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 жилище и, соответственно, наоборот стать причиной ухудшения самочувствия.
По этой причине современные вентустановки снабжаются внутренними нагревателями, которые догревают приточный воздух, прежде чем он попадёт в квартиру или дом.
Стоит отметить, что о создании первых нагревателей 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 в современном вентоборудовании.
Через 10 лет после открытия Симпсона рынок нагревателей 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 нагревателя довольно популярен сейчас — ассортимент моделей с ним растёт с каждым годом, в том числе среди оборудования TURKOV.
Типы внутренних нагревателей в вентиляционных системах
Использование установок с встроенным нагревателем — это надёжный и эффективный способ повысить температуру уличного воздуха до комфортных значений. Однако в таком случае встаёт сложный выбор между приборами с электрическим или водяным нагревателем. Попробуем разобраться, в чем разница.
Электрические нагреватели
Принцип работы таких нагревателей довольно прост: прохладный 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 помещение. При электрическом догреве оборудование изготавливается либо с ТЭНами, либо с позисторной керамикой.
Чем различаются эти 2 типа нагревателей? Прежде всего, максимальной температурой поверхности. У любого металла есть отметка температуры, выше которой начинается механическое разрушение конструкции.
Быстрее всего изнашиваются обычные трубчатые нагреватели. Они способны разогреваться до +450 °С, в то время как процесс окисления материала происходит при +250 °С. Рано или поздно на поверхности такого нагревателя образуется мелкая чёрная окалина. Она опасна тем, что при остывании или нагреве её частички могут «отстреливать» от нагревателя и, попав на легко воспламеняющийся материал, вызвать возгорание. В современном вентоборудовании и, конечно, в установках TURKOV, эта проблема отсутствует: ТЭНы изготавливаются из нержавеющей стали, не допускающей образование окалины или коррозии.
Что же касается плюсов трубчатых электронагревателей, то к ним относится создание меньшего сопротивления, а следовательно, при работе вентустановки потребуется меньшая мощность вентилятора. Низкое аэродинамическое сопротивление позволяет нагревателю работать с большими объёмами воздуха. Это является одной из причин, почему ТЭНы чаще используются в промышленной 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 температуре позистора существенно превысить точку переключения и обеспечивает большую пожарную безопасность нагревателя.
Низкая подверженность физическому разрушению — другое положительное качество позисторной керамики. 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.
Кроме того, к преимуществам нагревателей из позисторной керамики относится экологическая «чистота», поскольку 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 нагревателями из позисторной керамики.
А как контролируется работа нагревателя? В оборудовании 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 нагревателями, о которых речь ниже, затраты на нагрев воздуха с помощью электричества будут выше (если, конечно, для организации жидкостных нагревателей не требуется с нуля оборудовать теплотрассу, котельную и проложить магистральный газ).
Для того чтобы сократить расходы на электроэнергию, рекомендуем приобретать установку с рекуперацией (приточно-вытяжные установки от TURKOV оснащены энтальпийным рекуператором). За счет теплообмена между приточным и вытяжным воздухом тепловая энергия в такой вентсистеме расходуется гораздо экономней.
Водяные (жидкостные) нагреватели
Водяным нагревателем 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 для нагревателей, которые работают с жидкостями разного состава: водой (водяные нагреватели) или водой с эмульсией гликоля (гликолевые нагреватели). Тепло поступает от жидкости на пластины, которые и обеспечивают нагрев воздушного потока.
Важная деталь, которую вы должны знать: состав теплоносителя для предварительного нагрева 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 нагрева 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 воздуха от -30 (иногда -35 °C) до +25 °C.
Главными преимуществами жидкостных нагревателей являются их способность справляться с высокими нагрузками на нагрев воздуха, а также экономичность. В случае, если к объекту вентиляции уже подведён магистральный газ, это позволит существенно экономить на нагреве воздуха. К минусам же можно отнести подверженность обмерзанию (гликолевые нагреватели решают эту проблему), зависимость от отопительного котла и необходимость проектирования трассы теплоснабжения.
Так какой же тип нагревателя выбрать? Конечно, в первую очередь стоит отталкиваться от помещения, в котором будет организована вентсистема: его размера, проведенных коммуникаций, электроснабжения. Инженеры TURKOV подберут оборудование с типом догрева, который подойдет именно вашему объекту.
А чтобы вам было удобнее разобраться в основных чертах выбранного нагревателя, мы подготовили резюмирующую таблицу:
