Выбираем электрические и водяные калориферы для вентиляционных систем. Калорифер котла

Что выбрать котел или калорифер на отработке? Отличия и преимущества

Зачастую при выборе отопителя для помещения стоит выбор: котел или калорифер?

Принцип действия и отличия

Принцип работы наших котлов и калориферов одинаков, подача масла, наддув, камера сгорания расположение дымохода и автоматика одинаковы.

Структура теплообменника у котла и калорифера практически одинакова. Оба отопителя имеют двух оборотную систему для обеспечения максимального снятия тепла с теплообменника.

Отличия состоят в приниципе снятия тепла с теплообменника. 

В водогрейных котлах, тепло передается теплоносителю (воде или другим жидкостям в системе). Камеру сгорания и трубы теплообменника окружает вода. Благодаря увеличенной поверхности теплообменника, тепло быстро отдается в водяную систему.На задней части котла имеются штуцера для подачи и обратки. В систему рекомендуется ставить циркуляционный насос.

Калорифер не имеет водяной рубашки. Теплообменник обдувается потоком воздуха с помощь осевого или канального вентилятора. Вентилятор устанавливается на задней или боковой стенке калорифера на фланце. На передней части калорифера имеется решетка, через которую выходит в помещение нагретый воздух. В зависимости от настроек режимов в автоматике, температура воздуха на выходе из калорифера может достигать до 70 градусов. Благодаря высокому КПД и производительности, калорифер может быстро нагреть большое помещение.

Автоматика котла и калорифера электронная

Автоматика котлов и калориферов имеет несколько режимов: розжиг, нагрев, поддержание температуры, защита и выключение. Каждый режим имеет свои индивидуальные настройки, благодаря которым можно очень тонко настроить работу отопителя!

Температура контролируется с помощью электронного температурного датчика DS18B20. Автоматика котла контролирует температуру теплоносителя в системе, а автоматика калорифера - температуру в помещении. 

Для каких помещений лучше котел, для каких - калорифер?

Калориферы отлично подходят для просторных помещений, складов, ангаров, цехов, СТО, производственных и других типов помещений.Если ваше большое помещение разделено на несколько частей (боксов), то отопить его калорифером можно путем разведения коробов (рукавов) от калорифера в нужные помещения. При этом калорифер может стоять посередине и от него будут отходить рукава в стороны.

Для отопления домов, коттеджей, помещений, разделенных на комнаты или кабинеты больше подойдут котлы, предназначенный для водяного отопления. калориферы в данном случае будут мало эффективны, т.к. необходимо прогреть разделенные друг от друга помещения.В данном случае провести водяное отопление с батареями и теплыми полами будет наиболее эффективно. Подобрать котел под вашу площадь вы можете здесь.

Котлы и калориферы - это отличное решение для мест, где трудности с газом, а топить углем или дровами накладно!  

Бывает так, что газ провести можно, но это целая история и волокита с проектами и т.п. Отопитель на отработке поставил, подключил и сразу тепло.

Преимущества котлов и калориферов в том, что они:

• Просты в обслуживании
• Долговечны и надежны и полностью укомплектованы
• Котлы устанавливаются также, как и любые другие водогрейные котлы (батареи и теплые полы)
• Работают на отработанных маслах, которые или бесплатны или стоят копейки.
• Калориферы не требуют труб и водяной системы с батареями и устанавливаются буквально за пол часа. Поставил, запустили и сразу тепло!
• Наша продукция сертифицирована!

Наш ассортимент котлов и калориферов на отработке.

У Вас возникли вопросы?

Звоните по телефону: +7 (9624) 482-300, пишите на e-mail: [email protected] или сделайте запрос звонка и мы сами Вам перезвоним

5energy.ru

Чудо печь-калорифер «Диво» - принцип работы и конструктивные особенности печи-калорифера, преимущества калориферной печи Диво, фото и видео.

Печи-калориферы Диво предназначены для обогрева помещений любого назначения. Весь объём комнаты может быть прогрет от холодного состояния примерно за 20 минут.

Для работы установок могут быть использованы дрова, торф, отходы древесины, картон и различный мусор. Эти теплогенераторы относятся к установкам длительного горения – на одной закладке они могут работать до полусуток.

Принцип работы печи-калорифера

Отопительные калориферные чудо-печи марки Диво основаны на принципе сгорания топлива в режиме газогенерации, который иначе называется пиролизом, а если проще – тлением.

Определение! Пиролизом называют процесс термического разложения различных видов твёрдого топлива, который осуществляется в условиях малого поступления кислорода. В результате пиролиза (тления) образуются твёрдый углеродсодержащий остаток и пиролизный газ.

Такой режим обеспечивает максимально экономный расход топлива, хороший КПД и долговечность самих аппаратов.

Внимание! Эксплуатационный период отопительных установок Диво продлевается благодаря невысокой температуре сгорания и топлива и, следовательно, сниженной температуре нагрева внешних стенок печи. Даже в режиме постоянного использования при правильной эксплуатации срок работы теплогенераторов составляет 10 лет.

Особенности конструкции печи-калорифера

Чудо-печь Диво представляет собой цельносварное изделие из листовой стали толщиной 3 мм. Сталь покрывают жаростойкой эмалью, которая способна выдержать температуру до 600°С.

Камера сгорания разделена на две зоны.

• В нижней части топки цилиндрической формы осуществляется процесс пиролиза топлива. Благодаря ограничению доступа воздуха основное топливо сгорает в режиме тления.
• В верхней части топливника располагаются форсунки дожига, с помощью которых осуществляется вторичный дожиг пиролизных газов, выделившихся в нижней части топочного пространства.

Внимание! Благодаря цилиндрической форме металл топки не деформируется под высоким термическим воздействием.

Отопительная калориферная установка оснащена кожухом, выполненным из стального листа толщиной 2 мм. Это кожух выполняет две задачи – снижает температуру нагрева поверхности и обеспечивает равномерное распределение тёплого воздуха по отапливаемому помещению.

Внимание! Рядом с работающим калорифером не образуются скопления тёплого воздуха и конденсата. Помещение прогревается быстро и равномерно.

Конструкция печей-калориферов позволяет готовить на них еду.

Преимущества использования калориферной чудо-печи марки Диво

Плюсы теплогенераторов Диво, по сравнению с другими отопительными установками:

• Есть возможность приготовить еду с такой же скоростью, как и на электроплите.
• Использование дровяных теплогенераторов Диво позволяет отказаться от дорогостоящих энергоносителей.
• Дровяные печи-калориферы  для дома создают возможность поддерживать одинаковую температуру во всём отапливаемом помещении.
• Производство «Зенит», занимающееся изготовлением теплогенераторов Диво выпускает аппараты, адаптированные ко всем климатическим зонам РФ.

Чудо-печи на дровах Диво компактны, экономичны, просты в использовании. Применение в конструкции горизонтального выхода патрубка дымоходной трубы предоставляет ещё ряд плюсов:

• в печь не попадают содержащие смолу вещества, конденсат и сажа;
• из-за коксования смолистых продуктов, конденсата и сажи тяга не ухудшается;
• если есть необходимость чистки печи или её транспортировки, то печь-калорифер можно легко демонтировать из стационарного дымохода.

Печь-калорифер Диво ПК-100

Отопительные установки Диво ПК-100 мощностью 4 кВт служат для обогрева помещений, площадь которых не превышает 40 м2, объём – 100 м3. Это могут быть производственные помещения, дачные домики, гаражи, теплицы. В качестве топлива могут служить дрова и древесные отходы, торф и картон. Эти установки легко демонтируются и перевозятся.

Основные характеристики модели ПК-100:

• КПД – до 85%;
• диаметр дверцы составляет 250 мм;
• объём топливной камеры – 0,06 м3;
• габариты отопительной установки – 0,88х0,44х0,52 м;
• масса – 43 кг.

Металлические калориферные отопительные установки марки Диво оснащены заключением о пожарной безопасности, сертификатами о безопасности для здоровья пользователей.

kotel-otoplenija.ru

Водяные калориферы - конструкция, характеристики и эксплуатация

Калориферы водяные для приточной вентиляции

Водяные калориферы (более современное название — водяные воздухонагреватели) представляют собой агрегат из вентилятора и теплообменника, использующего в качестве теплоносителя горячую (перегретую) воду. Они используются для эффективного и экономичного обогрева помещений в зданиях промышленного, общественного и административного назначения. Эффективность, экономичность и высокая степень безопасности водяных нагревателей сделали их основным способом обогрева в помещениях этих категорий.

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.

Нагреватель

Основной элемент нагревателя — стальная трубка, на внешнюю поверхность которой нанесено алюминиевое оребрение. Эти ребра служат теплоотдающей поверхностью, площадь которой в сумме получается достаточно большой. При этом, полный наружный диаметр трубок (вместе с оребрением) составляет 37 мм, а сама трубка — 16 мм, поэтому глубина ребер относительно невелика и не вызывает опасности заполнения грязью, пылью или иными посторонними материалами, снижающими теплоотдачу. Расстояние между ребрами составляет 2,8 мм, что позволяет сохранять тепло даже при интенсивном обдуве, делая работу устройства высокоэффективной.

Трубки

Трубки установлены в плоскую прямоугольную раму в 2, 3 или 4 ряда. Расстояние между осями трубок способствует максимальной теплоотдаче от их поверхности. Подача воздушного потока производится при помощи осевого или радиального вентилятора, это зависит от места установки прибора и специфики его работы.

Установка

Для установки калорифера корпус (рамка) имеет несколько продолговатых монтажных отверстий на фланцевых креплениях. С их помощью приборы могут устанавливаться в систему воздушных каналов, в проемы или иные опорные конструкции. Иногда применяется отдельная установка, когда прибор обслуживает помещение определенного размера и не встроен в общую систему обогрева или вентиляции.

Достоинства и недостатки

Достоинствами водяных воздухонагревателей являются:

• высокая эффективность работы

• быстрый и качественный обогрев

• безопасность

• экономичность, возможность повторного использования полученной тепловой энергии

• способность обслуживания помещений большой площади или с большим количеством оборудования. Отсутствие зависимости от конфигурации или иных параметров помещения

• возможность плавной регулировки или настройки режимов работы

• способность работы на теплоносителе из сети ЦО, или на местном ресурсе (на воде, нагретой в котлах, имеющихся на предприятии).

• зависимость приборов от наличия теплоносителя

• необходимость подвода носителя к месту установки приборов

• потребность в периодическом обслуживании

• при остановке вентилятора подача тепловой энергии прекращается

Технические характеристики

Технические характеристики водяных воздухонагревателей во многом зависят от конкретной модели или типоразмера, но имеются некоторые общие требования:

• температура теплоносителя (максимум) — 200°С

• давление — 1,2 кПа (максимум)

• рабочая температура теплоносителя на входе — 150°С

• рабочая температура носителя на выходе — 70°С

Можно заметить, что габаритные размеры трех- и четырехрядных приборов различаются только по глубине рамки, необходимой для размещения одного ряда трубок. Все остальные параметры оборудования полностью аналогичны. Такое разнообразие типоразмеров позволяет наиболее эффективным и экономичным образом подбирать нужную модель калорифера для имеющихся конкретных условий помещения.

Таблица замены водяных и паровых калориферов устаревших марок

Устаревшие марки калориферов нуждаются в замене на новые, имеющие те же параметры и присоединительные размеры. В основном, различие имеется лишь в незначительных изменениях конструкции и обозначений. Для того, чтобы было удобно ориентироваться в маркировке современного оборудования, можно использовать следующую таблицу:

Краткий обзор современных моделей водяных воздухонагревателей

Важно! Современные модели, появляющиеся на смену старым, отработавшим свой ресурс приборам, не имеют существенных конструктивных изменений. Это объясняется высокой эффективностью имеющихся устройств, отсутствием конструктивных ошибок или недочетов.

Распространение приборов и постоянство их применения уже давно вызвали необходимость тщательной проработки конструкции и выбора материалов, поэтому все дополнения касаются мелочей. Кроме того, новые приборы приходится устанавливать в имеющиеся системы, что требует полного соответствия габаритно-присоединительных размеров всех моделей.Среди новых моделей можно отметить воздухонагреватель водяной ВНВ-113. Он предназначен для использования в системах вентиляции и отопления зданий и сооружений различного назначения.

Используется в обычных производственных условиях:

• состав воздуха не имеет клейких, волокнистых или агрессивных взвесей или паров

• количество твердых частиц или пыли не более 0,5 г/м3

• климатические условия соответствуют умеренному климату (исполнение «У»)

• калорифер ВНВ является полным аналогом существующим приборам КСК

Для воздуховодов круглого сечения применяются канальные водяные воздухонагреватели РВАНС, которые обладают всеми типичными характеристиками водяных приборов, но присоединительные размеры оптимизированы для установки в каналы круглого сечения.

Видео

Похожие статьи

rsvgroup.ru

Разработка шахтных воздухонагревательных комплексов котельная-калорифер с применением котлов на основе вихревых топок «Торнадо» :: НПО ПроЭнергоМаш

Пузырев Е.М., Афанасьев К.С., Шептун Ю. ПроЭнергоМаш-Проект, г.Барнаул.

Воздухонагревательные комплексы относятся к шахтному оборудованию и предназначены для подогрева потока вентиляционного воздуха на входе в шахту до температуры не ниже +2°С . Работа вентиляции необходима, прежде всего, для вымывания и разбавления метана, проблема метана пока остается неразрешенной. Из последних это взрывы на шахтах: "Ульяновская", 19 марта2007года, погибли 110 человек; «Юбилейная», 24 мая 2007 года, погибли 39 человек; «Комсомольская», 25 июня 2007 года, погибли 8 человек; «Засядько» 18 ноября 2007года, погибли 100 человек; «Киселёвская», пострадали 6 человек; «Распадская», 8 мая 2010 года погибли 73 человека и пропали без вести 18 человек.

Главные вентиляционные установки проветривания шахт требуют больших расходов тепла для подогрева подаваемого воздуха и строительства мощных воздухонагревательных установок (ВНУ), которые являются сложными, дорогостоящими объектами. Наиболее простой в реализации является схема подогрева воздуха паром или водой через калориферную установку от типовой котельной. Причем по условию расположения дымовой трубы не ближе 30м от точки забора воздуха, между котельной и калориферной должна быть установлена теплотрасса. Существенным недостатком этой схемы является возможность размораживания котельной, теплотрассы и калориферной установки вследствие аварии или любых других непредвиденных обстоятельств.

Соответственно рассматривались и другие системы подогрева воздуха. Вторым вариантом рассматривалась ВНУ с использованием высокотемпературного органического теплоносителя (ВОТ). Котельная и контур циркуляции теплоносителя с использованием ВОТ устойчивы к отрицательным температурам, но имеют высокие, жесткие требования по арматуре и пожарной опасности. Стоимость ВНУ и пожарная опасность из-за самовоспламенения утечек масла с использованием ВОТ высокая.

Большое распространение получили ВНУ с подогревом и подмешиванием подогретого до 400-200°С воздуха. Подогрев воздуха осуществляется топочными газами в воздухоподогревателях. Установки производятся КЭЗСБ, Кемеровским экспериментальным заводом средств безопасности.

При рассмотрении схемы КЭЗСБ были выделены недостатки:

1. Типовая колосниковая механическая топка для нормальной надежной работы должна иметь защитный слой угля или золы от 80 до 120 мм. Это определяет пределы регулирования топки от 65 до 100%. Из-за провала и недожога с уносом КПД самой топки порядка 80%, и особенно резко падает, до 75-60% КПД на переизмельченном угле, а такой уголь типично используется.
2. При тонком слое золы и даже в нормальных условиях эксплуатации через 1-2 года необходим дорогостоящий ремонт полотна и топки, с затратами на уровне стоимости собственно механической топки.

Рис.1. Вид топки ВНУ КЭЗСБ. На стенах наплывы шлака, балки покороблены.

1. Камера сгорания – неэкранированная, в тяжелой обмуровке. Остановка и запуск плохо сказывается на обмуровке камеры сгорания, при пусках и остановах она растрескивается, сокращается продолжительность ее работы. Для устранения термоциклических напряжений необходимо держать топку в нагретом состоянии, и соответственно все время сжигать уголь и следить за ее работой. Типично это так и делается.
2. При высокой нагрузке ВНУ обмуровка сильно раскаляется. Кирпичи выгорают и выкрашиваются. Колосники топки перекаливаются. Из-за отсутствия экранов слой топлива и стены сильно шлакуются (рис.1). В таких топках нельзя сжигать коксующийся, Ж и ряд других углей.
3. За топкой по условию работы воздухоподогревателя дымовые газы нужно иметь с температурой до 500 – 530°С, при том, что теоретическая температура горения каменного угля в неохлаждаемой топке составляет 1600- 1800°С . Соответственно для защиты воздухоподогревателя в дымовые газы делается подача (2,5-3,5 кратно) избыточного дутья, под слой или организованный присос холодного воздуха. Подача избыточного дутья снижает КПД установки еще на 20-30%. Таким образом, общий КПД на выходе камеры смешения будет не более 60%.
4. Потери тепла от большого горячего воздуховода так же велики, на уровне 5-10%, а его стоимость велика. Итоговый КПД ВНУ низок – около 50%. Удельный расход условного топлива – 0,2857 кг/Гкал.

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

На основе анализа проблемы и рассмотрения различных вариантов и технологий была разработана и запатентована [1] схема воздухонагревательного комплекса котельная-калорифер с применением котлов на основе вихревых топок «Торнадо» и использованием в качестве теплоносителя антифриза нового поколения «Hot Blood-65М», удовлетворяющего требованиям ГОСТ 28084-89 и требованиям стандарта ASTM D 1384-80 США.

На применение антифризов «Hot Blood-65М» и «Hot Blood-65М ЭКО» в опасном производстве, котлах и шахтах получена лицензия. За счет разбавления исходного продукта водой в различных пропорциях можно получить теплоноситель с любой температурой замерзания в диапазоне от ?10°С до ?65°С. Для разбавления может использоваться обычная (недистиллированная) вода с жесткостью до 7 единиц.

Неразбавленный антифриз «Hot Blood-65М» (температура замерзания -65°С) содержит 65% этиленгликоля, его водный раствор 2:1 (температура замерзания -30°С) содержит 43% этиленгликоля, водный раствор 1:1 (температура замерзания -20°С) содержит 34% этиленгликоля. Главное преимущество использования антифриза «Hot Blood-65М» в закрытых (автономных) системах отопления в том, что система не подвергнется разрушению при размораживании, как это имело бы место с водой. Кроме того, при использовании антифриза «Hot Blood-65М» отдельные элементы системы могут монтироваться снаружи здания, и система может запускаться в любое время при отрицательных температурах, антифриз работоспособен в течение многих лет. Температура термического разложения этиленгликоля равна +170°С и создает некоторое ограничение по его применению.

С этой целью были разработаны специальные котлы с вихревыми топками «Торнадо» и пригодные к повышенным требованиям применения антифриза, котлы марки КВа-ШпВТ. Котлы имеют беспровальную, охлаждаемую водой колосниковую решетку, на которой сжигаются крупные частицы угля и вихревое удержание и дожигание уноса над слоем.

Благодаря устранению провала и снижению недожога КПД котла повышается на 10-20%. Вихревые топки работают с минимальным избытком воздуха, не более 1,3. В котлах стены топки образованы экранами, а колосник охлаждается, не выгорает и не ремонтируется многие годы. Стены холодные слой хорошо охлаждается и не шлакуется. Общий КПД котлов с вихревыми топками «Торнадо» для каменного угля на уровне 87-85%.

Вместо крупногабаритного воздуховода используется теплотрасса. Диаметр труб мал, их легко теплоизолировать. Известно, что успешно применяются теплотрассы длиной в десятки километров. Потери тепла теплотрассы 125м на уровне 0,1-0,2%. Итоговый КПД установки около 85%. Удельный расход условного топлива 0,168 кг/Гкал [2].

Разработка нашла значительное применение при строительстве новых шахт в Кемеровской области. Построены и действуют комплексы на следующих шахтах:

• «Большевик», г.Новокузнецк, 3шт. КВа-5ШпВТ.
• «Южная», 4шт. КВа-7,0-100ШпВТ.
• «Красногорская», 6шт. КВа-7,0-100ШпВТ.
• «Анжерская-Южная», 2шт. КВа-5-100ШпВТ.

Благодаря высокой форсировке топочного процесса «Торнадо» габариты котлов и котельной в целом заметно уменьшаются.

С другой стороны при стандартном подходе к проектированию размеры строительной части котельной и калориферного отделения оказываются значительными, требуют значительных сроков и больших затрат средств на строительство и монтаж комплекса. Для примера на фотографиях (рис.2, и рис.3) показан общий вид зданий калориферного отделения и котельной шахты Южная с установленной мощностью 28МВт. Еще большие габариты имеет комплекс шахты Красногорская с установленной мощностью 42МВт.

Рис.2. Вид калориферного отделения. Шахта Южная, мощность 21 МВт.

Рис.4. Габариты и вид калориферного

отделения, 10МВт. С двумя модулями.

В дальнейшем специалисты «ПроЭнергоМаш» значительное внимание уделили компактности компоновки оборудования и возможности создания модульных элементов с обеспечением сокращения сроков и уменьшением затрат средств на строительство и монтаж комплексов. Вместо строительства огромных зданий калориферного отделения (рис.2) спроектированы компактные модули калориферов мощностью 5МВт (рис.4), установлены в комплексе шахты Анжерская-Южная. Использование модулей существенно снижает габариты и упрощает обслуживание оборудования.

Разработки последнего уровня были реализованы при строительстве комплекса ВНУ шахты Анжерская-Южная. Оборудование комплекса сгруппировано по следующим блокам:

1. Два котлоагрегата с котлами КВа-5,0-100ШпВТ и вспомогательными системами управления, топливоподачи и золоудаления.
2. Калориферное отделение, выполненное в виде двух блоков калориферов, которые располагаются в здании на входе во всасывающий воздуховод вентиляционной установки главного проветриваний шахты.
3. Теплотрасса, насосы и другое оборудование контура циркуляции теплоносителя.

Рис.5. Вид с фронта. Котельные шахт Красногорская и Анжерская-Южная.

Рис.6. Котельные шахт Красногорская и Анжерская-Южная. План.

Рис.7. Котельные шахт Красногорская и Анжерская-Южная. Вид сбоку.

