Verwarmingselementen hebben hoge prestaties, dus met hun hulp kunnen zelfs zeer grote ruimtes in relatief korte tijd worden verwarmd. Veel modellen van deze apparaten die werken op basis van verschillende warmtedragers komen op de markt.
Om de beste optie te kiezen, moet u de verwarming berekenen, die handmatig of met behulp van een online calculator kan worden uitgevoerd. Met de vraag van berekeningen zullen we u helpen te begrijpen - in dit artikel zullen we een voorbeeld geven van berekeningen die nodig zijn bij het kiezen van een geschikt instrument voor het verwarmen van de lucht.
En houd ook rekening met de ontwerpkenmerken van verschillende typen verwarmingen, de voor- en nadelen van een verwarmingssysteem dat dergelijke apparaten gebruikt.
Inhoud van het artikel:
- Voors en tegens van verwarming met verwarming
- Classificatie van apparaten voor luchtverwarming
-
Ontwerp van verwarmers van verschillende types
- Zicht # 1 - Gladde pijpverwarmer
- Bekijk # 2 - Finned Air Heaters
- Bekijk # 3 - bimetaalverwarmers met vinnen
-
Waar moet ik naar kijken?
- Calculator vereiste berekeningen
- Aanbevelingen voor het kiezen van een elektrisch model
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Voors en tegens van verwarming met verwarming
Het verwarmingssysteem van het huis, op basis van de toevoer van lucht die rechtstreeks naar het huis wordt verwarmd, is van bijzonder belang voor de eigenaars van hun eigen huis.
Dit ontwerp van het verwarmingssysteem bestaat uit de volgende belangrijke componenten:
- een verwarmer die werkt als een warmtegenerator die de lucht verwarmt;
- kanalen (kanalen) waardoorheen verwarmde lucht in het huis stroomt;
- de ventilator stuurt goed verwarmde lucht op het hele volume van de kamer.
De voordelen van dit type systeem zijn talrijk. Deze omvatten zowel een hoog rendement als de afwezigheid van hulpelementen voor warmte-uitwisseling in de vorm van radiatoren, leidingen en de mogelijkheid combineer het met het klimaatsysteem, en lage inertie, met als resultaat dat de verwarming van grote volumes zeer is snel.
Afbeeldingengalerij
foto van de
Luchtverhitter - verwarmingsapparaat uitsluitend bedoeld voor het verwerken van de luchtstroom zonder de vochtigheid van de behandelde massa te veranderen
Verwarmingselementen zijn uitgerust met luchtverwarmings- en airconditioningsystemen, die het verse gedeelte van de lucht van de straat mengen met de circulerende stroom.
In luchtverwarmingssystemen wordt de door de kachel verwarmde lucht door een ventilator de kamer in gedreven
Een belangrijk voordeel van het gebruik van kachels is hun vermogen om grote ruimtes in ruimte en volume, zoals winkels, winkelcentra, magazijnen, zo snel mogelijk te verwarmen.
Luchtverwarmingsapparatuur
Airconditioning met verwarming
Luchtverwarming met verwarming
Snelle verwarming van grote oppervlakken
Voor veel huiseigenaren is het nadeel dat de installatie van het systeem alleen mogelijk is tegelijk met de constructie van het huis zelf en dan is verdere modernisering onmogelijk.
Het nadeel is zo'n nuance als de verplichte beschikbaarheid van back-upstroom en de behoefte aan regelmatig onderhoud.
De kachel is eenvoudig te installeren en te bedienen, betaalbaar, maar vooral, het is een effectief apparaat voor het verwarmen van de kamer. Een afgebeelde waterverwarmer gemonteerd in het systeem
Onze site heeft meer gedetailleerde materialen op het apparaat van luchtverwarming in huis en huisje. We raden u aan om er vertrouwd mee te raken:
- Zelf luchtverwarming: alles over luchtverwarmingssystemen
- Hoe luchtverwarming van een landhuis regelen: de regels en schema's van de bouw
- Berekening van luchtverwarming: basisprincipes + voorbeeldberekening
Classificatie van apparaten voor luchtverwarming
Verwarmingstoestellen zijn opgenomen in het ontwerp van het verwarmingssysteem voor het verwarmen van de lucht. De volgende groepen van deze apparaten bestaan uit het gebruikte type warmtedrager: water, elektrisch, stoom, vuur.
Het is logisch om elektrische apparaten te gebruiken voor gebouwen van niet meer dan 100 m². Voor gebouwen met grote oppervlakken zou een meer rationele keuze zijn waterverwarmingstoestellen, die alleen met een warmtebron functioneren.
