Что лучше калорифер или радиатор? Как выбрать калорифер
- Устройство и принцип действия
- Сравнение эффективности работы калорифера с обычным радиатором
- Классификация калориферов
- Виды калориферов по способу монтажа
- Разновидности калориферов по форме трубок
- Расчет минимально необходимой мощности калорифера
- Базовые правила монтажа и эксплуатации калориферов
- Популярные модели калориферов
Калорифер — отопительное устройство, предназначенное для быстрого обогрева воздушных масс в общественных и бытовых помещениях. Могут быть отдельным модулем или служить частью моноблочных климатических конструкций. Используются в качестве канальных нагревателей в вентиляционных системах, тепловентиляторов в воздушном отоплении, тепловых завес или оазисов.
Устройство и принцип действия
Большинство видов калориферов представляет собой комплект металлических трубок с элементами, повышающими площадь поверхности, которая участвует в процессе теплоотдачи. В качестве оребрения используются пластины сложной формы или проволока. Внутри труб проходит теплоноситель, а по их поверхности — воздушные потоки, нагреваемые при контакте с горячим металлом. В электрических моделях воздух нагревается при соприкосновении с ТЭНами.
Калорифер передает тепло во внутреннее пространство помещения сразу двумя способами: конвекцией и тепловым излучением. Конвекцией называют циркуляцию воздушных масс, которая возникает благодаря подъему более легкого теплого воздуха и опусканию охлажденных воздушных масс. Помимо этих двух пассивных способов теплопередачи, калорифер принудительно с помощью вентилятора прогоняет воздушные потоки через агрегат и распространяет их в помещении.
Сравнение эффективности работы калорифера с обычным радиатором
Насколько эффективен калорифер, по сравнению с радиатором, используемым в системе водяного отопления? Для примера рассмотрим задачу обогрева торгового зала площадью 1000 м2. Расчеты ведутся упрощенно, поэтому за основу берется стандартный вариант, который подразумевает, что на отопление 10 м2 площади требуется 1 кВт энергии. С учетом запаса в 15% необходимая производительность отопительного оборудования составляет 115 кВт.
Мощность биметаллической радиаторной панели, состоящей из 10 секций, составляет примерно 2 кВт. То есть для обогрева зала требуется 57–58 панелей. Устанавливать на этой площади такое количество радиаторов невозможно и экономически нецелесообразно.
При отоплении калориферами для обогрева зала понадобится 5 водяных агрегатов мощностью по 25 кВт. Затраты на их приобретение примерно в 4 раза ниже расходов на покупку радиаторов. Установка водяных калориферов экономит средства при покупке и обеспечивает хорошее качество воздуха в высоком помещении. При высоте торгового зала, равной 6 м, такие агрегаты могут примерно три раза в час полностью заменить воздух во внутреннем пространстве.
Работа калориферов эффективна и экономически выгодна в крупных помещениях. Это могут быть:
- промышленные цеха, складские крытые площади, ангары;
- спортивные залы, торговые центры;
- выставочные павильоны;
- животноводческие фермы;
- тепличные хозяйства.
Калориферные агрегаты целесообразно встраивать в общие системы управления отоплением при условии, что обеспечивается постоянный и надежный доступ к теплоносителю — электроэнергии, горячей воде, пару.
Классификация калориферов по типу теплоносителя
Основная характеристика калориферов, которая учитывается при выборе подходящего варианта, — тип используемого теплоносителя. Именно теплоноситель определяет эксплуатационные свойства агрегата. Сегодня востребованы электрические, водяные и паровые модели. Ранее применялись калориферы газовые (природный газ), масляные и дизельные. Но сегодня эти типы отопительного оборудования практически забыты.
Электрические
Электрические модели эффективны для эксплуатации в помещениях, площадь которых не превышает 100 м2. Для более крупных объектов экономически выгодны водяные модели. С точки зрения монтажа электрические агрегаты — наиболее простой вариант, поскольку не требует прокладки дополнительных инженерных коммуникаций. Электроприборы подключают в электрическую сеть напряжением 220 В или 380 В.
