Узлы теплоснабжения вентиляционных агрегатов

Защита от шума и вибрации.

Для снижения передачи вибраций от оборудования ИТП на несущие конструкции здания:

–  насосы устанавливаются на виброизолирующих опорах;

– для соединения трубопроводов с патрубками насосов применяются виброизолирующие вставки;

–  жесткая заделка трубопроводов в стены здания не допускается. Размеры отверстий для пропуска труб через стены должны обеспечивать зазор между поверхностями теплоизоляционной конструкции трубы и строительной конструкции здания. Для заделки зазора следует применять эластичные водогазонепроницаемые материалы.

  При необходимости для обеспечения выполнения требований СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» в помещении ИТП следует выполнить:

а) дополнительную обшивку стен с заполнением промежутка между стеной и обшивкой мягким звукопоглощающим материалом (п.9.17 СНиП 23-03-2003);

б) акустический шов по периметру помещений до грунта, заполненный нетвердеющей латексной мастикой РСП-239-72 или пол на упругом основании (п.11.7 СНиП 23-03-2003);

в) дверь с повышенной звукоизоляцией со сплошным заполнением, с порогом и плотным притвором по периметру.

13. Теплоснабжение калориферов приточных установок и воздушно-тепловых завес.

Трубопроводы для системы теплоснабжения Ду40 и менее предусмотрены стальные электросварные ГОСТ 10704-91 из стали В20 ГОСТ 10705-80, категория труб IV. Трубопроводы с Ду менее 40 мм предусмотрены стальные водогазопроводные по ГОСТ 3262-75*.

В качестве теплоизоляции принята гибкая теплоизоляция из синтетического вспененного каучука Armaflex AC фирмы Armacell (Тмакс = 105С).  Толщина теплоизоляции для труб менее Ду100 мм – 25 мм, для трубопроводов Ду100 и выше – 32 мм.

В узел управления калорифером в приточной установке входят:

— трехходовой регулирующий клапан с электроприводом

— запорная, спускная и балансировочная арматура

— циркуляционный насос

— датчик температуры теплоносителя

— контрольно-измерительные приборы

Регулирующий клапан приводится в действие электрическим приводом по сигналу электронного регулятора температуры. Контроллер выполняет функции регулирования температуры приточного воздуха, защиты калорифера от замерзания, осуществляет блокировку установки в случае пожара.

Водяной калорифер: принцип действия и предназначение

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

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

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

Воздухонагреватель водяной: особенности конструкции и функционирования устройства

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

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

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

Конструкция водяного калорифера включает такие обязательные детали:

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

Схема строения электрического калорифера

Калорифер водяной для приточной вентиляции: принцип работы и сфера использования

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

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

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

Схема установки калориферов в приточную вентиляцию

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

Схемы подключения

Схема с двумя вентиляционными контурами

Для эффективного обогрева поступающего воздуха с помощью калорифера необходимо выполнить правильное подключение. Есть несколько схем установки, к которым относятся:

• Один вентиляционный контур и один калорифер. Это простейшая схема, в которой на входе или любом другом участке канала располагается одно нагревающее устройство. Подобное подключение используется для сезонного обогрева и не имеет резервного источника тепла.
• Два вентиляционных контура и несколько нагревателей. Это более сложная схема, подходящая для установки в сложных по форме помещениях. Подходит для круглогодичного использования. Есть несколько узлов обвязки. Первый контур используется для обогрева в осенне-зимнее время, а второй для лета. За счет большого количества устройств система может работать беспрерывно даже в случае аварии на одном из узлов обвязки.

Схема вентиляции с нагревателем

В состав классического узла обвязки входят следующие элементы:

• Циркуляционный насос. Применяется в водяных системах и разгоняет жидкость по трубам.
• Компрессорно-конденсаторный блок. Он используется в качестве внешнего блока в обвязке охладительной системы.
• Устройства контроля температуры и давления.
• Запорные механизмы.
• Байпас.
• Фильтр.
• Двухходовой или трехходовой автоматический клапан.
• Трубки, соединители и другие детали, чтобы подключить смесительный узел для вентиляции.

Регулирование температуры

Контроль температурного режима является важнейшей задачей системы. Есть два способа регулировки:

• Количественный. Это устаревший способ, при котором температура напрямую зависит от объема теплоносителя.
• Качественный. Более эффективный метод, при котором теплоноситель расходуется линейно. Это осуществляется при помощи трехходового клапана и насоса. Вероятность протечки исключена.

Специалисты используют второй метод. Он совместим с любой схемой подключения калорифера.

Система вентиляции

Обвязка с двухходовым клапаном

На выбор оптимальной схемы вентиляции оказывают влияние требуемая температура, интенсивность нагрева, источник теплоносителя, разница давлений. Существует несколько систем:

• Обвязка вентиляционной установки с использованием двухходового клапана. Его ставят на точку ввода без дополнительного теплообменника. В результате клапан выполняет функции промежуточного буфера и гасит давление потока воды. К недостаткам схемы можно отнести риск замерзания при отрицательных температурах. Требуется установка насоса.
• С использованием трехходового клапана. В результате получают две системы обвязки. В первом случае осуществляется разделение водных потоков, а во втором их смешивание. Схема используется в автономных тепловых сетях.

Схемы и типы исполнений смесительных узлов UTK

Смесительный узел построен по трехходовой схеме регулирования

Шаровые краны 1 служат для отключения узла от тепловой сети.

На подающей линии узла имеется фильтр 2 для горячей воды. По мере загрязнения необходимо очищать фильтрующий элемент фильтра.

На подающей линии узла установлен трехходовой регулирующий клапан с сервоприводом 3 пропорционального регулирования. Вход В клапана соединен байпасом с обратной линией узла. На байпасе установлен обратный клапан 5 для предотвращения перетекания теплоносителя из подающей линии в обратную минуя воздухонагреватель. На подающей линии узла установлен циркуляционный насос 4 для обеспечения циркуляции теплоносителя по «малому» контуру.

Подключение

Поступление воздушных масс может осуществляться в одном из двух вариантов:

• Левое выполнение: смесительный узел и автоматическое управление устанавливаются с левой стороны, подача воды производится сверху, отток — в нижней части.
• Правое выполнение: указанные механизмы находятся справа, трубка для подачи воды — внизу, «обратка» – в верхней части.

Трубки размещают на той стороне, где установлен воздушный клапан.

Водяные калориферы разделяются на 2 вида по типу вентиля:

• двухходовой – при подключении к общему теплоснабжению;
• трехходовой – при замкнутом способе снабжения теплом (к примеру, при подключении к котлу).

Вид вентиля определяется характеристиками системы, снабжающей теплом. К ним относятся:

• Вид системы.
• Температура воды в начале процесса и при оттоке.
• При центральном водоснабжении – разница между давлением в трубах подачи воды и её оттока.
• При автономном – наличие или отсутствие насоса, установленного на контуре притока.

Схема установки должна предусматривать недопустимость монтажа в следующих случаях:

• с вертикальным вводом и выводом трубы;
• с верхним забором воздуха.

Такие ограничения обусловлены возможностью попадания снежных масс в приток оборудования и дальнейшей протечки талой воды в электронный блок.

Место монтажа канального калорифера для приточной вентиляции в системе воздухообмена (если существует возможность понижения температуры ниже нормы, обязательна установка термостата защиты от замерзания)

Чтобы избежать сбоев работы блока автоматики, датчик температуры должен находиться во внутренней части элемента выдува воздуха на расстоянии не менее 0,5 м от механизма притока.

Причины поломки паровоздушных калориферов

Эрозия внутренних поверхностей коллекторов и трубок.

Причиной эрозии может быть как плохое качество пара, так и недопустимые скорости движения пара внутри калорифера. Под качеством пара понимается степень его сухости, то есть количество капельной влаги, находящейся в потоке пара и двигающейся с высокой скоростью. Влажный пар является весьма абразивной средой, которая провоцировать эрозию металла.

Некоторые производители котлов гарантируют сухость пара на выходе котла на уровне 99,5%. Это означает что 99,5% является паром и 0,5% в паре содержится капельной влаги. Это вполне достаточные требования для выхода котла, а также для транспортировки пара. Но когда пар приходит к потребителю, его фактическая сухость может быть значительно ниже. Порой она может опускаться до 95…80%. Неудовлетворительные условия транспортировки пара, являются весомыми причинами для ухудшения его качества.

Как только мельчайшие капли воды попадают в калорифер, они начинают буквально изнашивать его изнутри, наподобие, как это происходит в пескоструйных машинах. Износу подвергается не только калорифер, но и весь узел обвязки калорифера, включая трубопроводы, запорная и регулирующая ариматура. В зависимости от дизайна коллекторов и трубок, внутренние скорости могут быть слишком высокие, что только усугубляет ситуацию.

Коррозия

Когда воздух и неконденсируемые газы остаются в пространстве калорифера, появляются возможность для образования угольной кислоты, которая провоцирует интенсивную коррозию. Угольная кислота образуется, когда углекислый газ растворяется в конденсате. Чем ниже температура конденсата или чем выше давление, тем условия для образования угольной кислоты, более благоприятные. Локализованный уровень pH 3 уверенно разъедает сталь, из которой выполнен калорифер. Точечные поражения поверхности теплообмена со временем разрастаются и приводят к утечкам. Важным требованием, является установка термостатических воздухоотводчиков на входе и выходе калориферов. Узел обвязки калорифера в обязательном порядке должен иметь в составе средства для автоматического отвода воздуха из парового пространства. Чаще всего коррозионные процессы наблюдаются в нижних частях калориферов из-за подтопления конденсатом. Таким образом, ни в коем случае нельзя допускать подтопление.

Размораживание

Прежде всего, поймем причины размораживания. Пар, конденсируясь, выделяет тепловую энергию, которая передается воздуху через стенки и оребрение калорифера.. Температура внутри калорифера при этом не изменяется, изменяется лишь фазовое состояние. Если в калорифере остался конденсат и он не был выведен конденсатоотводчиком, то его температура непременно начнет снижаться за счет продолжающегося теплообмена. Как только в калорифере образовался конденсат, он должен быть немедленно выведен из пространства теплообмена, прежде чем он охладится до тех пор, когда может замерзнуть. К большому сожалению, многие монтажники и проектировщики не придают значения факторам, которые способствуют конденсату оставаться в калорифере.

Размораживание происходит когда калорифер не успевает освобождаться от конденсата и набегающий поток воздуха быстро захолаживает конденсат вплоть до его превращения в лёд. Надлежащий расчет калорифера, его монтаж и присутствующие средства его обвязки и узел обвязки калорифера, являются критичными для предотвращения размораживания.

Неверный подбор калорифера. Не каждый калорифер хорошо подходит к каждой системе. Иногда калорифер не подходит для рабочих параметров, иногда не походит для условий применения. Например, медные калориферы обычно применяются для низких давлений пара и для применения приточных системах коммерческих зданий. Промышленный же нагрев воздуха требует использования более прочных материалов.

Предназначение систем обвязки паровоздушных калориферов

Обвязка калорифера предназначена для работы в автоматическом режиме с управлением по температуре нагреваемого воздуха, со средствами и системами отвода и перекачивания конденсата, защитой от размораживания и другими средствами для эффективной и безопасной работы. Паровые калориферы имеют ряд особенностей обустройства паровой и конденсатных сторон, принципиально отличающихся от обвязки прочих паровых нагревательных устройств и для правильного подбора необходимы технические условия, перечень которых приведен в соответствующем опросном листе.

Накопленный за несколько лет работы опыт включает поставку более 300 подобных систем для предприятий, расположенных по всей территории РФ. Мы стараемся не терять контакт с предприятиями, на которых установлены наши системы. База внедренных технических решений насчитывает несколько десятков.

При поставке комплектной системы мы предоставляем принципиальную и рекомендуемую компоновочную (чертеж 3D) схемы обвязки паровоздушных калориферов, а также оказываем консультации по монтажу и эксплуатации  вплоть до ее ввода в промышленную эксплуатацию. Предлагаемые нашей компанией системы обвязки применяются как в новых объектах, так и в реконструируемых. Мы работаем как с конечными заказчиками, так и со специализированными инженерными и проектными организациями.

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.

Теплоснабжение приточных установок

Системы теплоснабжения обслуживает калориферы центральных кондиционеров и приточных установок с температурным графиком 95°С-70°С. Каждая приточная установка подключается к системе теплоснабжения с использованием двухходового клапана с электроприводом. Первые ступени подогрева центральных кондиционеров и приточных установок подключаются с использованием локальных циркуляционных насосов для предотвращения обмерзания калориферов. Калориферы второго подогрева в установках с увлажнением воздуха также подключаются с использованием двухходовых клапанов для контроля температуры подающего воздуха.

Над центральными входами проектируются электрические воздушно-тепловые завесы. Над въездами в гараж проектируются водяные воздушно-тепловые завесы. Водяные воздушно-тепловые завесы должны быть подключены к системе теплоснабжения приточных установок и оборудованы двух-ходовыми клапанами с электроприводами и циркуляционными насосами для каждой группы установок. Работа двух-ходовых клапанов должна управляться датчиками температуры воздуха, температуры обратного теплоносителя и должна быть сблокирована с воротами. Датчики температуры воздушно-тепловых завес должны быть установлены на температуру в помещении въездов в гараж на +10 % в холлах на +16°С. На всех стояках и протяженных ответвлениях должны быть установлены балансировочные клапаны. Во всех высших тючках должны быть установлены воздухоотводчики, а в низших точках спускные клапаны. Запорная арматура устанавливается на всех стояках и протяжённых ответвлениях для проведения регламентных работ.

Противодымная вентиляция здания

Противодымная вентиляция здания состоит из систем дымоудаления и систем подпора воздуха при пожаре.

Системы дымоудаления предусмотрены:

-из предполагаемых зон коридоров офисной части здания

-из коридоров подземной части здания

-из торговых залов

-из атриумного пространства

-из автостоянок и рампы.

Подпер воздуха при пожаре, системами приточной противодымной вентиляции, предусмотрены: -в тамбур-шлюзы 1 типа;

-в незадымляемые лестничные клети mm Н2;

-в лифтовые шахты.

через сопловые отверстия обеспечены воздушные завесы со стороны автостоянки. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха проектируются с учетом требований 2.04-97. На вентиляционных установках устанавливаются шумоглушители. До и после вентиляционного и насосного оборудования устанавливаются мягкие вставки и виброизоляторы.

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.

Принцип работы смесительного узла (узла терморегулирования) UTK

В полностью открытом состоянии клапан обеспечивает циркуляцию теплоносителя по «большому» контуру (направление потока А-АВ), чем достигается максимальная тепловая мощность узла. В полностью закрытом состоянии клапан обеспечивает циркуляцию по «малому» контуру (направление потока В-АВ), чем достигается минимальная тепловая мощность узла. В промежуточных положениях клапан обеспечивает циркуляцию по «малому» контуру с подмесом теплоносителя из сети.

Гарантийный срок на узлы терморегулирования составляет 3 года.

Возможно изготовление любых нестандартных узлов терморегулирования по схемам заказчика.

ВНИМАНИЕ!

К установке и монтажу смесительных узлов допускается квалифицированный, специально подготовленный персонал. При запуске в эксплуатацию и дальнейшей эксплуатации смесительного узла необходимо убедиться в наличии теплоносителя в тепловой сети.

Требования к подключению и установке смесительного узла

• При установке, монтаже и запуске в эксплуатацию необходимо соблюдать правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) и межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТ РМ-016-2001), «Правила техники безопасности при эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей» и СНиП 41-01-2003.
• Установку и ввод в эксплуатацию смесительного узла может осуществлять только специализированная монтажная организация.
• Перед монтажом необходимо проверить состояние компонентов смесительного узла, изоляцию проводов привода и насоса.
• В случае, если теплоносителем является вода, смесительный узел разрешается устанавливать только внутри отапливаемых помещений, в которых температура не понижается ниже +5 град. С.
• Если теплоносителем являются незамерзающие жидкости, смесительный узел разрешается устанавливать внутри неотапливаемых помещений.
• Смесительный узел следует устанавливать таким образом, чтобы ось циркуляционного насоса располагалась горизонтально, а расположение клемной коробки насоса и привода клапана должно исключать попадание на них влаги в случае протечки.
• Электроподключение насоса должно осуществляться с помощью трехжильного кабеля к сети с переменным током 230 В, 50 Гц. Клеммы L (фаза), N (ноль) и PE (заземление) находятся в коммутационной коробке, расположенной на корпусе насоса. Доступ к ним можно получить, открутив винт в середине коробки.
• Подсоединенный электрокабель выводится через герметизирующее кольцо в боковой части коробки.
• До окончания электроподключения электрокабель должен быть отключен от электросети.
• Запрещается проводить работы по обслуживанию на работающем смесительном узле, в том числе с трактом теплоносителя под давлением.

Телефон многоканальный

Выводы и полезное видео по теме

Какую плотность воздуха брать при расчете, рассказано в этом видео:

Видео о том, как работает калорифер в системе отопления:

Выбирая определенный вид калорифера, следует исходить из соображений целесообразности и эксплуатационных характеристик дома.

Для небольших площадей удачным приобретением будет электрический калорифер, а для отопления большого дома лучше подобрать другой вариант. В любом случая не обойтись без предварительного расчета.

Хорошо ориентируетесь в вопросе выбора и расчета калорифера? Возможно хотите поделиться полезными рекомендациями по выбору воздухонагревателя или указать на ошибку или неточность в расчетах в рассмотренном выше материале? Оставляйте свой комментарий под этой статьей – ваше мнение может быть полезным людям, которые выбирают подходящий калорифер для своего дома.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.