Установка калориферов по воздуху

Система обогрева приточного воздуха настолько проста, что сам процесс считается очень эффективным. Но главное в этом деле грамотно организовать обвязку приточной установки.

Назначение узла обвязки

Функции нагрева поступающего воздуха осуществляет калорифер, а охлаждения – соответственно, охладитель. Эти устройства могут иметь различную конструкцию и принципы работы, однако наибольшее распространение получили системы, в которых рабочим телом является вода. Для подвода воды к калориферу и охладителю, и для управления всей приточно-вытяжной системой служит узел обвязки, осуществляющий подачу и забор воды к каждому из устройств.

Стоит отметить, что именно узел регулирования подачи и отвода воды играет важнейшую роль в стабильной работе всей системы вентиляции. Узел обвязки устроен таким образом, что он осуществляет регулирование температуры воды в системе и, соответственно, регулирование температуры подаваемого в помещение воздуха.

Какие бывают калориферы

Прибор может устанавливаться одним из двух методов, в данном случае все зависит от особенностей воздухообмена системы.

  • Рециркуляционный воздух может перемешиваться с приточным.
  • Воздух в системе может рециркулировать, будучи полностью изолированным.

Если вентиляция в помещении имеет естественный характер, то калорифер должен размещаться в подвале, в том месте, где происходит забор воздуха. А если схема вентиляции является принудительной, то не имеет значение, в каком месте будет установлен прибор.

схема основных узлов обвязки

Читайте так же о том, как своими руками сделать газовую пушку

На сегодняшний день калориферы делятся на три большие группы.

  • Электрические приборы. Они отличаются, в первую очередь, тем, что их монтаж осуществляется достаточно быстро, так как не требуется сложных коммуникационных магистралей. Прибор нужно лишь подключить к электрической сети. Нагревательными элементами, как и в любом другом элекрооборудовании для нагрева, являются ТЭНы. Если посмотреть на применение таких калориферов с точки зрения экономической, то они целесообразны лишь в том случае, если площадь помещение – менее 100 метров квадратных.
  • Паровые калориферы. Они обогревают здание достаточно быстро посредством вентилирования и кондиционирования воздуха. Нагревательным элементом в таком случае является пар воды. Данные приборы устанавливаются преимущественно на промышленных объектах, где имеется масса магистралей-паропроводов, которые необходимы для транспортировки пара. (О том как самостоятельно сделать парогенератор, читайте тут)
  • И, наконец, водяные. Они встречаются намного чаще других. Если монтируется обвязка калорифера водного типа, то требуется подвести лишь линию центрального водоснабжения, а для этого особых затрат не нужно, чего нельзя сказать о том же паровом приборе. Но эффективность такой системы будет удовлетворительной, лишь если правильно сделана обвязка. (Подробнее о том как сделать водяное отопление в своем доме читайтет тут)

Габаритные размеры и масса смесительных узлов обвязки

Таблица 1 – Габаритные размеры и масса узлов обвязки*

Обозначение

Условный проход

применяемой

арматуры,

DN (Ду)

Размер, мм, не более

Масса, кг,  не более

Длина

Ширина

Высота

  УОИ-15-00

15

560

400

174

5,8

УОИ-15-00-01

1025

570

8,4

УОИ-15-00-02

780

415

150

8,2

УОИ-15-00-03

1210

570

11

УОИ-15-00-04

310

250

145

3,8

УОИ-20-00

20

800

430

158

7,5

УОИ-20-00-01

1250

595

148

13,2

УОИ-20-00-02

800

435

173

11,3

УОИ-20-00-03

1250

595

15

УОИ-20-00-04

320

250

148

4,8

УОИ-25-00

25

910

490

177

16

УОИ-25-00-01

1430

700

22

УОИ-25-00-02

385

250

162

8,2

УОИ-32-00

32

920

515

185

21

УОИ-32-00-01

905

520

336

37

УОИ-32-00-02

УОИ-32-00-03

400

295

170

12

УОИ-40-00

40

1000

570

336

42

УОИ-40-00-01

УОИ-40-00-02

1035

580

325

46

УОИ-40-00-03

350

49,5

УОИ-40-00-04

465

410

170

16

УОИ-50-00

50

1070

600

330

70

УОИ-50-00-01

488

440

245

40

Таблица 2 – Габаритные размеры и масса узлов обвязки МИНИ*

Обозначение

Условный проход применяемой арматуры, DN (Ду)

Размер, мм, не более

Масса, кг, не более

Длина

Ширина

Высота

УОИ-15-00-05

15

737

415

152

3,8

УОИ-15-00-06

450

324

166

3,5

УОИ-20-00-05

20

748

455

145

5,6

УОИ-20-00-06

5,4

УОИ-25-00-03

25

673

387

142

10,3

УОИ-32-00-04

32

847

510

185

14

УОИ-32-00-05

830

513

335

24,6

УОИ-32-00-06

УОИ-40-00-05

40

908

565

335

28

УОИ-40-00-06

УОИ-40-00-07

29

УОИ-40-00-08

32

УОИ-50-00-02

50

975

678

327

46

*Примечания к таблицам 1, 2:

  1. Габаритные размеры и масса даны для узлов обвязки одним циркуляционным насосом производства GRUNDFOS и двухходовым клапаном  с электроприводом производства GRUNER.
  2. Габаритные размеры и масса узлов обвязки могут отличаться от приведенных в таблицах в зависимости от размеров комплектующей трубопроводной арматуры, насосов и клапанов.

