Heizungen haben eine hohe Leistung, so dass mit ihrer Hilfe auch sehr große Räume in relativ kurzer Zeit beheizt werden können. Viele Modelle dieser Geräte, die auf der Basis verschiedener Wärmeträger arbeiten, kommen auf den Markt.
Um die beste Option zu wählen, müssen Sie die Heizung berechnen, die entweder manuell oder mit einem Online-Rechner durchgeführt werden kann. Mit der Frage der Berechnungen helfen wir Ihnen zu verstehen - in diesem Artikel geben wir ein Beispiel für Berechnungen, die bei der Auswahl eines geeigneten Instruments zur Erwärmung der Luft erforderlich sind.
Berücksichtigen Sie auch die Konstruktionsmerkmale verschiedener Arten von Heizgeräten sowie die Vor- und Nachteile eines Heizsystems, das solche Geräte verwendet.
Inhalt des Artikels:
- Vor- und Nachteile der Heizung mit Heizung
- Klassifizierung von Geräten zur Luftheizung
-
Design von Heizgeräten verschiedener Typen
- Ansicht 1 - Glatte Rohrheizkörper
- Ansicht Nr. 2 - Luftheizgeräte
- Ansicht Nr. 3 - Bimetallheizungen mit Lamellen
-
Was ist bei der Auswahl zu beachten?
- Taschenrechner benötigt Berechnungen
- Empfehlungen zur Auswahl eines elektrischen Modells
- Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Vor- und Nachteile der Heizung mit Heizung
Das Heizsystem des Hauses, das auf der Zufuhr von auf die eingestellte Temperatur erhitzter Luft direkt zum Haus basiert, ist für die Eigentümer ihrer eigenen Häuser von besonderem Interesse.
Diese Konstruktion der Heizungsanlage besteht aus folgenden wichtigen Komponenten:
- eine Heizung, die als Wärmeerzeuger wirkt und die Luft erwärmt;
- Kanäle (Kanäle), durch die erwärmte Luft in das Haus strömt;
- Der Ventilator leitet gut erwärmte Luft in alle Bereiche des Raumes.
Die Vorteile dieser Art von System sind vielfältig. Dazu gehören sowohl der hohe Wirkungsgrad als auch das Fehlen von Hilfselementen zum Wärmeaustausch in Form von Heizkörpern, Rohren und der Möglichkeit kombinieren Sie es mit dem Klimasystem und geringer Trägheit, mit dem Ergebnis, dass die Erwärmung großer Volumina sehr ist schnell.
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Lufterhitzer - Heizgerät, das nur zur Verarbeitung des Luftstroms ohne Änderung der Luftfeuchtigkeit der behandelten Masse bestimmt ist
Heizgeräte sind mit Luftheizungs- und Klimaanlagen ausgestattet, die den Frischluftanteil von der Straße in den Umluftstrom mischen.
Bei Luftheizungsanlagen wird die vom Heizgerät erwärmte Luft mittels eines Ventilators in den Raum gedrückt
Ein gewichtiger Vorteil des Einsatzes von Heizgeräten ist ihre Fähigkeit, große Räume in Raum und Volumen, einschließlich Läden, Einkaufszentren und Lagerhallen, so schnell wie möglich zu beheizen.
Luftheizgeräte
Klimaanlage mit Heizung
Luftheizung mit Heizung
Schnelle Erwärmung großer Flächen
Für viele Hausbesitzer besteht der Nachteil darin, dass die Installation des Systems nur gleichzeitig mit dem Bau des Hauses selbst möglich ist und dann eine weitere Modernisierung unmöglich ist.
Der Nachteil ist die zwingende Verfügbarkeit von Backup-Strom und die Notwendigkeit einer regelmäßigen Wartung.
Das Heizgerät ist einfach zu installieren und zu bedienen, kostengünstig, aber vor allem ist es ein effektives Gerät zum Beheizen des Raums. Abgebildeter Warmwasserbereiter im System montiert
Unsere Website verfügt über detailliertere Materialien zum Gerät der Luftheizung im Haus und in der Hütte. Wir empfehlen Ihnen, sich mit ihnen vertraut zu machen:
- Luftheizung zum Selbermachen: Alles über Luftheizungssysteme
- Wie man die Luftheizung eines Landhauses arrangiert: die Regeln und Baupläne
- Berechnung der Luftheizung: Grundprinzipien + Beispielberechnung
Klassifizierung von Geräten zur Luftheizung
Bei der Auslegung der Heizungsanlage zur Erwärmung der Luft sind Heizungen enthalten. Die folgenden Gruppen dieser Geräte existieren nach Art des verwendeten Wärmeträgers: Wasser, Elektrizität, Dampf, Feuer.
Für Räumlichkeiten von maximal 100 m² ist der Einsatz von Elektrogeräten sinnvoll. Eine rationellere Wahl für Gebäude mit großen Flächen wären Warmwasserbereiter, die nur mit einer Wärmequelle funktionieren.
Die beliebtesten sind Dampf und Warmwasserbereiter. Sowohl die erste als auch die zweite Oberfläche sind in zwei Unterarten unterteilt: gerippte und glatte Rohre. Die Rippenheizungen an der Geometrie der Rippen sind plattenförmig und spiralförmig gewellt.
Die Leistung der Heizungen, die mit einem solchen Kühlmittel wie Dampf arbeiten, wird über spezielle Ventile reguliert, die am Einlassrohr installiert sind
Entsprechend der konstruktiven Gestaltung können diese Geräte einseitig sein, wenn sich das in ihnen befindliche Kühlmittel durch die Rohre bewegt und daran haftet Konstante Richtung und Mehrfachdurchlauf, in deren Deckeln sich Trennwände befinden, wodurch die Bewegungsrichtung des Kühlmittels konstant ist ändert sich.
Es werden 4 Modelle von Warmwasserbereitern und Dampfheizern verkauft, die sich in der Heizfläche unterscheiden:
- SM - die kleinste mit einer Reihe von Rohren;
- M - klein mit zwei Rohrreihen;
- Mit - Durchschnitt mit Rohren in 3 Reihen;
- B - groß, mit 4 Rohrreihen.
Während des Betriebs halten Warmwasserbereiter großen Temperaturschwankungen stand - 70-110 ° C. Für eine gute Leistung dieses Heizgerättyps muss das im System zirkulierende Wasser auf maximal 180 ° C erwärmt werden. In der warmen Jahreszeit kann die Heizung als Ventilator dienen.
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Je nach Art des in der Heizung verwendeten Kühlmittels werden die Heizungen in Wasser, Dampf, Feuer und Elektrizität unterteilt
Bei der Beheizung von privaten, gewerblichen und industriellen Einrichtungen werden am häufigsten Dampf- und Warmwasserbereiter eingesetzt.
Elektrische Lufterhitzer - die einfachste Option zum Installieren, Anschließen und Warten, aber aus wirtschaftlicher Sicht nicht sehr rationell
Dampfheizgeräte werden in Glattrohrmodelle und Rippengeräte unterteilt. Gerippt sind in spiralförmig und lamellar unterteilt
Warmwasserbereiter im Produktionsraum
Dampferhitzer auf der verglasten Terrasse
Kompakter elektrischer Lufterhitzer
Spiralwundmodell
Design von Heizgeräten verschiedener Typen
Der Heizungswarmwasserbereiter besteht aus einem Metallkörper, einem Wärmetauscher in Form einer Reihe von Rohren und einem Ventilator. Am Ende des Geräts befinden sich Einlassrohre, über die es mit einem Heizkessel oder einer Zentralheizung verbunden ist.
Der Lüfter befindet sich in der Regel auf der Geräterückseite. Seine Aufgabe - die Luft durch den Wärmetauscher zu treiben.
Nach dem Erhitzen kehrt die Luft durch den Rost an der Vorderseite des Heizgeräts in den Raum zurück.
Meist wird der Körper in Form eines Rechtecks hergestellt, es gibt jedoch auch Modelle für runde Lüftungskanäle. Installieren Sie in der Versorgungsleitung Zwei- oder Dreiwegeventile, um die Leistung des Geräts einzustellen.
Der Lüfter bläst die im Gehäuse des Heizgeräts befindlichen Rohre. Das erhitzte Wasser strömt durch die Rohre des Heizungssystems und der Ventilator verteilt die warme Luft gleichmäßig im Raum.
Verschiedene Heizungen und die Art der Installation - sie sind Decke und Wand. Modelle der ersten Art werden hinter die Zwischendecke gestellt, nur das Gitter schaut darüber hinaus. Wandgeräte sind beliebter.
Ansicht 1 - Glatte Rohrheizkörper
Die glatte Rohrkonstruktion besteht aus Heizelementen in Form von dünnen Hohlrohren mit einem Durchmesser von 20 bis 32 mm, die einen Abstand von 0,5 cm zueinander haben. Kühlmittel zirkuliert durch sie. Die Luft, die die erwärmten Oberflächen der Rohre wäscht, erwärmt sich aufgrund des konvektiven Wärmeaustauschs.
Die Rohre in der Heizung sind in einer gestaffelten oder Korridorreihenfolge angeordnet. Ihre Enden sind in die Kollektoren eingeschweißt - oben und unten. Das Kühlmittel tritt durch den Einlass in den Anschlusskasten ein und tritt nach dem Durchleiten und Erwärmen der Rohre in Form von Kondensat oder gekühltem Wasser durch den Auslass aus.
Stabile Wärmeübertragungsvorrichtungen sorgen für eine versetzte Anordnung von Rohren, der Widerstand gegen den Luftstrom ist jedoch höher. Die Berechnung der Leistung des Geräts ist erforderlich, um die tatsächlichen Fähigkeiten des Geräts zu ermitteln.
Es gibt bestimmte Anforderungen an die Luft - es dürfen keine Fasern, Schwebeteilchen oder klebrigen Substanzen vorhanden sein. Der zulässige Staubgehalt beträgt weniger als 0,5 mg / ml. Die Eintrittstemperatur beträgt mindestens 20.
Einweg- und 3-Wege-Lufterhitzer. 1 - Einlassrohr, durch das das Kühlmittel fließt, 2 - Anschlusskasten, 3 - Rohr, 4 - Auslassrohr, 5 - Trennwand
Die thermischen Eigenschaften von Glattrohrheizkörpern sind nicht sehr hoch. Ihr Einsatz empfiehlt sich, wenn kein nennenswerter Luftstrom und dessen Erwärmung auf eine hohe Temperatur erforderlich sind.
Ansicht Nr. 2 - Luftheizgeräte
Die Rippenrohre haben eine gerippte Oberfläche, daher ist der Wärmeübergang von ihnen größer. Bei einer geringeren Anzahl von Rohren ist ihre Wärmeleistung höher als die von Glattrohr-Lufterhitzern.
Lamellenheizungen umfassen Rohre mit darauf montierten Platten - rechteckig oder rund.
Der erste Plattentyp wird auf eine Gruppe von Rohren gelegt. Das Kühlmittel gelangt durch die Düse zum Anschlusskasten des Gerätes, erwärmt die abströmende Luft beträchtliche Geschwindigkeit durch Kanäle mit kleinem Durchmesser, und dann aus der Teambox geht durch würgen.
Heizgeräte dieses Typs sind kompakt, leicht zu warten und zu installieren.
Einwegplattengeräte kennzeichnen: KSE KFS KVB STD3009V KZP K4P und Multi-Pass - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Das Durchschnittsmodell trägt die Bezeichnung KFS, das große die Bezeichnung KSE.
Auf die Rohre dieser Heizer wird 1 cm breites und 0,4 mm dickes Stahlwellband gewickelt. Der Wärmeträger für sie kann sowohl Dampf als auch Wasser sein.
Warmwasserbereiter sollten nicht mit Metall-Kunststoff- oder Polymerrohren verbunden werden. Sie sind nicht für Wärmeübertragungstemperaturen ausgelegt. Brauchen Stahlrohre und besser verzinkt, um Korrosion zu beseitigen
Die erste ist mit drei Rohrreihen und die zweite mit vier ausgestattet. Die Platten des mittleren Modells haben eine Dicke von 0,5 mm und Abmessungen von 11,7 x 13,6 cm. Die Platten eines großen Modells gleicher Dicke und Breite sind länger - 17,5 cm.
Die Platten befinden sich in einem Abstand von 0,5 cm voneinander und sind zickzackförmig angeordnet, wohingegen bei den Modellen der mittleren Art die Platten nach dem Korridorprinzip angeordnet sind.
Lufterhitzer mit STD-Kennzeichnung haben 5 Nummern (5, 7, 8, 9, 14). In Heizgeräten STD4009V ist Dampf ein Wärmeträger und in STD3010G ist es Wasser. Die erste Installation erfolgt mit vertikaler Ausrichtung der Rohre, die zweite mit horizontaler Ausrichtung.
Ansicht Nr. 3 - Bimetallheizungen mit Lamellen
In Heizsystemen mit Luftheizung werden häufig Modelle von Bimetallheizkörpern KP3-SK, KP4-SK, KSK-3 und 4 mit einem speziellen Rippentyp - Spiralwalzen - verwendet. Der Wärmeträger für KP3-SK, KP4-SK Heizungen ist heißes Wasser mit dem höchsten Druck von 1,2 MPa und einer maximalen Temperatur von 180 ° C.
Für den Betrieb der beiden anderen Lufterhitzer wird Dampf mit dem gleichen Arbeitsdruck wie beim ersteren, jedoch mit einer etwas höheren Temperatur - 190 ° C benötigt. Hersteller müssen Abnahmetests durchführen. Prüfgeräte und Dichtheit.
Der Wärmetauscher der KSK-Heizung besteht aus Rohren aus Stahl mit Aluminiumlamellen. Verbinden Sie ihre Rohrböden
Es gibt 2 Reihen von Bimetallheizungen - KSK3, KPZ mit 3 Rohrreihen, siehe Mitte, und KSK4, KP4 mit 4 Rohrreihen - für große Modelle. Die Komponenten dieser Geräte sind Bimetall-Wärmetauscherelemente, Seitenschutz, Rohrgitter, Abdeckungen mit Trennwänden.
Das Wärmetauscherelement besteht aus 2 Rohren - mit einem Innendurchmesser von 1,6 cm, aus Stahl und Aluminium, auf dem Aluminium mit Lamellen montiert ist. Der Querabstand zwischen den Wärmeübertragungsrohren beträgt 4,15 cm und der Längsabstand beträgt 3,6 cm.
Was ist bei der Auswahl zu beachten?
Bei der Auslegung einer Heizungsanlage mit einem oder einer Gruppe von Heizkörpern sowie bei den Berechnungen sollten eine Reihe von Regeln beachtet werden. Betrachten Sie sie detaillierter in der Fotoauswahl unten.
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Das Anschlussschema einer Gruppe von Heizungen kann parallel oder sequentiell sein. Für Dampfgeräte gilt nur die Parallelversion. Alle Geräte in einer Heizungsanlage müssen das gleiche Modell und die gleiche Leistung haben.
Wenn die Heizungen in Systemen eingesetzt werden, die Außenluft aufnehmen, um sie in das Schüttgut zu befördern, werden Berechnungen unter Berücksichtigung der niedrigsten Außentemperatur durchgeführt
Das Einstellen der Qualitätsmerkmale der Dampfeinheit ist nicht möglich. Es steht nur eine quantitative Einstellung des Kühlmittels zur Verfügung, bei der Doppelbypassventile vor der Heizung angeordnet sind
Berechnungen und Auslegungen von Heizungssystemen werden so durchgeführt, dass nur ein Minimum an Geräten in der Gruppe vorhanden ist, dass ein Anker vorhanden ist, mit dem eine Einheit oder Reihe getrennt und der Wärmeübergang reguliert werden kann
Parallelschaltung einer Gruppe von Heizkörpern
Betrieb von Heizungen in der Kälte
Regelventile am Geräteeingang
Gerippter Dampf-Lufterhitzer
Taschenrechner benötigt Berechnungen
Zur Berechnung der Leistung eines Wasser- oder Dampfheizgeräts sind folgende Anfangsparameter erforderlich:
- Die Leistung des Systems oder mit anderen Worten - die Luftmenge, die in einer Stunde destilliert wird. Die Maßeinheit für den Volumenstrom ist m / h., Die Masse kg / h. Symbol - L.
- Ausgangs- oder Außentemperatur ist tul.
- Die endgültige Lufttemperatur ist tcon.
- Die Dichte und Wärmekapazität von Luft bei einer bestimmten Temperatur - die Daten werden aus den Tabellen entnommen.
Berechnen Sie zunächst die Querschnittsfläche entlang der Vorderseite des Lufterhitzers. Wenn Sie diesen Wert kennen, erhalten Sie die vorläufigen Abmessungen der Einheit mit einem Rand.
Verwenden Sie zur Berechnung die Formel:
Af = Lρ / 3600 (ϑρ),
Wo L - Luftvolumenstrom oder Kapazität in m³ / h, ρ - Außenluftdichte gemessen in kg / m³ ϑρ - Luftmassengeschwindigkeit im berechneten Abschnitt, gemessen in kg / (cm²).
Nachdem wir diesen Parameter erhalten haben, nehmen wir für weitere Berechnungen die typische Größe der Heizung, die der Größe nach am nächsten kommt. Bei einem großen Endwert der Fläche werden mehrere identische Einheiten parallel gesetzt, deren Fläche in der Summe gleich dem erhaltenen Wert ist.
Heizgeräte werden nicht nur Geräte zum Wärmeaustausch genannt, sondern auch Luftkühler, die auf der Basis von kaltem Wasser arbeiten, was weitaus weniger beliebt ist.
Um die erforderliche Leistung zum Erhitzen eines bestimmten Luftvolumens zu bestimmen, müssen Sie den Gesamtdurchsatz der erhitzten Luft in kg pro Stunde anhand der Formel kennen:
G = L x p,
Wo p - Luftdichte bei mittleren Temperaturbedingungen. Sie wird durch Summieren der Temperatur am Ein- und Ausgang des Geräts und anschließende Division durch 2 ermittelt. Dichteanzeigen werden aus der Tabelle entnommen.
Aus dieser Tabelle können Sie Daten zur Dichte und spezifischen Wärme der Luft bei einer bestimmten Temperatur entnehmen, um die Leistung des Geräts zu berechnen
Jetzt können Sie den Wärmeverbrauch für die Erwärmung der Luft berechnen, für die die folgende Formel verwendet wird:
Q (W) = G × c × (t con. - bitte nicht.),
Wo G - Luftmassenstrom in kg / h. Bei der Berechnung wird die in J / (kg x K) gemessene spezifische Wärmekapazität der Luft berücksichtigt. Sie hängt von der Temperatur der einströmenden Luft ab und ihre Werte sind in der obigen Tabelle aufgeführt. Die Temperatur am Ein- und Ausgang des Gerätes wird angezeigt t betteln. und t con. jeweils.
Angenommen, Sie müssen eine Heizung mit einer Kapazität von 10.000 mᶾ / Stunde aufnehmen, damit diese die Luft bei einer Außentemperatur von -30⁰ auf 20⁰ aufheizt. Der Wärmeträger ist Wasser mit einer Auslasstemperatur von 95 ° C und 50 ° C am Auslass.
Massenstrom der Luftmasse: G = 10 000 ml / h. x 1.318 kg / ml = 13.180 kg / h.
Dichtewert: ρ = (-30 + 20) = -10Während dieses Ergebnis in zwei Hälften geteilt wurde, erhielten wir -5. Aus der Tabelle ausgewählt, entsprechend der Durchschnittstemperatur, Dichte.
Wenn Sie das Ergebnis in die Formel einsetzen, erhalten Sie den Wärmeverbrauch: Q = 13.180 / 3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185.435 W. Hierbei ist 1013 die aus der Tabelle ausgewählte spezifische Wärmekapazität bei einer Temperatur von –30 – J / (kg x K). Zur berechneten Leistung des Heizgeräts 10 bis 15% des Lagerbestands hinzufügen.
Der Grund dafür ist, dass sich die tabellarischen Parameter in Richtung der Reduzierung häufig von den tatsächlichen unterscheiden und die Wärmeleistung des Geräts aufgrund des Verstopfens der Röhren mit der Zeit abnimmt. Überbestände sind unerwünscht.
Bei einer signifikanten Erhöhung der Heizfläche kann es zu Unterkühlung und sogar zum Auftauen bei extremer Kälte kommen.
Im Dampferhitzer wird das Kühlmittel von oben zugeführt und das bei der Kondensation des Abdampfes entstehende Wasser von unten abgeführt. Auf dem Foto - das Rohrleitungsschema des Dampfkalibrierers
Die Leistung von Dampfheizgeräten wird wie die von Wasser berechnet. Lediglich die Berechnungsformel für das Kühlmittel unterscheidet sich:
G = Q / r,
Wo r - spezifische Wärme, die bei der Kondensation von Dampf freigesetzt wird, gemessen in kJ / kg.
Empfehlungen zur Auswahl eines elektrischen Modells
Hersteller in den Katalogen von Elektroheizungen geben häufig die installierte Leistung und den Luftstrom an, was die Auswahl erheblich vereinfacht. Die Hauptsache ist, dass die Parameter nicht kleiner als die im Reisepass angegebenen sein sollten, da sie sonst schnell außer Betrieb sind.
Die Konstruktion des Heizgeräts umfasst mehrere spezielle elektrische Heizelemente, deren Fläche durch das Aufpressen der Lamellen vergrößert wird.
Leistungsgeräte können sehr groß sein, manchmal sind es Hunderte von Kilowatt. Bis zu einer Leistung von 3,5 kW kann die Heizung an einer 220-V-Steckdose betrieben werden. Bei Spannungen über dieser Spannung sollte eine Verbindung mit einem separaten Kabel direkt zur Schalttafel hergestellt werden. Wenn eine Heizung mit einer Leistung von mehr als 7 kW verwendet werden muss, ist eine Leistung von 380 V erforderlich.
Diese Geräte haben geringe Abmessungen und ein geringes Gewicht, sie sind völlig autonom, für sie ist keine zentrale Warmwasserversorgung oder Dampfversorgung erforderlich.
Ein wesentlicher Nachteil ist, dass ein geringer Stromverbrauch für den Einsatz auf großen Flächen nicht ausreicht. Der zweite Nachteil ist der hohe Stromverbrauch.
Aus der Berechnung des Heizgerätes ergibt sich eine spürbare Einsparung von Energieressourcen. Manchmal wird dieses Gerät mit einem Rekuperator kombiniert und der Lufteinlass erfolgt dann nicht von außen, sondern vom Raum aus.
Um herauszufinden, welcher Strom eine Heizung verbraucht, können Sie die Formel verwenden:
I = p / u,
Wo P - Macht, U - Versorgungsspannung.
Bei einphasigem Anschluss der Heizung wird U mit 220 V angenommen. Mit 3 Phasen - 660 V.
Die Temperatur, auf die das Heizgerät einer bestimmten Leistung die Luftmasse erwärmt, wird durch die Formel bestimmt:
T = 2,98 × P / L,
Wo L - Systemleistung. Die optimalen Werte der Heizleistung für das Haus von 1 bis 5 kW und für Büros - von 5 bis 50 kW.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Wie hoch ist die Luftdichte, die bei der Berechnung berücksichtigt werden soll, wie in diesem Video beschrieben:
Video zur Funktionsweise der Heizung in der Heizungsanlage:
Bei der Auswahl eines bestimmten Heizkörpertyps sollten Sie die Zweckmäßigkeit und die Betriebseigenschaften des Hauses berücksichtigen.
Für kleine Flächen ist eine elektrische Heizung eine gute Anschaffung, und für die Beheizung eines großen Hauses ist es besser, eine andere Option zu wählen. Auf jeden Fall kann man nicht auf vorherige Kalkulation verzichten.
Kennen Sie die Auswahl und Berechnung der Heizung? Vielleicht möchten Sie nützliche Empfehlungen zur Auswahl des Heizgeräts geben oder auf einen Fehler oder eine Ungenauigkeit bei den Berechnungen in dem oben diskutierten Material hinweisen? Hinterlassen Sie Ihren Kommentar unter diesem Artikel - Ihre Meinung kann für Menschen hilfreich sein, die die richtige Heizung für ihr Zuhause auswählen.
