Elektrický ohřívač vody pro přívodní větrání a jeho schéma

Výpočet výkonu pro ohřev vzduchu určitého objemu

Určete hmotnostní průtok ohřátého vzduchu

G

(kg / h) =
L
X
R
Kde:

L

- objemové množství ohřátého vzduchu, m3 / hod
p
- hustota vzduchu při průměrné teplotě (součet teploty vzduchu na vstupu a výstupu z ohřívače se dělí dvěma) - výše uvedená tabulka indikátorů hustoty, kg / m3

Určete spotřebu tepla pro ohřev vzduchu

Q

(W) =
G
X
C
X (
t
kon -
t
začátek)

Kde:

G

- hmotnostní průtok vzduchu, kg / h s - měrná tepelná kapacita vzduchu, J / (kg • K), (indikátor je převzat z teploty přiváděného vzduchu z tabulky)
t
start - teplota vzduchu na vstupu do výměníku tepla, ° С.
t
con je teplota ohřátého vzduchu na výstupu z výměníku tepla, ° С.

Příklad výpočtu odtahové ventilace

Před začátkem výpočet odtahové ventilace je nutné prostudovat SN a P (Systém norem a pravidel) zařízení ventilačních systémů. Podle SN a P závisí množství vzduchu potřebné pro jednu osobu na její aktivitě.

Nízká aktivita - 20 metrů krychlových za hodinu. Průměr - 40 m3 / h. Vysoká - 60 m3 / h. Dále vezmeme v úvahu počet lidí a objem místnosti.

Kromě toho je nutné znát multiplicitu - úplnou výměnu vzduchu do hodiny. U ložnice se to rovná jedné, u domácích pokojů - 2, u kuchyní, koupelen a technických místností - 3.

Pro příklad - výpočet odsávacího větrání pokoje 20 m2

Řekněme, že v domě žijí dva lidé:

V (objem) místnosti se rovná: SxH, kde H je výška místnosti (standardně 2,5 metru).

V = S x H = 20 x 2,5 = 50 metrů krychlových.

Dále V x 2 (multiplicita) = 100 metrů krychlových / h. Jiným způsobem - 40 km / h. (průměrná aktivita) x 2 (osoba) = 80 metrů krychlových za hodinu. Zvolili jsme větší hodnotu - 100 mb / h.

Stejným způsobem vypočítáme výkon odsávacího větrání celého domu.

Výpočet čelní části zařízení potřebného pro průchod proudu vzduchu

Poté, co jsme se rozhodli pro požadovaný tepelný výkon pro ohřev požadovaného objemu, najdeme čelní část pro průchod vzduchu.

Čelní část - pracovní vnitřní část s trubkami pro přenos tepla, kterými přímo procházejí proudy nuceného studeného vzduchu.

F

(m2) =
G
/
proti
Kde:

G

- hmotnostní spotřeba vzduchu, kg / h
proti
- rychlost hmoty vzduchu - u žebrovaných ohřívačů vzduchu se odebírá v rozmezí 3 - 5 (kg / m.kv • s). Přípustné hodnoty - až 7 - 8 kg / m.kv • s

Výhody a nevýhody ohřívačů vody

Ohřívač vody pro přívodní větrání má významné nevýhody, které omezují jeho použití v obytných prostorách:

• velké rozměry;
• složitost připojení ke společnému systému zásobování teplou vodou;
• potřeba přísné kontroly teploty chladicí kapaliny ve vodovodním systému.

Pro vytvoření příjemné teploty ve velkých místnostech (výrobní haly, skleníky, nákupní centra) je použití těchto topných jednotek nejpohodlnější, nejúčinnější a nejhospodárnější.

Ohřívač vody nezatěžuje elektrickou síť, jeho porucha nevyvolá požár - díky těmto faktorům je používání zařízení bezpečné.

Výpočet hodnot hmotnostní rychlosti

Najděte skutečnou hmotnostní rychlost ohřívače vzduchu

PROTI

(kg / m.kv • s) =
G
/
F
Kde:

G

- hmotnostní spotřeba vzduchu, kg / h
F
- zohledněna plocha skutečného čelního úseku, čtvereční.

Názor odborníka

Důležité!

Nemůžete zvládnout výpočty sami? Zašlete nám stávající parametry vaší místnosti a požadavky na topení. Pomůžeme vám s výpočtem. Případně se podívejte na existující otázky uživatelů k tomuto tématu.

Typy ohřívačů vzduchu

Jak již bylo zmíněno dříve, ohřívače vzduchu jsou rozděleny podle principu činnosti a každý typ má své vlastní výhody a nevýhody:

Schéma připojení elektrického ohřívače.

1. Elektrické ohřívače se snadno instalují a jsou natolik jednoduché, že se používají při ventilačním systému k ohřevu procházejícího vzduchu. Většina elektrických ohřívačů má však omezenou kapacitu, takže použití elektrického ohřívače je přijatelné u těch typů ventilace, které nejsou navrženy pro průtok vzduchu vyšší než 4500 m3 / h. Kromě toho mají elektrické ohřívače další významnou nevýhodu - vysoké provozní náklady, zejména při použití elektrického ohřívače během chladného zimního počasí. V závislosti na výkonu elektrického ohřívače mohou být nutné změny v elektrickém vedení: pokud lze ohřívače s výkonem do 5 kW připojit k jednofázovým (220 V) i třífázovým (380 V) sítím, pak je možné připojit elektrický ohřívač o výkonu více než 5 kW pouze k třífázové elektrické síti;
2. Ohřívače vody používají k ohřevu vzduchu procházejícího horkou vodu, proto musí být připojeny k autonomnímu (plynový nebo elektrický kotel v soukromém domě) nebo ústřednímu (pro kancelářské budovy nebo podniky) topnému systému. Ohřívače vody jsou mnohem výkonnější než jejich elektrické protějšky a lze je použít ve ventilačních systémech s výkonem od 1 000 do 16 000 metrů krychlových vzduchu za hodinu. Nevýhody tohoto typu ohřívačů zahrnují skutečnost, že se obtížněji instalují a provozují. Ohřívače teplé vody navíc podléhají riziku odmrazování, proto je nelze v zimě ponechat bez stálého zásobování teplou vodou.
3. Parní ohřívače jsou nejběžnější typy ohřívačů vzduchu. Jejich popularita přímo závisí na jejich užitečných vlastnostech a technických vlastnostech. Parní ohřívač vzduchu rychle ohřívá vzduch v místnosti a pokud jej porovnáme s jinými typy ohřívačů vzduchu, pak je v tomto ukazateli lídrem. Parní ohřívače vzduchu však trpí nevýhodami podobných vodních systémů. Musí být vždy zásobována horkou párou, protože na tom závisí jejich práce. Parní ohřívače navíc nemají konstantní hodnotu topného výkonu, jsou závislé na teplotě a tlaku vodní páry. Tyto nevýhody se však více než překrývají s výhodami tohoto typu ohřívačů: protože pracují z parních generátorů, jsou pro různé druhy podniků docela ekonomické; jejich provoz nevyžaduje velké náklady na energii, parní ohřívače jsou docela spolehlivé a odolné.

Výpočet tepelného výkonu ohřívače vzduchu

Výpočet skutečného tepelného výkonu:

q

(W) =
K.
X
F
X ((
t
v +
t
out) / 2 - (
t
start +
t
con) / 2))

nebo, pokud se vypočítá teplotní výška, pak:

q

(W) =
K.
X
F
X
průměrná teplotní výška
Kde:

K.

- koeficient přestupu tepla, W / (m.kv • ° C)
F
- topná plocha vybraného ohřívače (podle tabulky výběru), čtvereční.
t
teplota vody na vstupu do výměníku tepla, ° С.
t
teplota venkovní vody na výstupu z výměníku tepla, ° С.
t
start - teplota vzduchu na vstupu do výměníku tepla, ° С.
t
con je teplota ohřátého vzduchu na výstupu z výměníku tepla, ° С.

Klasifikace ohřívače vzduchu

Topení jsou součástí konstrukce topného systému pro ohřev vzduchu.Existují následující skupiny těchto zařízení podle typu použité chladicí kapaliny: voda, elektřina, pára, oheň.

Má smysl používat elektrické spotřebiče pro místnosti o ploše nepřesahující 100 m². U budov s velkými plochami by racionálnější volbou byly ohřívače vody, které fungují pouze se zdrojem tepla.

Nejoblíbenější jsou ohřívače páry a vody. První i druhý tvarový povrch jsou rozděleny na 2 poddruhy: žebrované a hladké. Topná žebra v geometrii žeber jsou vinutá deskou a spirálou.

Výkon ohřívačů pracujících na nosiči tepla, jako je pára, je řízen pomocí speciálních ventilů instalovaných na přívodním potrubí.

Konstrukčně mohou být tato zařízení jednoprůchodová, když se chladicí kapalina v nich pohybuje trubkami, které se drží konstantního směru, a víceprůchodová, v jejichž krytech jsou přepážky, v důsledku čehož směr pohybu chladicí kapaliny se neustále mění.

V prodeji jsou 4 modely ohřívačů vody a páry, které se liší plochou topné plochy:

• CM - nejmenší s jednou řadou trubek;
• M - malý se dvěma řadami trubek;
• S - médium s trubkami ve 3 řadách;
• B - velký, se 4 řadami trubek.

Ohřívače vody během provozu vydrží velké teplotní výkyvy - 70–110⁰. Pro dobrý provoz tohoto typu ohřívače musí být voda cirkulující v systému ohřátá maximálně na 180⁰. V teplé sezóně může ohřívač vzduchu fungovat jako ventilátor.

Galerie Obrázků

Fotografie z

Ohřívač vody ve výrobní oblasti

Parní ohřívač na zasklené terase

Kompaktní elektrický ohřívač vzduchu

Model s parní spirálou

Výpočet směšovací vzduchové clony

Konstrukční prvky vzduchových clon

Lopatkové clony jsou zpravidla konstruovány s obousměrným odvodem vzduchu a skládají se ze dvou samostatných jednotek, které se skládají z radiálních nebo axiálních ventilátorů, ohřívačů vzduchu, pokud je clona vzduchotepelná, a rozvodných skříní, které jsou instalovány na každé straně otvoru, který se má otevřít.

Vzduchové rozvodné skříně clony jsou umístěny na vnitřní straně otvoru ve vzdálenosti nejvýše 0,1 (kde Fпр je plocha otevřeného otvoru vybaveného clonou). Při absenci prostoru pro instalaci krabic přímo u otvorů se používají závěsy s prodlouženými výstupními tryskami vzduchu. Proud vzduchu clony by měl být směrován pod úhlem 300 k rovině otvoru. Výška výstupu vzduchu se rovná výšce otevřeného otvoru. Konstrukce rozvodných skříní vzduchu by měla zajistit horizontální pohyb proudu vzduchu vzduchové clony a poměr minimální rychlosti výstupu vzduchu k maximální výšce štěrbiny alespoň 0,7. Zpravidla je vzduch přiváděn do lamelové clony na úrovni sacího potrubí ventilátoru. Při instalaci ventilátoru na podlahu se doporučuje nasávat vzduch z horní zóny místnosti, pokud je teplota vzduchu v horní zóně o 50 ° C nebo vyšší než teplota v pracovní zóně.

Výstup vzduchu ze směšovacích vzduchotepelných clon by měl být umístěn na obou stranách v bezprostřední blízkosti otevíraných dveří, aby proudy vzduchu clony nebyly přerušovány otevíracími dveřmi. Konstrukce výstupů vzduchu musí zajišťovat horizontální směr proudění vzduchu clony. Výška výdechů vzduchu je měřena od 0,1 do 1,6 m od podlahy, šířka je určena výpočtem. Nasávání vzduchu do clony se zpravidla provádí pod stropem haly. Při kombinaci vzduch-tepelné clony s přívodem vzduchu je zajištěn přívod vzduchu zvenčí.Doporučuje se přívod vzduchu: s přívodem vzduchu z místnosti - do předsíně, s přívodem vzduchu zvenčí - do haly.

V místnostech s výbušným průmyslem je nutné použít ventilátory v jiskrově bezpečném provedení a teplota chladicí kapaliny pro ohřívače vzduchu, kterými prochází recirkulovaný vzduch, nesmí překročit 80% teploty samovznícení plynů, par nebo prachu. Pokud se jako nosič tepla používá horká voda, její teplota pro výrobní kategorie A, B a E v přítomnosti hořlavého a výbušného prachu v prostorách by neměla být vyšší než 1100 C a v jeho nepřítomnosti nesmí být vyšší než 1500 C Pokud není v místnostech kategorií A, B a E k dispozici vhodné protipožární zařízení pro clonu, je povoleno nasávat venkovní vzduch nebo vzduch ze sousedních místností kategorií C, D a E, pokud v nich není hořlavý prach to.

Automatizační prostředky pro vzduchové clony musí zajistit: spuštění ventilátoru při otevření servisního otvoru a při teplotě v blízkosti uzavřeného otvoru nižší než nastavená hodnota; vypnutí ventilátoru po zavření servisního otvoru a po obnovení teploty vzduchu v blízkosti zavřeného otvoru na nastavenou hodnotu.

30.2. Výpočet opony typu brány

Celkový průtok vzduchu přiváděného clonou typu brány je určen vzorcem

, (30.1)

kde je charakteristika clony - poměr průtoku vzduchu dodávaného clonou k rychlosti proudění vzduchu procházejícího do místnosti otvorem během provozu clony; - koeficient průtoku vzduchu otevření během provozu clony (přijato v závislosti na a; Fпр - plocha otvoru opatřeného clonou, m2; - rozdíl tlaků vzduchu z obou stran vnějšího plotu na úrovni otvoru, Pa ; - hustota směsi dodávané clonou a venkovním vzduchem, kg / m3, při teplotě tcm rovné normě.

Tlakový rozdíl je určen výpočtem jako výsledek řešení rovnic vzduchových bilancí s přihlédnutím k tlaku větru pro studený režim roku.

Pro přibližné výpočty, pokud neexistují úplná počáteční data, lze hodnotu převzít podle vzorce

, (30.2)

kde k1 je korekční faktor pro tlak větru s přihlédnutím ke stupni těsnosti budov;

; (30.3)

, (30.4)

kde hcalc je vypočtená výška, tj. svislá vzdálenost od středu otvoru opatřeného clonou k úrovni nulových tlaků, kde jsou tlaky z vnějšku i zevnitř budovy stejné (výška neutrální zóny), m; - hustota vzduchu, kg / m3, na teplota venkovního vzduchu (parametry B); - stejná, při průměrné výšce areálu, vnitřní teplota vzduchu tв; - odhadovaná rychlost větru, jejíž hodnota se vezme s parametry B pro chladné období roku; с - vypočítaný aerodynamický koeficient, jehož hodnota by měla být vzata podle SNiP 2.01.07-85.

Odhadovanou výšku lze vypočítat přibližně;

a) pro budovy bez provzdušňovacích otvorů a luceren

, (30.5)

kde hpr je výška otvoru, který se má otevřít;

b) pro budovy s provzdušňovacími otvory uzavřenými během chladného období,

, (30.6)

kde h1 je vzdálenost od středu otvoru opatřeného clonou ke středu napájecích otvorů, m; h2 je vzdálenost mezi středy přívodního a výfukového otvoru, m; lp je délka verand napájecích otvorů, které jsou otevřeny v teplém období, m; lv - stejné, výfukové otvory;

c) pro budovy s provzdušňovacími otvory otevřenými během chladného období:

, (30.7)

nebo

,

kde hp je vzdálenost od středu otevřených otvorů provzdušňování přiváděného vzduchu k úrovni nulového tlaku získaná při výpočtu provzdušňování v chladném období (parametry B), m; - produkty průtoků otvorů otvorů pro přívod a odvod vzduchu a jejich ploch, v uvedeném pořadí, m2.

V případě nerovnováhy a přebytku mechanického odtahu v místnosti nad vstupní hodnotou lze přibližně určit podle následujících vzorců:

a) při sání vzduchu pro clonu z místnosti

; (30.8)

b) při sání vzduchu pro clonu zvenčí

, (30.9)

kde je součet součinů průtoků otevřených zásobovacích otvorů a jejich ploch, m2; - součet součinů průtoků současně otevřených otvorů vybavených závěsy a jejich ploch, m2.

Při výpočtu byste měli zkontrolovat hodnotu Gz podle vzorce (30.1) a pro odhadovaný průtok vzít větší z hodnot získaných vzorcem

(30.8) a (30.1) nebo (30.9) a (30.1). Hodnota by neměla překročit jednu výměnu za 1 hodinu.

Požadovaná teplota vzduchu u clony tg se stanoví na základě rovnice tepelné bilance podle vzorce

, (30.10)

kde je poměr tepla ztraceného vzduchem odcházejícím skrz otvory ven do tepelného výkonu clony.

Tepelný výkon clonových ohřívačů vzduchu

, (30.11)

kde А = 0,28 - koeficient: tinit - teplota nasávaného vzduchu pro clonu, 0С.

Pokud se v důsledku výpočtu ukáže, že tz je menší než tinit, měly by být použity závěsy bez topných sekcí.

30.3. Kombinovaný výpočet clony

Pro úsporu tepelné energie je vhodné použít kombinované vzduchotepelné clony (KVTZ), které dodávají část vzduchu bez ohřevu. KVTZ se skládá ze dvou párů vertikálních rozvodných skříní vzduchu instalovaných uvnitř areálu. Na vnější dvojici stoupaček, umístěnou blíže k bráně, neklesá ohřátý vzduch, ale vnitřní pára ohřátá na 70 ° C, což umožňuje snížit tepelné ztráty paprsku vzduchové clony.

Výpočet KHTZ se provádí v následujícím pořadí. Nastaví se relativní průtok vzduchu a relativní plocha štěrbin ve vnější dvojici stoupaček vzduchové clony. Doporučuje se užívat. Hodnoty se používají k určení relativních tepelných ztrát paprskem vnější clony. Když,. Poté se pomocí vzorce vypočítá relativní průtok vzduchu „vnitřní“ clonou

(30.12)

Vypočítá se relativní plocha otvorů pro výstup vzduchu „vnitřní clony“

(30.13)

Stanoví se celková relativní plocha výstupních štěrbin vzduchu a celková relativní rychlost průtoku KVTZ

(30.14)

(30.15)

Na základě získaných hodnot a se zjistí celkový průtok vzduchu dodávaného KHTZ a vypočítá se podle vzorce (30.1). Poté se určí proudění vzduchu vnější a vnitřní clonou.

(30.16)

(30.17)

Tepelný výkon ohřívačů KVTZ se vypočítá podle vzorce (30.11) v a

30.4. Výpočet opony typu míchání

Spotřeba vzduchu pro vzduchovou clonu směšovacího typu je určena vzorcem

, (30.18)

kde k je korekční faktor zohledňující počet projíždějících osob, místo přívodu vzduchu pro oponu a typ lobby; - koeficient průtoku v závislosti na konstrukci vstupu; Fвх - plocha jednoho otevíratelného křídla vnějších vchodových dveří, m2. Při kombinaci vzduchotepelné clony s přívodní ventilací se hodnota Gz rovná průtoku vzduchu požadovanému pro přívodní ventilaci, ne však menší než hodnota určená vzorcem (30.18).

Hodnota se stanoví jako výsledek výpočtu vzduchového režimu budovy s přihlédnutím k tlaku větru. Při absenci úplných počátečních údajů je možné ji vypočítat pomocí vzorce (30.3), kde se vypočítaná hodnota vypočítá s přihlédnutím k tlaku větru v závislosti na počtu podlaží budovy podle vzorců:

pro budovy se 3 nebo méně podlažími

(30.19)

pro budovy s více než 3 podlažími

(30.20)

kde hl.k. - výška schodiště od plánovací úrovně země, m; hдв - výška dveřního křídla, m; on je celková výška jednoho patra, m.

Tepelný výkon ohřívačů vzduchu vzduchotepelné clony je určen vzorcem (30.11).