Come calcolare la potenza del dispositivo per il riscaldamento dell'aria

Il riscaldatore fornisce e mantiene la temperatura desiderata nella stanza. È installato nel sistema di ventilazione forzata, aria condizionata e riscaldamento, è in grado di riscaldare vaste aree, in quanto caratterizzato da elevata potenza e prestazioni. Affinché il dispositivo funzioni correttamente, è necessario calcolare la potenza del riscaldatore prima di acquistarlo.

Classificazione dei riscaldatori

I dispositivi funzionano da diverse fonti di energia e sono classificati per tipo di refrigerante. Sono ampiamente usati tre tipi:

• acqua;
• vapore;
• elettrico.

I primi stessi non riscaldano l'aria, ma trasferiscono solo calore al flusso d'aria, poiché il portatore di calore viene portato al riscaldatore ad aria. Gli apparecchi elettrici non usano refrigeranti, riscaldano l'aria grazie all'elettricità. Gli elementi principali di tali dispositivi sono elementi riscaldanti.

acqua

Gli scaldacqua sono un'opzione economica. Il loro prezzo e i costi di manutenzione sono bassi. È necessario portare un sistema di approvvigionamento idrico al dispositivo, quindi l'installazione richiede determinate competenze. Trasferirlo rapidamente in un altro posto non funzionerà. Il liquido di raffreddamento (acqua o glicole etilenico) può provenire da un sistema di riscaldamento, acqua calda o caldaia. Per regolare la temperatura dell'aria, è necessario tenere conto della potenza, del livello di riscaldamento del liquido di raffreddamento e della massa d'aria. Il controllo viene effettuato utilizzando un termostato.

Quando si installano riscaldatori di acqua e vapore, non è possibile utilizzare tubi in polimero e metallo-plastica, poiché si sciolgono. Si consigliano tubi in acciaio zincato.

Oltre all'efficienza, il dispositivo idrico è diverso:

• facilità d'uso;
• alta efficienza;
• sicurezza
• semplice principio di azione.

Lo svantaggio sono le restrizioni sulla temperatura minima e sul contenuto di polvere del flusso di ingresso.

Si consiglia di installare un dispositivo idrico in ampi locali di produzione, magazzini, esercizi di ristorazione, cottage con una buona ventilazione. Riscalda rapidamente grandi volumi d'aria.

Vapore

Oltre al refrigerante, gli scaldacqua non sono praticamente diversi dagli scaldacqua. Una differenza insignificante è lo spessore di 2 mm delle pareti del tubo rispetto a 1,5 mm. La necessità di un'ulteriore amplificazione è associata all'alta pressione in un sistema a vapore. Varia da 0,5 a 1,2 Pa. Usa carbonio e acciaio inossidabile.

I riscaldatori a vapore sono installati anche nelle imprese e in quelli in cui si forma il vapore durante il processo di produzione. La temperatura massima del vapore è di 180 ° C.

Elettrico

Non è necessario che il riscaldatore elettrico sia collegato a un portatore di calore; ha dimensioni e peso ridotti, quindi è più facile da installare.

I vantaggi dei dispositivi elettrici:

• la praticità d'uso;
• mobilità;
• compattezza.

svantaggi:

• lavorare sull'elettricità;
• asciugare l'aria.

Gli elevati costi energetici rendono inutile l'uso costante di dispositivi di questo tipo. Sono meno potenti degli apparecchi a vapore e ad acqua, quindi non sono adatti per il riscaldamento di ambienti con una superficie di oltre 100 m2, ma sono ottimali per il riscaldamento di appartamenti. Gli apparecchi elettrici consumano tre volte più energia degli scaldacqua, ma hanno prestazioni inferiori. Spesso sono usati come riscaldatori temporanei.

Per regolare la temperatura della massa d'aria all'uscita, è necessario solo installare un sensore di temperatura.

Per risparmiare energia, è necessario installare il recuperatore.

Vantaggi e svantaggi

I riscaldatori di acqua e vapore progettati per il riscaldamento di locali industriali sono estremamente vantaggiosi perché non richiedono investimenti aggiuntivi. Le risorse finanziarie vengono spese solo per l'acquisto del dispositivo. I loro vantaggi:

• raggiungimento rapido della temperatura dell'aria desiderata;
• installazione semplice;
• sicurezza;
• affidabilità;
• la capacità di regolare il livello di riscaldamento.

Delle carenze si notano:

• utilizzare in ambienti con temperatura dell'aria positiva;
• l'impossibilità di utilizzare per il riscaldamento degli appartamenti;
• attrezzatura necessaria per fornire trazione aerea;
• se il flusso del refrigerante si interrompe, il sistema smette di funzionare.

L'ultimo punto è valido anche per i riscaldatori elettrici, solo per le interruzioni di corrente.

Progettazione di diversi tipi di riscaldatori

Un riscaldatore è uno scambiatore di calore che trasferisce l'energia del refrigerante a un flusso di riscaldamento ad aria e funziona sulla base di un asciugacapelli. Il suo design include protezioni laterali rimovibili ed elementi di scambio termico. Possono essere collegati in una o più linee. La ventola integrata fornisce il tiraggio dell'aria e la massa d'aria entra nella stanza attraverso gli spazi tra gli elementi. Quando l'aria dalla strada passa attraverso di loro, il calore viene trasferito ad esso. Il riscaldatore ad aria è installato nel condotto di ventilazione, quindi il dispositivo deve corrispondere all'albero per dimensioni e forma.

Riscaldatori di acqua e vapore

I riscaldatori di acqua e vapore possono essere di due tipi: tubo scanalato e liscio. I primi, a loro volta, sono divisi in due tipi: lamellare e a spirale. Il design è unidirezionale o multidirezionale. Nei dispositivi a più vie ci sono partizioni, a causa delle quali cambia la direzione del flusso. I tubi si trovano in 1-4 file.

Uno scaldabagno, è costituito da un telaio metallico, spesso rettangolare, all'interno del quale sono posizionate file di tubi e un ventilatore. Il collegamento viene effettuato alla caldaia o all'impianto di riscaldamento centralizzato mediante tubi di scarico. La ventola si trova all'interno, pompa l'aria nello scambiatore di calore. Per controllare la potenza e la temperatura dell'aria in uscita, vengono utilizzate valvole a 2 o 3 vie. I dispositivi sono installati a soffitto o a parete.

Esistono tre varietà di scaldacqua e vapore.

Tubo liscio. Il design è costituito da tubi cavi (diametro da 2 a 3,2 cm) situati a piccoli intervalli (dell'ordine di 0,5 cm). Possono essere realizzati in acciaio, rame, alluminio. Le estremità dei tubi comunicano con il collettore. Il refrigerante riscaldato entra nell'ingresso, la condensa o l'acqua raffreddata entra nell'uscita. I modelli a tubo liscio sono meno efficienti di altri.

Caratteristiche di utilizzo:

• la temperatura minima del flusso in ingresso è di –20 ° C;
• requisiti di purezza dell'aria - non più di 0,5 mg / m3 in termini di contenuto di polvere.

costine. A causa degli elementi nervati, l'area di trasferimento del calore aumenta, pertanto, i riscaldatori alettati sono più produttivi di quelli a tubo liscio. I modelli di piastre si distinguono per il fatto che le piastre sono montate sui tubi, aumentando ulteriormente la superficie di trasferimento del calore. In acciaio ondulato navivny il nastro ondulato è avvolto.

Bi-metallico con pinne. La massima efficienza si ottiene attraverso l'uso di due metalli: rame e alluminio. I collettori e gli ugelli sono in rame e le alette in alluminio. Inoltre, viene eseguito un tipo speciale di finning: il rotolamento a spirale.

