Использование вентилятора и водяного калорифера в приточной вентиляции

Система приточной вентиляции решает две задачи. Первая задача — подать свежий воздух в помещение. Вторая — не пустить в помещение холодный воздух с улицы. Для этого применяют вентилятор и водяной калорифер в одном узле.

Водяной калорифер нагревает наружный воздух за счет теплоносителя (как правило, вода или антифриз из системы отопления). Вентилятор создает давление и подает уже подогретый воздух по воздуховодам в рабочую зону. Такой принцип используется на производстве, на складах, в цехах, в технических помещениях, в приточных установках общеобменной вентиляции.

Как работает связка «вентилятор + водяной калорифер»

Связка состоит из двух ключевых узлов. Узел нагрева — это водяной калорифер. Узел подачи — это вентилятор.

Последовательность работы следующая. Сначала наружный воздух проходит через калорифер. В калорифере воздух контактирует с трубным теплообменником, внутри которого циркулирует горячий теплоноситель. Воздух нагревается до заданной температуры притока. После этого вентилятор проталкивает этот воздух в сеть воздуховодов.

Такая схема закрывает сразу вопрос вентиляции и вопрос нагрева приточного воздуха. Это особенно важно зимой. Без подогрева холодный наружный воздух создаёт сквозняк, охлаждает зону с людьми и оборудование.

Эта схема дает стабильный расход воздуха и стабильную температуру приточного воздуха. Для большинства производственных помещений это базовое требование техзадания.

Где применяются вентиляторы с водяными калориферами

Связка вентилятора и водяного калорифера применяется там, где нужен контролируемый приток. И где нет центральной приточной установки в заводском исполнении. Это типично для:

• производственных цехов и линий;
• складов и логистических терминалов;
• мастерских, СТО, теплых ангаров;
• теплотехнических помещений, электрощитовых;
• зон локального подогрева приточного воздуха.

В этих зонах важны два параметра: скорость подачи воздуха и температура воздуха на подаче. Вентилятор отвечает за расход (м³/ч). Калорифер — за температуру притока.

Отдельно стоит задача защиты персонала. Приток должен быть не «сырой» и не «холодный». То есть не только воздух должен зайти, но и зайти в рабочие зоны с нормальной температурой и без переохлаждения людей.

Основные элементы узла приточной вентиляции с подогревом

В типовой приточной схеме присутствуют:

1. Забор наружного воздуха. Через решетку или воздухозаборный клапан.
2. Фильтр. Удаляет пыль и крупный мусор с улицы, защищает калорифер.
3. Водяной калорифер. Нагревает приточный воздух.
4. Вентилятор. Создает давление и подает воздух в помещение.
5. Система автоматики. Управляет температурой притока и защитой от заморозки.

Каждый элемент решает свою узкую задачу. Это важно понимать менеджеру по закупкам: нельзя просто «поставить вентилятор посильнее». Секция нагрева и секция нагнетания должны быть согласованы между собой по расходу, по температуре, по давлению.

Требования к вентилятору в такой системе

Вентилятор в приточной системе с водяным калорифером работает на приток. Он не просто «гонит воздух». Он должен обеспечить расчетный расход воздуха через калорифер.

Если расход будет слишком высокий, воздух не успеет прогреться до нужной температуры. Если расход слишком низкий, воздух перегреется, а калорифер может выйти на ненормальный режим по температуре теплоносителя.

Для выбора вентилятора важны:

• рабочий расход воздуха при расчетной температуре;
• напор (давление), достаточный для сети воздуховодов и решеток;
• устойчивость к непрерывной работе.

На производстве чаще всего применяют канальные или радиальные вентиляторы. Канальные — когда нужна установка в воздуховод. Радиальные — когда требуется больший напор и когда система имеет развитую сеть воздуховодов.

Требования к водяному калориферу

Водяной калорифер подбирается исходя из расхода воздуха, параметров теплоносителя и требуемой температуры приточного воздуха.

Ключевые параметры калорифера:

• габарит сечения (по размеру канала притока);
• рядность (2-рядный, 3-рядный и т.д.);
• тип теплоносителя и его температура на входе и выходе;
• допустимое рабочее давление;
• защита от замерзания.

Чем больше рядность и площадь теплообмена, тем выше мощность нагрева при том же расходе воздуха. При этом растёт гидравлическое сопротивление по воздуху, и это влияет на подбор вентилятора.

Эти два узла — вентилятор и калорифер — всегда нужно считать в паре. Это не два независимых устройства. Это один рабочий контур приточного воздуха.

Управление, автоматика и защита

Система автоматики следит за температурой приточного воздуха и безопасностью калорифера. Основные функции такие:

• регулирование расхода теплоносителя через калорифер по датчику температуры воздуха после калорифера;
• защита от замерзания теплообменника (контроль минимальной температуры на выходе калорифера, аварийная остановка вентилятора и открытие клапана теплоносителя при риске обмерзания);
• управление скоростью вентилятора (если вентилятор с регулировкой).

Это важно не только инженеру-пусконаладчику. Это важно снабжению. Без корректной защиты от заморозки калорифер зимой может лопнуть, и объект сразу встает. Ремонт дорогостоящий, а простой — критичный.

Когда выгодно использовать связку «вентилятор + водяной калорифер»

Есть три типовые ситуации, когда эта схема даёт оптимальный результат:

1. Нужно подать наружный воздух в зону с постоянным присутствием людей (рабочее место, пост оператора).
2. Нужно не только вентилировать, но и компенсировать теплопотери ворот, дверей, инфильтрации.
3. Нужна локальная приточная система без полной приточно-вытяжной установки с рекуперацией.

В этих случаях приточный вентилятор с водяным калорифером даёт управляемую температуру приточного воздуха и стабильный расход воздуха. Это в большинстве случаев проще и дешевле, чем ставить полноценную приточно-вытяжную установку промышленного класса сразу по всему объекту.

После подбора узла важно согласовать диаметр воздуховодов, сечение калорифера и рабочую точку вентилятора. Это позволяет избежать типовой ошибки, когда калорифер подобран «на глаз», а вентилятор потом не вытягивает расчётный расход.

Другие материалы по теме

Приточные установки на базе вентилятора с водяным калорифером

Приточные установки с водяным калорифером подают свежий воздух и нагревают его до нужной температуры. Используются в системах вентиляции для промыш...

Приточные секции с водяным калорифером и вентилятором в одном корпусе

Приточные секции совмещают функции нагрева и подачи воздуха. Водяной калорифер и вентилятор размещены в одном корпусе, что экономит место и упрощае...