Узел обвязки калорифера — разновидности и схема установки

Автоматизированный подогрев воздуха в приточной вентиляции

Варианты устройства круглых и прямоугольных вентшахт — система автоматизированы

Работа оборудования контролируется с помощью пульта управления (ПУ). Пользователь предварительно задает режим регулирования потока приточного воздуха и температуры.
С помощью таймера система вентиляции с подогревом самостоятельно включается и отключается.
Оборудование, которое обеспечивает подогрев, может быть подключено к вытяжному вентилятору.
Калориферы снабжают термостатом, который предупреждает возникновение пожара.
В системе вентиляции для контроля за перепадами давления устанавливается манометр.
На приточной вентиляционной трубе устанавливается отсечный клапан, он предназначен для блокирования поступления приточных ветровых масс.

(голосов пока нет)

Разновидности узлов обвязки

Обвязка данного прибора состоит из целого ряда элементов, которые ответственны за регулирование температуры носителя тепла, устройства контроля, подводку. При этом крайне необходимо подобрать все элементы обвязки таким образом, дабы те целиком соответствовали всем требованиям носителя тепла. Мы имеет в виду, в первую очередь, затраты этого носителя, а также сечение патрубков. Итак, обвязка калорифера традиционного вида состоит из следующих элементов:

насоса;
клапана, оборудованного электрическим приводом на два или три хода;
приборов измерения температуры и давления;
подводки;
шаровых кранов;
очищающего фильтра;
байпаса.

Существует еще традиционная обвязка, имеющая жесткую подводку. Это используется в тех случаях, когда нет потребности в применении гибкой подводки, поскольку все коммуникационные магистрали состоят исключительно из стальных труб. Более того, в таком случае место, где будет располагаться узел, заведомо определено. Такая разновидность обвязки, особенно в сочетании с водным калорифером, позволяет не только существенно сэкономить время и силы при монтаже, но и меньше тратить на это все денег.

Отличительной чертой любой гибкой подводки можно считать тот факт, что она состоит из гофрированных шлангов вместо традиционных труб из стали. Если сделать узел подобным образом, то его функциональность возрастет. Более того, его можно будет располагаться даже в тех местах, где по той или иной причине нельзя использовать трубы из стали. При этом вы при желании можете усилить контроль над работой системы, увеличив число термоманометров до четырех.

Расчет мощности калорифера

Для правильного расчета калорифера необходимо определиться с исходными данными: производительностью, плотностью воздуха, уличной и желаемой температурой в помещении. Последние показатели чрезвычайно важны, поскольку от них зависит количество тепла, затрачиваемого на нагрев 1 м3 воздуха. Часть данных можно узнать из специальных таблиц.

Водяной прибор

Расчет мощности исходя из уличных температур

Чтобы рассчитать площадь сечения водяного калорифера, применяют формулу Аф= L×ρ_ул/3600 (ϑρ). Используются значения:

L – производительность, которая выражается в м3/ч или кг/ч;
p_ул – плотность воздуха на улице по таблице;
ϑρ – массовая скорость воздуха в сечении.

Получив результат, подбирают для системы вентиляции один калорифер стандартного размера или несколько приборов так, чтобы площадь или сумма площадей были равны или чуть больше расчетного значения.

Массовый расход воздуха в кг/ч вычисляют по формуле G=L×p_ср:

pср– плотность воздуха при средней температуре.

pср рассчитывают по формуле (t_ул+t_кон)/2:

t_ул – уличная температура воздуха в самую холодную пятидневку года;
t_кон – желаемая температура в помещении.

Потом для среднего показателя определяют плотность по таблице.

Вычисляют расход тепла для прогрева воздуха по формуле: Q (Вт) = G×c×(t_кон–t_ул)

Для примера будут рассчитаны данные, если известно:

L – 10000 м3/ч (производительность указывается в документации);
t_кон – 21°C;
t_ул – –25°C.

pср =(–25°C +21°C)/2=–2°C

Плотность воздуха при этой температуре – 1,303.

Массовый расход воздушной массы равен G=10000 м3/ч×1,303 кг/м3=13030кг/ч

Отсюда Q=13030/3600×1011×(21-(-25))=168325 Вт.

К этой величине необходимо добавить 10-15% для запаса мощности.

Паровой калорифер

Мощность парового калорифера определяют тем же способом, только для расчета G используют формулу G=Q/r. r – удельная теплота, образующаяся при конденсации пара в кДж/кг.

Электрический калорифер

Формула расчета мощности калорифера

Для электрических приборов большую часть необходимых данных обычно указывает изготовитель, что значительно упрощает расчет нагрева воздуха и выбор калорифера. Несмотря на относительно низкую тепловую мощность, электрокалориферная система потребляет много электроэнергии, поэтому ее зачастую приходится подключать отдельным кабелем к щитку. Калориферы мощностью более 7 кВт запитывают от сети 380 В.

Потребляемый ток рассчитывают по формуле I=P/U, где P – мощность, а U – напряжение. Значение U зависит от особенностей подключения. Если подключение однофазное, U=220В, если трехфазное, U=660В.

Температуру нагрева рассчитывают по формуле T=2,98×P/L, где L – как и в других расчетах, производительность системы.

Автоматизированный подогрев воздуха в приточной вентиляции

Варианты устройства круглых и прямоугольных вентшахт — система автоматизированы

Работа оборудования контролируется с помощью пульта управления (ПУ). Пользователь предварительно задает режим регулирования потока приточного воздуха и температуры.
С помощью таймера система вентиляции с подогревом самостоятельно включается и отключается.
Оборудование, которое обеспечивает подогрев, может быть подключено к вытяжному вентилятору.
Калориферы снабжают термостатом, который предупреждает возникновение пожара.
В системе вентиляции для контроля за перепадами давления устанавливается манометр.
На приточной вентиляционной трубе устанавливается отсечный клапан, он предназначен для блокирования поступления приточных ветровых масс.

(голосов пока нет)

Что это такое?

Калорифер для приточной вентиляции выполнен в форме теплообменника, в котором происходит нагрев пришедших с улицы воздушных масс до нужной температуры. Прибор представляет собой отдельное устройство, которое либо устанавливается в систему самостоятельно, либо уже вмонтировано в вентиляционный блок. Это зависит от конструктивных особенностей вентиляционной установки, и определяется техническими возможностями монтажа и личными предпочтениями потребителя.

В наборных модульных системах все элементы приобретаются по отдельности, после чего соединяются в единую вентиляционную сеть, в то время как в моноблочных установках элементы уже установлены и отрегулированы. Помимо нагревателей, в вентиляционную установку входит система фильтрации и увлажнения, что позволяет получить на входе в помещение воздух, соответствующий строгим санитарно-гигиеническим нормативам. Некоторые современные системы дополнительно оборудуются приборами для обеззараживания и ионизации воздушных потоков.

Разновидности узлов обвязки

насоса;
клапана, оборудованного электрическим приводом на два или три хода;
приборов измерения температуры и давления;
подводки;
шаровых кранов;
очищающего фильтра;
байпаса.

Схемы и варианты обвязки калориферов

Калорифер представляет собой прибор, который обеспечивает прогрев воздуха, к примеру, при использовании воздушной завесы, либо же охлаждения потока воздуха во время кондиционирования помещения. Он – это автономный модуль, в котором температура воздуха поднимается от соприкосновения с нагревательным элементом. Порой калориферами считают устройства, которые охлаждают воздух посредством холодной жидкости или фреона, расположенных на их поверхности. Зачастую приборы встречаются в вентиляционных конструкциях.

Важно! Чтобы прибор нормально функционировал, ему нужна обвязка – она будет контролировать всю работу, пропускать жидкость и поддерживать нужный температурный режим. По этой причине обвязка калорифера – важнейшая составляющая всей вентиляции, и не только

По этой причине обвязка калорифера – важнейшая составляющая всей вентиляции, и не только.

Схемы обвязки

Система вентиляции

При монтаже вентиляции используется несколько схем устройства узлов управления, но у каждого есть достоинства и недостатки. На выбор схемы оказывают влияние такие факторы, как: требуемая температура и интенсивность обогрева; источник подачи теплового носителя; разница давления на вводе с давлением внутри системы.