Negli apparecchi elettrici, l'aria viene riscaldata a causa del suo contatto con piastre o spirali roventi. Gli elementi riscaldanti sono realizzati in metalli refrattari.

Calcolo della potenza del calorificatore

Per il corretto calcolo del generatore d'aria è necessario determinare i dati iniziali: prestazioni, densità dell'aria, temperatura della strada e temperatura ambiente desiderata. Questi ultimi indicatori sono estremamente importanti, poiché la quantità di calore speso per il riscaldamento di 1 m3 di aria dipende da essi. Parte dei dati può essere trovata in tabelle speciali.

Dispositivo acqua

Per calcolare l'area della sezione trasversale dello scaldabagno, utilizzare la formula Af = L × ρ_st/3600 (ϑρ). I valori utilizzati sono:

• L - produttività, espressa in m3 / ho kg / h;
• p_st - densità dell'aria della strada secondo la tabella;
• ϑρ - velocità dell'aria di massa nella sezione trasversale.

Dopo aver ricevuto il risultato, viene selezionato un riscaldatore d'aria di dimensioni standard o più dispositivi per il sistema di ventilazione in modo che l'area o la somma delle aree sia uguale o leggermente più grande del valore calcolato.

La portata d'aria in massa in kg / h è calcolata dalla formula G = L × p_sposare:

• p_sposare- densità dell'aria a media temperatura.

pav calcolato dalla formula (t_st+ t_contro)/2:

• t_st - Temperatura dell'aria esterna nella settimana più fredda di cinque giorni;
• t_contro - temperatura ambiente desiderata.

Quindi per l'indicatore medio determinare la densità in base alla tabella.

Il consumo di calore per il riscaldamento dell'aria è calcolato dalla formula:Q (W) = G × c × (t_contro-T_st)

Ad esempio, i dati verranno calcolati se noto:

• L - 10000 m3 / h (le prestazioni sono indicate nella documentazione);
• t_contro - 21 ° C;
• t_st - –25 ° C.

pav = (- 25 ° C + 21 ° C) / 2 = –2 ° C

La densità dell'aria a questa temperatura è 1.303.

La portata massica della massa d'aria è G = 10000 m3 / h × 1.303 kg / m3 = 13030 kg / h

Da qui Q = 13030/3600 × 1011 × (21 - (- 25)) = 168325 W.

A questo valore, è necessario aggiungere il 10-15% per la riserva di carica.

Riscaldatore a vapore

La potenza del riscaldatore a vapore è determinata allo stesso modo, solo per il calcolo sol usa la formula G = Q / r. r - calore specifico generato durante la condensazione del vapore in kJ / kg.

Aerotermo elettrico

Per gli apparecchi elettrici, la maggior parte dei dati necessari è generalmente indicata dal produttore, il che semplifica notevolmente il calcolo del riscaldamento dell'aria e la scelta del riscaldatore d'aria. Nonostante la potenza termica relativamente bassa, il sistema di riscaldamento elettrico consuma molta elettricità, quindi spesso deve essere collegato allo schermo con un cavo separato. I riscaldatori con una potenza superiore a 7 kW sono forniti da 380 V.

Il consumo attuale è calcolato dalla formulaI = P / UdoveP - potenza e U - voltaggio. Valore U dipende dalle caratteristiche della connessione. Se la connessione è monofase, U = 220 V.se trifase U = 660 V..

La temperatura di riscaldamento è calcolata dalla formulaT = 2,98 × P / Ldove L - come in altri calcoli, prestazioni del sistema.

Per riscaldare piccole aree, si consiglia di acquistare un riscaldatore ad aria elettrico, è più conveniente e non richiede un'installazione complessa. Se l'area di riscaldamento è superiore a 100 m2, è più vantaggioso utilizzare un dispositivo acqua o vapore. In ogni caso, per eseguire correttamente la selezione del generatore d'aria, è necessario effettuare calcoli preliminari.