De meest populaire zijn stoom en boilers. Zowel het eerste als het tweede oppervlak zijn verdeeld in 2 ondersoorten: geribbelde en gladde buis. De vinnenverwarming op de geometrie van de vinnen is plaatachtig en spiraalvormig.
De capaciteit van de verwarmingstoestellen die werken op een koelvloeistof zoals stoom, wordt geregeld door middel van speciale kleppen die op de inlaatleiding zijn geïnstalleerd
Volgens het ontwerp van de constructie kunnen deze apparaten eenrichtingsweg zijn, wanneer het koelmiddel in hen door de buizen beweegt, zich aan de constante richting en multi-pass, in de deksels waarvan er schotten zijn, waardoor de bewegingsrichting van de koelvloeistof constant is is aan het veranderen.
4 modellen van waterverwarmers en stoomverwarmers worden verkocht, verschillend in het verwarmingsoppervlak:
- SM - de kleinste met één rij pijpen;
- M - klein met twee rijen buizen;
- C - gemiddeld met pijpen in 3 rijen;
- B - groot, met 4 rijen pijpen.
Tijdens het gebruik zijn boilers bestand tegen grote temperatuurschommelingen - 70-110⁰. Voor goede prestaties van dit type verwarmer, moet het water dat in het systeem circuleert worden verwarmd tot een maximum van 180⁰. In het warme seizoen kan de verwarming als ventilator dienen.
Afbeeldingengalerij
foto van de
Afhankelijk van het type koelmiddel dat wordt gebruikt in de verwarming, worden de verwarmingselementen verdeeld in water, stoom, vuur en elektrisch
Bij de verwarming van particuliere, commerciële en industriële voorzieningen worden meestal stoom- en waterverwarmers gebruikt.
Elektrische luchtverwarmers - de eenvoudigste optie om te installeren, verbinden en onderhouden, maar niet erg rationeel vanuit een economisch oogpunt
Stoomverwarmers zijn onderverdeeld in modellen met gladde buizen en gevinde apparaten. Geribbeld zijn verdeeld in spiraal-golvende en lamellaire
Waterverwarmer in de productieruimte
Stoomverwarmer op het geglazuurde terras
Compacte elektrische luchtverwarmer
Spiraalvormig model
Ontwerp van verwarmers van verschillende types
De verwarmingswaterverwarming bestaat uit een behuizing van metaal, een daarin geplaatste warmtewisselaar in de vorm van een reeks buizen en een ventilator. Aan het einde van de unit bevinden zich inlaatleidingen waardoor deze is verbonden met een ketel of een gecentraliseerd verwarmingssysteem.
In de regel bevindt de ventilator zich aan de achterkant van het apparaat. Zijn taak - om de lucht door de warmtewisselaar te laten stromen.
Na verwarming, door het rooster aan de voorkant van de kachel, keert de lucht terug naar de kamer.
Meestal wordt het lichaam gemaakt in de vorm van een rechthoek, maar er zijn modellen ontworpen voor ronde ventilatiekanalen. Installeer op de toevoerlijn twee- of driewegkleppen om het vermogen van het apparaat aan te passen.
De ventilator blaast buizen in de behuizing van de kachel. Verwarmd water stroomt door de leidingen van het verwarmingssysteem en de ventilator verdeelt gelijkmatig warme lucht door de kamer.
Verschillende kachels en de manier van installeren - ze zijn van het plafond en de muur. Modellen van het eerste type worden achter het verlaagde plafond geplaatst, alleen het rooster kijkt erachter. Wandapparatuur is populairder.
Zicht # 1 - Gladde pijpverwarmer
De gladde buisconstructie bestaat uit verwarmingselementen in de vorm van holle dunne buizen met een diameter van 20 tot 32 mm, op een afstand van 0,5 cm ten opzichte van elkaar. Koelmiddel circuleert er doorheen. De lucht, die de verwarmde oppervlakken van de buizen wast, warmt op door de convectieve warmte-uitwisseling.
De buizen in de kachel zijn in een verspringende volgorde geplaatst. Hun uiteinden zijn in de collectoren gelast - bovenste en onderste. Het koelmiddel komt de aansluitdoos binnen via de inlaat en gaat vervolgens, nadat het door de buizen is gegaan en het verwarmt, door de uitlaat in de vorm van condensaat of gekoeld water.
Stabiele warmteoverdrachtsinrichtingen voorzien in een versprongen opstelling van buizen, maar de weerstand tegen luchtstroming is hoger. Het is noodzakelijk om de berekening van het vermogen van de eenheid uit te voeren om de werkelijke mogelijkheden van het apparaat te kennen.