Существует несколько принципиальных монтажных схем обвязки:

Используется двухходовой регулировочный клапан. Схема подразумевает его установку на точке ввода без дополнительного теплообменника. Клапан выступает в роли буфера, гася давления потока воды, необходимого для калорифера. Есть один недостаток – вероятность замерзания зимой. Для нивелирования опасности на внутренний контур канального теплообменника устанавливается насос.

Схема обвязки

Используется трехходовой регулировочный клапан. Такая схема позволяет получать две системы обвязки. В первом случае клапан разделяет водные потоки, во втором – смешивает их. Калориферы, работающие с обвязкой по системе разделения, характерны для автономных тепловых сетей. Смешивание потоков осуществляется за счет установки обратного клапана с перемычкой.

Любая схема обвязки предусматривает вытяжку. Только баланс между поступлением и удалением тепла даёт возможность поддерживать расчетную температуру внутри помещения.

Тепловые завесы

Схема работы тепловой завесы Тепловая завеса работает по особому режиму: периодического включения на 5-10 минут. Располагается далеко от источника тепла и монтируется в любом, даже самом неприспособленном для этого, месте.

Главная особенность – интервальность подачи теплового носителя. Клапаны работают в двух режимах: максимальном и минимальном. В максимальном за единицу времени подается большой объем теплоносителя. Калорифер быстро разогревается. В минимальном режиме система «полностью засыпает». Теплоноситель практически не подаётся. От основной магистрали тепловую завесу отделяют шаровые краны. Фильтр очистки воздуха защищает клапаны от загрязнения пылью крупной фракции. Эклектический привод распределительного клапана подключается к сети 220В.

Тепловая завеса работает более эффективно за счёт качественной защиты калорифера от резких изменений температуры и давления внутри сети.

Схемы узлов обвязки

Важный параметр при выборе схемы подключения блоков терморегулирования – источник тепловой энергии.

Схема с двухходовыми клапанами

Схема с двухходовыми смесительными клапанами является универсальной для блоков обвязок калориферного оборудования. Существенный недостаток – высокая стоимость седельных запорно-регулирующих устройств.

Указанная схема оптимальна для зависимого коммутирования с теплосетями, так как мониторинг температурных параметров обратного потока проходит в автоматическом режиме. В этой схеме перепад давления со стороны подачи воды позволяет выбрать запорно-регулирующую трубопроводную арматуру с меньшим показателем КVS.

Гидроблок с регулированием по двум направлениям устанавливают на обратном трубопроводе без вспомогательного теплообменника. По малому контуру движение тепллоресурса обеспечивает насос. По такой схеме происходит регулирование по количественному признаку. Движение теплоносителя через перемычку калорифера, вне зависимости от положения клапана, обеспечивает сохранность системы от промерзания. Данная схема является универсальной. Но высокая стоимость двухходового запорно-регулирующего элемента трубопровода (в разы дороже, чем трёхходовый) делает этот метод обвязки менее популярным

Схема с использованием трёхходового клапана

Схема обвязки с использованием трёхходового клапана для остановки потока теплоносителя подойдёт для теплосетей подключением независимого типа, с использованием теплообменника с пластинами. В сети подачи тепла поддерживается давление, которое соответствует рабочему давлению запорно-регулирующей трубопроводной арматуры.

В этой схеме, для корректировки расхода тепловой энергии, необходимо использовать на циркуляционном насосе малого контура частотный преобразователь. Такая обвязка может применяться при зависимой коммутации, если соблюдается условие частотного регулирования насосных установок вентиляционной системы.

