Calcolo del calcolatore: come calcolare la potenza dell'unità

I riscaldatori hanno prestazioni elevate, quindi con il loro aiuto, anche le stanze molto grandi possono essere riscaldate in un tempo relativamente breve. Molti modelli di questi dispositivi che funzionano sulla base di diversi portatori di calore entrano nel mercato.

Per scegliere l'opzione migliore, è necessario calcolare il riscaldatore, che può essere eseguito manualmente o utilizzando un calcolatore online. Con la domanda dei calcoli, ti aiuteremo a capire - in questo articolo forniremo un esempio di calcoli che saranno necessari quando si sceglie uno strumento adatto per il riscaldamento dell'aria.

Considerare inoltre le caratteristiche di progettazione di vari tipi di riscaldatori, i vantaggi e gli svantaggi di un sistema di riscaldamento che utilizza tali dispositivi.

Pro e contro del riscaldamento con riscaldamento

Il sistema di riscaldamento della casa, basato sulla fornitura di aria riscaldata alla temperatura impostata direttamente alla casa, è di particolare interesse per i proprietari delle proprie case.

Questo design dell'impianto di riscaldamento è costituito dai seguenti componenti importanti:

• un riscaldatore che funge da generatore di calore che riscalda l'aria;
• canali (condotti) attraverso i quali l'aria riscaldata scorre all'interno della casa;
• la ventola dirige bene l'aria riscaldata su tutto il volume della stanza.

I vantaggi di questo tipo di sistema sono molti. Questi includono sia l'alta efficienza che l'assenza di elementi ausiliari per lo scambio di calore sotto forma di radiatori, tubi e la possibilità combinarlo con il sistema climatico e l'inerzia bassa, con il risultato che il riscaldamento di grandi volumi è molto rapidamente.

Per molti proprietari di case, lo svantaggio è che l'installazione del sistema è possibile solo contemporaneamente alla costruzione della casa stessa e quindi la sua ulteriore modernizzazione è impossibile.

Il lato negativo è una tale sfumatura come la disponibilità obbligatoria di alimentazione di riserva e la necessità di una manutenzione regolare.

Il nostro sito ha materiali più dettagliati sul dispositivo di riscaldamento ad aria nella casa e nel cottage. Ti consigliamo di familiarizzare con loro:

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Classificazione dei dispositivi per il riscaldamento dell'aria

I riscaldatori sono inclusi nella progettazione del sistema di riscaldamento per il riscaldamento dell'aria. I seguenti gruppi di questi dispositivi esistono per il tipo di portatore di calore utilizzato: acqua, elettrico, vapore, fuoco.

È opportuno utilizzare dispositivi elettrici per locali di non più di 100 m². Per gli edifici con ampie aree, una scelta più razionale sarebbero gli scaldacqua, che funzionano solo con una fonte di calore.

I più popolari sono il vapore e scaldabagni. Sia la prima che la seconda superficie sono divise in 2 sottospecie: nervature e tubi lisci. I riscaldatori alettati sulla geometria delle pinne sono simili a lastre ea spirale.

Secondo il progetto costruttivo, questi dispositivi possono essere a senso unico, quando il refrigerante in essi si muove attraverso i tubi, aderendo a direzione costante e multi-passaggio, nei coperchi di cui ci sono partizioni, a seguito della quale la direzione del movimento del liquido di raffreddamento è costantemente sta cambiando.

Vengono venduti 4 modelli di scaldabagni e riscaldatori a vapore, che si differenziano per la superficie di riscaldamento:

• SM - il più piccolo con una fila di tubi;
• M - piccolo con due file di tubi;
• C - media con tubi in 3 file;
• B - grande, con 4 file di tubi.

Durante il funzionamento, i riscaldatori di acqua resistono a forti fluttuazioni di temperatura - 70-110⁰. Per una buona prestazione di questo tipo di riscaldatore, l'acqua che circola nel sistema deve essere riscaldata ad un massimo di 180 °. Nella stagione calda, il riscaldatore può fungere da ventilatore.

Progettazione di riscaldatori di diversi tipi

Lo scaldacqua di riscaldamento è costituito da un corpo in metallo, uno scambiatore di calore posto sotto forma di una serie di tubi e un ventilatore. Alla fine dell'unità ci sono tubi di ingresso attraverso i quali è collegato a una caldaia o un sistema di riscaldamento centralizzato.

