.

Расчет водяного калорифера приточной вентиляции


Расчёт мощности водяного калорифера

Воздушно-водяное отопление способно в короткий срок обогреть помещения даже с большой площадью. Размещение калорифера зависит от конфигурации и типа вентиляции. Тепловой аппарат может быть подвешен под самый потолок или размещён прямо на стене. Горячий поток, соответственно, будет направлен, вертикально или горизонтально.

Воздухонагреватели водяного типа, обычно, подключаются к отопительным магистралям. Однако есть модели, подключаемые к паровым и другим трубопроводам.

Воздушное отопление с помощью водяных калориферов — это один из самых безопасных и экономичных способов. От стандартных систем подобное оборудование отличается быстрым и эффективным прогревом помещения.

Наша программа позволяет рассчитать мощность водяного калорифера быстро и правильно.

Особенности устройства водяных калориферов

Устройство водяных калориферов основывается на металлическом каркасе, объединяющем вентилятор и теплообменник из стали, к которому подается горячая вода из общей водяной отопительной системы. Воздух, нагнетаемый вентилятором, проходит сквозь трубки теплообменника, нагревается, и поступает в помещение.

(0 голосов, в среднем: 0 из 5)

pree.su

Подбор оптимального калорифера для дома или офиса

Калорифер (другое название — канальный нагреватель) — это часть вентиляции, которая предназначена для нагрева или охлаждения воздуха, который проходит по вентиляционным каналам. Есть несколько видов калориферов, которые отличаются по принципу работы.

Схема обвязки водяного калорифера.

И от подбора оптимального калорифера для вентиляции вашего офиса, дома или производства будет зависеть эффективность вентиляции и рациональное использование энергии, которая требуется для нагрева воздуха.

Для правильного подбора калорифера необходимо знать их классификацию и основные технические характеристики. Главное правило, чтобы подобрать нагреватель, — это верные расчеты калорифера для определения его эффективности при выполнении ваших задач.

Все калориферы делятся на нагреватели и охладители. Подбор калорифера и расчет его мощности зависит от поставленных задач. И если охладители в подавляющем большинстве представляют собой электроустановки с охладителем в виде фреона или воды, то воздухонагреватели могут быть электрическими, паровыми и водяными.

Воздухоохладители делятся на фреонные и водные, по используемому в них энергоносителю. Если система вентиляции будет эксплуатироваться в жарком климате, то стоит подобрать систему с фреоном, так как такая система может обеспечить охлаждение воздуха на более чем на 20 градусов. Если же эксплуатация электрического устройства будет проходит в умеренных широтах, то более оптимальным будет подобрать модель водного охладителя.

Виды воздухонагревателей

Как уже говорилось ранее, воздухонагреватели делятся по принципу работы и у каждого типа есть свои достоинства и недостатки:

Схема подключения электрического калорифера.

  1. Электрические калориферы легко устанавливаются и достаточно просты в эксплуатации при использовании их в системе вентиляции для нагрева проходящего воздуха. Однако большинство электрических нагревателей имеет ограниченную мощность, поэтому использование электрического нагревателя допустимо в тех типах вентиляции, которые не предназначены для потока воздуха более 4500 куб.м/ч. Кроме того, электрические калориферы обладают еще одним существенным недостатком — высокими эксплуатационными расходами, особенно при использовании электронагревателя во время зимних холодов. В зависимости от мощности электронагревателя, могут потребоваться изменения в электрической проводке: если калориферы с мощностью до 5 кВт можно подключать как к однофазной (220 В), так и к трехфазной (380 В) сети, то подключение электрического нагревателя с мощностью более 5 кВт возможно только к трехфазной электрической сети;
  2. Водные калориферы используют горячее водоснабжение для нагрева проходящего через них воздуха, потому должны быть подключены к автономной (газовый или электрический котел в частном доме) или центральной (для офисных зданий или предприятий) системе отопления. Водные нагреватели гораздо более мощные, чем их электрические аналоги, и могут быть использованы в системах вентиляции с пропускной способностью от 1000 до 16000 куб.м воздуха в час. К недостаткам такого типа калориферов можно отнести то, что их сложнее установить и эксплуатировать. К тому же, водяные воздухонагреватели подвержены риску размораживания, соответственно, их нельзя оставлять без постоянного теплого водоснабжения в зимний период.
  3. Паровые калориферы являются наиболее часто встречаемыми видами воздухонагревателей. Их популярность напрямую зависит от их полезных качеств и технических характеристик. Паровый воздухонагреватель достаточно быстро прогревает воздух в помещении, и если сравнить его с другими видами калориферов, то он является лидером по этому показателю. Однако для паровых воздухонагревателей характерны недостатки аналогичных водяных систем. Они всегда должны снабжаться горячим паром, так как от этого зависит их работа. Кроме того, паровые нагреватели не имеют постоянного значения мощности нагрева, они зависят от температуры и давления водяного пара. Однако подобные недостатки с лихвой перекрываются достоинствами такого типа калориферов: так как они работают от парогенераторов, то они достаточно экономичны для различного рода предприятий; для их работы не требуется больших энергетических затрат, паровые нагреватели достаточно надежны и долговечны.

Вернуться к оглавлению

Вернуться к оглавлению

Схема работы парового калорифера.

Если нагреватель планируется использовать в производственных помещениях, где уже установлены парогенерирующие системы, то подбор одной из моделей парового калорифера практически безальтернативен. На таких предприятиях уже есть сеть паропроводов, непрерывно подающих горячий пар на различные нужды, соответственно, есть возможность и для подключения калорифера к данной сети. Однако стоит обратить внимание на то, что все обогреваемые помещения должны быть оборудованы не только приточной вентиляцией, но и вытяжной, чтобы не допустить дисбаланса температур, который может привести к негативным последствиям как для техники и самого помещения, так и для работающих тут людей.

Если в помещениях нет постоянной сети паропроводов и нет возможности для установки парогенератора, то оптимальным выбором будет использование электронагревателя. Кроме того, какой-либо вид электронагревателя лучше выбирать и для тех помещений, где установлена достаточно слабая вентиляция (офисные здания или частные дома). Электрические нагреватели не нуждаются в дополнительных сложных инженерных коммуникациях. Для электронагревателя достаточно наличия электрического тока, что применимо практически к любому помещению, где живут или работают люди. Все электрические калориферы оборудованы трубчатыми электронагревателями, что увеличивает теплообмен с окружающим воздухом в вентиляции. Главное, чтобы характеристики подводящих электрических кабелей соответствовали мощности ТЭНов.

Схема устройства водяного калорифера.

Использование водяных калориферов оправдано в том случае, если у вас есть некоторое количество источников нагрева воды. Одним из оптимальных вариантов использования водяного оборудования является применение их в качестве теплоутилизаторов, то есть устройств, которые отбирают тепловую мощность у теплоносителей. При эксплуатации таких систем следует соблюдать технику безопасности и следить за их исправностью и герметичностью, так как температура воды в них может достигать 180°С, что чревато термическими травмами. Несомненным преимуществом водяных воздухонагревателей является то, что они могут быть подключены к системе отопления.

Вернуться к оглавлению

Расчет мощности нагревателя зависит от необходимой производительности и планируемых температур на входе и выходе из вентиляционной системы. К примеру, для Москвы средний перепад температур в зимний период составляет 44°С (от -26°С до 18°С). В приведенной ниже таблице представлена градация мощности калорифера по его производительности для нагрева проходящего воздуха на 44°С.

Мощность нагревателя Производительность
1.2 кВт 80 м³/ч
2.4 кВт 160 м³/ч
3.6 кВт 240 м³/ч
4.8 кВт 330 м³/ч
7.5 кВт 510 м³/ч
10.8 кВт 730 м³/ч
15.0 кВт 1020 м³/ч
22.5 кВт 1520 м³/ч
30.0 кВт 2030 м³/ч

Как видно из таблицы, расчет мощности калориферов зависит от объема проходящего через него воздуха.

Вернуться к оглавлению

Подбор необходимой производительности калорифера осуществляется по характеристикам помещений, которое нужно обогревать: высоте потолка (для определения объема помещения), а также типу помещения (производственное, офисное или жилое помещение).

Схема печи-калорифера.

Первым параметром, который нужен, чтобы произвести расчет производительности нагревателя, является кратность воздухообмена комнаты. Эта характеристика показывает, какое количество раз в течение часа воздух в помещении полностью поменяется. К примеру, комната с площадью в 20 кв. м и высотой потолков в 3 м имеет объем, равный 60 куб. м. Соответственно, однократный воздухообмен для нее равен ее же объему за промежуток времени, то есть 60 кв.м/ч. Двукратный воздухообмен составляет уже 120 куб.м/ч и так далее. Кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей и других параметров. К примеру, для жилых помещений выбирается одно- или двукратный воздухообмен, тогда как для офисных помещений больше подходит двух- или трехкратный, так как, кроме людей, в офисах обычно имеется работающая техника (компьютеры, принтеры или другая офисная техника). При этом на каждого человека, который находится в обогреваемом помещении, должно приходиться не менее 60 куб.м/ч свежего воздуха. Исходя из этого, воздухообмен в офисных помещениях может быть еще увеличен из-за большого скопления работающих в нем людей.

Когда известна кратность воздухообмена, то производится расчет производительности калорифера для нагрева всего проходящего через него воздуха и подбор конкретной модели на рынке. Для этого достаточно перемножить объем помещения на кратность воздухообмена. Например, для комнаты с объемом в 200 куб.м и двукратным воздухообменом производительность калорифера должна быть не менее 400 куб.м/ч.

Стоит иметь в виду, что в технических характеристиках любых калориферов изготовитель указывает его максимальную производительность, то есть при свободном входе и выходе воздуха. Однако если нагреватель установлен в системе с распределительными решетками, то его производительность уменьшится, так как воздуховодная сеть будет создавать сопротивление потоку воздуха. Причем падение мощности будет зависеть от сложности воздуховодной сети. К примеру, простая сеть с двумя или тремя решетками дает падение производительности воздухонагревателя на 20-30%.

1poteply.ru

Joomla 1.5 Template By Youjoomla.com

Расчет и конструирование калориферной установки сводятся к определению необходимой площади теплоотдающей поверхности, числа калориферов и варианта их компоновки, а также способа подключения к трубопроводам теплоносителя. Одновременно с этим определяются сопротивления проходу воздуха через калорифер и теплоносителя по трубам, необходимые для гидравлических расчетов системы.

Средняя температура теплоносителя воды в трубках определяется как среднеарифметическое значение температур ее на входе (tг) и на выходе (t0) из калорифера. При теплоносителе— паре в качестве tср. т принимается температура насыщения пара при данном его давлении в трубках.

Средняя температура нагреваемого воздуха —это среднеарифметическое значение между ее начальным значением tНач, равным расчетной температуре наружного воздуха tнач, и конечным значением tКон, соответствующим температуре приточного воздуха /пр. При этом в расчетах общеобменной вентиляции температуру наружного воздуха (если нет рециркуляции внутреннего воздуха) принимают по параметрам А в зависимости от района в соответствии с СНиП И-ЗЗ—75, а температуры горячей (tг) и обратной (to) воды—по температурному графику воды в системе теплоносителя.

Коэффициент теплопередачи к является сложной функцией многих переменных. Многочисленные исследования позволили установить следующий общий вид этой функции:

При теплоносителе — воде

К=В(vpН)ср nw m. (111.35)

При теплоносителе — паре

К= С n(vpв n)ср r, (111.36)

Где В, С, n, m, г — коэффициенты и показатели степеней, зависящие от конструктивных особенностей калорифера; w — скорость движения воды в трубах, м/с; v — скорость воздуха, м/с.

Обычно при расчетах сначала задаются скоростью движения воздуха (vpв)ср, ориентируясь на ее оптимальное значение в пределах 7—10 кг/(м2-с). Затем по ней определяют живое сечение и подбирают конструкцию калорифера и установки.

При подборе калориферов запас на расчетную площадь нагрева принимается в пределах 10%—для паровых и 20% — для водяных калориферов, на сопротивление проходу воздуха— 10%, на сопротивление движению воды — 20 %.

Расчет электрических калориферов сводится к определению их установочной мощности N, Вт, для получения необходимой теплоотдачи Q, Вт:

N = Q. (II1.40)

Во избежание перегрева трубок расход воздуха через электрокалориферы во всех случаях не должен быть меньше величин, установленных для данного калорифера заводом-изготовителем.

wiff.ru

Расчет калорифера вентиляции

В нашем климате в холодное время года крайне важно осуществлять нагрев воздуха, который приходит в дом снаружи через вентиляцию. Если в помещении при вентиляции нет тепло-избытков, то входящий воздух должен подогреваться до той же температуры, что царит внутри помещения. В этом случае система отопления компенсирует потерю теплоты через ограждение. Но в той ситуации, когда отопление комбинируется с приточным видом вентиляции, то приточный воздух должен быть теплее, нежели воздух внутри помещения. Но если в комнате есть теплоизбыток, то входящий воздух должен иметь меньшую температуру, чем воздух, находящийся внутри. Это обеспечит ассимилиляцию тех самых теплоизбытков.

Здесь важно, сказать, что температура входящего в помещение воздуха напрямую зависит от способа его подачи. И определяться она должна после расчета приточных струй в зависимости от условий нормируемых параметров воздушной среды. Именно по этой причине важно правильно рассчитать мощность калорифера, который и занимается регулировкой температуры приточного воздуха.

Какие виды калориферов вентиляции существуют?

Первым делом важно определиться с видом такого калорифера. Выбирая калорифер нужно учитывать такие нюансы, как его мощность, климат местности, производительность устройства, габариты помещения, в котором он должен быть установлен. Так согласно с этими параметрами можно выбирать между такими видами калориферов:

  • электрокалорифер приточной вентиляции;
  • водяной калорифер.

Если говорить об электрических таких приборах, то стоит подчеркнуть, что их конструкция построена на базе переработки электрики в тепло. Это обеспечивается нагревом спирали из проволоки или же металлической нити. Таким образом тепло идет к воздушному потоку. Такие калориферы простые при монтаже, а также они доступны. Но в то же время они потребляют большое количество электроэнергии. Именно по этой причине данный воздухонагреватель лучше всего использовать вместе с рекуператором. Благодаря этому на целую четверть можно уменьшить уровень расходов электричества.

При этом такие водяные устройства для осуществления вентиляции стоят порядком дороже, но она не употребляют столько энергии и, следовательно, обойдутся вам дешевле. Вдобавок его можно даже применять в больших помещениях, так как они обладают высоким уровнем производительности. Из недостатков водяного калорифера можно назвать то, что он может обмерзнуть при очень низких температурах.

Как правильно осуществлять расчет?

Один из нюансов выбора типа калорифера является его расчет. А для того чтобы правильно определить мощность такого устройства вовсе не нужно проводить какие-либо сложные вычисления или манипуляции. Важно просто вычислить температуру воздуха на входе и выходе. В той ситуации, когда снаружи воздух упал к минимальной отметке не на долгий срок, можно не брать во внимание максимальное значение температуры и тогда в расчет можно брать более низкое значение мощности такого устройства.

При расчете мощности калорифера вентиляции нужно тоже учесть и дополнительные данные воздухообмена. Этот показатель можно определить, взяв в расчет производительность вентиляции. Затем данные два параметра нужно умножить на теплоемкость воздуха и поделить это значение на тысячу. Сума мощности калорифера должна соответствовать сумме напряжению сети.

Оценка статьи:

(голосов: 1, средняя оценка: 5,00 из 5) Загрузка...

stroy-king.ru


Смотрите также