Er zijn bepaalde vereisten voor lucht - er mogen geen vezels, zwevende deeltjes, kleverige stoffen zijn. Het toegestane stofgehalte is minder dan 0,5 mg / mᶾ. De inlaattemperatuur is minimaal 20.
Luchtkoelers met éénrichtings- en driewegs. 1 - inlaatleiding waardoor het koelmiddel stroomt, 2 - aansluitdoos, 3 - buis, 4 - uitlaatpijp, 5 - scheidingswand
Thermische eigenschappen van gladde buisverwarmers zijn niet erg hoog. Het gebruik ervan is aan te raden wanneer geen grote luchtstroming en opwarming tot hoge temperatuur vereist is.
Bekijk # 2 - Finned Air Heaters
De geribbelde buizen hebben een geribbeld oppervlak, daarom is de warmteoverdracht daarvan groter. Met een kleiner aantal pijpen is hun thermische prestatie hoger dan die van luchtkokers met een gladde buis.
Lamellenverwarmers omvatten buizen met daarop gemonteerde platen - rechthoekig of rond.
Het eerste type platen wordt op een groep pijpen geplaatst. Het koelmiddel stroomt door het mondstuk naar de aansluitdoos van het apparaat en verwarmt de lucht die overgaat aanzienlijke snelheid door kanalen met een kleine diameter, en vervolgens uit de teambox fitting.
Verwarmingen van dit type zijn compact, eenvoudig te onderhouden en te installeren.
Eénweg lamellaire apparaten duiden aan: KFB KFS KVB STD3009V KZPP K4P, en multi-pass - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Het gemiddelde model heeft de aanduiding KFS en de grote - KSE.
Staal golfkarton van 1 cm breed en 0,4 mm dik wordt op de buizen van deze kachels gewonden. De warmtedrager voor hen kan zowel stoom als water zijn.
Boilers mogen niet worden verbonden met metalen plastic of polymeer buizen. ze zijn niet ontworpen voor warmteoverdrachtstemperaturen. Stalen buizen nodig en beter gegalvaniseerd om corrosie te elimineren
De eerste is uitgerust met drie rijen buizen en de tweede met vier. De platen van het gemiddelde model hebben een dikte van 0,5 mm en afmetingen van 11,7 x 13,6 cm. Borden van een groot model met dezelfde dikte en breedte zijn langer - 17,5 cm.
De platen bevinden zich op een afstand van 0,5 cm van elkaar en hebben een zigzagopstelling, terwijl bij de modellen van het middelste type de platen volgens het gangprincipe zijn gerangschikt.
Luchtverwarmers met STD-markering hebben 5 nummers (5, 7, 8, 9, 14). In verwarmers STD4009V stoom is een warmtedrager en in STD3010G is het water. De eerste installatie wordt uitgevoerd met een verticale oriëntatie van de buizen, de tweede - van de horizontale.
Bekijk # 3 - bimetaalverwarmers met vinnen
In verwarmingssystemen met luchtverwarming worden modellen van bimetaalverwarmers KP3-SK, KP4-SK, KSK-3 en 4 met een speciaal type vinnen - spiraalvormig walsen vaak gebruikt. De warmtedrager voor KP3-SK, KP4-SK-verwarmers is heet water met de hoogste druk van 1,2 MPa en een maximumtemperatuur van 180⁰.
Voor de werking van de twee andere luchtverhitters, stoom met dezelfde werkdruk als voor de eerste, maar met een iets hogere temperatuur - 190 is vereist. Fabrikanten moeten acceptatietests uitvoeren. Apparaten en dichtheid testen.
De warmtewisselaar van de KSK-verwarmer bestaat uit buizen van staal en aluminium vinnen. Verbind hun pijpplaten
Er zijn 2 lijnen van bimetaalverwarmers - KSK3, KPZ, met 3 rijen buizen, verwijs naar het midden, en KSK4, KP4 met 4 rijen buizen - naar de grote modellen. De componenten van deze apparaten zijn bimetalen warmte-uitwisselingselementen, zijschermen, buisroosters, afdekkingen met scheidingswanden.
Het element van de warmtewisselaar bestaat uit 2 buizen - met een binnendiameter van 1,6 cm, gemaakt van staal en aluminium aluminium erop gemonteerd met vinnen. Het transversale interval tussen de warmteoverdrachtsbuizen is 4,15 cm en het longitudinale interval is 3,6 cm.
Waar moet ik naar kijken?
Bij het ontwerp van een verwarmingssysteem met een of een groep kachels, moet in de berekeningen een aantal regels worden gevolgd. Bekijk ze in meer detail in de onderstaande fotoselectie.
Afbeeldingengalerij
foto van de
Het aansluitschema van een groep verwarmingen kan parallel of sequentieel zijn. Voor stoomunits is alleen de parallelle versie van toepassing. Alle apparaten in een verwarmingsinstallatie moeten van hetzelfde model en hetzelfde vermogen zijn.
Als de verwarmingselementen worden gebruikt in systemen die buitenlucht opnemen om deze naar de bulk te verplaatsen, worden er berekeningen uitgevoerd waarbij rekening wordt gehouden met de laagste temperatuur buiten
Aanpassen van de kwaliteitskenmerken van de stoomunit is onmogelijk. Alleen kwantitatieve aanpassing van het koelmiddel is beschikbaar, voor de implementatie waarvan dubbele bypass-kleppen worden geplaatst voor de kachel
Berekeningen en ontwerp van verwarmingssystemen worden op zo'n manier uitgevoerd dat er een minimum aan apparaten in de groep is, er is een anker dat het mogelijk maakt om één eenheid of rij te ontkoppelen, en ook om de warmteoverdracht te regelen
Parallelle aansluiting van een groep kachels
Gebruik van kachels in de kou
Regelkleppen bij de ingang van het apparaat
Geribbelde stoomverwarming
Calculator vereiste berekeningen
Om het vermogen van een water- of stoomverwarmer te berekenen, zijn de volgende beginparameters nodig:
- De prestaties van het systeem of met andere woorden: de hoeveelheid lucht die binnen een uur wordt gedestilleerd. De meeteenheid van de volumestroomsnelheid is m / h., De massa kg / u. Symbool - L.
- De begin- of buitentemperatuur is tul.
- De uiteindelijke luchttemperatuur is Tcon.
- De dichtheid en warmtecapaciteit van lucht bij een bepaalde temperatuur - de gegevens worden uit de tabellen gehaald.
Bereken eerst het oppervlak van de doorsnede langs de voorkant van de luchtverwarmer. Als u deze waarde kent, krijgt u de voorlopige afmetingen van de eenheid met een marge.
Gebruik voor de berekening de formule:
Af = Lρ / 3600 (θρ),
waarin L - luchtvolumestroom of capaciteit in m³ / h, ρ - buitenluchtdichtheid gemeten in kg / m³ ϑρ - massale luchtsnelheid in de berekende sectie, gemeten in kg / (cm²).
Na ontvangst van deze parameter nemen we voor verdere berekeningen de typische grootte van de kachel, die het dichtst in grootte ligt. Stel met een grote eindwaarde van het gebied meerdere identieke eenheden in waarvan het gebied in totaal gelijk is aan de verkregen waarde.
Verwarmers worden niet alleen apparaten voor warmtewisseling genoemd, maar ook luchtkoelers die werken op basis van koud water, die veel minder populair zijn.
Om het benodigde vermogen voor het verwarmen van een specifiek luchtvolume te bepalen, moet u het totale debiet van verwarmde lucht in kg per uur kennen aan de hand van de formule:
G = L x p,
waarin r - luchtdichtheid bij mediumtemperatuuromstandigheden. Het wordt bepaald door de temperatuur bij de ingang en uitgang van de eenheid op te tellen en vervolgens gedeeld door 2. Densiteitsindicatoren worden uit de tabel gehaald.
Vanuit deze tabel kunt u gegevens over de dichtheid en specifieke luchtwarmte bij een bepaalde temperatuur opnemen om het vermogen van het apparaat te berekenen
Nu kunt u het warmteverbruik berekenen voor het verwarmen van de lucht, waarvoor de volgende formule wordt gebruikt:
Q (W) = G x c x (t con. - begin maar.),
waarin G - massale luchtstroming in kg / h. Bij de berekening wordt rekening gehouden met de specifieke warmtecapaciteit van lucht gemeten in J / (kg x K). Het hangt af van de temperatuur van de binnenkomende lucht en de waarden staan in de bovenstaande tabel. De temperatuur aan de ingang van het apparaat en aan de uitgang ervan wordt aangegeven niet smeken. en t con. respectievelijk.
Stel dat u een kachel moet oppikken met een capaciteit van 10.000 mᶾ / uur, zodat deze de lucht tot 20⁰ verwarmt bij een buitentemperatuur van -30⁰. De warmtedrager is water met een uitlaattemperatuur van 95⁰ en 50⁰ aan de uitlaat.
Massastroom luchtmassa: G = 10 000 mᶾ / h. x 1.318 kg / mᶾ = 13.180 kg / h.
Dichtheidswaarde: ρ = (-30 + 20) = -10, terwijl we dit resultaat in twee delen verdelen, kregen we -5. Uit de geselecteerde tabel, overeenkomend met de gemiddelde temperatuur, dichtheid.
Als u het resultaat in de formule vervangt, krijgt u het warmteverbruik: Q = 13,180 / 3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W. Hier is 1013 de specifieke warmtecapaciteit gekozen uit de tabel bij een temperatuur van -30⁰ J / (kg x K). Voeg aan het berekende vermogen van de kachel 10 tot 15% van de voorraad toe.
De reden is dat de tabelparameters vaak verschillen van de echte parameters in de richting van reductie, en dat de thermische prestaties van de eenheid, als gevolg van verstopping van de buizen, met de tijd afnemen. Overtollige inventaris is ongewenst.
Met een aanzienlijke toename van het verwarmingsoppervlak kan hypothermie optreden en zelfs bij extreme kou ontdooien.
In de stoomverwarming wordt het koelmiddel van boven toegevoerd en wordt het water dat door de condensatie van de uitlaatgasstoom wordt geproduceerd, van onderaf verwijderd. Op de foto - het leidingenstelsel van de stoomboiler
De kracht van stoomverwarmers berekend op dezelfde manier als water. Alleen de berekeningsformule voor de koelvloeistof verschilt:
G = Q / r,
waarin r - specifieke warmte, die vrijkomt bij de condensatie van stoom, gemeten in kJ / kg.
Aanbevelingen voor het kiezen van een elektrisch model
Fabrikanten in de catalogi van elektrische kachels geven vaak het geïnstalleerde vermogen en de luchtstroom aan, wat de selectie aanzienlijk vereenvoudigt. Het belangrijkste is dat de parameters niet kleiner mogen zijn dan die aangegeven in het paspoort, anders zal het snel buiten gebruik zijn.
Het ontwerp van de verwarmer omvat verschillende speciale elektrische verwarmingselementen, waarvan het oppervlak wordt vergroot door op de vinnen te drukken.
Krachttoestellen kunnen erg groot zijn, soms is het honderden kilowatts. Tot 3,5 kW kan de verwarming van stroom worden voorzien via een stopcontact van 220 V, en bij spanningen daarboven, moet een aansluiting worden gemaakt met een afzonderlijke kabel rechtstreeks op het paneel. Als een kachel met een vermogen van meer dan 7 kW moet worden gebruikt, is een vermogen van 380 V vereist.
Deze apparaten hebben kleine afmetingen en gewicht, ze zijn volledig autonoom, voor hen is de aanwezigheid van gecentraliseerde warmwatervoorziening of stoom niet nodig.
Een belangrijk nadeel is dat een laag vermogen niet voldoende is om ze op grote oppervlakken te gebruiken. Het tweede nadeel is een hoog stroomverbruik.
Uit de berekening van de verwarmer volgt dat het resultaat van het gebruik van het apparaat een tastbare besparing van energiebronnen is. Soms wordt deze eenheid gecombineerd met een recuperator en komt de luchtinlaat niet van buiten, maar van de kamer.
Als u wilt weten welke stroom een verwarming verbruikt, kunt u de formule gebruiken:
I = p / u,
waarin P - macht, U - voedingsspanning.
Bij een enkelfasige aansluiting van de verwarmer wordt U verondersteld 220 V. Met 3-fasen - 660 V.
De temperatuur waartoe de kachel van een bepaald vermogen de luchtmassa verwarmt, wordt bepaald door de formule:
T = 2,98 x P / L,
waarin L - systeemprestaties. De optimale waarden van het vermogen van de verwarming voor het huis van 1 tot 5 kW, en voor kantoren - van 5 tot 50 kW.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Wat is de dichtheid van de te nemen lucht in de berekening, beschreven in deze video:
Video over hoe de verwarming in het verwarmingssysteem werkt:
Bij het kiezen van een specifiek type kachel, moet u uitgaan van overwegingen van doelmatigheid en operationele kenmerken van het huis.
Voor kleine ruimtes is een elektrische kachel een goede verwerving en voor het verwarmen van een groot huis is het beter om een andere optie te kiezen. In ieder geval kan niet doen zonder voorafgaande berekening.
Bent u bekend met de keuze en berekening van de kachel? Misschien wilt u nuttige aanbevelingen over de keuze van de kachel delen of een fout of onnauwkeurigheid in de berekeningen in het hierboven besproken materiaal aangeven? Laat uw reactie achter onder dit artikel - uw mening kan nuttig zijn voor mensen die de juiste kachel voor hun huis kiezen.
