Výpočet výkonu pre vykurovací vzduch určitého objemu
Určte hmotnostný prietok ohriateho vzduchu
G
(kg / h) =
Ľ
X
R
Kde:
Ľ
- objemové množstvo ohriateho vzduchu, m3 / hod
p
- hustota vzduchu pri priemernej teplote (súčet teploty vzduchu na vstupe a výstupe z ohrievača sa vydelí dvoma) - tabuľka ukazovateľov hustoty je uvedená vyššie, kg / m3
Určte spotrebu tepla na ohrev vzduchu
Q
(W) =
G
X
c
X (
t
kon -
t
začiatok)
Kde:
G
- hmotnostný prietok vzduchu, kg / h s - merná tepelná kapacita vzduchu, J / (kg • K), (indikátor je prevzatý z teploty privádzaného vzduchu z tabuľky)
t
štart - teplota vzduchu na vstupe do výmenníka tepla, ° С.
t
con je teplota ohriateho vzduchu na výstupe z výmenníka tepla, ° С.
Príklad výpočtu výfukového vetrania
Pred začiatkom výpočet výfukového vetrania je potrebné študovať SN a P (Systém noriem a pravidiel) zariadenia ventilačných systémov. Podľa SN a P závisí množstvo vzduchu potrebného pre jednu osobu od jej aktivity.
Nízka aktivita - 20 metrov kubických / hodinu. Priemer - 40 m3 / h. Vysoká - 60 m3 / h. Ďalej vezmeme do úvahy počet ľudí a objem miestnosti.
Okrem toho musíte poznať multiplicitu - úplnú výmenu vzduchu do hodiny. Pre spálňu sa to rovná jednej, pre miestnosti v domácnosti - 2, pre kuchyne, kúpeľne a technické miestnosti - 3.
Pre príklad - výpočet odsávacieho vetrania izby 20 m²
Povedzme, že v dome žijú dvaja ľudia:
V (objem) miestnosti sa rovná: SxH, kde H je výška miestnosti (štandardne 2,5 metra).
V = S x H = 20 x 2,5 = 50 metrov kubických.
Ďalej V x 2 (multiplicita) = 100 kubických metrov / h. Iným spôsobom - 40 km / h. (priemerná aktivita) x 2 (osoba) = 80 kubických metrov / hodinu. Zvolíme vyššiu hodnotu - 100 mb / h.
Rovnakým spôsobom vypočítame výkon odsávacieho vetrania celého domu.
Výpočet prednej časti zariadenia potrebného na priechod prúdenia vzduchu
Po rozhodnutí o potrebnom tepelnom výkone na ohriatie potrebného objemu nájdeme čelnú časť pre priechod vzduchu.
Čelná časť - pracovná vnútorná časť s rúrkami na prenos tepla, ktorými priamo prechádzajú prúdy núteného studeného vzduchu.
f
(m2) =
G
/
v
Kde:
G
- hromadná spotreba vzduchu, kg / h
v
- hmotnostná rýchlosť vzduchu - u žebrovaných ohrievačov vzduchu sa berie v rozmedzí 3 - 5 (kg / m.kv • s). Prípustné hodnoty - do 7 - 8 kg / m.kv • s
Výhody a nevýhody ohrievačov vody
Ohrievač vody na prívodné vetranie má významné nevýhody, ktoré obmedzujú jeho použitie v obytných priestoroch:
- veľké rozmery;
- zložitosť pripojenia k spoločnému systému zásobovania teplou vodou;
- potreba prísnej kontroly teploty chladiacej kvapaliny vo vodovodnom systéme.
Avšak na vytvorenie príjemnej teploty vo veľkých miestnostiach (výrobné haly, skleníky, nákupné centrá) je použitie takýchto vykurovacích jednotiek najpohodlnejšie, najefektívnejšie a najhospodárnejšie.
Ohrievač vody nezaťažuje elektrickú sieť, jeho porucha nevyvolá požiar - vďaka týmto faktorom je používanie zariadenia bezpečné.
Výpočet hodnôt hmotnostnej rýchlosti
Nájdite skutočnú hmotnostnú rýchlosť ohrievača vzduchu
V.
(kg / m.kv • s) =
G
/
f
Kde:
G
- hromadná spotreba vzduchu, kg / h
f
- zohľadnená plocha skutočného čelného úseku, štvorcová plocha.
Odborný názor
Dôležité!
