Il riscaldatore fornisce e mantiene le condizioni di temperatura desiderate nella stanza. Viene installato nell'impianto di mandata ventilazione, condizionamento e riscaldamento, è in grado di riscaldare grandi ambienti, in quanto caratterizzato da elevate potenze e prestazioni. Affinché il dispositivo funzioni correttamente, è necessario calcolare la potenza del riscaldatore prima di acquistarlo.
Classificazione del riscaldatore ad aria
I dispositivi funzionano su diverse fonti di energia e sono classificati in base al tipo di refrigerante. Tre tipi sono ampiamente utilizzati:
- acqua;
- vapore;
- elettrico.
I primi stessi non riscaldano l'aria, ma trasferiscono solo calore al flusso d'aria, poiché al riscaldatore viene fornito un vettore di calore. Gli apparecchi elettrici non utilizzano un refrigerante, riscaldano l'aria grazie all'elettricità. Gli elementi principali di tali dispositivi sono gli elementi riscaldanti.
Acquatico
Gli scaldabagni sono un'opzione economica. Il loro prezzo e i costi di manutenzione sono bassi. È necessario portare un sistema di approvvigionamento idrico al dispositivo, pertanto l'installazione richiede determinate abilità. Non sarai in grado di trasferirlo rapidamente in un altro luogo. Il mezzo di riscaldamento (acqua o glicole etilenico) può provenire dall'impianto di riscaldamento, dalla fornitura di acqua calda o da una caldaia. Per regolare la temperatura dell'aria, è necessario tenere conto della potenza, del livello di riscaldamento del liquido di raffreddamento e della massa d'aria. Controllato da un termostato.
Quando si installano riscaldatori di acqua e vapore, non utilizzare tubi in polimero e metallo-plastica, poiché si scioglieranno. Si consigliano tubi in acciaio zincato.
Oltre ad essere economico, l'apparecchio per l'acqua è diverso:
- facilità d'uso;
- alta efficienza;
- sicurezza;
- principio di funzionamento semplice.
Lo svantaggio è la limitazione della temperatura minima e del contenuto di polvere del flusso in ingresso.
Si consiglia di installare un dispositivo idrico in ampi locali industriali, magazzini, esercizi di ristorazione, cottage con una buona ventilazione. Riscalda rapidamente grandi volumi d'aria.
Vapore
Oltre al liquido di raffreddamento, i riscaldatori a vapore praticamente non differiscono dagli scaldacqua. Una differenza insignificante è lo spessore della parete del tubo di 2 mm rispetto a 1,5 mm. La necessità di ulteriori rinforzi è associata all'alta pressione nel sistema a vapore. Varia da 0,5 a 1,2 Pa. Usano acciaio al carbonio e acciaio inossidabile.
I riscaldatori a vapore sono installati anche nelle fabbriche e in quelle in cui viene generato vapore durante il processo produttivo. La temperatura massima del vapore è di 180 ° C.
Elettrico
Un riscaldatore elettrico non ha bisogno di essere collegato a una linea con un refrigerante, ha dimensioni e peso ridotti, quindi è più facile da installare.
I vantaggi dei dispositivi elettrici:
- Facilità d'uso;
- mobilità;
- compattezza.
Svantaggi:
- funzionare con l'elettricità;
- asciugare l'aria.
Gli elevati costi energetici rendono non redditizio l'uso costante di questo tipo di apparecchio. Sono meno potenti degli apparecchi a vapore e acqua, quindi non sono adatti per il riscaldamento di ambienti con una superficie superiore a 100 m2, ma sono ottimali per il riscaldamento di appartamenti.Gli apparecchi elettrici consumano tre volte più energia degli scaldacqua, ma le loro prestazioni sono inferiori. Sono spesso usati come riscaldatori temporanei.
Per regolare la temperatura della massa d'aria in uscita è sufficiente installare un sensore di temperatura.
Per risparmiare energia, è necessario installare il recuperatore.
Vantaggi e svantaggi
Gli scaldacqua e a vapore progettati per il riscaldamento di locali industriali sono estremamente redditizi, poiché non richiedono investimenti aggiuntivi. Le risorse finanziarie vengono spese solo per l'acquisto del dispositivo. I loro vantaggi:
- rapido raggiungimento della temperatura dell'aria desiderata;
- installazione facile;
- sicurezza;
- affidabilità;
- la possibilità di regolare il livello di riscaldamento.
Tra le carenze si segnalano:
- uso in stanze con una temperatura dell'aria positiva;
- impossibilità di utilizzo per il riscaldamento degli appartamenti;
- è richiesta l'attrezzatura per la trazione aerea;
- se l'alimentazione del liquido di raffreddamento viene interrotta, il sistema smette di funzionare.
L'ultimo punto vale anche per i riscaldatori elettrici, solo per le interruzioni di corrente.
Progettazione di riscaldatori di diverso tipo
Un riscaldatore è uno scambiatore di calore che trasferisce l'energia del vettore di calore a un flusso di riscaldamento dell'aria e funziona secondo il principio di un asciugacapelli. Il suo design include protezioni laterali rimovibili ed elementi di dissipazione del calore. Possono essere collegati in una o più linee. Il ventilatore integrato fornisce un tiraggio d'aria e la massa d'aria entra nella stanza attraverso gli spazi tra gli elementi. Quando l'aria esterna li attraversa, il calore viene trasferito ad esso. Il riscaldatore è installato nel condotto di ventilazione, quindi il dispositivo deve corrispondere all'albero per dimensioni e forma.
Riscaldatori ad acqua e vapore
I riscaldatori ad acqua e vapore possono essere di due tipi: a tubo rigato e liscio. I primi, a loro volta, si dividono in altri due tipi: lamellari e spiralati. Il design può essere a passaggio singolo o multiplo. Nei dispositivi a più vie sono presenti deflettori, a causa dei quali viene modificata la direzione del flusso. I tubi sono disposti in 1-4 file.
Il riscaldatore, funzionante ad acqua, è costituito da un telaio metallico, spesso rettangolare, all'interno del quale sono presenti file di tubi e un ventilatore. Il collegamento alla caldaia o alla centrale termica avviene tramite i tubi di mandata. La ventola si trova all'interno e soffia aria nello scambiatore di calore. Le valvole a 2 o 3 vie sono utilizzate per controllare la potenza e la temperatura dell'aria in uscita. I dispositivi sono installati a soffitto oa parete.
Esistono tre tipi di riscaldatori ad acqua e vapore.
Tubo liscio... La struttura è costituita da tubi cavi (da 2 a 3,2 cm di diametro) distanziati a piccoli intervalli (circa 0,5 cm). Possono essere realizzati in acciaio, rame, alluminio. Le estremità dei tubi sono in comunicazione con il collettore. Il refrigerante riscaldato entra nelle aperture di ingresso, la condensa o l'acqua raffreddata entra nell'uscita. I modelli a tubo liscio sono meno efficienti di altri.
Caratteristiche di utilizzo:
- la temperatura minima della corrente in ingresso è di –20°C;
- requisiti per la purezza dell'aria - non più di 0,5 mg / m3 in termini di contenuto di polvere.
a coste... A causa degli elementi alettati, l'area di trasferimento del calore aumenta, quindi, a parità di altre condizioni, i riscaldatori d'aria alettati sono più efficienti di quelli a tubo liscio. I modelli a piastre si distinguono per il fatto che le piastre sono montate sui tubi, il che aumenta ulteriormente la superficie di trasferimento del calore. Il nastro ondulato in acciaio è avvolto in avvolgimenti.
Bimetallico con nervature... La massima efficienza si ottiene attraverso l'uso di due metalli: rame e alluminio. Collettori e tubi sono in rame e le alette sono in alluminio. Inoltre, viene eseguito un tipo speciale di nervatura: il rotolamento a spirale.
Negli apparecchi elettrici, l'aria viene riscaldata a causa del suo contatto con piastre o spirali calde. Gli elementi riscaldanti sono realizzati in metalli refrattari.
Calcolo della potenza del riscaldatore
Per il corretto calcolo del generatore d'aria, è necessario determinare i dati iniziali: prestazioni, densità dell'aria, temperatura stradale e ambiente desiderata. Questi ultimi indicatori sono estremamente importanti, poiché da essi dipende la quantità di calore spesa per riscaldare 1 m3 di aria. Alcuni dei dati possono essere trovati da tabelle speciali.
Apparecchio per l'acqua
Per calcolare l'area della sezione trasversale di uno scaldabagno, utilizzare la formula Af = L × ρsto/ 3600 (ϑρ)... Valori utilizzati:
- l - produttività, che si esprime in m3/h o kg/h;
- psto - densità dell'aria esterna secondo tabella;
- θρ È la velocità di massa dell'aria nella sezione.
Dopo aver ricevuto il risultato, vengono selezionati un aerotermo di dimensioni standard o più dispositivi per il sistema di ventilazione in modo che l'area o la somma delle aree sia uguale o leggermente maggiore del valore calcolato.
Il flusso d'aria di massa in kg / h è calcolato dalla formula G = L × pmer:
- pmer- densità dell'aria a temperatura media.
pav calcolato dalla formula (tsto+ tcon)/2:
- tsto - temperatura dell'aria esterna nel quinquennio più freddo dell'anno;
- tcon - temperatura ambiente desiderata.
Quindi, per la media, la densità è determinata secondo la tabella.
Calcolare il consumo di calore per il riscaldamento dell'aria secondo la formula:Q (W) = G × c × (tcon–Tsto)
Ad esempio, i dati verranno calcolati se è noto:
- l - 10.000 m3/h (la capacità è indicata nella documentazione);
- tcon - 21°C;
- tsto --25°C.
pav = (- 25°C + 21°C) / 2 = –2°C
La densità dell'aria a questa temperatura è 1,303.
La portata massica della massa d'aria è G = 10000 m3/h × 1.303 kg/m3 = 13030 kg/h
Da qui Q = 13030/3600 × 1011 × (21 - (- 25)) = 168325 L.
È necessario aggiungere il 10-15% a questo valore per la riserva di carica.
Riscaldatore a vapore
La potenza del riscaldatore a vapore è determinata allo stesso modo, solo per il calcolo G usa la formula G = Q / r. r - calore specifico generato durante la condensazione del vapore in kJ/kg.
Stufa elettrica
Per gli apparecchi elettrici, la maggior parte dei dati necessari è solitamente indicata dal produttore, il che semplifica notevolmente il calcolo del riscaldamento dell'aria e la scelta di un riscaldatore. Nonostante la potenza termica relativamente bassa, il sistema di riscaldamento elettrico consuma molta elettricità, quindi spesso deve essere collegato al pannello con un cavo separato. I riscaldatori con una potenza superiore a 7 kW sono alimentati da una rete a 380 V.
La corrente consumata è calcolata dalla formulaio = P / UdoveP - potere, e tu - tensione. Valore tu dipende dalle specifiche della connessione. Se il collegamento è monofase, U = 220Vse trifase, U = 660V.
La temperatura di riscaldamento è calcolata dalla formulaT = 2,98 × P / Ldove l - come in altri calcoli, le prestazioni del sistema.
Per il riscaldamento di piccoli ambienti, si consiglia di acquistare un riscaldatore elettrico, è più conveniente e non richiede un'installazione complessa. Se l'area di riscaldamento è superiore a 100 m2, è più redditizio utilizzare un dispositivo ad acqua o vapore. In ogni caso, per selezionare correttamente il riscaldatore, è necessario effettuare calcoli preliminari.
