Kaloriatoriaus skaičiavimas: kaip apskaičiuoti oro pašildymo prietaiso galią

Šildytuvai pasižymi dideliu našumu, todėl net labai didelius kambarius galima su jais šildyti per gana trumpą laiką. Parduodama daugybė šių prietaisų modelių, kurių pagrindą sudaro skirtingi aušinimo skysčiai.

Norėdami pasirinkti geriausią variantą, jums reikia kalorijų skaičiavimo, kurį galite atlikti rankiniu būdu arba naudodamiesi internetine skaičiuokle. Mes padėsime išsiaiškinti skaičiavimų problemą - šiame straipsnyje pateikiame skaičiavimų, kurie bus reikalingi renkantis tinkamą prietaisą orui šildyti, pavyzdį.

Ir taip pat apsvarstykite įvairių tipų šildytuvų dizaino ypatybes, šildymo sistemos, naudojant tokius prietaisus, pranašumus ir trūkumus.

Šildymo pliusai ir trūkumai

Namų šildymo sistema, pagrįsta oro tiekimu, pašildytu iki nustatytos temperatūros tiesiai į namą, ypač domina savo namų savininkus.

Šitą šildymo sistemos projektą sudaro šie svarbūs komponentai:

• šildytuvas, veikiantis kaip šilumos generatorius, kuris šildo orą;
• kanalai (ortakiai), per kuriuos į namus patenka šildomos oro masės;
• ventiliatorius, nukreipiantis gerai sušildytą orą visame kambaryje.

Šio tipo sistemoms yra daug privalumų. Tai apima aukštą efektyvumą ir tai, kad nėra pagalbinių elementų šilumos perdavimui radiatorių, vamzdžių pavidalu ir galimybės jį derinti su klimato sistema, ir maža inercija, dėl kurios labai greitai įkaista dideli kiekiai.

Daugeliui namų savininkų trūkumų yra tai, kad sistemos montavimas yra įmanomas tik tuo pačiu metu, kai statomas pats namas, o tada jo tolesnis modernizavimas yra neįmanomas.

Trūkumas yra toks niuansas, kaip privalomas atsarginės energijos tiekimas ir nuolatinės priežiūros poreikis.

Oro šildytuvą lengva įdiegti ir valdyti, jis yra įperkamas, tačiau svarbiausia, kad tai yra efektyvus prietaisas kambario šildymui. Nuotraukoje vandens šildytuvas, sumontuotas sistemoje

Mūsų svetainėje yra išsamesnių medžiagų apie prietaisą oro šildymui namuose ir kotedžuose. Mes rekomenduojame susipažinti su jais:

• „Pasidaryk pats“ oro šildymas: viskas apie oro šildymo sistemas
• Kaip organizuoti kaimo namo oro šildymą: statybos taisyklės ir schemos
• Oro šildymo skaičiavimas: pagrindiniai principai + skaičiavimo pavyzdys

Šildytuvų klasifikacija

Šildytuvai yra įtraukti į oro šildymo sistemos projektą. Šios prietaisų grupės pagal naudojamo aušinimo skysčio tipą: vanduo, elektrinis, garas, ugnis.

Elektrinius prietaisus prasminga naudoti kambariuose, kurių plotas ne didesnis kaip 100 m². Pastatams su dideliu plotu racionalesnis pasirinkimas būtų vandens šildytuvai, kurie veikia tik tada, jei yra šilumos šaltinis.

Populiariausi yra garai ir vandens šildytuvai. Pirmasis ir antrasis paviršiaus formos yra padalijami į 2 porūšius: briaunotus ir lygius. Briaunoti šildytuvai ant šonkaulių geometrijos yra lamelės ir spiralės.

Oro šildytuvų, veikiančių tokiu aušinimo skysčiu kaip garas, našumas reguliuojamas naudojant specialius vožtuvus, įmontuotus įleidimo vamzdyje

Pagal konstrukciją šie įtaisai gali būti vienpusiai, kai juose esantis aušinimo skystis juda išilgai vamzdžių, laikydamasis pastovios krypties ir daugialypės krypties, kurių dangčiuose yra pertvaros, dėl kurių aušinimo skysčio judėjimo kryptis nuolat keičiasi.

