Hoe het vermogen van het apparaat voor het verwarmen van lucht te berekenen

De kachel zorgt en houdt de gewenste temperatuur in de kamer. Het is geïnstalleerd in het systeem van geforceerde ventilatie, airconditioning en verwarming en kan grote gebieden verwarmen, omdat het wordt gekenmerkt door een hoog vermogen en hoge prestaties. Om het apparaat correct te laten werken, moet het vermogen van de kachel worden berekend voordat u het koopt.

Classificatie van kachels

De apparaten werken op verschillende energiebronnen en zijn geclassificeerd op type koelmiddel. Drie soorten worden veel gebruikt:

• water;
• stoom;
• elektrisch.

De eerstgenoemde verwarmen zelf de lucht niet, maar brengen alleen warmte over naar de luchtstroom, omdat de warmtedrager naar de luchtverwarmer wordt gebracht. Elektrische apparaten gebruiken geen koelvloeistof, ze verwarmen de lucht dankzij elektriciteit. De belangrijkste elementen in dergelijke apparaten zijn verwarmingselementen.

Water

Boilers zijn een budgetoptie. Hun prijs en onderhoudskosten zijn laag. Het is noodzakelijk om een ​​watertoevoersysteem naar het apparaat te brengen, dus installatie vereist bepaalde vaardigheden. Snel overzetten naar een andere plaats zal niet werken. De koelvloeistof (water of ethyleenglycol) kan afkomstig zijn van een verwarmingssysteem, warm water of boiler. Om de luchttemperatuur aan te passen, moet rekening worden gehouden met het vermogen, het verwarmingsniveau van de koelvloeistof en de luchtmassa. De bediening gebeurt met een thermostaat.

Bij het installeren van water- en stoomverwarmers kunnen polymeer- en metaal-kunststofbuizen niet worden gebruikt, omdat ze zullen smelten. Stalen verzinkte buizen worden aanbevolen.

Naast efficiëntie is het waterapparaat anders:

• makkelijk te gebruiken;
• hoge efficiëntie;
• veiligheid
• eenvoudig werkingsprincipe.

Het nadeel zijn de beperkingen op de minimumtemperatuur en het stofgehalte van de ingangsstroom.

In ruime productieruimtes, magazijnen, horecagelegenheden, cottages met goede ventilatie is het raadzaam om een ​​waterapparaat te installeren. Het warmt snel grote hoeveelheden lucht op.

Stoom

Naast het koelmiddel verschillen stoomverwarmers praktisch niet van waterverwarmers. Een onbeduidend verschil is de 2 mm dikte van de buiswanden versus de 1,5 mm. De behoefte aan extra versterking gaat gepaard met hoge druk in een stoomsysteem. Het varieert van 0,5 tot 1,2 Pa. Gebruik koolstof en roestvrij staal.

Stoomverwarmers worden ook geïnstalleerd in bedrijven en bedrijven waar tijdens het productieproces stoom wordt gevormd. De maximale stoomtemperatuur is 180 ° C.

Elektrisch

De elektrische kachel hoeft niet te worden aangesloten op een warmtedrager; hij heeft kleine afmetingen en gewicht en is daardoor makkelijker te installeren.

De voordelen van elektrische apparaten:

• het gebruiksgemak;
• mobiliteit;
• compactheid.

Nadelen:

• werken aan elektriciteit;
• droog de lucht.

Hoge energiekosten maken het constante gebruik van dergelijke apparaten onrendabel. Ze zijn minder krachtig dan stoom- en watertoestellen, dus ze zijn niet geschikt voor het verwarmen van ruimtes met een oppervlakte van meer dan 100 m2, maar zijn optimaal voor het verwarmen van appartementen. Elektrische apparaten verbruiken driemaal meer energie dan boilers, maar ze presteren minder goed. Vaak worden ze gebruikt als tijdelijke verwarming.

Om de temperatuur van de luchtmassa bij de uitlaat aan te passen, is het alleen nodig om een ​​temperatuursensor te installeren.

Om energie te besparen, moet u de recuperator installeren.

Voor-en nadelen

Water- en stoomverwarmers die zijn ontworpen voor het verwarmen van industriële gebouwen zijn buitengewoon voordelig omdat ze geen extra investeringen vereisen. Financiële middelen worden alleen besteed aan de aankoop van het apparaat. Hun voordelen:

• snel bereiken van de gewenste luchttemperatuur;
• eenvoudige installatie;
• veiligheid;
• betrouwbaarheid;
• de mogelijkheid om het verwarmingsniveau aan te passen.

Van de tekortkomingen worden opgemerkt:

• gebruik in ruimtes met positieve luchttemperatuur;
• het onvermogen om appartementen te verwarmen;
• uitrusting die nodig is om luchttractie te bieden;
• als de koelvloeistofstroom stopt, stopt het systeem met werken.

Het laatste punt geldt ook voor elektrische kachels, alleen voor stroomuitval.

Ontwerp van verschillende soorten kachels

Een heater is een warmtewisselaar die warmtedragersergie overdraagt ​​aan een luchtverwarmingsstroom en werkt op basis van een föhn. Het ontwerp omvat verwijderbare zijschermen en warmteoverdrachtselementen. Ze kunnen in een of meer lijnen worden aangesloten. De ingebouwde ventilator zorgt voor luchtstroom en de luchtmassa komt de kamer binnen via de openingen tussen de elementen. Wanneer er lucht van de straat doorheen gaat, wordt er warmte naar overgebracht. De luchtverwarmer is in het ventilatiekanaal geïnstalleerd, dus het apparaat moet qua grootte en vorm bij de schacht passen.

Water- en stoomverwarmers

Er zijn twee soorten water- en stoomverwarmers: geribbelde en gladde buis. De eerste zijn op hun beurt verdeeld in twee typen: lamellair en spiraalgewonden. Het ontwerp is eenrichtings- of meervoudig. In multi-way apparaten zijn er partities, waardoor de richting van de stroom verandert. Buizen bevinden zich in 1-4 rijen.

Een boiler bestaat uit een metalen, vaak rechthoekig frame, waarbinnen rijen buizen en een ventilator zitten. De aansluiting vindt plaats aan de ketel of cv-installatie middels uitlaatleidingen. De ventilator bevindt zich aan de binnenkant en pompt lucht in de warmtewisselaar. Voor het regelen van het vermogen en de uitgaande luchttemperatuur worden 2- of 3-wegkleppen gebruikt. Apparaten worden aan het plafond of aan de muur geïnstalleerd.

Er zijn drie soorten water- en stoomverwarmers.

Gladde buis. Het ontwerp bestaat uit holle buizen (diameter van 2 tot 3,2 cm) met kleine tussenpozen (in de orde van grootte van 0,5 cm). Ze kunnen gemaakt zijn van staal, koper, aluminium. De uiteinden van de buizen staan ​​in verbinding met de collector. Verwarmd koelmiddel komt in de inlaat, condensaat of gekoeld water komt in de uitlaat. Gladde buismodellen zijn minder efficiënt dan andere.

Kenmerken van gebruik:

• de minimumtemperatuur van de inlaatstroom is –20 ° C;
• vereisten voor luchtzuiverheid - niet meer dan 0,5 mg / m3 qua stofgehalte.

Geribbeld. Vanwege de geribbelde elementen neemt het warmteoverdrachtsgebied toe, daarom zijn ceteris paribus, lamellenverwarmers productiever dan die met gladde buizen. Plaatmodellen onderscheiden zich door het feit dat platen op de buizen zijn gemonteerd, waardoor het warmteoverdrachtsoppervlak verder wordt vergroot. In navivny wordt stalen golfband gewikkeld.

Bimetaal met vinnen. Het grootste rendement wordt bereikt door het gebruik van twee metalen: koper en aluminium. Spruitstukken en spuitmonden zijn gemaakt van koper en vinnen zijn gemaakt van aluminium. Bovendien wordt een speciaal type finning uitgevoerd: spiraalvormig rollen.

In elektrische apparaten wordt de lucht verwarmd door contact met roodgloeiende platen of spiralen. Verwarmingselementen zijn gemaakt van vuurvaste metalen.

Berekening van het vermogen van de boiler

Voor de juiste berekening van de luchtverwarmer is het noodzakelijk om de initiële gegevens te bepalen: prestatie, luchtdichtheid, straattemperatuur en de gewenste kamertemperatuur. Deze laatste indicatoren zijn uiterst belangrijk, omdat de hoeveelheid warmte die wordt besteed aan het verwarmen van 1 m3 lucht ervan afhangt. Een deel van de gegevens is te vinden in speciale tabellen.

Water apparaat

Gebruik de formule om het doorsnedeoppervlak van de boiler te berekenen Af = L × ρ_st/3600 (ϑρ). De gebruikte waarden zijn:

• L - productiviteit, uitgedrukt in m3 / h of kg / h;
• p_st - straatluchtdichtheid volgens de tabel;
• ϑρ - massa luchtsnelheid in dwarsdoorsnede.

Na het resultaat te hebben ontvangen, wordt één standaard luchtverwarmer of meerdere apparaten geselecteerd voor het ventilatiesysteem, zodat het gebied of de som van de gebieden gelijk is aan of iets groter is dan de berekende waarde.

Het massale luchtdebiet in kg / u wordt berekend met de formule G = L × p_wo:

• p_wo- luchtdichtheid bij gemiddelde temperatuur.

pav berekend door de formule (t_st+ t_con)/2:

• t_st - Buitenluchttemperatuur in de koudste vijfdaagse week;
• t_con - gewenste kamertemperatuur.

Bepaal vervolgens voor de gemiddelde indicator de dichtheid volgens de tabel.

Het warmteverbruik voor het verwarmen van de lucht wordt berekend met de formule:Q (W) = G × c × (t_con–T_st)

Gegevens worden bijvoorbeeld berekend als ze bekend zijn:

• L - 10000 m3 / h (prestatie wordt aangegeven in de documentatie);
• t_con - 21 ° C;
• t_st - –25 ° C.

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

De luchtdichtheid bij deze temperatuur is 1.303.

Het massadebiet van de luchtmassa is G = 10000 m3 / h × 1.303 kg / m3 = 13030 kg / h

Vanaf hier Q = 13030/3600 × 1011 × (21 - (- 25)) = 168325 W.

Bij deze waarde moet 10-15% voor de gangreserve worden opgeteld.

Stoomverwarming

Het vermogen van de stoomverwarmer wordt op dezelfde manier bepaald, alleen voor berekening G gebruik de formule G = Q / r. r - specifieke warmte die wordt gegenereerd tijdens condensatie van stoom in kJ / kg.

Elektrische luchtverwarmer

Voor elektrische apparaten worden de meeste noodzakelijke gegevens meestal door de fabrikant aangegeven, wat de berekening van luchtverwarming en de keuze van een luchtverwarmer aanzienlijk vereenvoudigt. Ondanks het relatief lage warmtevermogen, verbruikt het elektroheater systeem veel elektriciteit, daarom moet het vaak met een aparte kabel op de afscherming worden aangesloten. Verwarmers met een vermogen van meer dan 7 kW worden geleverd door 380 V.

Het stroomverbruik wordt berekend met de formuleIk = P / UwaarP - vermogen, en U - Spanning. Waarde U hangt af van de kenmerken van de verbinding. Als de verbinding eenfasig is, U = 220Vals in drie fasen U = 660V.

De verwarmingstemperatuur wordt berekend met de formuleT = 2,98 × P / Lwaar L - net als bij andere berekeningen, systeemprestaties.

Om kleine ruimtes te verwarmen, wordt aanbevolen om een ​​elektrische luchtverwarmer aan te schaffen, deze is handiger en vereist geen complexe installatie. Als het verwarmingsoppervlak meer dan 100 m2 is, is het voordeliger om een ​​water- of stoomapparaat te gebruiken. Om de selectie van de luchtverwarmer correct uit te voeren, is het in ieder geval noodzakelijk om voorlopige berekeningen te maken.