Aquecedores têm alto desempenho, então, com a ajuda deles, até mesmo salas muito grandes podem ser aquecidas em um tempo relativamente curto. Muitos modelos desses dispositivos trabalhando com base em diferentes transportadores de calor entram no mercado.
Para escolher a melhor opção, você precisa calcular o aquecedor, que pode ser executado manualmente ou usando uma calculadora on-line. Com a questão dos cálculos, vamos ajudá-lo a entender - neste artigo, vamos dar um exemplo de cálculos que serão necessários ao escolher um instrumento adequado para aquecer o ar.
E também considerar as características de design de vários tipos de aquecedores, as vantagens e desvantagens de um sistema de aquecimento usando esses dispositivos.
Conteúdo do artigo:
- Prós e contras do aquecimento com aquecedor
- Classificação de dispositivos para aquecimento de ar
-
Design de aquecedores de diferentes tipos
- Exibir # 1 - Aquecedores de tubo liso
- Vista # 2 - Aquecedores de ar com aletas
- Vista # 3 - aquecedores bimetálicos com aletas
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O que olhar ao escolher?
- Calculadora exigida cálculos
- Recomendações para escolher um modelo elétrico
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Prós e contras do aquecimento com aquecedor
O sistema de aquecimento da casa, baseado no fornecimento de ar aquecido até a temperatura definida diretamente para a casa, é de particular interesse para os proprietários de suas próprias casas.
Este projeto do sistema de aquecimento consiste dos seguintes componentes importantes:
- um aquecedor que age como um gerador de calor que aquece o ar;
- canais (dutos) através dos quais o ar aquecido flui para dentro da casa;
- o ventilador direciona o ar bem aquecido em todo o volume da sala.
As vantagens deste tipo de sistema são muitas. Estes incluem tanto a alta eficiência quanto a ausência de elementos auxiliares para troca de calor na forma de radiadores, tubulações e a possibilidade de combiná-lo com o sistema climático e baixa inércia, com o resultado de que o aquecimento de grandes volumes é muito rapidamente.
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Aquecedor de ar - dispositivo de aquecimento destinado apenas ao processamento do fluxo de ar sem alterar a humidade da massa tratada
Os aquecedores são equipados com sistemas de aquecimento de ar e ar condicionado, que misturam a porção fresca do ar da rua ao fluxo de circulação.
Nos sistemas de aquecimento de ar, o ar aquecido pelo aquecedor é forçado para dentro da sala por meio de um ventilador
Uma vantagem importante do uso de aquecedores é sua capacidade de aquecer grandes instalações no espaço e volume, incluindo lojas, shoppings, armazéns, o mais rapidamente possível.
Equipamentos de aquecimento de ar
Sistema de ar condicionado com aquecedor
Aquecimento de ar com aquecedor
Aquecimento rápido de grandes áreas
Para muitos proprietários, a desvantagem é que a instalação do sistema só é possível em simultâneo com a construção da própria casa e depois a sua posterior modernização é impossível.
A desvantagem é uma nuance como a disponibilidade obrigatória de energia de backup e a necessidade de manutenção regular.
O aquecedor é fácil de instalar e operar, acessível, mas o mais importante, é um dispositivo eficaz para aquecer a sala. Aquecedor de água retratado montado no sistema
Nosso site tem mais materiais detalhados sobre o dispositivo de aquecimento de ar na casa e casa de campo. Recomendamos que você se familiarize com eles:
- Aquecimento de ar do tipo "faça você mesmo": tudo sobre sistemas de aquecimento de ar
- Como organizar o aquecimento do ar de uma casa de campo: as regras e esquemas de construção
- Cálculo do aquecimento do ar: princípios básicos + cálculo de exemplo
Classificação de dispositivos para aquecimento de ar
Aquecedores estão incluídos no projeto do sistema de aquecimento para aquecimento do ar. Os seguintes grupos destes dispositivos existem pelo tipo de transportador de calor usado: água, elétrico, vapor, fogo.
Faz sentido usar dispositivos elétricos para instalações de até 100 m². Para edifícios com grandes áreas, uma escolha mais racional seria os aquecedores de água, que funcionam apenas com uma fonte de calor.
Os mais populares são vapor e aquecedores de agua. Tanto a primeira quanto a segunda superfície são divididas em duas subespécies: caneladas e caneladas. Os aquecedores das aletas na geometria das aletas são em forma de placa e em espiral.
A capacidade dos aquecedores que trabalham com um refrigerante como o vapor, é regulada por meio de válvulas especiais instaladas no tubo de entrada
De acordo com o projeto de construção, esses dispositivos podem ser unidirecionais, quando o refrigerante neles se move através dos tubos, aderindo a direção constante e multi-pass, nas capas de que há partições, em conseqüência de que a direção do movimento do refrigerante é constantemente está mudando.
4 modelos de aquecedores de água e aquecedores a vapor são vendidos, diferindo na área da superfície de aquecimento:
- SM - o menor com uma fila de canos;
- M - pequeno com duas fileiras de canos;
- Com - média com tubos em 3 linhas;
- B - grande, com 4 filas de canos.
Durante a operação, os aquecedores de água suportam grandes flutuações de temperatura - 70-110⁰. Para um bom desempenho deste tipo de aquecedor, a água que circula no sistema deve ser aquecida até um máximo de 180⁰. Na estação quente, o aquecedor pode servir como um ventilador.
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De acordo com o tipo de refrigerante usado no aquecimento, os aquecedores são divididos em água, vapor, fogo e eletricidade.
No aquecimento de instalações privadas, comerciais e industriais, os aquecedores a vapor e água são mais usados.
Aquecedores de ar elétricos - a opção mais fácil de instalar, conectar e manter, mas não muito racional do ponto de vista econômico
Os aquecedores a vapor são divididos em modelos de tubos lisos e dispositivos com aletas. Ribbed são divididos em espiral-ondulado e lamelar
Aquecedor de água na sala de produção
Aquecedor a vapor no terraço envidraçado
Aquecedor de ar elétrico compacto
Modelo de ferida em espiral
Design de aquecedores de diferentes tipos
O aquecedor de água de aquecimento consiste em um corpo feito de metal, um trocador de calor colocado na forma de uma série de tubos e um ventilador. No final da unidade existem tubos de entrada através dos quais é ligado a uma caldeira ou a um sistema de aquecimento centralizado.
Como regra geral, o ventilador está na parte de trás do dispositivo. Sua tarefa - dirigir o ar através do trocador de calor.
Após o aquecimento, através da grade localizada na frente do aquecedor, o ar retorna para a sala.
Na maioria das vezes o corpo é feito na forma de um retângulo, mas existem modelos projetados para dutos de ventilação redondos. Na linha de fornecimento, instale válvulas de duas ou três vias para ajustar a potência da unidade.
O ventilador sopra os tubos localizados no corpo do aquecedor. A água aquecida se move através dos canos do sistema de aquecimento, e a ventoinha distribui uniformemente o ar quente ao redor da sala.
Diferentes aquecedores e o método de instalação - são teto e parede. