Прорачун калорификатора: како израчунати снагу уређаја за грејање ваздуха за грејање

Гријачи су високих перформанси, па се чак и велике просторије могу загријати са њима у прилично кратком времену. Многи модели ових уређаја, који раде на бази различитих расхладних течности, иду у продају.

Да бисте одабрали најбољу опцију, потребан вам је прорачун калорифера, који можете извршити ручно или помоћу мрежног калкулатора. Помоћи ћемо вам да откријете проблем израчуна - у овом чланку дајемо пример израчуна који ће бити потребни приликом избора правог уређаја за грејање ваздуха.

Такође узмите у обзир и дизајнерске карактеристике разних врста грејача, предности и недостатке система грејања који користе такве уређаје.

Предности и недостаци гријања гријачем

Систем грејања у кући, заснован на доводу ваздуха загрејаног до задате температуре директно у кућу, посебно је занимљив за власнике сопствених домова.

Овај дизајн грејног система састоји се од следећих важних компоненти:

• грејач који делује као генератор топлоте који греје ваздух;
• канали (канали) кроз које грејане ваздушне масе улазе у кућу;
• вентилатор који усмерава добро загрејани ваздух по соби.

Постоје многе предности овог система. Они укључују високу ефикасност и одсуство помоћних елемената за пренос топлоте у облику радијатора, цеви и способност њиховог комбиновања са климатским системом и ниску инерцију, услед чега се загревање великих количина брзо одвија.

За многе власнике кућа недостатак је што је инсталација система могућа само истовремено са изградњом саме куће и тада је даља њена модернизација немогућа.

Недостатак је таква нијанса као што су обавезна расположивост резервне снаге и потреба за редовним одржавањем.

Грејач ваздуха је једноставан за инсталирање и руковање, приступачан је, али што је најважније, то је ефикасан уређај за грејање просторије. На фотографији је бојлер уграђен у систем

На нашој страници налазе се детаљнији материјали о уређају за грејање ваздуха у кући и викендици. Препоручујемо да се упознате са њима:

• Направите сопствено грејање: све о системима за грејање ваздухом
• Како организовати грејање сеоске куће ваздухом: правила и шеме конструкције
• Прорачун грејања ваздуха: основни принципи + пример израчуна

Класификација грејача

Гријачи су укључени у дизајн система гријања за гријање зрака. Следеће групе ових уређаја према врсти коришћене расхладне течности: вода, електрични, парни, ватрени.

Електричне уређаје има смисла користити за собе са површином не већом од 100 м². За зграде са великим површинама, рационалнији избор били би грејачи воде, који функционишу само ако постоји извор топлоте.

Најпопуларније су парна и бојлери. И први и други облик површине подељени су у две подврсте: ребрасте и глатке цеви. Ребрасти грејачи на геометрији ребара су ламеларни и спирално намотани.

Рад ваздушних грејача који раде на таквој расхладној течности као што је пара регулише се помоћу посебних вентила инсталираних на улазној цеви

По дизајну, ови уређаји могу бити једносмерни, када се расхладна течност у њима креће дуж цеви, придржавајући се сталног смера и вишеструко, у поклопцима којих постоје преграде, услед чега се смер кретања расхладне течности стално мења.

У продаји су 4 модела бојлера за воду и пару, који се разликују по површини грејања:

• СМ - најмањи са једним редом цеви;
• М - мала са два реда цеви;
• Са - просек са цевима у 3 реда;
• Б - велики, са 4 реда цеви.

Грејачи воде за време рада подносе велика колебања температуре - 70-110⁰. Да би грејач ваздуха овог типа радио добро, вода која циркулише у систему мора бити загревана на максимално 180 °. У топлој сезони грејач ваздуха може да делује као вентилатор.

Дизајн различитих врста грејача

Гријач воде за гријање састоји се од тијела направљеног од метала, измјењивача топлине постављеног у њему у облику низа цијеви и вентилатора.На крају јединице налазе се доводне цеви кроз које је повезан са котлом или централизованим системом грејања.

Обично се вентилатор налази на задњој страни уређаја. Његов задатак је да провлачи ваздух кроз измењивач топлоте.

