Електрически бойлер за захранваща вентилация и неговата схема

Изчисляване на производителността за отопление на въздух с определен обем

Определете масовия дебит на нагрят въздух

G

(kg / h) =
L
х
R
Където:

L

- обемно количество нагрят въздух, м3 / час
стр
- плътност на въздуха при средна температура (сумата от температурата на въздуха на входа и изхода от нагревателя се разделя на две) - таблицата на показателите за плътност е представена по-горе, kg / m3

Определете консумацията на топлина за отопление на въздуха

Въпрос:

(W) =
G
х
° С
х (
T
измама -
T
начало)

Където:

G

- масов дебит на въздуха, kg / h s - специфичен топлинен капацитет на въздуха, J / (kg • K), (индикаторът е взет от температурата на входящия въздух от таблицата)
T
старт - температура на въздуха на входа на топлообменника, ° С
T
con е температурата на нагрятия въздух на изхода на топлообменника, ° С

Пример за изчисление на изпускателната вентилация

Преди началото изчисляване на изпускателната вентилация необходимо е да се проучат SN и P (Система от норми и правила) на устройството на вентилационните системи. Според SN и P количеството въздух, необходимо за един човек, зависи от неговата активност.

Ниска активност - 20 кубически метра / час. Средно - 40 м3 / ч. Висока - 60 m3 / h. След това вземаме предвид броя на хората и обема на стаята.

Освен това трябва да знаете многообразието - пълен обмен на въздух в рамките на един час. За спалнята тя е равна на единица, за домакински стаи - 2, за кухни, бани и помощни помещения - 3.

За пример - изчисляване на изпускателната вентилация стаи 20 кв.м.

Да кажем, че в къщата живеят двама души:

V (обем) на помещението е равно на: SxH, където H е височината на помещението (стандартни 2,5 метра).

V = S x H = 20 x 2,5 = 50 кубически метра.

Освен това V x 2 (кратност) = 100 кубически метра / час. По друг начин - 40 км / ч. (средна активност) x 2 (човек) = 80 кубически метра / час. Избираме по-висока стойност - 100 mb / h.

По същия начин изчисляваме ефективността на изпускателната вентилация на цялата къща.

Изчисляване на предната част на устройството, необходимо за преминаване на въздушния поток

След като взехме решение за необходимата топлинна мощност за нагряване на необходимия обем, намираме челната секция за въздушния канал.

Фронтален разрез - работеща вътрешна секция с тръби за пренос на топлина, през които директно преминават потоци на принудителен студен въздух.

е

(кв.м.) =
G
/
v
Където:

G

- масов разход на въздух, kg / h
v
- скорост на въздушната маса - за въздушни нагреватели с ребра се приема в диапазона 3 - 5 (kg / m.kv • s). Допустими стойности - до 7 - 8 kg / m.kv • s

Предимства и недостатъци на бойлерите

Бойлерът за захранваща вентилация има значителни недостатъци, които ограничават използването му в жилищни помещения:

• големи размери;
• сложността на свързването към обща система за водоснабдяване;
• необходимостта от строг контрол на температурата на охлаждащата течност във водоснабдителната система.

Въпреки това, за да се създаде комфортна температура в големи помещения (производствени халета, оранжерии, търговски центрове), използването на такива отоплителни тела е най-удобно, ефективно и икономично.

Водонагревателят не натоварва електрическата мрежа, повредата му няма да предизвика пожар - тези фактори правят използването на оборудването безопасно.

Изчисляване на стойностите на масовата скорост

Намерете действителната масова скорост на въздушния нагревател

V

(kg / m.kv • s) =
G
/
е
Където:

G

- масов разход на въздух, kg / h
е
- взетата под внимание площ на действителния преден участък, кв.

Експертно мнение

Важно!

Не можете да се справите сами с изчисленията? Изпратете ни съществуващите параметри на вашата стая и изискванията за въздушния нагревател. Ние ще ви помогнем с изчислението. Друга възможност е да разгледате съществуващите въпроси на потребителите по тази тема.

Видове въздушни нагреватели

Както бе споменато по-рано, въздушните нагреватели са разделени според принципа на действие и всеки тип има свои предимства и недостатъци:

Схема на свързване на електрически нагревател.

