Izračun kalorifikatora: kako izračunati snagu uređaja za grijanje zraka za grijanje

Grijači imaju visoke performanse, pa se čak i vrlo velike prostorije mogu zagrijati s njima u prilično kratkom vremenu. Mnogi modeli ovih uređaja, koji rade na osnovi različitih rashladnih sredstava, idu u prodaju.

Da biste odabrali najbolju opciju, potreban vam je izračun kalorifera koji možete izvesti ručno ili pomoću mrežnog kalkulatora. Pomoći ćemo vam da shvatite problem izračuna - u ovom ćemo članku dati primjer izračuna koji će biti potrebni pri odabiru ispravnog uređaja za grijanje zraka.

A također razmotrite značajke dizajna raznih vrsta grijača, prednosti i nedostatke sustava grijanja koji koriste takve uređaje.

Za i protiv grijanja grijačem

Sustav grijanja u kući, temeljen na dovodu zraka zagrijanog do postavljene temperature izravno u kuću, posebno je zanimljiv za vlasnike vlastitih domova.

Ovaj dizajn sustava grijanja sastoji se od sljedećih važnih komponenti:

• grijač koji djeluje kao generator topline koji zagrijava zrak;
• kanali (kanali) kroz koje zagrijane zračne mase ulaze u kuću;
• ventilator koji usmjerava dobro zagrijani zrak u cijelu sobu.

Mnogo je prednosti ove vrste sustava. Oni uključuju visoku učinkovitost i odsutnost pomoćnih elemenata za prijenos topline u obliku radijatora, cijevi i sposobnost kombiniranja s klimatskim sustavom i nisku inerciju, uslijed čega se zagrijavanje velikih količina događa vrlo brzo.

Za mnoge vlasnike kuća nedostatak je što je ugradnja sustava moguća samo istovremeno s izgradnjom same kuće i tada je njezina daljnja modernizacija nemoguća.

Nedostatak je takva nijansa kao što je obvezna dostupnost rezervne snage i potreba redovitog održavanja.

Grijač zraka je jednostavan za instaliranje i rad, pristupačan je, ali što je najvažnije, to je učinkovit uređaj za grijanje prostorije. Na fotografiji je grijač vode ugrađen u sustav

Na našoj web stranici nalaze se detaljniji materijali o uređaju za grijanje zraka u kući i vikendici. Preporučujemo da se upoznate s njima:

• Sami grijanje zraka: sve o sustavima grijanja na zraku
• Kako organizirati grijanje zemlje na selu: pravila i sheme izgradnje
• Proračun grijanja zraka: osnovni principi + primjer izračuna

Klasifikacija grijača

Grijači su uključeni u dizajn sustava grijanja za grijanje zraka. Sljedeće skupine ovih uređaja prema vrsti korištene rashladne tekućine: voda, električna energija, para, vatra.

Električne uređaje ima smisla koristiti za sobe s površinom ne većom od 100 m². Za zgrade s velikim površinama, racionalniji izbor bili bi grijači za vodu, koji rade samo s izvorom topline.

Najpopularniji su parni i grijači vode, I prvi i drugi oblik površine podijeljeni su u dvije podvrste: rebrastu i glatku cijev. Rebrasti grijači na geometriji rebara su lamelarni i spiralno namotani.

Djelovanje grijača zraka koji rade na takvom rashladnom sredstvu poput pare regulira se pomoću posebnih ventila instaliranih na ulaznoj cijevi

Dizajnom ti uređaji mogu biti jednosmjerni, kada se rashladno sredstvo u njima kreće duž cijevi, pridržavajući se stalnog smjera i višestruko, u pokrovima kojih postoje pregrade, zbog čega se smjer kretanja rashladne tekućine stalno mijenja.

U prodaji su 4 modela grijača vode i pare, koji se razlikuju po površini grijanja:

• SM - najmanji s jednim redom cijevi;
• M - mala s dva reda cijevi;
• C - prosjek s cijevima u 3 reda;
• B - velika, s 4 reda cijevi.

Grijači vode za vrijeme rada podnose velike temperaturne oscilacije - 70-110⁰. Da bi grijač zraka ove vrste radio dobro, voda koja cirkulira u sustavu mora se zagrijati na maksimalno 180 °. U toploj sezoni grijač zraka može djelovati kao ventilator.

Dizajn različitih vrsta grijača

Grijač vode za grijanje sastoji se od tijela izrađenog od metala, izmjenjivača topline postavljenog u njemu u obliku niza cijevi i ventilatora.Na kraju jedinice nalaze se ulazne cijevi kroz koje je povezan s bojlerom ili centraliziranim sustavom grijanja.

Obično se ventilator nalazi na stražnjoj strani uređaja. Njegova je zadaća provesti zrak kroz izmjenjivač topline.

Nakon grijanja, kroz roštilj koji se nalazi na prednjoj strani grijača, zrak se vraća natrag u prostoriju.

Najčešće je slučaj izrađen u obliku pravokutnika, ali postoje modeli dizajnirani za ventilacijske kanale kružnog presjeka. Na dovodu su instalirani dvo- ili trosmjerni ventili za podešavanje snage jedinice.

Ventilator puše kroz cijevi smještene u kućištu grijača. Zagrijana voda iz sustava grijanja kreće se kroz cijevi, a ventilator distribuira ravnomjerno topli zrak po cijeloj sobi

Grijači se razlikuju u načinu ugradnje - oni su stropni i zidni. Modeli prvog tipa postavljeni su iza lažnog stropa, samo rešetka viri iz njega. Uređaji na zidu su sve popularniji.

Pogledajte br. 1 - glatki grijači za cijevi

Dizajn od glatke cijevi sastoji se od grijaćih elemenata u obliku šupljih tankih cijevi promjera 20 do 32 mm, smještenih na udaljenosti 0,5 cm jedna od druge. Kroz njih cirkulira rashladna tekućina. Zrak, ispiranje grijanih površina cijevi, zagrijava se konvekcijskom izmjenom topline.

Cijevi u grijaču zraka su stepenaste ili hodnik. Njihovi krajevi su zavareni u kolektore - gornji i donji. Rashladno sredstvo ulazi u razvodnu kutiju kroz ulaznu cijev, a zatim, prolazeći kroz cijevi i zagrijavajući ih, napušta izlaznu cijev u obliku kondenzata ili rashlađene vode.

Stabilniji prijenos topline omogućuju uređaji s rasporedom cijevi na kontrolnoj ploči, ali ovdje je otpor protoka zraka veći. Potrebno je provesti proračun snage jedinice kako bi se znale stvarne mogućnosti uređaja.

Postoje određeni zahtjevi za zrak - ne bi trebalo biti vlakana, suspendiranih čestica, ljepljivih tvari. Dopušteni udio prašine manji je od 0,5 mg / mᶾ. Temperatura na ulazu je najmanje 20 °.

Jednosmjerni i trosmjerni grijači. 1 - ulazna cijev kroz koju ulazi rashladno sredstvo, 2 - razvodna kutija, 3 - cijev, 4 - izlazna cijev, 5 - pregrada

Termotehničke karakteristike glatkih cijevnih grijača nisu vrlo visoke. Njihova se upotreba preporučuje kada nije potreban značajan protok zraka i zagrijavanje na visoke temperature.

Pogledajte br. 2 - rebrasti grijači zraka

Cijevi rebrastih uređaja imaju rebrastu površinu, stoga je prijenos topline od njih veći. S manjim brojem cijevi, njihov toplinski učinak je veći od onih grijaćih zraka s glatkim cijevima.

Sastav grijača s pločama uključuje cijevi s pločama postavljenim na njih - pravokutne ili okrugle.

Prva vrsta ploča montirana je na skupinu cijevi. Rashladno sredstvo prolazi u spojnu kutiju uređaja kroz armaturu, zagrijava zrak koji prolazi velikom brzinom kroz kanale malog promjera, a zatim napušta kutiju za prikupljanje kroz spoj.

Grijači ove vrste su kompaktni, jednostavni za održavanje i ugradnju.

Uređaji s pločama s jednim prolazom označeni su: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP i višesmjerni - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Srednji model je označen kao KFS, a veliki - KSE.

Na cijevima ovih grijača namotana je čelična valovita traka širine 1 cm i debljine 0,4 mm. Nosač topline za njih može biti i para i voda.

Grijači vode ne mogu se povezati metalno-plastičnim ili polimernim cijevima. nisu dizajnirani za visoku temperaturu nosača topline. Za uklanjanje korozije potrebne su čelične cijevi i bolje pocinčane

Prvi je opremljen s tri reda cijevi, a drugi četiri. Ploče srednjeg modela imaju debljinu od 0,5 mm i dimenzije 11,7 x 13,6 cm.Ploče velikog modela iste debljine i širine odlikuju se većom duljinom - 17,5 cm.

Ploče su udaljene 0,5 cm jedna od druge i imaju cik-cak raspored, dok su kod modela sa srednjim prikazom ploče postavljene prema principu hodnika.

Grijači zraka s oznakom STD imaju 5 brojeva (5, 7, 8, 9, 14). Par je nositelj topline u grijačima zraka STD4009B, a voda je nosač topline u STD3010G. Ugradnja prve se izvodi s okomitom orijentacijom cijevi, a druga - s vodoravnom.

Pogledajte br. 3 - bimetalni grijači sa perajama

U sustavima grijanja zračnim grijanjem često se koriste modeli bimetalnih grijača KP3-SK, KP4-SK, KSk - 3 i 4 s posebnom vrstom peraja - spiralno valjanjem. Nosač topline za grijače zraka KP3-SK, KP4-SK je vruća voda s maksimalnim tlakom od 1,2 MPa i maksimalnom temperaturom od 180 °.

Da bi ostala dva grijača zraka radila, potrebna je para s istim radnim tlakom kao i prva, ali s nešto višom temperaturom - 190 °. Proizvođači su dužni provesti ispitivanja prihvatljivosti. Ispitni uređaji i za nepropusnost.

Izmjenjivač topline KSK grijača zraka sastoji se od cijevi izrađenih od čelika i imaju aluminijske peraje. Spojite njihove listove cijevi

Postoje dvije linije bimetalnih grijača - KSK3, KPZ, s 3 reda cijevi, pripadaju sredini, a KSK4, KP4 s 4 reda cijevi - velikim modelima. Sastavni dijelovi ovih uređaja su bimetalni elementi za izmjenu topline, bočni štitnici, rešetke cijevi, poklopci s pregradama.

Element za izmjenu topline sastoji se od 2 cijevi - unutarnjeg promjera 1,6 cm, izrađene su od čelika i aluminija, a vanjske su postavljene peraje. Poprečni interval između cijevi za prijenos topline je 4,15 cm, a uzdužni 3,6 cm.

Pravila za izračun i odabir odgovarajuće jedinice

Pri projektiranju sustava grijanja s jednim ili skupinom grijača, kao i u obavljanju izračuna potrebno je poštivati ​​brojna pravila. Razmotrimo ih detaljnije u odabiru fotografija u nastavku.

Proračun grijača vode

Za proračun snage grijača vode ili pare potrebni su sljedeći početni parametri:

1. Performanse sustava ili drugim riječima - količina destiliranog zraka na sat. Jedinica za mjerenje volumena protoka je mᶾ / h, masa kg / h. Simbol je L.
2. Početna ili vanjska temperatura - tul.
3. Konačna temperatura zraka je tcon.
4. Gustoća i toplinski kapacitet zraka pri određenoj temperaturi - podaci se uzimaju iz tablica.

Prvo, površina poprečnog presjeka izračunava se s prednje strane grijača zraka. Saznavši ovu vrijednost, pribavite preliminarne dimenzije jedinice s marginom.

Za proračun pomoću formule:

AF = Lρ / 3600 (stranica),

gdje L - volumetrijski protok zraka ili kapacitet u m³ / h, ρ - gustoća vanjskog zraka izmjerena u kg / m³ ϑρ - masa brzine zraka u izračunatom presjeku, izmjerena u kg / (cm²).

Nakon što je primio ovaj parametar, za daljnje proračune uzmite tipičnu veličinu grijača, najbližu veličini. S velikom ukupnom vrijednošću područja paralelno je ugrađeno nekoliko identičnih jedinica, čija je ukupna površina jednaka dobivenoj vrijednosti.

Grijači nisu samo izmjenjivači topline, već i hladnjaci zraka hladne vode, koji su mnogo manje popularni

Da biste odredili potrebnu snagu za zagrijavanje određenog volumena zraka, trebate saznati ukupnu potrošnju zagrijanog zraka u kg po 1 sat u skladu s formulom:

G = L x p,

gdje r - gustoća zraka na srednjoj temperaturi. Određuje se zbrajanjem temperatura na ulazu i izlazu jedinice, a zatim dijeli sa 2. Indikatori gustoće uzimaju se iz tablice.

Iz ove tablice možete uzeti podatke o gustoći i specifičnoj toplini zraka pri određenoj temperaturi da biste izračunali snagu uređaja

Sada možete izračunati potrošnju topline za zagrijavanje zraka za koji se koristi sljedeća formula:

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

gdje G - masni protok zraka u kg / h. Prilikom izračunavanja također se uzima u obzir specifična toplina zraka izmjerena u J / (kg x K). Ovisi o temperaturi dolaznog zraka, a njegove vrijednosti su u gornjoj tablici. Prikazuje se temperatura na ulazu i izlazu iz uređaja ne molim, i t con. respektivno.

