Încălzitor electric de apă pentru ventilarea alimentării și schema acestuia

Calculul performanței pentru încălzirea aerului cu un anumit volum

Determinați debitul masic al aerului încălzit

G

(kg / h) =
L
X
R
Unde:

L

- cantitatea volumetrică de aer încălzit, m3 / oră
p
- densitatea aerului la temperatura medie (suma temperaturii aerului la intrarea și ieșirea încălzitorului este împărțită la două) - tabelul cu indicatorii de densitate este prezentat mai sus, kg / m3

Determinați consumul de căldură pentru încălzirea aerului

Î

(W) =
G
X
c
X (
t
con -
t
început)

Unde:

G

- debitul de masă al aerului, kg / h s - capacitatea de căldură specifică a aerului, J / (kg • K), (indicatorul este preluat din temperatura aerului de intrare din masă)
t
start - temperatura aerului la intrarea în schimbătorul de căldură, ° С
t
con este temperatura aerului încălzit la ieșirea schimbătorului de căldură, ° С

Exemplu de calcul al ventilației evacuării

Înainte de început calculul ventilației evacuării este necesar să se studieze SN și P (Sistem de norme și reguli) ale dispozitivului sistemelor de ventilație. Conform SN și P, cantitatea de aer necesară pentru o persoană depinde de activitatea sa.

Activitate scăzută - 20 metri cubi / oră. Media - 40 m3 / h. Înalt - 60 m3 / h. Apoi, luăm în considerare numărul de persoane și volumul camerei.

În plus, este necesar să se cunoască multiplicitatea - un schimb complet de aer într-o oră. Pentru dormitor, este egal cu unul, pentru camerele de uz casnic - 2, pentru bucătării, băi și încăperi - 3.

Pentru exemplu - calculul ventilației de evacuare camere 20 mp

Să presupunem că două persoane locuiesc în casă, apoi:

V (volumul) camerei este egal cu: SxH, unde H este înălțimea camerei (standard 2,5 metri).

V = S x H = 20 x 2,5 = 50 metri cubi.

În continuare V x 2 (multiplicitate) = 100 metri cubi / h. În alt mod - 40 km / h. (activitate medie) x 2 (persoană) = 80 metri cubi / oră. Alegem o valoare mai mare - 100 mb / h.

În același mod, calculăm performanța ventilației prin evacuare a întregii case.

Calculul secțiunii frontale a dispozitivului necesară pentru trecerea fluxului de aer

După ce am decis puterea termică necesară pentru încălzirea volumului necesar, găsim secțiunea frontală pentru trecerea aerului.

Secțiunea frontală - secțiunea interioară de lucru cu tuburi de transfer de căldură, prin care trec direct fluxurile de aer rece forțat.

f

(mp) =
G
/
v
Unde:

G

- consum de masă de aer, kg / h
v
- viteza masei de aer - pentru încălzitoarele de aer cu aripioare se ia în intervalul 3 - 5 (kg / m.kv • s). Valori admise - până la 7 - 8 kg / m.kv • s

Avantajele și dezavantajele încălzitoarelor de apă

Un încălzitor de apă pentru ventilația de alimentare are dezavantaje semnificative care limitează utilizarea acestuia în spații rezidențiale:

• dimensiuni mari;
• complexitatea conectării la un sistem comun de alimentare cu apă caldă;
• necesitatea unui control strict al temperaturii lichidului de răcire din sistemul de alimentare cu apă.

Cu toate acestea, pentru a crea o temperatură confortabilă în încăperi mari (hale de producție, sere, centre comerciale), utilizarea acestor unități de încălzire este cea mai convenabilă, eficientă și economică.

Încălzitorul de apă nu încarcă rețeaua electrică, defectarea acestuia nu va provoca un incendiu - acești factori fac utilizarea echipamentului în condiții de siguranță.

Calculul valorilor vitezei de masă

Găsiți viteza de masă reală pentru aeroterma

V

(kg / m.kv • s) =
G
/
f
Unde:

G

- consum de masă de aer, kg / h
f
- aria secțiunii frontale luate în considerare, sq.

Opinia expertului

Important!

Nu te descurci singur cu calculele? Trimiteți-ne parametrii existenți ai camerei dvs. și cerințele pentru încălzitor. Vă vom ajuta cu calculul. Alternativ, analizați întrebările existente ale utilizatorilor cu privire la acest subiect.

Tipuri de încălzitoare de aer

După cum sa menționat mai devreme, încălzitoarele de aer sunt împărțite în conformitate cu principiul de funcționare și fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje:

Schema de conectare a încălzitorului electric.

1. Încălzitoarele electrice sunt ușor de instalat și suficient de simple pentru a fi utilizate atunci când sunt utilizate într-un sistem de ventilație pentru a încălzi aerul care trece. Cu toate acestea, majoritatea încălzitoarelor electrice au o capacitate limitată, astfel încât utilizarea unui încălzitor electric este acceptabilă în acele tipuri de ventilație care nu sunt proiectate pentru un debit de aer mai mare de 4500 m3 / h. În plus, încălzitoarele electrice au un alt dezavantaj semnificativ - costuri ridicate de funcționare, mai ales atunci când se utilizează un încălzitor electric pe vreme rece de iarnă. În funcție de puterea încălzitorului electric, pot fi necesare schimbări în cablajul electric: dacă încălzitoarele cu o putere de până la 5 kW pot fi conectate atât la rețelele monofazate (220 V), cât și la cele trifazate (380 V), atunci conectarea unui încălzitor electric cu o putere mai mare de 5 kW este posibilă numai la o rețea electrică trifazată;
2. Încălzitoarele de apă folosesc apă caldă pentru a încălzi aerul care trece prin ele, prin urmare acestea trebuie conectate la un sistem de încălzire autonom (centrală cu gaz sau electric într-o casă privată) sau central (pentru clădiri de birouri sau întreprinderi). Încălzitoarele de apă sunt mult mai puternice decât omologii lor electrici și pot fi utilizate în sistemele de ventilație cu un debit de 1.000 până la 16.000 de metri cubi de aer pe oră. Dezavantajele acestui tip de încălzitoare includ faptul că sunt mai dificil de instalat și de utilizat. În plus, încălzitoarele de apă caldă sunt supuse riscului de dezghețare, prin urmare, nu pot fi lăsate fără o alimentare constantă cu apă caldă în timpul iernii.
3. Încălzitoarele cu aburi sunt cele mai comune tipuri de încălzitoare de aer. Popularitatea lor depinde în mod direct de calitățile lor utile și de caracteristicile tehnice. Un încălzitor de aer cu abur încălzește rapid aerul din cameră și, dacă îl comparăm cu alte tipuri de încălzitoare de aer, atunci este lider în acest indicator. Cu toate acestea, încălzitoarele de aer cu aburi suferă de dezavantajele unor sisteme de apă similare. Acestea trebuie să fie întotdeauna alimentate cu abur fierbinte, deoarece munca lor depinde de acesta. În plus, încălzitoarele cu aburi nu au o valoare constantă a puterii de încălzire, ele depind de temperatura și presiunea vaporilor de apă. Cu toate acestea, astfel de dezavantaje sunt mai mult decât suprapuse cu avantajele acestui tip de încălzitoare: deoarece funcționează de la generatoare de abur, acestea sunt destul de economice pentru diferite tipuri de întreprinderi; funcționarea lor nu necesită costuri mari de energie, încălzitoarele cu abur sunt destul de fiabile și durabile.

Calculul performanței termice a aerotermei

Calculul puterii efective de căldură:

q

(W) =
K
X
F
X ((
t
în +
t
afară) / 2 - (
t
începe +
t
con) / 2))

sau, dacă se calculează capul de temperatură, atunci:

q

(W) =
K
X
F
X
temperatura medie a capului
Unde:

K

- coeficient de transfer de căldură, W / (m.kv • ° C)
F
- suprafața de încălzire a încălzitorului selectat (luată conform tabelului de selecție), mp
t
în - temperatura apei la intrarea în schimbătorul de căldură, ° С
t
out - temperatura apei la ieșirea schimbătorului de căldură, ° С
t
start - temperatura aerului la intrarea în schimbătorul de căldură, ° С
t
con este temperatura aerului încălzit la ieșirea schimbătorului de căldură, ° С

Clasificarea încălzitorului de aer

Încălzitoarele sunt incluse în proiectarea sistemului de încălzire pentru încălzirea aerului.Există următoarele grupuri ale acestor dispozitive în funcție de tipul de lichid de răcire utilizat: apă, electric, abur, foc.

Este logic să folosiți aparate electrice pentru camere cu o suprafață de cel mult 100 m². Pentru clădirile cu suprafețe mari, o alegere mai rațională ar fi încălzitoarele de apă, care funcționează doar cu o sursă de căldură.

Cele mai populare sunt încălzitoarele cu abur și apă. Atât prima, cât și a doua suprafață de formă sunt împărțite în 2 subspecii: nervurate și tub neted. Încălzitoarele cu aripioare din geometria nervurilor sunt plăci și spirale.

Performanța încălzitoarelor care funcționează pe un purtător de căldură, cum ar fi aburul, este controlată prin intermediul unor supape speciale instalate pe conducta de admisie.

Prin proiectare, aceste dispozitive pot fi cu o singură trecere, atunci când lichidul de răcire din ele se deplasează prin tuburi, aderând la o direcție constantă și cu mai multe treceri, în capacele cărora există pereți despărțitori, ca urmare a cărora direcția de mișcare lichidului de răcire este în continuă schimbare.

Sunt disponibile 4 modele de încălzitoare de apă și abur, care diferă în ceea ce privește suprafața de încălzire:

• CM - cel mai mic cu un rând de țevi;
• M - mic cu două rânduri de țevi;
• CU - mediu cu țevi în 3 rânduri;
• B - mare, cu 4 rânduri de țevi.

Încălzitoarele de apă în timpul funcționării suportă fluctuații mari de temperatură - 70-110⁰. Pentru o bună funcționare a acestui tip de încălzitor, apa care circulă în sistem trebuie încălzită la maximum 180⁰. În sezonul cald, aeroterma poate acționa ca un ventilator.

Galerie de imagini

Fotografie de la

Încălzitor de apă în zona de producție

Incalzitor cu aburi pe o terasa vitrata

Aeroterm electric compact

Model înfășurat în spirală cu abur

Calculul cortinei de aer de amestecare

Elemente structurale ale perdelelor de aer

Perdelele de tip paletă, de regulă, sunt proiectate cu descărcare de aer bidirecțională și sunt compuse din două unități independente, formate din ventilatoare radiale sau axiale, încălzitoare de aer dacă perdeaua este aer-termică și cutii de distribuție a aerului, care sunt instalate de fiecare parte a deschiderii care urmează să fie deschisă.

Cutiile de distribuție a aerului perdelei sunt amplasate în interiorul deschiderii la o distanță de cel mult 0,1 (unde Fпр este zona deschiderii deschise echipată cu perdea). În absența spațiului pentru instalarea cutiilor direct la deschideri, se utilizează perdele cu duze extinse de evacuare a aerului. Fluxul de aer al perdelei ar trebui să fie direcționat la un unghi de 300 față de planul deschiderii. Înălțimea orificiului de evacuare a aerului este luată egală cu înălțimea deschiderii deschise. Proiectarea cutiilor de distribuție a aerului trebuie să asigure mișcarea orizontală a fluxului de aer al cortinei de aer și raportul dintre viteza minimă de ieșire a aerului și înălțimea maximă a fantei de cel puțin 0,7. De regulă, aerul este preluat în perdeaua de tip paletă la nivelul conductei de aspirație a ventilatorului. La instalarea ventilatorului pe podea, este recomandat să luați aer din zona superioară a camerei dacă temperatura aerului din zona superioară este cu 50C sau mai mare decât temperatura din zona de lucru.

Ieșirea de aer de la perdelele de tip aer-termic de amestecare ar trebui să fie prevăzută pe ambele părți în imediata vecinătate a ușilor deschise, astfel încât fluxul de aer al perdelei să nu fie întrerupt de ușile care se deschid. Proiectarea orificiilor de evacuare a aerului trebuie să asigure direcția orizontală a fluxului de aer cortină. Înălțimea orificiilor de evacuare a aerului este luată de la 0,1 la 1,6 m de la podea, lățimea este determinată prin calcul. Admisia de aer pentru perdea, de regulă, se efectuează sub tavanul holului. Admisia de aer din exterior este asigurată atunci când combinați o perdea aer-termică cu ventilația de alimentare.Se recomandă furnizarea de aer: cu admisie de aer din cameră - în vestibul, cu admisie de aer din exterior - în hol.

Pentru încăperile cu industrii explozive, trebuie folosite ventilatoare într-un design intrinsec sigur, iar temperatura lichidului de răcire pentru încălzitoarele de aer prin care trece aerul recirculat nu trebuie să depășească 80% din temperatura de autoaprindere a gazelor, vaporilor sau prafului. Dacă apa fierbinte este utilizată ca purtător de căldură, temperatura sa pentru categoriile de producție A, B și E în prezența prafului combustibil și exploziv în incintă nu trebuie să fie mai mare de 1100 C și, în absența sa, nu mai mare de 1500 C În absența echipamentului adecvat împotriva scânteii pentru cortina din încăperile cu categoriile A, B și E, este permisă preluarea aerului exterior sau a aerului din încăperile adiacente din categoriile C, D și E, dacă nu există praf combustibil în aceasta.

Mijloacele de automatizare pentru perdelele de aer trebuie să asigure: pornirea ventilatorului atunci când deschiderea deservită este deschisă și când temperatura din apropierea deschiderii închise este mai mică decât valoarea setată; oprirea ventilatorului după închiderea deschiderii deservite și când temperatura aerului în apropierea deschiderii închise este readusă la valoarea setată.

30.2. Calculul unei perdele de tip poartă

Debitul total de aer furnizat de perdeaua de tip poartă este determinat de formulă

, (30.1)

unde este caracteristica perdelei - raportul dintre debitul de aer furnizat de perdea și debitul de aer care trece în cameră prin deschidere în timpul funcționării perdelei; - coeficientul debitului deschidere în timpul funcționării perdelei (luată în funcție de și; Fпр - zona deschiderii echipată cu perdea, m2; - diferența presiunilor de aer de pe ambele părți ale gardului exterior la nivelul deschiderii, Pa ; - densitatea, kg / m3, a amestecului furnizat de perdea și aerul exterior la o temperatură tcm egală cu standardul.

Diferența de presiune este determinată prin calcul ca rezultat al rezolvării ecuațiilor echilibrului aerian, luând în considerare presiunea vântului pentru modul rece al anului.

Pentru calcule aproximative, dacă nu există date inițiale complete, valoarea poate fi luată de formulă

, (30.2)

unde k1 este un factor de corecție pentru presiunea vântului, luând în considerare gradul de etanșeitate al clădirilor;

; (30.3)

, (30.4)

unde hcalc este înălțimea calculată, adică distanța verticală de la centrul deschiderii echipate cu o perdea la nivelul presiunilor zero, unde presiunile din exterior și din interiorul clădirii sunt egale (înălțimea zonei neutre), m; - densitatea aerului, kg / m3, la temperatura aerului exterior (parametrii B); - la fel, la înălțimea medie a spațiilor, temperatura internă a aerului tv - viteza estimată a vântului, a cărei valoare este luată cu parametrii B pentru sezonul rece; с - coeficientul aerodinamic calculat, a cărui valoare trebuie luată conform SNiP 2.01.07-85.

Înălțimea estimată hcalculată poate fi luată aproximativ;

a) pentru clădiri fără deschideri de aerisire și felinare

, (30.5)

unde hpr este înălțimea deschiderii care urmează să fie deschisă;

b) pentru clădirile cu deschideri de aerare închise în sezonul rece;

, (30.6)

unde h1 este distanța de la centrul deschiderii echipate cu o perdea până la centrul deschiderilor de alimentare, m; h2 este distanța dintre centrele de alimentare și orificiile de evacuare, m; lp este lungimea pridvorilor deschiderilor de alimentare, care sunt deschise în sezonul cald, m; lv - aceleași deschideri de evacuare;

c) pentru clădirile cu deschideri de aerisire deschise în sezonul rece:

, (30.7)

sau

,

unde hp este distanța de la centrul deschiderilor de aerare a alimentării deschise la nivelul presiunii zero obținut la calcularea aerării în sezonul rece (parametrii B), m; - produsele debitelor de deschidere, respectiv deschiderile de aerare de alimentare și evacuare și suprafețele acestora, m2.

În prezența unui dezechilibru și a unui exces în camera evacuării mecanice peste valoarea de intrare, aproximativ, acesta poate fi determinat de următoarele formule:

a) la admisia de aer pentru cortina din cameră

; (30.8)

b) la admisia aerului pentru cortină din exterior

, (30.9)

unde este suma produselor debitelor deschiderilor de aprovizionare deschisă și a suprafețelor acestora, m2; - suma produselor debitelor de deschideri deschise simultan echipate cu perdele și suprafețele acestora, m2.

Când calculați, ar trebui să verificați valoarea lui Gz conform formulei (30.1), iar pentru debitul estimat să luați cea mai mare dintre valorile obținute de formulă

(30.8) și (30.1) sau (30.9) și (30.1). Valoarea nu trebuie să depășească un singur schimb de 1 oră.

Temperatura aerului necesară pentru cortina tg este determinată pe baza ecuației echilibrului termic conform formulei

, (30.10)

unde este raportul dintre căldura pierdută odată cu ieșirea aerului prin deschideri spre exterior și la puterea de căldură a perdelei.

Puterea termică a încălzitoarelor pentru perdele de încălzire a aerului

, (30.11)

unde A = 0,28 este coeficientul: tinit este temperatura aerului preluat pentru perdea, 0С.

Dacă, ca urmare a calculului tz, se dovedește a fi mai puțin decât tinit, atunci ar trebui folosite perdele fără secțiuni de încălzire.

30.3. Calcul combinat al perdelei de aer

Pentru a economisi energie termică, se recomandă utilizarea perdelelor combinate aer-termice (KVTZ), care furnizează o parte din aer fără încălzire. KVTZ constă din două perechi de cutii verticale de distribuție a aerului instalate în incintă. Perechea exterioară de ascensoare, situată mai aproape de poartă, nu scapă de aer încălzit, ci de aburul interior, încălzit la 70 ° C, ceea ce face posibilă reducerea pierderilor de căldură ale jetului cortinei de aer.

Calculul KHTZ se efectuează în următoarea ordine. Debitul de aer relativ și aria relativă a sloturilor din perechea exterioară a ridicatoarelor de perdea de aer sunt setate. Se recomandă să luați. Valorile sunt utilizate pentru a determina pierderile relative de căldură cu jetul cortinei exterioare. Cand,. Apoi, debitul relativ de aer prin cortina „internă” este calculat folosind formula

(30.12)

Se calculează aria relativă a fantelor de evacuare a aerului din „cortina interioară”

(30.13)

Se determină suprafața relativă totală a fantelor de evacuare a aerului și debitul relativ total al KVTZ

(30.14)

(30.15)

Pe baza valorilor obținute și, debitul total de aer furnizat de KHTZ este găsit și calculat conform formulei (30.1). După aceea, se determină fluxul de aer prin perdelele externe și interne.

(30.16)

(30.17)

Puterea termică a încălzitoarelor KVTZ este calculată prin formula (30.11) la și

30.4. Calcul de perdea tip amestecare

Consumul de aer pentru o perdea de aer tip amestecare este determinat de formulă

, (30.18)

unde k este un factor de corecție pentru luarea în considerare a numărului de persoane care trec, locul de admisie a aerului pentru cortină și tipul holului; - coeficientul de debit, în funcție de proiectarea intrării; Fвх - suprafața unei canete deschizabile a ușilor exterioare de intrare, m2. Atunci când se combină o cortină aer-termică cu ventilația de alimentare, valoarea Gz este luată egală cu debitul de aer necesar pentru ventilația de alimentare, dar nu mai mică decât valoarea determinată de formula (30.18).

Valoarea este determinată ca urmare a calculului regimului de aer al clădirii, ținând cont de presiunea vântului. În absența datelor inițiale complete, acesta poate fi calculat folosind formula (30.3), unde valoarea hcalculată este calculată luând în considerare presiunea vântului în funcție de numărul de etaje ale clădirii conform formulelor:

pentru clădiri cu 3 sau mai puține etaje

(30.19)

pentru clădiri cu mai mult de 3 etaje

(30.20)

unde hl.k. - înălțimea scării de la nivelul de planificare al solului, m; hдв - înălțimea frunzei ușii, m; el este înălțimea totală a unui etaj, m.

Puterea termică a încălzitoarelor de aer ale cortinei aer-termice este determinată de formula (30.11).