Besleme havalandırması için elektrikli su ısıtıcısı ve şeması

Belirli bir hacimdeki havayı ısıtmak için performansın hesaplanması

Isıtılmış havanın kütle akış hızını belirleyin

G

(kg / saat) =
L
x
R
Nerede:

L

- hacimsel miktarda ısıtılmış hava, m3 / saat
p
- ortalama sıcaklıktaki hava yoğunluğu (ısıtıcının giriş ve çıkışındaki hava sıcaklığının toplamı ikiye bölünür) - yoğunluk göstergeleri tablosu yukarıda sunulmuştur, kg / m3

Isıtma havası için ısı tüketimini belirleyin

Q

(W) =
G
x
c
x (
t
con -
t
başlangıç)

Nerede:

G

- kütle hava debisi, kg / h s - havanın özgül ısı kapasitesi, J / (kg • K), (gösterge tablodan gelen havanın sıcaklığından alınmıştır)
t
başlangıç ​​- ısı eşanjörünün girişindeki hava sıcaklığı, ° С
t
con, ısı eşanjörünün çıkışındaki ısıtılmış havanın sıcaklığıdır, ° С

Egzoz havalandırma hesaplama örneği

Başlamadan önce egzoz havalandırma hesabı havalandırma sistemleri cihazının SN ve P'yi (Normlar ve Kurallar Sistemi) incelemek gerekir. SN ve P'ye göre, bir kişi için gereken hava miktarı, aktivitesine bağlıdır.

Düşük aktivite - 20 metreküp / saat. Ortalama - 40 m3 / s. Yüksek - 60 m3 / h. Ardından, insan sayısını ve odanın hacmini hesaba katıyoruz.

Ek olarak, çokluğu bilmeniz gerekir - bir saat içinde tam bir hava değişimi. Yatak odası için, ev odaları için - 2, mutfaklar, banyolar ve yardımcı odalar için - 3'e eşittir.

İçin örnek - egzoz havalandırmasının hesaplanması odalar 20 m2

Diyelim ki evde iki kişi yaşıyor, o zaman:

Odanın V (hacmi) şuna eşittir: SxH, burada H odanın yüksekliğidir (standart 2,5 metre).

V = S x H = 20 x 2,5 = 50 metreküp.

Ayrıca V x 2 (çokluk) = 100 metreküp / saat. Başka bir şekilde - 40 km / s. (ortalama aktivite) x 2 (kişi) = 80 metreküp / saat. Daha yüksek bir değer seçiyoruz - 100 mb / s.

Aynı şekilde tüm kümesin egzoz havalandırmasının performansını da hesaplıyoruz.

Hava akışının geçişi için gerekli olan cihazın ön kısmının hesaplanması

Gerekli hacmi ısıtmak için gerekli termal güce karar verdikten sonra, hava geçişi için ön bölümü buluyoruz.

Ön bölüm - zorlanmış soğuk hava akışlarının doğrudan geçtiği ısı transfer tüpleri ile çalışan iç bölüm.

f

(metrekare) =
G
/
v
Nerede:

G

- kütle hava tüketimi, kg / h
v
- hava kütle hızı - kanatlı hava ısıtıcıları için 3 - 5 (kg / m.kv • s) aralığında alınır. İzin verilen değerler - 7 - 8 kg / m.kv'ye kadar • s

Su ısıtıcılarının avantajları ve dezavantajları

Besleme havalandırması için bir su ısıtıcısının, konut binalarında kullanımını sınırlayan önemli dezavantajları vardır:

• büyük boyutlar;
• ortak bir sıcak su tedarik sistemine bağlanmanın karmaşıklığı;
• su besleme sistemindeki soğutucunun sıcaklığının sıkı kontrolüne duyulan ihtiyaç.

Bununla birlikte, geniş odalarda (üretim salonları, seralar, alışveriş merkezleri) konforlu bir sıcaklık oluşturmak için, bu tür ısıtma ünitelerinin kullanımı en uygun, verimli ve ekonomiktir.

Su ısıtıcısı elektrik şebekesini yüklemez, arızası yangına neden olmaz - bu faktörler ekipmanın kullanımını güvenli kılar.

Kütle Hız Değerlerinin Hesaplanması

Hava ısıtıcısı için gerçek kütle hızını bulun

V

(kg / m.kv • s) =
G
/
f
Nerede:

G

- kütle hava tüketimi, kg / h
f
- dikkate alınan gerçek ön bölümün alanı, sq.

Uzman görüşü

Önemli!

Hesaplamaları kendiniz halledemiyor musunuz? Bize odanızın mevcut parametrelerini ve hava ısıtıcı gereksinimlerini gönderin. Hesaplamada size yardımcı olacağız. Alternatif olarak, bu konuyla ilgili olarak kullanıcıların mevcut sorularına bakın.

Hava ısıtıcı çeşitleri

Daha önce de belirtildiği gibi, hava ısıtıcıları çalışma prensibine göre bölünmüştür ve her türün kendi avantajları ve dezavantajları vardır:

Elektrikli ısıtıcı bağlantı şeması.

1. Elektrikli ısıtıcıların montajı kolaydır ve geçen havayı ısıtmak için bir havalandırma sisteminde kullanıldığında çalıştırılacak kadar basittir. Bununla birlikte, çoğu elektrikli ısıtıcı sınırlı kapasiteye sahiptir, bu nedenle 4500 m3 / saatten fazla hava akışı için tasarlanmamış havalandırma türlerinde elektrikli ısıtıcı kullanımı kabul edilebilir. Ek olarak, elektrikli ısıtıcıların bir başka önemli dezavantajı daha vardır - özellikle kışın soğuk havalarda elektrikli ısıtıcı kullanırken yüksek işletme maliyetleri. Elektrikli ısıtıcının gücüne bağlı olarak, elektrik kablolarında değişiklikler gerekebilir: 5 kW'a kadar güce sahip ısıtıcılar hem tek fazlı (220 V) hem de üç fazlı (380 V) şebekelere bağlanabiliyorsa, daha sonra 5 kW'dan daha fazla güce sahip bir elektrikli ısıtıcının bağlanması yalnızca üç fazlı bir elektrik şebekesine mümkündür;
2. Su ısıtıcıları, içinden geçen havayı ısıtmak için sıcak su kaynağını kullanır, bu nedenle, otonom (özel bir evde gaz veya elektrikli kazan) veya merkezi (ofis binaları veya işletmeler için) ısıtma sistemine bağlanmaları gerekir. Su ısıtıcıları, elektrikli muadillerinden çok daha güçlüdür ve saatte 1.000 ila 16.000 metreküp hava debisine sahip havalandırma sistemlerinde kullanılabilir. Bu tip ısıtıcıların dezavantajları, kurulumlarının ve çalıştırılmasının daha zor olmasıdır. Ek olarak, sıcak su ısıtıcıları buz çözme riskine tabidir, bu nedenle kış aylarında sabit bir ılık su kaynağı olmadan bırakılamazlar.
3. Buharlı ısıtıcılar en yaygın hava ısıtıcılarıdır. Popülerlikleri doğrudan yararlı niteliklerine ve teknik özelliklerine bağlıdır. Bir buharlı hava ısıtıcısı, odadaki havayı hızla ısıtır ve diğer hava ısıtıcıları ile karşılaştırırsak, o zaman bu göstergede liderdir. Bununla birlikte, buharlı hava ısıtıcıları, benzer su sistemlerinin dezavantajlarından muzdariptir. İşleri buna bağlı olduğundan her zaman sıcak buharla beslenmeleri gerekir. Ayrıca buharlı ısıtıcıların sabit bir ısıtma gücü değeri yoktur, su buharının sıcaklığına ve basıncına bağlıdırlar. Bununla birlikte, bu tür dezavantajlar, bu tip ısıtıcıların avantajlarıyla örtüşmekten daha fazlasıdır: buhar jeneratörlerinden çalıştıkları için, çeşitli işletme türleri için oldukça ekonomiktirler; operasyonları büyük enerji maliyetleri gerektirmez, buharlı ısıtıcılar oldukça güvenilir ve dayanıklıdır.

Bir ısıtma sisteminin termal performansının hesaplanması

Gerçek ısı çıkışının hesaplanması:

q

(W) =
K
x
F
x ((
t
+
t
çıkış) / 2 - (
t
başla +
t
con) / 2))

veya sıcaklık yüksekliği hesaplanırsa, o zaman:

q

(W) =
K
x
F
x
ortalama sıcaklık yüksekliği
Nerede:

K

- ısı transfer katsayısı, W / (m.kv • ° C)
F
- seçilen ısıtıcının ısıtma yüzey alanı (seçim tablosuna göre alınmıştır), m2.
t
ısı eşanjörünün girişindeki su içi sıcaklık, ° С
t
ısı eşanjörünün çıkışındaki su çıkışı sıcaklığı, ° С
t
başlangıç ​​- ısı eşanjörünün girişindeki hava sıcaklığı, ° С
t
con, ısı eşanjörünün çıkışındaki ısıtılmış havanın sıcaklığıdır, ° С

Hava ısıtıcı sınıflandırması

Isıtıcılar, havayı ısıtmak için ısıtma sisteminin tasarımına dahil edilmiştir.Bu cihazların kullanılan soğutucu türüne göre şu grupları vardır: su, elektrik, buhar, ateş.

100 m²'den büyük olmayan odalar için elektrikli cihazların kullanılması mantıklıdır. Geniş alanlı binalar için daha rasyonel bir seçim, yalnızca bir ısı kaynağıyla çalışan su ısıtıcıları olacaktır.

En popüler olanları buhar ve su ısıtıcılarıdır. Hem birinci hem de ikinci şekil yüzeyleri 2 alt türe ayrılır: nervürlü ve düz tüp. Pervazların geometrisindeki kanatlı ısıtıcılar plakalı ve spiral sargılıdır.

Buhar gibi bir ısı taşıyıcı üzerinde çalışan ısıtıcıların performansı, giriş borusuna takılan özel valfler vasıtasıyla kontrol edilir.

Tasarım gereği, bu cihazlar, içlerindeki soğutma sıvısı tüpler boyunca hareket ettiğinde, sabit bir yöne bağlı kalarak tek geçişli olabilir ve kapaklarda, hareket yönünün bir sonucu olarak bölmeler bulunan çok geçişli olabilir. soğutucunun% 'si sürekli değişiyor.

Isıtma yüzey alanında farklılık gösteren 4 model su ve buharlı ısıtıcı satışa sunulmuştur:

• SANTİMETRE - tek sıra borulu en küçüğü;
• M - iki sıra boru ile küçük;
• İLE - 3 sıra halinde borulu orta;
• B - büyük, 4 sıra boru ile.

Çalışma sırasında su ısıtıcıları büyük sıcaklık dalgalanmalarına dayanır - 70-110⁰. Bu tip ısıtıcının iyi çalışması için, sistemde dolaşan su maksimum 180⁰ ısıtılmalıdır. Sıcak mevsimde, hava ısıtıcısı bir fan görevi görebilir.

Resim Galerisi

Fotoğraf

Üretim alanında su ısıtıcısı

Camlı bir terasta buharlı ısıtıcı

Kompakt elektrikli hava ısıtıcısı

Buhar sarmal yara modeli

Karışım havası perdesinin hesaplanması

Hava perdelerinin yapısal elemanları

Kanatlı tip perdeler, kural olarak, iki yönlü hava tahliyeli olarak tasarlanmıştır ve radyal veya eksenel fanlardan, perde hava-termal ise hava ısıtıcılarından ve takılı hava dağıtım kutularından oluşan iki bağımsız üniteden oluşur. açılacak açıklığın her iki yanında.

Perdenin hava dağıtım kutuları, 0.1'den fazla olmayan bir mesafede açıklığın iç tarafında bulunur (burada Fпр, perde ile donatılmış açık açıklığın alanıdır). Kutuların doğrudan açıklıklara montajı için yer olmaması durumunda, uzun hava çıkış nozullarına sahip perdeler kullanılır. Perdenin hava akımı, açıklık düzlemine 300 ° 'lik bir açıyla yönlendirilmelidir. Hava çıkışının yüksekliği, açık açıklığın yüksekliğine eşit alınır. Hava dağıtım kutularının tasarımı, hava perdesinin hava akımının yatay hareketini ve minimum hava çıkış hızının maksimum yarık yüksekliğine oranını en az 0,7 sağlamalıdır. Kural olarak, pervane tipi perde içine, fanın emiş borusu seviyesinde hava alınır. Fanı zemine kurarken, üst bölgedeki hava sıcaklığı çalışma bölgesindeki sıcaklıktan 50C veya daha yüksek ise odanın üst bölgesinden hava alınması önerilir.

Karışım tipi hava-termal perdelerden hava çıkışı, açılan kapılar tarafından perde hava akışlarının kesilmemesi için, açılan kapıların hemen yakınında her iki tarafta da bulunmalıdır. Hava çıkışlarının tasarımı, perde hava akışının yatay yönünü sağlamalıdır. Hava çıkışlarının yüksekliği yerden 0,1 ila 1,6 m arasında alınır, genişlik hesaplama ile belirlenir. Perde için hava girişi kural olarak lobinin tavanının altında gerçekleştirilir. Hava-termal perde ile besleme havalandırması birleştirildiğinde dışarıdan hava girişi sağlanır.Hava beslemesi tavsiye edilir: odadan hava girişi ile - girişe, dışarıdan hava girişi ile - lobiye.

Patlayıcı endüstrileri olan odalar için, kendinden emniyetli fanlar kullanılmalı ve devridaim havasının geçtiği hava ısıtıcıları için soğutucu sıvının sıcaklığı, gazların, buharların veya tozun kendiliğinden tutuşma sıcaklığının% 80'ini geçmemelidir. Isı taşıyıcı olarak sıcak su kullanılıyorsa, tesiste yanıcı ve patlayıcı toz varlığında A, B ve E üretim kategorileri için sıcaklığı 1100 C'den, yokluğunda 1500 C'den yüksek olmamalıdır. A, B ve E kategorilerindeki odalarda perde için uygun kıvılcım koruma ekipmanının bulunmaması durumunda, içinde yanıcı toz yoksa, C, D ve E kategorilerindeki bitişik odalardan dışarıdaki hava veya havanın alınmasına izin verilir. .

Hava perdeleri için otomasyon araçları şunları sağlamalıdır: servis verilen açıklık açıldığında ve kapalı açıklığa yakın sıcaklık ayarlı değerden düşük olduğunda fanın çalıştırılması; Servis yapılan açıklığı kapattıktan sonra ve kapalı açıklığın yakınındaki hava sıcaklığı ayarlanan değere geri geldiğinde fanı kapatmak.

30.2. Kapı tipi perdelerin hesaplanması

Kapı tipi bir perde tarafından sağlanan havanın toplam akış hızı, formülle belirlenir.

, (30.1)

perdenin özelliği nerede - perde tarafından sağlanan havanın akış hızının, perdenin çalışması sırasında açıklıktan odaya geçen havanın akış hızına oranı; - perdenin çalışması sırasında açılma (bağlı olarak alınır ve; Fпр - perde ile donatılmış açıklığın alanı, m2; - dış çitin her iki tarafından açıklık seviyesinde hava basınçlarındaki fark, Pa ; - perde tarafından sağlanan karışımın ve standarda eşit tcm sıcaklıkta dış ortam havasının yoğunluğu, kg / m3.

Basınç farkı, yılın soğuk modu için rüzgar basıncı dikkate alınarak hava denge denklemlerinin çözülmesi sonucunda hesaplama ile belirlenir.

Yaklaşık hesaplamalar için, tam bir başlangıç ​​verisi yoksa, değer formülle alınabilir.

, (30.2)

k1, binaların sızdırmazlık derecesini hesaba katarak rüzgar basıncı için bir düzeltme faktörüdür;

; (30.3)

, (30.4)

hcalc hesaplanan yüksekliktir, yani bir perde ile donatılmış açıklığın merkezinden sıfır basınç seviyesine kadar olan dikey mesafe, burada binanın dışından ve içerisinden gelen basınçlar eşittir (nötr bölgenin yüksekliği), m; - hava yoğunluğu, kg / m3, dış hava sıcaklığı (B parametreleri); - aynı, tesisin ortalama yüksekliğinde, iç hava sıcaklığı tв; - değeri yılın soğuk dönemi için B parametreleri ile alınan tahmini rüzgar hızı; с - değeri SNiP 2.01.07-85'e göre alınması gereken hesaplanan aerodinamik katsayı.

Hesaplanan tahmini yükseklik yaklaşık olarak alınabilir;

a) Havalandırma açıklıkları ve fenerleri olmayan binalar için

, (30.5)

hpr, açılacak açıklığın yüksekliğidir;

b) Soğuk mevsimde havalandırma açıklıkları kapalı olan binalar için,

, (30.6)

h1, bir perde ile donatılmış açıklığın merkezinden besleme açıklıklarının merkezine olan mesafedir, m; h2, besleme merkezleri ile egzoz açıklıkları arasındaki mesafedir, m; lp, ılık mevsimde açılan tedarik açıklıklarının sundurmalarının uzunluğudur, m; lv - aynı, egzoz açıklıkları;

c) Soğuk mevsimde açık havalandırma açıklığına sahip binalar için:

, (30.7)

veya

,

hp, soğuk mevsimde havalandırmayı hesaplarken elde edilen açık besleme havalandırma açıklıklarının merkezinden sıfır basınç seviyesine olan mesafedir (parametreler B), m; - sırasıyla açıklıkların akış katsayılarının ürünleri, besleme ve egzoz havalandırma açıklıkları ve alanları, m2.

Giriş değerinin üzerinde odada bir dengesizlik ve fazla mekanik davlumbaz varsa, aşağıdaki formüllerle kabaca belirlenebilir:

a) odadan perde için hava girişi olduğunda

; (30.8)

b) perde için dışarıdan hava alındığında

, (30.9)

açık tedarik açıklıkları ve alanlarının akış hızlarının ürünleri toplamı nerede, m2; - Perdeli eş zamanlı açılan açıklıklar ile bunların alanlarının debilerinin ürün toplamı, m2.

Hesaplarken, Gz değerini formül (30.1) 'e göre kontrol etmelisiniz ve tahmini debi için formülle elde edilen değerlerden daha büyük olanı almalısınız.

(30.8) ve (30.1) veya (30.9) ve (30.1). Değer, 1 saatlik tek bir değişimi geçmemelidir.

Tg perdesinin gerekli hava sıcaklığı, aşağıdaki formüle göre ısı denge denklemine göre belirlenir.

, (30.10)

açıklıklardan dışarıya çıkan hava ile kaybedilen ısının perdenin ısıl gücüne oranı buradadır.

Hava ısıtmalı perdeli ısıtıcıların ısıl gücü

, (30.11)

burada A = 0.28 katsayıdır: tinit perde için alınan havanın sıcaklığıdır, 0С.

Tz'nin hesaplanmasının bir sonucu olarak, tinit'ten daha az olduğu ortaya çıkarsa, ısıtma bölümü olmayan perdeler kullanılmalıdır.

30.3. Kombine hava perdesi hesabı

Termal enerjiden tasarruf etmek için, havanın bir kısmını ısıtmadan besleyen kombine hava-termal perdelerin (KVTZ) kullanılması tavsiye edilir. KVTZ, bina içine yerleştirilmiş iki çift dikey hava dağıtım kutusundan oluşur. Kapının yakınında bulunan dış yükseltici çifti, ısıtılmış havayı düşürmez, ancak 70 ° C'ye kadar ısıtılan iç buharı düşürür, bu da hava perdesi jetinin ısı kayıplarını azaltmayı mümkün kılar.

KVTZ'nin hesaplanması aşağıdaki sırayla yapılır. Bağıl hava akış hızı ve hava perdesi yükselticilerinin dış çiftindeki yarıkların göreceli alanı ayarlanır. Alınması tavsiye edilir. Değerler, dış perdenin jeti ile bağıl ısı kayıplarını belirlemek için kullanılır. Ne zaman,. Daha sonra "dahili" perdeden geçen bağıl hava akışı, formül kullanılarak hesaplanır.

(30.12)

"İç perde" hava çıkış yuvalarının göreceli alanı hesaplanır

(30.13)

Hava çıkış yarıklarının toplam bağıl alanı ve KVTZ'nin toplam bağıl akış hızı belirlenir.

(30.14)

(30.15)

Elde edilen değerlere dayanarak ve KHTZ tarafından sağlanan toplam hava akışı, formül (30.1) 'e göre bulunur ve hesaplanır. Bundan sonra sırasıyla dış ve iç perdelerden hava akışı belirlenir.

(30.16)

(30.17)

KVTZ ısıtıcılarının ısıl gücü, formül (30.11) ile hesaplanır ve

30.4. Karışım tipi perde hesabı

Karışım tipi bir hava perdesi için hava tüketimi formülle belirlenir

, (30.18)

k, geçen insan sayısını, perde için hava giriş yerini ve lobi türünü hesaba katan bir düzeltme faktörüdür; - girişin tasarımına bağlı olarak akış katsayısı; Fвх - dış giriş kapılarının açılabilir bir kanadının alanı, m2. Bir hava-termal perdeyi besleme havalandırması ile birleştirirken, Gz değeri, besleme havalandırması için gereken hava akışına eşit, ancak formül (30.18) ile belirlenen değerden az olmamak üzere alınır.

Rüzgar basıncı dikkate alınarak binanın hava rejiminin hesaplanması sonucunda değer belirlenir. Tam başlangıç ​​verilerinin yokluğunda, formül (30.3) kullanılarak hesaplanabilir; burada hesaplanan değer, formüllere göre binanın kat sayısına bağlı olarak rüzgar basıncı dikkate alınarak hesaplanır:

3 veya daha az katlı binalar için

(30.19)

3 kattan fazla binalar için

(30.20)

nerede hl.k. - zeminin planlama seviyesinden merdivenin yüksekliği, m; hдв - kapı kanadının yüksekliği, m; o bir katın toplam yüksekliğidir, m.

Hava-ısı perdesinin hava ısıtıcılarının ısıl gücü formül (30.11) ile belirlenir.