Снижение габаритов строительной части не столь значительно. Однако уменьшение высоты и соответственно котельной на 3,5 метров, около 30% заметно (рис.5, рис.7). Некоторое удлинение котельных ячеек (рис.6) обеспечивает укрытие дымососов, необходимое в суровых зимних сибирских условиях.

Управление котлами и другим оборудованием комплекса в местном и автоматическом режимах осуществляется со щитов управления, расположенных в помещении котельной. Используется автоматика верхнего уровня (рис.8) и управляет:

• поддержанием в автоматическом режиме температуры воздуха, в шахту вентиляторами главного проветривания, не ниже +5°С;
• аварийным и профилактическим сливом теплоносителя в сборный бак;
• циркуляционными насосами;
• подпиточными насосами;

Рис.8 Щит управления комплекса

• поддержанием уровня в расширительном баке;
• вентиляторами котлов, частотное регулирование;
• дымососами котлов, частотное регулирование;
• транспортерами углеподачи склада и котельной;
• транспортером шлакоудаления котельной;
• транспортерами золоудаления циклонов;
• производительностью питателей топлива, частотное регулирование.

Предусмотрены блокировки, система звуковой сигнализации работы агрегатов, звуковая и световая сигнализация о выходе контролируемых параметров за допустимые пределы.

Комплексы после режимно-наладочных испытаний обеспечивают проектные показатели по мощности, экономичности, экологии и надежности. Типично в работе часть котлов, котельные чистые.

Литература

1. Патент РФ, ПМ №86283 Пузырев Е.М., Афанасьев К.С. «Установка воздухонагревательная», от 04 мая 2009г.
2. Ивушкин А.А., Пузырев Е.М. и др. «Воздухонагревательная установка котельная-калорифер ОАО шахты «Большевик», «Уголь», №4, 2007г.

www.pem-energo.ru

Что такое калорифер? Где используется, основные виды

Назад к списку оборудования

Что такое калорифер?

Канальный нагреватель, который также носит название калорифер, представляет собой установку, использующуюся для повышения температуры воздуха в замкнутом пространстве. В основе конструкции этого прибора лежат трубчатые каналы, по которым течет теплая вода, нагретый воздух или парообразные вещества. Калорифер применяется для разогрева воздуха в устройствах кондиционирования, сушильных установках, оборудовании для вентиляции и так далее. Вода в этом приборе нагревается до температуры свыше 170 градуса. По сути, калорифер представляет собой теплообменник. Наибольшее распространение получили приборы канального типа, который является фрагментом воздуховода с установленными в нем тепловыделительными элементами.

Виды калориферов

В зависимости от типа передачи энергии тепла имеются водяные и электрические канальные калориферы. Водяной нагреватель является трубчатым теплообменником, который внешне напоминает авторадиатор. Как правило, он подключается к системе централизованного отопления. Электрический калорифер отличается тем, что здесь в качестве элементов теплового выделения используются ТЭНы. Кроме того, калориферы могут отличаться между собой в зависимости от структуры и формы сечения системы вентиляции. Они могут иметь округлую или прямоугольную форму. В последнее время все большей популярностью пользуются нагревательные блоки, в которых осуществляется утилизация тепла. Особенностью конструкции таких приборов является то, что поступающий в них охлажденный воздух разогревается посредством теплообмена с уходящим горячим воздухом. При этом не происходит смешивания воздушных потоков. Такая система была разработана на основе известной аммосовской печи.

Электрический калорифер

Калорифер с электрической конструкцией имеет в своем составе стальные накаливающиеся нити или спирали из проволоки. Благодаря такой конструкции прибор создает сопротивление тока, благодаря которому электроэнергия переходит в энергию тепла.

Основные положительные качества электрических канальных нагревателей:
• незначительный перепад давления по сравнению с традиционными калориферами;
• для электрических калориферов можно легко произвести расчет мощности;
• доступность и низкая цена установки.

Из недостатков можно отметить то, что в стальных нитях накаливания создается большая инерция. За счет этого электрические калориферы могут быстро перегреваться, что требует установки дополнительной защиты от перегрева. Также важным моментом являются повышенные затраты на эксплуатацию электрических канальных нагревателей. На практике было доказано, что расходы на электроэнергию в данном случае будут превышать расходы на тепло в водяных калориферах. Электрические калориферы преимущественно рекомендуется использовать в приточных системах, в которых расход воздуха не превышает 10 кубометров в час. Их намного проще устанавливать, налаживать и подключать. Однако, в связи с высокими расходами на эксплуатацию в большинстве случаев устанавливают водяные нагреватели. В целом электрические калориферы стоят несколько больше, чем водяные.

Водяной калорифер

Самой распространенной разновидностью воздушных нагревателей является водяной калорифер с течением перпендикулярного направления. Он используется в большинстве вентиляционных устройств. В этих приборах осуществляется движение воды в прямоугольном направлении и в противоположном воздушному току направлении. За счет этого вода поступает снизу вверх по каналам. Благодаря этому воздушные пузырьки находятся вверху конструкции, откуда их без проблем выводят через специальные воздушные краны. Обязательным компонентом любой конструкции водяного нагревателя является узел обвязки. Этот узел представляет собой специальную деталь, при помощи которой осуществляется подвод горячей воды к теплообменнику.

В состав водяного калорифера входят такие детали:
• насос с циркулярной конструкцией;
• клапан с тремя ходами;
• арматура;
• блок для управления устройством;
• обвязочный узел, который необходим для контроля производительности калорифера и торможения его заморозки.

Если предполагается эксплуатация калорифера в климатических условиях, где температура окружающей среды снижается ниже нуля градусов, то его нужно оснастить системой защиты от замерзания. В противном случае вода в каналах может при замерзании разорвать трубы.

