Calorifier beregning: hvordan man beregner effekten af ​​en enhed til opvarmning af luft til opvarmning

Varmeapparater har høj ydeevne, så selv meget store værelser kan opvarmes med dem på relativt kort tid. Mange modeller af disse enheder, der arbejder på basis af forskellige kølevæsker, sælges.

For at vælge den bedste mulighed skal du bruge en kaloriferberegning, som du kan udføre enten manuelt eller ved hjælp af online-regnemaskinen. Vi hjælper dig med at finde ud af spørgsmålet om beregninger - i denne artikel giver vi et eksempel på de beregninger, der er nødvendige, når du vælger den rigtige enhed til opvarmning af luft.

Og overvej også designfunktionerne for forskellige typer varmeapparater, fordele og ulemper ved et varmesystem ved hjælp af sådanne enheder.

Fordele og ulemper ved opvarmning med en varmelegeme

Hjemvarmesystemet, der er baseret på tilførsel af luft opvarmet til den indstillede temperatur direkte ind i huset, er af særlig interesse for ejere af deres egne hjem.

Denne design af varmesystemet består af følgende vigtige komponenter:

• en varmelegeme, der fungerer som en varmegenerator, der varmer luften;
• kanaler (kanaler), gennem hvilke opvarmede luftmasser kommer ind i huset;
• en ventilator, der dirigerer varm opvarmet luft i hele rummet.

Der er mange fordele ved denne type system. Disse inkluderer høj effektivitet og fraværet af hjælpeelementer til varmeoverførsel i form af radiatorer, rør og evnen til at kombinere det med klimasystemet og lav inerti, hvilket resulterer i, at opvarmning af store volumener sker meget hurtigt.

For mange husejere er ulempen, at installationen af ​​systemet kun er mulig samtidig med opførelsen af ​​selve huset, og derefter er det yderligere modernisering umuligt.

Ulempen er sådan en nuance som den obligatoriske tilgængelighed af sikkerhedskopiering og behovet for regelmæssig vedligeholdelse.

Luftvarmeren er let at installere og betjene, overkommelig, men vigtigst af alt er det en effektiv enhed til opvarmning af rummet. På billedet er der monteret en vandvarmer i systemet

På vores side er der mere detaljerede materialer på enheden til luftvarme i huset og hytten. Vi anbefaler, at du gør dig bekendt med dem:

• DIY luftvarme: alt om luftvarmesystemer
• Sådan arrangeres luftopvarmning af et landsted: regler og planer for konstruktion
• Beregning af luftopvarmning: grundlæggende principper + beregningseksempel

Klassificering af varmeovne

Varmeapparater er inkluderet i designet af et varmesystem til opvarmning af luft. Følgende grupper af disse enheder efter den anvendte type kølemiddel: vand, elektrisk, damp, ild.

Det giver mening at bruge elektriske apparater til værelser med et areal på højst 100 m². For bygninger med store områder er et mere rationelt valg vandvarmere, der kun fungerer, hvis der er en varmekilde.

De mest populære er damp og vandvarmere. Både den første og den anden i form af overfladen er opdelt i 2 underarter: ribben og glatrør. Ribberede varmeapparater på ribbenes geometri er lamellær og spiral-viklet.

Ydeevnen for luftvarmere, der arbejder på et sådant kølevæske som damp, reguleres ved hjælp af specialventiler installeret på indløbsrøret

Ved design kan disse anordninger være envejs, når kølevæsken i dem bevæger sig langs rørene, vedhæftende til en konstant retning og flervejs, i dækslerne, hvor der er skillevægge, hvilket resulterer i, at kølevæskets bevægelsesretning konstant ændres.

4 modeller af vand- og dampvarmeapparater, der er forskellige i varmeoverfladeareal, er til salg:

• SM - den mindste med en række rør;
• M - lille med to rækker med rør;
• C - gennemsnit med rør i 3 rækker;
• B - stort med 4 rækker rør.

Vandvarmere under drift tåler store temperatursvingninger - 70-110⁰. For at luftvarmeren af ​​denne type fungerer godt, skal vandet, der cirkulerer i systemet, opvarmes til højst 180⁰. I den varme sæson kan luftvarmeren fungere som en ventilator.

Design af forskellige typer varmeapparater

Varmevarmeren består af et legeme lavet af metal, en varmeveksler anbragt i den i form af en serie rør og en ventilator.I slutningen af ​​enheden er der indløbsrør, gennem hvilke den er forbundet til kedlen eller det centraliserede varmesystem.

Ventilatoren er typisk placeret på bagsiden af ​​apparatet. Dens opgave er at føre luft gennem varmeveksleren.

Efter opvarmning strømmer luft gennem grillen på fronten af ​​varmeapparatet tilbage i rummet.

Oftest fremstilles sagen i form af et rektangel, men der er modeller designet til ventilationskanaler med cirkulært tværsnit. To eller tre-vejs ventiler er installeret på forsyningslinjen for at justere enhedens strøm.

Ventilatoren blæser gennem rørene placeret i varmelegemet. Det opvarmede vand fra varmesystemet bevæger sig gennem rørene, og ventilatoren distribuerer jævn varm luft gennem hele rummet

Varmerne er forskellige i installationsmetoden - de er loft og væg. Modeller af den første type er placeret bag det falske loft, kun gitteret kigger ud af det. Vægmonterede apparater er mere populære.

Se nr. 1 - glatte rørvarmere

Glatrørdesign består af varmeelementer i form af hule tynde rør med en diameter på 20 til 32 mm, placeret i en afstand på 0,5 cm i forhold til hinanden. Et kølevæske cirkulerer gennem dem. Luften, der vasker de opvarmede overflader på rørene, opvarmes ved konvektiv varmeveksling.

Rørene i luftvarmeren er forskudt eller korridor. Deres ender svejses ind i samlerne - øvre og nedre. Kølevæsken trænger ind i samlingsboksen gennem indløbsrøret, hvorefter de passerer gennem rørene og opvarmer dem, forlader udløbsrøret i form af kondensat eller kølet vand.

Mere stabil varmeoverførsel tilvejebringes af anordninger med et brikarrangementarrangement, men modstanden mod luftstrøm her er højere. Det er nødvendigt at udføre beregningen af ​​enhedens effekt for at kende enhedens reelle kapacitet.

Der er visse krav til luft - der skal ikke være fibre, suspenderede partikler, klæbrige stoffer. Det tilladte støvindhold er mindre end 0,5 mg / mᶾ. Indgangstemperaturen er mindst 20⁰.

Envejs og 3-vejs varmeapparater. 1 - indløbsrør, gennem hvilket kølevæsken kommer ind, 2 - fordelingsboks, 3 - rør, 4 - udløbsrør, 5 - skillevæg

Termotekniske egenskaber ved glatrørsvarmere er ikke meget høje. Deres anvendelse anbefales, når der ikke kræves betydelig luftstrøm og dets opvarmning til en høj temperatur.

Se nr. 2 - luftede varmeapparater

Rør med ribbestikkede enheder har en finnet overflade, derfor er varmeoverførslen fra dem større. Med et mindre antal rør er deres termiske ydeevne højere end luftglødeapparater med glat rør.

Sammensætningen af ​​pladevarmer inkluderer rør med plader monteret på dem - rektangulære eller runde.

Den første type plader er monteret på en gruppe rør. Kølevæsken passerer ind i forbindelsesboksen på enheden gennem fittingen, opvarmer luften, der passerer med en betydelig hastighed gennem kanalerne med lille diameter og forlader derefter opsamlingsboksen gennem beslaget.

Varmeapparater af denne type er kompakte, lette at vedligeholde og installere.

Enkelpasseplader er udpeget: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP og multi-way - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Den midterste model betegnes KFS, og den store KSE.

En stålbølgebånd 1 cm bred og 0,4 mm tyk vikles på rørene på disse varmeapparater. Varmebæreren til dem kan være både damp og vand.

Vandvarmere kan ikke tilsluttes med metal-plast- eller polymerrør. de er ikke designet til høj varmebærertemperatur. Brug for stålrør og bedre galvaniseret for at eliminere korrosion

Den første er udstyret med tre rækker med rør, og den anden fire. Mellemmodelens plader har en tykkelse på 0,5 mm og dimensioner på 11,7 x 13,6 cm.Plader af en stor model med samme tykkelse og bredde skelnes med en længere længde - 17,5 cm.

Pladerne befinder sig i en afstand af 0,5 cm fra hinanden og har et zigzagarrangement, hvorimod pladerne i midtvisermodellerne er arrangeret efter korridorprincippet.

