حساب المسعر: كيفية حساب قوة جهاز لتسخين الهواء للتدفئة

تتميز السخانات بأداء عالٍ ، لذلك حتى الغرف الكبيرة جدًا يمكن تسخينها في وقت قصير إلى حد ما. العديد من نماذج هذه الأجهزة ، التي تعمل على أساس المبردات المختلفة ، معروضة للبيع.

لاختيار أفضل خيار ، تحتاج إلى حساب سعرات حرارية ، يمكنك إجراؤه يدويًا أو باستخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت. سنساعدك على معرفة مسألة الحسابات - في هذه المقالة سنقدم مثالًا للحسابات التي ستكون مطلوبة عند اختيار الجهاز المناسب لتسخين الهواء.

وأيضًا ضع في اعتبارك ميزات التصميم لأنواع مختلفة من السخانات ، ومزايا وعيوب نظام التدفئة باستخدام هذه الأجهزة.

إيجابيات وسلبيات التسخين

إن نظام التدفئة المنزلية ، القائم على توريد الهواء الدافئ إلى درجة الحرارة المحددة مباشرة في المنزل ، له أهمية خاصة لأصحاب منازلهم.

يتكون تصميم نظام التدفئة هذا من المكونات الهامة التالية:

• سخان يعمل كمولد حرارة يسخن الهواء ؛
• القنوات (القنوات) التي تدخل من خلالها الكتل الهوائية الساخنة إلى المنزل ؛
• مروحة توجه الهواء الدافئ جيدًا في جميع أنحاء الغرفة.

هناك العديد من المزايا لهذا النوع من النظام. وتشمل هذه الكفاءة العالية ، وغياب العناصر المساعدة لنقل الحرارة في شكل مشعات ، وأنابيب ، والقدرة على دمجه مع النظام المناخي ، وقصور القصور الذاتي ، ونتيجة لذلك يحدث تسخين كميات كبيرة بسرعة كبيرة.

بالنسبة للعديد من أصحاب المنازل ، فإن العيب هو أن تركيب النظام ممكن فقط في وقت واحد مع بناء المنزل نفسه ومن ثم من المستحيل تحديثه.

العيب هو فارق بسيط مثل التوافر الإلزامي للطاقة الاحتياطية والحاجة إلى الصيانة الدورية.

سخان الهواء سهل التركيب والتشغيل ، وبأسعار معقولة ، ولكن الأهم من ذلك أنه جهاز فعال لتدفئة الغرفة. في الصورة ، يتم تركيب سخان مياه في النظام

يوجد على موقعنا مواد أكثر تفصيلاً على الجهاز لتسخين الهواء في المنزل والمنزل. نوصي بأن تتعرف عليهم:

• تسخين الهواء DIY: كل شيء عن أنظمة تسخين الهواء
• كيفية ترتيب التدفئة الجوية لمنزل ريفي: قواعد وخطط البناء
• حساب تدفئة الهواء: المبادئ الأساسية + مثال الحساب

تصنيف السخانات

يتم تضمين السخانات في تصميم نظام التدفئة لتسخين الهواء. المجموعات التالية من هذه الأجهزة حسب نوع المبرد المستخدم: الماء والكهرباء والبخار والنار.

من المنطقي استخدام الأجهزة الكهربائية للغرف التي لا تزيد مساحتها عن 100 متر مربع. بالنسبة للمباني ذات المساحات الكبيرة ، سيكون الخيار الأكثر عقلانية هو سخانات المياه ، والتي تعمل فقط إذا كان هناك مصدر حرارة.

الأكثر شعبية هي البخار و سخانات المياه. ينقسم كل من الشكل الأول والثاني على شكل سطح إلى نوعين فرعيين: أنبوب مضلع وناعم. سخانات مضلعة على هندسة الأضلاع هي صفائحية وجرح حلزوني.

أداء سخانات الهواء التي تعمل على هذا المبرد مثل البخار يتم تنظيمه باستخدام صمامات خاصة مثبتة على أنبوب المدخل

حسب التصميم ، يمكن أن تكون هذه الأجهزة في اتجاه واحد ، عندما يتحرك المبرد فيها على طول الأنابيب ، ويلتزم بالاتجاه المستمر ومتعدد الاتجاهات ، في الأغلفة التي توجد بها أقسام ، ونتيجة لذلك يتغير اتجاه حركة المبرد باستمرار.