После загревања, кроз роштиљ који се налази на предњем делу грејача, ваздух се враћа у собу.

Најчешће је случај направљен у облику правоугаоника, али постоје и модели дизајнирани за вентилационе канале кружног пресека. На доводној линији инсталирани су дво- или тросмерни вентили за подешавање снаге јединице.

Вентилатор дува кроз цеви које се налазе у кућишту грејача. Загријана вода из система гријања креће се кроз цијеви, а вентилатор равномјерно распоређује топли зрак по соби

Гријачи се разликују у начину инсталације - стропни и зидни. Модели првог типа су постављени иза лажног плафона, само решетка вири из њега. Зидни уређаји су популарнији.

Погледајте бр. 1 - глатки цевни грејачи

Дизајн од глатке цеви састоји се од грејних елемената у облику шупљих танких цеви пречника 20 до 32 мм, смештених на удаљености од 0,5 цм једна у односу на другу. Кроз њих циркулише расхладна течност. Зрак, испирање загрејаних површина цеви, загрева се конвективном изменом топлоте.

Цеви у грејачу за ваздух су посмеђене или ходник. Њихови крајеви су заварени у колекторе - горњи и доњи. Расхладна течност улази у разводну кутију кроз улазну цев, а затим, пролазећи кроз цеви и грејући их, напушта излазну цев у облику кондензата или охлађене воде.

Стабилнији пренос топлоте омогућавају уређаји који имају цевоводне распореде цеви, али је отпор протока ваздуха овде већи. Потребно је извршити прорачун снаге јединице да бисте знали стварне могућности уређаја.

Постоје одређени захтеви за ваздух - не би требало да постоје влакна, суспендоване честице, лепљиве материје. Дозвољени садржај прашине је мањи од 0,5 мг / мᶾ. Температура на улазу је најмање 20 °.

Једносмјерни и тросмјерни гријачи. 1 - улазна цев кроз коју улази расхладна течност, 2 - разводна кутија, 3 - цев, 4 - излазна цев, 5 - преграда

Термотехничке карактеристике грејача са глатким цевима нису веома високе. Њихова употреба је препоручљива када није потребан значајан проток ваздуха и његово загревање до високе температуре.

Погледајте бр. 2 - ребрасти грејачи ваздуха

Цеви ребрастих уређаја имају ребрасту површину, дакле, пренос топлоте од њих је већи. Са мањим бројем цеви, њихов топлотни учинак је већи од оних грејних цеви са глатким цевима.

Састав грејних плоча укључује цеви са плочама постављеним на њих - правоугаоне или округле.

Прва врста плоча монтирана је на групи цеви. Расхладна течност пролази у спојну кутију уређаја кроз арматуру, загрева ваздух који пролази великом брзином кроз канале малог пречника, а затим напушта кутију за прикупљање кроз спој.

Грејачи ове врсте су компактни, једноставни за одржавање и уградњу.

Уређаји са једнопропусном плочом су означени: КФБ, КФС, КВБ, СТД3009В, КЗПП, К4ПП и вишеструки - КВБ, К4ВП, КЗВП, КВС, КМС, СТДЗОИУГ, КМБ. Средњи модел је означен као КФС, а велики - КСЕ.

На цевима ових грејача намотана је челична валовита трака ширине 1 цм и дебљине 0,4 мм. Носач топлоте за њих може бити и пара и вода.

Грејачи воде се не могу повезати са метално-пластичним или полимерним цевима. нису дизајниране за високу температуру носача топлоте. Потребне су челичне цеви и боље поцинковане за уклањање корозије

Први је опремљен са три реда цеви, а други четири. Плоче средњег модела имају дебљину од 0,5 мм и димензије 11,7 к 13,6 цм.Плоче великог модела исте дебљине и ширине одликују се већом дужином - 17,5 цм.

Плоче су удаљене 0,5 цм једна од друге и имају цик-цак распоред, док су код модела са средњим приказом плоче постављене према принципу ходника.

