Расчет калорифера: как рассчитать мощность прибора для нагрева воздуха для отопления

Расчет тепловой мощности обогрева помещения

Для правильного выбора нагревателя, предлагаем вам ознакомиться с правилами расчета тепловой мощности, необходимой для вашего конкретного случая применения:

V x ∆T x K = ккал/ч

V — Объем обогреваемого помещения (длина х ширина х высота), м 3

∆Т — Разница между ˚t воздуха вне помещения и необходимой ˚t внутри помещения, ˚С

К — Коэффициент тепловых потерь (зависит от типа конструкции и изоляции помещения):

Без теплоизоляции ( К=3,0-4,0 ) — Деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа.

Простая теплоизоляция ( К=2,0-2,9 ) — Здание с одинарной кирпичной кладкой, упрощенная конструкция окон и крыши.

Средняя теплоизоляция ( К=1,0-1,9 ) — Стандартная конструкция. Двойная кирпичная кладка, крыша со стандартной кровлей, небольшое кол-во окон.

Высокая теплоизоляция ( К=0,6-0,9 ) — Кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое кол-во окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала.

Пример:

Объем помещения: 5 х 16 х 2,5 = 200

∆Т: Температура наружного воздуха -20 °С. Требуемая температура внутри помещения +25 °С. Разница между тем­пературами внутри и снаружи +45 °С.

К: Рассмотрим вариант со средней теплоизоляцией (1-1,9). Выберите то значение, которое на ваш взгляд, наиболее соответствует вашему помещению. Чем хуже теплоизоляция, тем больший коэффициент нужно выбирать. Например 1,7.

Расчет: 200 х 45 х 1,7 = 15 300 ккал\ч

1 кВт = 860 ккал\ч, соответственно 15 300\860 = 17,8 кВт.

Газовые и дизельные калориферы прямого нагрева, можно использовать только в хорошо проветриваемых помещениях, или на открытых пространствах. Дизельные калориферы непрямого нагрева, можно использовать в закрытых помещениях, при условии отвода сгораемых газов за пределы помещения.

Таблица Мощности для помещений:

Расчет мощности можно сделать с помощью данной схемы (ВЫ можете скачать и распечать схему ниже)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ.

Мощность на зажимах электродвигателя (присоединенная):

где Р_уст—установленная мощность электродвигателя венти­лятора, Вт;

_дв

Мощность Р_{д пот} потребляемая двигателем вентилятора, равна:

Р_{д пот}= К_зд∙ Р_пр=0,854∙814,81=695,85 Вт

Мощность Р_{к пот}, фактически потребляемая электрокалори­фером, равна

Р_к1=20230,4 Вт

Суммарная мощность, потребляемая элект­рокалориферной установкой

Р _пот= Р_{д пот}+ Р_к1=695,85+20230,4=20926,25 Вт

Расход электроэнергии при эксплуатации электрокалориферной установки

W_э.руч=Р_пот∙t_эк∙Z=20,92625∙4368∙4=365623,47 кВт∙ч

W_э.авт=Р_пот∙t_эк∙Z∙

где t_эк=4368 ч (6 мес.)—время эксплуатации за сезон;

Z—число электрокалориферных установок в помеще­нии.

Удельный расход электроэнергии на подогрев 1 м3 возду­ха,

W_руч=

W_авт=

на одну голову за сезон

W_руч=

W_авт=

где N—число голов скота.

Как видно из полученных значений, при отсутствии автоматизации управления электрокалориферными установками предприятия, происходит перерасход электроэнергии, что ведет к существенным убыткам.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Кудрявцев И.Ф., Карасенко В.А.

Электрический нагрев и электротехнология. М., «Колос»,1975 г.

2. Басов А.М. и др. Электротехнология. М., Агропромиздат, 1985 г.

3. Применение электрической энергии в сельскохозяйственном производстве

( справочник) М., «Колос» 1985 г.

4. Живописцев Е.Н., Косицын О.А.

Электротехнология и электрическое освещение. М., Агропромиздат, 1990 г.

21

Эффективность использования калориферов вместо радиаторов отопления

Циркулирующий по радиаторам водяного отопления теплоноситель, передает тепловую энергию окружающему воздуху путем теплового излучения, а также посредством движения конвекционных потоков нагретого воздуха вверх, поступления остывшего воздуха снизу.

Калорифер, кроме этих двух пассивных способов передачи тепловой энергии, прогоняет воздух через систему нагретых элементов с гораздо большей площадью и интенсивно передает им тепло. Оценить эффективность калориферов и вентиляторов позволить простой расчет стоимости установленного оборудования для одних и тех же задач.

Пример отопления калориферами помещения сервиса технического обслуживания автомобилей.

Например, необходимо сравнить стоимость радиаторов и калориферов для отопления выставочного зала автосалона с учетом выполнения норм СНИП.

Теплотрасса одна и та же, теплоноситель одной температуры, обвязку и монтаж при упрощенном расчете затрат на основное оборудование можно не учитывать. Для несложного расчета берем известную норму 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Зал площадью 50х20 = 1000 м2 минимально требует 1000/10 = 100 кВт. С учетом запаса в 15% расчетная минимально необходимая теплопроизводительность отопительного оборудования – 115 кВт.

При использовании радиаторов. Берем одни из наиболее распространенных биметаллических радиаторов Rifar Base 500 x10 (10 секций), одна такая панель выдает 2,04 кВт. Минимально необходимое количество радиаторов составит 115/2,04 = 57 шт. Сразу стоит учитывать, что разместить в таком помещении 57 радиаторов неразумно и практически невозможно. При цене прибора на 10 секций в 7 000 рублей, затраты на покупку радиаторов составят 57*7000 = 399 000 рублей.

При отопления калориферами. Для отопления прямоугольной площади с целью равномерного распределения тепла делаем подбор из 5 водяных калориферов Ballu BHP-W3-20-S производительностью 3200 м3/час каждый с близкой суммарной мощностью: 25*5 = 125 кВт. Затраты на оборудование составят 22900*5 = 114 500 рублей.

Основная область применения калориферов – организация отопления помещений с большими пространствами для движения воздуха:

• производственные цеха, ангары, склады;
• спортивные залы, выставочные павильоны, ТРЦ;
• сельскохозяйственные фермы, теплицы.

Компактное устройства, позволяющие быстро нагревать воздух от 70°C до 100°C, легко встраиваемые в общую систему автоматического управления отоплением целесообразно использовать в сооружениях с надежным доступом к теплоносителю (воде, пару, электроэнергии).

Преимуществами водяных калориферов являются:

1. Высокая рентабельность использования (низкая стоимость оборудования, высокая теплоотдача, легкость и дешевизна монтажа, минимальные эксплуатационные расходы).
2. Быстрый нагрев воздуха, легкость изменения и локализация потока тепла (тепловые завесы и оазисы).
3. Надежность конструкции, легкость автоматизации и современный дизайн.
4. Безопасность в применении даже в зданиях с повышенной опасностью.
5. Крайне компактные размеры при высокой теплопроизводительности.

Недостатки этих приборов связаны со свойствами теплоносителя:

1. При температуре ниже нуля, калорифер легко заморозить. Не слитая вовремя вода из трубок может их порвать в случае отключения от магистрали.
2. При применении воды с большим количеством примесей тоже можно вывести прибор из строя, поэтому использование в быту без фильтров и подключение к центральной системе – нецелесообразны.
3. Стоит отметить, что калориферы сильно сушат воздух. При использовании, например, в выставочном зале, необходима увлажняющая климатическая техника.

Как выбрать теплогенератор?

Выбирая отопительное оборудование нужно учесть массу деталей

В первую очередь важно оценить площадь отапливаемого помещения. Чем больше здание, тем мощнее должен быть теплогенератор

Теплоемкость здания рассчитывается по формуле:

р=V·ΔT·k/860

p — искомая теплоемкость;

V — отапливаемая территория (перемножаются высота, длинна и ширина комнаты);

ΔT — разница температурных показателей в здании и за его пределами;

K — теплоизоляция (показатели материала, которым утеплено здание).

Показатели самых часто используемых материалов:

• двойной слой кирпича — 1-1,9 Вт/м°С;
• одинарный слой кирпича — 2-2,9 Вт/м°С;
• деревянные панели или профнастил — 3-4 Вт/м°С;
• современная тепло и гидроизоляция — 0,6-0,9 Вт/м°С.

Показатель количества килокалорий в киловаттах — 860. Общепринятые стандарты — на 1 кВт мощности теплогенератора необходимо от 30 кубометров нагнетаемого воздуха.