Pretpostavimo da trebate odabrati grijač kapaciteta 10 000 mᶾ / h tako da on zagrijava zrak na 20⁰ pri vanjskoj temperaturi od -30⁰. Rashladno sredstvo je voda koja ima temperaturu na ulazu u jedinicu od 95 ° i 50 ° na izlazu.

Maseni protok: G = 10 000 mᶾ / h. h 1.318 kg / mᶾ = 13.180 kg / h.

Vrijednost gustoće: ρ = (-30 + 20) = -10, podijelivši ovaj rezultat na pola primljenih -5. Iz tablice je odabrana gustoća koja odgovara prosječnoj temperaturi.

Zamijenivši rezultat u formuli, dobijte potrošnju topline: Q = 13 180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W, Ovdje je 1013 specifična toplina odabrana iz tablice pri temperaturi od –30⁰ u J / (kg x K). Na izračunatu vrijednost snage grijača dodajte od 10 do 15% rezerve.

Razlog je taj što se tablični parametri često razlikuju od stvarnih u smjeru redukcije, a toplinski učinak jedinice, zbog začepljenja cijevi, smanjuje se s vremenom. Prekoračenje marže je nepoželjno.

Uz značajno povećanje površine grijanja, može doći do hipotermije, pa čak i odmrzavanja u velikim mrazima.

U parnom grijaču, rashladna tekućina se dovodi odozgo, a voda koja nastaje kondenzacijom ispušne pare ispušta se odozdo. Na fotografiji - dijagram vezanja parnog grijača

Snaga parnih grijača izračunava se na isti način kao i grijači vode. Samo se formula za proračun rashladne tekućine razlikuje:

G = q / r,

gdje r - specifična toplina oslobođena tijekom kondenzacije pare, izmjerena u kJ / kg.

Proračun električnog grijača

Proizvođači u katalozima električnih grijača često navode instaliranu snagu i protok zraka, što uvelike pojednostavljuje izbor. Glavna stvar je da parametri ne bi trebali biti manji od onih navedenih u putovnici, jer u protivnom brzo neće uspjeti.

Dizajn grijača zraka uključuje nekoliko posebnih električnih grijaćih elemenata, čija se površina povećava zbog postavljanja peraja na njih.

Snaga uređaja može biti vrlo velika, ponekad iznosi stotine kilovata. Do 3,5 kW, grijač zraka može se napajati iz 220 V izlaza, a s naponom iznad ovoga potrebno je spojiti hotelski kabel izravno na štit. Ako je potrebno koristiti grijač snage iznad 7 kW, napajanje od 380 V.

Ovi uređaji imaju male dimenzije i težinu, potpuno su autonomni, ne trebaju prisutnost centralizirane tople vode ili pare.

Značajan minus je mala snaga nedovoljna za primjenu na velikim površinama.Drugi nedostatak je velika potrošnja energije.

Iz izračuna grijača proizlazi da je rezultat upotrebe uređaja opipljiva ušteda energetskih resursa. Ponekad se ovaj uređaj kombinira s rekuperatorom, a zatim se usisavanje zraka ne odvija van, već iz prostorija

Da biste saznali što trenutni grijač koristi, možete koristiti formulu:

I = P / U,

gdje P - snaga U - napon napajanja.

S jednofaznim priključkom grijač U uzima se jednak 220 V. S trofaznim - 660 V.

Temperatura do koje grijač određene snage zagrijava zračnu masu određuje se formulom:

T = 2,98 x P / L,

gdje L - performanse sustava Optimalne vrijednosti snage grijača zraka za kuću su od 1 do 5 kW, a za urede - od 5 do 50 kW.

Zaključci i korisni video na temu

Koliku gustoću zraka treba uzeti u izračun opisano je u ovom videu:

Video o tome kako grijač radi u sustavu grijanja:

Prilikom odabira određene vrste grijača, trebate polaziti od razmatranja korisnosti i radnih karakteristika kuće.

Za mala područja električni grijač će biti dobra kupovina, a za grijanje velike kuće bolje je odabrati drugu opciju. U svakom slučaju, ne napravite bez preliminarnog izračuna.

Jeste li dobro upućeni u odabir i izračunavanje grijača? Možda želite podijeliti korisne preporuke o odabiru grijača za zrak ili ukazati na pogrešku ili netočnost u proračunima u gore spomenutom materijalu? Ostavite svoj komentar pod ovim člankom - vaše mišljenje može biti korisno ljudima koji odaberu pravi grijač zraka za svoj dom.