Luftvarmere med mærket STD har 5 numre (5, 7, 8, 9, 14). Damp er varmebæreren i STD4009B luftvarmere, og vand er varmebæreren i STD3010G. Installation af den første udføres med den lodrette retning af rørene, den anden - med den vandrette.

Se nr. 3 - bimetalsfineopvarmere med finner

I varmesystemer med luftopvarmning bruges ofte modeller af bimetallvarmere KP3-SK, KP4-SK, KSk - 3 og 4 med en speciel type finner - spiralvalsning. Varmebæreren til KP3-SK, KP4-SK luftvarmere er varmt vand med et maksimalt tryk på 1,2 MPa og en maksimal temperatur på 180⁰.

For at de to andre luftvarmere skal fungere, kræves damp med det samme arbejdstryk som for det første, men med en lidt højere temperatur - 190⁰. Producenter er forpligtet til at gennemføre accepttest. Testanordninger og for tæthed.

Varmeveksleren til KSK luftvarmeren består af rør af stål og har aluminiums finner. Tilslut deres rørplader

Der er 2 linjer bimetallvarmere - KSK3, KPZ, med 3 rækker rør, hører til midten, og KSK4, KP4 med 4 rækker rør - til store modeller. Komponenterne i disse enheder er bimetalliske varmevekslerelementer, sideskærme, rørgitter, dæksler med skillevægge.

Varmevekslerelementet består af 2 rør - en indvendig diameter på 1,6 cm, lavet af yderside af stål og aluminium med monterede finner. Det tværgående interval mellem varmeoverføringsrørene er 4,15 cm og det langsgående 3,6 cm.

Regler for beregning og valg af en passende enhed

Ved konstruktion af et varmesystem med en eller en gruppe varmeapparater samt ved udførelse af beregninger skal der overholdes et antal regler. Lad os overveje dem mere detaljeret i fotovalget nedenfor.

Beregning af vandvarmer

For at beregne effekten af ​​en vand- eller dampvarmer er følgende initialparametre nødvendige:

1. Systemydelse eller med andre ord - mængden af ​​luft, der destilleres i timen. Måleenheden for den volumetriske strømningshastighed er mᶾ / h, masse kg / h. Symbolet er L.
2. Første eller udvendige temperatur - tul.
3. Den endelige lufttemperatur er tcon.
4. Luftens densitet og varmekapacitet ved en bestemt temperatur - dataene er hentet fra tabellerne.

Først beregnes tværsnitsarealet fra fronten af ​​luftvarmeanordningen. Når du har lært denne værdi, får du de foreløbige dimensioner af enheden med en margen.

Til beregning ved hjælp af formlen:

AF = Lρ / 3600 ()ρ),

hvor L - luftmængde eller kapacitet i m³ / h ρ - udvendig lufttæthed målt i kg / m³ ϑρ - masse lufthastighed i det beregnede afsnit, målt i kg / (cm²).

Når du har modtaget denne parameter, tager du den typiske størrelse på varmeapparatet, for den er beregnet tættere på størrelsen. Med en stor samlet værdi af området installeres adskillige identiske enheder parallelt, hvis areal i alt er lig med den opnåede værdi.

Varmeapparater er ikke kun varmevekslere, men også luftkøler med koldt vand, som er meget mindre populære

For at bestemme den krævede effekt til opvarmning af en bestemt luftmængde skal du finde ud af det samlede forbrug af opvarmet luft i kg pr. Time i henhold til formlen:

G = L x p,

hvor r - lufttæthed ved medium temperatur. Det bestemmes ved at summere temperaturerne ved enhedens indgang og udløb, derefter divideret med 2. Tæthedsindikatorerne er taget fra tabellen.

Fra denne tabel kan du tage data om densiteten og den specifikke luftvarme ved en bestemt temperatur for at beregne enhedens effekt

Nu kan du beregne varmeforbruget til opvarmning af den luft, som følgende formel bruges til:

Q (W) = G x c x (t con. - t beg.),

hvor G - masse luftstrøm i kg / t. Ved beregningen tages der også hensyn til den specifikke varme i luften målt i J / (kg x K). Det afhænger af temperaturen på den indkommende luft, og dens værdier er i tabellen ovenfor. Temperaturen ved enhedens indgang og udløb er angivet t beg. og t con. henholdsvis.

Antag, at du skal vælge en varmelegeme med en kapacitet på 10.000 mᶾ / h, så den opvarmer luften til 20⁰ ved en udetemperatur på -30⁰. Kølevæsken er vand med en temperatur ved indløbet til enheden 95⁰ og 50⁰ ved udløbet.

Massestrømningshastighed: G = 10.000 ml / h. х 1.318 kg / mᶾ = 13.180 kg / h.

Densitetsværdi: ρ = (-30 + 20) = -10, opdele dette resultat i halvdelen modtaget -5. Fra tabellen blev densiteten, der svarer til gennemsnitstemperaturen, valgt.

Ved at erstatte resultatet i formlen, få varmeforbruget: Q = 13 180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W. Her er 1013 den specifikke varme valgt fra tabellen ved en temperatur på –30⁰ i J / (kg x K). Til den beregnede værdi af varmeapparatets effekt tilsættes fra 10 til 15% af reserven.

Årsagen er, at tabelformede parametre ofte adskiller sig fra de reelle i reduktionsretningen, og enhedens termiske ydelse på grund af tilstopning af rørene falder med tiden. Overskridelse af margenen er uønsket.

Med en markant stigning i varmeoverfladen kan hypotermi forekomme og endda optøning i store frost.

I dampvarmeren tilføres kølevæsken ovenfra, og vandet, der er resultatet af kondensationen af ​​udstødningsdampen, udledes nedenfra. På billedet - et diagram over spændingen til en dampvarmer

Dampvarmernes styrke beregnes på samme måde som vandvarmere. Kun kølemiddelberegningsformlen adskiller sig:

G = q / r,

hvor r - specifik varme frigivet under dampkondensering, målt i kJ / kg.

Beregning af en elektrisk varmelegeme

Producenter i katalogerne over elektriske opvarmere angiver ofte den installerede strøm og luftstrøm, hvilket i høj grad forenkler valget. Det vigtigste er, at parametrene ikke skal være mindre end dem, der er angivet i passet, ellers mislykkes det hurtigt.

Konstruktionen af ​​luftvarmeren indeholder flere specielle elektriske varmeelementer, hvis område øges på grund af montering af finner på dem.

Enhedens magt kan være meget stor, nogle gange er det hundreder af kilowatt. Op til 3,5 kW kan luftvarmeren drives fra et 220 V-stik, og med en spænding over dette er det nødvendigt at tilslutte hotelkablet direkte til skjoldet. Hvis der er behov for at bruge en varmeapparat med en effekt over 7 kW, en strømforsyning på 380 V.

Disse enheder har små dimensioner og vægt, de er helt autonome, de har ikke brug for tilstedeværelse af centraliseret varmt vand eller damp.

Et betydeligt minus er den lave effekt, der er utilstrækkelig til at anvende dem over store områder.Den anden ulempe er det høje energiforbrug.

Fra beregningen af ​​varmeapparatet følger det, at resultatet af brugen af ​​enheden er en konkret besparelse af energiressourcer. Nogle gange er denne enhed kombineret med en recuperator, og derefter foregår luftindtag ikke udenfor, men fra lokalerne

For at finde ud af, hvilken strøm varmeapparatet bruger, kan du bruge formlen:

I = P / U,

hvor P - magt U - forsyningsspænding.

Ved en enfasetilslutning tages varmeren U lig med 220 V. Med en 3-fase - 660 V.

Temperaturen, til hvilken en varmeapparat med en bestemt effekt opvarmer luftmassen, bestemmes af formlen:

T = 2,98 x P / L,

hvor L - systemydelse. De optimale værdier for luftvarmereffekten for huset er fra 1 til 5 kW og for kontorer - fra 5 til 50 kW.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Hvilken lufttæthed der skal tages i beregningen er beskrevet i denne video:

Video om, hvordan varmeapparatet fungerer i varmesystemet:

Når du vælger en bestemt type varmelegeme, skal du tage hensyn til husets hensigtsmæssighed og operationelle egenskaber.

I små områder er en elektrisk varmelegeme et godt køb, og til opvarmning af et stort hus er det bedre at vælge en anden mulighed. Under alle omstændigheder må du ikke undvære en foreløbig beregning.

Er du godt bevandret i at vælge og beregne en varmelegeme? Måske vil du dele nyttige anbefalinger om valg af en luftvarmer eller påpege en fejl eller unøjagtighed i beregningerne i det materiale, der er omtalt ovenfor? Efterlad din kommentar under denne artikel - din mening kan være nyttig for folk, der vælger den rigtige luftvarmer til deres hjem.