Berekening van de prestaties voor het verwarmen van lucht van een bepaald volume
Bepaal het massadebiet van verwarmde lucht
G
(kg / uur) =
L.
X
R
Waar:
L.
- volumetrische hoeveelheid verwarmde lucht, m3 / uur
p
- luchtdichtheid bij gemiddelde temperatuur (de som van de luchttemperatuur aan de inlaat en uitlaat van de verwarmer wordt gedeeld door twee) - de tabel met dichtheidsindicatoren wordt hierboven weergegeven, kg / m3
Bepaal het warmteverbruik voor verwarmingslucht
Q
(W) =
G
X
c
x (
t
tegen -
t
begin)
Waar:
G
- massale luchtstroomsnelheid, kg / u s - specifieke warmtecapaciteit van lucht, J / (kg • K), (de indicator is afgeleid van de temperatuur van de inkomende lucht van de tafel)
t
start - luchttemperatuur bij de inlaat van de warmtewisselaar, ° С
t
con is de temperatuur van de verwarmde lucht bij de uitlaat van de warmtewisselaar, ° С
Rekenvoorbeeld afzuigventilatie
Voor het begin afzuigventilatie berekening het is noodzakelijk om de SN en P (Systeem van normen en regels) van het apparaat van ventilatiesystemen te bestuderen. Volgens SN en P hangt de hoeveelheid lucht die een persoon nodig heeft af van zijn activiteit.
Lage activiteit - 20 kubieke meter / uur. Gemiddeld - 40 m3 / u. Hoog - 60 m3 / u. Vervolgens houden we rekening met het aantal personen en het volume van de kamer.
Bovendien moet u de veelheid kennen - een volledige luchtverversing binnen een uur. Voor de slaapkamer is dit gelijk aan één, voor huishoudelijke kamers - 2, voor keukens, badkamers en bijkeuken - 3.
Voor voorbeeld - berekening van afzuigventilatie kamers 20 m2
Stel dat er twee mensen in huis wonen, dan:
V (volume) van de ruimte is gelijk aan: SxH, waarbij H de hoogte van de ruimte is (standaard 2,5 meter).
V = S x H = 20 x 2,5 = 50 kubieke meter.
Verder V x 2 (veelvoud) = 100 kubieke meter / h. Op een andere manier - 40 km / u. (gemiddelde activiteit) x 2 (persoon) = 80 kubieke meter / uur. We kiezen voor een grotere waarde - 100 mb / u.
Op dezelfde manier berekenen we de prestatie van de afzuigventilatie van het hele huis.
Berekening van het frontale gedeelte van het apparaat dat nodig is voor de doorgang van de luchtstroom
Nadat we het vereiste thermische vermogen hebben bepaald om het vereiste volume te verwarmen, vinden we het frontale gedeelte voor de luchtdoorgang.
Frontale sectie - werkende binnensectie met warmteoverdrachtslangen, waardoor stromen van de geforceerde koude lucht direct passeren.
f
(m2) =
G
/
v
Waar:
G
- massa luchtverbruik, kg / u
v
- luchtmassasnelheid - voor luchtverhitters met vinnen wordt deze genomen in het bereik van 3 - 5 (kg / m.kv • s). Toegestane waarden - tot 7 - 8 kg / m.kv • s
Voor- en nadelen van boilers
Een boiler voor toevoerventilatie heeft aanzienlijke nadelen die het gebruik ervan in woongebouwen beperken:
- grote afmetingen;
- de complexiteit van aansluiting op een gemeenschappelijk warmwatervoorzieningssysteem;
- de noodzaak van strikte controle van de temperatuur van de koelvloeistof in het watertoevoersysteem.
Om echter een comfortabele temperatuur te creëren in grote ruimtes (productiehallen, kassen, winkelcentra), is het gebruik van dergelijke verwarmingseenheden het handigst, meest efficiënt en economisch.
De boiler laadt het elektriciteitsnet niet, de storing zal geen brand veroorzaken - deze factoren maken het gebruik van de apparatuur veilig.
Massasnelheidswaarden berekenen
Zoek de werkelijke massasnelheid voor de luchtverwarmer
V.
(kg / m.kv • s) =
G
/
f
Waar:
G
- massa luchtverbruik, kg / u
f
- de oppervlakte van het eigenlijke frontsectie in aanmerking genomen, sq.
Mening van een expert
Belangrijk!
Kunt u de berekeningen niet zelf aan? Stuur ons de bestaande parameters van uw kamer en de vereisten voor de verwarming. Wij helpen u met de berekening. Of bekijk bestaande vragen van gebruikers over dit onderwerp.
Soorten luchtverwarmers
Zoals eerder vermeld, zijn luchtverwarmers onderverdeeld volgens het werkingsprincipe en heeft elk type zijn eigen voor- en nadelen:
Aansluitschema elektrische verwarmer.
- Elektrische kachels zijn eenvoudig te installeren en eenvoudig genoeg om te bedienen wanneer ze worden gebruikt in een ventilatiesysteem om de passerende lucht te verwarmen. De meeste elektrische kachels hebben echter een beperkte capaciteit, dus het gebruik van een elektrische kachel is acceptabel bij die soorten ventilatie die niet zijn ontworpen voor een luchtstroom van meer dan 4500 m3 / h. Bovendien hebben elektrische kachels nog een ander belangrijk nadeel: hoge bedrijfskosten, vooral bij gebruik van een elektrische kachel tijdens koud winterweer. Afhankelijk van het vermogen van de elektrische verwarmer kunnen wijzigingen in de elektrische bedrading nodig zijn: als verwarmers met een vermogen tot 5 kW kunnen worden aangesloten op zowel eenfasige (220 V) als driefasige (380 V) netwerken, dan is het aansluiten van een elektrische verwarmer met een vermogen van meer dan 5 kW alleen mogelijk op een driefasig elektrisch netwerk;
- Boilers gebruiken warm water om de lucht die erdoorheen stroomt te verwarmen, daarom moeten ze worden aangesloten op een autonoom (gas- of elektrische boiler in een privéwoning) of centraal (voor kantoorgebouwen of bedrijven) verwarmingssysteem. Boilers zijn veel krachtiger dan hun elektrische tegenhangers en kunnen worden gebruikt in ventilatiesystemen met een doorvoer van 1.000 tot 16.000 kubieke meter lucht per uur. De nadelen van dit type kachels zijn onder meer dat ze moeilijker te installeren en te bedienen zijn. Bovendien zijn warmwaterboilers onderhevig aan het risico van ontdooiing, daarom kunnen ze tijdens de winter niet zonder een constante warmwatervoorziening blijven.
- Stoomverwarmers zijn de meest voorkomende soorten luchtverwarmers. Hun populariteit hangt rechtstreeks af van hun nuttige eigenschappen en technische kenmerken. Een stoom-luchtverwarmer warmt de lucht in de kamer snel op en als we het vergelijken met andere soorten luchtverwarmers, dan is het de leider in deze indicator. Stoomluchtverwarmers hebben echter de nadelen van vergelijkbare watersystemen. Ze moeten altijd van hete stoom worden voorzien, aangezien hun werk ervan afhangt. Bovendien hebben stoomverwarmers geen constant verwarmingsvermogen, ze zijn afhankelijk van de temperatuur en druk van de waterdamp. Dergelijke nadelen overlappen echter meer dan de voordelen van dit type verwarmingstoestellen: aangezien ze werken met stoomgeneratoren, zijn ze vrij economisch voor verschillende soorten ondernemingen; hun werking vereist geen hoge energiekosten, stoomverwarmers zijn redelijk betrouwbaar en duurzaam.
Berekening van de thermische prestatie van de luchtverwarmer
Berekening van de werkelijke warmteafgifte:
q
(W) =
K
X
F.
x ((
t
in +
t
uit) / 2 - (
t
start +
t
con) / 2))
of, als de temperatuuropvoerhoogte wordt berekend, dan:
q
(W) =
K
X
F.
X
gemiddelde temperatuur hoofd
Waar:
K
- warmteoverdrachtscoëfficiënt, W / (m.kv • ° C)
F.
- verwarmingsoppervlak van de geselecteerde verwarmer (genomen volgens de selectietabel), sq.
t
in - watertemperatuur bij de inlaat van de warmtewisselaar, ° С
t
uit - watertemperatuur aan de uitlaat van de warmtewisselaar, ° С
t
start - luchttemperatuur bij de inlaat van de warmtewisselaar, ° С
t
con is de temperatuur van de verwarmde lucht bij de uitlaat van de warmtewisselaar, ° С
Classificatie van luchtverwarmer
Kachels zijn opgenomen in het ontwerp van het verwarmingssysteem om de lucht te verwarmen.Er zijn de volgende groepen van deze apparaten volgens het type koelmiddel dat wordt gebruikt: water, elektrisch, stoom, vuur.
Het is zinvol om elektrische apparaten te gebruiken voor ruimtes met een oppervlakte van niet meer dan 100 m². Voor gebouwen met grote oppervlakten zou een meer rationele keuze waterverwarmers zijn, die alleen werken met een warmtebron.
De meest populaire zijn stoom- en waterverwarmers. Zowel de eerste als de tweede in vormoppervlakken zijn onderverdeeld in 2 ondersoorten: geribbelde en gladde buis. Verwarmers met vinnen in de geometrie van de ribben zijn plaat- en spiraalgewonden.
De prestaties van verwarmers die werken op een warmtedrager zoals stoom, worden geregeld door middel van speciale kleppen die op de inlaatleiding zijn geïnstalleerd.
Door hun ontwerp kunnen deze apparaten single-pass zijn, wanneer het koelmiddel erin door de buizen beweegt, zich aan een constante richting houdt, en multi-pass, in de deksels waarvan er scheidingswanden zijn, waardoor de bewegingsrichting van de koelvloeistof verandert voortdurend.
Er zijn 4 modellen water- en stoomverwarmers te koop, die verschillen in het verwarmingsoppervlak:
- CM - de kleinste met één rij pijpen;
- M. - klein met twee rijen pijpen;
- VAN - medium met pijpen in 3 rijen;
- B. - groot, met 4 rijen pijpen.
Boilers zijn tijdens bedrijf bestand tegen grote temperatuurschommelingen - 70-110⁰. Voor een goede werking van dit type verwarming moet het water dat in het systeem circuleert tot maximaal 180⁰ worden verwarmd. In het warme seizoen kan de luchtverwarmer als ventilator fungeren.
Fotogalerij
Foto van
Boiler in de productieruimte
Stoomverwarmer op een glazen terras
Compacte elektrische luchtverwarmer
Stoom spiraalgewonden model
Berekening van het mengluchtgordijn
Structurele elementen van luchtgordijnen
Gordijnen van het lameltype zijn in de regel ontworpen met tweeweg luchtafvoer en zijn samengesteld uit twee onafhankelijke eenheden, bestaande uit radiale of axiale ventilatoren, luchtverwarmers als het gordijn lucht-thermisch is, en luchtverdeelkasten, die zijn geïnstalleerd aan elke kant van de te openen opening.
De luchtverdeelkasten van het gordijn bevinden zich aan de binnenkant van de opening op een afstand van niet meer dan 0,1 (waarbij Fпр het gebied is van de open opening uitgerust met het gordijn). Bij gebrek aan ruimte voor de installatie van dozen direct bij de openingen, worden gordijnen met verlengde luchtuitlaatopeningen gebruikt. De luchtstroom van het gordijn moet worden gericht onder een hoek van 300 ten opzichte van het vlak van de opening. De hoogte van de luchtuitlaat wordt gelijk gehouden aan de hoogte van de open opening. Het ontwerp van de luchtverdeelkasten moet ervoor zorgen dat de horizontale beweging van de luchtstroom van het luchtgordijn en de verhouding tussen de minimale luchtuitstroomsnelheid en de maximale sleufhoogte minimaal 0,7 is. In de regel wordt lucht ter hoogte van de aanzuigleiding van de ventilator in het lamellengordijn gezogen. Bij het installeren van de ventilator op de vloer, wordt aanbevolen om lucht uit de bovenste zone van de kamer te halen als de luchttemperatuur in de bovenste zone 50C of hoger is dan de temperatuur in de werkzone.
De luchtuitlaat van de lucht-thermische gordijnen van het mengtype moet aan beide zijden in de onmiddellijke nabijheid van de geopende deuren worden voorzien, zodat de gordijnluchtstromen niet worden onderbroken door de openende deuren. Het ontwerp van de luchtuitlaten moet de horizontale richting van de gordijnluchtstroom waarborgen. De hoogte van de luchtuitlaten wordt genomen van 0,1 tot 1,6 m vanaf de vloer, de breedte wordt bepaald door berekening. De luchtinlaat voor het gordijn wordt in de regel onder het plafond van de lobby uitgevoerd. Bij het combineren van een lucht-thermisch gordijn met toevoerventilatie wordt gezorgd voor luchtinlaat van buitenaf.Het wordt aanbevolen om lucht toe te voeren: met luchtinlaat vanuit de kamer - in de vestibule, met luchtinlaat van buitenaf - in de lobby.
Voor ruimtes met explosieve industrie moeten ventilatoren met een intrinsiek veilig ontwerp worden gebruikt en de temperatuur van het koelmiddel voor de luchtverwarmers waar de gerecirculeerde lucht doorheen gaat, mag niet hoger zijn dan 80% van de zelfontbrandingstemperatuur van gassen, dampen of stof. Als warm water als warmtedrager wordt gebruikt, mag de temperatuur voor productiecategorieën A, B en E in aanwezigheid van brandbaar en explosief stof in de ruimte niet hoger zijn dan 1100 C en bij afwezigheid niet hoger dan 1500 C . Bij gebrek aan geschikte vonkvrije uitrusting voor het gordijn in ruimtes met categorie A, B en E, is het toegestaan om buitenlucht of lucht uit aangrenzende ruimtes van categorieën C, D en D aan te zuigen als er geen brandbaar stof in zit. .
Automatiseringsmiddelen voor luchtgordijnen moeten zorgen voor: het starten van de ventilator wanneer de onderhoudsopening wordt geopend en wanneer de temperatuur nabij de gesloten opening lager is dan de ingestelde waarde; het uitschakelen van de ventilator na het sluiten van de onderhoudsopening en wanneer de luchttemperatuur nabij de gesloten opening is hersteld naar de ingestelde waarde.
30.2. Berekening van een poortgordijn
Het totale luchtdebiet dat door het poortgordijn wordt geleverd, wordt bepaald door de formule
, (30.1)
waar is het kenmerk van het gordijn - de verhouding van het debiet van de door het gordijn aangevoerde lucht tot het debiet van de lucht die door de opening de kamer binnenkomt tijdens de werking van het gordijn; - de coëfficiënt van het debiet van de opening tijdens de werking van het gordijn (genomen afhankelijk van en; Fпр - het gebied van de opening uitgerust met het gordijn, m2; - het verschil in luchtdruk van beide zijden van het buitenste hek ter hoogte van de opening, Pa - dichtheid, kg / m3, van het mengsel geleverd door het gordijn en de buitenlucht bij een temperatuur tcm gelijk aan de norm.
Het drukverschil wordt bepaald door berekening als resultaat van het oplossen van de vergelijkingen van luchtbalansen, rekening houdend met de winddruk voor de koude modus van het jaar.
Voor geschatte berekeningen, als er geen volledige initiële gegevens zijn, kan de waarde worden bepaald aan de hand van de formule
, (30.2)
waarbij k1 een correctiefactor is voor winddruk, rekening houdend met de mate van dichtheid van gebouwen;
; (30.3)
, (30.4)
waarbij hcalc de berekende hoogte is, d.w.z. verticale afstand van het midden van de opening uitgerust met een gordijn tot het niveau van nuldrukken, waarbij de drukken van buiten en binnen het gebouw gelijk zijn (hoogte van de neutrale zone), m; - luchtdichtheid, kg / m3, aan de buitenluchttemperatuur (parameters B); - hetzelfde, op de gemiddelde hoogte van het pand, de interne luchttemperatuur tв; - de geschatte windsnelheid, waarvan de waarde is genomen met de parameters B voor de koude periode van het jaar; с - berekende aerodynamische coëfficiënt, waarvan de waarde moet worden genomen volgens SNiP 2.01.07-85.
De geschatte hberekende hoogte kan bij benadering worden genomen;
a) voor gebouwen zonder beluchtingsopeningen en lantaarns
, (30.5)
waarbij hpr de hoogte is van de te openen opening;
b) voor gebouwen met beluchtingsopeningen die gesloten zijn tijdens het koude seizoen,
, (30.6)
waarbij h1 de afstand is van het midden van de opening voorzien van een gordijn tot het midden van de toevoeropeningen, m; h2 is de afstand tussen de middelpunten van de toevoer- en uitlaatopening, m; lp is de lengte van de inlaatopeningen geopend in het warme seizoen, m; lv - hetzelfde, uitlaatopeningen;
c) voor gebouwen met beluchtingsopeningen die open zijn tijdens het koude seizoen:
, (30.7)
of
,
waarbij hp de afstand is van het midden van open toevoerbeluchtingsopeningen tot het niveau van nuldruk verkregen bij het berekenen van beluchting in het koude seizoen (parameters B), m; - de producten van de stroomsnelheden van respectievelijk de openingen van de toe- en afvoerbeluchtingsopeningen en hun oppervlakten, m2.
In aanwezigheid van een onbalans en een overschot in de ruimte van de mechanische uitlaat boven de inlaatwaarde, kan dit ongeveer worden bepaald aan de hand van de volgende formules:
a) wanneer luchtinlaat voor het gordijn vanuit de kamer
; (30.8)
b) wanneer luchtinlaat voor het gordijn van buitenaf
, (30.9)
waar is de som van de producten van de stroomsnelheden van open toevoeropeningen en hun oppervlakten, m2; - de som van de producten van de stroomcoëfficiënten van gelijktijdig geopende openingen, uitgerust met gordijnen, en hun oppervlakten, m2.
Bij het berekenen moet u de waarde van Gz controleren volgens de formule (30.1), en voor het geschatte debiet de grootste van de waarden nemen die worden verkregen met de formule
(30,8) en (30,1) of (30,9) en (30,1). De waarde mag een enkele vervanging van 1 uur niet overschrijden.
De benodigde luchttemperatuur van het gordijn tg wordt bepaald aan de hand van de warmtebalansvergelijking volgens de formule
, (30.10)
waar is de verhouding tussen de warmte die verloren gaat met de lucht die door de openingen naar buiten gaat en de warmteafgifte van het gordijn.
Thermisch vermogen van luchtverwarmingsgordijnverwarmers
, (30.11)
waarbij А = 0.28 - coëfficiënt: tinit - temperatuur van de lucht die voor het gordijn wordt ingenomen, 0С.
Als het, als resultaat van het berekenen van tz, minder dan tinit blijkt te zijn, dan moeten gordijnen zonder verwarmingssecties worden gebruikt.
30.3. Gecombineerde berekening van het luchtgordijn
Om thermische energie te besparen, is het raadzaam om gecombineerde lucht-thermische gordijnen (KVTZ) te gebruiken, die een deel van de lucht leveren zonder verwarming. KVTZ bestaat uit twee paar verticale luchtverdeelkasten die in het pand zijn geïnstalleerd. Het buitenste paar stijgbuizen, dichter bij de poort, laat geen verwarmde lucht vallen, maar de binnenste stoom, verwarmd tot 70 ° C, waardoor het warmteverlies van de luchtgordijnstraal wordt verminderd.
De berekening van KVTZ wordt in de volgende volgorde uitgevoerd. Het relatieve luchtdebiet en het relatieve sleufgebied van het buitenste paar stijgleidingen van het luchtgordijn worden ingesteld. Het wordt aanbevolen om in te nemen. De waarden worden gebruikt om de relatieve warmteverliezen met de straal van het buitengordijn te bepalen. Wanneer,. Vervolgens wordt de relatieve luchtstroom door het "interne" gordijn berekend met behulp van de formule
(30.12)
Het relatieve oppervlak van de luchtuitlaatsleuven van het "binnenste gordijn" wordt berekend
(30.13)
Het totale relatieve oppervlak van de luchtuitlaatopeningen en het totale relatieve debiet van de KVTZ worden bepaald
(30.14)
(30.15)
Op basis van de verkregen waarden en wordt de totale luchtstroom geleverd door de KHTZ gevonden en berekend volgens de formule (30.1). Daarna wordt de luchtstroom door de buitenste en binnenste gordijnen bepaald.
(30.16)
(30.17)
Het thermisch vermogen van KVTZ-stralers wordt berekend met de formule (30.11) bij en
30.4. Berekening van het mengtype gordijn
Het luchtverbruik voor een luchtgordijn van het mengtype wordt bepaald door de formule
, (30.18)
waarbij k een correctiefactor is om rekening te houden met het aantal passerende mensen, de plaats van luchtinlaat voor het gordijn en het type lobby; - doorstromingscoëfficiënt, afhankelijk van het ontwerp van de ingang; F - oppervlakte van een te openen vleugel met buitendeuren, m2. Wanneer een lucht-thermisch gordijn wordt gecombineerd met toevoerventilatie, wordt de waarde van Gz gelijk gesteld aan de luchtstroom die nodig is voor toevoerventilatie, maar niet minder dan de waarde bepaald door formule (30.18).
De waarde wordt bepaald door het luchtregime van het gebouw te berekenen, rekening houdend met de winddruk. Bij gebrek aan volledige initiële gegevens, kan deze worden berekend met behulp van de formule (30.3), waarbij de waarde van hberekend wordt berekend rekening houdend met de winddruk, afhankelijk van het aantal verdiepingen van het gebouw volgens de formules:
voor gebouwen met 3 of minder verdiepingen
(30.19)
voor gebouwen met meer dan 3 verdiepingen
(30.20)
waar hl.k. - de hoogte van de trap vanaf het planningsniveau van de grond, m; hдв - hoogte van het deurblad, m; hij is de totale hoogte van één verdieping, m.
Het thermisch vermogen van de luchtverwarmers van het lucht-thermisch gordijn wordt bepaald door de formule (30.11).
