимо провести соответствующий расчет. Калорифер при правильном и бережном использовании может прослужить достаточно долго.

Калорифер можно использовать в температурном диапазоне от -30 до 50°С

3 Монтаж электрического аппарата

В электрокалориферах для приточной вентиляции главным параметром является их мощность. Во время подключения следует соблюдать технику безопасности. В электрических аппаратах применяется блок управления для контроля температурных показателей в квартире или производственных помещениях. Если температура падает ниже запрограммированной, то устройство автоматически включится. Термореле позволяет удерживать заданный режим и страхует от перегрева прибора.

Когда включены вентиляторы электрического калорифера, можно дополнительно подать питание на ТЭНы. Обычно это происходит с помощью кнопки «Пуск». Для безопасности в конструкции есть такие элементы:

  1. 1. Защита от подачи электропитания на ТЭНы, если не включены вентиляторы.
  2. 2. Тепловое реле. Оно необходимо для защиты двигателя во время остановки.
  3. 3. Термореле. Не даёт корпусу устройства перегреться.

Также в конструкции могут присутствовать аварийный индикатор и диод, сигнализирующий о включении пускателя. Электрокалорифер дополняют автоматическим выключателем. Он прерывает цепь, к которой подключены ТЭНы. Для управления желательно устанавливать шкаф с автоматикой недалеко от устройства. Меньшее расстояние позволяет применять кабель меньшего сечения.

Как работают водяные калориферы?

Принципы работы водяных калориферов и их установка

Калориферы, как приборы для отопления помещений, подразделяться по типам: бывают водяные, паровые и электрические калориферы. В этой статье мы рассмотрим принципы работы калориферов водяного типа действия. Калорифер покрыт металлическим корпусом с ребренной поверхностью. Водяные калориферы работают на воде, которая нагреваясь одновременно нагревает также проходящий по калориферу воздух. Такие приборы довольно компактны и не требуют сложной установки, а также достаточной площади. Калориферы, работающие на воде, имеют довольно высокий уровень производительности, благодаря широкому диапазону температур — от 70 до 100 градусов. И если вам необходимо теплое постельное белье купить в Москве для комфортного и спокойного сна, то вам подойдет также и водяной калорифер, который поддержит нужную температуру в спальне без больших затрат на электроэнергию.

Самая максимальная температура воды калорифера не должна заходить за отметку 180°C. Соблюдая это правило, вы сможете намного увеличить срок службы прибора, а также обеспечить его продуктивную и бесперебойную работу. При использовании калорифера необходимо соблюдать правила эксплуатации, а также надлежащим образом следить за всеми функциями и работой нагревателя. В противном случае, водяной калорифер может испортиться без дальнейшей возможности починки.

Нагретая вода из системы центрального отопления проходит по теплообменнику, который обдувается мощным вентилятором. Последний равномерно распределяет нагретый воздух по помещению. Водяной калорифер, несмотря на использование горячей воды, считается прибором воздушного отопления. Корпус калорифера позволяет его установку и в вертикальном, и в горизонтальном положении.

Регулируется интенсивность обогрева с помощью двух- или трехходовых кранов, которые устанавливаются на подводящей магистрали. Калориферы, которые крепятся на стену, отличаются разнообразием модельного ряда и имеют наиболее частое применение, по сравнению с потолочными моделями. Они могут использоваться как в единичном исполнении, так и в комплексе с несколькими агрегатами, которые составляют надежную систему отопления.

Этот вид воздушного отопления рекомендуется использовать в умеренном, даже прохладном климате. Конечно, он будет работать также и в теплом помещении, но это не считается целесообразным. Необходимо, по мере возможности, придерживаться стандартных параметров режима работы водяного калорифера; они не должны быть ниже или превышать допустимый порог температур.