Nezvládate výpočty sami? Zašlite nám existujúce parametre vašej miestnosti a požiadavky na ohrievač vzduchu. Pomôžeme vám s výpočtom. Prípadne si pozrite existujúce otázky používateľov týkajúce sa tejto témy.
Typy ohrievačov vzduchu
Ako už bolo spomenuté, ohrievače vzduchu sú rozdelené podľa princípu činnosti a každý typ má svoje vlastné výhody a nevýhody:
Schéma zapojenia elektrického ohrievača.
- Elektrické ohrievače sa ľahko inštalujú a sú dostatočne jednoduché na to, aby sa dali ovládať, keď sa používajú vo ventilačnom systéme na ohrev prechádzajúceho vzduchu. Väčšina elektrických ohrievačov má však obmedzenú kapacitu, takže použitie elektrického ohrievača je prijateľné u tých typov vetrania, ktoré nie sú určené na prúdenie vzduchu viac ako 4500 m3 / h. Elektrické ohrievače majú navyše ďalšiu významnú nevýhodu - vysoké prevádzkové náklady, najmä pri použití elektrického ohrievača počas chladného zimného počasia. V závislosti od výkonu elektrického ohrievača môžu byť potrebné zmeny v elektrickom zapojení: ak je možné pripojiť ohrievače s výkonom do 5 kW k jednofázovým (220 V) aj trojfázovým (380 V) sieťam, potom je možné pripojiť elektrický ohrievač s výkonom viac ako 5 kW iba k trojfázovej elektrickej sieti;
- Ohrievače vody používajú na ohrev vzduchu prechádzajúceho cez ne prívod teplej vody, musia byť preto pripojené k autonómnemu (plynový alebo elektrický kotol v súkromnom dome) alebo k ústrednému (pre kancelárske budovy alebo podniky) vykurovaciemu systému. Ohrievače vody sú oveľa výkonnejšie ako ich elektrické náprotivky a môžu sa používať vo ventilačných systémoch s prietokom 1 000 až 16 000 metrov kubických vzduchu za hodinu. Medzi nevýhody tohto typu ohrievačov patrí skutočnosť, že sú náročnejšie na inštaláciu a obsluhu. Ohrievače teplej vody navyše podliehajú riziku rozmrazovania, a preto nemôžu zostať v zime bez neustáleho zásobovania teplou vodou.
- Parné ohrievače sú najbežnejším typom ohrievačov vzduchu. Ich popularita priamo závisí od ich užitočných vlastností a technických vlastností. Parný ohrievač vzduchu rýchlo zohreje vzduch v miestnosti a ak ho porovnáme s inými typmi ohrievačov vzduchu, potom je v tomto ukazovateli lídrom. Parné ohrievače vzduchu však trpia nevýhodami podobných vodných systémov. Vždy musia byť zásobované horúcou parou, pretože od toho závisí ich práca. Parné ohrievače navyše nemajú konštantnú hodnotu vykurovacieho výkonu, závisia od teploty a tlaku vodnej pary. Takéto nevýhody sa však viac ako prekrývajú s výhodami tohto typu ohrievačov: pretože pracujú z parných generátorov, sú pre rôzne typy podnikov celkom ekonomické; ich prevádzka nevyžaduje veľké náklady na energiu, parné ohrievače sú celkom spoľahlivé a odolné.
Výpočet tepelného výkonu vykurovacieho zariadenia
Výpočet skutočného tepelného výkonu:
q
(W) =
K
X
F
X ((
t
v +
t
out) / 2 - (
t
štart +
t
con) / 2))
alebo, ak sa počíta teplotná výška, potom:
q
(W) =
K
X
F
X
priemerná teplotná výška
Kde:
K
- koeficient prestupu tepla, W / (m.kv • ° C)
F
- vykurovacia plocha vybraného ohrievača (podľa tabuľky výberu), štvorcový.
t
teplota vody na vstupe do výmenníka tepla, ° С.
t
teplota vonkajšej vody na výstupe z výmenníka tepla, ° С.
t
štart - teplota vzduchu na vstupe do výmenníka tepla, ° С.
t
con je teplota ohriateho vzduchu na výstupe z výmenníka tepla, ° С.
Klasifikácia ohrievača vzduchu
Ohrievače sú súčasťou konštrukcie vykurovacieho systému na ohrev vzduchu.Existujú nasledujúce skupiny týchto zariadení podľa typu použitej chladiacej kvapaliny: voda, elektrický prúd, para, oheň.
Je rozumné používať elektrické spotrebiče pre miestnosti s rozlohou najviac 100 m². Pri budovách s veľkými plochami by boli racionálnejšou voľbou ohrievače vody, ktoré fungujú iba so zdrojom tepla.
Najobľúbenejšie sú ohrievače pary a vody. Prvý aj druhý tvarový povrch sú rozdelené na 2 poddruhy: rebrované a hladké. Rebrované ohrievače v geometrii rebier sú doskové a špirálové.
Výkon ohrievačov pracujúcich na tepelnom nosiči, ako je para, sa riadi pomocou špeciálnych ventilov nainštalovaných na prívodnom potrubí.
Podľa návrhu môžu byť tieto zariadenia jednopriechodové, keď sa chladiaca kvapalina v nich pohybuje rúrkami, pričom sa drží konštantného smeru, a viacpriechodové, v krytoch ktorých sú priečky, v dôsledku čoho smer pohybu chladiacej kvapaliny sa neustále mení.
V predaji sú 4 modely ohrievačov vody a pary, ktoré sa líšia plochou vykurovacej plochy:
- CM - najmenší s jedným radom rúrok;
- M - malý s dvoma radmi rúr;
- S - médium s rúrkami v 3 radoch;
- B - veľký, so 4 radmi rúrok.
Ohrievače vody počas prevádzky vydržia veľké výkyvy teploty - 70 - 110⁰. Pre dobrú činnosť tohto typu ohrievača musí byť voda cirkulujúca v systéme ohriata na maximálnu hodnotu 180⁰. V teplej sezóne môže ohrievač vzduchu fungovať ako ventilátor.
Galéria obrázkov
Foto z
Ohrievač vody vo výrobnej oblasti
Parný ohrievač na zasklenej terase
Kompaktný elektrický ohrievač vzduchu
Model s parnou špirálou
Výpočet clony zmiešavacieho vzduchu
Konštrukčné prvky vzduchových clon
Lamelové clony sú spravidla navrhnuté s obojsmerným výstupom vzduchu a sú zložené z dvoch samostatných jednotiek pozostávajúcich z radiálnych alebo axiálnych ventilátorov, ohrievačov vzduchu, ak je clona vzduchotepelná, a rozvodných skríň vzduchu, ktoré sú nainštalované. na každej strane otvoru, ktorý sa má otvoriť.
Vzduchové distribučné boxy clony sú umiestnené na vnútornej strane otvoru vo vzdialenosti najviac 0,1 (kde Fпр je oblasť otvoreného otvoru vybaveného clonou). Pri nedostatku miesta na inštaláciu krabičiek priamo pri otvoroch sa používajú závesy s predĺženými dýzami na výstup vzduchu. Prúd vzduchu clony by mal byť nasmerovaný pod uhlom 300 k rovine otvoru. Výška výstupu vzduchu sa berie ako výška otvoreného otvoru. Konštrukcia rozvodných skríň vzduchu musí zabezpečiť vodorovný pohyb prúdu vzduchu vzduchovej clony a pomer minimálnej rýchlosti výstupu vzduchu k maximálnej výške štrbiny najmenej 0,7. Do lamelového závesu sa spravidla nasáva vzduch na úrovni sacieho potrubia ventilátora. Pri inštalácii ventilátora na podlahu sa odporúča nasávať vzduch z hornej zóny miestnosti, ak je teplota vzduchu v hornej zóne o 50 ° C alebo vyššia ako teplota v pracovnej zóne.
Výstup vzduchu zo zmiešavacích vzduchovo-tepelných clon by mal byť umiestnený na oboch stranách v bezprostrednej blízkosti otváraných dverí, aby prúdenie vzduchu v clone nebolo prerušované otváracími dverami. Konštrukcia výstupov vzduchu musí zabezpečiť vodorovný smer prúdenia vzduchu v clone. Výška výstupov vzduchu sa odoberá od 0,1 do 1,6 m od podlahy, šírka sa určuje výpočtom. Nasávanie vzduchu pre clonu sa spravidla vykonáva pod stropom vo vestibule. Pri kombinácii vzducho-tepelnej clony s prívodným vetraním je zabezpečený prívod vzduchu zvonka.Odporúča sa dodávať vzduch: s prívodom vzduchu z miestnosti - do predsiene, s prívodom vzduchu zvonka - do haly.
V miestnostiach s výbušným priemyslom by sa mali používať iskrovo bezpečné ventilátory a teplota chladiacej kvapaliny pre ohrievače vzduchu, cez ktorú prechádza recirkulovaný vzduch, by nemala presiahnuť 80% teploty samovznietenia plynov, pár alebo prachu. Ak sa ako nosič tepla použije horúca voda, jej teplota pre výrobné kategórie A, B a E v prítomnosti horľavého a výbušného prachu v prevádzkarni by nemala byť vyššia ako 1100 C a v neprítomnosti nie vyššia ako 1500 C Ak v miestnosti s kategóriami A, B a E nie je k dispozícii vhodné vybavenie na ochranu proti iskreniu, je dovolené nasávať vonkajší vzduch alebo vzduch zo susedných miestností kategórií C, D a E, ak v nich nie je horľavý prach. .
Automatizačné prostriedky pre vzduchové clony musia zabezpečiť: spustenie ventilátora pri otvorení servisného otvoru a pri poklese teploty v blízkosti zatvoreného otvoru pod nastavenú hodnotu; vypnutie ventilátora po zatvorení obsluhovaného otvoru a po obnovení teploty vzduchu v blízkosti zatvoreného otvoru na nastavenú hodnotu.
30.2. Výpočet opony typu brány
Celkový prietok vzduchu dodávaného clonou typu gate je určený vzorcom
, (30.1)
kde je charakteristika clony - pomer prietoku vzduchu dodávaného clonou k prietoku vzduchu prechádzajúceho do miestnosti cez otvor počas činnosti clony; - koeficient prietoku vzduchu otvor počas prevádzky clony (braný v závislosti od a; Fпр - plocha otvoru vybaveného clonou, m2; - rozdiel v tlakoch vzduchu z oboch strán vonkajšieho plotu na úrovni otvoru, Pa - hustota zmesi dodávanej clonou a vonkajším vzduchom v kg / m3 pri teplote tcm, ktorá sa rovná norme.
Tlakový rozdiel sa stanoví výpočtom ako výsledok riešenia rovníc rovnováhy vzduchu pri zohľadnení tlaku vetra pre studený režim roku.
Ak nie sú k dispozícii úplné počiatočné údaje, môže sa hodnota pre výpočet vypočítať podľa vzorca
, (30.2)
kde k1 je korekčný faktor pre tlak vetra pri zohľadnení stupňa tesnosti budov;
; (30.3)
, (30.4)
kde hcalc je vypočítaná výška, t.j. vertikálna vzdialenosť od stredu otvoru opatreného clonou k úrovni nulových tlakov, kde sú tlaky zvonku aj zvnútra budovy rovnaké (výška neutrálnej zóny), m; - hustota vzduchu, kg / m3, pri vonkajšia teplota vzduchu (parametre B); - rovnaká, pri priemernej výške priestorov, vnútorná teplota vzduchu tв; - odhadovaná rýchlosť vetra, ktorej hodnota sa berie s parametrami B pre chladné obdobie roka; с - vypočítaný aerodynamický koeficient, ktorého hodnota by sa mala brať podľa SNiP 2.01.07-85.
Odhadovanú výšku je možné vypočítať približne;
a) pre budovy bez prevzdušňovacích otvorov a lampiónov
, (30.5)
kde hpr je výška otvoru, ktorý sa má otvoriť;
b) pre budovy s prevzdušňovacími otvormi uzavretými počas chladnej sezóny,
, (30.6)
kde h1 je vzdialenosť od stredu otvoru vybaveného clonou do stredu napájacích otvorov, m; h2 je vzdialenosť medzi stredmi prívodného a výfukového otvoru, m; lp je dĺžka verandy prívodných otvorov, ktoré sú otvorené v teplom období, m; lv - to isté, výfukové otvory;
c) pre budovy s prevzdušňovacími otvormi otvorenými počas chladnej sezóny:
, (30.7)
alebo
,
kde hp je vzdialenosť od stredu otvorov prevzdušňovania otvoreného napájacieho zdroja k úrovni nulového tlaku získanej pri výpočte prevzdušňovania v chladnom období (parametre B), m; - produkty koeficientov prietoku otvorov, respektíve prívodných a výfukových prevzdušňovacích otvorov, a ich plochy, m2.
Ak dôjde k nerovnováhe a prebytku mechanického krytu v miestnosti nad vstupnú hodnotu, možno to zhruba určiť pomocou nasledujúcich vzorcov:
a) pri nasávaní vzduchu pre clonu z miestnosti
; (30.8)
b) keď je z vonkajšej strany nasávaný vzduch pre clonu
, (30.9)
kde je súčet súčinov prietokov otvorených napájacích otvorov a ich plôch, m2; - súčet súčinov prietokov súčasne otvorených otvorov vybavených clonami a ich plôch, m2.
Pri výpočte by ste mali skontrolovať hodnotu Gz podľa vzorca (30.1) a pre odhadovaný prietok vziať väčšiu z hodnôt získaných vzorcom
(30,8) a (30,1) alebo (30,9) a (30,1). Hodnota by nemala presiahnuť jednu výmenu za 1 hodinu.
Požadovaná teplota vzduchu clony tg sa stanoví na základe rovnice tepelnej bilancie podľa vzorca
, (30.10)
kde je pomer strateného tepla so vzduchom odchádzajúcim cez otvory smerom von k tepelnej sile clony.
Tepelná sila závesových ohrievačov vzduchu
, (30.11)
kde A = 0,28 je koeficient: tinit je teplota vzduchu nasávaného do clony, 0 ° C.
Ak sa v dôsledku výpočtu tz ukáže, že je menej ako tinit, mali by sa použiť závesy bez vykurovacích častí.
30.3. Kombinovaný výpočet clony
Pre úsporu tepelnej energie je vhodné použiť kombinované vzduchotepelné clony (KVTZ), ktoré dodávajú časť vzduchu bez kúrenia. KVTZ sa skladá z dvoch párov zvislých rozvodných skríň vzduchu inštalovaných vo vnútri areálu. Na vonkajšiu dvojicu stúpačiek umiestnenú bližšie k bráne neklesá ohriaty vzduch, ale vnútorná para ohriata na 70 ° C, čo umožňuje znížiť tepelné straty lúča vzduchovej clony.
Výpočet KVTZ sa vykonáva v nasledujúcom poradí. Nastaví sa relatívny prietok vzduchu a relatívna plocha štrbín vo vonkajšej dvojici stúpačiek clony. Odporúča sa brať. Hodnoty sa používajú na stanovenie relatívnych tepelných strát prúdom vonkajšej clony. Kedy,. Potom sa pomocou vzorca vypočíta relatívny prietok vzduchu cez „vnútornú“ clonu
(30.12)
Vypočíta sa relatívna plocha výstupných štrbín vzduchu „vnútornej clony“
(30.13)
Stanoví sa celková relatívna plocha výstupných štrbín vzduchu a celková relatívna rýchlosť prietoku KVTZ
(30.14)
(30.15)
Na základe získaných hodnôt a sa zistí celkový prietok vzduchu dodávaného KHTZ a vypočíta sa podľa vzorca (30.1). Potom sa určí prúdenie vzduchu cez vonkajšiu a vnútornú clonu.
(30.16)
(30.17)
Tepelný výkon ohrievačov KVTZ sa počíta podľa vzorca (30.11) pri a
30.4. Výpočet opony zmiešavacieho typu
Spotreba vzduchu pre vzduchovú clonu zmiešavacieho typu je určená vzorcom
, (30.18)
kde k je korekčný faktor zohľadňujúci počet okoloidúcich ľudí, miesto vstupu vzduchu pre clonu a typ vstupnej haly; - koeficient prúdenia v závislosti od konštrukcie vstupu; Fvх - plocha jedného otvárateľného krídla vonkajších vchodových dverí, m2. Ak sa kombinuje vzducho-tepelná clona s prívodným vetraním, hodnota Gz sa rovná rovnému prietoku vzduchu potrebnému na prívodné vetranie, najmenej však hodnota stanovená vzorcom (30.18).
Hodnota sa určuje ako výsledok výpočtu vzduchového režimu budovy s prihliadnutím na tlak vetra. Ak nie sú k dispozícii úplné počiatočné údaje, je možné ich vypočítať pomocou vzorca (30.3), kde sa vypočítaná hodnota počíta so zohľadnením tlaku vetra v závislosti od počtu podlaží budovy podľa vzorcov:
pre budovy s 3 alebo menej poschodiami
(30.19)
pre budovy s viac ako 3 poschodiami
(30.20)
kde hl.k. - výška schodiska od plánovacej úrovne zeme, m; hдв - výška dverného krídla, m; je to celková výška jedného poschodia, m.
Tepelný výkon ohrievačov vzduchu vzduchovo-tepelnej clony sa určuje podľa vzorca (30.11).
