Ako vypočítať výkon zariadenia na ohrev vzduchu

Ohrievač poskytuje a udržuje požadované teplotné podmienky v miestnosti. Je inštalovaný v napájacích ventilačných, klimatizačných a vykurovacích systémoch, je schopný vykurovať veľké plochy, pretože sa vyznačuje vysokým výkonom a výkonom. Aby zariadenie správne fungovalo, je potrebné pred jeho zakúpením vypočítať výkon ohrievača.

Klasifikácia ohrievača vzduchu

Zariadenia pracujú s rôznymi zdrojmi energie a sú klasifikované podľa typu chladiacej kvapaliny. Široko sa používajú tri typy:

• voda;
• para;
• elektrický.

Samotné prvé neohrievajú vzduch, ale iba odovzdávajú teplo prúdeniu vzduchu, pretože tepelný nosič sa dodáva do ohrievača. Elektrické spotrebiče nepoužívajú chladiacu kvapalinu, vďaka elektrine ohrievajú vzduch. Hlavnými prvkami v takýchto zariadeniach sú vykurovacie články.

Vodné

Ohrievače vody sú možnosťou rozpočtu. Ich cena a náklady na údržbu sú nízke. K zariadeniu je potrebné priviesť systém prívodu vody, preto si inštalácia vyžaduje určité zručnosti. Nebudete ho môcť rýchlo preniesť na iné miesto. Vykurovacie médium (voda alebo etylénglykol) môže pochádzať z vykurovacieho systému, zásobovania teplou vodou alebo kotla. Na nastavenie teploty vzduchu je potrebné brať do úvahy výkon, úroveň ohrevu chladiacej kvapaliny a vzduchovú hmotu. Ovláda sa termostatom.

Pri inštalácii ohrievačov vody a pary sa nesmú používať polymérové ​​a kovoplastové rúry, pretože by sa roztavili. Odporúčajú sa rúry z pozinkovanej ocele.

Okrem toho, že je spotrebič ekonomický, je iný:

• jednoduchosť použitia;
• vysoká účinnosť;
• bezpečnosť;
• jednoduchý princíp fungovania.

Nevýhodou je obmedzenie minimálnej teploty a prašnosti vstupného prietoku.

Je vhodné inštalovať vodné zariadenie do priestranných priemyselných priestorov, skladov, stravovacích zariadení, chát s dobrým vetraním. Rýchlo ohrieva veľké objemy vzduchu.

Parou

Okrem chladiacej kvapaliny sa parné ohrievače prakticky nelíšia od ohrievačov vody. Nevýznamným rozdielom je hrúbka steny rúry 2 mm oproti 1,5 mm. Potreba dodatočného vystuženia je spojená s vysokým tlakom v parnom systéme. Pohybuje sa od 0,5 do 1,2 Pa. Používajú uhlíkovú oceľ a nehrdzavejúcu oceľ.

Parné ohrievače sa inštalujú aj do tovární a zariadení, v ktorých sa para vytvára počas výrobného procesu. Maximálna teplota pary je 180 ° C.

Elektrické

Elektrický ohrievač nemusí byť pripojený k vedeniu s chladiacou kvapalinou, má malé rozmery a hmotnosť, preto je jeho inštalácia jednoduchšia.

Výhody elektrických zariadení:

• Jednoduchosť použitia;
• mobilita;
• kompaktnosť.

Nevýhody:

• bežať na elektrinu;
• vysušiť vzduch.

Vysoké náklady na energiu spôsobujú, že neustále používanie tohto typu spotrebiča je nerentabilné. Sú menej výkonné ako zariadenia na paru a vodu, preto nie sú vhodné na vykurovanie miestností s rozlohou viac ako 100 m2, ale sú optimálne na vykurovanie bytov.Elektrické spotrebiče spotrebujú trikrát viac energie ako ohrievače vody, ale ich výkon je nižší. Často sa používajú ako dočasné ohrievače.

Na reguláciu teploty vzduchovej hmoty na výstupe je potrebné nainštalovať iba teplotný snímač.

Z dôvodu úspory energie by mal byť nainštalovaný rekuperátor.

Výhody a nevýhody

Ohrievače vody a pary určené na vykurovanie priemyselných priestorov sú mimoriadne ziskové, pretože si nevyžadujú ďalšie investície. Finančné prostriedky sa vynakladajú iba na nákup zariadenia. Ich výhody:

• rýchle dosiahnutie požadovanej teploty vzduchu;
• ľahká inštalácia;
• bezpečnosť;
• spoľahlivosť;
• schopnosť upraviť úroveň vykurovania.

Medzi nedostatky sú zaznamenané:

• použitie v miestnostiach s plusovou teplotou vzduchu;
• nemožnosť použitia na vykurovanie bytov;
• je potrebné vybavenie na trakciu vzduchu;
• ak dôjde k prerušeniu dodávky chladiacej kvapaliny, systém prestane pracovať.

Posledný bod platí aj pre elektrické ohrievače, iba pre výpadky elektrickej energie.

Dizajn ohrievačov rôznych typov

Ohrievač je výmenník tepla, ktorý prenáša energiu nosiča tepla na prúd ohrevu vzduchu a pracuje na princípe sušiča vlasov. Jeho dizajn zahŕňa odnímateľné bočné štíty a prvky rozptylu tepla. Môžu byť spojené v jednej alebo viacerých linkách. Zabudovaný ventilátor poskytuje ťah vzduchu a vzduchová hmota vstupuje do miestnosti cez medzery medzi prvkami. Keď nimi prechádza vonkajší vzduch, prenáša sa doň teplo. Ohrievač je inštalovaný vo vetracom potrubí, preto musí zariadenie zodpovedať veľkosti a tvaru šachty.

Ohrievače vody a pary

Ohrievače vody a pary môžu byť dvoch typov: rebrované a hladké. Prvé sú zase rozdelené na dva ďalšie typy: lamelové a špirálové. Prevedenie môže byť jednoprechodové alebo viacprechodové. Vo viaccestných zariadeniach sú usmerňovače, vďaka ktorým sa mení smer prúdenia. Rúry sú usporiadané v 1-4 radoch.

Ohrievač pracujúci na vode pozostáva z kovového, často obdĺžnikového rámu, vo vnútri ktorého sú rady rúrok a ventilátor. Pripojenie na kotol alebo ústredné kúrenie sa vykonáva pomocou výstupných potrubí. Ventilátor je umiestnený na vnútornej strane a vháňa vzduch do výmenníka tepla. Na reguláciu výkonu a teploty výstupného vzduchu sa používajú dvoj alebo trojcestné ventily. Zariadenia sa inštalujú na strop alebo na stenu.

Existujú tri typy ohrievačov vody a pary.

Hladké potrubie... Štruktúra pozostáva z dutých rúrok (s priemerom 2 až 3,2 cm), ktoré sú umiestnené v malých intervaloch (asi 0,5 cm). Môžu byť vyrobené z ocele, medi, hliníka. Konce rúrok sú v komunikácii s rozdeľovačom. Vyhrievaná chladiaca kvapalina vstupuje do vstupných otvorov, kondenzát alebo chladená voda do výstupu. Modely s hladkými trubicami sú menej účinné ako iné.

Vlastnosti použitia:

• minimálna teplota vstupného prúdu je –20 ° C;
• požiadavky na čistotu vzduchu - nie viac ako 0,5 mg / m3, pokiaľ ide o obsah prachu.

Rebrovaný... Vďaka rebrovým prvkom sa oblasť prenosu tepla zväčšuje, a preto sú, za iných okolností, žebrové ohrievače vzduchu efektívnejšie ako hladké trubice. Doskové modely sa vyznačujú tým, že dosky sú namontované na rúrkach, čo ďalej zvyšuje povrchovú plochu prenosu tepla. V navíjacích je navinutá oceľová vlnitá páska.

Bimetalová s rebrovaním... Najvyššia účinnosť sa dosahuje použitím dvoch kovov: medi a hliníka. Záhlaví a rúry sú vyrobené z medi a rebrá sú vyrobené z hliníka. Ďalej sa vykonáva špeciálny typ rebrovania - špirálové valcovanie.

V elektrických spotrebičoch sa vzduch ohrieva vďaka kontaktu s horúcimi platňami alebo špirálami. Vykurovacie články sú vyrobené zo žiaruvzdorných kovov.

Výpočet výkonu ohrievača

Pre správny výpočet ohrievača vzduchu je potrebné určiť počiatočné údaje: výkon, hustotu vzduchu, ulicu a požadovanú teplotu v miestnosti. Posledné uvedené ukazovatele sú mimoriadne dôležité, pretože od nich závisí množstvo tepla vynaloženého na ohrev 1 m3 vzduchu. Niektoré údaje možno nájsť v špeciálnych tabuľkách.

Prístroj na vodu

Na výpočet prierezovej plochy ohrievača vody použite vzorec Af = L × ρ_sv/ 3600 (ϑρ)... Použité hodnoty:

• Ľ - produktivita, ktorá je vyjadrená v m3 / h alebo kg / h;
• p_sv - hustota vonkajšieho vzduchu podľa tabuľky;
• ϑρ Je hmotnostná rýchlosť vzduchu v danom úseku.

Po obdržaní výsledku sa pre ventilačný systém vyberie jeden ohrievač vzduchu štandardnej veľkosti alebo niekoľko zariadení tak, aby plocha alebo súčet plôch bol rovnaký alebo mierne väčší ako vypočítaná hodnota.

Hmotnostný prietok vzduchu v kg / h sa vypočíta podľa vzorca G = L × str_St:

• p_St- hustota vzduchu pri priemernej teplote.

pav vypočítané podľa vzorca (t_sv+ t_kon)/2:

• t_sv - teplota vonkajšieho vzduchu v najchladnejšom päťdňovom období roka;
• t_kon - požadovaná teplota v miestnosti.

Potom sa určí priemerná hustota podľa tabuľky.

Spotrebu tepla na ohrev vzduchu vypočítajte podľa vzorca:Q (W) = G × c × (t_kon–T_sv)

Údaje sa napríklad vypočítajú, ak sú známe:

• Ľ - 10 000 m3 / h (kapacita je uvedená v dokumentácii);
• t_kon - 21 ° C;
• t_sv - –25 ° C.

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

Hustota vzduchu pri tejto teplote je 1,303.

Hmotnostný prietok vzdušnej hmoty je G = 10 000 m3 / h × 1,303 kg / m3 = 13030 kg / h

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

K tejto hodnote je potrebné pripočítať 10-15% pre výkonovú rezervu.

Parný ohrievač

Výkon parného ohrievača sa určuje rovnakým spôsobom, iba na výpočet G použite vzorec G = Q / r. r - špecifické teplo generované pri kondenzácii pary v kJ / kg.

Elektrický ohrievač

Pri elektrických spotrebičoch väčšinu potrebných údajov zvyčajne uvádza výrobca, čo výrazne zjednodušuje výpočet ohrevu vzduchu a výber ohrievača. Napriek relatívne nízkemu tepelnému výkonu elektrický vykurovací systém spotrebúva veľa elektrickej energie, takže musí byť často pripojený k panelu samostatným káblom. Ohrievače s výkonom viac ako 7 kW sú napájané zo siete 380 V.

Spotrebovaný prúd sa počíta podľa vzorcaI = P / UkdeP - moc a U - napätie. Hodnota U závisí od špecifík spojenia. Ak je pripojenie jednofázové, U = 220Vak je trojfázový, U = 660V.

Teplota ohrevu sa vypočíta podľa vzorcaT = 2,98 × P / lkde Ľ - ako v iných výpočtoch, výkon systému.

Na vykurovanie malých plôch sa odporúča zakúpiť elektrický ohrievač, je to pohodlnejšie a nevyžaduje zložitú inštaláciu. Ak je vykurovacia plocha väčšia ako 100 m2, je výhodnejšie použiť vodné alebo parné zariadenie. V každom prípade, aby ste správne vybrali ohrievač, je potrebné vykonať predbežné výpočty.