Jak vypočítat výkon zařízení pro ohřev vzduchu

Ohřívač zajišťuje a udržuje požadovanou teplotu v místnosti. Je instalován v systému nuceného větrání, klimatizace a topení, je schopen vytápět velké plochy, protože se vyznačuje vysokou energií a produktivitou. Aby zařízení správně fungovalo, je třeba před zakoupením vypočítat výkon ohřívače.

Klasifikace topných těles

Přístroje pracují z různých zdrojů energie a jsou klasifikovány podle typu chladicí kapaliny. Široce se používají tři typy:

• voda;
• parní;
• elektrický.

První z nich nezahřívají vzduch, ale pouze přenášejí teplo do proudu vzduchu, protože nosič tepla je přiveden do ohřívače vzduchu. Elektrické spotřebiče nepoužívají chladivo, ohřívají vzduch díky elektřině. Hlavními prvky v takových zařízeních jsou topné články.

Voda

Ohřívače vody jsou možností rozpočtu. Jejich cena a náklady na údržbu jsou nízké. Do zařízení je nutné přivést systém přívodu vody, takže instalace vyžaduje určité dovednosti. Rychlý přenos na jiné místo nebude fungovat. Chladivo (voda nebo ethylenglykol) může pocházet z topného systému, horké vody nebo kotle. Pro nastavení teploty vzduchu je nutné vzít v úvahu výkon, úroveň zahřívání chladicí kapaliny a hmotnost vzduchu. Řízení se provádí pomocí termostatu.

Při instalaci ohřívačů vody a páry nelze použít potrubí z polymeru a kovu a plastu, protože se roztaví. Doporučujeme ocelové pozinkované trubky.

Kromě účinnosti je vodní zařízení odlišné:

• snadnost použití;
• vysoká účinnost;
• bezpečnostní
• jednoduchý princip jednání.

Nevýhodou jsou omezení minimální teploty a obsahu prachu ve vstupním proudu.

Je vhodné instalovat vodní zařízení v prostorných výrobních místnostech, skladech, stravovacích zařízeních, chalupách s dobrou ventilací. Rychle zahřívá velké množství vzduchu.

Parní

Kromě chladicího média se parní ohřívače prakticky neliší od ohřívačů vody. Nezanedbatelným rozdílem je tloušťka stěn trubky 2 mm oproti 1,5 mm. Potřeba dalšího zesílení je spojena s vysokým tlakem v parním systému. Liší se od 0,5 do 1,2 Pa. Používejte uhlík a nerezovou ocel.

Parní ohřívače jsou také instalovány v podnicích a v těch, kde se během výrobního procesu vytváří pára. Maximální teplota páry je 180 ° C.

Elektrický

Elektrický ohřívač nemusí být spojen s tepelným nosičem, má malé rozměry a hmotnost, proto je snadnější instalace.

Výhody elektrických zařízení:

• výhodnost použití;
• mobilita;
• kompaktnost.

Nevýhody:

• práce na elektřině;
• sušit vzduch.

Vysoké náklady na energii způsobují, že stálé používání zařízení tohoto typu je nerentabilní. Jsou méně výkonné než parní a vodní zařízení, takže nejsou vhodné pro vytápění místností o rozloze více než 100 m2, ale jsou optimální pro vytápění bytů. Elektrické spotřebiče spotřebovávají třikrát více energie než ohřívače vody, ale mají nižší výkon. Často se používají jako dočasná topidla.

K nastavení teploty hmoty vzduchu na výstupu je nutné nainstalovat pouze teplotní senzor.

Chcete-li šetřit energii, musíte nainstalovat rekuperátor.

Výhody a nevýhody

Ohřívače vody a páry určené pro vytápění průmyslových prostor jsou velmi výhodné, protože nevyžadují další investice. Finanční prostředky jsou vynakládány pouze na nákup zařízení. Jejich výhody:

• rychlé dosažení požadované teploty vzduchu;
• jednoduchá instalace;
• bezpečnost;
• spolehlivost;
• schopnost upravit úroveň topení.

Z nedostatků je třeba poznamenat:

• použití v místnostech s pozitivní teplotou vzduchu;
• nemožnost použití pro vytápění bytů;
• vybavení potřebné k zajištění letecké trakce;
• Pokud se průtok chladicí kapaliny zastaví, systém přestane fungovat.

Poslední bod platí také pro elektrické ohřívače, pouze pro výpadky proudu.

Konstrukce různých typů ohřívačů

Ohřívač je výměník tepla, který přenáší energii chladicí kapaliny do proudu ohřevu vzduchu a pracuje na základě vysoušeče vlasů. Jeho konstrukce zahrnuje odnímatelné boční štíty a prvky pro přenos tepla. Mohou být spojeny v jedné nebo více linkách. Vestavěný ventilátor zajišťuje přívod vzduchu a vzduchová hmota vstupuje do místnosti skrz mezery mezi prvky. Když jimi prochází vzduch z ulice, přenáší se na něj teplo. Ohřívač vzduchu je nainstalován ve větracím potrubí, takže zařízení musí odpovídat velikosti a tvaru hřídele.

Ohřívače vody a páry

Ohřívače vody a páry mohou být dvou typů: žebrované a hladké trubice. První se zase dělí na dva typy: lamelární a spirálově vinuté. Konstrukce je jednosměrná nebo vícecestná. U vícecestných zařízení existují oddíly, díky kterým se mění směr toku. Trubky jsou umístěny v 1-4 řadách.

Ohřívač vody sestává z kovu, často obdélníkového rámu, uvnitř kterého jsou umístěny řady trubek a ventilátor. Připojení k kotli nebo k ústřednímu vytápění se provádí pomocí výstupních potrubí. Ventilátor je umístěn uvnitř, pumpuje vzduch do tepelného výměníku. K řízení výkonu a teploty výstupního vzduchu se používají 2 nebo 3cestné ventily. Zařízení se instalují na strop nebo na zeď.

Existují tři druhy ohřívačů vody a páry.

Hladká trubka. Konstrukce se skládá z dutých trubek (průměr od 2 do 3,2 cm) umístěných v malých intervalech (řádově 0,5 cm). Mohou být vyrobeny z oceli, mědi, hliníku. Konce trubek komunikují s kolektorem. Vyhřívaná chladicí kapalina vstupuje do vstupu, kondenzát nebo chlazená voda vstupuje do výstupu. Modely s hladkými trubicemi jsou méně účinné než ostatní.

Vlastnosti použití:

• minimální teplota vstupního proudu je –20 ° C;
• požadavky na čistotu vzduchu - nejvýše 0,5 mg / m3, pokud jde o obsah prachu.

Žebrovaný. Díky žebrovaným prvkům se oblast přenosu tepla zvětšuje, a proto jsou ceteris paribus, žebrová topidla produktivnější než topná trubka. Deskové modely se vyznačují tím, že desky jsou namontovány na trubkách, což dále zvyšuje povrchovou plochu přenosu tepla. V navivny oceli je zvlněná páska navinuta.

Bimetal s ploutvemi. Nejvyšší účinnosti je dosaženo použitím dvou kovů: mědi a hliníku. Rozdělovače a trysky jsou vyrobeny z mědi a žebra jsou vyrobeny z hliníku. Kromě toho se provádí speciální druh žebrování - spirálové válcování.

U elektrických spotřebičů je vzduch zahříván díky kontaktu s horkými deskami nebo spirály. Topné články jsou vyrobeny ze žáruvzdorných kovů.

Výpočet výkonu kalorifikátoru

Pro správný výpočet ohřívače vzduchu je nutné stanovit počáteční údaje: výkon, hustotu vzduchu, teplotu na ulici a požadovanou pokojovou teplotu. Posledně uvedené ukazatele jsou nesmírně důležité, protože na nich závisí množství tepla spotřebovaného na ohřev 1 m3 vzduchu. Část dat lze nalézt ve zvláštních tabulkách.

Vodní zařízení

Pro výpočet průřezové plochy ohřívače vody použijte vzorec Af = L × ρ_Svatý/3600 (ϑρ). Používané hodnoty jsou:

• L - produktivita, která je vyjádřena vm3 / h nebo kg / h;
• str_Svatý - hustota vzduchu v ulici podle tabulky;
• ϑρ - hmotnost vzduchu v průřezu.

Po obdržení výsledku je pro ventilační systém vybrán jeden standardní ohřívač vzduchu nebo několik zařízení tak, aby plocha nebo součet oblastí byl roven nebo mírně větší než vypočtená hodnota.

Hmotnostní průtok vzduchu v kg / h se vypočte podle vzorce G = L × p_st:

• str_st- hustota vzduchu při střední teplotě.

pav vypočteno podle vzorce (t_Svatý+ t_ošidit)/2:

• t_Svatý - venkovní teplota vzduchu v nejchladnějším pětidenním týdnu;
• t_ošidit - požadovaná pokojová teplota.

Poté pro průměrný ukazatel stanovte hustotu podle tabulky.

Spotřeba tepla pro ohřev vzduchu se vypočítá podle vzorce:Q (W) = G × c × (t_ošidit–T_Svatý)

Například data budou vypočtena, pokud jsou známa:

• L - 10 000 m3 / h (výkon je uveden v dokumentaci);
• t_ošidit - 21 ° C;
• t_Svatý - –25 ° C

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

Hustota vzduchu při této teplotě je 1,303.

Hmotnostní průtokové množství vzduchu je G = 10000 m3 / h x 1,303 kg / m3 = 13030 kg / h

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

K této hodnotě je nutné přidat 10 až 15% rezervy energie.

Parní topení

Výkon parního ohřívače je určen stejným způsobem, pouze pro výpočet G použijte vzorec G = Q / r. r - měrné teplo vznikající při kondenzaci páry v kJ / kg.

Elektrický ohřívač vzduchu

U elektrických spotřebičů většinu potřebných údajů uvádí výrobce, což výrazně zjednodušuje výpočet ohřevu vzduchu a výběr ohřívače vzduchu. I přes relativně nízkou tepelnou energii spotřebovává elektroohřívač hodně elektřiny, takže je často nutné ke stínění připojit samostatný kabel. Ohřívače s výkonem více než 7 kW jsou napájeny 380 V

Aktuální spotřeba se vypočítá podle vzorceI = P / UkdeP - síla a U - Napětí. Hodnota U záleží na vlastnostech připojení. Pokud je připojení jednofázové, U = 220Vpokud tři fáze U = 660V.

Teplota ohřevu se vypočítá podle vzorceT = 2,98 × P / Lkde L - stejně jako v jiných výpočtech, výkon systému.

Pro vytápění malých oblastí doporučujeme zakoupit elektrický ohřívač vzduchu, který je výhodnější a nevyžaduje složitou instalaci. Pokud je topná plocha větší než 100 m2, je výhodnější použít vodní nebo parní zařízení. V každém případě, pro správné provedení volby ohřívače vzduchu je nutné provést předběžné výpočty.