Монтаж системы

Со стороны балкона схема поменялась, удалил входной глушитель, вместо него перед вентилятором поставил еще один фильтр G5. На основном канале вентиляции, в обход калориферов стоит клапан, в зимнем режиме он закрыт — воздух пойдет через калориферы.

С помощью дворника была проделана дыра в стене на балкон. Хорошо, что стены легко ломать легко. Изнутри пенобетон, потом 15 см пенопласта и облицовка в пол кирпича. Планировка квартиры позволила сделать в углу около балкона маленькую кладовку размером 50х50 см.

Задача усложнялась тем, что нужно было разместить глушитель (длина 110 см, диаметр 30 см) после калорифер. Из-за этого монтаж получился очень плотным.

С помощью сверла, какой-то матери и круглого отвода, врезался в основной канал вентиляции, который у меня проходит под потолком. Слева от новой врезки видно забор воздуха кондиционером для рециркуляции.Установил шумоглушитель. Весит о порядка 5 кг, поэтому опирается на подпорки.

Примерил калориферы. Встало все в притирку, запас всего пару сантиметров. Расстояние между электрическим и водяным получилось маловато — нужно не менее двух диаметров. Это была одна из моих серьезных ошибок.

2

Принцип работы прибора

Как подключить калориферВоздух поступает в агрегат через решетки, которые защищают вентустановку от попадания насекомых, птиц и мелких предметов. За счет теплообмена от труб калорифер нагревается и в рекуператоре смешивается с новым поступающим потоком.

Вентилятор, обдувая прибор, подает нагретый воздух через диффузор в помещение. Звукопоглощающие элементы снижают шум от работающего агрегата.

После отключения установки клапаны перекрывают доступ холодного воздуха в систему вентиляции. Схема обвязки калорифера приточной установки выполняет следующие функции:

  1. 1. Обеспечивает бесперебойную работу теплообменника и сигнализирует об аварийных ситуациях.
  2. 2. Следит за показаниями температуры теплоносителя и выполняет его регулировку.
  3. 3. Предотвращает обледенение калорифера и вентиляционных каналов.

Кроме того, основной задачей обвязки считается своевременное изменение температуры канального нагревателя. Существует два способа проведения этой процедуры: количественный и качественный.

Схема и устройство обвязки котла в частном доме

Схема и устройство обвязки котла в частном доме

Особенности монтажа и подключения

Монтажные работы, подключение, запуск системы, настройка работы — все это должно выполняться бригадой специалистов. Установка калорифера своими руками возможна лишь в частных домах, где нет такой высокой ответственности, как в производственных помещениях. Основные операции включают в себя установку прибора и элементов управления, соединения их в необходимом порядке, подключении к системе подачи и отвода теплоносителя, опрессовке, пробном запуске. Если все узлы комплекса продемонстрируют качественную работу, то система сдается в постоянную эксплуатацию.

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:

  1. насоса;
  2. клапана, оборудованного электрическим приводом на два или три хода;
  3. приборов измерения температуры и давления;
  4. подводки;
  5. шаровых кранов;
  6. очищающего фильтра;
  7. 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.

схема обвязки с трехходовым клапаном

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.

Контроллер

  • датчики температуры:
    • температура воздуха в канале
    • температура обратной воды на выходе из калорифера
  • управление EC вентилятором сигналом 1-10 В
  • управление трехходовым краном смесительного узла сигналом 1-10 В
  • управление приводом воздушной заслонки
  • управление электрокалорифером плавно по сигналу ШИМ, через твердотельные реле
  • задействовал программируемые входы аварий:
    • авария по внутреннему датчику перегрева в калорифере
    • авария по датчику пожарной сигнализации в калорифере
    • авария размораживания калорифера по капиллярному термостату
    • авария протечки воды
  • управление комбинированным нагревом: вода + электричество с приоритетом на воду
  • программируемый режим день / ночь

Типовые сценарии:

