Caratteristiche dei riscaldatori per la ventilazione

I riscaldatori sono una parte importante dei sistemi di alimentazione e ventilazione e sono ampiamente utilizzati nella loro installazione. I dispositivi riscaldano le correnti d'aria in entrata e assicurano la creazione di un microclima favorevole.

Cos'è?

Il riscaldatore per la ventilazione di ingresso è realizzato sotto forma di uno scambiatore di calore in cui le masse d'aria provenienti dalla strada vengono riscaldate alla temperatura desiderata. Il dispositivo è un dispositivo separato installato nel sistema in modo indipendente o già installato nell'unità di ventilazione. Dipende dalle caratteristiche del progetto dell'unità di ventilazione ed è determinata dalle possibilità tecniche di installazione e dalle preferenze personali del consumatore.

Nei sistemi modulari componibili, tutti gli articoli sono acquistati separatamente., dopo di che sono collegati a una singola rete di ventilazione, mentre nelle installazioni monoblocco gli elementi sono già installati e regolati. Oltre ai riscaldatori, il sistema di ventilazione comprende un sistema di filtrazione e umidificazione, che consente di ottenere aria all'ingresso della stanza che soddisfa severi standard sanitari e igienici. Alcuni sistemi moderni sono inoltre dotati di dispositivi per la disinfezione e la ionizzazione del flusso d'aria.

Dispositivo e principio di funzionamento

Strutturalmente, il riscaldatore è un riscaldatore, in cui gli elementi di riscaldamento possono essere utilizzati come fonte di calore o un sistema di tubi con un fluido termovettore. Gli elementi riscaldanti sono collocati in una custodia metallica e possono essere attivati ​​sia in modo forzato che automatico.

L'avvio automatico del riscaldatore è possibile in costose installazioni moderne dotate di sistema di climatizzazione, che attiva l'elemento riscaldante quando la temperatura esterna scende al di sotto del set point.

Dopo aver acceso il riscaldatore, il flusso d'aria attraverso il dispositivo si riscaldae la ventola incorporata inizia a distribuire l'aria calda attraverso la stanza. I riscaldatori elettrici sono considerati i più efficaci, tuttavia, a causa della grande quantità di elettricità consumata, non vengono utilizzati per la manutenzione di locali di grandi dimensioni. In questi casi, ricorrere a un metodo più economico per riscaldare i flussi in entrata - l'acqua.

tipi

I generatori di aria calda sono classificati per tipo di fonte di calore e sono acqua, vapore ed elettrico.

Modelli d'acqua

Sono utilizzati in tutti i tipi di sistemi di ventilazione e possono avere un'esecuzione a due e tre file. I dispositivi sono installati nel sistema di ventilazione dei locali, la cui superficie supera i 150 metri quadrati. Questo tipo di riscaldatori è assolutamente a prova di fuoco e richiede meno energia, grazie alla possibilità di utilizzare l'acqua del sistema di riscaldamento come refrigerante.

I modelli sono dotati di un sistema di controllo e monitoraggio automatico. Ciò consente di impostare la temperatura desiderata dell'aria di scarico e, a causa della presenza di un termostato, regolarla secondo necessità.

Il principio di funzionamento degli scaldacqua è il seguente: l'aria esterna viene aspirata attraverso le griglie di aspirazione dell'aria e viene convogliata attraverso il condotto verso i filtri grossolani. Lì, le masse d'aria vengono ripulite da polvere, insetti e piccoli detriti meccanici, ed entrano nel riscaldatore. Nel corpo del riscaldatore è installato uno scambiatore di calore in rame costituito da unità situate in una configurazione a scacchiera e dotate di piastre di alluminio. Le piastre aumentano significativamente il trasferimento di calore della bobina di rame, il che aumenta significativamente l'efficienza del dispositivo. L'acqua, l'antigelo o la soluzione acqua-glicole possono fungere da trasportatori di calore che attraversano una serpentina.

Flussi di aria fredda che attraversano lo scambiatore di calore, assorbono calore dalle superfici metalliche e lo trasferiscono nella stanza. L'uso di scaldabagni consente di riscaldare il flusso d'aria fino a 100 gradi, che offre ampie opportunità per il loro utilizzo in impianti sportivi, centri commerciali, parcheggi sotterranei, magazzini e serre.

Insieme agli ovvi vantaggi, i modelli di acqua presentano diversi svantaggi. Gli svantaggi dei dispositivi includono il rischio di congelamento dell'acqua in tubi con una forte diminuzione della temperatura e l'impossibilità di utilizzare il riscaldamento in estate, quando l'impianto di riscaldamento non funziona.

Modelli a vapore

Installato presso le imprese del settore industriale, dove esiste la possibilità di produrre grandi quantità di vapore per esigenze tecniche. Nei sistemi di ventilazione con aria interna non vengono utilizzati tali riscaldatori. Il ruolo del vettore termico di questi impianti è il vapore, che spiega il riscaldamento istantaneo dei flussi in transito e l'elevata efficienza dei riscaldatori a vapore.

