Jak vypočítat výkon zařízení pro ohřev vzduchu

Topení zajišťuje a udržuje požadované teplotní podmínky v místnosti. Je instalován v přívodních ventilačních, klimatizačních a topných systémech, je schopen vytápět velké plochy, protože se vyznačuje vysokým výkonem a výkonem. Aby zařízení správně fungovalo, je nutné před jeho zakoupením vypočítat výkon ohřívače.

Klasifikace ohřívače vzduchu

Zařízení pracují na různých zdrojích energie a jsou klasifikována podle typu chladicí kapaliny. Široce se používají tři typy:

• voda;
• parní;
• elektrický.

První z nich neohřívají vzduch, ale pouze přenášejí teplo do proudu vzduchu, protože tepelný nosič je dodáván do ohřívače. Elektrické spotřebiče nepoužívají chladicí kapalinu, ohřívají vzduch díky elektřině. Hlavními prvky v těchto zařízeních jsou topné články.

Vodní

Ohřívače vody jsou možností rozpočtu. Jejich cena a náklady na údržbu jsou nízké. K zařízení je nutné přivést systém přívodu vody, instalace proto vyžaduje určité dovednosti. Nebudete jej moci rychle přenést na jiné místo. Topné médium (voda nebo ethylenglykol) může pocházet z topného systému, přívodu teplé vody nebo kotle. Pro nastavení teploty vzduchu je třeba vzít v úvahu výkon, úroveň ohřevu chladicí kapaliny a vzduchovou hmotu. Řízeno termostatem.

Při instalaci ohřívačů vody a páry se nesmí používat polymerní a kovoplastové trubky, protože by se roztavily. Doporučují se trubky z pozinkované oceli.

Kromě toho, že je spotřebič ekonomický, je jiný:

• snadnost použití;
• vysoká účinnost;
• bezpečnostní;
• jednoduchý princip fungování.

Nevýhodou je omezení minimální teploty a prašnosti vstupního proudu.

Doporučujeme instalovat vodní zařízení do prostorných průmyslových prostor, skladů, stravovacích zařízení, chalup s dobrým větráním. Rychle zahřeje velké objemy vzduchu.

Parní

Kromě chladicí kapaliny se parní ohřívače prakticky neliší od ohřívačů vody. Nezanedbatelným rozdílem je tloušťka stěny trubky 2 mm oproti 1,5 mm. Potřeba dalšího vyztužení je spojena s vysokým tlakem v parním systému. Pohybuje se od 0,5 do 1,2 Pa. Používají uhlíkovou ocel a nerezovou ocel.

Parní ohřívače jsou také instalovány v továrnách a v těch, kde se během výrobního procesu vytváří pára. Maximální teplota páry je 180 ° C.

Elektrický

Elektrický ohřívač nemusí být připojen k vedení s chladicí kapalinou, má malé rozměry a hmotnost, proto se snadněji instaluje.

Výhody elektrických zařízení:

• Snadnost použití;
• mobilita;
• kompaktnost.

Nevýhody:

• provoz na elektřinu;
• vysušte vzduch.

Díky vysokým nákladům na energii je neustálé používání tohoto typu zařízení nerentabilní. Jsou méně výkonné než zařízení na páru a vodu, proto nejsou vhodné pro vytápění místností o ploše větší než 100 m2, ale jsou optimální pro vytápění bytů.Elektrické spotřebiče spotřebovávají třikrát více energie než ohřívače vody, ale jejich výkon je nižší. Často se používají jako dočasné ohřívače.

K regulaci teploty vzduchové hmoty na výstupu je nutné instalovat pouze teplotní čidlo.

Pro úsporu energie by měl být nainstalován rekuperátor.

Výhody a nevýhody

Ohřívače vody a páry určené k vytápění průmyslových prostor jsou mimořádně ziskové, protože nevyžadují další investice. Finanční prostředky jsou vynakládány pouze na nákup zařízení. Jejich výhody:

• rychlé dosažení požadované teploty vzduchu;
• lehká instalace;
• bezpečnost;
• spolehlivost;
• schopnost upravit úroveň ohřevu.

Mezi nedostatky jsou zaznamenány:

• použití v místnostech s plusovou teplotou vzduchu;
• nemožnost použití pro vytápění bytů;
• je vyžadováno vybavení pro vzduchovou trakci;
• pokud dojde k přerušení dodávky chladicí kapaliny, systém přestane fungovat.

Poslední bod platí také pro elektrické ohřívače, pouze pro výpadky proudu.

Konstrukce ohřívačů různých typů

Ohřívač je výměník tepla, který přenáší energii nosiče tepla do proudu ohřevu vzduchu a pracuje na principu vysoušeče vlasů. Jeho design zahrnuje odnímatelné boční štíty a prvky pro odvod tepla. Mohou být spojeny do jedné nebo více linek. Vestavěný ventilátor zajišťuje tah vzduchu a vzduchová hmota vstupuje do místnosti mezerami mezi prvky. Když jimi prochází venkovní vzduch, přenáší se do něj teplo. Ohřívač je instalován ve větracím potrubí, proto musí zařízení odpovídat velikosti a tvaru šachty.

Ohřívače vody a páry

Ohřívače vody a páry mohou být dvou typů: žebrované a hladké. První jsou zase rozděleny na dva další typy: lamelové a spirálové. Provedení může být jednoprůchodové nebo víceprůchodové. U vícecestných zařízení existují přepážky, díky nimž se mění směr toku. Trubky jsou uspořádány v 1-4 řadách.

Ohřívač, který pracuje na vodě, se skládá z kovového, často obdélníkového rámu, uvnitř kterého jsou řady trubek a ventilátor. Připojení na kotel nebo ústřední topení je provedeno pomocí výstupních potrubí. Ventilátor je umístěn uvnitř a fouká vzduch do výměníku tepla. 2 nebo 3cestné ventily se používají k řízení výkonu a teploty výstupního vzduchu. Zařízení se instalují na strop nebo na zeď.

Existují tři typy ohřívačů vody a páry.

Hladká trubka... Struktura se skládá z dutých trubek (o průměru 2 až 3,2 cm) rozmístěných v malých intervalech (asi 0,5 cm). Mohou být vyrobeny z oceli, mědi, hliníku. Konce trubek jsou ve spojení s rozdělovačem. Vyhřívaná chladicí kapalina vstupuje do vstupních otvorů, kondenzát nebo chlazená voda do výstupu. Hladké modely trubek jsou méně účinné než jiné.

Vlastnosti použití:

• minimální teplota vstupního proudu je –20 ° C;
• požadavky na čistotu vzduchu - nejvýše 0,5 mg / m3, pokud jde o obsah prachu.

Žebrovaný... Díky žebrovaným prvkům se plocha přenosu tepla zvětšuje, a proto, za jiných podmínek, jsou žebrované ohřívače vzduchu účinnější než ty s hladkými trubkami. Deskové modely se vyznačují tím, že desky jsou namontovány na trubkách, což dále zvětšuje povrchovou plochu přenosu tepla. Ocelová vlnitá páska se navíjí na vinutí.

Bimetalová s žebrováním... Nejvyšší účinnosti je dosaženo použitím dvou kovů: mědi a hliníku. Sběrač a potrubí jsou vyrobeny z mědi a žebra jsou z hliníku. Kromě toho se provádí speciální typ žebrování - spirálové válcování.

U elektrických spotřebičů se vzduch ohřívá kvůli kontaktu s horkými plotýnkami nebo spirálami. Topné články jsou vyrobeny ze žáruvzdorných kovů.

Výpočet výkonu ohřívače

Pro správný výpočet ohřívače vzduchu je nutné určit počáteční údaje: výkon, hustotu vzduchu, ulici a požadovanou teplotu v místnosti. Druhé ukazatele jsou nesmírně důležité, protože na nich závisí množství tepla vynaloženého na ohřev 1 m3 vzduchu. Některá data lze najít ve speciálních tabulkách.

Vodní zařízení

Pro výpočet průřezu ohřívače vody použijte vzorec Af = L × ρ_Svatý/ 3600 (ϑρ)... Použité hodnoty:

• L - produktivita, která je vyjádřena v m3 / h nebo kg / h;
• p_Svatý - hustota venkovního vzduchu podle tabulky;
• ϑρ Je hmotnostní rychlost vzduchu v řezu.

Po obdržení výsledku je vybrán jeden ohřívač vzduchu standardní velikosti nebo několik zařízení pro ventilační systém tak, aby plocha nebo součet ploch byla stejná nebo mírně větší než vypočítaná hodnota.

Hmotnostní průtok vzduchu v kg / h se vypočítá podle vzorce G = L × str_St:

• p_St- hustota vzduchu při průměrné teplotě.

pav vypočteno podle vzorce (t_Svatý+ t_ošidit)/2:

• t_Svatý - teplota venkovního vzduchu v nejchladnějším pětidenním období roku;
• t_ošidit - požadovaná pokojová teplota.

Poté se pro průměr určí hustota podle tabulky.

Vypočítejte spotřebu tepla na ohřev vzduchu podle vzorce:Q (W) = G × c × (t_ošidit–T_Svatý)

Data se například vypočítají, pokud jsou známa:

• L - 10 000 m3 / h (kapacita je uvedena v dokumentaci);
• t_ošidit - 21 ° C;
• t_Svatý - –25 ° C.

pav = (- 25 ° C + 21 ° C) / 2 = –2 ° C

Hustota vzduchu při této teplotě je 1,303.

Hmotnostní průtok vzduchové hmoty je G = 10 000 m3 / h × 1,303 kg / m3 = 13030 kg / h

Odtud Q = 13030/3600 × 1011 × (21 - (- 25)) = 168325 W.

K této hodnotě je nutné přidat 10–15% pro výkonovou rezervu.

Parní ohřívač

Výkon parního ohřívače je určen stejným způsobem, pouze pro výpočet G použijte vzorec G = Q / r. r - měrné teplo generované při kondenzaci páry v kJ / kg.

Elektrický ohřívač

U elektrických spotřebičů většinu potřebných údajů obvykle uvádí výrobce, což značně zjednodušuje výpočet ohřevu vzduchu a výběr ohřívače. Navzdory relativně malému tepelnému výkonu spotřebovává elektrický topný systém hodně elektřiny, takže musí být často připojen k panelu samostatným kabelem. Ohřívače o výkonu více než 7 kW jsou napájeny ze sítě 380 V.

Spotřebovaný proud se vypočítá podle vzorceI = P / UkdeP - síla a U - napětí. Hodnota U závisí na specifikách připojení. Pokud je připojení jednofázové, U = 220Vpokud je třífázový, U = 660V.

Teplota ohřevu se vypočítá podle vzorceT = 2,98 × P / lkde L - stejně jako v jiných výpočtech, výkon systému.

Pro vytápění malých ploch se doporučuje zakoupit elektrický ohřívač, je to pohodlnější a nevyžaduje složitou instalaci. Pokud je topná plocha větší než 100 m2, je výhodnější použít vodní nebo parní zařízení. V každém případě je pro správný výběr ohřívače nutné provést předběžné výpočty.