Parduodami 4 vandens ir garų šildytuvų modeliai, kurie skiriasi šildymo paviršiaus plotu:

• SM - mažiausias su viena vamzdžių eilute;
• M - mažas su dviem eilėmis vamzdžių;
• Su - vidutiniškai su vamzdžiais 3 eilėse;
• B - didelis, turintis 4 eiles vamzdžių.

Vandens šildytuvai veikimo metu atlaiko didelius temperatūros svyravimus - 70–110⁰. Kad šio tipo oro šildytuvas gerai veiktų, sistemoje cirkuliuojantis vanduo turi būti pašildytas ne daugiau kaip 180⁰. Šiltuoju metų laiku oro šildytuvas gali veikti kaip ventiliatorius.

Įvairių tipų šildytuvų dizainas

Šildymo vandens šildytuvą sudaro kūnas, pagamintas iš metalo, šilumokaitis, įdėtas į jį vamzdžių serijos pavidalu ir ventiliatorius.Įrenginio gale yra įleidimo vamzdžiai, per kuriuos jis yra prijungtas prie katilo ar centralizuoto šildymo sistemos.

Paprastai ventiliatorius yra įrenginio gale. Jos užduotis yra oro tiekimas per šilumokaitį.

Po šildymo per groteles, esančias priekinėje šildytuvo dalyje, oras vėl patenka į patalpą.

Dažniausiai dėklas yra pagamintas stačiakampio pavidalu, tačiau yra modelių, skirtų apskrito skerspjūvio ventiliacijos ortakiams. Tiekimo linijoje sumontuoti dviejų arba trijų krypčių vožtuvai, skirti sureguliuoti įrenginio galią.

Ventiliatorius pučia per vamzdžius, esančius šildytuvo korpuse. Šildomas vanduo iš šildymo sistemos juda vamzdžiais, o ventiliatorius tolygiai paskirsto šiltą orą visame kambaryje

Šildytuvai skiriasi montavimo metodu - jie yra lubos ir sienos. Pirmojo tipo modeliai dedami už netikros lubos, tik iš jų išlupo grotelės. Prie sienos tvirtinami prietaisai yra populiaresni.

1 vaizdas - sklandžių vamzdžių šildytuvai

Lygų vamzdžių dizainą sudaro kaitinimo elementai, pagaminti iš tuščiavidurių plonų vamzdžių, kurių skersmuo nuo 20 iki 32 mm, esančių vienas nuo kito 0,5 cm atstumu. Per juos cirkuliuoja aušinimo skystis. Oras, plaunantis šildomus vamzdžių paviršius, kaitinamas konvekciniu šilumos mainu.

Oro šildytuvo vamzdeliai yra pakreipti arba koridoriais. Jų galai suvirinami į kolektorius - viršutinį ir apatinį. Aušinimo skystis patenka į jungiamąją dėžę per įleidimo vamzdį, tada, eidamas per vamzdžius ir šildydamas juos, išleidimo vamzdį palieka kondensato arba atvėsinto vandens pavidalu.

Stabilesnį šilumos perdavimą suteikia įrenginiai su šaškių lentos vamzdžių išdėstymu, tačiau oro pasipriešinimas oro srautui čia yra didesnis. Norint žinoti realias įrenginio galimybes, būtina atlikti įrenginio galios apskaičiavimą.

Yra tam tikri reikalavimai orui - jame neturėtų būti pluoštų, suspenduotų dalelių, lipnių medžiagų. Leistinas dulkių kiekis yra mažesnis kaip 0,5 mg / mᶾ. Įleidimo temperatūra yra ne žemesnė kaip 20⁰.

Vienpusiai ir 3 krypčių šildytuvai. 1 - įleidimo vamzdis, per kurį patenka aušinimo skystis, 2 - paskirstymo dėžutė, 3 - vamzdis, 4 - išleidimo vamzdis, 5 - pertvara

Lygaus vamzdžio šildytuvų šiluminės techninės charakteristikos nėra labai aukštos. Juos naudoti patartina, kai nereikalingas didelis oro srautas ir jo šildymas iki aukštos temperatūros.

Žiūrėti Nr. 2 - su oro ventiliatoriais, prie kurių pritvirtinti ventiliatoriai

Briaunotų prietaisų vamzdžiai turi briaunotą paviršių, todėl šilumos perdavimas iš jų yra didesnis. Esant mažesniam vamzdžių skaičiui, jų šiluminės savybės yra didesnės nei sklandžių vamzdžių oro šildytuvų.

Į plokštelių šildytuvų sudėtį įeina vamzdžiai su ant jų pritvirtintomis plokštėmis - stačiakampėmis arba apvaliomis.

Pirmojo tipo plokštės montuojamos ant vamzdžių grupės. Aušinimo skystis patenka į įrenginio jungiamąją dėžę per armatūrą, nedideliu skersmeniu kanalais sušildo orą, dideliu greičiu praleidžiantį orą, o pro jungiamąją dėžę palieka surinkimo dėžę.

Šio tipo šildytuvai yra kompaktiški, juos lengva prižiūrėti ir montuoti.

Vienos leidimo plokštelės įtaisai yra žymimi: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP ir daugiaplaniais - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Vidurinis modelis yra žymimas KFS, o didelis - KSE.

Ant šių šildytuvų vamzdžių yra suvyniota 1 cm pločio ir 0,4 mm storio plieno gofruota juosta. Jiems šilumos nešiklis gali būti tiek garas, tiek vanduo.

Vandens šildytuvų negalima sujungti su metalo-plastiko ar polimeriniais vamzdžiais. jie nėra skirti aukštai šilumos nešiklio temperatūrai. Norint pašalinti koroziją, reikia plieninių vamzdžių ir geriau cinkuotų

Pirmasis yra įrengtas trimis vamzdžių eilėmis, o antrasis - keturiais. Vidurinio modelio plokštelių storis yra 0,5 mm, o matmenys - 11,7 x 13,6 cm.To paties storio ir pločio didelio modelio plokštės išsiskiria ilgesniu ilgiu - 17,5 cm.

Plokštės yra 0,5 cm atstumu viena nuo kitos ir turi zigzago išdėstymą, tuo tarpu vidutinio vaizdo modeliuose plokštės yra išdėstytos pagal koridoriaus principą.

Oro šildytuvai, pažymėti STD, turi 5 numerius (5, 7, 8, 9, 14). STD4009B oro šildytuvuose šiluma yra garas, o STD3010G - vanduo. Pirmojo montavimas atliekamas atsižvelgiant į vamzdžių vertikalią orientaciją, antrasis - su horizontalia.

3 vaizdas - bimetaliniai pelekiniai šildytuvai su pelekais

Šildymo sistemose su oro šildymu bimetalinių šildytuvų KP3-SK, KP4-SK, KSk-3 ir 4 modeliai dažnai naudojami su specialiu briaunų tipu - riedėjimu spirale. KP3-SK, KP4-SK oro šildytuvų šilumos nešiklis yra karštas vanduo, kurio didžiausias slėgis yra 1,2 MPa, o maksimali temperatūra - 180⁰.

Kad kiti du oro šildytuvai veiktų, reikalingas garas su tokiu pat darbiniu slėgiu kaip ir su pirmaisiais, tačiau esant šiek tiek aukštesnei temperatūrai - 190⁰. Iš gamintojų reikalaujama atlikti priėmimo bandymus. Testavimo įtaisai ir sandarumas.

KSK oro šildytuvo šilumokaitį sudaro vamzdžiai iš plieno ir su aliuminio pelekais. Prijunkite jų vamzdžių lakštus

Yra 2 bimetalinių šildytuvų eilutės - KSK3, KPZ su 3 eilėmis vamzdžių, priklauso viduriui, o KSK4, KP4 su 4 eilėmis vamzdžių - dideliems modeliams. Šių prietaisų komponentai yra bimetaliniai šilumos mainų elementai, šoniniai skydai, vamzdžių grotelės, dangčiai su pertvaromis.

Šilumos mainų elementą sudaro 2 vamzdžiai - vidinis 1,6 cm skersmuo, pagamintas iš plieno ir aliuminio, ant kurio pritvirtintos pelekai. Skersinis atstumas tarp šilumos perdavimo vamzdžių yra 4,15 cm, o išilginis - 3,6 cm.

Tinkamo vieneto apskaičiavimo ir parinkimo taisyklės

Projektuojant šildymo sistemą su vienu ar grupe šildytuvų, taip pat atliekant skaičiavimus, reikia laikytis daugybės taisyklių. Apsvarstykime juos išsamiau nuotraukoje, pateiktoje žemiau.

Vandens šildytuvo skaičiavimas

Norint apskaičiuoti vandens ar garo šildytuvo galią, reikia šių pradinių parametrų:

1. Sistemos veikimas arba kitaip tariant - per valandą distiliuoto oro kiekis. Tūrinio srauto greičio matavimo vienetas yra mᶾ / h, masė kg / h. Simbolis yra L.
2. Pradinė arba išorinė temperatūra.
3. Galutinė oro temperatūra yra tcon.
4. Oro tankis ir šilumos talpa tam tikroje temperatūroje - duomenys paimti iš lentelių.

Pirmiausia apskaičiuojamas skerspjūvio plotas nuo oro šildymo prietaiso priekio. Sužinoję šią vertę, gaukite preliminarius vieneto matmenis su paraštėmis.

Skaičiavimui naudojant formulę:

AF = Lρ / 3600 (ϑρ),

Kur L - oro tūrinis srautas arba našumas, m³ / h, ρ - lauko oro tankis, išmatuotas kg / m³ ϑρ - masės oro greitis apskaičiuotame ruože, išmatuotas kg / (cm²).

Gavę šį parametrą, tolimesniems skaičiavimams imkite tipinį, artimiausio dydžio, šildytuvą. Turint didelę bendrą ploto vertę, lygiagrečiai įrengiami keli identiški vienetai, kurių bendras plotas lygus gautai vertei.

Šildytuvai yra ne tik šilumokaičiai, bet ir šalto vandens oro aušintuvai, kurie yra daug mažiau populiarūs

Norėdami nustatyti reikiamą galią konkrečiam oro tūriui pašildyti, turite sužinoti bendrą šildomo oro suvartojimą kg per 1 valandą pagal formulę:

G = L x p,

Kur p - oro tankis esant vidutinei temperatūrai. Jis nustatomas sudedant temperatūrą vieneto įleidimo ir išleidimo angoje, tada padalytą iš 2. Tankio rodikliai paimti iš lentelės.

Iš šios lentelės galite paimti duomenis apie oro tankį ir savitą šilumą tam tikroje temperatūroje, kad apskaičiuotumėte įrenginio galią

Dabar galite apskaičiuoti šilumos suvartojimą orui šildyti, kuriai naudojama ši formulė:

Q (W) = G x c x (t con - t pradžia),

Kur G - masinis oro srautas, kg / h. Skaičiuojant taip pat atsižvelgiama į savitąją oro šilumą, išmatuotą J / (kg x K). Tai priklauso nuo gaunamo oro temperatūros, o jo vertės pateiktos aukščiau esančioje lentelėje. Nurodoma temperatūra prietaiso įleidimo ir išleidimo angoje t elgeta. ir t con. atitinkamai.

Tarkime, kad jums reikia pasirinkti 10 000 mᶾ / h našumą, kad jis sušildytų orą iki 20⁰, kai lauko temperatūra -30⁰. Aušinimo skystis yra vanduo, kurio temperatūra įėjimo angoje yra 95 of ir 50⁰ išėjimo angoje.

Masės srautas: G = 10000 m / val. х 1 318 kg / mᶾ = 13 180 kg / val.

Tankio vertė: ρ = (-30 + 20) = -10, padalijus šį rezultatą per pusę gauta -5. Iš pasirinktos lentelės, atitinkančios vidutinę temperatūrą, tankį.

Pakaitinę rezultatą formulėje, gaukite šilumos suvartojimą: Q = 13 180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W. Čia 1013 yra specifinė šiluma, parinkta iš lentelės esant –30⁰ temperatūrai J / (kg x K). Prie apskaičiuotos šildytuvo galios vertės pridėkite nuo 10 iki 15% rezervo.

Priežastis ta, kad lentelių parametrai mažėjimo kryptimi dažnai skiriasi nuo realiųjų, o įrenginio šiluminės savybės dėl vamzdžių užsikimšimo laikui bėgant mažėja. Viršyti ribą nepageidautina.

Žymiai padidėjus šildymo paviršiui, gali atsirasti hipotermija ir net atitirpti esant didelėms šalnoms.

Garų šildytuve aušinimo skystis tiekiamas iš viršaus, o vanduo, susidarantis dėl išmetamųjų garų kondensacijos, išleidžiamas iš apačios. Nuotraukoje - garo šildytuvo diržų schema

Garų šildytuvų galia apskaičiuojama taip pat, kaip ir vandens šildytuvų. Skiriasi tik aušinimo skysčio skaičiavimo formulė:

G = q / r,

Kur r - savitoji šiluma, išsiskirianti kondensacijos garais metu, išmatuota kJ / kg.

Elektrinio šildytuvo skaičiavimas

Gamintojai elektrinių šildytuvų kataloguose dažnai nurodo įdiegtą galią ir oro srautą, o tai labai supaprastina pasirinkimą. Svarbiausia, kad parametrai neturėtų būti mažesni už nurodytus pase, kitaip jis greitai nepavyks.

Oro šildytuvo dizainas apima kelis specialius elektrinius kaitinimo elementus, kurių plotas padidėja dėl ant jų pritvirtintų pelekų.

Įrenginių galia gali būti labai didelė, kartais ji siekia šimtus kilovatų. Iki 3,5 kW oro šildytuvas gali būti maitinamas iš 220 V išėjimo lizdo, o esant aukštesnei įtampai, viešbučio kabelį reikia prijungti tiesiai prie skydo. Jei reikia naudoti šildytuvą, kurio galia didesnė kaip 7 kW, maitinimas yra 380 V.

Šie įtaisai turi mažus matmenis ir svorį, jie yra visiškai autonominiai, jiems nereikia centralizuoto karšto vandens ar garų.

Reikšmingas minusas yra maža galia, kurios nepakanka norint pritaikyti jas dideliuose plotuose.Antrasis trūkumas yra didelis energijos suvartojimas.

Iš šildytuvo skaičiavimų galima daryti išvadą, kad prietaiso naudojimo rezultatas yra apčiuopiamas energijos išteklių taupymas. Kartais šis įrenginys derinamas su rekuperatoriumi, tada oro įsiurbimas vyksta ne iš lauko, o iš patalpų

Norėdami sužinoti, kokią srovę naudoja šildytuvas, galite naudoti formulę:

I = P / U,

Kur P - galia U - maitinimo įtampa.

Naudojant vienfazę jungtį, šildytuvo U vertė lygi 220 V. Kai trifazis - 660 V.

Temperatūra, kurioje tam tikros galios šildytuvas sušildo oro masę, nustatoma pagal formulę:

T = 2,98 x P / L,

Kur L sistemos veikimas. Optimalios namo oro šildytuvo galios vertės yra nuo 1 iki 5 kW, o biurų - nuo 5 iki 50 kW.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Kokį oro tankį reikia apskaičiuoti, aprašyta šiame vaizdo įraše:

Vaizdo įrašas apie tai, kaip šildytuvas veikia šildymo sistemoje:

Renkantis tam tikrą šildytuvo tipą, turėtumėte atsižvelgti į namo tikslingumą ir eksploatacines savybes.

Mažiems plotams elektrinis šildytuvas bus geras pirkinys, o dideliam namui šildyti geriau pasirinkti kitą variantą. Bet kokiu atveju neapsieikite be išankstinio skaičiavimo.

Ar gerai mokate pasirinkti ir apskaičiuoti šildytuvą? Galbūt norite pasidalinti naudingomis rekomendacijomis, kaip pasirinkti oro šildytuvą, arba nurodykite klaidą ar netikslumus atlikdami aukščiau aptartą medžiagą? Palikite komentarą po šiuo straipsniu - jūsų nuomonė gali būti naudinga žmonėms, kurie pasirenka tinkamą oro šildytuvą savo namams.