.

Расчет мощности калорифера вентиляции


Расчет-онлайн водяных калориферов. Калькулятор мощности, температуры воздуха и расхода теплоносителя - Т.С.Т.

Перейти к содержимому

На данной странице представлен онлайн-расчет водяных калориферов. В режиме онлайн можно рассчитать следующие данные:- 1. необходимую мощность калорифера для отопительно-приточной установки, в зависимости от объема и температуры нагреваемого воздуха - 2. температуру воздуха на выходе из водяного калорифера, в зависимости от его мощности, объема и температуры нагнетаемого воздуха- 3. расход горячей воды, в зависимости от подобранной мощности калорифера и используемого графика теплоносителя

1. Онлайн-расчет мощности водяного калорифера (расхода тепла на обогрев приточного воздуха)

В поля вносятся показатели: объем нагнетаемого вентилятором холодного воздуха (м3/час), температура входящего в калорифер воздуха (как правило, берется средняя температура наиболее холодной пятидневки вашего региона), необходимая температура на выходе из калорифера. На выходе (по результатам онлайн-расчета) показывается требуемая мощность водяного калорифера для соблюдения заложенных условий.

1 поле. Объем проходящего через калорифер приточного воздуха (м3/час)2 поле. Температура воздуха на входе в водяной калорифер (°С)

3 поле. Необходимая температура воздуха на выходе из калорифера

(°С) поле (результат). Требуемая мощность калорифера (расход тепла на подогрев приточного воздуха) для введенных данных

Онлайн-подбор водяного калорифера по объему нагреваемого воздуха и тепловой мощности

Ниже выложена таблица с номенклатурой водяных калориферов производства нашего предприятия. По таблице можно ориентировочно подобрать подходящий для ваших данных воздухонагреватель. Изначально ориентируясь на показатели объема нагрева воздуха в час (производительности по воздуху), можно подобрать водяной калорифер для наиболее распространенных тепловых режимов. Кликнув мышкой по названию выбранного воздухоподогревателя, можно перейти на страницу с подробными теплотехническими параметрами и рабочими расчетами данного водяного калорифера.

Наименование калорифера

Диапазон производительности по воздуху, м³/ч

Температура входящего / выходящего воздуха, °С

Диапазон тепловой мощности (в зависимости от производительности по воздуху), кВт

2. Онлайн-расчет температуры воздуха на выходе из водяного калорифера

В поля вносятся показатели: объем нагреваемого воздуха (м3/час), температура воздуха на входе в калорифер, мощность подобранного воздухонагревателя.На выходе (по результатам онлайн-расчета) показывается температура выходящего нагретого воздуха.

1 поле. Объем проходящего через калорифер приточного воздуха (м3/час)2 поле. Температура воздуха на входе в водяной калорифер (°С)

3 поле. Тепловая мощность подобранного воздухонагревателя

(кВт) поле (результат). Температура воздуха на выходе из калорифера (°С)

3. Онлайн-расчет расхода теплоносителя калорифером (в зависимости от температурного графика и мощности)

В поля вносятся показатели: мощность подобранного калорифера (кВт), температура входящего теплоносителя (прямоток), температура теплоносителя на выходе из нагревателя (обратка). На выходе (по результатам онлайн-расчета) показывается необходимое количество теплоносителя в час для соблюдения заложенных условий.

1 поле. Производительность по теплу (мощность) водяного калорифера (кВт)2 поле. Температура теплоносителя на подаче в воздухонагреватель (°С)

3 поле. Температура теплоносителя на выходе из воздухонагревателя

(°С) поле (результат). Расход теплоносителя калорифером при данном температурном графике (кг/час)

Данные онлайн-расчеты (калькуляторы) водяных калориферов представлены для начального подбора воздухонагревателей. Подробный пошаговый расчет и подбор водовоздушных калориферов представлен на странице сайта: Калориферы КСк. Расчет и подбор.

ЗАО Т.С.Т. (с 16.01.2015 ООО Т.С.Т.) - производство калориферов, отопительных агрегатов, воздухонагревательных установокЮридический адрес предприятия: г. Новосибирск, ул. Титова, 21    Почтовый адрес: Кемеровская область, г. Киселевск, ул. Юргинская,1Телефон/Факс: (3846) 68-23-24   Электронная почта: E-mail: zao_tst@mail.ru   Технические вопросы:  тел. +7 961 7378 314

zao-tst.ru

Выполнение расчета калорифера для вентиляции

Комментариев:

Рейтинг: 20

Перед тем как подать приточный воздух с улицы в помещения, его требуется обработать с целью доведения до нормативных параметров. Такая обработка может включать в себя фильтрацию, нагревание, охлаждение и увлажнение. Нагрев приточного воздуха в холодное время года осуществляется в специальных теплообменных аппаратах — калориферах. Чтобы на выходе из калорифера получить воздушный поток необходимой температуры, требуется произвести расчет и подбор этого аппарата.

Приточно-вытяжная установка с рекуператором тепла.

Исходные данные для подбора теплообменника

Воздухонагреватели производятся различных типоразмеров и для разных видов теплоносителей, в качестве которых может выступать вода или пар. Последний применяется достаточно редко, в большинстве случаев на предприятиях, где он производится для технологических нужд. Самый распространенный вид теплоносителя — горячая вода. Поскольку в некоторых случаях расход воздуха приточной вентиляции достаточно велик, а установить калорифер большого проходного сечения невозможно, то устанавливают поочередно несколько аппаратов меньшего типоразмера. В любом случае вначале необходим расчет мощности калорифера.

Расчет мощности воздухонагревателя.

Для выполнения расчета нужны следующие исходные данные:

  1. Количество приточного воздуха, который необходимо нагреть. Может выражаться в м³/ч (объемный расход) или кг/ч (массовый расход).
  2. Температура исходного воздуха, равна расчетной температуре наружного воздуха для данного региона.
  3. Температура, до которой требуется нагреть приточный воздух для подачи его в помещения.
  4. Температурный график теплоносителя, используемого для нагрева.

Вернуться к оглавлению

Результатами расчета теплообменника для приточной вентиляции являются значения площади поверхности нагрева и мощности. Начать следует с определения площади сечения калорифера по фронту:

Аф = Lρ / 3600 (ϑρ), здесь:

  • L — расход приточного воздуха по объему, м³/ч;
  • ρ — значение плотности наружного воздуха, кг/м³;
  • ϑρ — массовая скорость воздушных масс в расчетном сечении, кг/(с м²).

Величина фронтального сечения нужна для предварительного выяснения размеров калорифера, после чего нужно взять для просчета ближайший больший типоразмер аппарата. Если в результате получилась слишком большая площадь сечения, надо подбирать несколько параллельно устанавливаемых теплообменников, чтобы в сумме они дали требуемую площадь. Следует обратить внимание, что поверхность нагрева по результату принимается с запасом, поэтому данный подбор носит предварительный характер.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции.

Значение реальной массовой скорости следует рассчитывать с учетом фактической площади по фронту подобранных теплообменников:

ϑρ = Lρ / 3600 Аф.факт

Далее, необходимое количество теплоты для нагревания воздушного потока рассчитывают по формуле:

Q = 0.278Gc (tп — tн), где:

  • Q — количество теплоты, Вт;
  • G — массовый расход нагреваемого воздуха, кг/ч;
  • с — величина удельной теплоемкости воздушной смеси, принимается равной 1.005 кДж/кг °С;
  • tп — температура притока, °С;
  • tн — начальная температура воздуха с улицы.

Поскольку вентилятор в приточной вентиляционной установке принято ставить до теплообменника, массовый расход G находят с учетом плотности наружного воздуха:

В противном случае плотность принимают по температуре притока после его нагрева. Полученное количество теплоты дает возможность рассчитать расход теплоносителя в теплообменнике (кг/ч) для передачи этого тепла воздушному потоку:

Схема движения воздуха.

В этой формуле:

  • cw — значение теплоемкости для воды, кДж/кг °С;
  • tг — расчетная температура воды в подающем трубопроводе, °С;
  • t0 — расчетная температура воды в обратном трубопроводе, °С.

Удельная теплоемкость воды является справочной величиной, расчетные температурные параметры теплоносителя принимают согласно реальным значениям в конкретных условиях. То есть при наличии котельной или подключения к централизованной теплосети нужно знать параметры теплоносителя, который они подают, и внести их в данную формулу для расчета. Зная расход теплоносителя, вычисляют скорость (м/с) его движения в трубках калорифера:

w = Gw / 3600 ρwAmp, здесь:

  • Amp — площадь поперечного сечения трубок теплообменника, м²;
  • ρw — плотность воды при средней температуре теплоносителя в калорифере, °С.

Среднюю температуру воды, проходящей через теплообменник, можно посчитать как (tг + t0) / 2. Скорость, посчитанная по данной формуле, будет верной для группы калориферов, подключенных по последовательной схеме. Если же выполнить параллельную обвязку, площадь сечения трубок возрастет в 2 и более раз, что приведет к снижению скорости движения теплоносителя. Такое снижение не даст существенного улучшения тепловой производительности, но значительно понизит температуру в обратном трубопроводе. И наоборот, во избежание значительного увеличения гидравлического сопротивления калорифера, не следует скорость движения теплоносителя принимать свыше 0,2 м/с.

Вернуться к оглавлению

Принципиальная схема работы воздухонагревателя.

Коэффициент передачи тепла поверхностного нагревателя находят по справочным таблицам для рассчитанных значений скорости теплоносителя и массовой скорости притока. Затем вычисляют площадь поверхности нагрева (м²) калорифера по формуле:

Amp = 1.2Q / K (tср.т — tср.в), где:

  • К — коэффициент передачи тепла калорифером, Вт/(м°С);
  • tср.т — значение средней температуры теплоносителя, °С;
  • tср.в — значение средней температуры приточного воздуха для вентиляции, °С;
  • число 1,2 — необходимый коэффициент запаса, учитывает дальнейшее остывание воздушных масс в воздухопроводах.

Среднюю температуру воздушного потока просчитывают таким образом: (tп + tн) / 2. В том случае, если для нагревания воздушных масс недостаточно поверхности нагрева одного калорифера, число теплообменников одного типоразмера нужно считать по формуле:

Nmp = Amp / Ak, тут Ak — величина площади поверхности нагрева одного теплообменника (м²). Полученное значение округляют до целого числа в большую сторону.

Теперь можно рассчитать тепловую производительность воздухонагревателей по факту:

  • Qфакт = К (tср.т — tср.в) Nфакт Ak.

здесь Nфакт принимается с округленным значением Nmp, остальные параметры — как в предыдущих формулах.

На практике необходимо предусматривать запас мощности калорифера 10-15%. Этому есть 2 причины:

  1. Реальное значение коэффициента передачи тепла воздухонагревателя отличается от табличных значений или данных, представленных в каталоге, как правило, в меньшую сторону.
  2. Теплопроизводительность аппарата может со временем снижаться вследствие засорения его трубок отложениями.

В то же время не стоит превышать величину запаса мощности, так как значительное увеличение поверхности нагрева может привести к их переохлаждению, а при сильных морозах — к размораживанию. Если производитель гарантирует соответствие заявленных показателей реальным, то величину запаса можно принять в размере 5%, которую следует прибавить к величине Qфакт, это и будет полная мощность воздухонагревателя для приточной вентиляции.

В том случае, если в качестве теплоносителя применяется пар, подбор и расчет теплообменника производится аналогичным образом, только расход теплоносителя при нагреве воздуха для вентиляции рассчитывают так:

В этой формуле параметр r (кДж/кг) — удельная теплота, выделяемая при конденсации водяного пара. Скорость движения водяного пара в трубках калорифера не рассчитывается.

Вернуться к оглавлению

Если для нагрева воздушного потока в системе приточной вентиляции необходимо использовать электрический калорифер, то его просто подбирают по необходимому расходу вентиляционного воздуха и его начальной и конечной температуре. Если завод-производитель в каталоге указывает расход воздуха и установленную электрическую мощность, то подбор аппарата не составляет никакой сложности. Единственное условие — количество притока не должно быть меньше указанного заводом-производителем. В противном случае нагревательные элементы электрического калорифера могут перегреваться и выходить из строя. В случае когда предлагаемый ряд типоразмеров теплообменников предполагает выбор такого варианта эксплуатации, следует применить схему ступенчатой регулировки элементов нагрева. Величина запаса для такого типа аппаратов — не более 10%.

Правильно выполненный расчет калорифера для приточной вентиляции обеспечит его эффективную и долговечную эксплуатацию.

Нередки случаи, когда из-за завышенной площади поверхностей нагрева или низкой скорости движения теплоносителя в трубках последние размораживаются при низких температурах. Это могут быть ошибки в расчете или обвязке калорифера. Во избежание размораживания в будущем при расчете лучше принимать оптимальную скорость движения теплоносителя — 0,12 м/с. В схеме обвязки теплообменника для вентиляции рекомендуется применять циркуляционный насос, который будет качественно регулировать производительность. Некоторые современные модели калориферов производятся со встроенным обводным клапаном, что предохраняет их от размораживания. Таким модификациям и следует отдавать предпочтение.

1poclimaty.ru

Какой калорифер для приточной вентиляции выбрать?

Глоток свежего воздуха нужен и усердному работнику, и праздному домоседу. Впрочем, в зимнее время приточный воздух может быть чрезмерно свежим. Однако этот недостаток устраняет простейший нагревательный прибор — калорифер для приточной вентиляции, возвращающий комфортную температуру потоку свежего воздуха. 

Приточная вентиляция загородного дома

Разновидности вентиляционных калориферов

В системах воздухообмена используют две разновидности калориферов, а именно:

  • Нагревательные приборы на электричестве.
  • Нагревательные приборы на жидких теплоносителях.

Электрический калорифер для приточной вентиляции – это очень эффективный, но чрезмерно энергозатратный отопительный прибор. Ведь повышение температуры приточного потока в данном случае происходит за счет контакта воздуха с раскаленными пластинами из тугоплавкого металла. Причем повышение температуры пластины происходит за счет электрического сопротивления нагревательных элементов, поглощающих десятки киловатт энергии. Впрочем, низкая энергоэфективность не умаляет других достоинств электрических калориферов – легкости процесса монтажа и компактности конструкции прибора.

Нагреватели второго типа – водяные или паровые калориферы —  повышают температуру приточного потока за счет передачи энергии теплоносителя, циркулирующего внутри радиатора этого прибора. Любой жидкостный калорифер — водяной для приточной вентиляции или  паровой для системы воздушного отопления – является эталоном  воздухонагревателя. Ведь жидкостный нагреватель воздуха не уступает по эффективность электрическому аналогу, одновременно демонстрируя и минимальное, по сравнению с электрическим калорифером, энергопотребление. Единственным недостатком подобного нагревательного прибора является относительно сложный монтаж.

Впрочем, эффективность любого калорифера зависит не только от технологии разогрева потока, но и от точных расчетов эксплуатационных характеристик нагревателей воздуха. Ведь ошибки в расчетах приведут к вызванному перегревом замыканию в электрическом калорифере или обмерзанию недостаточно теплого радиатора в жидкостном воздухонагревателе.

Расчёт калорифера вентиляции

Типовой расчет калорифера оперирует следующими параметрами:

Движение воздушного потока в калорифере

  • Тепловой мощностью нагревательного прибора – чем она больше, тем лучше. Однако с ростом мощности увеличивается и расход энергии, а, следовательно, и цена эксплуатации калорифера. Поэтому мощность не может быть бесконечно большой – для экономии средств владельца вентиляции она должна быть всего лишь достаточной для обогрева нужной порции воздуха.
  • Площадью нагревательного элемента – тут повторяется ситуация с мощностью. Вроде бы, чем больше площадь, тем лучше. Однако очень большой нагревательный элемент просто не поместится в воздуховоде и «съест» намного больше энергии, чем требуется. Поэтому площадь нагревателя должна соответствовать решаемой задаче – нагреву порции воздуха конкретного объема.
  • Объемным или массовым расходом приточного потока – это та самая порция воздуха, подаваемая на радиатор калорифера в единицу времени. Расход измеряется в кубических метрах или килограммах в час, минуту или секунду. Причем тут все однозначно – чем больше расход, тем дороже эксплуатация калорифера.
  • Температурой воздуха на входе и выходе из калорифера. Цена эксплуатации зависит от разницы температур. Ведь значительная разница температур вынуждает потреблять больше энергии, направленной на генерацию тепловой мощности калорифера.

Упомянутые выше параметры увязаны между собой следующим образом:

Расчёт мощности калорифера вентиляции (Q) происходит в процессе перемножения разницы температур (T1-T2) и массового расхода (G). Причем помимо этих множителей на результат произведения влияет целый ряд дополнительных коэффициентов. Поэтому финальная формула выглядит следующим образом

Q=0,278xCxGx(T1-T2),

где с – это теплоемкость атмосферного воздуха (в большинстве случаев она равна 1.005 кДж/кг °С). Причем T1 – это температура воздуха на выходе из калорифера, а T2 – это температура приточного потока на входе в нагревательный прибор.

Массовый расход (G) зависит от производительности приточного вентилятора (L) и плотности воздуха (P). Расчетная формула выглядит следующим образом –

G = LxP

То есть, чем больше кубических метров в час прокачает вентилятор, тем больше будет и массовый расход и тепловая мощность калорифера. Причем производительность вентилятора определяется потребностью насытить каждый квадратный метр площади обслуживаемого помещения 3 кубическими метрами воздуха в час.

Проводим расчеты

Площадь сечения нагревательного элемента (A) определяется как результат деления   производительности вентилятора (L) и плотности воздуха (P) на скорость приточного потока в трубе (V). Расчетная формула выглядит следующим образом

A = LхP/3600хV

В свою очередь скорость зависит от производительности вентилятора и площади сечения воздуховода. Площадь нагревательных пластин в радиаторе или ТЭНе вычисляется по другой формуле

Ap=Qx1,2/Kx(Tt-Tv),

  • где К – это КПД калорифера, зависящее от типа нагревательного прибора,
  • Tt - это температура теплоносителя или пластины, а
  • Tv -это температура воздуха.

Оперируя данными параметрами, мы можем, во-первых, подобрать тип калорифера, во-вторых, оптимизировать тепловую мощность нагревательного прибора, и, в-третьих, уменьшить цену эксплуатации воздухонагревателя. Однако даже самые верные расчеты не помогут добиться оптимизации эксплуатационных характеристик калорифера в том случае, если этот нагревательный прибор будет инсталлирован в систему с грубыми нарушениями технологического процесса.

Монтаж калорифера в вентиляционную систему

Установка калорифера в приточную ветвь вентиляции предполагает подключение нагревательного прибора не только к воздуховоду, но и к источнику энергии – электропроводке или разводке системы отопления.

Причем в первом случае ошибку в монтаже можно допустить лишь намеренно. Ведь калорифер «включается» в сеть точно так же, как и любой другой электроприбор.

Узел обвязки калорифера

Однако  в этом деле есть свои нюансы:

  • Во-первых, электрический калорифер необходимо оборудовать автоматом, защищающим сеть от возможного короткого замыкания или «пробоя» на линии подачи энергии к пластинам.
  • Во-вторых, калорифер придется защищать от перегрева, используя датчики контроля температуры, отключающие питание при разогреве пластины выше граничной температуры.
  • В-третьих, калорифер нуждается в заземлении, нивелирующем угрозу безопасности жильцов или персонала помещения, обслуживаемого приточной вентиляцией с подогревом.

Монтаж нагревательных приборов на жидких теплоносителях – это более сложная операция. Основные затруднения в этом случае вызывает обвязка калорифера для приточной вентиляции. А точнее качество данной операции.

Причем калорифер можно «увязать» с разводкой двумя способами:

  • С помощью двухходового вентиля – простого решения, которое не дает возможности контролировать обратный расход теплоносителя.
  • С помощью трехходового вентиля – более сложного узла, позволяющего совмещать калорифер, бойлер и котел.

При этом качество проделанной работы зависит не только от сложности узла распределения теплоносителя, но и от навыков специалиста, подключающего калорифер в систему. Ведь даже один негерметичный стык может спровоцировать падение тепловой мощности и дальнейшее обледенение радиатора. Поэтому монтаж водяных калориферов доверяют только опытным профессионалам, причем даже их работу принято контролировать самым тщательным образом.

climanova.ru

Как выбрать калорифер для приточной вентиляции?

Подаваемый в здания воздух должен соответствовать заданным характеристикам. Для этого воздух проходит обработку такими способами, как фильтрование, нагрев, охлаждение, увеличение содержания влаги. Нагревание воздуха обеспечивает калорифер для приточной вентиляции. Для получения воздушного потока заданного температурного режима, необходимо сделать расчет и подбор калорифера.

Типы калориферов

Теплообменники выпускаются в разнообразных модификациях и для различных типов теплоносителей. Теплоносителями чаще выступают пар или вода. Также распространены электрокалориферы.

Водяные калориферы

Калориферы на горячей воде используются в приточных вентиляционных системах круглого или прямоугольного сечения и монтируются в вентиляционных каналах. Водяные калориферы могут быть двух- или трехрядными. Воздух, проходящий через водяной теплообменник, не должен включать твердые, волокнистые или клейкие вещества.

Водяной калорифер для приточной вентиляции

Паровые калориферы

По сравнению с водяными, паровые устройства используется нечасто, — обычно на промышленных предприятиях, где есть производство пара для технологических потребностей.

Паровой калорифер для приточной вентиляции

Обратите внимание! Иногда случается масштабное потребление воздуха приточной вентиляцией, и при этом установка теплообменника со значительным проходным сечением не представляется возможной. В таких случаях производится установка целой серии устройств меньшего размера.

Расчет мощности калорифера

Для проведения расчета необходимы такие данные:

  1. Объем или масса приточного воздуха, подлежащего нагреву. Вычислять может объемный расход (куб. м/ч) или массовый расход (кг/ч).
  2. Изначальная температура воздуха, которая равна температуре воздуха на улице.
  3. Целевая температура, до которой необходимо разогреть приточный воздух, прежде чем подавать его в помещения.
  4. Температурный режим теплоносителя, который применяется для нагрева воздуха.

Инструкция для расчета

При расчете калорифера, используемого для приточной вентиляции необходимо вычислить площадь поверхности подогрева и необходимую мощность. Начинать нужно с вычисления площади сечения теплообменника по фронту:

Аф = Lρ / 3600 (ϑρ), здесь:

  • L – расход приточного воздуха по объему, м³/ч;
  • ρ – значение плотности наружного воздуха, кг/м³;
  • ϑρ – массовая скорость воздушных масс в расчетном сечении, кг/(с м²).

Расчет мощности калорифера

Показатель фронтального сечения необходим для осведомленности о размере теплообменника. Далее нужно использовать для расчета ближайшее большее по размеру устройство. Если по расчетам вышла слишком значительная площадь сечения, понадобится остановить выбор на нескольких параллельно монтируемых калориферах, чтобы получить необходимую площадь.

Показатель реальной массовой скорости нужно вычислять, учитывая реальную площадь по фронту выбранных калориферов:

ϑρ = Lρ / 3600 Аф.факт

Далее, необходимое количество теплоты для нагревания воздушного потока рассчитывают по формуле:

Q = 0.278Gc (tп – tн), где:

  • Q – количество теплоты, Вт;
  • G – массовый расход нагреваемого воздуха, кг/ч;
  • с – величина удельной теплоемкости воздушной смеси, принимается равной 1.005 кДж/кг °С;
  • tп – температура притока, °С;
  • tн – начальная температура воздуха с улицы.

Так как установка вентилятора в приточной вентиляции производится до теплообменника, массовый расход G вычисляется, принимая во внимание плотность воздуха на улице.

G = Lρн

В обратном случае плотность определяется по температуре воздуха после его подогрева. Вычисленное количество тепла позволяет сделать расчет затрат теплоносителя в калорифере (кг/ч) для отдачи этой теплоты пропускаемому воздуху:

Gw = Q / cw (tг – t0)

В данной формуле:

  • cw – значение теплоемкости для воды, кДж/кг °С;
  • tг – расчетная температура воды в подающем трубопроводе, °С;
  • t0 – расчетная температура воды в обратном трубопроводе, °С.

Удельный величина теплоемкости воды — справочный показатель. Температурные характеристики теплоносителя, используемые для расчетов, берутся исходя из реальных показателей в существующих условиях. Если имеется котельная или подключение к центральной тепловой сети, для расчета понадобятся характеристики их теплоносителей. Имея информацию о расходе теплоносителя, можно рассчитать скорость (м/с) его передвижения по трубам калорифера:

w = Gw / 3600 ρwAmp, здесь:

  • Amp – площадь поперечного сечения трубок теплообменника, м²;
  • ρw – плотность воды при средней температуре теплоносителя в калорифере, °С.

Расчет средней температуры воды, циркулирующей через калорифер, проводится по формуле:

(tг + t0) / 2

Скорость, подсчитанная по указанной выше формуле, будет справедлива для комплекта последовательно подключенных теплообменников. Если же произведена параллельная обвязка, произойдет увеличение площади сечения труб более чем вдвое. В свою очередь, это станет причиной уменьшения скорости перемещения теплоносителя. Подобное уменьшение не принесет увеличение производительности, но станет причиной снижения температуры в возвратном трубопроводе. Чтобы не столкнуться с чрезмерным ростом гидравлического сопротивления теплообменника, не нужно принимать скорость перемещения теплоносителя более чем 0,2 м/с.

Вычисление поверхности нагрева

Коэффициент отдачи тепла для нагревателя поверхностей определяют по справочникам для вычисленных показателей скорости движения теплоносителя и массовой скорости притока воздуха. Далее определяется площадь поверхности подогрева (кв. м) теплообменника, используя формулу:

Amp = 1.2Q / K (tср.т – tср.в), где:

  • К – коэффициент передачи тепла калорифером, Вт/(м°С);
  • tср.т – значение средней температуры теплоносителя, °С;
  • tср.в – значение средней температуры приточного воздуха для вентиляции, °С;
  • число 1,2 – необходимый коэффициент запаса, учитывает дальнейшее остывание воздушных масс в воздухопроводах.

Средняя температура воздуха вычисляется по формуле:

(tп + tн) / 2

В указанном варианте, если для прогрева воздуха не хватает нагревательной поверхности одного теплообменника, число калориферов одного вида необходимо рассчитать так:

Nmp = Amp / Ak, тут Ak

Итоговый результат — это значение, полученное с использованием формулы, округленное в большую сторону.

Далее вычисляется фактическая тепловая производительность калориферов.

Qфакт = К (tср.т – tср.в) Nфакт Ak.

здесь Nфакт принимается с округленным значением Nmp, остальные параметры – как в предыдущих формулах.

Потребуется учесть дополнительный запас мощности теплообменника — 12-15%. Такому подходу есть объяснения:

  • истинные показатели коэффициента передачи тепловой энергии калорифера практически никогда не совпадают с данными в таблицах, причем чаще в сторону снижения;
  • производительность устройства уменьшается с увеличением срока эксплуатации оборудования и образования засоров труб.

Однако не желательно превосходить запас мощности, поскольку существенное расширение нагреваемой поверхности приводит к их избыточному охлаждению, а во время низких температур воздуха — к размораживанию. Некоторые производители дают гарантию на точность указанных параметров. В таком случае запас мощности можно установить в пределах 5%. Чтобы не столкнуться с размораживанием, скорость перемещения теплоносителя должна устанавливаться на уровне — 0,12 м/с. Обвязка теплообменника может включать циркуляционную насосную систему, поддерживающую баланс производительности. Отдельные модели теплообменников выпускаются с вмонтированным обводным клапаном, защищающим от размораживания.

Особенности расчета для паровых калориферов

Если теплоноситель — это пар, выбор и расчет калорифера осуществляется таким же способом, но расход теплоносителя при разогреве воздуха вычисляется следующим образом:

G = Q / r.

В этой формуле параметр r (кДж/кг) – удельная теплота, выделяемая при конденсации водяного пара. Скорость движения водяного пара в трубках калорифера не рассчитывается.

Методы обвязки

Узел обвязки — это специальный арматурный каркас для регулировки поступления горячей воды. Обвязка проводится одним из двух методов:

  • двухходовые вентилями — сети, где не контролируется обратный расход воды;
  • трехходовые вентили — при использовании бойлера или котельной.

Узел обвязки калорифера

Монтаж узла обвязки необходим, так как дает возможность держать под контролем производительность калорифера и защищает его от промерзания.

Выбор электрического калорифера

Если решено применять в приточной вентиляционной системе электокалорифер, то выбор устройства осуществляется по требуемому расходу воздуха, а также его температурах на входе и выходе. Если производитель электрокалорифера прописывает в документации расход потребляемого воздуха и электрическую мощность — выбор оборудования прост. Однако здесь необходимо поддерживать минимально разрешенный заводом объем воздушного притока. Игнорирование этого требования приводит к поломке нагревательных элементов электрокалорифера. Если предполагаемое приобретение предусматривает такой эксплуатационный режим, нужно использовать ступенчатое регулирование нагревательных элементов. Размер запаса мощности для электрокалорифера — до 10%.

Для помещений небольшой площади лучше остановить выбор на электрических калориферах, поскольку они не сложны в эксплуатации и просты в монтаже. Для зданий большой площади лучшим выбором будет установка водяных калориферов, так как в сравнении с электрокалориферами они более экономичны.

klivent.biz


Смотрите также