Водяной калорифер: канальный нагреватель для отопления и приточный с вентилятором, устройство и принцип работы, расчет мощности

Хочу поделиться опытом проектирования, монтажа и эксплуатации своей системы приточной вентиляции совмещенной с канальным кондиционером. Система
собиралась в 2012-2013 годах и с тех пор находится…

Приточные установки с водяным калорифером

Приточные моноблочные установки с водяным калорифером предназначены для подачи в помещение свежего воздуха с улицы. Перед поступлением в помещение воздух нагревается до требуемой температуры при помощи водяного нагревателя.

В приточных установках с водяным калорифером для подогрева воздуха используется тепловая энергия центральной системы отопления (горячая вода). Калорифер может также подключаться к автономным системам отопления. Подключение калорифера к системе теплоснабжения осуществляется через специальный смесительный узел с насосом. В установке с водяным калорифером имеется многоуровневая система защиты от перегрева и замерзания.

К основным преимуществам компактных приточных установок с водяным калорифером относятся:

  • высокая производительность;
  • минимальная стоимость нагрева воздуха;
  • безопасность эксплуатации.

Компактные моноблочные установки с водяным калорифером – это надежное, высокопроизводительное и энергоэффективное оборудование, позволяющее одновременно решить две задачи – обеспечить приток в помещение свежего воздуха с улицы и исключить при этом теплопотери. За счет рационального использования теплоэнергии, особенно эффективны они при работе в помещениях площадью свыше 120-150 кв.м. Приобрести подобные установки в широком ассортименте представленных моделей и по минимальным ценам вам предлагает интернет-магазин MirCli. При необходимости наши специалисты выполнят профессиональный монтаж приобретаемого вентиляционного оборудования.

Введите свой номер телефона или e-mail:

Ваша претензия:

Нажимая на кнопку, я подтверждаю свое согласие на обработку персональных данных в соответствии с правилами магазина Mircli.ru

Конструктивные особенности

виды водяных приточных установок

Приточные установки с водяным нагревателем подходят для любых вентиляционных систем, поскольку их габариты отличаются компактностью. Для монтажа достаточно обычных креплений. Установка этого оборудования занимает минимум времени. Ее должны осуществлять профессионалы, чтобы сохранить отличные аэродинамические характеристики.

Приточные установки с водяным нагревателем пригодны для использования в больших помещениях, поскольку имеют высокую мощность. Ими дополняют даже разветвленные воздуховодные сети. Приточные установки с водяным нагревателем работают стабильно на протяжении длительного времени при условии своевременного профилактического обслуживания. Приточное оборудование не создает шум, поэтому его можно ставить в жилых помещениях.

Выполняемые функции

Приточная установка вентиляции с водяным подогревом, в зависимости от ее состава, может выполнять следующие функции:

  • Подача в помещения приточного воздуха с улицы.
  • Очистка наружного воздушного потока от пыли.
  • Подогрев с помощью водяного нагревателя-калорифера-теплообменника.
  • Охлаждение с помощью фреонового или водяного теплообменника.
  • Увлажнение (пароувлажнитель, ультразвуковой или поверхностный).
  • Обеззараживание (бактерицидные ультрафиолетовые лампы).

Благодарность мастерам

Еще раз огромное спасибо за конструктивные и критические советы специалистов, без которых я не смог бы создать и настроить систему.

  • пользователю Ким за крайне ценные советы и внимательно отношение к моим вопросам
  • пользователю Fresh за постоянную поддержку
  • пользователю mr-h за ценные советы и активное участие

Характеристики системы

Приточная вентиляция:

  • четыре комнаты, от 80 до 120 м3/час на комнату
  • вытяжка осуществляется в родные вытяжные каналы (3 канала: кухня, ванная, туалет)

Кондиционирование:

  • забор воздуха с улицы — до 300 м3/час
  • рециркуляция в квартире — до 300 м3/час
  • подача воздуха в каждую комнату (три комнаты) до 200 м3/час

Почему задумался про перевод на воду

Причин было три:

  • во первых водяной калорифер не «выжигает» кислород. Температура носителя от 45 °C (на улице 0 °C) до 70 °C (на улице -28 °C). Электрические калориферы в основном управляются по ШИМ с периодом около 1 минуты. Но так как площадь контакта с воздухом очень маленькая, то приходится держать высокую температуру.
  • во вторых была идея сэкономить за счет более дешевых цен на теплоноситель.
  • в третьих, наверное самое главное, мне было интересно. Интерес как раз и перевесил все предупреждения специалистов.

Оценка экономики перехода с электричества на воду:

  • данные по среднесуточной температуре в регионе проживания брал с какого-то сайта
  • температуре воздуха в канале взял в 15 °C, но по опыту лучше брать 19 °C
  • по оптимистичным оценкам экономия от воды — 5 000 — 7 000 руб./год (цены 2012)
  • стоимость оборудования и работ в районе 50 000 руб
  • прогнозная окупаемость — 8-10 лет

Что хотел реализовать:

  • летом работает просто приточка + кондиционер (при необходимости) в обход калорифера
  • зимой днем работает нагрев вода + электричество (приоритет на воду)
  • зимой ночью работает нагрев электричество + вода (приоритет на электричество — так дешевле)

Как говорится «Гладко было на бумаге, да забыли про овраги».

drawing

Разводка теплоносителя

Как выглядит разводка теплоносителя для батарей в моей квартире:

  • от общего стояка идет гребенка на 4 квартиры
  • между подачей и обраткой стоит регулятор перепада давления. Он настроен примерно на 200-300 кПа
  • ввод в квартиру выполнен металопластиком 20 мм
  • внутри квартиры изначально была выполнена разводка последовательно от одной батареи до другой
  • переделал последовательное подключение на гребенку с индивидуальной разводкой до каждой батареи

drawing drawing

drawing drawing

Первым делом решил сделать оценку, сколько я могу снять со своей трубы отопления:

  • рабочее давление в системе — 8-9 Bar, опрессовочное около 12-16 Bar
  • при уличной температуре 0 °C, входная вода — 40 °C, выходная — 25 °C
    • расход на отопление по счетчику примерно 20 кВт*час в сутки
    • на батареях стоят регуляторы — поэтому они еле теплые — этого хватает чтобы поддерживать комфортную температуру в квартире +23 °C
    • если полностью открыть все регуляторы, то расход будет порядка 50 кВт*час в стуки на квартиру
  • при уличной температуре -25 °C, входная вода — 70 °C, выходная — 45 °C
  • по моим оценкам у меня есть запас 2-4 кВт*час, которые я могу дополнительно снять не нарушая работу батарей

Мощность, которая доступна для водяного калорифера сильно зависит от домовой автоматики (а у нас она погодозависимая).
Поэтому я решил подстраховаться и поставить перед водяным дополнительно электрический калорифер, который уже эксплуатировался в приточке.

Конструкция 

пример приточной установки Ventmachine

Приточная установка с водяным нагревателем находится в корпусе из оцинкованной стали. Он защищает прибор от внешних механических воздействий. Со временем металл не ржавеет, вопреки тому, что в качестве носителя тепла выступает вода. Корпус имеет звукоизоляционную оболочку из минеральной ваты толщиной 25-50 миллиметров и влагозащитный слой.

Расчет мощности

Прежде чем приступить к выбору калорифера, следует произвести расчёты основных показателей, таких как мощность и температура воздушных потоков на выходе из установки. Кроме того, необходимо учесть ряд характеристик, зависящих от использования питания разных видов и количества фаз. Так, при подключении электронагревателя мощностью 5 кВт необходимо обустройство трёхфазного подключения.

Максимально разрешённое потребление тока высчитывается по формуле I=P/U, где P обозначает мощность, а U – напряжение в сети питания. При однофазных подключениях U приравнивается к 220, а при трёхфазных – к 660 В.

Калорифер водяной для приточной вентиляции: выбор и монтаж

Помимо электрических расчётов, необходимо выяснить температуру приточных потоков при использовании калорифера той или иной мощности. Для расчёта используется формула T=2.98xP/L, где L означает производительность системы, а P – мощность электрического элемента. Стандартными показателями мощности калориферов для квартир и частных домов считаются значения от 1 до 5 кВт, притом, что мощность приборов, устанавливаемых в вентиляционные системы крупных промышленных предприятий, составляет 5-50 кВт.

Калорифер водяной для приточной вентиляции: выбор и монтаж
Калорифер водяной для приточной вентиляции: выбор и монтаж

Габаритно присоединительные размеры калориферов, выпускаемых ранее и в настоящее время

kalorifery-AB.jpg

КВС — КВБ КСк
B, мм A, мм Площадь
поверхности
теплообмена, м2
B, мм A, мм Площадь
поверхности
теплообмена, м2
Производительность
по теплу, кВт
среднего большого 3 рядного 4 рядного 3 рядного 4 рядного
6 551 578 11,4 15,14 551 578 13,8 18,1 50,7 59,1
7 551 703 14,16 18,81 551 703 17,0 22,3 65,4 76,1
8 551 828 16,92 22,44 551 828 20,2 26,5 83,2 97,0
9 551 953 19,56 26,00 551 953 23,4 30,8 103,5 120,9
10 551 1203 25,08 33,34 551 1203 29,8 39,2 135,6 157,6
11 1051 1703 72,00 95,63 1050 1703 86,4 114,5 360,0 417,7
12 1551 1703 108,0 143,5 1551 1703 130,3 172,9 556,7 648,4

Водяной калорифер

Водяной калорифер был выбран Systemair VBC 200-2.

  • Max operating temperature 150 °C
  • Max operating pressure 1,6 MPa (16 Bar)

Расчет предельных характеристик калорифера. Входные данные:

  • воздушный поток — 300 м3/час
  • влажность входящего воздуха — 90 % r.H
  • температура воздуха на входе — -20 °C
  • температура носителя на входе — +75 °C
  • температура носителя на выходе — +40 °C

Результаты расчета:

  • температура воздуха на выходе — +15 °C
  • влажность выходящего воздуха — 5 % r.H
  • мощность — 4.1 кВт
  • необходимый поток теплоносителя — 0.1 м3/час

Как выглядит калорифер. Качество отличное, толстый метал, все швы промазаны герметиком.

drawing drawing

Различия калориферов по способу монтажа

Бытовые и производственные калориферы могут иметь следующие варианты размещения:

  • Настенный.
  • Потолочный.
  • Напольный.

Калорифер водяной для приточной вентиляции: выбор и монтаж

Некоторые модели могут быть также встроены в систему приточной вентиляции, что позволяет максимально увеличить эффективность такого способа отопления.

Смесительный узел

Контролировать работу калорифера можно двумя способами:

  • количественным — регулируя объем теплоносителя при постоянной температуре
  • качественным — регулируя температуру теплоносителя, но сохраняя постоянный поток

Качественные способ считается более безопасным с точки зрения риска замораживания калорифера. Готовые смесительные узлы стоят дорого и рассчитаны на большую подачу. Мне интересно было сделать смесительный узел самому. Основным источником информации являлись форумы forum.abok.ru/. Мастера с my.mastergrad.com выступили в качестве серьезных критиков.

Итоговая схема:

drawing

  • трехходовой клапан 1 подключен в качестве смесительного органа, он установлен так, что выход С (на котором всегда есть подача) обращен в сторону калорифера 3. Остальные два входа подключены к внешнему контуру 9 и внутреннему контуру 10 через обратный клапан 11. Вентиль 12 позволяет эксплуатировать клапан в режиме двухходового.
  • циркуляционный насос 2 установлен в малом контуре на обратке. Чтобы минимально влиять на сеть отопления, был выбран самый слабый Grundfos COMFORT 15-14. Были сомнения в производительности, но в итоге, он смог обеспечить необходимые калориферу 0,1 — 0,2 м3/час.
  • для балансировки внутреннего контура добавил байпас 4 с обратным клапаном 5 и вентилем 6
  • чтобы не остановить внешний контур добавил байпас 7 с вентилем 8
  • запорная арматура установлена с обоих концов 13
  • чтобы контролировать поток, через калорифер, поставил обычный водяной счетчик

На фото итоговый результат:

  • на втором фото запечатлен момент работы при наружной температуре -25 °C. При этом этом трехходовой клапан открыт примерно на половину, температура воды на подаче +75 °C, температура обратной воды +50 °C.

drawing drawing

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...