Принцип действия калориферов

Основой конструкции любого калорифера являются элементы для передачи тепла, которые имеют вид металлических трубок с особенной внешней поверхностью. Благодаря такой структуре увеличивается площадь прибор и повышается эффективность отдачи тепла. По оребренным трубам происходит циркуляция охлажденного или нагретого теплоносителя. С внешней стороны труб проходит воздушный поток, который соответственно может охлаждаться и нагреваться после контакта с трубами. Принцип действия заключается в том, что теплоноситель имеет повышенный уровень отдачи тепла по сравнению с воздушными потоками. Реберная конструкция калорифера включает насаженные на трубы стальные пластинки или же навитую проволоку.

Выбор канального нагревателя

На энергетическую эффективность калорифера влияет коэффициент его теплоотдачи на фоне определенных энергетических затрат. Соответственно, энергоэффективность калорифера будет тем выше, чем больше тепла он сможет отдать при сопоставимых энергозатратах. При выборе калорифера необходимо учитывать не только его энергетическую эффективность, но и другие показатели. В частности, важную роль при выборе устройства играют его габариты, чтобы он мог нормально функционировать в определенной вентиляционной системе. После монтажа устройства рекомендуется полностью исключить влияние на прибор вредных химически компонентов и слипающихся компонентов из проходящего воздуха. Для этого следует установить дополнительные фильтры.

Установка канального нагревателя

Канальный нагреватель имеет способность существенно нагревать воздух, который проходит через него. Устройство поднимает температуру воздуха до 80 или даже до 120 ºС. Поэтому, прибор может быть использован для разогрева нагнетаемого воздух даже в условиях очень низких температур до -30 ºС. При установке водяных канальных нагревателей нужно помнить о том, что они нуждаются в дополнительном монтаже детали обвязки. Установка оборудования может осуществляться при помощи двух схем воздухообмена – по механизму воздушного притока и рециркуляции, а также по механизму замкнутой воздушной рециркуляции. Эффективнее всего канальный нагреватель работает в системах естественной вентиляции, установленных в подвалах. Это наиболее оптимальный вариант с точки зрения воздушного забора. Однако, при установке канального нагревателя в системы искусственной вентиляции это не важно, поскольку воздух поступает в емкости нагревателя при помощи вентиляторов.

Канальный нагреватель можно подключить к системе вентиляции не только как один модуль, но и в комплексе с моноблочным оборудованием для вентиляции. В данном случае калорифер является устройством, которое выступает в качестве источника тепла. Канальный нагреватель нагревает воздушный поток, проходящий через него при соприкосновении с элементами теплоотдачи. Калорифер может иметь вид воздушного охладителя, который имеет значительно меньшее распространение, чем традиционный нагреватель. Калориферный воздухоохладитель функционирует на основе фреона или охлажденной воды, которые циркулируют в теплообменных элементах прибора.

Потолочные калориферы

За счет максимально плоскому корпусу имеется возможность производить установку калорифера и в очень низких помещениях. Данный калорифер можно устанавливать прямо под потолком. Устройство берет воздух снизу, после чего он проходит через фильтрационную систему, прогревается и поступает через специальные отверстия в разные стороны. Потолочные калориферы данной серии отличаются простотой установки, стильными формами, разнообразием цветовой гаммы и пониженным давлением шума в системе.

Дополнительные материалы

Калориферы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

ts-snab.com

Калориферы для приточной вентиляции: водяные и электрические

Содержание статьи:

Обеспечить доступ свежего воздуха в жилье в наше время достаточно просто. Самый простой способом сделать это – установить проточную вентиляцию с установленным в ней вентилятором. В таком случае в жаркие летние дни в помещении всегда будет чистый прохладный воздух.

Но что же делать в зимнее время, когда подаваемый через вентиляцию воздух будет слишком холодным? Но и для этого случая есть решение – необходимо установить в вентиляционном канале калорифер, который обеспечит нагревание воздуха, что подается из улицы.

Калорифер – это устройство, которое нагревает воздух путем его соприкосновения с поверхностью нагревающих элементов, количество которых может быть разным.

Типы калориферов для вентиляции

Приточная вентиляция с калорифером

Калориферы, которые могут использоваться в системах вентиляции, отличаются между собой мощностью, производительностью, типом теплоносителя и некоторыми другими параметрами. Самое широкое распространение получили два основных типа:

• электрические;
• водяные.

Как понятно из названия, подобные обогревательные устройства отличаются между собой источником тепла для нагрева воздуха.

Электрические приборы

Электрические калориферы для приточной вентиляции являются очень эффективными, но достаточно затратными обогревательными приборами. Повышение температуры в вентиляционном канале осуществляется в результате контакта воздуха с раскаленными спиралями или пластинами, сделанными из тугоплавких типов металлов.

Повышение температуры нагревательных элементов при этом происходит за счет смены электрического сопротивления нагревателей. Для этого требуется достаточно много электрической энергии.

Степень нагрева спирали или пластины является прямо пропорциональным силе тока, который течет через элемент.  Увеличивая напряжение, можно уменьшить силу тока, не изменяя при этом электрическую мощность.

Несмотря на значительные энергозатраты, электрические нагревательные приборы отличаются компактными размерами и простотой в установке.

Преимущества и недостатки электрических калориферов

Среди основных преимуществ, которыми характеризуется электрический калорифер, стоит выделить следующие.

Простой процесс установки. Так, подвести к нагревателю кабель намного проще, чем обеспечивать циркуляцию внутри него воды или другого теплоносителя.

Можно не переживать об обеспечении теплоизоляции проводки. Потери питания в кабеле в результате электрического сопротивления намного ниже потерь тепла в любом трубопроводе с жидким теплоносителем.

Легкая регулировка подходящей температуры воздуха. Чтобы иметь возможность устанавливать температуру подаваемого в помещение воздуха на требуемом уровне, достаточно установить в цепь питания нагревательного прибора простой термодатчик. В случае же с водяным калорифером потребуется согласование мощности котла, температуры теплоносителя и воздуха.

