Hoe het vermogen van het apparaat voor het verwarmen van lucht te berekenen?

De kachel zorgt voor en handhaaft de gewenste temperatuuromstandigheden in de kamer. Het is geïnstalleerd in het toevoerventilatie-, airconditioning- en verwarmingssysteem, het is in staat om grote gebieden te verwarmen, omdat het wordt gekenmerkt door een hoog vermogen en hoge prestaties. Om ervoor te zorgen dat het apparaat correct werkt, is het noodzakelijk om het vermogen van de kachel te berekenen voordat u deze aanschaft.

Classificatie luchtverwarmer

Apparaten werken op verschillende energiebronnen en zijn geclassificeerd volgens het type koelvloeistof. Drie soorten worden veel gebruikt:

• water;
• stoom;
• elektrisch.

De eersten verwarmen zelf de lucht niet, maar dragen alleen warmte over aan de luchtstroom, aangezien een warmtedrager aan de verwarming wordt toegevoerd. Elektrische apparaten gebruiken geen koelvloeistof, ze verwarmen de lucht dankzij elektriciteit. De belangrijkste elementen in dergelijke apparaten zijn verwarmingselementen.

Aquatisch

Waterverwarmers zijn een budgetoptie. Hun prijs en onderhoudskosten zijn laag. Het is noodzakelijk om een ​​watertoevoersysteem naar het apparaat te brengen, daarom vereist de installatie bepaalde vaardigheden. Je kunt het niet snel naar een andere plaats overzetten. Het verwarmingsmedium (water of ethyleenglycol) kan afkomstig zijn van het verwarmingssysteem, de warmwatervoorziening of een boiler. Om de luchttemperatuur aan te passen, moet rekening worden gehouden met het vermogen, het verwarmingsniveau van het koelmiddel en de luchtmassa. Aangestuurd door een thermostaat.

Bij het installeren van water- en stoomverwarmers mogen geen polymere en metalen kunststof buizen worden gebruikt, omdat deze zullen smelten. Gegalvaniseerde stalen buizen worden aanbevolen.

Naast zuinig is het watertoestel anders:

• makkelijk te gebruiken;
• hoge efficiëntie;
• veiligheid;
• eenvoudig werkingsprincipe.

Het nadeel is de beperking van de minimale temperatuur en het stofgehalte van de inlaatstroom.

Het is raadzaam om een ​​waterapparaat te installeren in ruime industriële panden, magazijnen, horecagelegenheden, huisjes met goede ventilatie. Het verwarmt snel grote hoeveelheden lucht.

Stoom

Naast het koelmiddel verschillen stoomverwarmers praktisch niet van boilers. Een onbeduidend verschil is de 2 mm buiswanddikte versus 1,5 mm. De behoefte aan extra wapening hangt samen met de hoge druk in het stoomsysteem. Het varieert van 0,5 tot 1,2 Pa. Ze gebruiken koolstofstaal en roestvrij staal.

Stoomverwarmers worden ook geïnstalleerd in fabrieken, en die waar stoom wordt gegenereerd tijdens het productieproces. De maximale stoomtemperatuur is 180°C.

Elektrisch

Een elektrische kachel hoeft niet te worden aangesloten op een leiding met koelvloeistof, hij heeft kleine afmetingen en gewicht en is daarom gemakkelijker te installeren.

De voordelen van elektrische apparaten:

• Makkelijk te gebruiken;
• mobiliteit;
• compactheid.

nadelen:

• werken op elektriciteit;
• droog de lucht.

Hoge energiekosten maken het constante gebruik van dit type toestel onrendabel. Ze zijn minder krachtig dan stoom- en watertoestellen, daarom zijn ze niet geschikt voor het verwarmen van ruimtes met een oppervlakte van meer dan 100 m2, maar ze zijn optimaal voor het verwarmen van appartementen.Elektrische apparaten verbruiken drie keer meer energie dan boilers, maar hun prestaties zijn lager. Ze worden vaak gebruikt als tijdelijke verwarming.

Om de temperatuur van de luchtmassa aan de uitlaat aan te passen, is het alleen nodig om een ​​temperatuursensor te installeren.

Om energie te besparen, moet de recuperator worden geïnstalleerd.

Voor-en nadelen

Water- en stoomverwarmers die zijn ontworpen voor het verwarmen van industriële gebouwen zijn buitengewoon winstgevend, omdat ze geen extra investeringen vergen. Financiële middelen worden alleen besteed aan de aanschaf van het apparaat. Hun voordelen:

• snel bereiken van de gewenste luchttemperatuur;
• makkelijke installatie;
• veiligheid;
• betrouwbaarheid;
• de mogelijkheid om het verwarmingsniveau aan te passen.

Onder de tekortkomingen worden opgemerkt:

• gebruik in ruimtes met een plus luchttemperatuur;
• onmogelijkheid om appartementen te verwarmen;
• apparatuur voor luchttractie is vereist;
• als de toevoer van koelvloeistof wordt onderbroken, stopt het systeem met werken.

Het laatste punt geldt ook voor elektrische kachels, alleen voor stroomuitval.

Ontwerp van kachels van verschillende typen

Een heater is een warmtewisselaar die de energie van de warmtedrager overdraagt ​​aan een luchtverwarmingsstroom en werkt volgens het principe van een föhn. Het ontwerp omvat verwijderbare zijschermen en warmteafvoerelementen. Ze kunnen in een of meer lijnen worden aangesloten. De ingebouwde ventilator zorgt voor luchtstroom en de luchtmassa komt de kamer binnen via de openingen tussen de elementen. Wanneer buitenlucht er doorheen gaat, wordt er warmte aan overgedragen. De verwarming wordt in het ventilatiekanaal geïnstalleerd, daarom moet het apparaat qua grootte en vorm overeenkomen met de schacht.

Water- en stoomverwarmers

Water- en stoomverwarmers kunnen van twee soorten zijn: geribbelde en gladde buis. De eerste zijn op hun beurt onderverdeeld in nog twee soorten: lamellaire en spiraalgewonden. Het ontwerp kan single-pass of multi-pass zijn. In meerwegapparaten zijn er schotten, waardoor de stroomrichting wordt veranderd. De buizen zijn gerangschikt in 1-4 rijen.

De kachel, werkend op water, bestaat uit een metalen, vaak rechthoekig frame, waarbinnen rijen buizen en een ventilator zitten. De aansluiting op de cv-ketel of de cv-centrale vindt plaats via de afvoerleidingen. De ventilator bevindt zich aan de binnenzijde en blaast lucht in de warmtewisselaar. 2 of 3-weg kleppen worden gebruikt om de temperatuur van het vermogen en de uitlaatlucht te regelen. De apparaten worden aan het plafond of aan de muur gemonteerd.

Er zijn drie soorten water- en stoomverwarmers.

Gladde pijp... De structuur bestaat uit holle buizen (2 tot 3,2 cm in diameter) die op kleine afstanden (ongeveer 0,5 cm) van elkaar zijn geplaatst. Ze kunnen worden gemaakt van staal, koper, aluminium. De uiteinden van de buizen staan ​​in verbinding met het verdeelstuk. Verwarmde koelvloeistof komt de inlaatopeningen binnen, condensaat of gekoeld water komt de uitlaat binnen. Gladde buismodellen zijn minder efficiënt dan andere.

Kenmerken van gebruik:

• de minimumtemperatuur van de inlaatstroom is –20 ° C;
• vereisten voor luchtzuiverheid - niet meer dan 0,5 mg / m3 in termen van stofgehalte.

Geribbeld... Door de lamellenelementen neemt het warmteoverdrachtsoppervlak toe, daarom zijn lamellenluchtverwarmers efficiënter dan luchtverwarmers met gladde buizen. Plaatmodellen onderscheiden zich door het feit dat platen op de buizen zijn gemonteerd, waardoor het warmteoverdrachtsoppervlak verder wordt vergroot. Stalen golfband is gewikkeld in opwindbare.

Bimetaal met ribbels... De grootste efficiëntie wordt bereikt door het gebruik van twee metalen: koper en aluminium. Headers en pijpen zijn gemaakt van koper en vinnen zijn gemaakt van aluminium. Bovendien wordt een speciaal type ribbels uitgevoerd - spiraalvormig rollen.

In elektrische apparaten wordt lucht verwarmd door het contact met kookplaten of spiralen. Verwarmingselementen zijn gemaakt van vuurvaste metalen.

Berekening van het vermogen van de verwarming

Voor de juiste berekening van de luchtverwarmer is het noodzakelijk om de initiële gegevens te bepalen: prestatie, luchtdichtheid, straat- en gewenste kamertemperatuur. De laatste indicatoren zijn uiterst belangrijk, omdat de hoeveelheid warmte die wordt besteed aan het verwarmen van 1 m3 lucht ervan afhangt. Sommige gegevens zijn te vinden in speciale tabellen.

Watertoestel

Gebruik de formule om het dwarsdoorsnede-oppervlak van een boiler te berekenen: Af = L ×_st/ 3600 (ϑρ)... Gebruikte waarden:

• L - productiviteit, uitgedrukt in m3/h of kg/h;
• p_st - buitenluchtdichtheid volgens de tabel;
• θρ Is de massasnelheid van lucht in de sectie.

Na ontvangst van het resultaat wordt één luchtverwarmer van een standaardmaat of meerdere apparaten geselecteerd voor het ventilatiesysteem, zodat de oppervlakte of de som van de oppervlakten gelijk is aan of iets groter is dan de berekende waarde.

Massa luchtstroom in kg / h wordt berekend met de formule G = L × p_wo:

• p_wo- luchtdichtheid bij gemiddelde temperatuur.

pav berekend door de formule (t_st+ t_con)/2:

• t_st - buitenluchttemperatuur in de koudste vijfdaagse periode van het jaar;
• t_con - gewenste kamertemperatuur.

Vervolgens wordt voor het gemiddelde de dichtheid bepaald volgens de tabel.

Bereken het warmteverbruik voor het verwarmen van de lucht volgens de formule:Q (W) = G × c × (t_con–T_st)

De gegevens worden bijvoorbeeld berekend als deze bekend zijn:

• L - 10.000 m3/h (capaciteit staat aangegeven in de documentatie);
• t_con - 21°C;
• t_st - -25 °C.

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

De dichtheid van lucht bij deze temperatuur is 1,303.

Het massadebiet van de luchtmassa is G = 10000 m3 / h × 1,303 kg / m3 = 13030 kg / h

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

Het is noodzakelijk om 10-15% bij deze waarde op te tellen voor de gangreserve.

Stoomverwarmer

Het vermogen van de stoomverwarmer wordt op dezelfde manier bepaald, alleen voor berekening G gebruik de formule G = Q / r. r - soortelijke warmte gegenereerd tijdens stoomcondensatie in kJ / kg.

Elektrische verwarming

Voor elektrische apparaten worden de meeste benodigde gegevens meestal door de fabrikant aangegeven, wat de berekening van luchtverwarming en de keuze van een verwarming aanzienlijk vereenvoudigt. Ondanks het relatief lage thermische vermogen verbruikt het elektrische verwarmingssysteem veel elektriciteit, waardoor het vaak met een aparte kabel op het paneel moet worden aangesloten. Kachels met een vermogen van meer dan 7 kW worden gevoed vanuit een 380 V-netwerk.

De verbruikte stroom wordt berekend met de formule:ik = P / UwaarP - kracht, en u - spanning. Waarde u hangt af van de bijzonderheden van de verbinding. Als de aansluiting eenfasig is, U = 220Vindien driefasig, U = 660V.

De verwarmingstemperatuur wordt berekend met de formule:T = 2,98 × P / Lwaar L - net als bij andere berekeningen, systeemprestaties.

Voor het verwarmen van kleine kamers wordt het aanbevolen om een ​​elektrische kachel aan te schaffen, dit is handiger en vereist geen complexe installatie. Als het verwarmingsoppervlak meer dan 100 m2 is, is het voordeliger om een ​​water- of stoomapparaat te gebruiken. Om de kachel correct te selecteren, is het in ieder geval noodzakelijk om voorlopige berekeningen te maken.