Смесительный узел для вентиляции

Комфортный микроклимат в помещении, чистота и влажность воздуха зависят от эффективности вентиляционной системы. Чтобы температура поступающего воздуха соответствовала санитарным нормам, систему воздухообмена снабжают смесительными узлами вентиляции.

Описание теплообменников и смесительных узлов

Часто приточно-вытяжная система предусматривается в строениях нежилого фонда для обеспечения нормированных характеристик воздушной среды. Этот тип вентиляции подаёт наружный воздух внутрь здания и удаляет загрязняющие вещества – газы, пары, пыль, избыточное тепло и влагу.

Для сохранения и поддержания оптимальных условий внутри здания, в вентиляционной системе, совмещенной с калорифером, приточный воздух подвергается подогреву.

Смесительный узел (СУ) – многокомпонентная инженерная система, устанавливаемая как обвязка водного калорифера для управления параметрами нагрева воздуха. Смесительный узел меняет градус нагрева рабочей жидкости, входящей в теплообменник.

Типы калориферов

Калориферы, или канальные нагреватели, отличаются по видам рабочих сред, циркулирующих в теплообменнике.

Водяные

Благодаря демократичной цене и несложному обслуживанию, калориферы, работающие на воде – наиболее распространённый тип теплообменного оборудования.

Особенность монтажа вентиляционной системы с водяным калорифером – это подводка труб водоснабжения. Такой конструктив делает невозможным установку водяного канального обогревателя в благоустроенной квартире. Но оптимально подходит для устройства вентиляционных систем в складах, производственных помещениях и т.п.

Паровые

В таких калориферах рабочей средой является водяной пар, который вентилируется внутри вентустановки.

Данные установки показывают высокий КПД благодаря скорости нагрева и кратностью циклов обмена воздуха. Используют паровые канальные обогреватели на промышленных объектах, где можно задействовать существующие коммуникации паропроводов.

Электрические

В этом типе калориферного оборудования нагрев происходит с помощью ТЕНов. С точки зрения монтажа, это самый удобный канальный нагреватель – нет необходимости подводить сложные инженерные коммуникации, достаточно проложить электропроводку и вывести розетку.

Разновидности узлов обвязки

Монтаж системы воздухообмена с водяным канальным нагревателем требует выбора узла смешения и схемы монтажа. Различают 2 типа терморегулирующих блоков по разновидности клапанов – с регулированием по двум ходам и трёхходовым запорно-регулирующим компонентом.

Основные элементы

Конструктивное решение смесительного блока – цельно-сборное комплексное оборудование, которое включает комбинацию из следующих компонентов:

• цепей трубопроводов;
• фильтров – для удаления твёрдых примесей и загрязнений из теплоносителя;
• двух или трёхходовых клапанов – главных регулирующих элементов, обеспечивающих регулировку температуры рабочей жидкости;
• обратного запорно-регулирующего элемента – для предупреждения протекания носителя тепла из прямого трубопровода в обратный;
• циркуляционного насоса – отвечает за принудительный ток жидкости в системе;
• шаровых кранов – для прекращения приёма жидкости из системы теплоснабжения и пуска рабочей среды в теплообменник;
• манометров и термометров – для контроля параметров системы;
• сливной запорной арматуры – для вывода теплоносителя при остановке блока для ремонта, техобслуживания и консервации системы воздухонагрева.

При необходимости устанавливается датчик «сухого хода» для контроля наличия воды в теплообменнике.

Узел обвязки для калорифера

Неотъемлемой частью смесительной конструкции для калорифера является насос для принудительной циркуляции водных масс. Регулирование температур происходит через ввод горячей воды.

Узел обвязки для охладителя

Данная система регулирования схожа с предыдущей – у них единый принцип работы. Основное отличие – отсутствие насосного оборудования в гидроблоке, так как движение воды обеспечивает насосная установка холодильного оборудования. Также разница данного устройства состоит в температуре рабочей среды – в блоке обвязки для охладителя подаётся холодная вода.

Узел обвязки для гликолевого рекуператора

Данное инженерное решение предусматривается, если в проекте предусмотрена система рекуперации с вспомогательным теплоносителем. По конструкции это два теплообменника, которые связывает гликолевый контур. Отличительной особенностью этой обвязки является установка циркуляционного насоса на промежуточные трубы между теплообменниками, а также монтаж расширительного бачка для компенсации избытка давления рабочей жидкости.

Узел обвязки для фанкойла

Такая система должна включать контролирующую аппаратуру и приборы управления температурой, расхода рабочей жидкости и давления в гидроблоке.

Узел обвязки для тепловой завесы

Принципиальная разница обвязки для воздушной завесы заключается в энергосберегающем режиме, в котором пребывает климатическое оборудование больший срок. В состав смесительной системы включают шаровые шарниры, с помощью которых происходит отключение. Гидравлическая система смешивания дополнительно оборудуется двумя видами клапанов. Это даёт возможность обеспечить максимальный поток рабочей жидкости в рабочем режиме, и минимизировать его в состоянии «отдыха» тепловой завесы.

Узел обвязки для тепловентилятора

Гидравлический блок терморегуляции для тепловентилятора состоит из двух частей. На подающем трубопроводе устанавливают запорную арматуру с воздухоотводом и фильтрующим устройством жесткой очистки. В обратном контуре размещают вентиль байпаса, перекрывающий кран с водухоотводчиком. Обвязка не предусматривает применение насоса.

Как регулируется нагревание калорифера

Регулировка температуры рабочей среды происходит посредством смесительных клапанов. Это запорно-регулирующая арматура в состоянии «открыто» позволяет рабочей среде циркулировать по внешнему контуру (на схемах он обозначается А-АВ). Это обеспечивает наибольшие значения тепловой мощности терморегулирующего гидроблока. При переходе регулирующего устройства в закрытое положение, уменьшается расход теплоресурса, так как он двигается по малому контуру (В-АВ). Промежуточные положения запорно-регулирующей трубопроводной арматуры позволяют подмешивать воду из сети теплоснабжения в рабочую жидкость, циркулирующую по малому контуру.

Необходимость установки узлов регулирования

Схемы узлов обвязки

Важный параметр при выборе схемы подключения блоков терморегулирования – источник тепловой энергии.

Схема с двухходовыми клапанами

Схема с двухходовыми смесительными клапанами является универсальной для блоков обвязок калориферного оборудования. Существенный недостаток – высокая стоимость седельных запорно-регулирующих устройств.

Указанная схема оптимальна для зависимого коммутирования с теплосетями, так как мониторинг температурных параметров обратного потока проходит в автоматическом режиме. В этой схеме перепад давления со стороны подачи воды позволяет выбрать запорно-регулирующую трубопроводную арматуру с меньшим показателем КVS.

Гидроблок с регулированием по двум направлениям устанавливают на обратном трубопроводе без вспомогательного теплообменника. По малому контуру движение тепллоресурса обеспечивает насос. По такой схеме происходит регулирование по количественному признаку. Движение теплоносителя через перемычку калорифера, вне зависимости от положения клапана, обеспечивает сохранность системы от промерзания. Данная схема является универсальной. Но высокая стоимость двухходового запорно-регулирующего элемента трубопровода (в разы дороже, чем трёхходовый) делает этот метод обвязки менее популярным

Схема с использованием трёхходового клапана

Схема обвязки с использованием трёхходового клапана для остановки потока теплоносителя подойдёт для теплосетей подключением независимого типа, с использованием теплообменника с пластинами. В сети подачи тепла поддерживается давление, которое соответствует рабочему давлению запорно-регулирующей трубопроводной арматуры.

В этой схеме, для корректировки расхода тепловой энергии, необходимо использовать на циркуляционном насосе малого контура частотный преобразователь. Такая обвязка может применяться при зависимой коммутации, если соблюдается условие частотного регулирования насосных установок вентиляционной системы.

Существует два гидроблока с трёхходовым клапаном:

• с приостановкой потока – этот тип гидроблока терморегуляции работает по количественному принципу на перекрытие потока рабочей жидкости со стороны подачи из теплосети, без перемычки в калориферном устройстве. Порт на вводе теплоносителя перекрывает или запускает поток автоматически, по сигналу системы диспетчеризации. Циркуляционный насос, установленный на малом контуре, обеспечивает подмес воды при открытом положении запорно-регулирующей трубопроводной арматуры или при закрытом патрубке, через перемычку в самом клапане. Минус данного гидроблока в увеличенном напоре насоса, который оказывает сопротивление на открытый клапан.
• с перенаправлением потока – вторая схема обвязки с трёхходовым запорно-регулировочным элементом работает на перенаправление потока горячей воды из прямого трубопровода в обратный. Когда необходим нагрев воздуха, клапан переходит в открытый режим, теплоноситель движется по калориферу с прямыми значениями. При достижении заданной температуры, порт запорно-регулирующей трубопроводной арматуры автоматически закрывается со стороны теплообменника – поток теплоносителя перенаправляется в обратный трубопровод. Установленное насосное оборудование обеспечивает движение теплоресурса через перемычку во внутреннем контуре.

Проектирование обвязки калорифера

Схема узлов обвязки для вентсистем определяется на стадии разработки проекта объекта. Часто используют типовые схемы обвязок, позволяющие подключить вентсистему к калориферному оборудованию. Но стоит учитывать, что типовое решение потребует подстройки под конкретное климатическое устройство с учётом его мощности, параметров работы испарителя приточной установки и т.д.

Типы размещения обвязок

Обвязки монтируются либо в горизонтальном положении, либо в вертикальном. Тип размещения подбирают на стадии проектирования вентиляции.

К монтажным работам по установке узла терморегуляции вентиляционной системы должны допускаться квалифицированные специалисты, прошедшие специальную подготовку. Обязательно соблюдение следующих требований к монтажным работам:

• Комплексное оборудование устанавливается внутри здания. Температура внутри должна быть не ниже точки замерзания (+4°С), при условии использования воды как теплоносителя.
• Установка снаружи здания возможна, если рабочая среда – незамерзающая жидкость.
• Место установки подбирается с учетом обеспечения отвода воздуха.
• При монтаже циркуляционного насоса необходимо соблюдать горизонтальное положение вала мотора.
• Установка смесительного блока под потолком помещения не должна препятствовать доступу специалистов для контроля параметров и сервисного обслуживания.
• Необходимо установить узел на дистанции не более 1,5-2 м. от обогревательного прибора, чтобы минимизировать инертность системы и сократить потери давления.

Схема подключения приточной вентиляции с калорифером

Типовое подключение

Основные элементы схемы

Схематичный рисунок должен отображать стандартные приборы инженерного устройства, а также подводку коммуникаций.

На схеме должны указываться, помимо мест установки регулирующих устройств, датчиков и другой аппаратуры, тип подводки (жесткая, гибкая), направление потока прямой и обратной магистрали.

Схемы нестандартных узлов обвязки водяных калориферов

На картинках представлены схемы смесительных узлов обратной конфигурации и другие нестандартные решения гидроблоков.

Особенности монтажа и подключения

Работы по сборке и подключению должны проводить профессиональные работники специализированной компании. Перед началом работ по установке оборудования необходимо проконтролировать состояние всех элементов и составляющих смесительного узла, целостность изоляции электропроводов привода и циркуляционного насоса.

Требования к установке электрооборудования

• Включение насоса в электросеть должно происходить с применением трёхжильного кабеля.
• На кожухе насоса необходимо установить коммутационную коробку, куда завести фазу, ноль и заземление. Доступ к клеммам должен осуществляться путём откручивания винтового элемента в середине защитной крышки коробки.
• Вывод электрокабеля из коммутационной коробки необходимо производить через изоляционное кольцо.
• Запрещается подавать ток на электрический кабель до окончания монтажных работ.
• Работы по обслуживанию должны проводиться только при отключенном смесительном узле.

Регулировка процесса нагрева

Существует 2 вида регулировки нагрева:

• количественный – корректировка температуры происходит за счёт изменения потребления теплоресурса;
• качественный – в этом варианте используется изменение параметров носителя тепла при неизменном потреблении теплоресурса.

Видео по составу и принципу работы смесительного узла

Краткий обзор современных моделей

На рынке широко представлены модели узлов смешения от разных производителей климатической техники. Смесительный узелы DEX, SMEX, MU, SUMX, а также гидроблоки терморегулирования серий MST, UTK выпускаются в различных типоразмерах с расчётными массогабаритными показателями и присоединительными размерами.

Подробнее ознакомиться с ними можете по ссылкам ниже: