Beräkning av kalorifiering: hur man beräknar kraften hos en enhet för uppvärmning av luft för uppvärmning

Värmare har hög prestanda, så även mycket stora rum kan värmas upp med dem på ganska kort tid. Många modeller av dessa enheter, som arbetar på basis av olika kylvätskor, säljs.

För att välja det bästa alternativet behöver du en kaloriferberäkning, som du kan utföra antingen manuellt eller med hjälp av online-kalkylatorn. Vi hjälper dig att ta reda på frågan om beräkningar - i den här artikeln ger vi ett exempel på de beräkningar som kommer att behövas när du väljer rätt enhet för uppvärmning av luft.

Och beakta också designfunktionerna för olika typer av värmare, fördelarna och nackdelarna med ett värmesystem med användning av sådana anordningar.

För- och nackdelar med uppvärmning med en värmare

Hemvärmesystemet, baserat på tillförsel av luft uppvärmd till den inställda temperaturen direkt in i huset, är av särskilt intresse för ägarna till sina egna hem.

Denna design av värmesystemet består av följande viktiga komponenter:

• en värmare som fungerar som en värmegenerator som värmer luften;
• kanaler (kanaler) genom vilka uppvärmda luftmassor kommer in i huset;
• en fläkt som leder väl uppvärmd luft genom hela rummet.

Det finns många fördelar med denna typ av system. Dessa inkluderar hög effektivitet och frånvaro av hjälpelement för värmeöverföring i form av radiatorer, rör och förmågan att kombinera det med klimatsystemet och låg tröghet, vilket resulterar i att uppvärmning av stora volymer sker mycket snabbt.

För många husägare är nackdelen att installationen av systemet endast är möjlig samtidigt med byggandet av själva huset och då är dess ytterligare modernisering omöjlig.

Nackdelen är en sådan nyans som den obligatoriska tillgången på reservkraft och behovet av regelbundet underhåll.

Luftvärmaren är enkel att installera och använda, prisvärd, men viktigast av allt är det en effektiv enhet för att värma rummet. På bilden, en vattenvärmare monterad i systemet

På vår webbplats finns mer detaljerade material på enheten för luftuppvärmning i huset och stugan. Vi rekommenderar att du bekanta dig med dem:

• DIY luftuppvärmning: allt om luftvärmesystem
• Hur man ordnar luftvärme av ett hus på landet: regler och planer för byggande
• Beräkning av luftvärme: grundprinciper + beräkningsexempel

Klassificering av värmare

Värmare ingår i utformningen av ett värmesystem för uppvärmning av luft. Följande grupper av dessa enheter beroende på vilken typ av kylvätska som används: vatten, elektrisk, ånga, eld.

Det är vettigt att använda elektriska apparater i rum med en yta på högst 100 m². För byggnader med stora områden är ett mer rationellt val vattnet värmare som bara fungerar om det finns en värmekälla.

De mest populära är ånga och vattenvärmare. Både den första och den andra formen på ytan är indelad i två underarter: ribbor och glattrör. Ribbade värmare på revbenens geometri är lamellära och spiral-lindade.

Prestandan hos luftvärmare som arbetar på en sådan kylvätska som ånga regleras med specialventiler installerade på inloppsröret

Genom design kan dessa anordningar vara envägs, när kylvätskan i dem rör sig längs rören, vidhäftande till en konstant riktning och flervägs, i täcken där det finns partitioner, vilket resulterar i att kylmedlets rörelseriktning ständigt förändras.

Fyra modeller av vatten- och ångvärmare, olika i uppvärmningsytor, finns till försäljning:

• SM - den minsta med en rad rör.
• M - liten med två rader med rör;
• C - genomsnitt med rör i 3 rader;
• B - stor, med 4 rader med rör.

Vattenvärmare under drift tål stora temperaturfluktuationer - 70-110⁰. För att luftvärmaren av denna typ ska fungera bra måste vattnet som cirkulerar i systemet värmas upp till maximalt 180⁰. Under den varma säsongen kan luftvärmaren fungera som en fläkt.

Design av olika typer av värmare

Uppvärmningsvattenberedaren består av en kropp tillverkad av metall, en värmeväxlare placerad i den i form av en serie rör och en fläkt.I slutet av enheten finns det inloppsrör genom vilka det är anslutet till pannan eller det centraliserade värmesystemet.

Vanligtvis är fläkten placerad på baksidan av apparaten. Dess uppgift är att driva luft genom värmeväxlaren.

Efter uppvärmning, genom grillen på framsidan av värmaren, flyter luft tillbaka in i rummet.

Oftast är fallet tillverkat i form av en rektangel, men det finns modeller som är utformade för ventilationskanaler med cirkulärt tvärsnitt. Två eller trevägsventiler är installerade på matningslinjen för att justera enhetens effekt.

Fläkten blåser genom rören i värmeskåpet. Det uppvärmda vattnet från värmesystemet rör sig genom rören, och fläkten fördelar jämn varm luft i rummet

Värmaren skiljer sig åt i metoden för installation - de är tak och vägg. Modeller av den första typen placeras bakom det falska taket, bara gallret kikar ut ur det. Väggmonterade apparater är mer populära.

Visa nr 1 - släta rörvärmare

Smidigrörskonstruktion består av värmeelement i form av ihåliga tunna rör med en diameter på 20 till 32 mm, belägna på ett avstånd av 0,5 cm relativt varandra. Ett kylvätska cirkulerar genom dem. Luften som tvättar de uppvärmda ytorna på rören värms upp genom konvektiv värmeväxling.

Rören i luftvärmaren är förskjutna eller korridor. Deras ändar är svetsade i samlarna - övre och nedre. Kylvätskan kommer in i kopplingslådan genom inloppsröret och lämnar sedan rören i form av kondensat eller kylt vatten genom att passera genom rören och värma dem.

Mer stabil värmeöverföring tillhandahålls av anordningar med ett schackbrätsarrangemang av rör, men motståndet mot luftflöde här är högre. Det är nödvändigt att göra beräkningen av enhetens effekt för att känna till enhetens verkliga funktioner.

Det finns vissa krav för luft - det bör inte finnas några fibrer, suspenderade partiklar, klibbiga ämnen. Tillåtet damminnehåll är mindre än 0,5 mg / mᶾ. Inloppstemperaturen är minst 20⁰.

Envägs- och 3-vägsvärmare. 1 - inloppsrör genom vilket kylmediet kommer in, 2 - fördelningsbox, 3 - rör, 4 - utloppsrör, 5 - partition

Termotekniska egenskaper hos släta rörvärmare är inte särskilt höga. Deras användning rekommenderas när betydande luftflöde och uppvärmning till hög temperatur inte krävs.

Visa nr 2 - luftade värmeelement

Rör med ribbor har en finnad yta, varför värmeöverföringen från dem är större. Med ett mindre antal rör är deras termiska prestanda högre än för luftvärmare med släta rör.

Sammansättningen av plattvärmare inkluderar rör med plattor monterade på dem - rektangulära eller runda.

Den första typen av plattor är monterade på en grupp rör. Kylvätskan passerar in i anslutningens låda genom anslutningen, värmer luften som passerar med en betydande hastighet genom kanalerna med liten diameter och lämnar sedan uppsamlingslådan genom kopplingen.

Värmare av denna typ är kompakta, enkla att underhålla och installera.

Enpassad plattanordningar betecknas: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP och multi-way - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Den mellersta modellen kallas KFS och den stora KSE.

En korrugerad tejp av stål som är 1 cm bred och 0,4 mm tjock lindas på rören hos dessa värmare. Värmebäraren för dem kan vara både ånga och vatten.

Vattenvärmare kan inte anslutas med metall-plast- eller polymerrör. de är inte konstruerade för hög värmebärartemperatur. Behöver stålrör och bättre galvaniserade för att eliminera korrosion

Den första är utrustad med tre rader med rör och den andra fyra. Mellanmodellens plattor har en tjocklek på 0,5 mm och måtten 11,7 x 13,6 cm.Tallrikar av en stor modell med samma tjocklek och bredd kännetecknas av en längre längd - 17,5 cm.

Plattorna ligger på 0,5 cm från varandra och har ett sicksackarrangemang, medan plattorna i mittvyen är anordnade enligt korridorprincipen.

Luftvärmare med markeringen STD har 5 nummer (5, 7, 8, 9, 14). Ånga är värmebäraren i STD4009B luftvärmare, och vatten är värmebäraren i STD3010G. Installation av den första utförs med rörets vertikala orientering, den andra - med den horisontella.

Visa nr 3 - bimetallfinsvärmare med fenor

I värmesystem med luftvärme används modeller av bimetallvärmare KP3-SK, KP4-SK, KSk - 3 och 4 ofta med en speciell typ av fenor - spiralvalsning. Värmebäraren för KP3-SK, KP4-SK luftvärmare är varmt vatten med ett maximalt tryck på 1,2 MPa och en maximal temperatur på 180⁰.

För att de andra två luftvärmarna ska fungera krävs ånga med samma arbetstryck som för det första, men med en något högre temperatur - 190⁰. Tillverkarna är skyldiga att utföra godkännande tester. Testa enheter och för täthet.

Värmeväxlaren på KSK luftvärmare består av rör tillverkade av stål och har aluminiumfenor. Anslut sina rörark

Det finns 2 rader med bimetallvärmare - KSK3, KPZ, som har 3 rader med rör, är medelstora, och KSK4, KP4 med 4 rader med rör är stora modeller. Komponenterna i dessa anordningar är bimetalliska värmeväxlarelement, sidoskydd, rörgaller, lock med partitioner.

Värmeväxlarelementet består av 2 rör - en innerdiameter på 1,6 cm, tillverkad av yttre stål och aluminium med fenor monterade på. Det tvärgående intervallet mellan värmeöverföringsrören är 4,15 cm och det längsgående är 3,6 cm.

Regler för beräkning och val av lämplig enhet

Vid utformning av ett värmesystem med en eller en grupp värmare, samt vid utförande av beräkningar, bör ett antal regler följas. Låt oss överväga dem mer i detalj i fotogalan nedan.

Beräkning av vattenvärmare

För att beräkna kraften hos en vatten- eller ångvärmare krävs följande initiala parametrar:

1. Systemprestanda eller med andra ord - mängden luft destillerad per timme. Mätningsenheten för volymetrisk flödeshastighet är mᶾ / h, massa kg / h. Symbolen är L.
2. Inledande eller extern temperatur - tul.
3. Den slutliga lufttemperaturen är tcon.
4. Täthet och värmekapacitet för luft vid en viss temperatur - data hämtas från tabellerna.

Först beräknas tvärsnittsområdet framifrån på luftvärmeanordningen. När du har lärt dig detta värde får du de preliminära dimensionerna på enheten med en marginal.

För beräkningen med formeln:

AF = Lρ / 3600 ()ρ),

var L - luftmängd eller kapacitet i m³ / h. ρ - Luftdensitet utanför mätt i kg / m³ ϑρ - massans lufthastighet i den beräknade sektionen, mätt i kg / (cm²).

Efter att ha fått denna parameter, för ytterligare beräkningar, ta den typiska värmaren, den närmaste i storlek. Med ett stort totalvärde på området installeras flera identiska enheter parallellt, vars area totalt är lika med det erhållna värdet.

Värmare är inte bara värmeväxlare, utan också luftkylare med kalla vatten, som är mycket mindre populära

För att bestämma den erforderliga kraften för att värma en specifik volym luft måste du ta reda på den totala förbrukningen av uppvärmd luft i kg per 1 timme enligt formeln:

G = L x p,

var r - lufttäthet vid medium temperatur. Det bestäms genom att summera temperaturen vid enhetens inlopp och utlopp, sedan dividerat med 2. Densitetsindikatorerna tas från tabellen.

Från den här tabellen kan du ta data om densiteten och den specifika luftvärmen vid en viss temperatur för att beräkna enhetens effekt

Nu kan du beräkna värmeförbrukningen för uppvärmning av luften för vilken följande formel används:

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

var G - massa luftflöde i kg / h. Vid beräkning beaktas också den specifika luftvärmen som mäts i J / (kg x K). Det beror på temperaturen på den inkommande luften, och dess värden finns i tabellen ovan. Temperaturen vid enhetens in- och utlopp indikeras t tigga. och t con. respektive.