1. Електрическите нагреватели са лесни за инсталиране и достатъчно лесни за работа, когато се използват във вентилационна система за отопление на преминаващия въздух. Повечето електрически нагреватели обаче са с ограничен капацитет, така че използването на електрически нагревател е допустимо при онези видове вентилация, които не са проектирани за въздушен поток над 4500 m3 / h. В допълнение, електрическите нагреватели имат още един съществен недостатък - високи експлоатационни разходи, особено когато се използва електрически нагревател по време на зимно студено време. В зависимост от мощността на електрическия нагревател могат да се наложат промени в електрическата инсталация: ако нагреватели с мощност до 5 kW могат да бъдат свързани както към еднофазни (220 V), така и към трифазни (380 V) мрежи, тогава свързването на електрически нагревател с мощност над 5 kW е възможно само към трифазна електрическа мрежа;
2. Водонагревателите използват захранване с топла вода, за да затоплят въздуха, преминаващ през тях, поради което те трябва да бъдат свързани към автономна (газова или електрическа котел в частна къща) или централна (за офис сгради или предприятия) отоплителна система. Водонагревателите са много по-мощни от техните електрически колеги и могат да се използват във вентилационни системи с производителност от 1000 до 16 000 кубически метра въздух на час. Недостатъците на този тип нагреватели включват факта, че те са по-трудни за инсталиране и експлоатация. Освен това бойлерите са подложени на риск от размразяване, поради което те не могат да останат без постоянно подаване на топла вода през зимата.
3. Паровите нагреватели са най-често срещаните видове въздушни нагреватели. Популярността им пряко зависи от полезните им качества и техническите характеристики. Парен въздушен нагревател бързо загрява въздуха в помещението и ако го сравним с други видове въздухонагреватели, тогава той е водещ в този показател. Парните нагреватели на въздух обаче страдат от недостатъците на подобни водни системи. Те винаги трябва да бъдат снабдени с гореща пара, тъй като работата им зависи от това. Освен това парните нагреватели нямат постоянна стойност на мощността на нагряване, те зависят от температурата и налягането на водните пари. Такива недостатъци обаче са повече от припокриващи се с предимствата на този тип нагреватели: тъй като те работят от парогенератори, те са доста икономични за различни видове предприятия; тяхната работа не изисква големи енергийни разходи, парните нагреватели са доста надеждни и издръжливи.

Изчисляване на топлинните характеристики на отоплителна инсталация

Изчисляване на действителната топлинна мощност:

q

(W) =
К
х
F
х ((
T
в +
T
навън) / 2 - (
T
старт +
T
con) / 2))

или, ако се изчислява температурата, тогава:

q

(W) =
К
х
F
х
средна температура на главата
Където:

К

- коефициент на топлопреминаване, W / (m.kv • ° C)
F
- площ на отоплителната повърхност на избрания нагревател (взета съгласно таблицата за подбор), кв.
T
в - температура на водата на входа на топлообменника, ° С
T
температура на водата на изхода на топлообменника, ° С
T
старт - температура на въздуха на входа на топлообменника, ° С
T
con е температурата на нагрятия въздух на изхода на топлообменника, ° С

Класификация на въздушния нагревател

Нагревателите са включени в дизайна на отоплителната система за отопление на въздуха.Съществуват следните групи от тези устройства според вида на използваната охлаждаща течност: вода, електричество, пара, огън.

Има смисъл да се използват електрически уреди за помещения с площ не повече от 100 m². За сгради с големи площи по-рационален избор биха били бойлерите, които функционират само с източник на топлина.

Най-популярни са парните и бойлерите. Както първата, така и втората по форма повърхности са разделени на 2 подвида: оребрени и гладки тръби. Ребрата на нагревателите в геометрията на ребрата са плоско и спирално навита.

Работата на нагревателите, работещи на топлоносител като пара, се контролира посредством специални клапани, монтирани на входящата тръба.

По дизайн тези устройства могат да бъдат еднопроходни, когато охлаждащата течност в тях се движи през тръбите, придържайки се към постоянна посока, и многопроходни, в капаците на които има прегради, в резултат на което посоката на движение на охлаждащата течност постоянно се променя.

Продават се 4 модела бойлери за вода и пара, различаващи се по площта на отоплителната повърхност:

• СМ - най-малката с един ред тръби;
• М - малък с два реда тръби;
• С - среден с тръби в 3 реда;
• Б. - големи, с 4 реда тръби.

Водонагревателите по време на работа издържат на големи температурни колебания - 70-110⁰. За доброто функциониране на този тип нагреватели водата, циркулираща в системата, трябва да се нагрее до максимум 180⁰. През топлия сезон въздушният нагревател може да действа като вентилатор.

Галерия с изображения

Снимка от

Бойлер в производствената зона

Парен нагревател на остъклена тераса

Компактен електрически въздушен нагревател

Модел с пара спирална навивка

Изчисляване на въздушната завеса за смесване

Структурни елементи на въздушните завеси

Лопатените завеси, като правило, са проектирани с двупосочно изпускане на въздух и са съставени от два независими блока, състоящи се от радиални или аксиални вентилатори, въздушни нагреватели, ако завесата е въздушно-термична, и въздухоразпределителни кутии, които са инсталирани от всяка страна на отвора, който трябва да се отвори.

Въздухоразпределителните кутии на завесата са разположени от вътрешната страна на отвора на разстояние не повече от 0,1 (където Fпр е площта на отворения отвор, оборудван със завесата). При липса на място за инсталиране на кутии директно на отворите се използват завеси с удължени дюзи за изпускане на въздуха. Въздушният поток на завесата трябва да бъде насочен под ъгъл от 300 спрямо равнината на отвора. Височината на изхода за въздух се приема равна на височината на отворения отвор. Дизайнът на въздухоразпределителните кутии трябва да осигурява хоризонтално движение на въздушния поток на въздушната завеса и съотношението между минималната скорост на изхода на въздуха и максималната височина на процепа най-малко 0,7. Като правило въздухът се вкарва в завесата от тип лопатка на нивото на смукателната тръба на вентилатора. Когато инсталирате вентилатора на пода, се препоръчва да се взима въздух от горната зона на помещението, ако температурата на въздуха в горната зона е 50C или повече по-висока от температурата в работната зона.

Изходът за въздух от въздушно-термичните завеси от тип смесване трябва да бъде осигурен от двете страни в непосредствена близост до отварящите се врати, така че въздушните потоци на завесата да не се прекъсват от отварящите се врати. Дизайнът на отворите за въздух трябва да осигурява хоризонталната посока на въздушния поток на завесата. Височината на отворите за въздух се взема от 0,1 до 1,6 м от пода, ширината се определя чрез изчисление. Въздушният отвор за завесата, като правило, се извършва под тавана на фоайето. При комбиниране на въздушно-термична завеса с захранваща вентилация се осигурява всмукване на въздух отвън.Препоръчва се въздухът да се подава: с въздухозаборник от стаята - в преддверието, с въздухозаборник отвън - във фоайето.

За помещения с експлозивна промишленост трябва да се използват искробезопасни вентилатори и температурата на охлаждащата течност за въздушните нагреватели, през които преминава рециркулираният въздух, не трябва да надвишава 80% от температурата на самозапалване на газове, пари или прах. Ако горещата вода се използва като топлоносител, нейната температура за производствените категории A, B и E при наличие на горим и експлозивен прах в помещенията не трябва да бъде по-висока от 1100 C, а при нейно отсъствие - не по-висока от 1500 C При липса на подходящо искрозащитно оборудване за завесата в помещения с категории A, B и E е позволено да се извежда външен въздух или въздух от съседни помещения от категории C, D и E, ако в него няма горим прах .

Средствата за автоматизация на въздушните завеси трябва да осигуряват: стартиране на вентилатора при отваряне на обслужвания отвор и когато температурата в близост до затворения отвор е по-ниска от зададената стойност; изключване на вентилатора след затваряне на обслужвания отвор и когато температурата на въздуха в близост до затворения отвор се възстанови до зададената стойност.

30.2. Изчисляване на завеса тип порта

Общият дебит на въздуха, подаван от завеса от затворен тип, се определя по формулата

, (30.1)

където е характеристиката на завесата - съотношението на дебита на въздуха, подаван от завесата, към дебита на въздуха, преминаващ в помещението през отвора по време на работа на завесата; - коефициент на дебита на отваряне по време на работа на завесата (взето в зависимост от и; Fпр - площта на отвора, оборудван със завесата, m2; - разликата във въздушното налягане от двете страни на външната ограда на нивото на отвора, Pa ; - плътност, kg / m3, на сместа, подавана от завесата и външния въздух при температура tcm, равна на стандартната.

Разликата в налягането се определя чрез изчисление в резултат на решаване на уравненията на въздушния баланс, като се вземе предвид налягането на вятъра за студения режим на годината.

За приблизителни изчисления, ако няма пълни изходни данни, стойността може да бъде взета от формулата

, (30.2)

където k1 е корекционен коефициент за налягане на вятъра, като се вземе предвид степента на херметичност на сградите;

; (30.3)

, (30.4)

където hcalc е изчислената височина, т.е. вертикалното разстояние от центъра на отвора, снабден със завеса, до нивото на нулево налягане, при което наляганията отвън и отвътре на сградата са равни (височина на неутралната зона), m; - плътност на въздуха, kg / m3, при температурата на външния въздух (параметри B); - същата, при средната височина на помещенията, вътрешната температура на въздуха tв; - прогнозната скорост на вятъра, чиято стойност се взема с параметрите B за студения период на годината; с - изчислен аеродинамичен коефициент, чиято стойност трябва да се вземе съгласно SNiP 2.01.07-85.

Изчислената височина hcalculated може да се вземе приблизително;

а) за сгради без аерационни отвори и фенери

, (30.5)

където hpr е височината на отвора, който ще се отвори;

б) за сгради с аерационни отвори, затворени през студения сезон,

, (30.6)

където h1 е разстоянието от центъра на отвора, оборудван със завеса, до центъра на захранващите отвори, m; h2 е разстоянието между центровете на захранващия и изпускателния отвори, m; lp е дължината на верандите на отворите за снабдяване, които се отварят през топлия сезон, m; lv - същите, изпускателни отвори;

в) за сгради с аерационни отвори, отворени през студения сезон:

, (30.7)

или

,

където hp е разстоянието от центъра на отворите за аерация с отворено захранване до нивото на нулево налягане, получено при изчисляване на аерацията през студения сезон (параметри B), m; - произведенията на коефициентите на дебит на отворите, съответно отворите за подаване и изпускане на аерация и техните площи, m2.

Ако има дисбаланс и превишение на механичния аспиратор в стаята над стойността на входа, това може да бъде грубо определено по следните формули:

а) когато въздухозаборник за завесата от стаята

; (30.8)

б) когато въздухозаборник за завесата отвън

, (30.9)

където е сумата от произведенията на дебитите на отворените отвори за снабдяване и техните площи, m2; - сумата от произведенията на дебитите на едновременно отворени отвори, оборудвани със завеси, и техните площи, m2.

Когато изчислявате, трябва да проверите стойността на Gz съгласно формулата (30.1), а за прогнозния дебит вземете по-голямата от стойностите, получени по формулата

(30.8) и (30.1) или (30.9) и (30.1). Стойността не трябва да надвишава единична размяна от 1 час.

Необходимата температура на въздуха на завесата tg се определя въз основа на уравнението на топлинния баланс съгласно формулата

, (30.10)

където е съотношението на загубената топлина с въздуха, който излиза през отворите навън, към топлинната мощност на завесата.

Топлинна мощност на нагревателите с въздушно отопление

, (30.11)

където A = 0,28 е коефициентът: тинитът е температурата на въздуха, поеман за завесата, 0С.

Ако в резултат на изчисляването на tz се окаже, че е по-малко от тинит, тогава трябва да се използват завеси без отоплителни секции.

30.3. Изчисление на комбинирана въздушна завеса

За да се спести топлинна енергия, препоръчително е да се използват комбинирани въздушно-термични завеси (KVTZ), които подават част от въздуха без отопление. KVTZ се състои от две двойки вертикални въздухоразпределителни кутии, инсталирани вътре в помещенията. Външната двойка щрангове, разположена по-близо до портата, не изпуска нагрят въздух, а вътрешната пара, нагрята до 70 ° C, което прави възможно намаляването на топлинните загуби на струята на въздушната завеса.

Изчисляването на KVTZ се извършва в следния ред. Задава се относителната скорост на въздушния поток и относителната площ на процепите във външната двойка на щранговете на въздушната завеса. Препоръчително е да се приема. Стойностите се използват за определяне на относителните топлинни загуби с струята на външната завеса. Кога,. След това относителният въздушен поток през "вътрешната" завеса се изчислява по формулата

(30.12)

Изчислява се относителната площ на отворите за изпускане на въздуха на "вътрешната завеса"

(30.13)

Определя се общата относителна площ на отворите за изпускане на въздуха и общата относителна скорост на потока на KVTZ

(30.14)

(30.15)

Въз основа на получените стойности и, общият въздушен поток, подаван от KHTZ, се намира и изчислява съгласно формулата (30.1). След това се определя съответно въздушният поток през външната и вътрешната завеса.

(30.16)

(30.17)

Топлинната мощност на нагревателите KVTZ се изчислява по формулата (30.11) при и

30.4. Изчисление на тип завеса за смесване

Консумацията на въздух за въздушна завеса от тип смесване се определя по формулата

, (30.18)

където k е корекционен коефициент за отчитане на броя на преминаващите хора, мястото на входящия въздух за завесата и вида на фоайето; - коефициент на дебит, в зависимост от дизайна на входа; Fвх - площ на едно отваряемо крило на външни входни врати, м2. Когато се комбинира въздушно-термична завеса с приточна вентилация, стойността на Gz се приема равна на въздушния поток, необходим за захранваща вентилация, но не по-малка от стойността, определена по формула (30.18).

Стойността се определя в резултат на изчисляването на въздушния режим на сградата, като се вземе предвид налягането на вятъра. При липса на пълни първоначални данни, тя може да бъде изчислена по формулата (30.3), където стойността на hcalculated се изчислява, като се вземе предвид налягането на вятъра в зависимост от етажа на сградата съгласно формулите:

за сгради с 3 или по-малко етажа

(30.19)

за сгради с повече от 3 етажа

(30.20)

където hl.k. - височината на стълбището от планиращото ниво на земята, m; hдв - височина на крилото на вратата, m; той е общата височина на един етаж, m.

Топлинната мощност на въздушните нагреватели на въздушно-термичната завеса се определя по формулата (30.11).