Преимущества водяных калориферов

  • Прибор монтируется как на стену, так и к потолку.
  • Водяной калорифер можно в любом помещении подключить к системе центрального отопления.
  • Корпус сделан из нержавеющей стали, а эмаль разных расцветок подойдет практически к любому интерьеру.
  • В жаркое время года водяной калорифер из отопительного прибора превращается в бесшумный вентилятор.
  • Он безопасен при использовании, благодаря отсутствию перенапряжения.
  • Современные калориферы водяные подвергаются многочисленным модернизациям, например, в некоторых моделях используется специальная насадка в качестве тепловой завесы.

Преимущества воздушного отопления:

  • заданная температура достигается моментально
  • монтаж не требует больших затраты
  • небольшой расход средств при эксплуатации
  • высокая теплопроизводительность
  • малый вес конструкции
  • стойкость к коррозии
  • возможность крепления шпильками

У каждой модели тепловая мощность зависит, конечно же, от температуры воды, выходящей из системы центрального отопления: чем выше температура, тем больше тепловая мощность. Данные тепловые пушки применяются также для отопления больших помещений, но отличаются своими энергосберегающими свойствами. Их устанавливают для обогрева в таких точках, как павильоны и автосалоны, спортивные залы, торгово-развлекательные центры, магазины и супермаркеты; автосервисы, теплицы, склады, ангары.

Устройство и принцип работы

Конструктивно калорифер представляет собой обогреватель, в котором в качестве источника тепла могут использоваться ТЭНы или система трубок с жидким теплоносителем. Нагревательные элементы размещены в металлическом корпусе и могут включаться как принудительно, так и автоматически.

После включения нагревателя воздушные потоки, проходящие сквозь прибор, нагреваются, а встроенный вентилятор начинает распространять тёплый воздух по помещению. Наиболее эффективными считаются электрические калориферы, однако, вследствие большого количества потребляемой электроэнергии, для обслуживания больших помещений они не применяются. В таких случаях прибегают к более экономичному способу нагрева входящих потоков – водяному.

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.

Принцип работы водяного калорифера

Для начала разберемся в особенностях работы вентиляционной системы с водяными нагревателями, потому что схема приточной вентиляции с электрокалорифером немного отличается. Водяное нагревательное приспособление состоит из теплообменника и вентилятора.

Принцип его работы заключается в следующем:

  1. Через специальные воздухозаборные решетки, установленные на внешнем конце воздуховода, воздушные массы попадают в вентиляционные каналы. Решетки нужны для защиты от проникновения мелких грызунов, животных, птиц и насекомых.
  2. После этого воздух проходит через фильтры, где очищается от пыли, пыльцы растений, вредных примесей и других загрязняющих веществ.
  3. В калорифер поступает тепло из водяной магистрали. Благодаря этому теплу воздушные массы подогреваются до нужной температуры.
  4. При прохождении рекуператора поступающие воздушные потоки дополнительно греются за счет тепла удаляемого из помещения воздуха.
  5. Очищенные и подогретые массы при помощи вентилятора поступают в помещение. Благодаря установленному диффузору они равномерно распределяются по всей площади.
  6. Во время работы установки возникает много шума. Чтобы его снизить, установлены специальные шумопоглотители.
  7. Если система перестает работать, срабатывают обратные клапаны, которые перекрывают доступ холодным воздушным массам в помещение.

Конструкция калорифера отличается отсутствием собственного нагревателя. Его главные составляющие элементы выполняют следующие функции:

  • встроенный вентилятор направляет подогретые воздушные массы в помещение;
  • в теплообменник, состоящий из металлических трубок, поступает вода из отопительной системы.

По сути, система из трубок выполняет функции нагревательной спирали, как в электрокалорифере. По трубкам циркулирует горячий теплоноситель из системы отопления, имеющий температуру в пределах +80…+180°С. При прохождении воздуха через прибор он нагревается до нужной температуры. Вентилятор не только распределяет подогретый воздух по помещению, но и способствует его обратному удалению.

