Kalorija aprēķins: kā aprēķināt ierīces sildīšanas gaisa jaudu

Sildītājiem ir augsta veiktspēja, tāpēc pat ļoti lielas telpas ar tiem var sildīt diezgan īsā laikā. Daudzi šo ierīču modeļi, kas darbojas uz dažādu dzesēšanas šķidrumu bāzes, nonāk pārdošanā.

Lai izvēlētos labāko variantu, jums nepieciešams kaloriju aprēķins, kuru varat veikt manuāli vai izmantojot tiešsaistes kalkulatoru. Mēs palīdzēsim jums izdomāt aprēķinu jautājumu - šajā rakstā mēs sniedzam aprēķinu piemēru, kas būs nepieciešami, izvēloties pareizo ierīci gaisa sildīšanai.

Un arī apsveriet dažādu veidu sildītāju dizaina iezīmes, apkures sistēmas priekšrocības un trūkumus, izmantojot šādas ierīces.

Plusi un mīnusi apkurei ar sildītāju

Mājas apkures sistēma, kuras pamatā ir gaisa nokļūšana mājā līdz noteiktai temperatūrai, īpaši interesē viņu pašu māju īpašniekus.

Šis apkures sistēmas dizains sastāv no šādiem svarīgiem komponentiem:

• sildītājs, kas darbojas kā siltuma ģenerators, kas silda gaisu;
• kanāli (kanāli), caur kuriem mājā iekļūst sasildītas gaisa masas;
• ventilators, kas novirza labi uzsildītu gaisu visā telpā.

Šāda veida sistēmai ir daudz priekšrocību. Tajos ietilpst augsta efektivitāte un siltuma elementu neesamība siltuma pārnešanai radiatoru, cauruļu veidā un spēja to apvienot ar klimata sistēmu, kā arī zema inerce, kā rezultātā ļoti ātri notiek lielu siltumenerģijas sildīšana.

Daudziem māju īpašniekiem trūkums ir tāds, ka sistēmas uzstādīšana ir iespējama tikai vienlaikus ar pašas mājas celtniecību, un tad tās turpmāka modernizācija nav iespējama.

Trūkums ir tāds niansējums kā rezerves enerģijas obligāta pieejamība un regulāras apkopes nepieciešamība.

Gaisa sildītāju ir viegli uzstādīt un darbināt, tas ir par pieņemamu cenu, taču pats galvenais - tā ir efektīva ierīce telpas sildīšanai. Fotoattēlā sistēmā uzstādīts ūdens sildītājs

Mūsu vietnē ir sīkāki materiāli par ierīces gaisa sildīšanu mājā un vasarnīcā. Mēs iesakām iepazīties ar viņiem:

• DIY gaisa sildīšana: viss par gaisa sildīšanas sistēmām
• Kā organizēt lauku mājas gaisa sildīšanu: būvniecības noteikumi un shēmas
• Gaisa sildīšanas aprēķins: pamatprincipi + aprēķina piemērs

Sildītāju klasifikācija

Sildītāji ir iekļauti gaisa sildīšanas apkures sistēmas projektēšanā. Šādas šo ierīču grupas pēc izmantotā dzesēšanas šķidruma veida: ūdens, elektrisks, tvaiks, uguns.

Ir lietderīgi izmantot elektriskās ierīces telpām, kuru platība nepārsniedz 100 m². Ēkām ar lielu platību racionālāka izvēle būtu ūdens sildītāji, kas darbojas tikai tad, ja ir siltuma avots.

Populārākās ir tvaika un ūdens sildītāji. Gan pirmā, gan otrā virsmas forma ir sadalīta 2 pasugās: rievota un gluda caurule. Salātu sildītāji uz ribu ģeometrijas ir lamelāri un spirālveidīgi.

Gaisa sildītāju darbību, kas darbojas ar tādu dzesēšanas šķidrumu kā tvaiks, regulē, izmantojot īpašus vārstus, kas uzstādīti ieplūdes caurulē

Pēc konstrukcijas šīs ierīces var būt vienvirziena, kad tajās esošais dzesēšanas šķidrums pārvietojas pa caurulēm, pieturoties pie nemainīga virziena un daudzvirzienu, kuru vākos ir starpsienas, kā rezultātā dzesēšanas šķidruma kustības virziens pastāvīgi mainās.

Pārdošanā ir 4 ūdens un tvaika sildītāju modeļi, kas atšķiras pēc sildīšanas virsmas laukuma:

• SM - mazākais ar vienu cauruļu rindu;
• M - mazs ar divām cauruļu rindām;
• Ar - vidēji ar caurulēm 3 rindās;
• B - liels, ar 4 cauruļu rindām.

Ūdens sildītāji darbības laikā iztur lielas temperatūras svārstības - 70-110⁰. Lai šāda veida gaisa sildītājs darbotos labi, sistēmā cirkulējošajam ūdenim jābūt uzkarsētam maksimāli līdz 180⁰. Siltajā sezonā gaisa sildītājs var darboties kā ventilators.

Dažādu veidu sildītāju dizains

Apkures ūdens sildītājs sastāv no korpusa, kas izgatavots no metāla, siltummaiņa, kas tajā ievietots cauruļu sērijas un ventilatora veidā.Iekārtas galā ir ieplūdes caurules, caur kurām tā ir savienota ar katlu vai centralizēto apkures sistēmu.

Parasti ventilators atrodas ierīces aizmugurē. Tās uzdevums ir vadīt gaisu caur siltummaini.

Pēc sildīšanas caur grilu, kas atrodas sildītāja priekšpusē, gaiss ieplūst atpakaļ telpā.

Visbiežāk korpuss tiek izgatavots taisnstūra formā, taču ir modeļi, kas paredzēti apaļa šķērsgriezuma ventilācijas kanāliem. Lai regulētu vienības jaudu, barošanas līnijā ir uzstādīti divvirzienu vai trīsceļu vārsti.

Ventilators pūš caur caurulēm, kas atrodas sildītāja korpusā. Apsildāmais ūdens no apkures sistēmas pārvietojas caur caurulēm, un ventilators vienmērīgi siltu gaisu izkliedē visā telpā

Sildītāji atšķiras uzstādīšanas metodē - tie ir griesti un siena. Pirmā tipa modeļi ir novietoti aiz viltus griestiem, tikai restes izlīst no tiem. Pie sienas piestiprināmas ierīces ir populārākas.

1. skats - gludu cauruļu sildītāji

Gludu cauruļu dizains sastāv no sildelementiem dobu plānu cauruļu veidā ar diametru no 20 līdz 32 mm, kas atrodas 0,5 cm attālumā viens pret otru. Caur tiem cirkulē dzesēšanas šķidrums. Gaisu, mazgājot cauruļu apsildāmās virsmas, silda ar konvekcijas siltuma apmaiņu.

Gaisa sildītāja caurules ir sadalītas pa daļām vai koridorā. Viņu galus metina kolektoros - augšējā un apakšējā. Dzesēšanas šķidrums caur ieplūdes cauruli nonāk savienojuma kārbā, pēc tam, izejot caur caurulēm un sildot tās, izplūdes cauruli atstāj kondensāta vai atdzesēta ūdens veidā.

Stabilāku siltuma pārnesi nodrošina ierīces ar šaha paneļa cauruļu izkārtojumu, taču gaisa plūsmas pretestība šeit ir augstāka. Lai zinātu ierīces reālās iespējas, ir jāveic vienības jaudas aprēķins.

Gaisam ir noteiktas prasības - tajā nedrīkst būt šķiedras, suspendētas daļiņas, lipīgas vielas. Pieļaujamais putekļu saturs ir mazāks par 0,5 mg / mᶾ. Ieplūdes temperatūra ir vismaz 20⁰.

Vienvirziena un 3-virzienu sildītāji. 1 - ieplūdes caurule, caur kuru dzesēšanas šķidrums nonāk, 2 - sadales kārba, 3 - caurule, 4 - izplūdes caurule, 5 - nodalījums

Gludu cauruļu sildītāju siltumtehniskās īpašības nav ļoti augstas. To lietošana ir ieteicama, ja nav nepieciešama ievērojama gaisa plūsma un tās sildīšana līdz augstai temperatūrai.

2. skats - gaisa sildītāji ar garu gaisu

Rievotu ierīču caurulēm ir atlocīta virsma, tāpēc siltuma pārnešana no tām ir lielāka. Ar mazāku cauruļu skaitu to siltumietilpība ir augstāka nekā gludu cauruļu gaisa sildītājiem.

Plākšņu sildītāju sastāvs ietver caurules ar plāksnēm, kas uz tām uzstādītas - taisnstūrveida vai apaļas.

Pirmā veida plāksnes ir uzstādītas uz cauruļu grupas. Dzesēšanas šķidrums caur armatūru nonāk ierīces savienojuma kārbā, sasilda gaisu, kas ar nelielu diametru kanāliem iziet cauri, un caur savākšanas kārbu atstāj savākšanas kārbu.

Šāda veida sildītāji ir kompakti, tos ir viegli uzturēt un uzstādīt.

Tiek apzīmētas vienas caurlaides plates ierīces: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP un daudzvirzienu - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Vidējo modeli apzīmē ar KFS, bet lielo - KSE.

Uz šo sildītāju caurulēm ir uzvilkta 1 cm plata un 0,4 mm bieza tērauda gofrēta lente. Viņiem siltumnesējs var būt gan tvaiks, gan ūdens.

Ūdens sildītājus nevar savienot ar metāla-plastmasas vai polimēra caurulēm. tie nav paredzēti paaugstinātai siltumnesēja temperatūrai. Nepieciešamas tērauda caurules un labāk cinkotas, lai novērstu koroziju

Pirmais ir aprīkots ar trim cauruļu rindām, bet otrais - četriem. Vidējā modeļa plātņu biezums ir 0,5 mm un izmēri 11,7 x 13,6 cm.Liela modeļa plāksnes ar tādu pašu biezumu un platumu izceļas ar garāku garumu - 17,5 cm.

Plāksnes atrodas 0,5 cm attālumā viens no otra un tām ir līkloču izkārtojums, turpretī modeļiem ar vidēju skatu plāksnes ir sakārtotas pēc koridora principa.

Gaisa sildītājiem ar marķējumu STD ir 5 numuri (5, 7, 8, 9, 14). STD4009B gaisa sildītājos siltumnesējs ir tvaiks, un STD3010G siltumnesējs ir ūdens. Pirmā uzstādīšana tiek veikta ar cauruļu vertikālo orientāciju, otrā - ar horizontālo.

3. skats - bimetāla spuru sildītāji ar spurām

Apkures sistēmās ar gaisa sildīšanu bimetāla sildītāju KP3-SK, KP4-SK, KSk-3 un 4 modeļus bieži izmanto ar īpaša veida spurām - spirālveida velmēšanu. Gaisa sildītāju KP3-SK, KP4-SK siltumnesējs ir karsts ūdens ar maksimālo spiedienu 1,2 MPa un maksimālo temperatūru 180⁰.

Lai pārējie divi gaisa sildītāji darbotos, nepieciešams tvaiks ar tādu pašu darba spiedienu kā pirmajiem, bet ar nedaudz augstāku temperatūru - 190⁰. Ražotājiem ir jāveic pieņemšanas testi. Pārbaudes ierīces un hermētiskums.

KSK gaisa sildītāja siltummainis sastāv no caurulēm, kas izgatavotas no tērauda un kurām ir alumīnija spuras. Pievienojiet to cauruļu loksnes

Ir 2 bimetāla gaisa sildītāju līnijas - KSK3, KPZ, kurām ir 3 cauruļu rindas, ir vidējas, un KSK4, KP4 ar 4 cauruļu rindām ir lieli modeļi. Šo ierīču sastāvdaļas ir bimetāla siltuma apmaiņas elementi, sānu vairogi, cauruļu restes, pārsegi ar starpsienām.

Siltuma apmaiņas elements sastāv no 2 caurulēm - ar iekšējo diametru 1,6 cm, kas izgatavotas no tērauda un alumīnija ar ārpusi, uz kurām ir uzstādītas spuras. Šķērsvirziena intervāls starp siltuma pārneses caurulēm ir 4,15 cm, bet gareniskais - 3,6 cm.

Noteikumi piemērotas vienības aprēķināšanai un izvēlei

Projektējot apkures sistēmu ar vienu vai vienu sildītāju grupu, kā arī veicot aprēķinus, jāievēro virkne noteikumu. Apsvērsim tos sīkāk zemāk esošajā fotoattēlu atlasē.

Ūdens sildītāja aprēķins

Lai aprēķinātu ūdens vai tvaika sildītāja jaudu, nepieciešami šādi sākotnējie parametri:

1. Sistēmas darbība jeb citiem vārdiem sakot - stundā destilētā gaisa daudzums. Tilpuma plūsmas ātruma mērvienība ir mᶾ / h, masa kg / h. Simbols ir L.
2. Sākotnējā vai ārējā temperatūra - tul.
3. Galīgā gaisa temperatūra ir tcon.
4. Gaisa blīvums un siltumietilpība noteiktā temperatūrā - dati tiek ņemti no tabulām.

Pirmkārt, šķērsgriezuma laukumu aprēķina no gaisa sildīšanas ierīces priekšpuses. Uzzinājis šo vērtību, iegūstiet sākotnējos vienības izmērus ar rezervi.

Aprēķinam, izmantojot formulu:

AF = Lρ / 3600 (ϑρ),

Kur L - gaisa tilpuma plūsmas ātrums vai jauda, ​​m3 / h, ρ - ārējā gaisa blīvums, izteikts kg / m³ ϑρ - masas gaisa ātrums aprēķinātajā posmā, mērīts kg / (cm²).

Pēc šī parametra saņemšanas turpmākajiem aprēķiniem ņem tipisko sildītāja izmēru, kas ir vistuvākais. Ar lielu kopējo laukuma vērtību paralēli tiek uzstādītas vairākas identiskas vienības, kuru kopējais laukums ir vienāds ar iegūto vērtību.

Sildītāji ir ne tikai siltummaiņi, bet arī aukstā ūdens gaisa dzesētāji, kas ir daudz mazāk populāri

Lai noteiktu vajadzīgo jaudu konkrēta gaisa tilpuma sildīšanai, jāatrod kopējais apsildāmā gaisa patēriņš kg stundā pēc formulas:

G = L x p,

Kur lpp - gaisa blīvums vidējā temperatūrā. To nosaka, summējot temperatūru vienības ieejā un izejā, pēc tam dalot ar 2. Blīvuma indikatori tiek ņemti no tabulas.

Lai aprēķinātu ierīces jaudu, no šīs tabulas varat ņemt datus par gaisa blīvumu un īpatnējo siltumu noteiktā temperatūrā

Tagad jūs varat aprēķināt siltuma patēriņu gaisa sildīšanai, kam tiek izmantota šāda formula:

Q (W) = G x c x (t con - t beg.),

Kur G - masas gaisa plūsma kg / h. Aprēķinot, ņem vērā arī īpatnējo gaisa siltumu, ko mēra J / (kg x K). Tas ir atkarīgs no ienākošā gaisa temperatūras, un tā vērtības ir norādītas tabulā iepriekš. Ir norādīta temperatūra ierīces ieejā un izejā t ubagot. un t con. attiecīgi.

Pieņemsim, ka jums jāizvēlas sildītājs ar jaudu 10 000 mᶾ / h, lai tas sasildītu gaisu līdz 20⁰ pie ārējās temperatūras -30⁰. Dzesēšanas šķidrums ir ūdens, kura temperatūra ieejā pie vienības ir 95⁰ un 50⁰ pie izejas.

Masas plūsmas ātrums: G = 10 000 mᶾ / h. х 1 318 kg / mᶾ = 13 180 kg / h.

Blīvuma vērtība: ρ = (-30 + 20) = -10, dalot šo rezultātu uz pusēm saņemtajā -5. No tabulas tika izvēlēts blīvums, kas atbilst vidējai temperatūrai.

Aizstājot rezultātu formulā, iegūstiet siltuma patēriņu: Q = 13 180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W. Šeit 1013 ir īpatnējais siltums, kas no tabulas izvēlēts temperatūrā –30⁰, J / (kg x K). Aprēķinātajai sildītāja jaudas vērtībai pievieno no 10 līdz 15% no rezerves.

Iemesls ir tāds, ka tabulas parametri samazināšanas virzienā bieži atšķiras no reālajiem, un vienības siltumietilpība cauruļu aizsērēšanas dēļ ar laiku samazinās. Robežas pārsniegšana nav vēlama.

Ievērojami palielinoties apkures virsmai, var rasties hipotermija un pat atkausēšana lielās sals.

Tvaika sildītājā dzesēšanas šķidrums tiek piegādāts no augšas, un ūdens, kas rodas izplūdes tvaika kondensācijas rezultātā, tiek izvadīts no apakšas. Fotoattēlā - tvaika sildītāja siksnas shēma

Tvaika sildītāju jaudu aprēķina tāpat kā ūdens sildītājiem. Atšķiras tikai dzesēšanas šķidruma aprēķina formula:

G = q / r,

Kur r - īpatnējais siltums, kas izdalās kondensācijas laikā tvaikā, izmērīts kJ / kg.

Elektriskā sildītāja aprēķins

Ražotāji elektrisko sildītāju katalogos bieži norāda uzstādīto jaudu un gaisa plūsmu, kas ievērojami vienkāršo izvēli. Galvenais ir tas, ka parametri nedrīkst būt mazāki par tiem, kas norādīti pasē, pretējā gadījumā tas ātri neizdosies.

Gaisa sildītāja dizains ietver vairākus īpašus elektriskos sildīšanas elementus, kuru platība tiek palielināta, pateicoties spuru uzstādīšanai uz tiem.

Ierīču jauda var būt ļoti liela, dažreiz tā ir simtiem kilovatu. Gaisa sildītājs ar jaudu līdz 3,5 kW var darboties no 220 V kontaktligzdas, un, ja spriegums pārsniedz šo, viesnīcas kabelis ir jāpievieno tieši vairogam. Ja ir nepieciešams izmantot sildītāju ar jaudu virs 7 kW, barošanas avots ir 380 V.

Šīm ierīcēm ir mazi izmēri un svars, tās ir pilnīgi autonomas, tām nav nepieciešama centralizēta karstā ūdens vai tvaika klātbūtne.

Būtisks mīnuss ir mazā jauda, ​​kas nav pietiekama, lai tos piemērotu lielos apgabalos.Otrais trūkums ir lielais enerģijas patēriņš.

No sildītāja aprēķiniem izriet, ka ierīces lietošanas rezultāts ir taustāms enerģijas resursu ietaupījums. Dažreiz šī iekārta tiek apvienota ar rekuperatoru, un tad gaisa ieplūde nenotiek ārpusē, bet no telpām

Lai uzzinātu, kādu strāvu patērē sildītājs, varat izmantot formulu:

I = P / U,

Kur Lpp - spēks U - barošanas spriegums.

Ar vienfāzes savienojumu sildītājs U tiek ņemts vienāds ar 220 V. Ar trīsfāžu - 660 V.

Temperatūru, līdz kurai noteiktas jaudas sildītājs sasilda gaisa masu, nosaka pēc formulas:

T = 2,98 x P / L,

Kur L sistēmas veiktspēja. Gaisa sildītāja jaudas optimālās vērtības mājai ir no 1 līdz 5 kW, bet birojiem - no 5 līdz 50 kW.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Kāds gaisa blīvums jāņem vērā aprēķinos, ir aprakstīts šajā video:

Video par to, kā sildītājs darbojas apkures sistēmā:

Izvēloties noteikta veida sildītāju, jums jāvadās no mājas lietderības un ekspluatācijas īpašību apsvērumiem.

Nelielām platībām labs pirkums būs elektriskais sildītājs, un lielas mājas apsildīšanai labāk izvēlēties citu iespēju. Jebkurā gadījumā neiztikt bez provizoriskiem aprēķiniem.

Vai jūs labi pārzināt sildītāja izvēli un aprēķināšanu? Varbūt vēlaties dalīties ar noderīgiem ieteikumiem gaisa sildītāja izvēlē vai norādīt kļūdu vai neprecizitāti aprēķinos iepriekš apskatītajā materiālā? Atstājiet savu komentāru zem šī raksta - jūsu viedoklis var būt noderīgs cilvēkiem, kuri savām mājām izvēlas pareizo gaisa sildītāju.