Lämmittimen laskenta: kuinka laskea laitteen teho ilman lämmittämiseen lämmitykseen

Lämmittimillä on korkea suorituskyky, joten niiden avulla voit lämmittää erittäin suuretkin huoneet melko lyhyessä ajassa. Monet näiden erilaisten jäähdytysnesteiden pohjalta toimivien laitteiden mallit tulevat myyntiin.

Parhaan vaihtoehdon valitsemiseksi sinun on laskettava lämmitin, joka voidaan tehdä joko manuaalisesti tai verkkolaskimen avulla. Autamme sinua selvittämään laskelmien kysymyksen - tässä artikkelissa annamme esimerkin laskelmista, joita tarvitaan valittaessa sopivaa laitetta ilman lämmittämiseen.

Harkitsemme myös erityyppisten ilmanlämmittimien suunnitteluominaisuuksia, tällaisia ​​laitteita käyttävän lämmitysjärjestelmän etuja ja haittoja.

Lämmittimellä lämmittämisen plussat ja miinukset

Talon lämmitysjärjestelmä, joka perustuu asetettuun lämpötilaan lämmitetyn ilman syöttämiseen suoraan taloon, on erityisen kiinnostava asunnonomistajille.

Tämä lämmitysjärjestelmän suunnittelu koostuu seuraavista tärkeistä osista:

• lämmitin, joka toimii lämmönkehittäjänä, joka lämmittää ilmaa;
• kanavat (ilmakanavat), joiden kautta lämmitetyt ilmamassat tulevat taloon;
• tuuletin, joka ohjaa hyvin lämmitettyä ilmaa koko huoneeseen.

Tämän tyyppisellä järjestelmällä on monia etuja.Näitä ovat korkea hyötysuhde, lämmönvaihdon apuelementtien puuttuminen patterien, putkien muodossa ja kyky yhdistää se ilmastojärjestelmään sekä alhainen inertia, jonka seurauksena suuret määrät lämmitetään erittäin nopeasti.

Monille asunnonomistajille haittana on, että järjestelmän asennus on mahdollista vain samanaikaisesti talon rakentamisen kanssa, minkä jälkeen modernisointi on mahdotonta.

Haittapuolena on sellainen vivahde, kuten varavirran pakollinen läsnäolo ja säännöllisen huollon tarve.

Kiuas on helppo asentaa ja käyttää, se on edullinen, mutta mikä tärkeintä, se on tehokas laite huoneen lämmittämiseen. Kuvassa järjestelmään sisäänrakennettu vedenlämmitin

Verkkosivuillamme on tarkempia materiaaleja talon ja mökin ilmalämmityksen asennuksesta. Suosittelemme, että tutustut niihin:

• Tee-se-itse-ilmalämmitys: kaikki ilmalämmitysjärjestelmistä
• Kuinka järjestää ilmalämmitys maalaistaloon: säännöt ja rakennussuunnitelmat
• Ilmalämmityksen laskenta: perusperiaatteet + laskentaesimerkki

Ilmanlämmittimien luokitus

Ilmalämmittimet sisältyvät lämmitysjärjestelmän suunnitteluun ilman lämmittämiseksi. Näitä laitteita on seuraavat ryhmät käytetyn jäähdytysnesteen mukaan: vesi, sähkö, höyry, tuli.

On järkevää käyttää sähkölaitteita huoneissa, joiden pinta-ala on enintään 100 m². Rakennuksissa, joissa on suuret pinta-alat, järkevämpi valinta olisi vedenlämmittimet, jotka toimivat vain lämmönlähteen läsnä ollessa.

Suosituimmat ovat höyry ja vedenlämmittimet. Sekä ensimmäinen että toinen pinta on muodoltaan jaettu kahteen alatyyppiin: uritettu ja sileäputki. Ripalämmittimet voivat olla evien geometrian mukaan levymäisiä tai kierrekäämiä.

Jäähdytysnesteellä, kuten höyryllä, toimivien ilmanlämmittimien suorituskykyä säädetään tuloputkeen asennetuilla erikoisventtiileillä

Suunnittelultaan nämä laitteet voivat olla yksivaiheisia, kun niissä oleva jäähdytysneste liikkuu putkien läpi, pitäen kiinni vakiosuunnassa, ja monikäytäviä, joiden kansissa on väliseinät, minkä seurauksena jäähdytysneste vaihtuu jatkuvasti.

Myytävänä on 4 erilaista vesi- ja höyrylämmitinmallia, jotka eroavat toisistaan ​​lämmityspinta-alaltaan:

• CM - pienin, jossa on yksi putkirivi;
• M — pieni kahdella rivillä putkia;
• KANSSA - keskikokoinen putkilla 3 rivissä;
• B - suuri, 4 riviä putkia.

Käytön aikana vedenlämmittimet kestävät suuria lämpötilanvaihteluita - 70-110⁰.Jotta tämän tyyppinen lämmitin toimisi hyvin, järjestelmässä kiertävä vesi on lämmitettävä enintään 180⁰. Lämpimänä vuodenaikana lämmitin voi toimia tuulettimena.

Erityyppisten ilmanlämmittimien suunnittelu

Lämmitysvedenlämmitin koostuu metallista valmistetusta kotelosta, siihen sijoitetusta putkisarjan muodossa olevasta lämmönvaihtimesta ja tuulettimesta. Yksikön päässä on tuloputket, joiden kautta se liitetään kattilaan tai keskuslämmitysjärjestelmään.

Yleensä tuuletin sijaitsee laitteen takana. Sen tehtävänä on ohjata ilmaa lämmönvaihtimen läpi.

Lämmityksen jälkeen ilma virtaa takaisin huoneeseen kiukaan etuosassa olevan säleikön kautta.

Useimmiten kotelo on tehty suorakulmion muotoiseksi, mutta on olemassa malleja, jotka on suunniteltu pyöreisiin ilmanvaihtokanaviin. Syöttöjohtoon on asennettu kaksi- tai kolmitieventtiilit säätämään yksikön tehoa.

Puhallin puhaltaa lämmittimen kotelossa olevien putkien läpi.Lämmitysjärjestelmästä lämmitetty vesi liikkuu putkien läpi ja tuuletin jakaa lämpimän ilman tasaisesti koko huoneeseen

Ilmalämmittimet eroavat myös asennustavoista - ne voidaan asentaa kattoon tai seinään. Ensimmäisen tyypin mallit sijoitetaan alaslasketun katon taakse, vain säleikkö näyttää sen yli. Seinään asennettavat yksiköt ovat suositumpia.

Tyyppi #1 - sileäputkilämmittimet

Sileäputkirakenne koostuu lämmityselementeistä ohuiden onttojen putkien muodossa, joiden halkaisija on 20–32 mm ja jotka sijaitsevat 0,5 cm:n etäisyydellä toisistaan. Jäähdytysneste kiertää niiden läpi. Ilma, joka pesee putkien kuumennettuja pintoja, lämpenee konvektiivisen lämmönvaihdon ansiosta.

Ilmalämmittimen putket on järjestetty shakki- tai käytäväkuvioon. Niiden päät hitsataan keräilijöihin - ylä- ja alaosaan. Jäähdytysneste tulee jakolaatikkoon tuloputken kautta, sitten, kun se on kulkenut putkien läpi ja lämmittänyt ne, se poistuu poistoputken kautta kondensaatin tai jäähdytetyn veden muodossa.

Vakaamman lämmönsiirron tarjoavat laitteet, joissa on porrastettu putkijärjestely, mutta vastus ilmavirroille on täällä suurempi. On tarpeen laskea yksikön teho, jotta tietää laitteen todelliset ominaisuudet.

Ilmalle on asetettu tiettyjä vaatimuksia - ei saa olla kuituja, suspendoituneita hiukkasia tai tahmeita aineita. Sallittu pölypitoisuus on alle 0,5 mg/mᶾ. Tulolämpötila on vähintään 20⁰.

Yksi- ja 3-kierroslämmittimet. 1 – tuloputki, jonka läpi jäähdytysneste virtaa, 2 – jakolaatikko, 3 – putki, 4 – poistoputki, 5 – väliseinä

Sileäputkilämmittimien lämpöominaisuudet eivät ole kovin korkeat.Niiden käyttö on suositeltavaa, kun ei tarvita merkittävää ilmavirtaa ja lämmitystä korkeaan lämpötilaan.

Tyyppi #2 - ripailmalämmittimet

Ripalaitteiden putkissa on uritettu pinta, joten lämmönsiirto niistä on suurempi. Kun putkia on vähemmän, niiden lämpöominaisuudet ovat korkeammat kuin sileäputkisten ilmanlämmittimien.

Levylämmittimiin kuuluu putkia, joihin on asennettu levyt - suorakaiteen muotoiset tai pyöreät.

Ensimmäisen tyyppiset levyt on asennettu putkiryhmään. Jäähdytysneste kulkee liittimen kautta laitteen jakolaatikkoon, lämmittää pienellä halkaisijalla olevien kanavien kautta merkittävällä nopeudella kulkevaa ilmaa ja poistuu sitten asennuslaatikosta liittimen kautta.

Tämän tyyppiset lämmittimet ovat kompakteja, helppoja huoltaa ja asentaa.

Yksipäästöiset levylaitteet on nimetty seuraavasti: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP, ja monipäästölevylaitteet ovat KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Keskimmäistä mallia kutsutaan KFS:ksi ja suureksi KFB:ksi.

Näiden lämmittimien putkiin on kääritty 1 cm leveä ja 0,4 mm paksu aallotettu teräsnauha. Niiden jäähdytysneste voi olla joko höyryä tai vettä.

Vedenlämmittimiä ei voi yhdistää metalli-muovi- tai polymeeriputkiin, koska Niitä ei ole suunniteltu korkeille jäähdytysnesteen lämpötiloille. Tarvitsemme teräsputkia ja mieluiten galvanoituja korroosion estämiseksi

Ensimmäinen on varustettu kolmella putkirivillä ja toinen neljällä rivillä. Keskikokoisen mallin levyjen paksuus on 0,5 mm ja mitat 11,7 x 13,6 cm. Suuren mallin saman paksuiset ja leveät levyt ovat pidempiä - 17,5 cm.

Levyt sijaitsevat 0,5 cm:n etäisyydellä toisistaan ​​ja ovat siksak-asetelmia, kun taas keskityypin malleissa levyt on järjestetty käytäväperiaatteella.

STD-merkityissä ilmanlämmittimissä on 5 numeroa (5, 7, 8, 9, 14). STD4009V-lämmittimissä jäähdytysneste on höyryä ja STD3010G:ssä vettä. Ensimmäisen asennus suoritetaan putkien pystysuorassa suunnassa, jälkimmäinen - vaakasuunnassa.

Tyyppi #3 - bimetallilämmittimet ripoilla

Lämmitetyllä ilmalla varustetuissa lämmitysjärjestelmissä käytetään usein bimetallilämmittimien KP3-SK, KP4-SK, KSk - 3 ja 4 malleja, joissa on erityinen lamellityyppi - spiraalivalssattu. Lämmittimien KP3-SK, KP4-SK jäähdytysneste on kuumaa vettä, jonka korkein paine on 1,2 MPa ja maksimilämpötila 180⁰.

Kahden muun ilmanlämmittimen käyttämiseen tarvitaan höyryä samalla käyttöpaineella kuin ensimmäisillä, mutta hieman korkeammalla lämpötilalla - 190⁰. Valmistajien on suoritettava hyväksyntätestit. Laitteet testataan myös vuotojen varalta.

KSK-lämmittimen lämmönvaihdin koostuu teräsputkista, joissa on alumiinirivat. Putkilevyt yhdistävät ne

Kaksimetallisia ilmanlämmittimiä on 2 sarjaa - KSK3, KPZ, joissa on 3 riviä putkia, ovat keskikokoisia ja KSK4, KP4 4 rivillä putkia ovat suuria malleja. Näiden laitteiden komponentit ovat bimetalliset lämmönvaihtoelementit, sivusuojukset, putkiritilät ja kannet väliseinillä.

Lämmönvaihtoelementti koostuu kahdesta putkesta - sisäputkesta, jonka halkaisija on 1,6 cm, valmistettu teräksestä ja alumiinista ulkoputkesta, johon on asennettu evät. Lämmönsiirtoputkien välinen poikittainen etäisyys on 4,15 cm ja pituussuuntainen etäisyys 3,6 cm.

Säännöt laskelmia ja sopivan yksikön valintaa varten

Suunniteltaessa lämmitysjärjestelmää yhdellä tai ryhmällä lämmittimiä sekä suoritettaessa laskelmia on noudatettava useita sääntöjä. Katsotaanpa niitä tarkemmin alla olevassa kuvavalikoimassa.

Vedenlämmittimen laskenta

Vesi- tai höyrylämmittimen tehon laskemiseksi tarvitaan seuraavat alkuparametrit:

1. Järjestelmän suorituskyky eli toisin sanoen tislatun ilman määrä tunnissa. Tilavuusvirtauksen mittayksikkö on mᶾ/h, massa kg/h. Symboli - L.
2. Alku- tai ulkolämpötila - tul.
3. Lopullinen ilman lämpötila on tfin.
4. Ilman tiheys ja lämpökapasiteetti tietyssä lämpötilassa - tiedot on otettu taulukoista.

Ensin lasketaan ilmalämmityslaitteen etuosan poikkileikkauspinta-ala.Kun tämä arvo on opittu, yksikön alustavat mitat saadaan marginaalilla.

Käytä laskemiseen kaavaa:

Af = Lρ / 3600 (ϑρ),

Missä L — tilavuusilmavirta tai tuottavuus m³/h, ρ — ulkoilman tiheys mitattuna kg/m³ ϑρ – ilman massanopeus lasketussa osassa, mitattuna kg/(cm²).

Saatuaan tämän parametrin ne ottavat lisälaskelmia varten lämmittimen tyypillisen koon, kooltaan lähimmän. Jos lopullinen pinta-ala on suuri, asennetaan useita identtisiä yksiköitä rinnakkain, joiden kokonaispinta-ala on yhtä suuri kuin tuloksena saatu arvo.

Kalorittimia ei kutsuta vain lämmönvaihtolaitteiksi, vaan myös kylmän veden pohjalta toimivia ilmanjäähdyttimiä, jotka ovat paljon vähemmän suosittuja

Tietyn ilmamäärän lämmittämiseen tarvittavan tehon määrittämiseksi sinun on selvitettävä lämmitetyn ilman kokonaiskulutus kg / tunti kaavan avulla:

G = L x p,

Missä R - ilman tiheys keskilämpötilassa. Se määritetään laskemalla yhteen lämpötilat yksikön tulo- ja ulostulossa ja jakamalla sitten kahdella. Tiheysindikaattorit on otettu taulukosta.

Tästä taulukosta voit ottaa tietoja ilman tiheydestä ja ominaislämpökapasiteetista tietyssä lämpötilassa laitteen tehon laskemiseksi

Nyt voit laskea lämmönkulutuksen ilman lämmittämiseen, johon käytetään seuraavaa kaavaa:

Q (L) = G x c x (t loppu - t alku),

Missä G — ilman massavirtaus kg/tunti. Laskennassa otetaan huomioon myös ilman ominaislämpökapasiteetti, mitattuna J/(kg x K). Se riippuu tulevan ilman lämpötilasta, ja sen arvot ovat yllä olevassa taulukossa. Lämpötila laitteen tulo- ja ulostulossa näytetään t aloita. Ja t con. vastaavasti.

Oletetaan, että meidän on valittava lämmitin, jonka kapasiteetti on 10 000 mᶾ/tunti, jotta se lämmittää ilman 20⁰:een ulkolämpötilassa -30⁰. Jäähdytysneste on vettä, jonka lämpötila yksikön sisäänkäynnissä on 95⁰ ja ulostulossa 50⁰.

Ilmamassavirta: G = 10 000 mᶾ/h. x 1,318 kg/mᶾ = 13 180 kg/h.

Tiheyden arvo: ρ = (-30 + 20) = -10, kun tämä tulos jaettiin puoliksi, saimme -5. Taulukosta valitsimme keskilämpötilaa vastaavan tiheyden.

Korvaamalla saatu tulos kaavaan saadaan lämmönkulutus: Q = 13 180 / 3 600 x 1 013 x 20 – (-30) = 185 435 W. Tässä 1013 on taulukosta valittu ominaislämpökapasiteetti lämpötilassa -30° J/(kg x K). Lämmittimen tehon laskettuun arvoon lisätään 10-15 % varauksesta.

Syynä on se, että taulukoidut parametrit poikkeavat usein todellisista alaspäin ja yksikön lämpöteho laskee putkien tukkeutumisen vuoksi ajan myötä. Varantoarvon ylittäminen ei ole toivottavaa.

Kun lämmityspinta kasvaa merkittävästi, voi esiintyä hypotermiaa ja jopa sulamista kovissa pakkasissa.

Jäähdytysneste syötetään höyrylämmittimeen ylhäältä ja poistohöyryn tiivistymisestä syntyvä vesi poistuu alhaalta. Kuvassa on kaavio höyrylämmittimen putkistosta

Höyrylämmittimien teho lasketaan samalla tavalla kuin vedenlämmittimien. Vain jäähdytysnesteen laskentakaava eroaa:

G = Q/r,

Missä r - höyryn tiivistymisen aikana vapautuva ominaislämpö, ​​mitattuna kJ/kg.

Sähkölämmittimen laskenta

Sähköisten ilmanlämmittimien luetteloissa valmistajat ilmoittavat usein asennetun tehon ja ilmavirran, mikä yksinkertaistaa huomattavasti valintaa.Tärkeintä on, että parametrit eivät ole pienempiä kuin passissa ilmoitetut, muuten se epäonnistuu nopeasti.

Kiukaan suunnittelussa on useita erikoissähköisiä lämmityselementtejä, joiden pinta-alaa kasvatetaan painamalla niihin ripoja.

Laitteiden teho voi olla hyvin suuri, joskus satoja kilowatteja. 3,5 kW:iin asti lämmitin saa virran 220 V pistorasiasta, ja tätä suuremmilla jännitteillä se on kytkettävä erillisellä kaapelilla suoraan paneeliin. Jos tarvitaan yli 7 kW teholla olevaa lämmitintä, tarvitaan 380 V virtalähde.

Nämä laitteet ovat kooltaan ja painoltaan pieniä, ne ovat täysin itsenäisiä, ne eivät välttämättä vaadi keskitettyä kuuman veden syöttöä tai höyryä.

Merkittävä haittapuoli on, että alhainen teho ei riitä niiden käyttöön suurilla alueilla. Toinen haittapuoli on korkea virrankulutus.

Lämmittimen laskennasta seuraa, että laitteen käytön tulos on huomattava energiansäästö. Joskus tämä yksikkö yhdistetään rekuperaattoriin ja sitten ilmanotto ei tapahdu ulkopuolelta, vaan huoneesta

Voit selvittää, kuinka paljon virtaa lämmitin kuluttaa, käyttämällä kaavaa:

I = P/U,

Missä P - teho, U - syöttöjännite.

Lämmittimen yksivaihekytkennällä U on 220 V. 3-vaihekytkennällä - 660 V.

Lämpötila, johon tietyn tehon lämmitin lämmittää ilmamassan, määritetään kaavalla:

T = 2,98 x P/L,

Missä L - järjestelmän suorituskyky. Optimaaliset lämmittimen tehoarvot kodille ovat 1 - 5 kW ja toimistoille - 5 - 50 kW.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Mikä ilman tiheys laskettaessa on kuvattu tässä videossa:

Video lämmittimen toiminnasta lämmitysjärjestelmässä:

Kun valitset tietyn tyyppistä lämmitintä, sinun tulee ottaa huomioon talon toteutettavuus ja käyttöominaisuudet.

Pienille alueille sähkölämmitin olisi hyvä hankinta, mutta suuren talon lämmittämiseen on parempi valita toinen vaihtoehto. Joka tapauksessa et voi tehdä ilman alustavaa laskelmaa..

Oletko hyvin perehtynyt lämmittimen valintaan ja laskemiseen? Ehkä haluat jakaa hyödyllisiä suosituksia ilmanlämmittimen valitsemiseksi tai huomauttaa virheestä tai epätarkkuudesta laskelmissa yllä käsitellyssä materiaalissa? Jätä kommenttisi tämän artikkelin alle - mielipiteestäsi voi olla hyötyä ihmisille, jotka valitsevat oikeaa lämmitintä kotiinsa.