Существует два гидроблока с трёхходовым клапаном:

с приостановкой потока – этот тип гидроблока терморегуляции работает по количественному принципу на перекрытие потока рабочей жидкости со стороны подачи из теплосети, без перемычки в калориферном устройстве. Порт на вводе теплоносителя перекрывает или запускает поток автоматически, по сигналу системы диспетчеризации. Циркуляционный насос, установленный на малом контуре, обеспечивает подмес воды при открытом положении запорно-регулирующей трубопроводной арматуры или при закрытом патрубке, через перемычку в самом клапане. Минус данного гидроблока в увеличенном напоре насоса, который оказывает сопротивление на открытый клапан.
с перенаправлением потока – вторая схема обвязки с трёхходовым запорно-регулировочным элементом работает на перенаправление потока горячей воды из прямого трубопровода в обратный. Когда необходим нагрев воздуха, клапан переходит в открытый режим, теплоноситель движется по калориферу с прямыми значениями. При достижении заданной температуры, порт запорно-регулирующей трубопроводной арматуры автоматически закрывается со стороны теплообменника – поток теплоносителя перенаправляется в обратный трубопровод. Установленное насосное оборудование обеспечивает движение теплоресурса через перемычку во внутреннем контуре.

Основные элементы схемы узла регулирования приточной установки

В схему узла обвязки входит несколько стандартных приборов, которые обеспечивают регулировку температуры теплоносителя. А так как схем обвязки две (количественная и качественная), то соответственно в каждой из них будет присутствовать свой клапан. В первом случае двухходовый, во второй трехходовой. К тому же все приборы подбираются под калорифер и трубную разводку, то есть, все будет зависеть от диаметров труб и патрубков.

В стандартную обвязку приточной установки входят:

насос подачи горячей воды;
термометры и манометры, отслеживающие параметры теплоносителя;
шаровые краны, с помощью которых перекрывается подача и отвод теплоносителя, что дает возможность дополнительно проводить ремонт приборов, если такая необходимость возникла;
байпас – это труба, соединяющая подающий трубный контур с отводящим, на нем монтируется обратный клапан, который не позволяет горячей воде проходить мимо калорифера;
фильтр сетчатый, установленный на подающем контуре сразу после шарового крана;
клапан с электроприводом, соответственно он может быть двух- или трехходовым:
трубная разводка по магистралям.

Схема с таким набором приборов и оборудования достаточно проста. Чаще всего ее сооружают на жесткой разводке, то есть, для соединения всех частей используются трубы (стальные или пластиковые). Но для такой трубной подводки учитывается одно обстоятельство – месторасположение узла регулирования приточной установки известно заранее. Все элементы установки должна располагаться близко друг к другу, чтобы создать компактную систему. Это удобно и в плане обслуживания, и в плане ремонта. Как отмечают специалисты, данный вид обвязки нагревательного узла приточной установки является самым простым и менее затратным.

Можно всю эту систему соединить в единый узел гибкими гофрированными шлангами, соединительный элемент которых – резьбовая гайка. То есть, монтажный процесс такими шлангами сводится лишь к соединению их между собой для наращивания магистрали и подключению к установленным приборам

Единственный момент, на который надо обратить внимание, это диаметр шлангов, соответствующий диаметру патрубков калорифера, электроклапана и циркуляционного насоса. Чаще всего гибкая подводка используется лишь в тех случаях, когда сборку жесткими элементами провести затруднительно. Хотя она считается более функциональной

Хотя она считается более функциональной.

В системах нагрева вентиляционной установки используются насосы с мокрым ротором. То есть, крыльчатка прибора и его подшипники находятся все время в проточной жидкости, которая выполняет две функции: охлаждения и смазки. То есть, резиновые сальники в конструкцию циркуляционного насоса не входят. А это говорит о том, что мест протечек нет, ведь именно сальники при их выходе из строя создают протечки теплоносителя.

Что касается трехходового клапана или двухходового, то это электрозависимый прибор, устанавливаемый перед калорифером. Отличие между ними – возможность первого смешивать горячую подающую и теплую отводящую воду, что и регулирует теплоноситель и подгоняет его температуру под заданные параметры.

Весь узел нагревательной установки, а точнее его обвязочного узла, это не только контроль над температурой в доме, но и защита всех встроенных в него приборов от скачков давления внутри теплосети.

Особенности монтажа и подключения

Работы по сборке и подключению должны проводить профессиональные работники специализированной компании. Перед началом работ по установке оборудования необходимо проконтролировать состояние всех элементов и составляющих смесительного узла, целостность изоляции электропроводов привода и циркуляционного насоса.

