Nagrzewnice z funkcją wentylacji

Aparaty grzewczo-wentylacyjne znajdują zastosowanie w procesie związanym z przewietrzaniem i ogrzewaniem magazynów, hal przemysłowych a także obiektów użyteczności publicznej. Przyjrzyjmy się nieco bliżej urządzeniom tego typu.

Budowa

Podstawowym elementem typowego aparatu jest nagrzewnica (chłodnica), będąca wymiennikiem ciepła. W zależności od wersji może być ona elektryczna lub wodna. Za utrzymywanie czystego powietrza odpowiada filtr. Nie mniej istotny jest również wentylator osiowy, który zapewnia wymuszanie przepływu powietrza przez wymiennik ciepła. Wentylator umieszczony jest w specjalnej dyszy, dzięki czemu strumień powietrza kierowany jest na całą powierzchnię wymiennika. W niektórych modelach przewidziano izolowaną tackę z króćcem odpływu skroplin.

Jeżeli urządzenie jest podwieszane, zastosowanie znajduje płyta główna z uchwytami do mocowania aparatu. Nabyć można wersje nagrzewnic, które współpracują z deflektorami rozpływu strugi do niskich pomieszczeń. Obudowy urządzeń najczęściej wykonane są z blachy ocynkowanej, malowanej proszkowo. Wentylator jest zabezpieczony przed przeciążeniem.

REKLAMA

Dostępne na rynku aparaty grzewczo- wentylacyjne różnią się między sobą mocą i funkcjami. Stąd też nabyć można modele z funkcją grzania lub grzania i chłodzenia. Zasada działania bazuje na wymuszonym przepływie powietrza świeżego lub recyrkulacyjnego. Tym sposobem zyskuje się możliwość podgrzewania powietrza w szerokim zakresie wydajności cieplnej. Po wyposażeniu nagrzewnicy w komorę mieszania, urządzenie w porze letniej, jest w stanie pracować jako wentylator z płynną lub stopniową regulacją strumienia powietrza. W przypadku nagrzewnic wodnych regulacja może odbywać się w sposób automatyczny. Do tego celu używany jest najczęściej zawór regulujący na przewodzie, który doprowadza czynnik grzewczy. Do wyboru mamy wersję przeznaczoną do montażu przyściennego lub sufitowego.

Jakie zatem parametry określają aparaty grzewczo-wentylacyjne? Przede wszystkim istotny jest przepływ powietrza. O skuteczności działania nagrzewnicy decyduje również moc grzewcza a także temperatura powietrza na wlocie i wylocie aparatu. Nie bez znaczenia pozostaje temperatura wody na zasilaniu wymiennika. Ważnym parametrem pracy aparatu jest temperatura wody na powrocie z wymiennika, strumień wody grzewczej oraz spadek ciśnienia wody w wymienniku.

Budowa

Za nadzorowanie pracy urządzenia odpowiedzialne są układy sterowania. W ich skład najczęściej wchodzi moduł elektroniczny a także pilot zdalnej obsługi. Można powiedzieć, że układ elektroniczny jest sercem systemu. To właśnie on odpowiada za przetwarzanie sygnałów sterujących a następnie za zasilanie wentylatora i nagrzewnicy. Aby temperatura nagrzewnicy nie była zbyt wysoka, w pierwszej kolejności, uruchamiany jest wentylator a dopiero potem nagrzewnica.

W przypadku aparatów z nagrzewnicą wodną, istotną rolę odgrywa dwudrogowy zawór z siłownikiem elektrotermicznym. Najczęściej jest on zasilany napięciem 230 V AC. Nie bez znaczenia pozostaje także regulator prędkości obrotowej, dzięki czemu silnik wentylatora, umożliwia sterowanie strumieniem powietrza i mocą cieplną. W nowoczesnych układach sterowania przewiduje się płynną regulację stopnia otwarcia przepustnic komory mieszania w zakresie od 0 do 100%. Tym sposobem zyskuje się dokładną nastawę ilości dostarczanego powietrza do pomieszczenia.

Chcąc rozdzielić sygnały sterujące można zastosować tzw. bufory. Tym sposobem zyskuje się kontrolowanie pracy kilku aparatów jednocześnie. W buforach przewidziano lampki, które informują użytkownika o stanie zabrudzenia filtrów czy też o alarmie przeciwzamrożeniowym.

Opcjonalnie aparaty grzewczo-wentylacyjne, mogą być wyposażone w termostaty pomieszczeniowe. Można więc wtedy programować cykle pracy urządzenia, w zaplanowanych przedziałach czasowych. Z pewnością przydatny okaże się również nastawnik obrotów z wbudowanym termostatem. Niektóre modele nastawników są programowalne. W razie potrzeby stosuje się zawory dwudrogowe z siłownikiem oraz układy rozdzielające sygnały.

Co ciekawego

Można powiedzieć, że aparaty grzewczo- wentylacyjne, mają za zadanie przygotowanie określonej ilości powietrza o odpowiednich parametrach. Istotną cechą dostępnych na rynku nagrzewnic jest odzyskiwanie ciepła. W nowoczesnych aparatach grzewczo- wentylacyjnych, przewiduje się budowę modułową. Stąd też zyskujemy możliwość konfigurowania systemu w zależności od potrzeb i istniejących warunków architektonicznych. Poszczególne elementy modułowe, łączone są za pomocą specjalnych adapterów. Moduł z filtrem powinien być montowany za modułem przepustnic lub bezpośrednio za adapterem. Tym sposobem oczyszczane jest również powietrze recyrkulacyjne. Bezpieczeństwo użytkowania urządzenia poprawia siatka na wlocie recyrkulacyjnym. Zwróćmy również uwagę na króćce w wykonaniu elastycznym, które łączą urządzenie z czerpnią powietrza lub z kolejnymi elementami instalacji. Króciec ma również za zadanie zapobieganie przenoszeniu drgań na pozostałe części urządzenia. Podłączenie elektryczne najczęściej bazuje na puszce przyłączeniowej. Przydatne rozwiązania przewidziano również w sposobie montażu aparatów. Stąd też w niektórych modelach przewidziano specjalne wsporniki montażowe.

Podkreśla się, że nowoczesne aparaty grzewczo-wentylacyjne, cechują się ciekawą stylistyką. Stąd też mogą być instalowane w pomieszczeniach, gdzie zwraca się szczególną uwagę na estetykę. Są to chociażby kościoły, obiekty sportowe czy też aule wystawowe. Właśnie z myślą o tych miejscach, produkowane są nagrzewnice wykonane z tworzywa sztucznego. W niektórych modelach walory estetyczne podkreślają kierownice powietrza, wykonane z anodowanego aluminium. Ich specjalne wyprofilowanie zapewnia, że nawiewany strumień nie ulega zawirowaniom. Oprócz tego powietrze pozostaje dłużej w wybranej strefie.

W dostępnych na rynku aparatach grzewczo-wentylacyjnych uwzględnia się rozwiązania, które pozwalają na oszczędzanie energii. Przede wszystkim zwróćmy uwagę na wentylatory o niskim poborze prądu. Do zmniejszenia zapotrzebowania na energię przyczynia się także specjalna konstrukcja łopatek wentylatorów. Wykonane są one z tworzywa sztucznego, dzięki czemu nie tylko obniżona jest masa wentylatora, ale również zmniejsza się poziom hałasu podczas pracy.

Zwróćmy uwagę, że dzięki układom sterowania, zyskuje się płynne regulowanie prędkości obrotowej. Tym sposobem moc grzewcza dostosowana jest zapotrzebowania na ciepło w pomieszczeniu. Komfort użytkowania zapewnią termostaty, które odpowiedzialne są za zamykanie lub otwieranie dopływu czynnika grzewczego. Regulowana może być również prędkość obrotowa wentylatora.

Wybieramy nagrzewnicę

W pierwszej kolejności powinniśmy określić sposób ogrzewania powietrza w aparacie. Do wyboru mamy nagrzewnicę wodną lub elektryczną. Z pewnością decydujący wpływ na wybór ma zużycie energii, wielkość ogrzewanej powierzchni, koszty amortyzacji urządzenia, no i rzecz jasna, dostępność źródła ciepła w miejscu instalacji. Wybierając rodzaj nagrzewnicy zwróćmy uwagę, że modele, które zasilane są wodą, potrzebują więcej czasu na podniesienie w pomieszczeniu temperatury powietrza do wymaganego poziomu. Warto zadbać o termostat mieszkowy lub elektroniczny. Termostat mieszkowy mierzy temperaturę w pobliżu nagrzewnicy, zaś elektroniczny, bazuje na czujnikach, które mogą być zainstalowane w dowolnym miejscu. Pamiętajmy, że powietrze wypływające z nagrzewnicy, osiąga prędkość przynajmniej 1,5 m/s w przy temperaturze nie przekraczającej 40ºC. Przy obliczaniu mocy nagrzewnicy musimy wziąć pod uwagę parametry pomieszczenia. Chodzi przede wszystkim o jego wysokość, szerokość oraz długość. Ważna jest również temperatura zewnętrzna oraz ta, którą chcemy uzyskać w pomieszczeniu. Przy obliczeniach wiedzieć musimy także, jaki rodzaj izolacji przewidziano w budynku.

W razie potrzeby nabyć można aparaty, które przeznaczone są do miejsc zagrożonych wybuchem. Odpowiednią konstrukcję uwzględnia się przede wszystkim w krawędziach łopatek. Są one wykonane z tworzywa sztucznego. Ważne jest, że nie powstają iskry, jeżeli dojdzie do zetknięcia łopatek z elementami metalowymi. W silniku dodatkowo przewidziano termistor.
Zwróćmy uwagę, że wentylator nie wymaga stosowania zewnętrznych zabezpieczeń. Jego podłączenie bazuje na specjalnej skrzynce łączeniowej, która również wykonana jest w technologii przeciwwybuchowej.

A teraz instalujemy

Instalując aparat grzewczo-wentylacyjny pamiętajmy, aby w razie potrzeby urządzenie można było łatwo zdemontować. Stąd też przydatne mogą okazać się zawory odcinające czynnik grzewczy przy nagrzewnicy. Ważne jest również, aby przyłącze było wykonane w taki sposób, aby nie powstawały w nich naprężenia. Kluczową rolę odgrywa zabezpieczenie instalacji z czynnikiem grzewczym przed wzrostem ciśnienia ponad dopuszczalną wartość. Zwróćmy uwagę, że większość urządzeń przeznaczona jest do pracy w środowisku wewnętrznym. Pamiętajmy zatem, że może dojść do zamarznięcia czynnika grzewczego. Czy jest na to sposób? Oczywiście, że tak. W takim przypadku wystarczy zastosować glikol jako czynnik grzewczy. Inne rozwiązanie przewiduje uwzględnienie specjalnego układu automatyki, który zabezpieczania wymiennik przed zamarznięciem.

W większości nagrzewnic przewiduje się zasilanie czynnikiem grzewczym z prawej strony. Nie ma jednak problemu w przypadku konieczności zmiany strony podłączenia wody grzewczej. Zwróćmy uwagę, że w aparatach grzewczo-wentylacyjnych, najczęściej bazuje się na przeciwprądowym sposobie pracy wymiennika. Inny sposób podłączenia może spowodować pracę ze zmniejszoną wydajnością.

Przed uruchomieniem warto sprawdzić czy podłączenia z czynnikiem grzewczym są prawidłowe. Sprawdźmy czy układ nie uległ zapowietrzeniu. Nie mniej ważna jest również poprawność podłączeń elektrycznych. Pomimo zaawansowanych technologii, które znajdują zastosowanie w dostępnych na rynku aparatach grzewczo-wentylacyjnych, pamiętajmy o okresowych przeglądach urządzeń. Zwróćmy szczególną uwagę na te elementy systemu, które mogą ulec zanieczyszczeniu. Wymiennik ciepła najlepiej czyścić strumieniem sprężonego powietrza.

Damian Żabicki