Система вентиляции — необходимый элемент для комфортного микроклимата в доме. Свежий очищенный воздух положительно влияет на организм человека, снижая риск возникновения заболеваний. Однако в холодное время приток уличного воздуха без догрева способен существенно сказаться на общей температуре в помещении и, соответственно, наоборот стать причиной ухудшения самочувствия.
По этой причине установки для вентиляции воздуха в помещении снабжаются внутренними нагревателями, которые повышают температуру свежего приточного потока, прежде чем он попадёт в квартиру или дом.
Стоит отметить, что о создании первых приборов задумался ещё в 1858 году Джордж Б. Симпсон. Он запатентовал устройство, состоящее из металлической трубки с нагревательной спиралью из сплава никеля и хрома. Правда, наладить его производство удалось только через 50 лет. Тем не менее это был первый шаг к созданию ТЭНов — трубчатых электронагревателей, которые используются и по сей день в вентиляции.
Через 10 лет после открытия Симпсона рынок расширился и появились модели, работающие за счёт воды. Бенджамин Вэнди Моэн изобрёл аппарат, который работал на твёрдом топливе. Инновационное устройство, названное «гейзером», поразило мир, но был у него весомый недостаток — отсутствие дымохода периодически становилось причиной отравления продуктами горения.
Очень скоро основным источником энергии стал газ. Водяные нагреватели претерпели массу изменений и в конце концов дошли до территории нашей страны. В 1940-е годы в СССР выпускали газовые водонагреватели, поскольку электрические аппараты были слишком дорогостоящими.
Со временем производители расширили набор материалов и начали использовать позисторную керамику в качестве электрического нагревателя. Этот тип довольно популярен сейчас — ассортимент моделей с ним возрастает, в том числе среди нашего оборудования.
Типы внутренних нагревателей в вентиляционных системах
Использование установок с встроенным нагревателем — это надёжный и эффективный способ повысить температуру уличного воздуха в помещении до комфортных значений. Однако в таком случае встаёт сложный выбор между приборами с электрическим или водяным видом нагрева. Попробуем разобраться, в чём разница.
Электрические нагреватели
Их принцип работы довольно прост: свежий воздух (уличной температуры в приточных установках и подогретый теплом вытяжного воздуха в оборудовании с рекуперацией) проходит через нагреватель, где его температура повышается, а затем поступает в дом. При электрическом догреве оборудование изготавливается либо с ТЭНами, либо с позисторной керамикой.
Чем они различаются? Прежде всего, максимальным уровнем нагрева. У любого металла есть температурное значение, при достижении которого начинается механическое разрушение конструкции.
Быстрее всего изнашиваются обычные трубчатые нагреватели. Они способны разогреваться до +450 °С, в то время как процесс окисления происходит при +250 °С. Рано или поздно на его поверхности образуется мелкая чёрная окалина. Она опасна тем, что при остывании или нагреве её частички могут «отстреливать», и, попадая на легко воспламеняющийся элемент, например, фильтр, вызывать возгорание.
В современном вентиляционном оборудовании эта проблема отсутствует: ТЭНы изготавливаются из нержавеющей стали, не допускающей разрушения или коррозии.
Что же касается плюсов трубчатых электронагревателей, то к ним относится создание меньшего сопротивления, а значит при работе системы вентиляции потребуется меньшая мощность вентилятора. Низкое аэродинамическое сопротивление позволяет работать с большими объёмами воздуха. Это является одной из причин, почему ТЭНы чаще используются в промышленной системе вентиляции.
У нагревательных элементов из керамики температура не поднимается выше +170 °C, причём это показатель камня-позистора, который находится внутри конструкции. Это происходит благодаря следующей зависимости: при повышении температуры сопротивление позистора многократно увеличивается, а потребляемая мощность во столько же раз уменьшается. Обратная связь не позволяет его температуре существенно превысить точку переключения и обеспечивает большую пожарную безопасность нагревателя.
Ещё одно положительное качество этого материала – низкая подверженность физическому разрушению. Нагреватель состоит из металлической пластины, которая через гофрированную деталь соединяется с камнем, далее «состав» повторяется. По обеим пластинам пускается ток, затем он проходит по металлическому ребрению и попадает на камни. Пока цел хотя бы один камень — с большей долей вероятности устройство будет работать.
К преимуществам также относится экологическая «чистота». При работе не образуются вредные вещества, а также отсутствует запах горения частиц пыли, что является характерной чертой высокотемпературных ТЭНов.
Керамические нагреватели прекрасно подходят для небольшого бытового оборудования, но из-за высокого сопротивления, напротив, не подойдут для промышленных масштабов. Другим преимуществом ТЭНов является невысокая стоимость в сравнении с прибором из позисторной керамики.
Как контролируется работа нагревателя?
В оборудовании компании TURKOV применяется твёрдотельное реле (ТТР), которое включает и выключает нагреватель, не имея подвижных элементов. Цикл занимает 5 секунд, а процентное соотношение активной работы устройства показывается на экране ПИД-регулятора (устройство в управляющем контуре с обратной связью). Условно, если вы видите 50%, то ваш нагреватель включён каждые 2,5 секунды и столько же выключен. На практике это означает, что и потребит оборудование только половину максимального количества электричества — не 3, а 1,5 кВт. Таким образом регулируется потребление электричества, а следовательно, вырабатываемое тепло. Режимы, которые будут применяться в работе ТТР, выставляются при изготовлении оборудования и подготавливаются индивидуально специалистами с учётом особенностей каждого заказа.
Потребление энергии – довольно частый вопрос, который стоит перед пользователями в случае электрических нагревателей. В сравнении с жидкостными, о которых речь ниже, затраты на подогрев воздуха с помощью электричества будут выше (если для их организации не требуется с нуля оборудовать теплотрассу, котельную и проложить магистральный газ).
Для того чтобы сократить расходы на электроэнергию, рекомендуем приобретать установку с рекуперацией (наши приточно-вытяжные установки оснащены энтальпийным рекуператором). За счёт теплообмена между свежим потоком с улицы и отработанным воздухом из помещения тепловая энергия в такой вентиляционной системе расходуется гораздо экономней.
Водяные (жидкостные) нагреватели
Водяным является медно-алюминиевый аппарат, в котором находятся два разных элемента — медные трубы и алюминиевые рёбра, расположенные на них. Эти трубы, выступающие в роли змеевика, заполнены специальным раствором — теплоносителем. Водяные нагреватели – устоявшееся название. Однако они работают с жидкостями разного состава: водой (водяные) или водой с эмульсией гликоля (гликолевые). Тепло поступает от жидкости на пластины, которые и обеспечивают нагрев воздушного потока.
Важная деталь, которую вы должны знать: состав теплоносителя для предварительного подогрева несколько отличается. В нём недопустимо использовать воду — вместо неё берут любую формулу гликоля: незамерзайку или антифриз.
Практически у всех приточно-вытяжных установок мощность водяного нагревателя рассчитана для температуры теплоносителя от +80/60 °С (первое значение — это температура подаваемой жидкости, второе — обратной) и для подогрева приточного воздуха до +35 °С. Это сделано потому, что подобное оборудование часто используется в коттеджах, где температура теплоносителя не 95/70 °С, а ниже. В приточных установках нагреватель рассчитан на подогрев свежего воздуха от -30 (иногда -35 °C) до +25 °C.
Главными преимуществами жидкостных нагревателей являются их способность справляться с высокими нагрузками на нагрев приточного воздуха, а также экономичность. В случае, если к объекту вентиляционной системы уже подведён магистральный газ, это позволит существенно экономить на подогреве воздуха. К минусам же можно отнести обмерзание (гликолевый вид нагревателя решает эту проблему), зависимость от отопительного котла и необходимость проектирования трассы теплоснабжения.
Какой тип нагревателя выбрать?
Конечно, в первую очередь необходимо отталкиваться от помещения, в котором будет организована вентсистема: его размера, проведённых коммуникаций, возможностей монтажа, электроснабжения. Наши инженеры подберут оборудование с типом догрева воздуха, который подойдёт именно вашему объекту.
А чтобы вам было удобнее, мы подготовили резюмирующую таблицу:
