Elektryczny podgrzewacz wody do wentylacji nawiewnej i jej schemat

Obliczanie wydajności ogrzewania powietrza o określonej objętości

Określić masowe natężenie przepływu ogrzanego powietrza

sol

(kg / h) =
L
x
R
Gdzie:

L

- objętościowa ilość ogrzanego powietrza, m3 / godz
p
- gęstość powietrza przy średniej temperaturze (suma temperatury powietrza na wlocie i wylocie nagrzewnicy podzielona przez dwa) - powyżej tabela wskaźników gęstości, kg / m3

Określić zużycie ciepła do ogrzewania powietrza

Q

(W) =
sol
x
do
x (
t
con -
t
początek)

Gdzie:

sol

- masowe natężenie przepływu powietrza, kg / h s - ciepło właściwe powietrza, J / (kg • K), (wskaźnik pobierany jest z temperatury powietrza nawiewanego z tabeli)
t
start - temperatura powietrza na wlocie do wymiennika ciepła, ° С
t
con to temperatura ogrzanego powietrza na wylocie z wymiennika ciepła, ° С

Przykład obliczeń wentylacji wywiewnej

Przed rozpoczęciem obliczenia wentylacji wyciągowej konieczne jest przestudiowanie SN i P (System Norm i Reguł) urządzenia systemów wentylacyjnych. Według SN i P ilość powietrza potrzebnego na jedną osobę zależy od jej aktywności.

Niska aktywność - 20 metrów sześciennych / godzinę. Średnia - 40 m3 / h. Wysoka - 60 m3 / h. Następnie bierzemy pod uwagę liczbę osób i objętość pomieszczenia.

Ponadto musisz znać krotność - pełną wymianę powietrza w ciągu godziny. W sypialni jest równy jeden, w pomieszczeniach domowych - 2, w kuchniach, łazienkach i pomieszczeniach gospodarczych - 3.

Dla przykład - obliczenia wentylacji wyciągowej pokoje 20 mkw.

Powiedzmy, że w domu mieszkają dwie osoby:

V (objętość) pomieszczenia jest równa: SxH, gdzie H to wysokość pomieszczenia (standardowo 2,5 metra).

V = S x H = 20 x 2,5 = 50 metrów sześciennych.

Dalsze V x 2 (krotność) = 100 metrów sześciennych / h. Inaczej - 40 km / h. (średnia aktywność) x 2 (osoba) = 80 metrów sześciennych / godzinę. Wybieramy większą wartość - 100 mb / h.

W ten sam sposób obliczamy wydajność wentylacji wyciągowej całego domu.

Obliczanie przedniej części urządzenia wymaganej do przepuszczania strumienia powietrza

Decydując się na wymaganą moc cieplną do podgrzania wymaganej objętości, znajdujemy przednią sekcję dla kanału powietrza.

Sekcja czołowa - działająca sekcja wewnętrzna z rurkami przenoszącymi ciepło, przez które przepływa bezpośrednio wymuszone zimne powietrze.

fa

(mkw.) =
sol
/
v
Gdzie:

sol

- masowe zużycie powietrza, kg / h
v
- prędkość masowa powietrza - dla nagrzewnic żebrowych przyjmuje się w przedziale 3 - 5 (kg / m.kv • s). Dopuszczalne wartości - do 7 - 8 kg / m.kv • s

Zalety i wady podgrzewaczy wody

Podgrzewacz wody do wentylacji nawiewnej ma znaczące wady, które ograniczają jego zastosowanie w pomieszczeniach mieszkalnych:

• duże wymiary;
• złożoność podłączenia do wspólnego systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę;
• potrzeba ścisłej kontroli temperatury chłodziwa w systemie zaopatrzenia w wodę.

Jednak aby stworzyć komfortową temperaturę w dużych pomieszczeniach (hale produkcyjne, szklarnie, centra handlowe) zastosowanie takich urządzeń grzewczych jest najwygodniejsze, wydajne i ekonomiczne.

Podgrzewacz nie obciąża sieci energetycznej, jego awaria nie wywoła pożaru - te czynniki sprawiają, że użytkowanie urządzenia jest bezpieczne.

Obliczanie wartości prędkości masowej

Znajdź rzeczywistą prędkość masową nagrzewnicy powietrza

V

(kg / m.kv • s) =
sol
/
fa
Gdzie:

sol

- masowe zużycie powietrza, kg / h
fa
- powierzchnia branej pod uwagę faktycznej sekcji czołowej, mkw.

Opinia eksperta

Ważny!

Nie radzisz sobie sam z obliczeniami? Prześlij nam aktualne parametry Twojego pomieszczenia oraz wymagania dotyczące grzejnika. Pomożemy w obliczeniach. Lub spójrz na istniejące pytania użytkowników na ten temat.

Rodzaje nagrzewnic powietrza

Jak wspomniano wcześniej, nagrzewnice powietrza są podzielone zgodnie z zasadą działania, a każdy typ ma swoje zalety i wady:

Schemat podłączenia nagrzewnicy elektrycznej.

1. Nagrzewnice elektryczne są łatwe w instalacji i wystarczająco proste w obsłudze, gdy są używane w systemie wentylacyjnym do ogrzewania przepływającego powietrza. Jednak większość nagrzewnic elektrycznych ma ograniczoną wydajność, więc stosowanie nagrzewnicy elektrycznej jest dopuszczalne w tych typach wentylacji, które nie są zaprojektowane dla przepływu powietrza powyżej 4500 m3 / h. Ponadto grzejniki elektryczne mają jeszcze jedną istotną wadę - wysokie koszty eksploatacji, zwłaszcza w przypadku korzystania z grzejnika elektrycznego podczas zimowych mroźnych dni. W zależności od mocy nagrzewnicy elektrycznej mogą być wymagane zmiany w okablowaniu elektrycznym: jeżeli nagrzewnice o mocy do 5 kW można podłączyć zarówno do sieci jednofazowej (220 V), jak i trójfazowej (380 V), następnie podłączenie grzejnika elektrycznego o mocy większej niż 5 kW jest możliwe tylko do trójfazowej sieci elektrycznej;
2. Podgrzewacze wody wykorzystują gorącą wodę do ogrzewania przepływającego przez nie powietrza, dlatego muszą być podłączone do autonomicznego (kocioł gazowy lub elektryczny w prywatnym domu) lub centralnego (w przypadku budynków biurowych lub przedsiębiorstw). Podgrzewacze wody są znacznie mocniejsze niż ich elektryczne odpowiedniki i mogą być stosowane w systemach wentylacyjnych o przepustowości od 1000 do 16 000 metrów sześciennych powietrza na godzinę. Wady tego typu grzejników obejmują fakt, że są one trudniejsze w montażu i obsłudze. Ponadto podgrzewacze wody są narażone na ryzyko rozmrożenia, dlatego nie można ich pozostawić bez stałego dopływu ciepłej wody w okresie zimowym.
3. Nagrzewnice parowe to najpopularniejsze typy nagrzewnic powietrza. Ich popularność zależy bezpośrednio od ich przydatnych cech i właściwości technicznych. Nagrzewnica parowa szybko ogrzewa powietrze w pomieszczeniu, a jeśli porównamy ją z innymi typami nagrzewnic powietrza, to jest liderem tego wskaźnika. Jednak parowe nagrzewnice powietrza mają wady podobnych systemów wodnych. Muszą być zawsze zaopatrzone w gorącą parę, ponieważ od tego zależy ich praca. Ponadto nagrzewnice parowe nie mają stałej wartości mocy grzewczej, zależą od temperatury i ciśnienia pary wodnej. Jednak takie wady więcej niż pokrywają się z zaletami tego typu grzejników: ponieważ działają one z wytwornic pary, są one dość ekonomiczne dla różnych typów przedsiębiorstw; ich działanie nie wymaga dużych kosztów energii, nagrzewnice parowe są dość niezawodne i trwałe.

Obliczanie wydajności cieplnej nagrzewnicy powietrza

Obliczenie rzeczywistej mocy cieplnej:

q

(W) =
K.
x
fa
x ((
t
w +
t
na zewnątrz) / 2 - (
t
start +
t
con) / 2))

lub, jeżeli obliczana jest wysokość podnoszenia temperatury, to:

q

(W) =
K.
x
fa
x
średnia temperatura głowy
Gdzie:

K.

- współczynnik przenikania ciepła, W / (m.kv • ° C)
fa
- powierzchnia grzewcza wybranej nagrzewnicy (pobrana zgodnie z tabelą doboru), mkw.
t
in - temperatura wody na wlocie do wymiennika ciepła, ° С
t
out - temperatura wody na wylocie z wymiennika ciepła, ° С
t
start - temperatura powietrza na wlocie do wymiennika ciepła, ° С
t
con to temperatura ogrzanego powietrza na wylocie z wymiennika ciepła, ° С

Klasyfikacja nagrzewnic powietrza

Grzejniki są uwzględnione w projekcie systemu grzewczego do ogrzewania powietrza.Wyróżnia się następujące grupy tych urządzeń ze względu na rodzaj zastosowanego chłodziwa: wodne, elektryczne, parowe, pożarowe.

Sensowne jest stosowanie urządzeń elektrycznych w pomieszczeniach o powierzchni nie większej niż 100 m². W przypadku budynków o dużej powierzchni bardziej racjonalnym wyborem byłyby podgrzewacze wody, które działają tylko ze źródłem ciepła.

Najpopularniejsze to podgrzewacze parowe i wodne. Zarówno pierwsza, jak i druga pod względem kształtu powierzchnia są podzielone na 2 podgatunki: żebrowane i gładko-rurowe. Grzejniki żebrowane w geometrii żeber są płytowo i spiralnie zwijane.

Wydajność grzejników pracujących na nośniku ciepła, takim jak para, jest kontrolowana za pomocą specjalnych zaworów zainstalowanych na rurze wlotowej.

Z założenia urządzenia te mogą być jednoprzebiegowe, gdy chłodziwo w nich przepływa przez rury, przylegając do stałego kierunku i wieloprzebiegowe, w których pokrywach znajdują się przegrody, w wyniku czego kierunek ruchu chłodziwa stale się zmienia.

W sprzedaży są 4 modele nagrzewnic wodnych i parowych, różniące się powierzchnią grzewczą:

• CM - najmniejszy z jednym rzędem rur;
• M - mały z dwoma rzędami rur;
• OD - medium z rurami w 3 rzędach;
• b - duży, z 4 rzędami rur.

Podgrzewacze wody podczas pracy wytrzymują duże wahania temperatury - 70-110⁰. Dla dobrej pracy tego typu nagrzewnicy woda krążąca w układzie musi zostać podgrzana maksymalnie do 180⁰. W ciepłym sezonie nagrzewnica powietrza może pełnić funkcję wentylatora.

Galeria obrazów

Zdjęcie z

Podgrzewacz wody w hali produkcyjnej

Piec parowy na przeszklonym tarasie

Kompaktowa elektryczna nagrzewnica powietrza

Model spiralny parowy

Obliczanie mieszającej kurtyny powietrznej

Elementy konstrukcyjne kurtyn powietrznych

Kurtyny łopatkowe z reguły są projektowane z dwukierunkowym wyrzutem powietrza i składają się z dwóch niezależnych zespołów składających się z wentylatorów promieniowych lub osiowych, nagrzewnic powietrza w przypadku kurtyny powietrzno-termicznej oraz skrzynek po każdej stronie otwieranego otworu.

Skrzynki dystrybucji powietrza kurtyny znajdują się po wewnętrznej stronie otworu w odległości nie większej niż 0,1 (gdzie Fпр jest obszarem otwartego otworu wyposażonego w kurtynę). W przypadku braku miejsca na montaż puszek bezpośrednio przy otworach stosuje się kurtyny z przedłużonymi dyszami wylotu powietrza. Strumień powietrza kurtyny powinien być skierowany pod kątem 300 do płaszczyzny otworu. Wysokość wylotu powietrza jest równa wysokości otwartego otworu. Konstrukcja rozdzielnic powietrza musi zapewniać poziomy ruch strumienia powietrza kurtyny powietrznej oraz stosunek minimalnej prędkości wylotu powietrza do maksymalnej wysokości szczeliny co najmniej 0,7. Z reguły powietrze zasysane jest do kurtyny łopatkowej na wysokości rury ssącej wentylatora. W przypadku montażu wentylatora na podłodze zaleca się pobieranie powietrza z górnej strefy pomieszczenia, jeśli temperatura powietrza w górnej strefie jest o 50C lub więcej wyższa niż temperatura w strefie roboczej.

Wylot powietrza z kurtyn powietrzno-termicznych typu mieszającego powinien być umieszczony z obu stron w bezpośrednim sąsiedztwie otwieranych drzwi, tak aby nie przerywały przepływu powietrza kurtyny przez otwierane drzwi. Konstrukcja wylotów powietrza musi zapewniać poziomy kierunek przepływu powietrza przez kurtynę. Wysokość wylotów powietrza wynosi od 0,1 do 1,6 m od podłogi, szerokość jest określana na podstawie obliczeń. Wlot powietrza do kurtyny z reguły odbywa się pod sufitem holu. Dopływ powietrza z zewnątrz zapewnia połączenie kurtyny powietrzno-termicznej z wentylacją nawiewną.Zaleca się doprowadzenie powietrza: czerpnią powietrza z pomieszczenia - do wiatrołapu, czerpnią powietrza z zewnątrz - do holu.

W pomieszczeniach z przemysłem wybuchowym należy stosować wentylatory w wykonaniu iskrobezpiecznym, a temperatura chłodziwa dla nagrzewnic powietrza, przez które przechodzi powietrze recyrkulacyjne, nie może przekraczać 80% temperatury samozapłonu gazów, oparów lub pyłów. Jeżeli jako nośnik ciepła stosowana jest gorąca woda, jej temperatura dla kategorii produkcji A, B i E w obecności palnych i wybuchowych pyłów w pomieszczeniach nie powinna być wyższa niż 1100 C, aw przypadku jej braku nie wyższa niż 1500 C . W przypadku braku odpowiedniego wyposażenia iskrobezpiecznego dla kurtyny w pomieszczeniach kategorii A, B i E, dopuszcza się pobieranie powietrza z zewnątrz lub powietrza z sąsiednich pomieszczeń kategorii C, D i E, jeśli nie ma w nich palnego pyłu. to.

Środki automatyki do kurtyn powietrznych muszą zapewniać: uruchomienie wentylatora, gdy serwisowany otwór jest otwarty i gdy temperatura w pobliżu zamkniętego otworu jest niższa niż ustawiona wartość; wyłączenie wentylatora po zamknięciu obsługiwanego otworu i przywróceniu temperatury powietrza przy zamkniętym otworze do wartości zadanej.

30.2. Obliczanie kurtyny typu bramowego

Całkowite natężenie przepływu powietrza dostarczanego przez kurtynę bramową określa wzór

, (30.1)

gdzie jest charakterystyka kurtyny - stosunek natężenia przepływu powietrza dostarczanego przez kurtynę do natężenia przepływu powietrza wpadającego do pomieszczenia przez otwór w trakcie pracy kurtyny; - współczynnik natężenia przepływu powietrza otwarcie podczas pracy kurtyny (przyjmowane w zależności od i; Fпр - powierzchnia otworu wyposażonego w kurtynę, m2; - różnica ciśnień powietrza z obu stron zewnętrznego ogrodzenia na poziomie otworu, Pa; - gęstość, kg / m3, mieszanki dostarczanej przez kurtynę i powietrza zewnętrznego o temperaturze tcm równej normie.

Różnica ciśnień jest określana obliczeniowo w wyniku rozwiązania równań bilansów powietrza, biorąc pod uwagę ciśnienie wiatru dla zimnego trybu roku.

W przypadku przybliżonych obliczeń, jeśli nie ma pełnych danych początkowych, wartość można przyjąć za pomocą wzoru

, (30.2)

gdzie k1 jest współczynnikiem korygującym ciśnienie wiatru, uwzględniającym stopień szczelności budynków;

; (30.3)

, (30.4)

gdzie hcalc to obliczona wysokość, tj. odległość w pionie od środka otworu wyposażonego w kurtynę do poziomu ciśnień zerowych, przy czym ciśnienie z zewnątrz i wewnątrz budynku jest równe (wysokość strefy neutralnej), m; - gęstość powietrza, kg / m3, przy temperatura powietrza zewnętrznego (parametry B); - taka sama, na średniej wysokości lokalu, wewnętrzna temperatura powietrza tv; - szacunkowa prędkość wiatru, której wartość przyjmuje się z parametrami B dla zimnego okresu roku; с - obliczony współczynnik aerodynamiczny, którego wartość należy przyjąć zgodnie z SNiP 2.01.07-85.

Szacunkową wysokość obliczoną h można przyjąć w przybliżeniu;

a) dla budynków bez otworów napowietrzających i latarni

, (30.5)

gdzie hpr jest wysokością otwieranego otworu;

b) dla budynków z zamkniętymi otworami wentylacyjnymi w okresie zimowym,

, (30.6)

gdzie h1 jest odległością od środka otworu wyposażonego w kurtynę do środka otworów zasilających, m; h2 to odległość między środkami otworów nawiewnych i wydechowych, m; lp to długość ganków otworów zasilających, które są otwierane w ciepłym sezonie, m; lv - to samo, otwory wydechowe;

c) dla budynków z otworami wentylacyjnymi otwartymi w okresie zimowym:

, (30.7)

lub

,

gdzie hp jest odległością od środka otwartych otworów napowietrzania nawiewów do poziomu ciśnienia zerowego otrzymanego przy obliczaniu napowietrzenia w okresie zimowym (parametr B), m; - iloczyn natężeń przepływu odpowiednio otworów napowietrzających nawiewnych i wywiewnych oraz ich powierzchni, m2.

W przypadku braku równowagi i nadmiaru w pomieszczeniu mechanicznego spalin powyżej wartości wlotowej, można to w przybliżeniu określić za pomocą następujących wzorów:

a) przy pobieraniu powietrza do kurtyny z pomieszczenia

; (30.8)

b) przy zasysaniu powietrza do kurtyny z zewnątrz

, (30.9)

gdzie jest sumą iloczynów natężeń przepływu otwartych otworów zasilających i ich powierzchni, m2; - suma iloczynów natężeń przepływu jednocześnie otwieranych otworów wyposażonych w kurtyny i ich powierzchni, m2.

Przy obliczaniu należy sprawdzić wartość Gz według wzoru (30.1), a do oszacowanego natężenia przepływu przyjąć większą z wartości uzyskanych ze wzoru

(30,8) i (30,1) lub (30,9) i (30,1). Wartość nie powinna przekraczać jednej wymiany 1 godziny.

Wymaganą temperaturę powietrza kurtyny tg wyznacza się na podstawie równania bilansu cieplnego według wzoru

, (30.10)

gdzie jest stosunek ciepła traconego wraz z powietrzem wypływającym przez otwory na zewnątrz do mocy cieplnej kurtyny.

Moc cieplna powietrznych grzejników kurtynowych

, (30.11)

gdzie A = 0,28 to współczynnik: tinit to temperatura powietrza zasysanego przez kurtynę, 0С.

Jeżeli w wyniku obliczenia tz okaże się, że jest ono mniejsze niż tinit, należy zastosować kurtyny bez sekcji grzewczych.

30.3. Obliczanie połączonej kurtyny powietrznej

Aby oszczędzać energię cieplną, zaleca się stosowanie kombinowanych kurtyn powietrzno-termicznych (KVTZ), które dostarczają część powietrza bez ogrzewania. KVTZ składa się z dwóch par pionowych rozdzielnic powietrza zainstalowanych wewnątrz lokalu. Zewnętrzna para pionów, umiejscowiona bliżej bramy, nie wyrzuca ogrzanego powietrza, ale wewnętrzną parę nagrzaną do 70 ° C, co pozwala zmniejszyć straty ciepła strumienia kurtyny powietrznej.

Obliczanie KVTZ odbywa się w następującej kolejności. Względne natężenie przepływu powietrza i względna powierzchnia szczeliny zewnętrznej pary pionów kurtyny powietrznej są ustawione. Zaleca się wziąć. Wartości służą do określenia względnych strat ciepła przy strumieniu zewnętrznej kurtyny. Kiedy,. Następnie za pomocą wzoru oblicza się względny przepływ powietrza przez „wewnętrzną” kurtynę

(30.12)

Obliczana jest względna powierzchnia szczelin wylotowych powietrza „kurtyny wewnętrznej”

(30.13)

Określa się całkowitą względną powierzchnię szczelin wylotowych powietrza i całkowite względne natężenie przepływu KVTZ

(30.14)

(30.15)

Na podstawie uzyskanych wartości i obliczany jest całkowity przepływ powietrza dostarczany przez KHTZ ze wzoru (30.1). Następnie określa się odpowiednio przepływ powietrza przez kurtynę zewnętrzną i wewnętrzną.

(30.16)

(30.17)

Moc cieplną grzejników KVTZ oblicza się według wzoru (30.11) w i

30.4. Obliczanie kurtyny typu mieszania

Zużycie powietrza przez kurtynę powietrzną typu mieszającego określa wzór

, (30.18)

gdzie k jest współczynnikiem korygującym uwzględniającym liczbę przechodzących osób, miejsce wlotu powietrza do kurtyny i rodzaj holu; - współczynnik przepływu w zależności od konstrukcji wejścia; Fвх - powierzchnia jednego otwieranego skrzydła drzwi zewnętrznych wejściowych, m2. Łącząc kurtynę powietrzno-termiczną z wentylacją nawiewną, przyjmuje się wartość Gz równą przepływowi powietrza wymaganemu do wentylacji nawiewnej, ale nie mniej niż wartość określona wzorem (30.18).

Wartość określa się w wyniku obliczenia reżimu powietrznego budynku z uwzględnieniem parcia wiatru. W przypadku braku pełnych danych początkowych można je obliczyć za pomocą wzoru (30.3), w którym wartość hkalkulowana jest obliczana z uwzględnieniem parcia wiatru w zależności od liczby kondygnacji budynku według wzorów:

dla budynków z 3 lub mniej piętrami

(30.19)

dla budynków z więcej niż 3 kondygnacjami

(30.20)

gdzie hl.k. - wysokość klatki schodowej od poziomu planowania gruntu, m; hдв - wysokość skrzydła drzwi, m; netto - całkowita wysokość jednej kondygnacji, m.

Moc cieplną nagrzewnic powietrza kurtyny powietrzno-termicznej określa wzór (30.11).