Принцип работы электрокалориферов заключается в нагреве воздушных потоков при соприкосновении с горячими ТЭНами. Обязательное условие нормальной работы — постоянное движение воздушных масс, поскольку при перегреве нагреватели быстро выходят из строя. В дорогих моделях предусмотрены биметаллические выключатели, которые при перегреве ТЭНов отключают электропитание.
Электрические калориферы могут встраиваться в вентиляционные каналы или представлять собой переносные приборы, называемые тепловентиляторами. Бытовые модели работают от сети 220 В. Для мощных обогревателей, используемых при нагреве воздуха в гаражах, мастерских и складских помещениях, требуется трехфазная сеть напряжением 380 В. Быстрый прогрев воздушных потоков обеспечивает встроенный осевой вентилятор. Электрокалориферы также используются для формирования локальных тепловых завес у ворот или входных дверей.
Преимущества выбора электрических калориферов:
- простота монтажа;
- отсутствие расходов на прокладку дополнительных коммуникаций;
- независимость от теплоносителей, поставляемых централизованными системами;
- возможность эксплуатации при отрицательных температурах.
Минусы решения — большой расход электроэнергии и нецелесообразность установки в мощных вентиляционных системах, предназначенных для обслуживания крупногабаритных площадей.
Водяные
Водяные калориферы могут иметь двух- или трехрядное исполнение. В их конструкцию входят секции, состоящие из медных трубок. Секции расположены в шахматном порядке. Каждая из них оснащается алюминиевой пластиной, которая повышает теплоотдачу медных элементов и улучшает энергоэффективность прибора.
В качестве теплоносителя чаще всего используется вода из централизованной системы, реже — водно-гликолевый раствор или антифриз. Пример эффективного использования водяных агрегатов — установка в вентиляционный модуль в крупногабаритных помещениях площадью более 150 м2.
Принцип работы:
- Воздух с улицы поступает в воздуховод отопительной системы через заборную решетку.
- Воздушные потоки проходят через фильтр, очищаясь от мелкого мусора, насекомых и пыли.
- Очищенный воздух поступает в калорифер. Проходя по теплообменнику, воздушный поток при соприкосновении с горячими трубками и пластинами повышает температуру до +100 ̊C.
В конструкции обычно присутствует вентилятор, забирающий воздух снаружи и продувающий его через теплообменник. Его наличие существенно повышает эффективность водяного калорифера.
Преимущества выбора водяного калорифера:
- высокая рентабельность — низкая стоимость оборудования, эффективная теплоотдача, возможность регулирования теплового потока и его локализации в тепловых завесах и оазисах;
- быстрый нагрев воздуха;
- взрыво- и пожаробезопасность;
- возможность автоматизации процесса;
- сочетание компактных габаритов с высокой производительностью;
- эффективность при использовании на больших площадях.
Основные минусы решения — зависимость от централизованной системы отопления и возможность замерзания труб при резком понижении уличной температуры окружающего пространства. Использование воды с посторонними примесями приводит к выходу прибора из строя.
Для регулирования тепловой мощности используются смесительные узлы на базе трехходового клапана. При необходимости с их помощью можно снизить температуру теплоносителя за счет подмешивания охлажденной жидкости, выходящей из теплообменника. Установка и использование трехходового клапана оптимизируют расходы на отопление объекта.
Наиболее популярна водяная система обогрева на крытых складских площадях, паркингах, тепличных сооружениях, спортивных, торговых и выставочных центрах.
Паровые
По принципу работы паровые калориферы похожи на водяные агрегаты. Разницей является то, что теплоносителем выступает не горячая вода, а пар температурой до +190 ̊C. Выбор паровых калориферных систем экономически оправдан на производственных объектах, на которых в результате технологических процессов выделяется значительное количество пара, например, на ТЭЦ. Обязательное условие безопасной эксплуатации паровых калориферов — высокая герметичность теплообменника и его патрубков.
Виды калориферов по способу монтажа
В зависимости от размещения калориферное оборудование бытового и промышленного классов разделяют на настенное, потолочное и напольное. Эффективный вариант при наличии естественной вентиляции — подключение калориферного агрегата в точке воздухозабора. Если на объекте обустроена система принудительной вентиляции, калорифер можно размещать в любом удобном месте.
Разновидности калориферов по форме трубок
По типу трубок теплообменники разделяют на следующие классы:
- С гладкими трубками. В конструкции такого агрегата присутствует множество тонких трубок с гладкой поверхностью.
- Ребристые. Могут быть пластинчатыми и спирально-навивными. Наличие оребрения многократно повышает площадь, а, следовательно, эффективность теплоотдачи.
- Биметаллические. В конструкции присутствуют медные трубки, отвечающие за передачу тепловой энергии, и алюминиевые трубки, из которых создаются коллекторы.
Расчет минимально необходимой мощности калорифера
Для выбора отопителя по минимально необходимой мощности можно использовать простой расчет, применяемый к радиаторам. Но он будет неточным из-за того, что калорифер не только излучает тепловую энергию, но и прогоняет разогретый воздух по помещению с помощью вентилятора. Поэтому при использовании калориферов требуется меньшая мощность для нагрева помещения, чем при установке обычных радиаторов.
Осуществим уточненный расчет минимально необходимой мощности калорифера для отопления помещения площадью 1000 м2 и высотой 6 м. Исходные данные:
- L — объем воздуха, который необходимо нагреть в течение часа. Он равен — 1000 м2 х 6 м/час = 6000 м3/час.
- Tул, ̊C — уличная температура = +20 ̊C.
- Tком, ̊C — комнатная температура = +20 ̊C.
- ρ, кг/м3 — плотность при средней температуре = 1,293 кг/м3.
- С, Дж/кг*К — удельная теплоемкость воздуха при -20 ̊C = 1009 Дж/кг*К, табличное значение.
Производительность по воздуху вычисляется по формуле:
G = L * ρ = 6000*1,293 = 7758 кг/час.
Мощность Q, кВт, рассчитывается по формуле:
Q = G/3600*c*(Tком – Tул) = 7758/3600*1009*40 = 86,98 кВт.
С учетом повышающего коэффициента 1,15 минимальная требуемая мощность равна 86,98*1,15 = 100 кВт.
При осуществлении крупномасштабного проекта понадобятся точные расчеты, в которых учитываются дополнительные факторы. Для их проведения необходимо обратиться в специализированную организацию.
Базовые правила монтажа и эксплуатации калориферов
Для организации эффективной системы отопления необходимо правильно выбрать тип и мощность агрегата, соблюсти основные правила его монтажа и эксплуатации.
Длительный эксплуатационный период отопительных приборов обеспечивают:
- Монтаж агрегата в месте, удобном для проведения технического обслуживания.
- Использование теплоносителя без химических примесей.
- Очистка воздуха, поступающего в калорифер от посторонних включений.
- Изначальная температура воздуха — выше нулевой отметки. Если водяной калорифер используется при минусовой температуре, его необходимо оборудовать теплоизоляционной защитой.
- Защита теплообменника от механических повреждений.
Популярные модели калориферов
По каталогу интернет-магазина epool.ru также можно выбрать и купить подходящую модель калорифера и воздушной завесы:
- Электрическая тепловая завеса Тепломаш серия 100 (Оптима) КЭВ 1,5-П1122 Е микро. Недорогое, но эффективное решение. Модель отличается простым монтажом, может устанавливаться на стену или потолок над дверным проемом. Создает направленный поток теплого воздуха, который не позволяет воздуху снаружи попасть в помещение.
- Электрическая тепловая завеса без обогрева Тепломаш серия 200 КЭВ П2113 А, в нержавеющем корпусе. Модель выбирают для установки в помещениях с большой проходимостью и частым открыванием/закрыванием дверей — на крытых рынках, в медицинских учреждениях, торгово-развлекательных центрах.
- Калорифер водяной Тепломаш серия KW КЭВ-25Т3 W2. Корпус — из оцинкованной стали с полимерным покрытием. Модель устанавливается в производственных помещениях и административных зданиях.
Сотрудники интернет-магазина epool.ru помогут выбрать прибор, соответствующий запланированной области применения по конструкции, мощности и функциональности.