  • В режиме работы «электрокалорифер»:
    • плавное регулирование по сигналу ШИМ с периодом 4 сек.
    • плавный старт с прогревом
    • плавное выключение с продувкой электрокалорифера на низкой скорости вентилятора
  • В режиме работы «вода»:
    • настраиваются уставки для температуры обратной воды: «темп. рабочая» (+30 °С), «темп. дежурная» (+20 °С), «темп. угроза замораживания» (+10 °С), «темп. прогрева» (+45 °С)
    • если температура обратной воды падает ниже «темп. рабочая», то Контроллер переходит в режим работы по приоритету воды вместо температуры в канале
    • если температура обратной воды падает ниже «темп. угроза замораживания», то Контроллер переходит в режим аварии, выключает вентилятор, закрывает воздушную заслонку
    • при старте системы, сначала прогревается калорифер до «темп. прогрева», после этого открывается заслонка и включается вентилятор
    • при остановке, система переходит в дежурный режим, температура обратной воды поддерживается на уровне «темп. дежурная»
  • В режиме работы «вода + электро» с приоритетом на воду:
    • при старте системы, если температура обратной воды не достигает «темп. прогрева», то подключается электрокалорифер
    • в ходе работа, если теплопроизводительность водяного калорифера недостаточна, то включается в работу электрический калорифер
  • Переключение режима день / ночь:

Интересные возможности Контроллера, которые планировал использовать:

  • возможность регулировки температуры по внешнему датчику температуры в помещении с каскадным коэффициентом, который показывает на сколько градусов надо изменить температуру воздуха в канале при изменении температуры в помещении на 1 °С
  • для калориферов из нескольких секций (у меня три секции по 1 кВт) предусмотрена ступенчатая коммутация: одна ступень плавно плюс три ступени дискретно

Правила эксплуатации калорифера

Для правильной и бесперебойной работы нагревателей для систем приточной вентиляции важно соблюдать следующие правила эксплуатации:

  1. Нужно поддерживать определенный состав воздуха в здании. Требования к воздушным массам в помещениях разного назначения перечислены в ГОСТ № 2.1.005-88.
  2. При монтаже надо соблюдать рекомендации производителя, придерживаться технологии установки.
  3. Нельзя подавать в прибор теплоноситель с температурой выше 190 градусов. У некоторых моделей этот порог меньше, о чем сказано в технической документации.
  4. Давление жидкой среды в теплообменнике должно быть в пределах 1,2 МПа.
  5. Если нужно нагреть воздух в холодном помещении, то его подогревают плавно. Повышение температуры в течение часа должно составить 30 градусов.
  6. Чтобы жидкость не замерзла в теплообменнике и не разорвала трубки, нельзя допускать охлаждения окружающих воздушных масс вокруг прибора ниже нуля градусов.
  7. В помещении с высоким уровнем влажности устанавливают агрегаты со степенью защиты от IP66 и выше.

Производители водяных нагревателей не рекомендуют выполнять их ремонт самостоятельно. Лучше доверить эту работу сотрудникам сервисного центра

Не менее важно перед покупкой правильно рассчитать мощность прибора, чтобы он обеспечивал должную производительность и не работал вхолостую

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.

Чтобы предотвратить нештатные ситуации в ходе эксплуатации смесительных гидроблоков вентиляционных систем, необходимо точно рассчитать и подобрать соответствующие требованиям типоразмеры клапанов, дополнительных элементов, мощности насоса и т.п.

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.

Видео по составу и принципу работы смесительного узла

Расход теплоносителя

Обвязка калорифера устройство и принцип работы теплообменника схемы нагрева водяной приточной вентиляции

Для расчета расхода теплового носителя сначала нужно найти фронтальное сечение прибора.

Его определяют по формуле F = (L х P)/ V, в которой:

  • F – фронтальное сечение теплообменника калорифера;
  • L – расход воздушных масс;
  • P – табличное значение плотности воздуха;
  • V – скорость воздушного потока (3-5 кг/м²с).

После этого можно вычислять расход теплоносителя по формуле G = (3,6 х Qт)/(Cв х (tвх — tвых)), в которой:

  • G – потребность в воде для калорифера (кг/ч);
  • 3,6 – поправочный коэффициент для перевода единицы измерения из Ватт в кДж/ч, чтобы расход получился в кг/ч;
  • Qт – мощность нагревателя в Вт, которую нашли ранее;
  • Cв – показатель удельной тепловой емкости воды;
  • (tвх — tвых) – разница температур теплового носителя в обратной и прямой линии.

Достоинства и недостатки водяных калориферов

Калорифер водяной для приточной вентиляции имеет существенные минусы, ограничивающие его применение в жилых помещениях:

  • большие габариты;
  • сложность подключения к общей системе горячего водоснабжения;
  • необходимость жёсткого контроля температуры теплоносителя в системе водоснабжения.

Однако, для создания комфортной температуры в больших помещениях (производственных цехах, теплицах, торговых центрах), применение таких нагревательных установок является наиболее удобным, эффективным, экономичным.

Водяной калорифер не нагружает электросеть, его поломка не спровоцирует возгорание – эти факторы делают использование оборудование безопасным.

Автоматика управления

Электрическую схему проектировал с использованием SPlan7.0. Схема в


.

Для защиты от протечек дополнительно поставил NEPTUN BUGATTI BASE 1/2 ДЮЙМА. Контакты аварии вывел на Контроллер, дополнительно выключаю циркуляционный насос.

Монтаж щитка выполнил преимущественно на компонента ABB, единственно взял у Legrand силовые реле. Силовая часть собрана в нижней части щитка, низковольтная и сигнальная в верхней.

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