Lämmityslaitteen laskenta: kuinka laskea ilman lämmitykseen käytettävän laitteen teho

Lämmittimillä on korkea suorituskyky, joten jopa erittäin suuret huoneet voidaan lämmittää niiden kanssa melko lyhyessä ajassa. Monet näiden laitteiden mallit, jotka toimivat eri jäähdytysnesteiden perusteella, ovat myynnissä.

Parhaan vaihtoehdon valitsemiseksi tarvitaan kaloriarvolaskelma, jonka voit suorittaa joko manuaalisesti tai online-laskurilla. Autamme sinua selvittämään laskelmien kysymyksen - tässä artikkelissa annamme esimerkin laskelmista, joita tarvitaan valittaessa oikea laite ilman lämmitykseen.

Ja ota huomioon myös erityyppisten lämmittimien suunnitteluominaisuudet, sellaisia ​​laitteita käyttävän lämmitysjärjestelmän edut ja haitat.

Hyödyt ja haitat lämmittimellä

Kodin lämmitysjärjestelmä, joka perustuu asetettuun lämpötilaan lämmitetyn ilman tuloon suoraan taloon, on erityisen kiinnostava oman kotinsa omistajille.

Tämä lämmitysjärjestelmän suunnittelu koostuu seuraavista tärkeistä komponenteista:

• lämmitin, joka toimii lämmöntuottajana, joka lämmittää ilmaa;
• kanavat (kanavat), joiden läpi lämmitetyt ilmamassat pääsevät taloon;
• tuuletin, joka ohjaa lämmitetyn ilman koko huoneeseen.

Tämän tyyppisissä järjestelmissä on monia etuja. Näitä ovat korkea hyötysuhde ja lisäelementtien puuttuminen lämmönsiirtoon säteilijöiden, putkien muodossa ja kyky yhdistää se ilmastojärjestelmään, ja pieni hitaus, jonka seurauksena suurten määrien kuumeneminen tapahtuu nopeasti.

Monille asunnonomistajille haittapuoli on, että järjestelmän asennus on mahdollista vain samanaikaisesti talon itse rakentamisen kanssa, ja silloin sen jatkaminen nykyaikaistamiseksi on mahdotonta.

Haittapuoli on sellainen vivahde, kuten varavirran pakollinen saatavuus ja säännöllisen huollon tarve.

Ilmanlämmitin on helppo asentaa ja käyttää, edullinen, mutta mikä tärkeintä, se on tehokas laite huoneen lämmitykseen. Kuvassa järjestelmässä oleva vedenlämmitin

Sivustollamme on yksityiskohtaisempia materiaaleja talon ja mökin ilman lämmitykseen. Suosittelemme, että tutustu heihin:

• DIY-ilmanlämmitys: kaikki ilmalämmitysjärjestelmistä
• Kuinka järjestää maatalon ilmanlämmitys: rakennussäännöt ja -järjestelmät
• Ilmanlämmityksen laskeminen: perusperiaatteet + laskentaesimerkki

Lämmittimien luokittelu

Lämmittimet sisältyvät ilman lämmityksen lämmitysjärjestelmän suunnitteluun. Seuraavat näiden laitteiden ryhmät käytetyn jäähdytysnesteen mukaan: vesi, sähkö, höyry, tuli.

On järkevää käyttää sähkölaitteita tiloihin, joiden ala on enintään 100 m². Rakennuksissa, joilla on suuria alueita, järkevämpi valinta olisi vedenlämmittimet, jotka toimivat vain, jos lämmönlähde on olemassa.

Suosituimpia ovat höyry ja vedenlämmittimet. Sekä ensimmäinen että toinen pinnan muoto on jaettu kahteen alalajiin: ribboitu ja sileä putki. Kylkiluiden lämmittimet kylkiluiden geometrialla ovat lamellisia ja kierrehaavoja.

Sellaisella jäähdytysnesteellä kuin höyryllä toimivien lämmittimien suorituskykyä säädellään imuputkeen asennetuilla erityisillä venttiileillä

Suunnittelussa nämä laitteet voivat olla yksisuuntaisia, kun niissä oleva jäähdytysneste liikkuu putkia pitkin, pysyen vakiona ja monisuuntaisena, joiden kansissa on väliseinät, joiden seurauksena jäähdytysnesteen liikesuunta muuttuu jatkuvasti.

4 vesi- ja höyrylämmittimen mallia, jotka eroavat toisistaan ​​lämmityspinta-alaltaan:

• SM - pienin yhdellä rivillä putkilla;
• M - pieni kahdella rivillä putkilla;
• C - keskimäärin 3 rivin putkilla;
• B - suuri, 4 riviä putkia.

Vedenlämmittimet kestävät käytön aikana suuria lämpötilanvaihteluita - 70-110⁰. Jotta tämäntyyppinen ilmanlämmitin toimisi hyvin, järjestelmässä kiertävän veden on lämmitettävä korkeintaan 180 ° C. Lämpiminä vuodenaikoina lämmitin voi toimia tuulettimena.

Erityyppisten lämmittimien suunnittelu

Lämminvesivaraaja koostuu metallista rungosta, siihen sijoitetusta lämmönvaihtimesta sarjan putkien ja puhaltimen muodossa.Laitteen päässä on tuloputket, joiden kautta se on kytketty kattilaan tai keskitettyyn lämmitysjärjestelmään.

Tyypillisesti tuuletin sijaitsee laitteen takana. Sen tehtävänä on ohjata ilmaa lämmönvaihtimen läpi.

Lämmityksen jälkeen ilma lämpenee lämmittimen etuosassa olevan grillin läpi, takaisin huoneeseen.

Useimmiten kotelo on valmistettu suorakulmiona, mutta on myös malleja, jotka on suunniteltu pyöreän poikkileikkauksen tuuletuskanaviin. Kaksi- tai kolmitieventtiilit on asennettu syöttöjohtoon yksikön tehon säätämiseksi.

Tuuletin puhaltaa lämmittimen kotelossa olevien putkien läpi. Lämmitysjärjestelmästä lämmitetty vesi liikkuu putkien läpi, ja tuuletin jakaa tasaisesti lämpimän ilman koko huoneeseen

Lämmittimet eroavat asennustavasta - ne ovat katto ja seinä. Ensimmäisen tyyppiset mallit sijoitetaan väärän katon taakse, vain säleikkö piippaa siitä. Seinälle asennettavat laitteet ovat suositumpia.

Näytä nro 1 - sileät putkilämmittimet

Sileäputkinen rakenne koostuu onttojen ohuiden putkien muodossa olevista lämmityselementeistä, joiden halkaisija on 20-32 mm ja jotka sijaitsevat 0,5 cm etäisyydellä toisistaan. Jäähdytysneste kiertää niiden läpi. Ilma, joka pese putkien lämmitetyt pinnat, kuumennetaan konvektiivisella lämmönvaihdolla.

Ilmanlämmittimen putket ovat porrastettu tai käytävällä. Niiden päät hitsataan keräimiin - ylempi ja alempi. Jäähdytysneste menee liitäntärasiaan tuloputken kautta, sitten putkien läpi lämmittäen ja jättäen ne jättää poistoputken lauhteen tai jäähdytetyn veden muodossa.

Vakaamman lämmönsiirron tarjoavat laitteet, joissa on ruudukkolevyjärjestelyt, mutta ilmavirtausvastus on täällä suurempi. Laitteen todellisten ominaisuuksien tuntemiseksi on tarpeen laskea yksikön teho.

Ilmalle on asetettu tiettyjä vaatimuksia - kuituja, suspendoituneita hiukkasia, tarttuvia aineita ei saa olla. Sallittu pölypitoisuus on alle 0,5 mg / mᶾ. Sisääntulolämpötila on vähintään 20 ° C.

Yksisuuntaiset ja 3-tielämmittimet. 1 - tuloputki, jonka läpi jäähdytysneste tulee, 2 - jakorasia, 3 - putki, 4 - poistoputki, 5 - väliseinä

Sileäputkisten lämmittimien lämpötekniset ominaisuudet eivät ole kovin korkeita. Niiden käyttö on suositeltavaa, kun merkittävää ilmavirtaa ja sen kuumentamista korkeaan lämpötilaan ei tarvita.

Näytä # 2 - ohuet ilmanlämmittimet

Ripustettujen laitteiden putkilla on siipipinta, joten lämmönsiirto niistä on suurempi. Pienemmällä määrällä putkia niiden lämpöteho on parempi kuin sileäputkisten ilmalämmittimien.

Levylämmittimien koostumus sisältää putket, joihin on kiinnitetty levyt - suorakulmainen tai pyöreä.

Ensimmäisen tyyppiset levyt asennetaan putkiryhmään. Jäähdytysneste kulkee laitteen liitosrasiaan liitännän kautta, lämmittää ilmaa, joka kulkee huomattavalla nopeudella pienen halkaisijan kanavien läpi, ja jättää sitten keräysrasian liitoksen läpi.

Tämän tyyppiset lämmittimet ovat kompakteja, helppo huoltaa ja asentaa.

Yksisuuntaiset levylaitteet on merkitty: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP ja monisuuntaiset - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Keskimmäinen malli on merkitty KFS ja suuri - KSE.

Näiden lämmittimien putkiin on kierretty 1 cm leveä ja 0,4 mm paksu teräsmatto. Heidän lämmönsiirtoaine voi olla sekä höyry että vesi.

Vedenlämmittimiä ei voida kytkeä metalli-muovi- tai polymeeriputkiin. niitä ei ole suunniteltu korkeaan lämpölämpötilaan. Tarvitsetko paremmin sinkittyjä teräsputkia korroosion välttämiseksi

Ensimmäinen on varustettu kolmella rivillä putkilla ja toinen neljällä. Keskimallin levyjen paksuus on 0,5 mm ja mitat 11,7 x 13,6 cm.Saman paksuiset ja leveät suuren mallin levyt erottuvat pidemmästä pituudesta - 17,5 cm.

Levyt ovat 0,5 cm: n etäisyydellä toisistaan ​​ja niissä on siksak-järjestely, kun taas keskinäkymämalleissa levyt on järjestetty käytäväperiaatteen mukaisesti.

Ilmalämmittimillä, joilla on merkintä STD, on 5 numeroa (5, 7, 8, 9, 14). Höyry on STD4009B-lämmittimien lämmönsiirtoaine ja vesi on STD3010G: n lämmönsiirtoainetta. Ensimmäinen asennetaan putkien pystysuunnassa, toinen - vaakasuunnassa.

Näytä # 3 - bimetaaliset evälämmittimet evällä

Ilmalämmitysjärjestelmissä bimetallisten lämmittimien malleja KP3-SK, KP4-SK, KSk-3 ja 4 käytetään usein erityisellä evätyypillä - kierrevalssauksella. KP3-SK, KP4-SK -lämmittimien lämpökantaja on kuumaa vettä, jonka maksimipaine on 1,2 MPa ja maksimilämpötila 180 temperature.

Jotta kaksi muuta ilmalämmitintä toimisivat, tarvitaan höyryä samalla työpaineella kuin ensimmäisellä, mutta hieman korkeammalla lämpötilalla - 190⁰. Valmistajien on suoritettava hyväksymiskokeet. Testaa laitteet ja niiden tiiviys.

KSK-ilmanlämmittimen lämmönvaihdin koostuu teräsputkista, joissa on alumiiniriput. Kytke putken levyt

Bimetallisia lämmittimiä on 2 riviä - KSK3, KPZ, 3 riviä putkia, kuuluvat keskiosaan, ja KSK4, KP4, 4 riviä putkia - suuriin malleihin. Näiden laitteiden komponentit ovat bimetallisia lämmönvaihtoelementtejä, sivusuojat, putkien ritilät, väliseinillä varustetut kannet.

Lämmönvaihtoelementti koostuu kahdesta putkesta - sisähalkaisija 1,6 cm, teräksestä ja alumiinista ulompi ja siihen kiinnitetyt evät. Lämmönsiirtoputkien välinen poikittaisväli on 4,15 cm ja pituussuuntainen 3,6 cm.

Säännöt sopivan yksikön laskemiseksi ja valitsemiseksi

Suunniteltaessa lämmitysjärjestelmää yhdellä tai lämmittimien ryhmällä sekä laskelmia suoritettaessa on noudatettava useita sääntöjä. Tarkastellaan niitä yksityiskohtaisemmin alla olevassa valikossa.

Vedenlämmittimen laskeminen

Veden- tai höyrylämmittimen tehon laskemiseksi tarvitaan seuraavat alkuperäiset parametrit:

1. Järjestelmän suorituskyky tai toisin sanoen - tislatun ilman määrä tunnissa. Tilavuusvirtauksen mittayksikkö on m is / h, massa kg / h. Symboli on L.
2. Lämpötila alkuperäisessä tai ulkoisessa lämpötilassa.
3. Lopullinen ilman lämpötila on tcon.
4. Ilman tiheys ja lämpökapasiteetti tietyssä lämpötilassa - tiedot on otettu taulukoista.

Ensin poikkileikkauspinta-ala lasketaan ilmanlämmityslaitteen edestä. Kun olet oppinut tämän arvon, hanki yksikön alustavat mitat marginaalilla.

Laskentaa käyttäen kaavaa:

AF = Lρ / 3600 (ϑρ),

jossa L - ilman tilavuusvirta tai kapasiteetti, m³ / h, ρ - ulkoilman tiheys mitattuna kg / m³ ϑρ - massan ilman nopeus lasketussa osassa, mitattuna kg / (cm²).

Saatuaan tämän parametrin otetaan lisälaskelmia varten lämmittimen tyypillinen koko, joka on kooltaan lähinnä. Alueen suurella kokonaisarvolla useita samanlaisia ​​yksiköitä asennetaan rinnakkain, joiden pinta-ala on yhtä suuri kuin saatu arvo.

Lämmittimet eivät ole vain lämmönvaihtimia, vaan myös kylmän veden ilmanjäähdyttimiä, jotka ovat paljon vähemmän suosittuja

Tietyn ilmamäärän lämmittämiseen tarvittavan tehon määrittämiseksi on selvitettävä lämmitetyn ilman kokonaiskulutus (kg) tunnissa seuraavan kaavan mukaan:

G = L x p,

jossa R - ilman tiheys keskilämpötilassa. Se määritetään summaamalla lämpötilat yksikön sisääntulossa ja ulostulossa, jakamalla sitten luvulla 2. Tiheysindikaattorit otetaan taulukosta.

Tästä taulukosta voit ottaa tietoja ilman tiheydestä ja ominaislämpöstä tietyssä lämpötilassa laitteen tehon laskemiseksi

Nyt voit laskea lämmönkulutuksen ilman lämmitykseen, jota varten käytetään seuraavaa kaavaa:

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

jossa G - ilmavirta massa (kg / h). Laskettaessa otetaan huomioon myös ilman ominaislämpö, ​​mitattuna J / (kg x K). Se riippuu tulevan ilman lämpötilasta, ja sen arvot ovat yllä olevassa taulukossa. Lämpötila laitteen tulo- ja poistoaukossa ilmoitetaan t kerjää. ja t con. vastaavasti.

Oletetaan, että sinun on valittava lämmitin, jonka kapasiteetti on 10 000 mᶾ / h, niin että se lämmittää ilman 20 ° C: seen ulkolämpötilassa -30 ° C. Jäähdytysneste on vettä, jonka lämpötila yksikön sisääntulossa on 95 ° C ja 50 ° ulostulossa.

Massan virtausnopeus: G = 10 000 m / h. x 1 318 kg / m = 13 180 kg / h.

Tiheysarvo: ρ = (-30 + 20) = -10, jakamalla tulos tulokseksi -5. Taulukosta valittiin keskilämpötilaa vastaava tiheys.

Korvaamalla tulos kaavassa saadaan lämmönkulutus: Q = 13 180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W. Tässä 1013 on taulukosta valittu ominaislämpö lämpötilassa –30⁰ J / (kg x K). Lisää lämmittimen tehon laskettuun arvoon 10-15% varannosta.

Syynä on, että taulukkoparametrit eroavat usein todellisista parantumissuunnista ja yksikön lämpöteho putkien tukkeutumisen vuoksi heikkenee ajan myötä. Marginaalin ylittäminen ei ole toivottavaa.

Lämmityspinnan lisääntyessä merkittävästi voi ilmetä hypotermiaa ja jopa sulaa suurissa pakkasissa.

Höyrylämmittimessä jäähdytysneste syötetään ylhäältä ja poistohöyryn kondensoitumisen seurauksena syntyvä vesi poistuu alhaalta. Kuvassa - kaavio höyrylämmittimen vannetuesta

Höyrylämmittimien teho lasketaan samalla tavalla kuin vedenlämmittimien. Vain jäähdytysnesteen laskentakaava eroaa:

G = q / r,

jossa R - höyrykondensaation aikana vapautuva ominaislämpö, ​​mitattuna kJ / kg.

Sähkölämmittimen laskeminen

Sähkölämmittimien luetteloissa valmistajat ilmoittavat usein asennetun tehon ja ilmavirran, mikä yksinkertaistaa valintaa huomattavasti. Tärkeintä on, että parametrien ei tulisi olla pienempiä kuin passissa ilmoitetut, muuten se epäonnistuu nopeasti.

Ilmanlämmittimen suunnittelu sisältää useita erityisiä sähköisiä lämmityselementtejä, joiden pinta-ala kasvaa johtuen evien kiinnittämisestä niihin.

Laitteiden teho voi olla erittäin suuri, joskus se on satoja kilowatteja. Lämpölämmittimeen voidaan kytkeä enintään 3,5 kW: n virta 220 V: n pistorasiasta, ja jännitteen yläpuolella on välttämätöntä kytkeä hotellikaapeli suoraan suojaan. Jos on käytettävä lämmitintä, jonka teho on yli 7 kW, virransyöttö on 380 V.

Näillä laitteilla on pienet mitat ja paino, ne ovat täysin itsenäisiä, ne eivät tarvitse keskitettyä kuumaa vettä tai höyryä.

Merkittävä miinus on alhainen teho, joka ei riitä niiden soveltamiseen suurilla alueilla.Toinen haittapuoli on korkea energiankulutus.

Lämmittimen laskelmista seuraa, että laitteen käytön tuloksena on konkreettinen energiansäästö. Joskus tämä yksikkö yhdistetään rekuperaattoriin, jolloin ilmanottoa ei tapahdu ulkopuolelta, vaan tiloista

Selvittääksesi, mitä virtaa lämmitin käyttää, voit käyttää kaavaa:

I = P / U,

jossa P - voima U - syöttöjännite.

Yksivaiheisella kytkennällä lämmittimen U otetaan yhtä suureksi kuin 220 V. 3-vaiheisen - 660 V.

Lämpötila, johon tietyn tehoinen lämmitin lämmittää ilmamassan, määritetään kaavalla:

T = 2,98 x P / L,

jossa L - järjestelmän suorituskyky. Ilmanlämmittimen tehon optimaaliset arvot talolle ovat 1 - 5 kW ja toimistoille - 5 - 50 kW.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Mikä ilmantiheys laskelmassa on kuvattu tässä videossa:

Video siitä, kuinka lämmitin toimii lämmitysjärjestelmässä:

Tietyntyyppisiä lämmittimiä valittaessa on otettava huomioon talon tarkoituksenmukaisuus ja toimintaominaisuudet.

Pienille alueille sähkölämmitin on hyvä hankinta, ja suuren talon lämmitykseen on parempi valita toinen vaihtoehto. Älä missään tapauksessa tee ilman alustavia laskelmia.

Oletko perehtynyt lämmittimen valintaan ja laskentaan? Haluat ehkä jakaa hyödyllisiä suosituksia ilmanlämmittimen valinnasta tai huomauttaa virheestä tai epätarkkuudesta laskelmissa yllä mainitussa materiaalissa? Jätä kommentti tämän artikkelin alle - mielipiteesi saattaa olla hyödyllinen ihmisille, jotka valitsevat kodilleen oikean ilmanlämmittimen.