Требования к установке электрооборудования

Включение насоса в электросеть должно происходить с применением трёхжильного кабеля.
На кожухе насоса необходимо установить коммутационную коробку, куда завести фазу, ноль и заземление. Доступ к клеммам должен осуществляться путём откручивания винтового элемента в середине защитной крышки коробки.
Вывод электрокабеля из коммутационной коробки необходимо производить через изоляционное кольцо.
Запрещается подавать ток на электрический кабель до окончания монтажных работ.
Работы по обслуживанию должны проводиться только при отключенном смесительном узле.

Регулировка процесса нагрева

Существует 2 вида регулировки нагрева:

количественный – корректировка температуры происходит за счёт изменения потребления теплоресурса;
качественный – в этом варианте используется изменение параметров носителя тепла при неизменном потреблении теплоресурса.

Преимущества пластинчатых теплообменников

Основное назначение таких устройств – это передача тепла между теплоносителями, которые разделены между собой (исключается смешение рабочих сред).

За счет своей конструктивной особенности пластинчатые теплообменники имеют ряд значительно отличающихся технических параметров:

компактность (теплообменник подбирается согласно требуемым показателям теплоотдачи, чем меньше перепады – тем меньше пластин используется);
универсальность (может применяться в тепловых пунктах на различных объектах и использоваться в зависимости от требуемой мощности);
экономичность (стоимость зависит от количества пластин, есть возможность выбора, ремонт обходится заменой изношенного (поврежденного) пакета пластин, а не всей системы);
температурный диапазон составляет от -50 до +200 ˚С;
простота обслуживания (очистка осуществляется путем раскручивания болтов прижимной плиты, далее извлекаются пластины с уплотнительными прокладками и производится промывка).

Таблица подбора смесительных узлов обвязки UTK для водяных нагревателей:

Типоразмер водяного нагревателя	Марка узла обвязки UTK
Двухрядные водяные нагреватели
400х200/2	UTK 40-1.6 HW
500х250/2	UTK 40-2.5 HW
500х300/2	UTK 40-4.0 HW
600х300/2	UTK 40-4.0 HW
600х350/2	UTK 60-4.0 HW
700х400/2	UTK 60-6.3 HW
800х500/2	UTK 80-6.3 HW
900х500/2	UTK 80-6.3 HW
1000х500/2	UTK 80-10.0 HW
Трехрядные водяные нагреватели
400х200/3	UTK 40-2.5 HW
500х250/3	UTK 60-4.0 HW
500х300/3	UTK 60-6.3 HW
600х300/3	UTK 60-6.3 HW
600х350/3	UTK 80-6.3 HW
700х400/3	UTK 80-6.3 HW
800х500/3	UTK 80-10.0 HW
900х500/3	UTK 80-16.0 HW
1000х500/3	UTK 80-16.0 HW

Для изготовления узлов обвязки используется арматура компании Genebre (пр-во Испания), насосы WILO, GRUNDFOS, DANFOSS и UNIPAMP, WESTER, IMP PUMPS, UCP. Приводы с трёхходовыми клапанами фирмы LUFTBERG, DANFOSS и ESBE.

Необходимость установки узлов регулирования

Установки приточной системы вентиляции согласно основным требованиям нормативных документов должны подавать свежий наружный воздух, предварительно нагретый до определенной температуры. Температура приточного воздуха должна соответствовать типу вентилируемого помещения в случае общеобменной вентиляции или технологическому процессу в случае какого-либо производственного цикла.

Принцип работы приточно-вытяжной системы вентиляции.

Кроме того, температура воздуха должна быть постоянной вне зависимости от температуры наружного воздуха и корректировки температурного графика теплоносителя. То есть, при похолодании и снижении температуры на улице тепловые сети, как правило, повышают температуру теплоносителя, а температура воздуха на выходе из приточной установки должна оставаться на заданном уровне.

Следовательно, тепловая нагрузка в течение отопительного периода не является постоянной величиной, а теплоноситель следует регулировать. В противном случае будет перерасход тепловой энергии, повышение температуры и избыточный перегрев помещений, что неблагоприятным образом может сказаться на самочувствии людей или технологическом процессе.

Нагрев воздуха происходит в калориферах приточной установки, количество которых может отличаться в зависимости от принятой схемы теплоснабжения. Наиболее распространен вариант установок с одним калорифером, но их может быть и два и больше.

Калориферы предназначены для нагрева воздуха в приточной и приточно-вытяжной системе вентиляции.

Для некоторых учреждений, где нагрев воздуха необходим и в переходное время года, предусматривают два раздельных контура системы теплоснабжения. Один калорифер работает весной и осенью, второй контур в зимнее время. В случае экстремальных морозов, когда главный калорифер не будет справляться с нагрузкой, второй может догревать воздух до заданно температуры.

Приточная установка системы вентиляции.

Также одним из главных достоинств такой схемы является практически 100% резервирование поверхности теплоотдачи. В случае возникновения аварийных ситуаций, когда один калорифер вышел из строя или разморозился, второй нагреватель будет подключен в работу и справится полностью с основной функцией. Поэтому при расчете установки желательно предусматривать два одинаковых калорифера, с поверхностью соответствующей максимальной мощности из двух режимов работы.

При расчете приточной установки можно столкнуться с ситуацией, когда подобранный калорифер в максимальном режиме выдаст тепловую мощность во много раз превышающую требуемую. Это связано с ограниченным числом типоразмеров калориферов у производителя. Поэтому для того чтобы иметь постоянную температуру приточного воздуха необходима установка регулирующих узлов системы теплоснабжения на каждом контуре теплоснабжения и на каждой установке. Управление этими узлами будет происходить от системы автоматики всех вентиляционных систем комплекса.

Краткий обзор современных моделей

Чтобы составить впечатление о марках и моделях водяных калориферов, рассмотрим несколько устройств разных производителей.

№1 – калориферы КСК

Калориферы КСК-3, выпускаемые на предприятии ЗАО Т.С.Т.

Модельный ряд водяных калориферов КСК отечественного производства включает в себя 2/3/4-рядные устройства, отличающиеся производительностью и размерами

Технические характеристики:

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

Внешние части изготовлены из углеродистой стали, нагревательные элементы – из алюминия.

№2 – тепловентиляторы Volcano

Водяной тепловентилятор Volcano mini – компактный прибор польского бренда Volcano, отличается практичностью и эргономичным дизайном. Регулировка направления воздушного потока производится с помощью управляемых жалюзи.

Один тепловентилятор Volcano mini способен вырабатывать столько тепла, сколько дает десяток обычных биметаллических радиаторов, составленных из десяти секций

Технические характеристики:

мощность в границах – 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.

Водяные тепловентиляторы Volcano предназначены для нагрева воздуха бытовых и производственных помещений при помощи водного теплоносителя.

№3 – калориферы Galletti AREO

Калорифер Galletti AREO итальянского производства.

Водяные калориферы марки Galletti AREO способны работать как на обогрев обрабатываемых помещений, так и на охлаждение пространства в жаркую погоду

Модели оснащены вентилятором, медно-алюминиевым теплообменником и дренажным лотком.

Технические характеристики:

мощность в режиме обогрева – от 8 кВт до 130 кВт;
мощность в режиме охлаждения – от 3 кВт до 40 кВт;
температура воды – + 7°C +95 °C;
температура воздуха – от 10°C до+ 40°C;
рабочее давления – 10 бар;
количество скоростей вентилятора – 2/3;
класс электрической безопасности – IP 55;
защита электродвигателя.

Кроме приборов перечисленных марок на рынке калориферов и водяных воздухонагревателей можно встретить модели следующих брендов: Тепломаш, 2VV, Fraccaro, Yahtec, Tecnoclima, Kroll, Pakole, Инновент, Remko, Zilon.

Узел обвязки калорифера: типы современных калориферов, варианты узлов обвязки и способы регулирования процесса нагрева

Автоматизированный подогрев воздуха в приточной вентиляции

Разновидности узлов обвязки