Вместе с тем, электрический тип приборов имеет и свои недостатки. В первую очередь это стоимость прибора, которая является более высокой в сравнении с водяными аналогами. Так, в случае примерно одинакового уровня мощности цена электрического калорифера будет примерно в 2 раза выше устройства с жидким теплоносителем.

Достаточно высокие энергетические затраты. Так, для обеспечения нагрева воздуха в системе вентиляции даже небольшого помещения расходы на электричество будут значительными.

С учетом того, что в зимнее время калориферы работают практически без перерывов, существует высокая вероятность перегрева прибора. В случае с устройствами, которые работают от электрической энергии, это может привести к серьезным последствиям. Поэтому калориферы для вентиляции такого типа должны быть оснащены надежной системой защиты от перегрева.

Водяные устройства

Второй тип вентиляционных калориферов – водяные, обеспечивают повышение температуры воздуха, подаваемого в вентиляционный канал, за счет передачи тепловой энергии от теплоносителя, который циркулирует внутри радиатора прибора.

Жидкость как нагреватель воздуха практически ни в чем не уступает электрическим аналогам, но при этом не требует большого энергопотребления.

Но в отличие от прибора электрического типа, водяные являются достаточно сложными в установке, поэтому провести их монтаж самостоятельно довольно затруднительно.

Плюсы и минусы водяных нагревателей

Среди преимуществ, которые имеют водяные нагреватели воздуха в вентиляционных системах самым важным является высокая эффективность использования даже в помещениях большой площади.

Обеспечивается это особенностями конструкции прибора, поскольку нагрев воздуха в нем происходит в плоскости, перпендикулярной потоку воздуха.

Самым же важным недостатком водяного калорифера является высокая вероятность обмерзания устройства при сильных морозах, поскольку принцип его работы основан на перетоке воды внутри радиатора. Именно поэтому обогреватели такой разновидности должны иметь защиту от возможного обледенения.

Материалы исполнения устройств

В случае с электрокалориферами вариантов использования материалов есть немного. Чаще всего встречается стальное или алюминиевое оребрение ТЭНов. Иногда также используется система обогрева, основным элементом которой является открытая вольфрамовая нить.

В случае с водяными обогревательными приборами используются такие варианты исполнения:

• стальная труба с оребрением из такого же материала. Подобная конструкция является самой дешевой;
• стальные трубы и оребрение из алюминия. Такая конструкция гарантирует более высокую теплоотдачу благодаря прекрасной теплопроводности алюминия в сравнении со сталью;
• биметаллические теплообменники с медной трубой и алюминиевым оребрением. Подобный вариант гарантирует самый высокий уровень теплоотдачи.

Особенности выбора электрических калориферов

В том случае, если в системе вентиляции будет использовать калорифер электрического типа, выбор устройства следует осуществлять по его температуре на выходе и входе, а также по уровню расхода воздуха.

Большинство производителей в документации к своей продукции указывают электрическую мощность и расход потребляемого воздуха. В таком случае выбор прибора не вызывает никаких вопросов. Но при этом также важно обеспечит поддержку минимально допустимого объема потока воздуха. В случае игнорирования подобного требования нагревательный элемент электрического калорифера может быстро выйти из строя.

Таким образом, калорифер в вентиляционной системе обеспечивает помещению приток свежего и, что самое главное, теплого воздуха. При этом нагревательные элементы бывают двух основных типов – водяные и электрические.

В случае помещения небольшой площади более целесообразно устанавливать прибор электрического типа, поскольку они отличаются простой установкой и компактными размерами. Если же помещение большое, оптимальным выбором будет монтаж водяного калорифера, который отличается низкими энергозатратами в сравнении с аналогичными приборами, работающими от электричества.

strojdvor.ru

водяной или электрический, расчет мощности

Глоток свежего воздуха нужен и усердному работнику, и праздному домоседу. Впрочем, в зимнее время приточный воздух может быть чрезмерно свежим. Однако этот недостаток устраняет простейший нагревательный прибор — калорифер для приточной вентиляции, возвращающий комфортную температуру потоку свежего воздуха. 

Приточная вентиляция загородного дома

Разновидности вентиляционных калориферов

В системах воздухообмена используют две разновидности калориферов, а именно:

• Нагревательные приборы на электричестве.
• Нагревательные приборы на жидких теплоносителях.

Электрический калорифер для приточной вентиляции – это очень эффективный, но чрезмерно энергозатратный отопительный прибор. Ведь повышение температуры приточного потока в данном случае происходит за счет контакта воздуха с раскаленными пластинами из тугоплавкого металла. Причем повышение температуры пластины происходит за счет электрического сопротивления нагревательных элементов, поглощающих десятки киловатт энергии. Впрочем, низкая энергоэфективность не умаляет других достоинств электрических калориферов – легкости процесса монтажа и компактности конструкции прибора.

Нагреватели второго типа – водяные или паровые калориферы —  повышают температуру приточного потока за счет передачи энергии теплоносителя, циркулирующего внутри радиатора этого прибора. Любой жидкостный калорифер — водяной для приточной вентиляции или  паровой для системы воздушного отопления – является эталоном  воздухонагревателя. Ведь жидкостный нагреватель воздуха не уступает по эффективность электрическому аналогу, одновременно демонстрируя и минимальное, по сравнению с электрическим калорифером, энергопотребление. Единственным недостатком подобного нагревательного прибора является относительно сложный монтаж.

Впрочем, эффективность любого калорифера зависит не только от технологии разогрева потока, но и от точных расчетов эксплуатационных характеристик нагревателей воздуха. Ведь ошибки в расчетах приведут к вызванному перегревом замыканию в электрическом калорифере или обмерзанию недостаточно теплого радиатора в жидкостном воздухонагревателе.