Мощность воздухонагревателя должна превышать мощность горелки минимум на 15%. Такое оборудование надежно и эффективно в любой ситуации. Его использование сокращает затраты на электроэнергию

Зная величину теплоемкости можно подобрать оборудование, которое сможет обогреть всю площадь помещения.

Нюансы при выборе теплогенератора

Перед приобретением отопительного оборудования обязательно нужно:

• обустроить дымоход для выхода токсичных газов;
• продумать систему вентиляционных каналов для циркуляции нагретого воздуха;
• с помощью формулы рассчитать мощность устройства.

Выполнив все эти действия можно смело отправляться за приобретением.

Если в помещении есть проблемы с обустройством вентиляции, рекомендуется устанавливать мощный напольный генератор и синхронизировать его работу с вентиляцией, осуществляющей забор воздуха сразу с улицы

Для выбора качественной модели газового теплогенератора нужно обратить внимание на следующие нюансы:

• тип и конструкция горелки — актуально, если может потребоваться смена топлива;
• гарантийный талон и техпаспорт — гарантия приобретения оригинального (не бракованного) оборудования;
• качественные комплектующие — такое оборудование стоит дороже, но его срок службы гораздо дольше.

Учитывая эти факторы выбранный теплогенератор прослужит долгие годы.

Советы для выбора надежного оборудования

Следуя простым рекомендациям можно избежать приобретения некачественного товара:

1. Покупку лучше совершать в сертифицированных точках продаж. Часто на оптовых базах и в интернете под видом качественного оборудования продают бракованные изделия. Ловушкой является сниженная вдвое стоимость.
2. Если нет возможности или вы не успели рассчитать требуемую мощность устройства, то консультанты в магазине выполнять это за вас. Для этого нужно только знать площадь дома, высоту потолков и толщину стен. Произведя расчеты, специалисты предложат оптимальную модель для вашего дома.
3. Рекомендуется приобретать марки, имеющие положительные отзывы в сети интернет. Также вы можете заранее узнать, как ведет себя оборудование во время эксплуатации и прочие особенности.

Для домашнего пользования идеальным вариантом станут такие модели как Airmax D 28, Titan 25 (30, 35), Fuela, ТГ-7,5, Дракон 12.

Как делать расчет калорифера вентиляции

В нашем климате в холодное время года крайне важно осуществлять нагрев воздуха, который приходит в дом снаружи через вентиляцию. Если в помещении при вентиляции нет тепло-избытков, то входящий воздух должен подогреваться до той же температуры, что царит внутри помещения. В этом случае система отопления компенсирует потерю теплоты через ограждение

Но в той ситуации, когда отопление комбинируется с приточным видом вентиляции, то приточный воздух должен быть теплее, нежели воздух внутри помещения. Но если в комнате есть теплоизбыток, то входящий воздух должен иметь меньшую температуру, чем воздух, находящийся внутри. Это обеспечит ассимилиляцию тех самых теплоизбытков

В этом случае система отопления компенсирует потерю теплоты через ограждение. Но в той ситуации, когда отопление комбинируется с приточным видом вентиляции, то приточный воздух должен быть теплее, нежели воздух внутри помещения. Но если в комнате есть теплоизбыток, то входящий воздух должен иметь меньшую температуру, чем воздух, находящийся внутри. Это обеспечит ассимилиляцию тех самых теплоизбытков.

Здесь важно, сказать, что температура входящего в помещение воздуха напрямую зависит от способа его подачи. И определяться она должна после расчета приточных струй в зависимости от условий нормируемых параметров воздушной среды. Именно по этой причине важно правильно рассчитать мощность калорифера, который и занимается регулировкой температуры приточного воздуха

Именно по этой причине важно правильно рассчитать мощность калорифера, который и занимается регулировкой температуры приточного воздуха. Какие виды калориферов вентиляции существуют?

Какие виды калориферов вентиляции существуют?

Первым делом важно определиться с видом такого калорифера. Выбирая калорифер нужно учитывать такие нюансы, как его мощность, климат местности, производительность устройства, габариты помещения, в котором он должен быть установлен. Так согласно с этими параметрами можно выбирать между такими видами калориферов:

Так согласно с этими параметрами можно выбирать между такими видами калориферов:

• электрокалорифер приточной вентиляции;
• водяной калорифер.

Если говорить об электрических таких приборах, то стоит подчеркнуть, что их конструкция построена на базе переработки электрики в тепло. Это обеспечивается нагревом спирали из проволоки или же металлической нити. Таким образом тепло идет к воздушному потоку. Такие калориферы простые при монтаже, а также они доступны. Но в то же время они потребляют большое количество электроэнергии. Именно по этой причине данный воздухонагреватель лучше всего использовать вместе с рекуператором. Благодаря этому на целую четверть можно уменьшить уровень расходов электричества.

При этом такие водяные устройства для осуществления вентиляции стоят порядком дороже, но она не употребляют столько энергии и, следовательно, обойдутся вам дешевле. Вдобавок его можно даже применять в больших помещениях, так как они обладают высоким уровнем производительности. Из недостатков водяного калорифера можно назвать то, что он может обмерзнуть при очень низких температурах.

Как правильно осуществлять расчет?

Один из нюансов выбора типа калорифера является его расчет. А для того чтобы правильно определить мощность такого устройства вовсе не нужно проводить какие-либо сложные вычисления или манипуляции

Важно просто вычислить температуру воздуха на входе и выходе

В той ситуации, когда снаружи воздух упал к минимальной отметке не на долгий срок, можно не брать во внимание максимальное значение температуры и тогда в расчет можно брать более низкое значение мощности такого устройства

При расчете мощности калорифера вентиляции нужно тоже учесть и дополнительные данные воздухообмена. Этот показатель можно определить, взяв в расчет производительность вентиляции. Затем данные два параметра нужно умножить на теплоемкость воздуха и поделить это значение на тысячу. Сума мощности калорифера должна соответствовать сумме напряжению сети.

Определение

Калорифер (более профессиональное название «канальный нагреватель») – универсальный прибор, используемый во внутренних системах вентилирования для передачи тепловой энергии от нагревательных элементов к воздуху, проходящему через систему полых трубок.

Канальные нагреватели различаются способом передачи энергии и разделяются на:

1. Водяные — энергия передаётся через трубы с горячей водой, паром.
2. Электрические — тэны, получающие энергию от центральной сети электроснабжения.

Существуют также калориферы, работающие по принципу рекуперации: это утилизации тепла из помещения за счёт его передачи приточному воздуху. Рекуперации осуществляется без контакта двух воздушных сред.

Более подробная информация об устройстве и нормативных данных СНиП и ГОСТ представлена в статье «Описание калориферов и узлов обвязки приточной вентиляции».

Электрический калорифер

Основа – нагревательный элемент из проволоки или спиралей, через него проходит электрический ток. Между спиралями пропускается холодный уличный воздух, он нагревается и подаётся в помещение.

Электрокалорифер подходит для обслуживания вентсистем небольшой мощности, так как особого расчёта для его эксплуатации не требуется, поскольку все необходимые параметры указываются производителем.

Главный недостаток этого агрегата — инерция между нагревательными нитями, она приводит к постоянному перегреву, и, как следствие, выходу прибора из строя. Проблема решается установкой дополнительных компенсаторов.

Водяной калорифер

Основа водяного калорифера – нагревательный элемент из полых металлических трубок, через них пропускается горячая вода или пар. Наружный воздух поступает с противоположной стороны. Проще говоря, воздух движется сверху вниз, а вода — снизу вверх. Таким образом, пузырьки кислорода удаляются через специальные клапаны.

Водяной канальный нагреватель используется в большей части крупных и средних вентиляционных систем. Этому способствует высокая производительность, надёжность и ремонтопригодность оборудования.

Кроме нагревательного элемента в состав системы входит узел обвязки: (обеспечивает подвод теплоносителя к обменщику),  насос, прямые и обратные клапаны, запорная арматура и блок для автоматического управления. Для климатических зон, где минимальная температура зимой опускается ниже нуля, предусматривается система предотвращения замерзания рабочих трубок.

Расчёт мощности

Процесс нагрева воздуха в виде графика

Методика вычисления заключается в подборе аппарата с такими параметрами, чтобы на выходе температура воздуха соответствовала нормативным значениям, а запас мощности позволял бесперебойно работать при пиковых нагрузках, но при этом не страдала кратность и скорость воздухообмена. Проектировщик начинает рассчитывать мощность только после получения всех исходных данных:

• Объёма воздуха, проходящего через аппарат за единицу времени. Измеряется соответственно кг/ч или м3/ч.
• Температуры приточки. Берётся минимальное значение для зимнего периода.
• Требуемой по нормам или индивидуальным пожеланиям заказчика температуре воздуха на выходе.
• Максимальной температуре, до которой может нагреться тепловой носитель.

Правила вычислений

Теплотехнический расчёт канального нагревателя начинается с определения двух параметров: первый — площадь поперечного сечения тепловой установки; второй – мощность, необходимая для нагрева поверхности заданного размера.

Площадь вычисляется по формуле:

Aф = Lp / 3600×(ϑρ), где

L – максимальное значение приточки для поддержки параметров вытяжки, м3/ч;
Р – нормативная плотность воздуха, кг/м3;
Θρ – скорость движения воздуха на каждом участке, определяемая из аэродинамического расчета.

Полученное значение подставляется в таблицу, где указаны возможные варианты сечения калориферов, значения округляется в большую сторону.

Таблица подбора по площади сеченияЕсли результаты вычислений выходят за рамки табличных значений, то проектировщики идут по другому пути: закладывается несколько параллельных канальных нагревателей, суммарная площадь сечений которых равна расчётному значению.

Формула скорости воздушных масс, необходимая для подбора площади нагревательного элемента, следующая:

ϑρ = Lρ / 3600×Аф.факт

На следующем этапе определяется объем тепловой энергии, необходимый для прогрева приточки:

Q = 0.278×Gc× (tп – tн), где

Q – объём тепловой энергии, Вт;
G – расчётный показатель расхода воздуха, кг/ч;
с – удельная теплоёмкость, в данном случае берётся 1.005 кДж/кг °С;
tп – температура приточки, °С;
tн – температура воздуха на входе.

Расход воздуха G = Lρн. Это связанно с местом установки вентилятора. Он находится до калорифера, а, следовательно, используется нормативное значение плотности воздушных масс снаружи помещения.

Далее вычисляются затраты горячей воды на отдачу тепла холодному:

Gw = Q / cw×(tг – t0), где

cw – тепловая ёмкость воды, кДж/кг °С;
tг – температура теплоносителя (воды),С;
t0 – расчётная температура воды в обратном трубопроводе,С.

Теплоемкость жидкости можно узнать из справочной литературы. Параметры теплового носителя зависят от параметров среды.

Зная Gw, можно вычислить скорость движения воды по трубам:

w = Gw / 3600×ρw×Aф, где

Aф – размер сечения теплообменника, м²;
ρw – плотность воды при средней температуре теплового носителя, С.

Средняя температура:

(tг + t0) / 2

Рассчитать скорость движения теплоносителя можно по формуле, указанной выше. Она справедлива для простой системы последовательного подключения нагревательных элементов. В случае использования параллельной схемы, толщина трубопровода увеличится в два или более раз, а средняя скорость движения уменьшится.

Кроме подбора калорифера выполняется расчёт тепловых потерь по укрупнённым показателям. Основная формула:

Q_зд=q×V× (t_п-t_н), где

q – тепловая характеристика объекта, Вт/(м3ּоС);
V – объём объекта по внешней стороне ограждающих конструкций, м3;
(t_п-t_н) – разность температуры основных помещений, оС.

Расчёт поверхности нагрева

Основная формула площади нагревательной поверхности канального устройства:

Amp = 1.2Q / K× (tср.т – tср.в), где

К – коэффициент передачи тепла от калорифера холодному воздуху, Вт/(м°С);
tср.т – средний показатель температуры теплового носителя, С;
tср.в – средний показатель температуры приточки, С;
число 1,2 – коэффициент запас. Вводится в связи с остыванием воздуховодов.

Иногда одного калорифера недостаточно или площадь сечения слишком большая. Тогда в расчёт берётся несколько однотипных устройств.

На последнем этапе определяется, сколько тепла может выдать канальный нагреватель:

Qфакт = К× (tср.т – tср.в)×Nфакт×Ak

Особенность методики для паровых нагревателей

Принцип вычислений не меняется. Отличие только в способе определения расхода теплового носителя для нагрева холодного воздуха:

G = Q / r, где

r – тепловая энергия, получаемая в процессе конденсации пара.

Калориферы КСк. Расчет и подбор водяных калориферов КСк – Т.С.Т.

Калориферы КСк. Расчет и подбор водяных калориферов КСк

Расчет и подбор водяных калориферов КСк осуществляется в следующей последовательности:

1. подсчет тепловой мощности для нагрева воздуха, 2. расчет фронтального сечения для прохода воздуха и подбор подходящих калориферов, 3. нахождение массовой скорости, 4. определение расхода теплоносителя, 5. подсчет скорости горячей воды в теплообменнике, 6. вычисление коэффициента теплопередачи, 7. определение среднего температурного напора, 8. нахождение теплопроизводительности калорифера или установки, 9. установление запаса по тепловой мощности, 10. расчет аэродинамического сопротивления, 11. определение гидравлического сопротивления по теплоносителю.

Все действия по расчету и подбору водяных калориферов типа КСк выложены пошагово. Прилагаются формулы и таблицы , технические данные и характеристики всех моделей данных воздухонагревателей. Каждый шаг подсчетов и вычислений сопровождается конкретным примером.

1. Определить тепловую мощность для нагрева определенного объема воздуха.

а) Определяем массовый расход нагреваемого воздуха

L – объемное количество нагреваемого воздуха, м3/час

p – плотность воздуха при средней температуре (сумму температуры воздуха на входе и выходе из калорифера разделить на два) – таблица показателей плотности представлена выше, кг/м3

б) Определяем расход теплоты для нагревания воздуха

G – массовый расход воздуха, кг/час

с – удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг •K) , (показатель берется по температуре входящего воздуха, смотреть ниже – по таблице)

t нач – температура воздуха на входе в теплообменник, °С

t кон – температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С

Пример подбора и расчета калорифера КСк . Шаг- 1

Подобрать подходящий калорифер КСк для нагрева 17000 м3/час от температуры – 25°С до +23°С. Теплоноситель горячая вода с графиком 95°С на входе в воздухонагреватель, 50°С на выходе.

1. Определить тепловую мощность, необходимую для нагрева 1700 0 м3/час с температуры – 25°С до +23°С.

а) Определяем массовый расход нагреваемого воздуха

1 700 0 – объемное количество нагреваемого воздуха, м3/час

1.3 – плотность воздуха при температуре – 1°С (температура на входе – 25 °С плюс температура воздуха на выходе +2 3°С – делим на два) (- 25+2 3 )/2= – 2 /2= – 1 Плотность воздуха при температуре – 1 имеет значение 1.3 0

б) Определяем расход те п лоты для нагревания воздуха

2 21 00 – массовый расход воздуха, кг/час

1009 – удельная теплоемкость при температуре входящего воздуха – 25 °С, Дж/(кг•K)

+2 3 – температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника , °С

– 25 – температура воздуха на входе в теплообменник , °С

Температуру входящего воздуха можно принять, исходя из географического региона, в котором будут эксплуатироваться калориферы. Данные с расчетными средними температурами городов представлены в 3- х таблицах справа. Если в таблице отсутствует ваш город, следует принять показатели близлежащего.

2. Подбор и расчет калориферов – этап второй. Определившись с необходимой тепловой мощностью для обогрева требуемого объема, находим фронтальное сечение для прохода воздуха. Фронтальное сечение – рабочее внутреннее сечение с теплоотдающими трубками, через которое непосредственно проходят потоки нагнетаемого холодного воздуха.

G – массовый расход воздуха, кг/час

v – массовая скорость воздуха – для оребренных калориферов принимается в диапазоне 3 – 5 ( кг/м2•с ). Допустимые значения – до 7 – 8 кг/м2•с

Пример подбора и расчета калорифера КСк . Шаг- 2

Подобрать подходящий калорифер КСк для нагрева 1700 0 м3/час от температуры – 25°С до +23°С. Теплоноситель горячая вода с графиком 95°С на входе в воздухонагреватель, 50°С на выходе.

2. Расчет фронтального сечения для прохода воздуха. Подбираем необходим ую площадь сечени я под массовый расход воздуха 2 210 0 кг/час. Принимаем массовую скорость – 3.6 кг/м2•с .

2 21 00 – массовый расход воздуха, кг/час

3.6 – массовая скорость воздуха , кг/м2•с

При выборе трех или четырех рядной модели (одинаковые номера калориферов – имеют одну и ту же площадь фронтального сечения), ориентируемся на то, что теплообменники КСк4 (четыре ряда) при одной и той же входящей температуре и производительности по воздуху, нагревают его в среднем на восемь- двенадцать градусов больше, чем КСк3 (три ряда теплонесущих трубок), но имеют большее аэродинамическое сопротивление.

Что это такое и для чего нужен?

Калорифер – это специальное устройство, предназначенное для обеспечения теплообмена за счет нагревания воздушного потока с помощью соприкосновения его с определенным количеством нагревающих элементов.

Устанавливается такой агрегат в вентиляционных системах как в комплексе с моноблочными конструкциями, так и в виде отдельно стоящих модулей.

Как работает и устройство?

В зависимости от того, какой источник тепла используется, калориферы подразделяются на водяные, электрические и паровые.

В подавляющем большинстве случаев теплопередающие элементы калориферов представляют собой стальные трубы с оребренной поверхностью. Именно оребрение помогает увеличить площадь и, соответственно, эффективность теплоотдачи. Внутри таких труб проходит нагревающий или охлаждающий теплоноситель, а снаружи – воздушные потоки, охлаждаемые или нагреваемые при контакте с трубами.

Реберная структура устройства представляет собой металлические пластины, насаженные на трубки, либо навитую на них ленту или тонкую проволоку.

Принцип действия калориферов основан на том, что теплоноситель имеет больший коэффициент теплоотдачи по отношению к потокам воздуха.

Энергоэффективность калорифера зависит от коэффициента теплоотдачи устройства при определенных энергозатратах. Иными словами, чем больше тепла агрегат способен отдать при неизменных энергетических затратах, тем выше его эффективность.

Устройство способно значительно нагреть проходящие через него воздушные потоки – поднять их температуру на 70-110 градусов, поэтому использовать калорифер можно даже при минимальных температурах (до -25 градусов).

Устанавливаться калорифер может по двум схемам воздухообмена – по принципу смешения рециркуляционного и приточного воздуха, а также в замкнутой системе рециркуляции воздуха. Для систем принудительной или искусственной вентиляции это условие неактуально, так как через калорифер воздух прогоняется с помощью канальных вентиляторов.

Расчет тепловой мощности

1. Определить тепловую мощность для нагрева требуемого объема воздуха. 1.1 Определяем массовый расход нагреваемого воздуха L — объемное количество нагреваемого воздуха, м³/час; p — плотность воздуха при средней температуре
(сумму температуры воздуха на входе и выходе из калорифера разделить на два), кг/м³. 1.2 Определяем расход теплоты для нагревания воздуха G — массовый расход воздуха, кг/час; с — удельная теплоемкость воздуха при средней температуре
(сложить температуру входящего и выходящего воздуха и поделить на два), Дж/(кг•°С); t нач — температура воздуха на входе в теплообменник, °С;
t кон — температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника вентиляции, °С.

Плотность воздуха в зависимости от температуры
температура, °С	-50	-45	-40	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5	+5	+10	+15	+20
плотность, кг/м³	1.58	1.55	1.51	1.48	1.45	1.42	1.39	1.37	1.34	1.32	1.29	1.27	1.25	1.23	1.20
температура, °С	+25	+30	+35	+40	+45	+50	+55	+60	+65	+70	+75	+80	+85	+90	+100
плотность, кг/м³	1.18	1.16	1.15	1.13	1.11	1.09	1.08	1.06	1.04	1.03	1.01	1.00	0.99	0.97	0.95

Теплоемкость воздуха в зависимости от температуры
температура, °С	-50	-45	-40	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5	+5	+10	+15	+20
плотность, кг/м³	1013	1012	1011	1010	1010	1009	1008	1007	1006	1005	1005	1005	1005	1005	1005
температура, °С	+25	+30	+35	+40	+45	+50	+55	+60	+65	+70	+75	+80	+85	+90	+100
плотность, кг/м³	1005	1005	1005	1005	1005	1005	1005	1005	1006	1006	1007	1007	1008	1009	1009

Заключение

Водяной калорифер в системе вентиляции – экономически выгоден, особенно в системе с центральным отоплением. Кроме функций воздушного обогрева он может выполнять функции кондиционера в летний период. Нужно только правильно подобрать прибор по мощности и площади поверхности, а также грамотно осуществить подключение и обвязку.

Знаете ли вы, что в атмосфере, где находится человек, обязательно должны присутствовать аэроионы? В квартирах, как правило, ионов не хватает. Однако некоторые люди считают, что искусственно обогащать ими воздух вредно. Ответ на этот вопрос вы найдете на нашем сайте.

Инструкцию по сборке самодельного парогенератора читайте в материале.