Un prerequisito per il funzionamento di tali modelli è quello di garantire la completa tenuta dei tubi dello scambiatore di calore. Altrimenti, il vapore inizierà a sanguinare, uscire nella stanza con l'aria e infine rompere lo scambiatore di calore.

Per evitare ciò, tutti gli scambiatori di calore nel processo di produzione sono sottoposti a un test di tenuta. I test vengono eseguiti con l'aiuto di getti d'aria fredda forniti sotto una pressione di 30 bar. In questo caso, lo scambiatore di calore viene posizionato in un serbatoio con acqua calda.

Modelli elettrici

Sono la variante più semplice dei riscaldatori e sono installati in sistemi di ventilazione che servono piccoli spazi. A differenza dei riscaldatori di acqua e vapore, l'aerotermo elettrico non implica la fornitura di ulteriori comunicazioni.Per collegarli è sufficiente avere una presa da 220 V. Il principio di funzionamento dei riscaldatori ad aria elettrici non differisce dal principio di funzionamento di altri riscaldatori e consiste nel riscaldare le masse d'aria che passano attraverso gli elementi riscaldanti.

Una delle condizioni operative obbligatorie per i riscaldatori elettrici è quella di rispettare il flusso d'aria minimo attraverso il dispositivo.

Anche con una leggera diminuzione di questo indicatore, la resistenza elettrica si surriscalda e si rompe. I modelli più costosi sono dotati di interruttori termici bimetallici, che disattivano l'elemento in caso di surriscaldamento apparente.

I vantaggi dei riscaldatori elettrici sono l'installazione semplice, senza necessità di condurre la condotta e l'indipendenza dalla stagione di riscaldamento. Gli svantaggi includono un elevato consumo energetico e un'installazione inappropriata in potenti sistemi di ventilazione che servono grandi spazi.

Calcolo della potenza

Prima di procedere alla scelta del riscaldatore, è necessario eseguire i calcoli degli indicatori principali, come la potenza e la temperatura del flusso d'aria all'uscita dell'installazione.Inoltre, è necessario prendere in considerazione una serie di caratteristiche che dipendono dall'uso di diversi tipi di energia e dal numero di fasi. Pertanto, quando si collega un riscaldatore elettrico da 5 kW, è necessario predisporre una connessione trifase.

Il consumo di corrente massimo consentito è calcolato secondo la formula I = P / U, dove P indica potenza e U è la tensione nella rete di alimentazione. Con connessioni monofase, U equivale a 220 e con connessioni trifase - a 660 V.

Oltre ai calcoli elettrici, è necessario scoprire la temperatura dei flussi di ingresso quando si utilizza un riscaldatore di una certa potenza. Per il calcolo, viene utilizzata la formula T = 2.98xP / L, dove L è la capacità del sistema e P è la potenza dell'elemento elettrico. Gli indicatori standard per la potenza dei riscaldatori per appartamenti e case private sono valori da 1 a 5 kW, mentre la potenza dei dispositivi installati nei sistemi di ventilazione delle grandi imprese industriali è di 5-50 kW.

Schema di collegamento e controllo

Il collegamento dei riscaldatori elettrici deve essere effettuato in conformità con tutti i requisiti di sicurezza. Lo schema elettrico per la resistenza elettrica è il seguente: quando si preme il pulsante "Start", il motore si avvia e il riscaldatore si accende.In questo caso, il motore è dotato di un relè termico, che in caso di problemi con la ventola apre istantaneamente il circuito e spegne la resistenza elettrica. È possibile accendere gli elementi riscaldanti separatamente dalla ventola chiudendo i contatti di blocco. Per garantire il riscaldamento più veloce possibile, tutti gli elementi riscaldanti vengono accesi contemporaneamente.

Per migliorare la sicurezza della resistenza elettrica, nello schema elettrico sono inclusi un indicatore di emergenza e un dispositivo che impedisce la commutazione di elementi riscaldanti quando la ventola è spenta. Inoltre, gli esperti raccomandano l'inclusione di fusibili automatici nel circuito, che dovrebbero essere collocati nel circuito insieme agli elementi di riscaldamento. Ma sull'installazione delle ventole delle macchine, al contrario, non è raccomandato. Il riscaldatore è controllato da un apposito armadio situato vicino all'apparecchio. Inoltre, più si trova vicino, più piccola può essere la sezione trasversale del filo che le connette.

Quando si sceglie uno schema di collegamento per il riscaldamento dell'acqua, è necessario concentrarsi sul posizionamento di unità di miscelazione e unità con automazione. Quindi, se queste unità si trovano a sinistra della valvola dell'aria, la designazione della mano sinistra è implicita e viceversa.Per ogni versione, la posizione dei tubi di collegamento corrisponde al lato della presa d'aria con la valvola installata.

Esistono numerose differenze tra posizionamento sinistro e destro. Quindi, con le giuste prestazioni, il tubo di erogazione dell'acqua si trova nella parte inferiore e il "tubo di ritorno" è in alto. Nei diagrammi a sinistra, l'ugello di alimentazione entra nella parte superiore e il tubo di scarico è nella parte inferiore.

Quando si installa un riscaldatore, è necessario dotare l'unità di tubazione necessaria per monitorare le prestazioni del dispositivo e proteggerlo dal congelamento. Tubazioni annodate chiamate gabbie di rinforzo, che regolano il flusso di acqua calda nello scambiatore di calore. Gli scaldacqua sono collegati con valvole a due o tre vie, la cui scelta dipende dal tipo di impianto di riscaldamento. Pertanto, nei circuiti riscaldati da una caldaia a gas, si consiglia di installare un modello a tre vie, mentre per i sistemi con riscaldamento centrale è sufficiente una versione a due vie.

Il controllo dello scaldacqua consiste nel regolare la potenza termica dei dispositivi di riscaldamento. Ciò è reso possibile dal processo di miscelazione dell'acqua calda e fredda, che viene eseguita utilizzando una valvola a tre vie.Quando la temperatura sale sopra un valore predeterminato, la valvola lancia una piccola parte del liquido raffreddato nello scambiatore di calore, che viene prelevato all'uscita.

Per migliorare l'efficienza del sistema, si raccomanda l'inclusione di una pompa di circolazione nello schema elettrico. Il dispositivo è installato all'uscita dello scambiatore di calore, che consente di lavorare con la soluzione di glicole già raffreddata o con acqua.

Inoltre, l'installazione di scaldacqua non prevede una disposizione verticale dell'ingresso e dell'uscita dei tubi, nonché la posizione della presa d'aria sulla parte superiore. Tali requisiti sono dovuti al rischio di caduta di neve nel condotto dell'aria e all'acqua di fusione che scorre negli automatici. Un elemento importante dello schema elettrico è un sensore termico. Per ottenere letture corrette, il sensore deve essere posizionato all'interno del condotto sulla sezione di soffiaggio e la lunghezza della sezione piatta deve essere di almeno 50 cm.

Installazione e funzionamento

L'installazione di riscaldatori nella rete domestica e nei sistemi di ventilazione può essere eseguita in modo indipendente. I riscaldatori domestici hanno dimensioni ridotte e sono piuttosto leggeri. Tuttavia, prima di eseguire il lavoro, dovresti comunque controllare la parete o il soffitto per forza.Le superfici in calcestruzzo e mattoni sono le basi più forti, quelle centrali in legno e le partizioni in cartongesso sono supporti assolutamente inadatti per appendere i dispositivi.

L'installazione del riscaldatore inizia con l'installazione della staffa o del telaio, che ha un numero di fori compatibili per il fissaggio del dispositivo. Quindi il dispositivo stesso viene installato su di essi e i tubi, dotati di un set di valvole o un'unità di miscelazione, sono collegati.

Se le capacità tecniche lo consentono, è consigliabile collegare una parte del gruppo prima di posizionare il riscaldatore sulla parete.

Lo scambiatore di calore è collegato al circuito dell'impianto di riscaldamento mediante raccordi o saldatura. Il metodo saldato è più preferibile, tuttavia, in presenza di una connessione flessibile, la sua applicazione è impossibile. Dopo il collegamento, si raccomanda di trattare tutte le connessioni con un sigillante resistente al calore e, prima di effettuare il primo test, rimuovere gli accumuli d'aria dai canali, controllare le valvole e regolare la posizione delle alette di guida.

Dopo aver superato con successo i test e l'avvio della ventilazione, è importante seguire una serie di regole prolungare la durata dell'installazione e rendere la gestione del sistema facile e sicura.

  • È necessario monitorare regolarmente le condizioni dell'aria nella stanza.
  • Non lasciare che la temperatura del liquido negli apparecchi d'acqua superi i 190 gradi.
  • La pressione di esercizio del sistema deve essere monitorata e non deve salire oltre 1,2 MPa.
  • Il primo avvio del sistema e l'inclusione del riscaldatore dopo una lunga pausa devono essere eseguiti con molta attenzione. Il riscaldamento dovrebbe essere aumentato uniformemente, non più di 30 gradi all'ora.
  • Durante il funzionamento di apparecchi ad acqua, non è consentito abbassare la temperatura dell'aria all'interno della stanza al di sotto di 0 gradi. Altrimenti, l'acqua nei tubi si congelerà e interromperà il sistema.
  • Quando si installano riscaldatori elettrici in ambienti con elevata umidità, il livello di protezione dall'umidità del dispositivo deve essere conforme alla classe IP 66.

    La corretta scelta del riscaldatore per il sistema di ventilazione in ingresso garantirà un riscaldamento uniforme ed efficace delle masse d'aria in ingresso e renderà il soggiorno all'interno piacevole e confortevole.

    Come calcolare la potenza del riscaldatore per la ventilazione, vedere sotto.

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