Расчёт калорифера вентиляции

Типовой расчет калорифера оперирует следующими параметрами:

Движение воздушного потока в калорифере

• Тепловой мощностью нагревательного прибора – чем она больше, тем лучше. Однако с ростом мощности увеличивается и расход энергии, а, следовательно, и цена эксплуатации калорифера. Поэтому мощность не может быть бесконечно большой – для экономии средств владельца вентиляции она должна быть всего лишь достаточной для обогрева нужной порции воздуха.
• Площадью нагревательного элемента – тут повторяется ситуация с мощностью. Вроде бы, чем больше площадь, тем лучше. Однако очень большой нагревательный элемент просто не поместится в воздуховоде и «съест» намного больше энергии, чем требуется. Поэтому площадь нагревателя должна соответствовать решаемой задаче – нагреву порции воздуха конкретного объема.
• Объемным или массовым расходом приточного потока – это та самая порция воздуха, подаваемая на радиатор калорифера в единицу времени. Расход измеряется в кубических метрах или килограммах в час, минуту или секунду. Причем тут все однозначно – чем больше расход, тем дороже эксплуатация калорифера.
• Температурой воздуха на входе и выходе из калорифера. Цена эксплуатации зависит от разницы температур. Ведь значительная разница температур вынуждает потреблять больше энергии, направленной на генерацию тепловой мощности калорифера.

Упомянутые выше параметры увязаны между собой следующим образом:

Расчёт мощности калорифера вентиляции (Q) происходит в процессе перемножения разницы температур (T1-T2) и массового расхода (G). Причем помимо этих множителей на результат произведения влияет целый ряд дополнительных коэффициентов. Поэтому финальная формула выглядит следующим образом

Q=0,278xCxGx(T1-T2),

где с – это теплоемкость атмосферного воздуха (в большинстве случаев она равна 1.005 кДж/кг °С). Причем T1 – это температура воздуха на выходе из калорифера, а T2 – это температура приточного потока на входе в нагревательный прибор.

Массовый расход (G) зависит от производительности приточного вентилятора (L) и плотности воздуха (P). Расчетная формула выглядит следующим образом –

G = LxP

То есть, чем больше кубических метров в час прокачает вентилятор, тем больше будет и массовый расход и тепловая мощность калорифера. Причем производительность вентилятора определяется потребностью насытить каждый квадратный метр площади обслуживаемого помещения 3 кубическими метрами воздуха в час.

Проводим расчеты

Площадь сечения нагревательного элемента (A) определяется как результат деления   производительности вентилятора (L) и плотности воздуха (P) на скорость приточного потока в трубе (V). Расчетная формула выглядит следующим образом

A = LхP/3600хV

В свою очередь скорость зависит от производительности вентилятора и площади сечения воздуховода. Площадь нагревательных пластин в радиаторе или ТЭНе вычисляется по другой формуле

Ap=Qx1,2/Kx(Tt-Tv),

• где К – это КПД калорифера, зависящее от типа нагревательного прибора,
• Tt - это температура теплоносителя или пластины, а
• Tv -это температура воздуха.

Оперируя данными параметрами, мы можем, во-первых, подобрать тип калорифера, во-вторых, оптимизировать тепловую мощность нагревательного прибора, и, в-третьих, уменьшить цену эксплуатации воздухонагревателя. Однако даже самые верные расчеты не помогут добиться оптимизации эксплуатационных характеристик калорифера в том случае, если этот нагревательный прибор будет инсталлирован в систему с грубыми нарушениями технологического процесса.

Монтаж калорифера в вентиляционную систему

Установка калорифера в приточную ветвь вентиляции предполагает подключение нагревательного прибора не только к воздуховоду, но и к источнику энергии – электропроводке или разводке системы отопления.

Причем в первом случае ошибку в монтаже можно допустить лишь намеренно. Ведь калорифер «включается» в сеть точно так же, как и любой другой электроприбор.

Узел обвязки калорифера

Однако  в этом деле есть свои нюансы:

• Во-первых, электрический калорифер необходимо оборудовать автоматом, защищающим сеть от возможного короткого замыкания или «пробоя» на линии подачи энергии к пластинам.
• Во-вторых, калорифер придется защищать от перегрева, используя датчики контроля температуры, отключающие питание при разогреве пластины выше граничной температуры.
• В-третьих, калорифер нуждается в заземлении, нивелирующем угрозу безопасности жильцов или персонала помещения, обслуживаемого приточной вентиляцией с подогревом.

Монтаж нагревательных приборов на жидких теплоносителях – это более сложная операция. Основные затруднения в этом случае вызывает обвязка калорифера для приточной вентиляции. А точнее качество данной операции.

Причем калорифер можно «увязать» с разводкой двумя способами:

• С помощью двухходового вентиля – простого решения, которое не дает возможности контролировать обратный расход теплоносителя.
• С помощью трехходового вентиля – более сложного узла, позволяющего совмещать калорифер, бойлер и котел.

При этом качество проделанной работы зависит не только от сложности узла распределения теплоносителя, но и от навыков специалиста, подключающего калорифер в систему. Ведь даже один негерметичный стык может спровоцировать падение тепловой мощности и дальнейшее обледенение радиатора. Поэтому монтаж водяных калориферов доверяют только опытным профессионалам, причем даже их работу принято контролировать самым тщательным образом.

Также советуем посмотреть:

climanova.ru

Смотрите также

• 
  Крышные котлы
• Сон котел
• 
  Утилизационные котлы
• 
  Котел кэп
• 
  Котел 66
• 
  Наддувный котел
• 
  Блочные котлы
• 
  Минорка котел
• 
  Котел рекс
• 
  Фронт котла
• 
  Котел е96