Преимущества и недостатки

Использование калориферов в приточной вентиляции рентабельно для предприятий и учреждений, имеющих собственную систему теплоснабжения. Однако при хорошо налаженной работе системы вентиляции, правильном выполнении обвязки водяные калориферы можно использовать для обогрева коттеджей.

К преимуществам подобных приспособлений причисляют следующее:

  1. Монтаж достаточно простой. По сложности он не отличается от установки труб отопления.
  2. Благодаря подогреву воздушных масс и их равномерному распределению при помощи вентилятора система подходит для обогрева помещений значительной площади и высоты.
  3. Отсутствие сложных механизмов обеспечивает безопасную работу каждого составляющего узла. В конструкции нет быстроизнашивающихся деталей, поэтому поломки случаются редко.
  4. При помощи вентилятора можно регулировать направление потоков теплых воздушных масс.
  5. Главное достоинство заключается в том, что на отопление большого помещения не потребуются регулярные финансовые вложения. Расходы будут только на первых порах – на покупку оборудования и монтаж системы.

Основной минус использования водяных калориферов заключается в невозможности их применения в бытовых целях, а именно для отопления городских квартир. В качестве альтернативного варианта подходят только электронагреватели.

Особенности монтажа

При монтаже калорифера учитываются его технические характеристики и схема воздухообмена в помещении. Среди нескольких вариантов установки самым популярным считается тот, который обеспечивает смешивание рециркуляционного воздуха с приточными потоками.

Если в помещении хорошо работает естественный воздухообмен, прибор можно монтировать в отопительную систему непосредственно в месте воздухозабора, располагающегося в подвалах зданий. При наличии приточной вентиляции оборудование разрешается устанавливать в любом удобном месте. Для создания обвязки узлов в таком случае потребуется:

  • калорифер;
  • насос;
  • шаровой кран;
  • термоманометр;
  • заглушка;
  • кран Маевского;
  • разъёмное соединение (в виде накидной гайки);
  • клапан (трёхходовый или двухходовый).

Сегодня в продаже имеются готовые модели узлов обвязки в различных исполнениях. В некоторых из них, помимо основного набора деталей, присутствуют балансировочные и обратные клапаны, а также очистительные фильтры, предотвращающие засорение и быструю поломку оборудования.

Промышленные калориферы водяного отопления с вентилятором имеют очень большие размеры, поэтому их установкой и подключением занимаются квалифицированные специалисты, применяющие соответствующее оборудование. Приборы, предназначенные для бытовой эксплуатации, значительно меньше и легче, поэтому с их установкой можно справиться самостоятельно. Нужно лишь заранее проверить прочность потолка или стены, на которой будет крепиться калорифер. Наибольшей прочностью характеризуются бетонные и кирпичные перекрытия, средней — деревянные, минимальной — конструкции из гипсокартона.

После выбора оптимального места можно переходить к установке. Сначала требуется закрепить кронштейн с отверстиями, за счёт которого будет держаться корпус прибора. Затем повесить обогреватель и подключить трубы и смесительный узел (его частичный монтаж можно провести перед установкой калорифера).

Врезка в отопительную систему осуществляется посредством сварки металлических труб либо с помощью соединительных фитингов. Во избежание изменения положения аппарата необходимо исключить нагрузку на патрубки, а жёсткие детали заменить на гибкие. В целях изоляции системы и недопущения протечек соединения рекомендуется обработать герметиком.

Калорифер водяной — виды, устройство, обзор моделей от 6900 рублей

Калориферы водяные для приточной вентиляции

Все имеющиеся виды обогревательных устройств для вентиляции уступают или, в лучшем случае, приближаются по своим техническим характеристиками к водяным приборам.

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, а воздушное отопление, 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 калориферы спирально-катанные (КСК). Они пришли на смену пластинчатым конструкциям, менее удачным в обслуживании и требующим периодического обслуживания в довольно трудоемкой форме.

Водяной калорифер: принцип действия и предназначение

Водяные калориферы используют для подогрева воздуха в различных помещениях, где отсутствует централизованное отопление. Также они предназначены для систем вентиляции или кондиционирования. Этот вид калориферов является климатическим оборудованием, служащим как теплоутилизатор, наполненный промежуточным теплоносителем. Теплоноситель в данном оборудовании – это подогретая или горячая вода.

Калорифер паровой от водяного отличается тем, что в качестве теплоносителя в приборе служит сухой насыщенный пар. Это более усовершенствованные модели обогревателей, поэтому цена калорифера такого класса на порядок выше.

Принцип действия калорифера отопления: синие стрелки — холодный воздух, красные стрелки — тёплый воздух

Воздухонагреватель водяной: особенности конструкции и функционирования устройства

Водяной обогреватель имеет очень высокий уровень производительности. Это возможно, благодаря широкому температурному диапазону, колеблющемуся от 70 до 110°С. Перепад температур создает сам калорифер. Конструкция прибора представляет собой трубчатый корпус из металла, покрытый реберными пластинами.

Наиболее распространенным видом воздухонагревателей считается водяной калорифер с перпендикулярным потоком. Его используют в разных вентиляционных устройствах. При этом вода движется противоположно потоку воздуха, в прямоугольном направлении. В результате вода поднимается по каналам снизу-вверх, пузырьки воздуха поступают вверх устройства, а оттуда выводятся через специальные воздухоотводы.

В любом водном калорифере в обязательном порядке должен быть установлен узел обвязки, представляющий собой специальный компонент устройства, отвечающий за подведение к теплообменнику горячей воды.

Конструкция водяного калорифера включает такие обязательные детали:

  • насос для циркуляции теплоносителя;
  • трехходовой клапан;
  • арматура конструкции;
  • блок управления;
  • узел для обвязки, контролирующий производительность калорифера и препятствующий его заморозке.

Схема строения электрического калорифера

Калорифер водяной для приточной вентиляции: принцип работы и сфера использования

Калорифер электрический для приточной вентиляции используют для подогрева или, наоборот, для охлаждения воздуха, который поступает с улицы. Устанавливают такие приборы в середине канала вентиляции. Агрегат создает благотворный микроклимат, независимо от времени года. Канальные калориферы используют в помещениях с разной площадью. Работа калорифера для приточной вентиляции будет особенно эффективна в просторных цехах, теплицах, складских помещениях, которые оборудованы соответствующей вентиляционной системой.

Приточная установка с водяным калорифером считается самым эффективным способом отопления или охлаждения в помещениях с большой площадью. Наиболее актуальна их эксплуатация зимой, когда воздух, который поступает сквозь вентиляционную приточную систему, требует подогрева.

Агрегаты устанавливают в середине канала вентиляции, имеющий круглое или прямоугольное сечение. Воздух, поступающий с улицы, пропускается сквозь систему фильтрации и попадает в калорифер для приточной вентиляции, где происходит его нагрев за счет тепла, который отдает водяная отопительная система, поступающая к теплообменнику через канал воздухонагревателя.

Схема установки калориферов в приточную вентиляцию

Приточные установки с электрическим калорифером также обеспечивают поступление в помещение свежего, чистого, прохладного воздуха. При этом через вентиляционную систему выходят отработанные массы. Как в промышленности, так и в быту более востребованы приточные установки с электрокалорифером, работающие от сети.

Расчёт водяного калорифера

Расчёт мощности калорифера, необходимой для обогрева конкретного помещения, проводят с учётом таких данных, как:

  1. Объём (масса) приточного воздуха, который необходимо нагреть.
  2. Начальная (внешняя) температура воздушных масс.
  3. Целевая температура, до которой необходимо разогреть воздух перед подачей в комнату.
  4. Температурный режим теплоносителя.

Расчёт калорифера производят исходя из площади поверхности подогрева и нужной мощности. Для каждой операции применяется своя формула. Рассчитать мощность калорифера можно только с учётом реальных данных в конкретных условиях, среди которых наиболее важные:

  • способ подключения (к центральной теплосети или котельной);
  • метод обвязки.

Расчёт мощности калорифера

Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;
L – расход воздуха, м³/час
ρвозд – плотность воздуха. Плотность сухого воздуха при 15 °C на уровне моря составляет 1,225 кг/м³;
свозд – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/(кг∙К)=0,24 ккал/(кг∙°С);
tвн – температура воздуха на выходе из калорифера, °C;
tнар – температура наружного воздуха, °C (температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СП 131.13330.2012)

Расход теплоносителя на калорифер


G — расход воды на теплоснабжение калорифера, кг/ч;
3,6 — коэффициент перевода Вт в кДж/ч (для получения расхода в кг/ч);
Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;
св – удельная теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/(кг∙К)=1 ккал/(кг∙°C);
tпр – температура теплоносителя (прямая линия), °C;
tобр – температура теплоносителя (обратная линия), °C.

Диаграмма процесса нагрева воздуха

Определить потребную мощность калорифера можно с помощью специальных диаграмм. Количество необходимой энергии (Джоулей) для нагрева 1 килограмма воздуха производится с помощью i–d диаграммы влажного воздуха. Расчёт производится при условии, что процесс нагрева воздуха протекает при d = const (при неизменном влагосодержании). Далее, с учётом расчётного расхода воздуха, перевода единиц (Дж/с в кВт), определяется мощность калорифера.

i–d диаграмма влажного воздуха

Для получения точных данных можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, с помощью которых можно узнать показатель мощности, указав производительность и температуру. Так как производительность установки в результате постепенного износа может снижаться, рекомендуется заложить в расчёт запас мощности от 5 до 15%.

Конструкция и принцип действия

Основная функция водяных калориферов заключается в нагревании большого объёма воздуха. Дополнительно они осуществляют подогрев приточной струи, позволяющий сохранить уже имеющееся тепло. Происходит это благодаря особой конструкции прибора, включающей:

  • Нагреватель. Выполнен в виде трубки из стали диаметром 16 мм. На ней располагаются алюминиевые рёбра, которые образуют теплоотдающую поверхность. Большие размеры этой поверхности позволяют избежать теплопотерь даже при интенсивном обдуве. Наружный диаметр нагревателя вместе с оребрением — меньше 4 см, поэтому риск его засорения пылью, грязью или другими предметами, снижающими отдачу тепла, минимален.
  • Трубки. Располагаются в несколько рядов для обеспечения максимальной теплоотдачи. Через них нагретые воздушные потоки попадают в воздух.
  • Вентилятор. Обеспечивает равномерное перемещение воздушных масс. Может быть осевым или радиальным.
  • Жалюзи. Устанавливаются в передней части калорифера. Отклоняют воздух, способствуя прохождению нагретых потоков в определённую точку.
  • Электрический двигатель. Нужен для работы вентилятора. При мощности обогрева, достигающей 115 кВт, мощность двигателя составляет всего 0,1−0,5 кВт.
  • Корпус. Изготавливается из стали с антикоррозийным покрытием либо пластмассы. Имеет несколько крепёжных отверстий, позволяющих закрепить прибор на стене или потолке.

Для регулирования температуры нагрева воздуха в помещении на подводящей магистрали, к которой подключён водяной калорифер с вентилятором, устанавливаются двухходовые или трёхходовые краны. В процессе работы устройство нагревает воздух до 70−100 градусов.

Происходит это по следующей схеме:

1.Из центральной системы вода поступает в теплообменник.

2.Потоки воздуха нагреваются, проходя через горячие трубки.

3.С помощью вентилятора нагретый воздух выходит в атмосферу, а остывший — обратно в калорифер.

Тепловую мощность нагревательного прибора водяного типа можно менять с помощью смесителя с двух- или трёхходовым клапаном. Уменьшение температуры воды происходит за счёт смешения горячей жидкости, поступающей в калорифер, и холодной, выходящей из теплообменника. Благодаря такой системе удаётся существенно снизить расходы на отопление больших помещений.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации