Узел обвязки приточной установки

Расчет мощности калорифера

При расчете мощности нагревателя для вентиляционной сети учитывают следующие данные:

1. Объемы приточных воздушных потоков, которые подлежат нагреванию.
2. Первоначальная температура подающегося воздуха.
3. Требуемая температура, до которой нужно подогреть воздушные массы перед их подачей в помещение.
4. Температура жидкого теплоносителя в сети теплоснабжения.
5. Обязательно учитывают площадь поверхности теплообменника, метод обвязки и способ подключения к котельной или тепловой сети.

Для вычисления тепловой мощности прибора используют формулу Qт = L х Pв х Cв х (tвн — tнар), в которой:

• Qт – это искомая тепловая мощность вентиляционного калорифера (Вт);
• L – объемы приточных воздушных масс (м³/ч);
• Pв – показатель из СНиП, который обозначает плотность воздуха (1,225 кг/м³);
• Cв – значение удельной теплоемкости находят по таблицам из СНиП (0,24 ккал/кг°С);
• (tвн — tнар) – разница между температурой внутри помещения и за его пределами (температуру внутри принимают по санитарным нормам для помещений определенного назначения, а показатели на улице берут по усредненным данным наиболее холодной пятидневки года для конкретного региона).

Сначала находят тепловую мощность, потом вычисляют габариты фронтального сечения, после подбирают подходящий агрегат. Затем выполняют расчет расхода теплоносителя.

Основные этапы монтажа теплого пола

Все работы, связанные с установкой и вводом в эксплуатацию теплого пола начинаются с коллекторного короба, в котором располагаются, собственно говоря, распределительный коллектор и насосно-смесительный узел, а также дополнительные устройства в случае их наличия.

Далее подготавливают поверхность пола, укладывают специальную ленту, уменьшающую теплопотери, застилают слой пароизоляции, раскладывают пенополистирольные плиты.

Затем приступают к укладке труб отопления, концы которых подключают к коллекторной группе.

Если вы собираетесь для отопления помещения делать теплый пол своими руками, заранее распечатайте фото и схемы подсоединения магистралей к коллектору и смесительному узлу, это значительно облегчит работу и придаст уверенности.

Сферы применения

Узлы обвязки необходимы в инженерных системах кондиционирования, вентиляции и теплового обмена:

• Узел обвязки приточной установки    – промышленные и бытовые системы приточно-вытяжной вентиляции обеспечивают циркуляцию воздуха между внутренними помещениями здания и улицей. Внешняя температура воздуха может колебаться в значительном диапазоне, тогда как внутри помещения сохраняется стабильный температурный режим. С помощью узла обвязки калорифера обеспечивается стабильный подогрев газовой рабочей среды, подача её в охладитель, поддержание установленных температурных значений.
• Узел обвязки фанкойла – создаёт принудительную подачу хладагента или теплоносителя в агрегат, регулирует расход  по каждому отдельному файнколу системы.
• Узел обвязки тепловой завесы – отличается от калориферных регулировочных конструкций. Тепловая завеса большую часть времени находиться в режиме ожидания. Задача обвязки – подавать теплоноситель постоянно, но в минимальных объёмах. При этом при переходе тепловой завесы в рабочий режим, регулирующий клапан должен открываться максимально быстро.

Конструктивное решение узла обвязки для каждой инженерной системы может быть индивидуальным или типовым. Состав элементов  конструкции подбирается в зависимости от задачи и конкретного проектного решения.

В базовую комплектацию регулирующих блоков входят:

• трубы – используются металлические прокатные или гибкие шланговые;
• шаровой кран – нужен для отключения и подключения конструкции к тепловой сети;
• клапаны (двух, трёхходовый) – прямой клапан обеспечивает движение теплоносителя по малому или большому контуру, а обратный – предотвращает ток рабочей среды из подающей линии в обратную;
• насосная установка – необходима для принудительного нагнетания теплоносителя, стабильной циркуляции ;
• фильтры – очищают теплоноситель от сора и загрязнений (необходимо периодически менять фильтры по мере забивания мусором очищающих насадок);
• приборы контроля и учёта – термометр, манометр и т.д.

Нестандартные задачи

Для решения нестандартных задач, при монтаже сложных коммуникаций необходимо в проекте предусматривать дополнительные элементы на случай возникновения нештатных ситуаций:

• резервный насосный агрегат;
• обходной путь, байпас для насоса и регулировочных клапанов;
• фитинги, соединительные и запорные элементы;
• приборы контроля и измерения параметров системы – например, манометры для каждого отрезка трубопровода.

Схемы монтажа узловых блоков могут отличаться в зависимости от типа оборудования, удаленности места подключения к системе отопления, комплектации регулировочной конструкции.

Для нестандартных регулировочных конструкций  специалисты нашей компании разработают проект, рассчитают  и подберут необходимое оборудование, составят монтажную схему.

Общие правила использования единичных расценок при осмечивании

В локальную смету закладываются объемы СМР, которые определены в рабочей документации. Их необходимо скорректировать в ходе работ на основании актов. Каждая смета включает определенные разделы, в которых отражаются:

• Затраты на покупку оборудования (составных частей);
• Оплата труда специалистов;
• Транспортные издержки;
• Амортизация машин и механизмов или затраты на их аренду.

В расценках (ФЭР) указываются прямые затраты, рассчитанные на основании нормативов 2014 года. Затем к этой стоимости применяется индекс перехода в рыночные цены определенного региона (ТЭР) с привязкой к текущему времени, зимнему удорожанию. В некоторых расчетах учитываются издержки на демонтаж выбывшего из строя оборудования, которое заменяется. Затраты на такие работы определяются, исходя из ведомственных (местных) норм.

Оплата услуг организации-субподрядчика обычно в локальную смету не включаются, они оговариваются при заключении договора и вводятся обязательным пунктом.

Какие бывают калориферы

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

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

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

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

На сегодняшний день калориферы делятся на три большие группы.

• Электрические приборы. Они отличаются, в первую очередь, тем, что их монтаж осуществляется достаточно быстро, так как не требуется сложных коммуникационных магистралей. Прибор нужно лишь подключить к электрической сети. Нагревательными элементами, как и в любом другом элекрооборудовании для нагрева, являются ТЭНы. Если посмотреть на применение таких калориферов с точки зрения экономической, то они целесообразны лишь в том случае, если площадь помещение – менее 100 метров квадратных.
• И, наконец, водяные. Они встречаются намного чаще других. Если монтируется обвязка калорифера водного типа, то требуется подвести лишь линию центрального водоснабжения, а для этого особых затрат не нужно, чего нельзя сказать о том же паровом приборе. Но эффективность такой системы будет удовлетворительной, лишь если правильно сделана обвязка. (Подробнее о том как сделать водяное отопление в своем доме читайтет тут)

Качество работы: узел обвязки калорифера приточной установки

Выделяют 2 способа монтажа устройства, определяет которые схема теплообмена. Если говорить о естественной вентиляции, при ней калорифер должен располагаться в подвале возле точки водозабора. При принудительной вентиляционной системе устройство грамотно начнет функционировать только с правильным монтажом узла обвязки калориферного модуля.

Данные приборы позволяют регулировать уровень температуры теплообменника:

• Байпас;
• Подводка;
• Фильтр очистки;
• Насос;
• Шаровые краны;
• Термометры и манометры;
• Клапан с электроприводом.

Если речь идет о монтаже узла обвязки с жесткой подводкой, проведение коммуникаций пройдет с использованием стальных труб. Иногда для установок используется и гибкая подводка с гофрированными шлангами в системе. Место узла определяется заранее. Каких-то серьезных расходов обвязка узла не предполагает.

Схема работы

Регулирование температуры воздуха в канале происходит за счет ограничения подачи горячей, (холодной) воды в водяной теплообменник с помощью трехходового вентиля.

Работа смесительного узла происходит следующим образом. С повышением заданной температуры воздуха в воздушном канале, происходит изменение положения штока в трехходовом вентиле, его закрытие, и теплоноситель (вода) подается в теплообменник в меньшем количестве или перекрывается полностью(в зависимости от применяемого привода), проходя по малому контуру – байпасу. При понижении температуры воздуха – трехходовой вентиль открывается и теплоноситель течет в теплообменник, по “большому кругу”.

Схема смесительного узла для теплообменника

Условия эксплуатации смесительного узла:

1. Максимальная температура теплоносителя – 110oC;
2. Максимальное давление теплоносителя – 1МПа;
3. Теплоноситель(вода) не должен содержать твердых примесей и агрессивных химических веществ, способствующих коррозии и разложению материалов деталей узла;
4. Температура окружающей среды при эксплуатации узла должна быть выше температуры замерзания теплоносителя.

Где применяется?

• Приточные установки с водяным нагревателем;
• Приточно-вытяжные установки с водяным нагревателем;
• Приточные и приточно-вытяжные установки в водяным охладителем воздуха;
• В наборных системах вентиляции;
• Тепловые пушки с водяным нагревом;
• Тепловые завесы с водяным нагревом;
• Фанкойлы;
• Водяные полы и др.

Для надежной работы смесительного узла и предотвращения размораживания теплообменного оборудования в зимний период, а так же в ходе эксплуатации, необходимо:

• Раз в год очищать рабочую поверхность узла;
• Периодически (в зависимости от условий эксплуатации) производить очистку фильтра;
• Для снижения солевых осадков следует использовать специально подготовленную воду из сетей центрального водоснабжения.

Электродвигатель насоса и электропривод трехходового клапана ухода не требуют!

Виды систем потребления тепловой энергии

Таких систем, совместимых с калорифером, может быть несколько. Рассмотрим вкратце каждую.

Вентиляционная система

Она характеризуется тем, что на предельную температуру теплоносителя прямое влияние оказывают технические параметры наличествующего оборудования. Проблема касаемо того, как выбрать правильный узел обвязки, заключается в необходимости защиты калорифера от возможного замерзания. В зимнее время, когда воздух будет подаваться с минусовой температурой, нельзя снижать температуру носителя тепла или расход энергии ниже, чем того требует система.

Радиаторное отопление

В таком случае температура теплоносителя строго ограничивается. Для однотрубных конструкций это 105 градусов, для двухтрубных – 95 градусов. Зато температура носителя может снижаться до бесконечности, вплоть до прекращения работы вовсе, что отличает отопление от вентиляционной системы. Здесь все элементы напрямую контактируют с воздухом в здании, а ввиду того, что он обладают еще и теплоаккумулирующими характеристиками, здание охлаждается достаточно медленно. При этом временной отрезок, в течение которого возможно снижение температуры, устанавливается для каждого отдельного случая.

Напольное отопление

Потребление тепла здесь такое же, как в предыдущем варианте. Отличием можно считать лишь то, что температура носителя тепла (максимальная) ограничивается. В большинстве случаев это не более 50 градусов.

Тепловая завеса

Обвязка калорифера для тепловых завес существенно отличается от всех предыдущих вариантов, поэтому рассмотрим ее более детально. Прежде всего, это относится к особенностям работы самой тепловой завесы: практически все время завеса «отдыхает», ожидает, рабочее же ее время зачастую не превышает двух-трех минут. Более того, место установки всегда расположено далеко от источника обогрева. Это в большинстве случаев место под потолком, а там, соответственно, нередко случается переохлаждение, а также «гуляют» сквозняки. Ниже приведена схема с регулировочными элементами, которые подходят для этого случая.

Система оборудуется специальными шаровыми шарнирами, необходимыми для того, чтобы отключить ее от описываемой завесы или же от тепловой трассы. Имеется и грубо очищаемый фильтр, который защищает устройство; клапан регулировки, предотвращающий попадание твердых частиц, которые, в свою очередь, способны крайне негативно повлиять на работоспособность системы в общем. Есть еще два клапана:

1. Регулирующе-запорный.
2. Регулирующий, оснащенный специальным приводом.

Каждый из них предназначается для того, чтобы обеспечивать максимальный поток жидкости в режиме работы, и минимальный – при «неактивности». Чтобы приводы клапанов такой обвязки, предназначенной под тепловые завесы, обеспечивались должным питанием, следует подключить однофазное напряжение в 220 вольт.

Наконец, все элементы, из коих состоит обвязка калорифера в данном случае, необходимы не только для регулировки температуры в здании, но для того, чтобы защитить сам прибор от температурных перепадов, «прыжков» давления, которые нередко случаются в сети теплоснабжения. Если же устанавливать блоки-смесители, то контур отопление выйдет на тот рабочий режим, который и необходим для контролируемых параметров.

Обратите внимание! Более эффективно в этом плане работает вентиляция, так как энергия потребляется в меньшем количестве

Смесительный узел: инструкция по установке и настройке

Узел монтируется вблизи калорифера: чем ближе – тем лучше. При этом важно предусмотреть доступное место, необходимое для обслуживания и профилактических работ. Также необходимо помнить о недопустимом прямом попадании воды на электрические части узла.
Полимерные коммуникационные трубы должны выдерживать температуру подаваемого теплоносителя. Важно помнить, что не рекомендуется использовать оцинкованные трубы вместе с гликолевым раствором.
После непосредственного монтажа узла, необходимо установить электропривод регулирующего клапана. После этого привод можно подключить к питанию. При установке насоса нужно убедиться в заземлении прибора.
Для настройки необходимо установить потерю давления байпасной линии используя балансировочный вентиль. Клапан для регулирования должен находится в закрытом состоянии.
Если калорифер – является единственным потребителем в контурной системе, то вентиль для балансировки необходимо открыть. При ограничении по температуре – балансировочный клапан следует закрыть.

Основные элементы схемы узла регулирования приточной установки

В схему узла обвязки входит несколько стандартных приборов, которые обеспечивают регулировку температуры теплоносителя. А так как схем обвязки две (количественная и качественная), то соответственно в каждой из них будет присутствовать свой клапан. В первом случае двухходовый, во второй трехходовой. К тому же все приборы подбираются под калорифер и трубную разводку, то есть, все будет зависеть от диаметров труб и патрубков.

В стандартную обвязку приточной установки входят:

• насос подачи горячей воды;
• термометры и манометры, отслеживающие параметры теплоносителя;
• шаровые краны, с помощью которых перекрывается подача и отвод теплоносителя, что дает возможность дополнительно проводить ремонт приборов, если такая необходимость возникла;
• байпас – это труба, соединяющая подающий трубный контур с отводящим, на нем монтируется обратный клапан, который не позволяет горячей воде проходить мимо калорифера;
• фильтр сетчатый, установленный на подающем контуре сразу после шарового крана;
• клапан с электроприводом, соответственно он может быть двух- или трехходовым:
• трубная разводка по магистралям.

Схема с таким набором приборов и оборудования достаточно проста. Чаще всего ее сооружают на жесткой разводке, то есть, для соединения всех частей используются трубы (стальные или пластиковые). Но для такой трубной подводки учитывается одно обстоятельство – месторасположение узла регулирования приточной установки известно заранее. Все элементы установки должна располагаться близко друг к другу, чтобы создать компактную систему. Это удобно и в плане обслуживания, и в плане ремонта. Как отмечают специалисты, данный вид обвязки нагревательного узла приточной установки является самым простым и менее затратным.

Можно всю эту систему соединить в единый узел гибкими гофрированными шлангами, соединительный элемент которых – резьбовая гайка. То есть, монтажный процесс такими шлангами сводится лишь к соединению их между собой для наращивания магистрали и подключению к установленным приборам

Единственный момент, на который надо обратить внимание, это диаметр шлангов, соответствующий диаметру патрубков калорифера, электроклапана и циркуляционного насоса. Чаще всего гибкая подводка используется лишь в тех случаях, когда сборку жесткими элементами провести затруднительно

Хотя она считается более функциональной.

В системах нагрева вентиляционной установки используются насосы с мокрым ротором. То есть, крыльчатка прибора и его подшипники находятся все время в проточной жидкости, которая выполняет две функции: охлаждения и смазки. То есть, резиновые сальники в конструкцию циркуляционного насоса не входят. А это говорит о том, что мест протечек нет, ведь именно сальники при их выходе из строя создают протечки теплоносителя.

Что касается трехходового клапана или двухходового, то это электрозависимый прибор, устанавливаемый перед калорифером. Отличие между ними – возможность первого смешивать горячую подающую и теплую отводящую воду, что и регулирует теплоноситель и подгоняет его температуру под заданные параметры.

Весь узел нагревательной установки, а точнее его обвязочного узла, это не только контроль над температурой в доме, но и защита всех встроенных в него приборов от скачков давления внутри теплосети.

Схема подключения и управление

Подключение электрических калориферов должно производиться с соблюдением всех требований техники безопасности. Схема подключения электрокалорифера выглядит следующим образом: при нажатии кнопки «Пуск» происходит запуск двигателя и включается вентиляция нагревателя. При этом двигатель оснащён тепловым реле, которое при проблемах с вентилятором мгновенно размыкает цепь и отключает электронагреватель. Включить ТЭНы отдельно от вентилятора возможно, замкнув блокировочные контакты. Для обеспечения скорейшего нагрева все ТЭНы включаются одновременно.

Для повышения безопасности электрокалорифера в схему подключения включен аварийный индикатор и устройство, не допускающее включения ТЭНов при выключенном вентиляторе. Кроме того, специалисты рекомендуют включение в схему автоматических предохранителей, которые следует располагать в цепь вместе с ТЭНами. А вот на вентиляторы установка автоматов, напротив, не рекомендуется. Управление калорифером производится из специального шкафа, расположенного недалеко от прибора. Причём чем ближе он расположен, тем меньше может быть сечение соединяющего их провода.

При выборе схемы подключения водяного калорифера необходимо ориентироваться на размещение смесительных узлов и блоков с автоматикой. Так, если эти агрегаты располагаются слева от воздушного клапана, то подразумевается левое исполнение, и наоборот. При каждом исполнении расположение соединительных трубок соответствует стороне воздухозабора с установленным клапаном.

Между левым и правым размещением существует ряд отличий. Так, при правом исполнении подающая воду трубка расположена снизу, а трубка «обратки» – сверху. В левосторонних схемах подающий патрубок заходит сверху, а трубка оттока находится внизу.

При установке нагревателя требуется выполнить обустройство узла обвязки, необходимого для осуществления мониторинга за производительностью прибора и защиты его от перемерзания. Узлами обвязки называют арматурные каркасы, регулирующие поступление горячей воды в теплообменник. Обвязка водяных нагревателей производится с помощью двух- или трехходовых вентилей, выбор которых зависит от типа системы отопления. Так, в контурах, отапливаемых при помощи газового котла, рекомендуется устанавливать трёхходовую модель, тогда как для систем с центральным отоплением достаточно двухходовой.

Управление водяным калорифером заключается в регулировании тепловых мощностей нагревательных устройств. Это становится возможным благодаря процессу смешивания горячей и холодной воды, которое выполняется при помощи трёхходового клапана. При повышении температуры выше заданного значения клапан запускает в теплообменник небольшую порцию охлаждённой жидкости, забираемой на выходе из него.

Кроме того, схема установки водяных калориферов не предусматривает вертикального расположения труб входа и выхода, а также расположения воздухозабора сверху. Такие требования обусловлены риском попадания снега в воздуховод и стекания талых вод в автоматику. Важным элементом схемы подключения является термодатчик. Для получения корректных показаний датчик должен быть помещён внутрь воздуховода на участке выдува, причём длина ровного участка должна составлять не менее 50 см.

Основные схемы узлов управления

Схема №2

Существует как минимум несколько основных схем обвязки калориферов, которые имеют принципиальные отличия с точки зрения выбранной схемы регулирования и источника подачи тепла. Не существует однозначного ответа, какая из ниже описанных схем является правильной, все зависит от большого количества факторов (источник теплоснабжения и его возможности и требования по теплоносителю, уже установленное сетевое оборудование, величина свободного перепада давления на вводе в здание и т.д.).

Если система теплоснабжения приточной вентиляции работает на перепаде тепловой сети и подключена напрямую без промежуточных теплообменников, то в качестве управляющего органа устанавливают двухходовой линейный регулирующий клапан (схема №3), который гасит на себе избыточный перепад в точке подключения и выполняет главную функцию ограничения протока воды через калорифер. Но для того, чтобы защита от замерзания калорифера была обеспечена, на внутреннем контуре воздухонагревателя устанавливается циркуляционный насос, который обеспечивает постоянный расход на установке через дополнительную перемычку. Это классический способ количественного регулирования зонально на каждой приточной установке.

Схема №3

Не менее распространенными являются схемы теплоснабжения калориферов с установленными трехходовыми клапанами. Эти схемы могут работать в различных режимах регулирования в зависимости от положения клапана и места врезки перемычки.

Схема №4

Трехходовые клапана могут работать в режиме разделения потоков воды или в качестве смесительного органа (схема № 4). Если клапан установлен таким образом, что в зависимости от потребности установки в нагреве порт А (со стороны теплосети) открывается или закрывается, а циркуляция теплоносителя происходит через байпас клана (порты В и АВ), то имеет место самая распространенная схема количественного регулирования. Ее применение, как правило, ограничено предельным перепадом давления в центральной системе теплоснабжения, поэтому наиболее часто применяется в автономных системах теплоснабжения. Но при проектировании такой схемы необходимо учесть, что расход в системе теплоснабжения или на источнике тепла является не постоянным, поэтому сетевое насосное оборудование должно быть оснащено частотными преобразователями.

Схема № 5

Если необходимо обеспечить постоянный расход со стороны источника тепла, то в предыдущую схему следует добавить перед клапаном перемычку с установленными обратным клапаном и балансировочным вентилем (схема №5).

Если в схеме поменять перемычку и клапан местами, а циркуляцию воды во внутреннем контуре осуществлять через перемычку, то напор циркуляционного насоса в этом случае будет меньше на величину гидравлического сопротивления клапана. Расход теплоносителя со стороны теплосети останется постоянным, а клапан будет работать на свободном перепаде давления (схема №6).

Схема № 6

Смесительный узел водяного нагревателя

Вентиляционные установки с водяным калорифером комплектуется смесительным узлом, содержащим двух- или трехходовой вентиль.

Схема смесительного узла с двухходовым вентилем

Выбор типа вентиля

Выбор типа вентиля определяется параметрами системы теплоснабжения. В общем случае для вентустановок, подключенных к отдельному контуру автономной системы теплоснабжения (например, к газовому котлу в коттедже), требуется узел с трехходовым вентилем; для приточных установок, подключенных к центральной системе теплоснабжения, требуется узел двухходовым вентилем.

Для определения требуемого типа вентиля и точного расчета смесительного узла необходима информация о параметрах системы теплоснабжения:

Расчет диаметра подводящих труб

Расчет выполнен исходя из максимально допустимой скорости воды в трубе и применим для трасс длиной до 30 м. Для более длинных трасс необходимо выполнять гидравлический расчет для подбора насоса и диаметра труб.

Ду – диаметр условного прохода, мм. G макс, т/час – расход воды (тонны/час) при максимально допустимой скорости Vмакс. V макс, м/с – максимально допустимая скорость воды. ΔР, Па – потери давления воды на одном погонном метре трубы при Vмакс. ΔТ, °C – разность температур прямой и обратной воды. Q, кВт – отбираемая у воды мощность. Мощность, требуемая для нагрева воздуха до заданной температуры: