سخانات المياه الكهربائية لتهوية العرض ومخططها

حساب الأداء لتسخين الهواء بحجم معين

حدد معدل التدفق الكتلي للهواء الساخن

جي

(كجم / ساعة) =
إل
x
ر
أين:

إل

- كمية الهواء المسخن الحجمية ، م 3 / ساعة
ص
- كثافة الهواء عند متوسط ​​درجة الحرارة (مجموع درجة حرارة الهواء عند مدخل ومخرج السخان مقسوم على اثنين) - جدول مؤشرات الكثافة معروض أعلاه ، كجم / م 3

حدد استهلاك الحرارة لتسخين الهواء

س

(ث) =
جي
x
ج
x (
ر
يخدع -
ر
بداية)

أين:

جي

- معدل تدفق الهواء الكتلي ، kg / h s - السعة الحرارية النوعية للهواء ، J / (kg • K) ، (يُؤخذ المؤشر من درجة حرارة الهواء الوارد من الجدول)
ر
بدء - درجة حرارة الهواء عند مدخل المبادل الحراري ، درجة مئوية
ر
con هي درجة حرارة الهواء الساخن عند مخرج المبادل الحراري ، درجة مئوية

مثال على حساب تهوية العادم

قبل البداية حساب تهوية العادم من الضروري دراسة SN و P (نظام القواعد والقواعد) لجهاز أنظمة التهوية. وفقًا لـ SN و P ، فإن كمية الهواء المطلوبة لشخص واحد تعتمد على نشاطه.

نشاط منخفض - 20 متر مكعب / ساعة. المتوسط ​​- 40 م 3 / ساعة. عالية - 60 م 3 / ساعة. بعد ذلك ، نأخذ في الاعتبار عدد الأشخاص وحجم الغرفة.

بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري معرفة التعددية - تبادل كامل للهواء في غضون ساعة. بالنسبة لغرفة النوم ، فهي تساوي واحدة ، للغرف المنزلية - 2 ، للمطابخ والحمامات وغرف المرافق - 3.

إلى عن على مثال - حساب تهوية العادم غرف 20 متر مربع.

لنفترض أن هناك شخصان يعيشان في المنزل ، ثم:

V (حجم) الغرفة يساوي: SxH ، حيث H هو ارتفاع الغرفة (قياسي 2.5 متر).

V = S x H = 20 x 2.5 = 50 متر مكعب.

مزيد من V × 2 (تعدد) = 100 متر مكعب / ساعة. بطريقة أخرى - 40 كم / ساعة. (متوسط ​​النشاط) × 2 (شخص) = 80 متر مكعب / ساعة. نختار قيمة أكبر - 100 ميغا بايت / ساعة.

بنفس الطريقة ، نحسب أداء تهوية العادم للمنزل بأكمله.

حساب القسم الأمامي للجهاز المطلوب لمرور تدفق الهواء

بعد تحديد الطاقة الحرارية المطلوبة لتسخين الحجم المطلوب ، نجد القسم الأمامي لممر الهواء.

قسم أمامي - عمل القسم الداخلي بأنابيب نقل الحرارة ، والتي يمر من خلالها تدفق الهواء البارد القسري مباشرة.

F

(متر مربع) =
جي
/
الخامس
أين:

جي

- استهلاك الهواء الشامل ، كجم / ساعة
الخامس
- سرعة الكتلة الهوائية - بالنسبة لسخانات الهواء ذات الزعانف ، يتم أخذها في نطاق 3-5 (كجم / م.ك.ف • ث). القيم المسموح بها - ما يصل إلى 7-8 كجم / م.ك.ف • ثانية

مزايا وعيوب سخانات المياه

سخان المياه لتهوية الإمداد له عيوب كبيرة تحد من استخدامه في المباني السكنية:

• أبعاد كبيرة
• تعقيد الاتصال بنظام إمداد الماء الساخن المشترك ؛
• الحاجة إلى رقابة صارمة على درجة حرارة المبرد في نظام إمداد المياه.

ومع ذلك ، من أجل خلق درجة حرارة مريحة في الغرف الكبيرة (قاعات الإنتاج ، الدفيئات ، مراكز التسوق) ، فإن استخدام وحدات التدفئة هذه هو الأكثر ملاءمة وفعالية واقتصادية.

لا يقوم سخان المياه بتحميل شبكة الطاقة ، ولن يؤدي انهياره إلى نشوب حريق - فهذه العوامل تجعل استخدام المعدات آمنًا.

حساب قيم السرعة الجماعية

أوجد سرعة الكتلة الفعلية لسخان الهواء

الخامس

(kg / m.kv • s) =
جي
/
F
أين:

جي

- استهلاك الهواء الشامل ، كجم / ساعة
F
- تؤخذ مساحة القسم الأمامي الفعلي في الاعتبار ، متر مربع.

رأي الخبراء

مهم!

لا تستطيع التعامل مع الحسابات بنفسك؟ أرسل لنا المعلمات الحالية لغرفتك ومتطلبات السخان. سنساعدك في الحساب. بدلاً من ذلك ، انظر إلى الأسئلة الحالية من المستخدمين حول هذا الموضوع.

أنواع سخانات الهواء

كما ذكرنا سابقًا ، يتم تقسيم سخانات الهواء وفقًا لمبدأ التشغيل ولكل نوع مزاياه وعيوبه:

مخطط توصيل السخان الكهربائي.

1. السخانات الكهربائية سهلة التركيب وبسيطة بما يكفي للتشغيل عند استخدامها في نظام تهوية لتسخين الهواء المار. ومع ذلك ، فإن معظم السخانات الكهربائية ذات سعة محدودة ، لذا فإن استخدام السخان الكهربائي مقبول في تلك الأنواع من التهوية غير المصممة لتدفق هواء يزيد عن 4500 م 3 / ساعة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن السخانات الكهربائية لها عيب كبير آخر - تكاليف التشغيل المرتفعة ، خاصة عند استخدام السخان الكهربائي خلال الطقس البارد في الشتاء. اعتمادًا على قوة السخان الكهربائي ، قد تكون هناك حاجة لتغييرات في الأسلاك الكهربائية: إذا كان من الممكن توصيل السخانات بقوة تصل إلى 5 كيلو وات بشبكات أحادية الطور (220 فولت) وثلاثية الطور (380 فولت) ، عندئذٍ ، لا يمكن توصيل سخان كهربائي بقوة تزيد عن 5 كيلو واط إلا بشبكة كهربائية ثلاثية الطور ؛
2. تستخدم سخانات المياه الماء الساخن لتسخين الهواء الذي يمر عبرها ، لذلك يجب توصيلها بنظام تدفئة مستقل (غلاية تعمل بالغاز أو الكهرباء في منزل خاص) أو نظام تدفئة مركزي (لمباني المكاتب أو المؤسسات). تعتبر سخانات المياه أقوى بكثير من نظيراتها الكهربائية ويمكن استخدامها في أنظمة التهوية بسعة إنتاجية تتراوح من 1000 إلى 16000 متر مكعب من الهواء في الساعة. تشمل عيوب هذا النوع من السخانات حقيقة أنها أكثر صعوبة في التركيب والتشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سخانات الماء الساخن معرضة لخطر إذابة الجليد ، وبالتالي لا يمكن تركها بدون مصدر ماء دافئ ثابت خلال فصل الشتاء.
3. سخانات البخار هي أكثر أنواع سخانات الهواء شيوعًا. تعتمد شعبيتها بشكل مباشر على صفاتها المفيدة وخصائصها التقنية. يعمل سخان الهواء البخاري على تسخين الهواء في الغرفة بسرعة ، وإذا قارناه بأنواع أخرى من سخانات الهواء ، فهو الرائد في هذا المؤشر. ومع ذلك ، فإن سخانات الهواء البخارية تعاني من عيوب أنظمة المياه المماثلة. يجب دائمًا تزويدهم بالبخار الساخن ، حيث يعتمد عملهم على ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتوي سخانات البخار على قيمة طاقة تسخين ثابتة ، فهي تعتمد على درجة حرارة وضغط بخار الماء. ومع ذلك ، فإن هذه العيوب تتداخل مع مزايا هذا النوع من السخانات: نظرًا لأنها تعمل من مولدات البخار ، فهي اقتصادية تمامًا لأنواع مختلفة من المؤسسات ؛ لا يتطلب تشغيلها تكاليف طاقة كبيرة ، وسخانات البخار موثوقة ومتينة للغاية.

حساب الأداء الحراري لسخان الهواء

حساب ناتج الحرارة الفعلي:

ف

(ث) =
ك
x
F
x ((
ر
في +
ر
خارج) / 2 - (
ر
تبدأ +
ر
يخدع) / 2))

أو ، إذا تم حساب رأس درجة الحرارة ، فحينئذٍ:

ف

(ث) =
ك
x
F
x
متوسط ​​درجة حرارة الرأس
أين:

ك

- معامل انتقال الحرارة ، W / (m.kv • ° C)
F
- مساحة سطح التسخين للسخان المحدد (مأخوذة وفقًا لجدول التحديد) ، مربع.
ر
في - درجة حرارة الماء عند مدخل المبادل الحراري ، درجة مئوية
ر
خارج - درجة حرارة الماء عند مخرج المبادل الحراري ، درجة مئوية
ر
بدء - درجة حرارة الهواء عند مدخل المبادل الحراري ، درجة مئوية
ر
con هي درجة حرارة الهواء الساخن عند مخرج المبادل الحراري ، درجة مئوية

تصنيف سخان الهواء

يتم تضمين السخانات في تصميم نظام التدفئة لتسخين الهواء.توجد المجموعات التالية لهذه الأجهزة حسب نوع المبرد المستخدم: ماء ، كهربائي ، بخار ، نار.

من المنطقي استخدام الأجهزة الكهربائية للغرف التي لا تزيد مساحتها عن 100 متر مربع. بالنسبة للمباني ذات المساحات الكبيرة ، فإن الخيار الأكثر عقلانية هو سخانات المياه ، التي تعمل فقط مع مصدر حرارة.

الأكثر شعبية هي سخانات البخار والمياه. تنقسم الأسطح الأولى والثانية في الشكل إلى نوعين فرعيين: أنبوب مضلع وأنبوب أملس. السخانات ذات الزعانف في هندسة الأضلاع عبارة عن صفيحة وجرح حلزوني.

يتم التحكم في أداء السخانات التي تعمل على حامل حراري مثل البخار عن طريق صمامات خاصة مثبتة على أنبوب المدخل.

حسب التصميم ، يمكن أن تكون هذه الأجهزة ذات ممر واحد ، عندما يتحرك المبرد الموجود فيها عبر الأنابيب ، ويلتزم باتجاه ثابت ، ويمر متعددًا ، في الأغطية التي توجد بها أقسام ، ونتيجة لذلك يكون اتجاه الحركة المبرد يتغير باستمرار.

4 موديلات من سخانات الماء والبخار معروضة للبيع ، تختلف في مساحة سطح التدفئة:

• سم - أصغر صف واحد من الأنابيب ؛
• م - صغير مع صفين من الأنابيب ؛
• مع - متوسط ​​مع أنابيب في 3 صفوف ؛
• ب - كبير ، مع 4 صفوف من الأنابيب.

سخانات المياه أثناء التشغيل تتحمل تقلبات كبيرة في درجات الحرارة - 70-110 درجة مئوية. للتشغيل الجيد لهذا النوع من السخانات ، يجب تسخين المياه المتداولة في النظام إلى 180 درجة كحد أقصى. في الموسم الدافئ ، يمكن أن يعمل سخان الهواء كمروحة.

معرض الصور

صورة من

سخان مياه بمنطقة الإنتاج

سخان بخار على شرفة زجاجية

سخان هواء كهربائي مدمج

نموذج بخار لولبي ملفوف

حساب ستارة هواء الخلط

العناصر الهيكلية للستائر الهوائية

الستائر من نوع الريشة ، كقاعدة عامة ، مصممة بتفريغ هواء ثنائي الاتجاه وتتكون من وحدتين مستقلتين ، تتكون من مراوح شعاعية أو محورية ، وسخانات هواء إذا كانت الستارة حرارية ، وصناديق توزيع هواء مثبتة على كل جانب من الفتحة التي سيتم فتحها.

توجد صناديق توزيع الهواء في الستارة داخل الفتحة على مسافة لا تزيد عن 0.1 (حيث Fпр هي منطقة الفتحة المفتوحة المجهزة بالستارة). في حالة عدم وجود مساحة لتركيب الصناديق مباشرة عند الفتحات ، يتم استخدام الستائر ذات فتحات التهوية الممدودة. يجب توجيه تيار الهواء للستارة بزاوية 300 إلى مستوى الفتحة. يُؤخذ ارتفاع مخرج الهواء مساويًا لارتفاع الفتحة المفتوحة. يجب أن يضمن تصميم صناديق توزيع الهواء الحركة الأفقية لتيار الهواء لستارة الهواء ونسبة الحد الأدنى لسرعة مخرج الهواء إلى أقصى ارتفاع للفتحة 0.7 على الأقل. كقاعدة عامة ، يتم إدخال الهواء في الستارة ذات الريشة على مستوى أنبوب الشفط الخاص بالمروحة. عند تركيب المروحة على الأرض ، يوصى بأخذ الهواء من المنطقة العلوية للغرفة إذا كانت درجة حرارة الهواء في المنطقة العلوية أعلى من درجة الحرارة في منطقة العمل بمقدار 50 درجة مئوية أو أكثر.

يجب توفير مخرج الهواء من نوع الخلط ستائر هواء حرارية على كلا الجانبين في المنطقة المجاورة مباشرة للأبواب التي يتم فتحها ، بحيث لا يتم مقاطعة تدفق هواء الستارة بواسطة أبواب الفتح. يجب أن يضمن تصميم منافذ الهواء الاتجاه الأفقي لتدفق هواء الستارة. يتم أخذ ارتفاع منافذ الهواء من 0.1 إلى 1.6 متر من الأرضية ، ويتم تحديد العرض بالحساب. يتم سحب الهواء للستارة ، كقاعدة عامة ، تحت سقف اللوبي. يتم توفير مدخل الهواء من الخارج عند الجمع بين ستارة هواء حراري مع تهوية الإمداد.يوصى بتزويد الهواء: بسحب الهواء من الغرفة - إلى الدهليز ، مع دخول الهواء من الخارج - إلى الردهة.

بالنسبة للغرف ذات الصناعات المتفجرة ، يجب استخدام مراوح ذات تصميم آمن جوهريًا ، ويجب ألا تتجاوز درجة حرارة سائل التبريد لسخانات الهواء التي يمر عبرها الهواء المعاد تدويره 80٪ من درجة حرارة الاشتعال الذاتي للغازات أو الأبخرة أو الغبار. في حالة استخدام الماء الساخن كحامل حراري ، يجب ألا تزيد درجة حرارته لفئات الإنتاج A و B و E في وجود غبار قابل للاحتراق والانفجار في المباني عن 1100 درجة مئوية ، وفي حالة عدم وجوده ، يجب ألا تزيد درجة الحرارة عن 1500 درجة مئوية. . في حالة عدم وجود معدات مناسبة واقية من الشرر للستائر في الغرف من الفئات A و B و E ، يُسمح بأخذ الهواء أو الهواء الخارجي من الغرف المجاورة من الفئات C و D و E ، إذا لم يكن هناك غبار قابل للاشتعال في هو - هي.

يجب أن تضمن الأتمتة للستائر الهوائية ما يلي: بدء تشغيل المروحة عند فتح الفتحة المخدومة وعندما تكون درجة الحرارة بالقرب من الفتحة المغلقة أقل من القيمة المحددة ؛ إيقاف تشغيل المروحة بعد إغلاق الفتحة المخدومة وعند استعادة درجة حرارة الهواء بالقرب من الفتحة المغلقة إلى القيمة المحددة.

30.2. حساب ستارة نوع البوابة

يتم تحديد معدل التدفق الإجمالي للهواء الذي توفره الستارة من نوع البوابة بواسطة الصيغة

, (30.1)

أين هي خاصية الستارة - نسبة معدل تدفق الهواء الذي توفره الستارة إلى معدل تدفق الهواء الذي يمر إلى الغرفة من خلال الفتح أثناء تشغيل الستارة ؛ - معامل معدل تدفق الهواء الفتح أثناء تشغيل الستارة (مأخوذ حسب و ؛ Fпр - منطقة الفتحة المجهزة بالستارة ، م 2 ؛ - الفرق في ضغط الهواء من جانبي السياج الخارجي عند مستوى الفتحة ، Pa ؛ - الكثافة ، كجم / م 3 ، للخليط الذي توفره الستارة والهواء الخارجي عند درجة حرارة tcm مساوية للمعيار.

يتم تحديد فرق الضغط عن طريق الحساب نتيجة حل معادلات موازين الهواء ، مع مراعاة ضغط الرياح للوضع البارد للسنة.

بالنسبة للحسابات التقريبية ، في حالة عدم وجود بيانات أولية كاملة ، يمكن أخذ القيمة بواسطة الصيغة

, (30.2)

حيث k1 هو عامل تصحيح لضغط الرياح ، مع مراعاة درجة ضيق المباني ؛

; (30.3)

, (30.4)

حيث hcalc هو الارتفاع المحسوب ، أي المسافة العمودية من مركز الفتحة المجهزة بستارة إلى مستوى الضغط الصفري ، حيث تكون الضغوط من الخارج وداخل المبنى متساوية (ارتفاع المنطقة المحايدة) ، م ؛ - كثافة الهواء ، كجم / م 3 ، عند درجة حرارة الهواء الخارجي (المعلمات B) ؛ - نفس الشيء ، في متوسط ​​ارتفاع المبنى ، درجة حرارة الهواء الداخلي tв ؛ - سرعة الرياح المقدرة ، والتي تؤخذ قيمتها مع المعلمات B للفترة الباردة من السنة ؛ с - معامل ديناميكي هوائي محسوب ، يجب أن تؤخذ قيمته وفقًا لـ SNiP 2.01.07-85.

يمكن احتساب الارتفاع المقدر تقريبًا ؛

أ) للمباني بدون فتحات تهوية وفوانيس

, (30.5)

حيث hpr هو ارتفاع الفتحة المراد فتحها ؛

ب) للمباني ذات فتحات التهوية المغلقة خلال موسم البرد ،

, (30.6)

حيث h1 هي المسافة من مركز الفتحة المجهزة بستارة إلى مركز فتحات الإمداد ، م ؛ h2 هي المسافة بين مركزي فتحات العرض والعادم ، م ؛ lp هو طول شرفات فتحات الإمداد ، والتي تفتح في الموسم الدافئ ، م ؛ lv - نفسه ، فتحات العادم ؛

ج) للمباني ذات فتحات التهوية المفتوحة خلال موسم البرد:

, (30.7)

أو

,

حيث hp هي المسافة من مركز فتحات التهوية المفتوحة إلى مستوى الضغط الصفري الذي تم الحصول عليه عند حساب التهوية في الموسم البارد (المعلمات B) ، م ؛ - نواتج معدلات تدفق الفتحات ، على التوالي ، لفتحات تهوية العرض والعادم ومساحاتهما ، م 2.

في حالة وجود اختلال وتزايد في غرفة العادم الميكانيكي عن قيمة المدخل ، تقريبًا ، يمكن تحديده من خلال الصيغ التالية:

أ) عند دخول الهواء للستارة من الغرفة

; (30.8)

ب) عند دخول الهواء للستارة من الخارج

, (30.9)

أين هو مجموع منتجات معدلات تدفق فتحات العرض المفتوح ومساحاتها ، م 2 ؛ - مجموع معدلات تدفق منتجات الفتحات المفتوحة المجهزة بستائر في نفس الوقت ، ومساحاتها ، م 2

عند الحساب ، يجب عليك التحقق من قيمة Gz وفقًا للصيغة (30.1) ، وبالنسبة لمعدل التدفق المقدر ، يجب أخذ القيم الأكبر التي تم الحصول عليها بواسطة الصيغة

(30.8) و (30.1) أو (30.9) و (30.1). يجب ألا تتجاوز القيمة تبادل واحد لمدة ساعة واحدة.

يتم تحديد درجة حرارة الهواء المطلوبة للستارة tg على أساس معادلة توازن الحرارة وفقًا للصيغة

, (30.10)

أين هي نسبة الحرارة المفقودة مع خروج الهواء من الفتحات إلى الخارج إلى ناتج حرارة الستارة.

الطاقة الحرارية لسخانات ستائر تسخين الهواء

, (30.11)

حيث А = 0.28 - المعامل: tinit - درجة حرارة الهواء المأخوذ للستارة ، 0 درجة مئوية.

إذا تبين ، نتيجة الحساب ، أن tz أقل من tinit ، فيجب استخدام الستائر بدون أقسام التدفئة.

30.3. حساب ستارة الهواء المجمعة

لتوفير الطاقة الحرارية ، يُنصح باستخدام الستائر الهوائية الحرارية المدمجة (KVTZ) ، والتي توفر جزءًا من الهواء بدون تدفئة. يتكون KVTZ من زوجين من صناديق توزيع الهواء الرأسية المثبتة داخل المبنى. الزوج الخارجي من الناهضين ، الموجود بالقرب من البوابة ، لا يسقط الهواء الساخن ، ولكن البخار الداخلي ، يتم تسخينه إلى 70 درجة مئوية ، مما يجعل من الممكن تقليل فقد الحرارة لنفث ستارة الهواء.

يتم حساب KHTZ بالترتيب التالي. تم ضبط معدل تدفق الهواء النسبي والمساحة النسبية للفتحات في الزوج الخارجي من رافعات ستارة الهواء. من المستحسن أن تأخذ. يتم استخدام القيم لتحديد الخسائر الحرارية النسبية مع تدفق الستارة الخارجية. متي،. ثم يتم حساب تدفق الهواء النسبي عبر الستارة "الداخلية" باستخدام الصيغة

(30.12)

يتم حساب المساحة النسبية لفتحات مخرج الهواء في "الستارة الداخلية"

(30.13)

يتم تحديد إجمالي المساحة النسبية لفتحات مخرج الهواء ومعدل التدفق النسبي الإجمالي لـ KVTZ

(30.14)

(30.15)

بناءً على القيم التي تم الحصول عليها ، تم العثور على إجمالي تدفق الهواء الذي يوفره KHTZ وحسابه وفقًا للصيغة (30.1). بعد ذلك ، يتم تحديد تدفق الهواء عبر الستائر الخارجية والداخلية ، على التوالي.

(30.16)

(30.17)

يتم حساب الطاقة الحرارية لسخانات KVTZ بواسطة الصيغة (30.11) عند و

30.4. خلط حساب الستارة

يتم تحديد استهلاك الهواء لستارة الهواء من نوع الخلط من خلال الصيغة

, (30.18)

حيث k هو عامل تصحيح لحساب عدد الأشخاص المارة ومكان دخول الهواء للستارة ونوع الردهة ؛ - معامل التدفق ، اعتمادًا على تصميم المدخل ؛ Fвх - مساحة وشاح واحد قابل للفتح من أبواب المدخل الخارجي ، m2. عند الجمع بين ستارة هوائية - حرارية مع تهوية الإمداد ، تؤخذ قيمة Gz مساوية لتدفق الهواء المطلوب لتهوية الإمداد ، ولكن ليس أقل من القيمة المحددة بواسطة الصيغة (30.18).

يتم تحديد القيمة نتيجة حساب نظام الهواء للمبنى ، مع مراعاة ضغط الرياح. في حالة عدم وجود بيانات أولية كاملة ، يمكن حسابها باستخدام الصيغة (30.3) ، حيث يتم حساب قيمة hcalculated مع مراعاة ضغط الرياح اعتمادًا على عدد طوابق المبنى وفقًا للصيغ:

للمباني ذات 3 طوابق أو أقل

(30.19)

للمباني التي تزيد عن 3 طوابق

(30.20)

أين hl.k. - ارتفاع الدرج من مستوى تخطيط الأرض ، م ؛ hдв - ارتفاع ورقة الباب ، م ؛ إنه إجمالي ارتفاع طابق واحد ، م.

يتم تحديد الطاقة الحرارية لسخانات الهواء للستارة الهوائية الحرارية بواسطة الصيغة (30.11).