يوفر السخان ظروف درجة الحرارة المطلوبة في الغرفة ويحافظ عليها. يتم تثبيته في نظام التهوية والتكييف والتدفئة ، وهو قادر على تسخين المساحات الكبيرة ، حيث يتميز بقوة وأداء عاليين. لكي يعمل الجهاز بشكل صحيح ، من الضروري حساب قوة السخان قبل شرائه.
تصنيف سخان الهواء
تعمل الأجهزة بمصادر طاقة مختلفة ويتم تصنيفها حسب نوع المبرد. ثلاثة أنواع مستخدمة على نطاق واسع:
- ماء؛
- بخار؛
- الكهرباء.
الأوائل أنفسهم لا يقومون بتسخين الهواء ، ولكنهم ينقلون الحرارة فقط إلى تدفق الهواء ، حيث يتم توفير حامل الحرارة للسخان. لا تستخدم الأجهزة الكهربائية المبرد ، فهي تسخن الهواء بفضل الكهرباء. العناصر الرئيسية في هذه الأجهزة هي عناصر التسخين.
مائية
سخانات المياه خيار الميزانية. أسعارها وتكاليف صيانتها منخفضة. من الضروري إحضار نظام إمداد بالمياه إلى الجهاز ، لذلك يتطلب التثبيت مهارات معينة. لن تتمكن من نقله بسرعة إلى مكان آخر. يمكن أن يأتي وسط التسخين (الماء أو الإيثيلين جلايكول) من نظام التدفئة أو مصدر الماء الساخن أو المرجل. لضبط درجة حرارة الهواء ، من الضروري مراعاة الطاقة ومستوى تسخين المبرد والكتلة الهوائية. يتم التحكم بها بواسطة منظم حرارة.
عند تركيب سخانات الماء والبخار ، يجب عدم استخدام أنابيب البوليمر والبلاستيك المعدني ، لأنها ستذوب. يوصى باستخدام الأنابيب الفولاذية المجلفنة.
بالإضافة إلى كونها اقتصادية ، فإن أجهزة المياه مختلفة:
- سهولة الاستعمال؛
- كفاءة عالية؛
- الأمان؛
- مبدأ التشغيل البسيط.
العيب هو الحد الأدنى لدرجة الحرارة ومحتوى الغبار لتدفق المدخل.
يُنصح بتركيب جهاز مائي في المباني الصناعية الفسيحة والمستودعات ومؤسسات تقديم الطعام والبيوت ذات التهوية الجيدة. يسخن بسرعة كميات كبيرة من الهواء.
بخار
بالإضافة إلى المبرد ، لا تختلف سخانات البخار عمليًا عن سخانات المياه. هناك اختلاف ضئيل في سماكة جدار الأنبوب 2 مم مقابل 1.5 مم. ترتبط الحاجة إلى تعزيز إضافي بالضغط العالي في نظام البخار. يتراوح من 0.5 إلى 1.2 باسكال. يستخدمون الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ.
يتم أيضًا تركيب سخانات البخار في المصانع ، وتلك التي يتم فيها توليد البخار أثناء عملية الإنتاج. أقصى درجة حرارة للبخار 180 درجة مئوية.
الكهرباء
لا يلزم توصيل السخان الكهربائي بخط مع سائل تبريد ، فهو ذو أبعاد ووزن صغير ، لذلك يسهل تركيبه.
مزايا الأجهزة الكهربائية:
- سهولة الاستعمال؛
- إمكانية التنقل؛
- الاكتناز.
سلبيات:
- تشغيل على الكهرباء
- جفف الهواء.
تجعل تكاليف الطاقة المرتفعة الاستخدام المستمر لهذا النوع من الأجهزة غير مربح. إنها أقل قوة من أجهزة البخار والمياه ، وبالتالي فهي غير مناسبة لتدفئة الغرف التي تزيد مساحتها عن 100 متر مربع ، لكنها مثالية لتدفئة الشقق.تستخدم الأجهزة الكهربائية طاقة أكثر بثلاث مرات من سخانات المياه ، لكن أداؤها أقل. غالبًا ما يتم استخدامها كسخانات مؤقتة.
لضبط درجة حرارة كتلة الهواء عند المخرج ، من الضروري فقط تركيب مستشعر درجة الحرارة.
لتوفير الطاقة ، يجب تركيب جهاز التعافي.
المميزات والعيوب
تعتبر سخانات المياه والبخار المصممة لتدفئة المباني الصناعية مربحة للغاية ، لأنها لا تتطلب استثمارات إضافية. يتم إنفاق الموارد المالية فقط على شراء الجهاز. مزاياها:
- تحقيق سريع لدرجة حرارة الهواء المطلوبة ؛
- سهل التركيب
- سلامة؛
- الموثوقية؛
- القدرة على ضبط مستوى التسخين.
من بين أوجه القصور التي لوحظت:
- تستخدم في الغرف ذات درجة حرارة الهواء الزائدة ؛
- استحالة استخدام تدفئة الشقق ؛
- مطلوب معدات لسحب الهواء ؛
- في حالة انقطاع إمداد المبرد ، يتوقف النظام عن العمل.
النقطة الأخيرة تنطبق أيضًا على السخانات الكهربائية ، فقط لانقطاع التيار الكهربائي.
تصميم السخانات بأنواعها المختلفة
السخان هو مبادل حراري ينقل طاقة الناقل الحراري إلى تيار تسخين الهواء ويعمل على مبدأ مجفف الشعر. يشتمل تصميمه على دروع جانبية قابلة للإزالة وعناصر تبديد الحرارة. يمكن توصيلها في سطر واحد أو أكثر. توفر المروحة المدمجة تدفق الهواء ، وتدخل الكتلة الهوائية إلى الغرفة من خلال الفجوات بين العناصر. عندما يمر الهواء الخارجي من خلالها ، تنتقل الحرارة إليه. يتم تثبيت السخان في مجرى التهوية ، لذلك يجب أن يتوافق الجهاز مع العمود في الحجم والشكل.
سخانات الماء والبخار
يمكن أن تكون سخانات الماء والبخار من نوعين: أنبوب مضلع وسلس. الأول ، بدوره ، ينقسم إلى نوعين آخرين: رقائقي وجرح حلزوني. يمكن أن يكون التصميم تمريرة واحدة أو متعددة. في الأجهزة متعددة الاتجاهات ، توجد حواجز ، بسبب تغيير اتجاه التدفق. الأنابيب مرتبة في 1-4 صفوف.
يتكون السخان ، الذي يعمل على الماء ، من إطار معدني ، غالبًا ما يكون مستطيلًا ، توجد بداخله صفوف من الأنابيب ومروحة. يتم التوصيل بالغلاية أو مركز التدفئة المركزية باستخدام أنابيب المخرج. توجد المروحة في الداخل وتنفخ الهواء في المبادل الحراري. تستخدم الصمامات ثنائية أو ثلاثية الاتجاهات للتحكم في الطاقة ودرجة حرارة الهواء الخارج. الأجهزة مثبتة بالسقف أو على الحائط.
هناك ثلاثة أنواع من سخانات الماء والبخار.
أنبوب أملس... يتكون الهيكل من أنابيب مجوفة (قطرها 2 إلى 3.2 سم) متباعدة على مسافات صغيرة (حوالي 0.5 سم). يمكن أن تكون مصنوعة من الفولاذ والنحاس والألمنيوم. نهايات الأنابيب على اتصال مع المشعب. يدخل المبرد الساخن إلى فتحات المدخل ، ويدخل الماء المتكثف أو المبرد إلى المخرج. نماذج الأنابيب الملساء أقل كفاءة من غيرها.
ميزات الاستخدام:
- درجة الحرارة الدنيا لتيار المدخل هي -20 درجة مئوية ؛
- متطلبات نقاء الهواء - لا تزيد عن 0.5 مجم / م 3 من حيث محتوى الغبار.
مضلع... بسبب العناصر ذات الزعانف ، تزداد مساحة نقل الحرارة ، وبالتالي ، مع تساوي الأشياء الأخرى ، تكون سخانات الهواء ذات الزعانف أكثر كفاءة من الأنابيب الملساء. تتميز نماذج الألواح بحقيقة أن الألواح مثبتة على الأنابيب ، مما يزيد من مساحة سطح نقل الحرارة. يتم جرح الشريط المموج الصلب في لف منها.
نظام المعدنين مع التضليع... يتم تحقيق أكبر قدر من الكفاءة من خلال استخدام معدنين: النحاس والألمنيوم. الرؤوس والأنابيب مصنوعة من النحاس والزعانف من الألومنيوم. علاوة على ذلك ، يتم إجراء نوع خاص من التضليع - دحرجة لولبية.
في الأجهزة الكهربائية ، يتم تسخين الهواء بسبب ملامسته للوحات الساخنة أو اللوالب. عناصر التسخين مصنوعة من معادن مقاومة للصهر.
حساب قوة السخان
من أجل الحساب الصحيح لسخان الهواء ، من الضروري تحديد البيانات الأولية: الأداء وكثافة الهواء والشارع ودرجة حرارة الغرفة المطلوبة. تعتبر المؤشرات الأخيرة مهمة للغاية ، حيث تعتمد عليها كمية الحرارة التي يتم إنفاقها على تسخين 1 م 3 من الهواء. يمكن العثور على بعض البيانات من جداول خاصة.
جهاز الماء
لحساب مساحة المقطع العرضي لسخان المياه ، استخدم الصيغة Af = L × ρشارع/ 3600 (ϑρ)... القيم المستخدمة:
- إل - الإنتاجية ، والتي يتم التعبير عنها بالمتر المكعب / ساعة أو كجم / ساعة ؛
- صشارع - كثافة الهواء الخارجي حسب الجدول ؛
- ϑρ هي سرعة كتلة الهواء في المقطع.
بعد الحصول على النتيجة ، يتم اختيار سخان هواء واحد بحجم قياسي أو عدة أجهزة لنظام التهوية بحيث تكون المساحة أو مجموع المساحات مساوية أو أكبر قليلاً من القيمة المحسوبة.
يتم حساب تدفق الهواء الشامل بالكيلو جرام / ساعة بواسطة الصيغة G = L × pالأربعاء:
- صالأربعاء- كثافة الهواء عند متوسط درجة الحرارة.
باف محسوبة بالصيغة (رشارع+ ريخدع)/2:
- رشارع - درجة حرارة الهواء الخارجي في أبرد فترة خمسة أيام في السنة ؛
- ريخدع - درجة حرارة الغرفة المطلوبة.
ثم ، بالنسبة للمتوسط ، يتم تحديد الكثافة وفقًا للجدول.
احسب استهلاك الحرارة لتسخين الهواء وفقًا للصيغة:Q (W) = G × c × (tيخدع- تشارع)
على سبيل المثال ، سيتم حساب البيانات إذا كانت معروفة:
- إل - 10000 متر مكعب / ساعة (السعة موضحة في الوثائق) ؛
- ريخدع - 21 درجة مئوية ؛
- رشارع - –25 درجة مئوية.
Pav = (- 25 ° C + 21 ° C) / 2 = –2 ° C
كثافة الهواء عند درجة الحرارة هذه 1.303.
معدل تدفق الكتلة للكتلة الهوائية هو G = 10000 م 3 / ساعة × 1.303 كجم / م 3 = 13030 كجم / ساعة
من هنا ق = 13030/3600 × 1011 × (21 - (- 25)) = 168325 وات.
من الضروري إضافة 10-15٪ إلى هذه القيمة لاحتياطي الطاقة.
سخان بخار
يتم تحديد قوة سخان البخار بنفس الطريقة ، فقط للحساب جي استخدم الصيغة G = س / ص. ص - الحرارة النوعية المتولدة أثناء تكثيف البخار بالكيلوجول / كجم.
سخان كهربائي
بالنسبة للأجهزة الكهربائية ، عادةً ما تشير الشركة المصنعة إلى معظم البيانات الضرورية ، مما يبسط إلى حد كبير حساب تسخين الهواء واختيار السخان. على الرغم من الطاقة الحرارية المنخفضة نسبيًا ، فإن نظام التدفئة الكهربائية يستهلك الكثير من الكهرباء ، لذلك غالبًا ما يجب توصيله باللوحة بكابل منفصل. يتم تشغيل السخانات التي تزيد طاقتها عن 7 كيلو وات من شبكة 380 فولت.
يتم حساب التيار المستهلك بواسطة الصيغةأنا = P / Uأينص - السلطة و يو - توتر. قيمة يو يعتمد على تفاصيل الاتصال. إذا كان الاتصال أحادي الطور ، U = 220 فولتإذا كانت ثلاث مراحل ، يو = 660 فولت.
يتم حساب درجة حرارة التسخين بالصيغةT = 2.98 × P / Lأين إل - كما هو الحال في الحسابات الأخرى ، أداء النظام.
لتدفئة الغرف الصغيرة ، يوصى بشراء سخان كهربائي ، فهو أكثر ملاءمة ولا يتطلب تركيبًا معقدًا. إذا كانت مساحة التدفئة أكثر من 100 متر مربع ، فمن الأفضل استخدام جهاز الماء أو البخار. في أي حال ، من أجل تحديد السخان بشكل صحيح ، من الضروري إجراء حسابات أولية.