Anta att du måste välja en värmare med en kapacitet på 10 000 mᶾ / h så att den värmer luften till 20⁰ vid en utetemperatur på -30⁰. Kylvätskan är vatten med en temperatur vid inloppet till enheten 95⁰ och 50⁰ vid utloppet.

Massflödeshastighet: G = 10.000 ml / h. х 1,318 kg / mᶾ = 13 180 kg / h.

Densitetsvärde: ρ = (-30 + 20) = -10, dela detta resultat i hälften fick -5. Från tabellen valdes densiteten motsvarande medeltemperaturen.

Genom att ersätta resultatet i formeln, få värmeförbrukningen: Q = 13 180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W. Här 1013 är den specifika värmen vald från tabellen vid en temperatur på –30⁰ i J / (kg x K). Till det beräknade värdet på värmarens effekt lägg till från 10 till 15% av reserven.

Anledningen är att tabellformade parametrar ofta skiljer sig från de verkliga parametrarna i reduceringsriktningen, och enhetens termiska prestanda på grund av tilltäppning av rören minskar med tiden. Överskridande av marginalen är inte önskvärt.

Med en markant ökning av värmeytan kan hypotermi uppstå och till och med tina i stora frost.

I ångvärmaren tillförs kylvätskan ovanifrån, och vattnet som resulterar från kondensationen av avgasångan släpps nedifrån. På bilden - ett diagram över en ångvärmare

Kraften hos ångvärmare beräknas på samma sätt som vattenvärmare. Endast kylmedelsberäkningsformeln skiljer sig:

G = q / r,

var r - specifik värme som frigörs under ångkondensation, mätt i kJ / kg.

Beräkning av en elektrisk värmare

Tillverkarna i katalogerna över elektriska värmare anger ofta det installerade kraft- och luftflödet, vilket i hög grad förenklar valet. Det viktigaste är att parametrarna inte ska vara mindre än de som anges i passet, annars misslyckas det snabbt.

Utformningen av luftvärmaren innefattar flera speciella elektriska värmeelement, vars yta ökar på grund av montering av fenor på dem.

Enheten kan vara mycket stor, ibland är det hundratals kilowatt. Upp till 3,5 kW kan luftvärmaren drivas från ett 220 V-uttag, och med en spänning över detta är det nödvändigt att ansluta hotellkabeln direkt till skärmen. Om det finns ett behov av att använda en värmare med en effekt över 7 kW, en strömförsörjning på 380 V.

Dessa enheter har små dimensioner och vikt, de är helt autonoma, de behöver inte närvaro av centraliserat varmt vatten eller ånga.

Ett betydande minus är den låga effekten som är otillräcklig för att applicera dem på stora områden.Den andra nackdelen är den höga energiförbrukningen.

Från beräkningen av värmaren följer att resultatet av att använda enheten är en konkret besparing av energiresurser. Ibland kombineras enheten med en recuperator och sedan sker inte luftintaget utanför utan från lokalerna

För att ta reda på vilken ström som värmaren använder kan du använda formeln:

I = P / U,

var P - makt U - matningsspänning.

Vid enfasanslutning tas värmaren U lika med 220 V. Med en 3-fas - 660 V.

Temperaturen till vilken en värmare med en viss effekt värmer luftmassan bestäms av formeln:

T = 2,98 x P / L,

var L - systemprestanda. De optimala värdena på luftvärmareffekten för huset är från 1 till 5 kW och för kontor - från 5 till 50 kW.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Vilken lufttäthet att ta i beräkningen beskrivs i den här videon:

Video om hur värmaren fungerar i värmesystemet:

När du väljer en viss typ av värmare bör du ta hänsyn till husets lämpliga egenskaper och driftsegenskaper.

För små områden är en elektrisk värmare ett bra köp, och för att värma ett stort hus är det bättre att välja ett annat alternativ. Hur som helst, gör inte utan preliminär beräkning.

Känner du väl till att välja och beräkna en värmare? Kanske vill du dela användbara rekommendationer om att välja en luftvärmare eller påpeka ett fel eller felaktighet i beräkningarna i materialet som diskuteras ovan? Lämna din kommentar under den här artikeln - din åsikt kan vara användbar för människor som väljer rätt luftvärmare för sitt hem.