Di norma, la ventola si trova nella parte posteriore del dispositivo. Il suo compito: guidare l'aria attraverso lo scambiatore di calore.

Dopo il riscaldamento, attraverso la griglia situata sulla parte anteriore del riscaldatore, l'aria ritorna nella stanza.

Molto spesso il corpo è realizzato a forma di rettangolo, ma ci sono modelli progettati per condotti di ventilazione rotondi. Sulla linea di alimentazione installare valvole a 2 o 3 vie per regolare la potenza dell'unità.

Diversi riscaldatori e il metodo di installazione - sono soffitto e parete. I modelli del primo tipo sono posizionati dietro il controsoffitto, solo il reticolo guarda oltre. Gli apparecchi da parete sono più popolari.

Visualizza n. 1 - Riscaldatori per tubi lisci

La costruzione del tubo liscio consiste di elementi riscaldanti sotto forma di tubi sottili cavi con un diametro da 20 a 32 mm, distanziati di 0,5 cm l'uno rispetto all'altro. Il liquido di raffreddamento circola attraverso di loro. L'aria, lavando le superfici riscaldate dei tubi, si riscalda a causa dello scambio convettivo di calore.

I tubi del riscaldatore sono disposti in ordine sfalsato o in corridoio. Le loro estremità sono saldate nei collettori - superiore e inferiore. Il refrigerante entra nella scatola di giunzione attraverso l'ingresso, quindi, dopo aver attraversato i tubi e riscaldato, esce attraverso l'uscita sotto forma di condensa o acqua refrigerata.

I dispositivi di trasferimento del calore stabili forniscono una disposizione sfalsata dei tubi, ma la resistenza al flusso d'aria è maggiore. È necessario eseguire il calcolo della potenza dell'unità per conoscere le reali capacità del dispositivo.

Ci sono determinati requisiti per l'aria - non ci dovrebbero essere fibre, particelle sospese, sostanze appiccicose. Il contenuto di polvere consentito è inferiore a 0,5 mg / m². La temperatura di ingresso è di almeno 20.

Le caratteristiche termiche dei riscaldatori a tubi lisci non sono molto elevate. Il loro uso è consigliabile quando non è richiesto un flusso significativo di aria e il suo riscaldamento ad alta temperatura.

Visualizza # 2 - Riscaldatori ad aria alettata

I tubi a coste hanno una superficie a coste, quindi, il trasferimento di calore da loro è maggiore. Con un minor numero di tubi, le loro prestazioni termiche sono superiori a quelle dei generatori d'aria a tubi lisci.

I riscaldatori lamellari includono tubi con piastre montate su di essi - rettangolari o rotondi.

Il primo tipo di piastre è posizionato su un gruppo di tubi. Il liquido di raffreddamento passa alla scatola di giunzione del dispositivo attraverso l'ugello, riscalda l'aria che passa una considerevole velocità attraverso canali di piccolo diametro, e poi fuori dalla scatola squadra passa attraverso raccordo.

I riscaldatori di questo tipo sono compatti, di facile manutenzione e installazione.

I dispositivi lamellari unidirezionali designano: KSE KFS KVB STD3009V KZP K4P e multi-pass - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Il modello medio ha la designazione KFS e quella grande - KSE.

Nastro corrugato in acciaio largo 1 cm e spesso 0,4 mm è avvolto sui tubi di questi riscaldatori. Il trasportatore di calore per loro può essere sia a vapore che ad acqua.

Il primo è dotato di tre file di tubi e il secondo di quattro. Le placche del modello medio hanno uno spessore di 0,5 mm e dimensioni di 11,7 x 13,6 cm. Le lastre di un modello grande dello stesso spessore e larghezza sono più lunghe - 17,5 cm.

Le piastre si trovano a una distanza di 0,5 cm l'una dall'altra e hanno una disposizione a zigzag, mentre nei modelli di tipo medio, le piastre sono disposte secondo il principio del corridoio.

I riscaldatori ad aria con marchio STD hanno 5 numeri (5, 7, 8, 9, 14). Nei riscaldatori il vapore STD4009V è un vettore di calore, e in STD3010G è acqua. La prima installazione viene eseguita con un orientamento verticale dei tubi, il secondo - dall'orizzontale.

Visualizza n. 3 - riscaldatori bimetallici con alette

Negli impianti di riscaldamento con riscaldamento ad aria vengono spesso utilizzati i modelli di riscaldatori bimetallici KP3-SK, KP4-SK, KSK-3 e 4 con un tipo speciale di alette - a spirale. Il riscaldatore per i riscaldatori KP3-SK, KP4-SK è acqua calda con la più alta pressione di 1,2 MPa e una temperatura massima di 180⁰.

Per il funzionamento degli altri due riscaldatori ad aria, è necessario vapore con la stessa pressione di esercizio del primo, ma con una temperatura leggermente più alta - 190. I produttori devono effettuare test di accettazione. Dispositivi di prova e tenuta.

Ci sono 2 linee di riscaldatori bimetallici - KSK3, KPZ, con 3 file di tubi, si riferiscono al centro, e KSK4, KP4 con 4 file di tubi - ai modelli grandi. I componenti di questi dispositivi sono elementi di scambio termico bimetallico, schermi laterali, griglie tubolari, coperchi con pareti divisorie.

L'elemento dello scambiatore di calore è costituito da 2 tubi - con un diametro interno di 1,6 cm, realizzati in acciaio e alluminio alluminio montato su di esso con alette. L'intervallo trasversale tra i tubi di trasferimento di calore è di 4,15 cm e l'intervallo longitudinale è di 3,6 cm.

Cosa guardare quando si sceglie?

Nella progettazione di un sistema di riscaldamento con uno o un gruppo di riscaldatori, nonché nei calcoli dovrebbe seguire una serie di regole. Considerali più dettagliatamente nella selezione delle foto qui sotto.

Calcolo richiesto calcoli

Per calcolare la potenza di un riscaldatore di acqua o vapore, sono necessari i seguenti parametri iniziali:

1. Le prestazioni del sistema o in altre parole: la quantità di aria distillata in un'ora. L'unità di misura della portata volumetrica è m / h., La massa kg / h. Simbolo - L.
2. La temperatura iniziale o esterna è tul.
3. La temperatura dell'aria finale è tcon.
4. La densità e la capacità termica dell'aria ad una certa temperatura - i dati sono presi dalle tabelle.

Innanzitutto, calcola l'area della sezione trasversale lungo la parte anteriore del riscaldatore ad aria. Conoscendo questo valore, ottieni le dimensioni preliminari dell'unità con un margine.

Per il calcolo usa la formula:

Af = Lρ / 3600 (θρ),

dove L - portata d'aria o portata in m³ / h, ρ - densità dell'aria esterna misurata in kg / m³ ϑρ - velocità dell'aria di massa nella sezione calcolata, misurata in kg / (cm²).

Dopo aver ricevuto questo parametro, per ulteriori calcoli, prendiamo le dimensioni tipiche del riscaldatore, le dimensioni più vicine. Con un grande valore finale dell'area, impostare in parallelo diverse unità identiche, la cui area in somma è uguale al valore ottenuto.

Per determinare la potenza richiesta per il riscaldamento di un volume d'aria specifico, è necessario conoscere la portata totale dell'aria riscaldata in kg per 1 ora con la formula:

G = L x p,

dove r - densità dell'aria a condizioni di media temperatura. Viene determinato sommando la temperatura all'ingresso e all'uscita dell'unità, quindi divisa per 2. Gli indicatori di densità sono presi dalla tabella.

Ora è possibile calcolare il consumo di calore per il riscaldamento dell'aria, per il quale viene utilizzata la seguente formula:

Q (W) = G x c x (t con. - Prego.),

dove sol - flusso d'aria di massa in kg / h. Nel calcolo, viene presa in considerazione la capacità termica specifica dell'aria misurata in J / (kg x K). Dipende dalla temperatura dell'aria in ingresso e i suoi valori sono nella tabella sopra. La temperatura all'ingresso del dispositivo e all'uscita da esso è indicata prego. e t con. rispettivamente.

Si supponga di dover prelevare un riscaldatore con una capacità di 10.000 mᶾ / ora in modo da riscaldare l'aria fino a 20⁰ con una temperatura esterna di -30⁰. Il trasportatore di calore è acqua con una temperatura di uscita di 95 ° e 50 ° all'uscita.

Flusso di massa della massa d'aria: G = 10 000 mᶾ / h. x 1.318 kg / mᶾ = 13.180 kg / h.

Valore di densità: ρ = (-30 + 20) = -10, dividendo questo risultato a metà, abbiamo ottenuto -5. Dalla tabella selezionata, corrispondente alla temperatura media, alla densità.

Sostituendo il risultato nella formula, ottieni il consumo di calore: Q = 13,180 / 3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W. Qui, 1013 è la capacità termica specifica selezionata dalla tabella a una temperatura di -30⁰ J / (kg x K). Alla potenza calcolata del riscaldatore aggiungere dal 10 al 15% del calcio.

Il motivo è che i parametri tabulari spesso differiscono da quelli reali nella direzione della riduzione e le prestazioni termiche dell'unità, a causa dell'ostruzione dei tubi, diminuiscono nel tempo. L'inventario in eccesso è indesiderabile.

Con un aumento significativo della superficie di riscaldamento, si può verificare ipotermia e persino scongelamento a freddo estremo.

La potenza dei riscaldatori a vapore è calcolata allo stesso modo dell'acqua. Differisce solo la formula di calcolo per il refrigerante:

G = Q / r,

dove r - calore specifico, che viene rilasciato durante la condensazione del vapore, misurato in kJ / kg.

Raccomandazioni per la scelta di un modello elettrico

I produttori nei cataloghi di riscaldatori elettrici spesso indicano la potenza installata e il flusso d'aria, il che semplifica enormemente la selezione. La cosa principale è che i parametri non devono essere più piccoli di quelli indicati nel passaporto, altrimenti sarà presto fuori uso.

Il design del riscaldatore include diversi elementi riscaldanti elettrici speciali, la cui area è aumentata a causa della pressione delle alette.

I dispositivi di alimentazione possono essere molto grandi, a volte sono centinaia di kilowatt. Fino a 3,5 kW, il riscaldatore può essere alimentato da una presa da 220 V, e con tensioni superiori a questo, è necessario effettuare una connessione con un cavo separato direttamente sul pannello. Se è necessario utilizzare un riscaldatore con una capacità superiore a 7 kW, sarà richiesta una potenza di 380 V.

Questi dispositivi hanno dimensioni e peso ridotti, sono completamente autonomi, per loro non è necessaria la presenza di acqua calda centralizzata o vapore.

Uno svantaggio significativo è che la bassa potenza non è sufficiente per il loro utilizzo su grandi aree. Il secondo inconveniente è l'elevato consumo energetico.

Per sapere quale corrente consuma un riscaldatore, puoi usare la formula:

I = p / u,

dove P - potere, U - tensione di alimentazione.

Con una connessione monofase del riscaldatore, si assume che U sia 220 V. Con 3 fasi - 660 V.

La temperatura alla quale il riscaldatore di una certa potenza riscalda la massa d'aria è determinata dalla formula:

T = 2,98 x P / L,

dove L - prestazioni del sistema. I valori ottimali della potenza del riscaldatore per la casa da 1 a 5 kW, e per gli uffici - da 5 a 50 kW.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Qual è la densità dell'aria da prendere nel calcolo, descritta in questo video:

Video su come funziona il riscaldamento nel sistema di riscaldamento:

Quando si sceglie un tipo specifico di riscaldatore, si dovrebbe procedere da considerazioni di convenienza e caratteristiche operative della casa.

Per le piccole aree, una stufa elettrica sarà una buona acquisizione e per riscaldare una grande casa è meglio scegliere un'altra opzione. In ogni caso, non si può fare a meno del calcolo preventivo.

Conoscete la scelta e il calcolo del riscaldatore? Forse vuoi condividere utili consigli sulla scelta del riscaldatore o segnalare un errore o inesattezza nei calcoli del materiale sopra discusso? Lascia il tuo commento sotto questo articolo - la tua opinione può essere utile a chi sceglie il riscaldatore giusto per la propria casa.