Грејачи ваздуха са ознаком СТД имају 5 бројева (5, 7, 8, 9, 14). Пар је топлотни носач у грејачима ваздуха СТД4009Б, а вода је носач топлоте у СТД3010Г. Инсталација прве се врши вертикалном оријентацијом цеви, а друга - хоризонталном.

Погледајте бр. 3 - биметални грејачи са перајама

У системима грејања са ваздушним грејањем, модели биметалних грејача КП3-СК, КП4-СК, КСк - 3 и 4 често се користе са специјалном врстом пераја - спирално ваљањем. Носач топлоте за грејаче ваздуха КП3-СК, КП4-СК је топла вода са максималним притиском од 1,2 МПа и максималном температуром од 180⁰.

За остала два грејача за ваздух потребна је пара са истим радним притиском као и за први, али са нешто вишом температуром - 190 °. Произвођачи су обавезни да изврше тестове прихватања. Испитни уређаји и за непропусност.

Измењивач топлоте КСК грејача ваздуха састоји се од цеви направљених од челика и имају алуминијумске пераје. Повежите им листове цеви

Постоје 2 линије биметалних грејача - КСК3, КПЗ, са 3 реда цеви, припадају средини, а КСК4, КП4 са 4 реда цеви - великим моделима. Компоненте ових уређаја су биметални елементи за размену топлоте, бочни штитници, решетке цеви, поклопци са преградама.

Елемент за размену топлоте састоји се од две цеви - унутрашњег пречника 1,6 цм, израђене су од челика и алуминијума, а на њима су постављене пераје. Попречни интервал између цеви за пренос топлоте је 4,15 цм, а уздужни 3,6 цм.

Правила за израчунавање и избор одговарајуће јединице

Приликом пројектовања система грејања са једним или групом грејача, као и приликом обављања прорачуна, треба поштовати бројна правила. Размотримо их детаљније у избору фотографија у наставку.

Прорачун грејача воде

Да би се израчунала снага грејача воде или паре, потребни су следећи почетни параметри:

1. Перформансе система или другим речима - количина дестилованог ваздуха на сат. Јединица за мерење волумена протока је мᶾ / х, маса кг / х. Симбол је Л.
2. Почетна или спољна температура - тул.
3. Крајња температура ваздуха је тцон.
4. Густоћа и топлотни капацитет зрака на одређеној температури - подаци се узимају из табела.

Прво, површина попречног пресека се израчунава са предње стране уређаја за грејање ваздуха. Научивши ову вредност, прибавите прелиминарне димензије јединице с маргином.

За израчун помоћу формуле:

АФ = Лρ / 3600 ()ρ),

Где Л - волуметријски проток ваздуха или капацитет у м³ / х, ρ - густина спољњег ваздуха измерена у кг / м³ ϑρ - маса брзине ваздуха у израчунатој секцији, мерено у кг / (цм²).

Након што је примио овај параметар, за даље прорачуне узмите типичну величину грејача, најближу по величини. С великом укупном вриједношћу подручја паралелно је инсталирано неколико идентичних јединица, чија је укупна површина једнака добивеној вриједности.

Гријачи нису само измјењивачи топлине, већ и хладњаци зрака који су много мање популарни

Да бисте одредили потребну снагу за загревање одређеног волумена ваздуха, потребно је да пронађете укупну потрошњу загрејаног ваздуха у кг на 1 сат по формули:

Г = Л к п,

Где п - густина ваздуха на средњој температури. Одређује се збрајањем температура на улазу и излазу јединице, а затим дели са 2. Индикатори густине узимају се из табеле.

Из ове табеле можете узети податке о густини и специфичној топлоти ваздуха на одређеној температури да бисте израчунали снагу уређаја

Сада можете израчунати потрошњу топлоте за загревање ваздуха за коју се користи следећа формула:

К (В) = Г к ц к (т кон. - т бег.),

Где Г - масни проток ваздуха у кг / х. Приликом израчунавања узима се у обзир и специфична топлота ваздуха измерена у Ј / (кг к К). Зависи од температуре долазног ваздуха, а његове вредности су у горњој табели. Приказана је температура на улазу и излазу уређаја т бег. и т цон. према томе.

Претпоставимо да треба да изаберете грејач капацитета 10.000 мᶾ / х тако да он загрева ваздух на 20⁰ на спољној температури од -30⁰. Расхладна течност је вода која има температуру на улазу у јединицу од 95 ° и 50 ° на излазу.

Брзина протока: Г = 10000 мᶾ / х. х 1.318 кг / мᶾ = 13.180 кг / х.

Вредност густине: ρ = (-30 + 20) = -10, поделивши овај резултат на половину добијених -5. Из табеле је изабрана густина која одговара просечној температури.

Замењујући резултат у формули, набавите потрошњу топлоте: К = 13 180/3600 к 1013 к 20 - (-30) = 185 435 В. Овде је 1013 специфична топлота одабрана из табеле при температури од –30⁰ у Ј / (кг к К). На израчунату вредност снаге грејача додајте од 10 до 15% резерве.

Разлог је тај што се табеларни параметри често разликују од стварних у правцу редукције, а топлотне карактеристике јединице, због зачепљења цеви, смањују се са временом. Прекорачење марже је непожељно.

Уз значајно повећање површине грејања, може се појавити хипотермија, па чак и отапање у великим мразима.

У парном грејачу се расхладна течност доводи одозго, а вода која настаје кондензацијом испушне паре излази одоздо. На фотографији - дијаграм везања парног грејача

Снага парних грејача израчунава се на исти начин као и грејачи воде. Једино се формула за прорачун расхладне течности разликује:

Г = к / р,

Где р - специфична топлота која се ослобађа током кондензације паре, мерено у кЈ / кг.

Прорачун електричног грејача

Произвођачи у каталозима електричних грејача често наводе инсталирану снагу и проток ваздуха, што знатно поједностављује избор. Главна ствар је да параметри не би требали бити мањи од оних наведених у пасошу, јер у противном брзо неће успјети.

Дизајн грејача ваздуха укључује неколико посебних електричних грејних елемената, чија се површина повећава због постављања пераја на њих.

Снага уређаја може бити веома велика, понекад је и стотина киловата. До 3,5 кВ, грејач ваздуха се може напајати из 220 В излаза, а напоном изнад овог потребно је прикључити хотелски кабл директно на штит. Ако постоји потреба да користите грејач снаге изнад 7 кВ, напајање од 380 В.

Ови уређаји имају мале димензије и тежину, потпуно су аутономни, не треба им присуство централизоване топле воде или паре.

Значајан минус је мала снага која није довољна да их примените на великим површинама.Други недостатак је велика потрошња енергије.

Из израчуна гријача произлази да је резултат употребе уређаја опипљива уштеда енергетских ресурса. Понекад се овај уређај комбинује са рекуператором и тада се усис ваздуха не одвија напољу, већ из просторија

Да бисте сазнали шта тренутни грејач користи, можете користити формулу:

И = П / У,

Где П - снага У - напон напајања.

Са једнофазним прикључком грејач У узима се једнако 220 В. Са трофазним - 660 В.

Температура до које грејач одређене снаге загрева ваздушну масу одређује се формулом:

Т = 2,98 к П / Л,

Где Л - перформансе система Оптималне вредности снаге грејача ваздуха за кућу су од 1 до 5 кВ, а за канцеларије - од 5 до 50 кВ.

Закључци и корисни видео о овој теми

Коју густину ваздуха узети у прорачун је описано у овом видеу:

Видео о томе како ради грејач у систему грејања:

Када бирате одређену врсту грејача, требало би да полазите од разматрања корисности и радних карактеристика куће.

За мале просторе електрични грејач ће бити добра куповина, а за грејање велике куће боље је одабрати другу опцију. У сваком случају, не направите без прелиминарног рачунања.

Да ли сте добро упућени у избор и рачунање грејача? Можда желите да поделите корисне препоруке о избору грејача за ваздух или да укажете на грешку или нетачност у прорачунима горе описаног материјала? Оставите коментар под овим чланком - ваше мишљење може бити корисно људима који одаберу прави гријач зрака за свој дом.