Cách tính công suất của thiết bị để sưởi ấm không khí

Máy sưởi cung cấp và duy trì nhiệt độ mong muốn trong phòng. Nó được lắp đặt trong hệ thống thông gió cưỡng bức, điều hòa không khí và sưởi ấm, có thể làm nóng các khu vực rộng lớn, vì nó được đặc trưng bởi công suất và hiệu suất cao. Để thiết bị hoạt động chính xác, cần phải tính toán công suất của lò sưởi trước khi mua.

Phân loại máy sưởi

Calofirers khác nhau trong phương pháp làm nóng chất làm mát

Các thiết bị hoạt động từ các nguồn năng lượng khác nhau và được phân loại theo loại chất làm mát. Ba loại được sử dụng rộng rãi:

  • Nước;
  • hơi nước;
  • điện.

Bản thân trước đây không làm nóng không khí mà chỉ truyền nhiệt cho luồng không khí, vì chất mang nhiệt được đưa đến lò sưởi không khí. Các thiết bị điện không sử dụng chất làm mát, chúng làm nóng không khí nhờ điện. Các yếu tố chính trong các thiết bị như vậy là các yếu tố làm nóng.

Nước

Máy nước nóng với đường ống và bơm kim loại

Máy nước nóng là một lựa chọn ngân sách. Giá cả và chi phí bảo trì của họ thấp. Cần phải mang một hệ thống cấp nước cho thiết bị, vì vậy việc cài đặt đòi hỏi những kỹ năng nhất định. Nhanh chóng chuyển nó đến một nơi khác sẽ không hoạt động. Chất làm mát (nước hoặc ethylene glycol) có thể đến từ hệ thống sưởi ấm, nước nóng hoặc nồi hơi. Để điều chỉnh nhiệt độ không khí, cần phải tính đến công suất, mức độ gia nhiệt của chất làm mát và khối không khí. Kiểm soát được thực hiện bằng cách sử dụng một bộ điều nhiệt.

Khi lắp đặt máy nước nóng và hơi nước, ống polymer và kim loại-nhựa không thể được sử dụng, vì chúng sẽ tan chảy. Ống thép mạ kẽm được khuyến khích.

Ngoài hiệu quả, thiết bị nước là khác nhau:

  • dễ sử dụng;
  • hiệu quả cao;
  • Bảo vệ
  • nguyên tắc hành động đơn giản.

Nhược điểm là các hạn chế về nhiệt độ tối thiểu và hàm lượng bụi của luồng đầu vào.

Nên lắp đặt thiết bị nước trong phòng sản xuất rộng rãi, nhà kho, cơ sở phục vụ ăn uống, nhà tranh có thông gió tốt. Nó nhanh chóng làm nóng khối lượng lớn không khí.

hơi nước

Máy nước nóng

Ngoài chất làm mát, máy sưởi hơi nước thực tế không khác gì máy nước nóng. Một sự khác biệt không đáng kể là độ dày 2 mm của thành ống so với 1,5 mm. Nhu cầu khuếch đại bổ sung có liên quan đến áp suất cao trong hệ thống hơi. Nó thay đổi từ 0,5 đến 1,2 Pa. Sử dụng carbon và thép không gỉ.

Máy sưởi hơi nước cũng được lắp đặt tại các doanh nghiệp và những nơi hơi nước được hình thành trong quá trình sản xuất. Nhiệt độ hơi nước tối đa là 180 ° C.

Điện

Đối với máy sưởi điện mạnh mẽ, cần có mạng ba pha

Máy sưởi điện không cần kết nối với chất mang nhiệt, nó có kích thước và trọng lượng nhỏ, do đó dễ lắp đặt hơn.

Ưu điểm của thiết bị điện:

  • sự tiện lợi của việc sử dụng;
  • di động;
  • nhỏ gọn.

Nhược điểm:

  • làm việc về điện;
  • làm khô không khí.

Chi phí năng lượng cao làm cho việc sử dụng liên tục các thiết bị loại này không có lợi. Chúng ít mạnh hơn các thiết bị hơi nước và nước, vì vậy chúng không thích hợp cho các phòng sưởi ấm có diện tích hơn 100 m2, nhưng là tối ưu cho các căn hộ sưởi ấm. Các thiết bị điện sử dụng năng lượng nhiều gấp ba lần so với máy nước nóng, nhưng chúng có hiệu suất thấp hơn. Thường chúng được sử dụng như máy sưởi tạm thời.

Để điều chỉnh nhiệt độ của khối không khí ở đầu ra, chỉ cần lắp đặt cảm biến nhiệt độ.

Để tiết kiệm năng lượng, bạn phải cài đặt bộ thu hồi.

Ưu điểm và nhược điểm

Với tất cả sự tiện lợi, máy sưởi tiêu thụ một lượng điện lớn

Máy nước nóng và hơi nước được thiết kế để sưởi ấm cơ sở công nghiệp là vô cùng có lợi vì chúng không cần đầu tư thêm. Nguồn tài chính chỉ được chi cho việc mua thiết bị. Ưu điểm của chúng:

  • thành tựu nhanh chóng của nhiệt độ không khí mong muốn;
  • cài đặt đơn giản;
  • sự an toàn;
  • độ tin cậy;
  • khả năng điều chỉnh mức độ nóng.

Trong số những thiếu sót được lưu ý:

  • sử dụng trong phòng có nhiệt độ không khí dương;
  • không có khả năng sử dụng để sưởi ấm căn hộ;
  • thiết bị cần thiết để cung cấp lực kéo không khí;
  • nếu dòng nước làm mát dừng lại, hệ thống ngừng hoạt động.

Điểm cuối cùng cũng có giá trị đối với lò sưởi điện, chỉ khi mất điện.

Thiết kế các loại máy sưởi khác nhau

Máy sưởi là một bộ trao đổi nhiệt giúp truyền năng lượng chất làm mát vào luồng không khí nóng và hoạt động trên cơ sở máy sấy tóc. Thiết kế của nó bao gồm các tấm chắn bên có thể tháo rời và các yếu tố truyền nhiệt. Chúng có thể được kết nối trong một hoặc nhiều dòng. Quạt tích hợp cung cấp dự thảo không khí và khối không khí đi vào phòng thông qua các khoảng trống tồn tại giữa các yếu tố. Khi không khí từ đường phố đi qua chúng, nhiệt được truyền đến nó. Máy sưởi không khí được lắp đặt trong ống thông gió, vì vậy thiết bị phải phù hợp với trục về kích thước và hình dạng.

Máy nước nóng và hơi nước

Các loại trao đổi nhiệt trong lò sưởi

Máy nước nóng và hơi nước có thể có hai loại: ống có gân và ống trơn. Lần đầu tiên, được chia thành hai loại: lamellar và xoắn ốc vết thương. Thiết kế là một chiều hoặc đa chiều. Trong các thiết bị đa chiều có các phân vùng, do đó hướng của dòng chảy thay đổi. Các ống được đặt trong 1-4 hàng.

Một máy nước nóng, bao gồm một kim loại, thường là khung hình chữ nhật, bên trong có các hàng ống và quạt. Kết nối được thực hiện với lò hơi hoặc nhà máy sưởi ấm trung tâm bằng cách sử dụng ống đầu ra. Quạt được đặt ở bên trong, nó bơm không khí vào bộ trao đổi nhiệt. Để kiểm soát công suất và nhiệt độ không khí đầu ra, sử dụng van 2 hoặc 3 chiều. Các thiết bị được cài đặt trên trần hoặc trên tường.

Có ba loại máy nước nóng và hơi nước.

Trao đổi nhiệt ống trơn

Ống trơn. Thiết kế bao gồm các ống rỗng (đường kính từ 2 đến 3,2 cm) nằm trong các khoảng nhỏ (theo thứ tự 0,5 cm). Chúng có thể được làm bằng thép, đồng, nhôm. Các đầu của ống giao tiếp với người thu gom. Nước làm mát nóng vào cửa vào, nước ngưng hoặc nước lạnh đi vào cửa xả. Các mô hình ống trơn là ít hiệu quả hơn so với những người khác.

Các tính năng sử dụng:

  • nhiệt độ tối thiểu của luồng đầu vào là 2020 C;
  • yêu cầu về độ tinh khiết của không khí - không quá 0,5 mg / m3 về hàm lượng bụi.

Có gân. Do các yếu tố có gân, diện tích truyền nhiệt tăng lên, do đó, ceteris paribus, lò sưởi có vây có năng suất cao hơn so với ống trơn. Các mô hình tấm được phân biệt bởi thực tế là các tấm được gắn trên các ống, làm tăng thêm diện tích bề mặt truyền nhiệt. Trong băng thép hải quân là vết thương.

Lưỡng kim với vây. Hiệu quả lớn nhất đạt được thông qua việc sử dụng hai kim loại: đồng và nhôm. Manifold và vòi phun được làm bằng đồng, và vây được làm bằng nhôm. Hơn nữa, một loại vây đặc biệt được thực hiện - cuộn xoắn ốc.

Trong các thiết bị điện, không khí được làm nóng do tiếp xúc với các tấm nóng hoặc xoắn ốc. Các yếu tố làm nóng được làm bằng kim loại chịu lửa.

Tính toán công suất nhiệt lượng

Để tính toán chính xác máy sưởi không khí, cần xác định dữ liệu ban đầu: hiệu suất, mật độ không khí, nhiệt độ đường phố và nhiệt độ phòng mong muốn. Các chỉ số sau là cực kỳ quan trọng, vì lượng nhiệt dành cho việc làm nóng 1 m3 không khí phụ thuộc vào chúng. Một phần của dữ liệu có thể được tìm thấy trong các bảng đặc biệt.

Thiết bị nước

Tính toán công suất dựa trên nhiệt độ ngoài trời

Để tính diện tích mặt cắt ngang của máy nước nóng, sử dụng công thức Af = L ×thứ/3600 (ϑρ). Các giá trị được sử dụng là:

  • L - năng suất, được biểu thị bằng m3 / h hoặc kg / h;
  • pthứ - mật độ không khí đường phố theo bảng;
  • ϑρ - vận tốc không khí khối trong mặt cắt ngang.

Có được kết quả, một máy sưởi không khí có kích thước tiêu chuẩn hoặc một số thiết bị được chọn cho hệ thống thông gió sao cho diện tích hoặc tổng diện tích bằng hoặc lớn hơn một chút so với giá trị tính toán.

Tốc độ dòng khí lớn tính bằng kg / h được tính theo công thức G = L × pThứ Tư:

  • pThứ Tư- mật độ không khí ở nhiệt độ trung bình.

pav tính theo công thức (tthứ+ tcon)/2:

  • tthứ - Nhiệt độ không khí ngoài trời trong tuần năm ngày lạnh nhất;
  • tcon - nhiệt độ phòng mong muốn.

Sau đó cho chỉ số trung bình xác định mật độ theo bảng.

Tiêu thụ nhiệt để làm nóng không khí được tính theo công thức:Q (W) = G × c × (tconCẩuTthứ)

Ví dụ: dữ liệu sẽ được tính nếu biết:

  • L - 10000 m3 / h (hiệu suất được chỉ định trong tài liệu);
  • tcon - 21 ° C;
  • tthứ - Cấm25 ° C.

pav = (- 25 ° C + 21 ° C) / 2 = Thẻ2 ° C

Mật độ của không khí ở nhiệt độ này là 1,303.

Tốc độ dòng chảy của khối không khí là G = 10000 m3 / h × 1.303 kg / m3 = 13030 kg / giờ

Từ đây Q = 13030/3600 × 1011 × (21 - (- 25)) = 168325 W.

Để có giá trị này, cần phải thêm 10-15% cho dự trữ năng lượng.

Máy nước nóng

Công suất của máy sưởi hơi được xác định theo cùng một cách, chỉ để tính toán G sử dụng công thức G = Q / r. r - nhiệt dung riêng sinh ra trong quá trình ngưng tụ hơi nước tính bằng kJ / kg.

Máy sưởi điện

Công thức tính toán năng lượng của nhiệt lượng kế

Đối với các thiết bị điện, hầu hết các dữ liệu cần thiết thường được chỉ định bởi nhà sản xuất, điều này giúp đơn giản hóa rất nhiều việc tính toán sưởi ấm không khí và lựa chọn máy sưởi không khí. Mặc dù năng lượng nhiệt tương đối thấp, hệ thống điện cực tiêu thụ rất nhiều điện, do đó, nó thường phải được kết nối với một cáp riêng với tấm chắn. Máy sưởi có công suất lớn hơn 7 kW được cung cấp bởi 380 V.

Mức tiêu thụ hiện tại được tính theo công thứcTôi = P / UỞ đâuP - Quyền lực và Bạn - Vôn. Giá trị Bạn phụ thuộc vào các tính năng của kết nối. Nếu kết nối là một pha, U = 220vnếu ba pha U = 660V.

Nhiệt độ gia nhiệt được tính theo công thứcT = 2,98 × P / LỞ đâu L - như trong các tính toán khác, hiệu suất hệ thống.

Để làm nóng các khu vực nhỏ, nên mua máy sưởi điện, thuận tiện hơn và không cần lắp đặt phức tạp. Nếu diện tích sưởi ấm hơn 100 m2, sử dụng thiết bị nước hoặc hơi nước sẽ có lợi hơn. Trong mọi trường hợp, để thực hiện việc lựa chọn máy sưởi không khí một cách chính xác, cần phải tính toán sơ bộ.

Sưởi

Thông gió

Thoát nước