4 نماذج من سخانات الماء والبخار ، تختلف في مساحة سطح التدفئة ، معروضة للبيع:

• SM - الأصغر مع صف واحد من الأنابيب ؛
• م - صغير مع صفين من الأنابيب ؛
• مع - متوسط ​​مع الأنابيب في 3 صفوف ؛
• ب - كبير ، به 4 صفوف من الأنابيب.

سخانات المياه أثناء التشغيل تتحمل تقلبات درجة الحرارة الكبيرة - 70-110 درجة مئوية. لكي يعمل سخان الهواء من هذا النوع جيدًا ، يجب تسخين المياه المتداولة في النظام حتى 180 درجة كحد أقصى. في الموسم الدافئ ، يمكن أن يعمل سخان الهواء كمروحة.

تصميم أنواع مختلفة من السخانات

يتكون سخان الماء للتدفئة من جسم مصنوع من المعدن ومبادل حراري يوضع فيه على شكل سلسلة من الأنابيب ومروحة.في نهاية الوحدة ، توجد أنابيب مدخل يتم من خلالها توصيلها بالغلاية أو نظام التدفئة المركزي.

عادة ، تقع المروحة على الجزء الخلفي من الجهاز. وتتمثل مهمتها في دفع الهواء عبر المبادل الحراري.

بعد التسخين ، من خلال الشواية الموجودة في مقدمة السخان ، يتدفق الهواء مرة أخرى إلى الغرفة.

في معظم الأحيان ، يتم تصنيع العلبة على شكل مستطيل ، ولكن هناك نماذج مصممة لقنوات التهوية للمقطع العرضي الدائري. يتم تثبيت صمامين أو ثلاثة اتجاهات على خط الإمداد لضبط قوة الوحدة.

تهب المروحة من خلال الأنابيب الموجودة في علبة المدفأة. تتحرك المياه الساخنة من نظام التسخين عبر الأنابيب ، وتقوم المروحة بتوزيع الهواء الدافئ بالتساوي في جميع أنحاء الغرفة

تختلف السخانات في طريقة التثبيت - فهي السقف والجدار. يتم وضع نماذج من النوع الأول خلف السقف المزيف ، ولا يخرج منها سوى شبكة المصباح. الأجهزة المعلقة على الحائط أكثر شيوعًا.

منظر # 1 - سخانات أنبوبية ناعمة

يتكون تصميم الأنبوب الأملس من عناصر تسخين على شكل أنابيب رقيقة مجوفة بقطر 20 إلى 32 مم ، تقع على مسافة 0.5 سم بالنسبة لبعضها البعض. يدور المبرد من خلالها. يتم تسخين الهواء ، وغسل الأسطح الساخنة للأنابيب ، عن طريق التبادل الحراري للحمل.

الأنابيب في سخان الهواء متداخلة أو ممر. يتم لحام نهاياتهم في جامعي - العلوي والسفلي. يدخل المبرد إلى صندوق التوصيل من خلال أنبوب المدخل ، ثم يمر عبر الأنابيب ويسخنها ، ويترك أنبوب المخرج على شكل ماء مكثف أو مبرد.

يتم توفير نقل حرارة أكثر استقرارًا من خلال الأجهزة ذات ترتيب الشطرنج للأنابيب ، ولكن مقاومة تدفق الهواء هنا أعلى. من الضروري إجراء حساب قوة الوحدة من أجل معرفة القدرات الحقيقية للجهاز.

هناك متطلبات معينة للهواء - يجب ألا يكون هناك ألياف أو جزيئات معلقة أو مواد لاصقة. محتوى الغبار المسموح به أقل من 0.5 مجم / م 3. درجة حرارة المدخل 20 درجة على الأقل.

سخانات أحادية الاتجاه وثلاثية الاتجاه. 1 - أنبوب مدخل يدخل من خلاله المبرد ، 2 - صندوق توزيع ، 3 - أنبوب ، 4 - أنبوب مخرج ، 5 - قسم

الخصائص الحرارية التقنية للسخانات ذات الأنابيب الملساء ليست عالية جدًا. ينصح باستخدامها عندما لا تكون هناك حاجة إلى تدفق كبير للهواء وتسخينه إلى درجة حرارة عالية.

View # 2 - سخانات الهواء ذات الزعانف

تحتوي أنابيب الأجهزة المضلعة على سطح زعانف ، وبالتالي ، يكون نقل الحرارة منها أكبر. مع وجود عدد أقل من الأنابيب ، يكون أدائها الحراري أعلى من سخانات الهواء ذات الأنابيب الملساء.

يتضمن تكوين سخانات الألواح أنابيب مثبتة عليها صفائح - مستطيلة أو مستديرة.

يتم تركيب النوع الأول من الألواح على مجموعة من الأنابيب. يمر سائل التبريد إلى صندوق التوصيل للجهاز من خلال التركيب ، ويسخن الهواء يمر بسرعة كبيرة عبر القنوات ذات القطر الصغير ، ثم يترك صندوق التجميع من خلال التركيب.

سخانات من هذا النوع مدمجة وسهلة الصيانة والتثبيت.

تم تعيين الأجهزة ذات اللوحة أحادية التمرير: KFB و KFS و KVB و STD3009V و KZPP و K4PP ومتعددة الاتجاهات - KVB و K4VP و KZVP و KVS و KMS و STDZOYUG و KMB. تم تعيين النموذج الأوسط KFS ، وكبير - KSE.

يتم لف شريط مموج من الصلب بعرض 1 سم وسُمك 0.4 مم على أنابيب هذه السخانات. يمكن أن يكون ناقل الحرارة بالنسبة لهم البخار والماء.

لا يمكن توصيل سخانات المياه بأنابيب معدنية أو بلاستيكية أو بوليمر. لم يتم تصميمها لدرجة حرارة حامل حرارة عالية. تحتاج إلى أنابيب فولاذية ومغلفنة بشكل أفضل للقضاء على التآكل

الأول مجهز بثلاثة صفوف من الأنابيب ، والثاني أربعة. يبلغ سمك لوحات النموذج الأوسط 0.5 مم وأبعاد 11.7 × 13.6 سم.تتميز لوحات نموذج كبير بنفس السماكة والعرض بطول أطول - 17.5 سم.

اللوحات على مسافة 0.5 سم من بعضها البعض وترتيب متعرج ، بينما في نماذج الرؤية الوسطى ، يتم ترتيب الألواح وفقًا لمبدأ الممر.

تحتوي سخانات الهواء التي تحمل علامة STD على 5 أرقام (5 ، 7 ، 8 ، 9 ، 14). البخار هو الناقل الحراري في سخانات الهواء STD4009B ، والماء هو الناقل الحراري في STD3010G. يتم تنفيذ التثبيت الأول مع الاتجاه الرأسي للأنابيب ، والثاني - مع الأفقي.

View # 3 - سخانات ثنائية المعدن مع زعانف

في أنظمة التدفئة مع تسخين الهواء ، غالبًا ما يتم استخدام نماذج السخانات ثنائية المعدن KP3-SK و KP4-SK و KSk - 3 و 4 مع نوع خاص من الزعانف - الدرفلة اللولبية. إن ناقل الحرارة لسخانات الهواء KP3-SK و KP4-SK هو الماء الساخن مع ضغط أقصى 1.2 ميجا باسكال ودرجة حرارة قصوى تبلغ 180 درجة مئوية.

لكي تعمل سخانات الهواء الأخريين ، يلزم البخار بنفس ضغط العمل كما في الأول ، ولكن مع درجة حرارة أعلى قليلاً - 190 درجة مئوية. يُطلب من الشركات المصنعة إجراء اختبارات القبول. أجهزة اختبار وضيق.

يتكون المبادل الحراري لسخان الهواء KSK من أنابيب مصنوعة من الفولاذ ولها زعانف من الألومنيوم. قم بتوصيل صفائح الأنابيب الخاصة بهم

هناك خطان من سخانات ثنائية المعدن - KSK3 ، KPZ ، مع 3 صفوف من الأنابيب ، تنتمي إلى الوسط ، و KSK4 ، KP4 مع 4 صفوف من الأنابيب - إلى نماذج كبيرة. مكونات هذه الأجهزة هي عناصر التبادل الحراري ثنائية المعدن ، والدروع الجانبية ، وشبكات الأنابيب ، والأغطية مع الأقسام.

يتكون عنصر التبادل الحراري من أنبوبين - بقطر داخلي 1.6 سم ، مصنوع من الفولاذ والألمنيوم الخارجي مع زعانف مثبتة عليه. يبلغ الفاصل العرضي بين أنابيب نقل الحرارة 4.15 سم والطول 3.6 سم.

قواعد لحساب واختيار الوحدة المناسبة

عند تصميم نظام التدفئة مع واحد أو مجموعة من السخانات ، وكذلك في إجراء الحسابات ، يجب مراعاة عدد من القواعد. دعونا ننظر فيها بمزيد من التفصيل في اختيار الصورة أدناه.

حساب سخان المياه

لحساب قوة سخان الماء أو البخار ، هناك حاجة إلى المعلمات الأولية التالية:

1. أداء النظام أو بعبارة أخرى - كمية الهواء المقطر في الساعة. وحدة قياس معدل التدفق الحجمي هي متر مكعب / ساعة ، كتلة كجم / ساعة. الرمز هو L.
2. درجة الحرارة الأولية أو الخارجية - تول.
3. درجة حرارة الهواء النهائية هي tcon.
4. الكثافة والقدرة الحرارية للهواء عند درجة حرارة معينة - يتم أخذ البيانات من الجداول.

أولاً ، يتم حساب مساحة المقطع العرضي من مقدمة جهاز تسخين الهواء. بعد معرفة هذه القيمة ، احصل على الأبعاد الأولية للوحدة بهامش.

للحساب باستخدام الصيغة:

AF = Lρ / 3600 (ϑρ),

أين لام - معدل تدفق الهواء الحجمي أو السعة بوحدة متر مكعب / ساعة ، ρ - كثافة الهواء الخارجي المقاسة بالكيلوغرام / متر مكعب ϑρ - سرعة هواء الكتلة في القسم المحسوب ، تقاس بالكيلوجرام / (سم²).

بعد تلقي هذه المعلمة ، لمزيد من الحسابات ، خذ الحجم النموذجي للسخان ، الأقرب في الحجم. مع قيمة إجمالية كبيرة للمنطقة ، يتم تثبيت عدة وحدات متطابقة بالتوازي ، حيث تساوي مساحتها الإجمالية القيمة التي تم الحصول عليها.

السخانات ليست فقط مبادلات حرارية ، ولكن أيضًا مبردات هواء الماء البارد ، والتي هي أقل شعبية

لتحديد الطاقة المطلوبة لتسخين حجم معين من الهواء ، تحتاج إلى معرفة إجمالي استهلاك الهواء الساخن بالكيلوغرام لكل ساعة واحدة وفقًا للصيغة:

G = L × ص,

أين ص - كثافة الهواء عند درجة حرارة متوسطة. يتم تحديدها من خلال جمع درجات الحرارة عند مدخل ومخرج الوحدة ، ثم قسمة على 2. يتم أخذ مؤشرات الكثافة من الجدول.

من هذا الجدول ، يمكنك أخذ بيانات عن كثافة الهواء وحرارة معينة عند درجة حرارة معينة لحساب قوة الجهاز

الآن يمكنك حساب استهلاك الحرارة لتسخين الهواء الذي تستخدم فيه الصيغة التالية:

س (W) = G x c x (t con. - t beg.),

أين ز - تدفق الهواء الشامل بالكيلوغرام / ساعة. عند الحساب ، يتم أيضًا مراعاة الحرارة النوعية للهواء المقاسة بـ J / (kg x K). يعتمد ذلك على درجة حرارة الهواء الوارد ، وقيمه في الجدول أعلاه. يشار إلى درجة الحرارة في مدخل ومخرج الجهاز تتوسل. و ر يخدع وفقًا لذلك.

افترض أنك بحاجة إلى اختيار سخان بسعة 10000 متر مكعب / ساعة بحيث يسخن الهواء إلى 20 درجة مئوية عند درجة حرارة خارجية -30 درجة مئوية. المبرد هو ماء له درجة حرارة عند المدخل إلى وحدة 95 درجة و 50 درجة مئوية في المخرج.

معدل تدفق الكتلة: G = 10000 م 3 / ساعة. 31 1318 كجم / مᶾ = 13،180 كجم / ساعة.

قيمة الكثافة: ρ = (-30 + 20) = -10، قسمة هذه النتيجة في النصف تلقت -5. من الجدول ، تم اختيار الكثافة المقابلة لمتوسط ​​درجة الحرارة.

باستبدال النتيجة في الصيغة ، احصل على استهلاك الحرارة: س = 1380/3600 × 1013 × 20 - (-30) = 185435 واط. هنا 1013 هي الحرارة النوعية المختارة من الجدول عند درجة حرارة -30 درجة مئوية في J / (kg x K). إلى القيمة المحسوبة لقوة السخان ، أضف من 10 إلى 15 ٪ من الاحتياطي.

والسبب هو أن المعلمات الجدولية غالبًا ما تختلف عن المعلمات الحقيقية في اتجاه الاختزال ، والأداء الحراري للوحدة ، بسبب انسداد الأنابيب ، يتناقص مع مرور الوقت. تجاوز الهامش غير مرغوب فيه.

مع زيادة كبيرة في سطح التدفئة ، يمكن أن يحدث انخفاض حرارة الجسم ، وحتى الذوبان في الصقيع الكبير.

في سخان البخار ، يتم توفير المبرد من الأعلى ، ويتم تفريغ الماء الناتج عن تكثيف بخار العادم من الأسفل. في الصورة - رسم تخطيطي لربط سخان بخاري

يتم حساب قوة سخانات البخار بنفس طريقة سخانات المياه. تختلف صيغة حساب المبرد فقط:

G = ف / ص,

أين ص - الحرارة النوعية المنبعثة أثناء تكثيف البخار ، مقاسة بالكيلو جول / كجم.

حساب سخان كهربائي

غالبًا ما يشير المصنعون في كتالوجات السخانات الكهربائية إلى الطاقة المركبة وتدفق الهواء ، مما يبسط الاختيار إلى حد كبير. الشيء الرئيسي هو أن المعلمات يجب ألا تكون أصغر من تلك المشار إليها في جواز السفر وإلا فإنها ستفشل بسرعة.

يتضمن تصميم سخان الهواء العديد من عناصر التدفئة الكهربائية الخاصة ، والتي يتم زيادة مساحتها بسبب تركيب الزعانف عليها.

يمكن أن تكون قوة الأجهزة كبيرة جدًا ، وأحيانًا تكون مئات الكيلوات. حتى 3.5 كيلو واط ، يمكن تشغيل سخان الهواء من منفذ 220 فولت ، ومع وجود جهد فوق هذا ، من الضروري توصيل كابل الفندق مباشرة بالدرع. إذا كانت هناك حاجة لاستخدام سخان بقدرة أعلى من 7 كيلو واط ، فإن مصدر الطاقة 380 فولت.

هذه الأجهزة ذات أبعاد ووزن صغير ، فهي مستقلة تمامًا ، ولا تحتاج إلى وجود ماء ساخن مركزي أو بخار.

ناقص كبير هو الطاقة المنخفضة غير كافية لتطبيقها على مساحات كبيرة.العيب الثاني هو الاستهلاك العالي للطاقة.

من حساب السخان ، يتبع ذلك أن نتيجة استخدام الجهاز هي توفير ملموس لموارد الطاقة. في بعض الأحيان يتم دمج هذه الوحدة مع جهاز استرداد ثم لا يتم تناول الهواء في الخارج ، ولكن من المبنى

لمعرفة التيار الذي يستخدمه السخان ، يمكنك استخدام الصيغة:

I = P / U,

أين ص - القوة ش - جهد الإمداد.

مع اتصال أحادي الطور ، يتم أخذ السخان U يساوي 220 فولت مع 3 مراحل - 660 فولت.

يتم تحديد درجة الحرارة التي يسخن بها قوة معينة كتلة الهواء بواسطة الصيغة:

T = 2.98 × P / L,

أين لام - أداء النظام. القيم المثلى لقوة سخان الهواء للمنزل هي من 1 إلى 5 كيلو واط ، وللمكاتب - من 5 إلى 50 كيلو واط.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

يتم وصف كثافة الهواء التي يجب أخذها في الحساب في هذا الفيديو:

فيديو حول كيفية عمل السخان في نظام التدفئة:

عند اختيار نوع معين من السخان ، يجب عليك المتابعة من اعتبارات النفعية والخصائص التشغيلية للمنزل.

بالنسبة للمناطق الصغيرة ، سيكون السخان الكهربائي شراءًا جيدًا ، ولتدفئة منزل كبير ، من الأفضل اختيار خيار آخر. على أي حال ، لا تستغني عن الحساب الأولي.

هل أنت على دراية جيدة باختيار السخان وحسابه؟ ربما ترغب في مشاركة توصيات مفيدة حول اختيار سخان الهواء أو الإشارة إلى خطأ أو عدم دقة في الحسابات في المادة التي نوقشت أعلاه؟ اترك تعليقك تحت هذه المقالة - قد يكون رأيك مفيدًا للأشخاص الذين يختارون سخان الهواء المناسب لمنزلهم.