Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Нагревателите имат висока производителност, така че с тяхна помощ дори много големи помещения могат да се отопляват за сравнително кратко време. На пазара идват много модели на тези устройства, работещи на базата на различни топлоносители.

За да изберете най-добрия вариант, трябва да изчислите нагревателя, който може да се извърши ръчно или с помощта на онлайн калкулатор. С въпроса за изчисленията ще ви помогнем да разберете - в тази статия ще дадем пример за изчисления, които ще са необходими при избора на подходящ инструмент за нагряване на въздуха.

И също така помислете за конструктивните характеристики на различните видове нагреватели, предимствата и недостатъците на отоплителната система, използваща такива устройства.

Плюсове и минуси на отопление с нагревател

Отоплителната система на къщата, базирана на подаване на въздух, нагряван до зададената температура директно до къщата, е от особен интерес за собствениците на собствените им домове.

Тази конструкция на отоплителната система се състои от следните важни компоненти:

  • нагревател, който действа като топлинен генератор, който затопля въздуха;
  • канали (канали), през които в къщата влиза топъл въздух;
  • вентилаторът насочва добре затопления въздух на целия обем на помещението.

Предимствата на този тип системи са много. Те включват висока ефективност и липса на спомагателни елементи за обмен на топлина под формата на радиатори, тръби и възможност за комбиниране с климатичната система и ниска инерция, в резултат на което нагряването на големи обеми става много бързо.

Въздушен нагревател - нагревателно устройство, предназначено само за обработка на въздушния поток, без да се променя влажността на обработената маса Нагревателите са оборудвани с въздушни отоплителни и климатични системи, които смесват прясна част от въздуха от улицата към циркулиращия поток. При системите за въздушно отопление въздухът, нагряван от нагревателя, се принуждава да влиза в помещението с помощта на вентилатор Значително предимство при използването на нагреватели е тяхната способност да отопляват големи помещения в пространството и обема, включително магазини, молове, складове, колкото е възможно по-бързо.

За много собственици, недостатъкът е, че инсталирането на системата е възможно само едновременно с изграждането на самата къща и след това неговата по-нататъшна модернизация е невъзможна.

Недостатъкът е такъв нюанс като задължителната наличност на резервно захранване и необходимостта от редовна поддръжка.

Нагревателят е лесен за инсталиране и експлоатация, достъпен, но най-важното е, че е ефективно устройство за отопление на помещението. Картина водонагревател, монтиран в системата

Нашият сайт има по-подробни материали за устройството на въздушно отопление в къщата и вилата. Препоръчваме ви да се запознаете с тях:

  • Въздушното отопление: всичко за въздушните отоплителни системи
  • Как да организираме въздушно отопление на селска къща: правилата и схемите на строителство
  • Изчисляване на нагряване на въздуха: основни принципи + примерно изчисление

Класификация на устройства за въздушно отопление

Нагревателите са включени в конструкцията на отоплителната система за отопление на въздуха. Следните групи от тези устройства съществуват по вида на използвания топлоносител: вода, електричество, пара, огън.

Има смисъл да се използват електрически устройства за помещения с площ не повече от 100 м². За сгради с големи площи по-рационален избор биха били бойлери, които функционират само с източник на топлина.

Най-популярните нагреватели за пара и вода. Първата и втората повърхности са разделени на 2 подвида: оребрени и гладки тръби. Оребрените нагреватели по геометрията на ребрата са плосковидни и спираловидни.

Капацитетът на нагревателите, работещи на такъв охладител като пара, се регулира чрез специални вентили, монтирани на входящата тръба

По дизайн тези устройства могат да бъдат еднопосочни, когато охлаждащата течност в тях се движи през тръбите, придържайки се към постоянна посока и многопроходни, в покритията на които има прегради, в резултат на което посоката на движение на охлаждащата течност непрекъснато се променя.

Продават се 4 модела бойлери и парни нагреватели, които се различават по площта на нагревателната повърхност:

  • SM - най-малкият с един ред тръби;
  • M - малък с два реда тръби;
  • С - среда с тръби в 3 реда;
  • B - голям, с 4 реда тръби.

По време на работа водонагревателите издържат на големи температурни колебания - 70-110⁰. За добро изпълнение на този тип нагревател, водата, циркулираща в системата, трябва да се нагрее до максимум 180 °. В топлия сезон, нагревателят може да служи като вентилатор.

Според типа на охлаждащата течност, използвана при отоплението, нагревателите се разделят на вода, пара, огън и електричество При отоплението на частни, търговски и промишлени обекти най-често се използват парни и водонагреватели. Електрическите нагреватели на въздух - най-лесният вариант за инсталиране, свързване и поддръжка, но не много рационален от икономическа гледна точка Паровите нагреватели се разделят на модели с гладка тръба и оребрени устройства. Ребристите са разделени на спираловидно-вълнообразни и ламелни

Проектиране на нагреватели от различен тип

Нагревателният бойлер се състои от тяло, изработено от метал, поставен топлообменник под формата на серия тръби и вентилатор. В края на блока има входящи тръби, през които е свързан с котел или централизирана отоплителна система.

Като правило, вентилаторът е в задната част на устройството. Неговата задача - да управлява въздуха през топлообменника.

След нагряване, през решетката, разположена в предната част на нагревателя, въздухът се връща в помещението.

Най-често тялото е направено във формата на правоъгълник, но има модели, предназначени за кръгли вентилационни канали. На захранващата линия монтирайте дву- или трипътен вентил за регулиране на мощността на уреда.

Вентилаторът издухва тръби, разположени в тялото на нагревателя. Отоплената вода се движи през тръбите от отоплителната система, а вентилаторът разпределя равномерно топъл въздух около помещението.

Различни нагреватели и начин на монтаж - те са таван и стена. Моделите от първия тип са поставени зад тавана, само решетката е над нея. Уредите за стена са по-популярни.

Изглед # 1 - Гладки тръбни нагреватели

Гладката тръбна конструкция се състои от нагревателни елементи под формата на кухи тънки тръби с диаметър от 20 до 32 mm, разположени на 0, 5 cm един спрямо друг. През тях циркулира охлаждаща течност. Въздухът, който измива нагрятите повърхности на тръбите, се загрява поради конвективния обмен на топлина.

Тръбите в нагревателя са поставени в шахматен или коридорен ред. Краищата им са заварени в колекторите - горни и долни. Охлаждащата течност влиза в съединителната кутия през входа, след което, след като минава през тръбите и ги нагрява, излиза през изхода под формата на конденз или охладена вода.

Стабилните устройства за пренос на топлина осигуряват разместване на тръбите, но устойчивостта на въздушния поток е по-висока. Необходимо е да се извърши изчисляването на мощността на уреда, за да се знаят реалните възможности на устройството.

Има определени изисквания за въздуха - не трябва да има влакна, суспендирани частици, лепкави вещества. Допустимото съдържание на прах е по-малко от 0, 5 mg / mᶾ. Температурата на входа е най-малко 20 ° С.

Еднопосочни и трипосочни въздушни нагреватели. 1 - входяща тръба, през която тече охлаждащата течност, 2 - разпределителна кутия, 3 - тръба, 4 - изходна тръба, 5 - преградна

Топлинните характеристики на нагревателите с гладка тръба не са много високи. Тяхната употреба е препоръчителна, когато не се изисква значителен поток въздух и неговото нагряване до висока температура.

Изглед # 2 - Отоплителни въздушни нагреватели

Оребрените тръби имат оребрена повърхност, поради което преносът на топлина от тях е по-голям. При по-малък брой тръби, тяхната топлинна ефективност е по-висока от тази на нагревателите с гладка тръба.

Ламелните нагреватели включват тръби с монтирани върху тях плочи - правоъгълни или кръгли.

Първият тип плочи се поставя върху група тръби. Охлаждащата течност преминава в разпределителната кутия на устройството през дюзата, загрява въздуха, преминаващ със значителна скорост през каналите с малък диаметър, и след това излиза от готовата кутия през дюзата.

Отоплителите от този тип са компактни, лесни за поддръжка и монтаж.

Еднопосочните ламелни устройства означават: KFB KFS KVB STD3009V KZPP K4P и многопроходни - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Средният модел има обозначение KFS, а големият - KSE.

Върху тръбите на тези нагреватели се навиват стоманена гофрирана лента с широчина 1 см и дебелина 0, 4 мм. Топлоносителят за тях може да бъде както пара, така и вода.

Водонагревателите не трябва да се свързват с металопластикови или полимерни тръби. те не са предназначени за температури на пренос на топлина. Нуждаете се от стоманени тръби и по-добре галванизирани, за да елиминирате корозията

Първият е снабден с три реда тръби, а вторият с четири. Плочите на средния модел са с дебелина 0.5 мм и са с размери 11.7 х 13.6 см. Плочите от голям модел със същата дебелина и широчина се различават по по-голямата си дължина - 17, 5 см.

Тарелките са разположени на разстояние 0, 5 см един от друг и имат зигзагообразно подреждане, докато в моделите от средния тип плочите са подредени по принципа на коридора.

Въздушните нагреватели с STD маркировка имат 5 номера (5, 7, 8, 9, 14). В печки STD4009V парата е топлоносител, а в STD3010G тя е вода. Първата инсталация се извършва с вертикална ориентация на тръбите, а втората - с хоризонталата.

Преглед # 3 - биметални нагреватели с перки

В отоплителните системи с въздушно отопление често се използват модели на биметални нагреватели КП3-СК, КП4-СК, КСК-3 и 4 със специален тип перки - спирално навиване. Топлоносителят за нагреватели KP3-SK, KP4-SK е топла вода с най-високо налягане от 1.2 МРа и максимална температура 180⁰.

За работата на другите два въздушни нагревателя се изисква пара със същото работно налягане, както при първия, но с малко по-висока температура - 190. Производителите трябва да извършват тестове за приемане. Изпитвателни устройства и херметичност.

Топлообменникът на нагревателя KSK се състои от тръби от стомана и с алуминиеви ребра. Свържете тръбните им листове

Има 2 линии на биметални нагреватели - KSK3, KPZ, с 3 реда тръби, отнасящи се до средата, и KSK4, KP4 с 4 реда тръби - до големите модели. Компонентите на тези устройства са биметални топлообменни елементи, странични щитове, тръбни решетки, капаци с прегради.

Топлообменникът се състои от 2 тръби - с вътрешен диаметър 1, 6 cm, изработени от стомана и алуминиев алуминий, монтирани върху него с ребра. Напречният интервал между тръбите за пренос на топлина е 4, 15 cm, а надлъжният интервал е 3, 6 cm.

Какво да гледате, когато избирате?

При проектирането на отоплителна система с една или група нагреватели, както и в изчисленията трябва да се следват редица правила. Разгледайте ги по-подробно в избора на снимки по-долу.

Схемата на свързване на група нагреватели може да бъде паралелна или последователна. За парните агрегати се прилага само паралелната версия. Всички устройства в отоплителната инсталация трябва да са от един и същ модел и мощност. Ако нагревателите се използват в системи, които поемат външния въздух, за да го придвижат до обема, изчисленията се извършват, като се вземе предвид най-ниската температура извън Регулиране на качествените характеристики на парния агрегат е невъзможно. Налична е само количествена настройка на охлаждащата течност, за изпълнението на която двойни байпасни вентили са поставени пред нагревателя Изчисленията и проектирането на отоплителните системи се извършват по такъв начин, че в групата има минимум устройства, има арматура, позволяваща да се изключи една единица или ред, както и да се регулира преносът на топлина.

Калкулаторът изисква изчисления

За изчисляване на мощността на нагревател за вода или пара, са необходими следните първоначални параметри:

  1. Изпълнението на системата или с други думи - количеството въздух, дестилиран за един час. Единицата за измерване на обемния дебит е m / h., Масата kg / h. Символ - Л.
  2. Първоначалната или външната температура е tul.
  3. Крайната температура на въздуха е tcon.
  4. Плътността и топлинният капацитет на въздуха при определена температура - данните се вземат от таблиците.

Първо изчислете площта на напречното сечение по предната част на въздушния нагревател. Знаейки тази стойност, вземете предварителните размери на устройството с марж.

За изчисление използвайте формулата:

Af = Lρ / 3600 ()ρ),

Където L е дебитът на въздушния поток или капацитетът в m³ / h, ρ е плътността на външния въздух, измерена в kg / m³ ρ е скоростта на масовия въздух в изчислената секция, измерена в kg / (cm²).

След получаване на този параметър, за по-нататъшни изчисления, ние приемаме типичния размер на нагревателя, най-близкия по размер. С голяма крайна стойност на площта, задайте паралелно няколко идентични единици, чиято площ е равна на получената стойност.

Нагревателите се наричат не само устройства за топлообмен, но също и въздушни охладители, работещи на базата на студена вода, които са много по-малко популярни.

За да се определи необходимата мощност за отопление на специфичен въздушен обем, трябва да знаете общия дебит на нагретия въздух в kg за 1 час по формулата:

G = L x p,

Където p - плътността на въздуха в условия на средна температура. Определя се чрез сумиране на температурата на входа и изхода на единицата, след което се разделя на 2. Индикаторите за плътност се вземат от таблицата.

От тази таблица можете да вземете данни за плътността и специфичната топлина на въздуха при определена температура, за да изчислите мощността на устройството

Сега можете да изчислите консумацията на топлина за нагряване на въздуха, за която се използва следната формула:

Q (W) = G x c x (t края. - t beg.),

Където G е масовият дебит на въздуха в kg / час. При изчисляване се взема предвид специфичният топлинен капацитет на въздуха, измерен в J / (kg x K). Тя зависи от температурата на постъпващия въздух и нейните стойности са в горната таблица. Температурата на входа на устройството и на изхода от нея е обозначена с t beg . и t con. съответно.

Да предположим, че трябва да вземете нагревател с капацитет от 10 000 mᶾ / час, така че да нагрява въздуха до 20⁰ при външна температура от -30⁰. Топлоносителят е вода с изходна температура от 95 ° и 50 ° на изхода.

Масов дебит на въздушната маса: G = 10 000 mᶾ / h. х 1, 318 kg / m3 = 13, 180 kg / h .

Стойност на плътността: ρ = (-30 + 20) = -10, като разделяме този резултат наполовина, получихме -5. От избраната таблица, съответстваща на средната температура, плътност.

Подменяйки резултата във формулата, получаваме консумацията на топлина: Q = 13 180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 вата . Тук 1013 е специфичният топлинен капацитет, избран от таблицата при температура от –30 ° J / (kg x K). Към изчислената мощност на нагревателя се добавят от 10 до 15% от запаса.

Причината е, че табличните параметри често се различават от реалните в посока на редукцията, а топлинните характеристики на уреда, поради запушване на тръбите, намаляват с времето. Излишната инвентаризация е нежелана.

При значително увеличаване на нагревателната повърхност може да се получи хипотермия и дори размразяване при екстремни студове.

В парния нагревател, охлаждащата течност се подава от горе и водата, получена от кондензацията на отработената пара се отстранява отдолу. На снимката - схемата на тръбопроводите за пара калорифер

Мощността на парните нагреватели се изчислява по същия начин като водата. Различна е само формулата за изчисление на охлаждащата течност:

G = Q / r,

Където r е специфичната топлина, която се отделя при кондензация на пара, измерена в kJ / kg.

Препоръки за избор на електрически модел

Производителите в каталозите на електрическите нагреватели често посочват инсталираната мощност и въздушния поток, което значително опростява избора. Основното е, че параметрите не трябва да бъдат по-малки от посочените в паспорта, в противен случай бързо ще излезе от строя.

Конструкцията на нагревателя включва няколко специални електрически нагревателни елемента, чиято площ се увеличава поради натискането на ребрата.

Захранващите устройства могат да бъдат много големи, понякога са стотици киловати. До 3.5 kW, нагревателят може да бъде захранван от 220 V изход, а при напрежения над това трябва да се направи връзка с отделен кабел директно към панела. Ако има нужда да се използва нагревател с мощност по-голяма от 7 kW, мощност от 380 V.

Тези устройства имат малки размери и тегло, те са напълно автономни, за тях не е необходимо наличието на централизирана топла вода или пара.

Съществен недостатък е, че ниската мощност не е достатъчна за използването им на големи площи. Вторият недостатък е високата консумация на енергия.

От изчислението на нагревателя следва, че резултатът от използването на устройството е осезаемо спестяване на енергийни ресурси. Иногда этот агрегат совмещают с рекуператором и тогда забор воздуха происходит не снаружи, а с помещения

Чтобы узнать какой ток потребляет калорифер можно воспользоваться формулой:

I = P /U,

Где P - мощность, U - напряжение питания.

При однофазном подключении калорифера U принимают равным 220 В. При 3-фазном - 660 В.

Температуру, до которой калорифер определенной мощности нагревает воздушную массу, определяют по формуле:

T =2.98 x P/ L,

Где L – производительность системы. Оптимальные значения мощности калорифера для дома от 1 до 5 кВт, а для офисов - от 5 до 50 кВт.

Заключения и полезно видео по темата

Какую плотность воздуха брать при расчете, рассказано в этом видео:

Видео о том, как работает калорифер в системе отопления:

Выбирая определенный вид калорифера, следует исходить из соображений целесообразности и эксплуатационных характеристик дома.

Для небольших площадей удачным приобретением будет электрический калорифер, а для отопления большого дома лучше подобрать другой вариант. В любом случая не обойтись без предварительного расчета .

Хорошо ориентируетесь в вопросе выбора и расчета калорифера? Возможно хотите поделиться полезными рекомендациями по выбору воздухонагревателя или указать на ошибку или неточность в расчетах в рассмотренном выше материале? Оставляйте свой комментарий под этой статьей – ваше мнение может быть полезным людям, которые выбирают подходящий калорифер для своего дома.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Вентилация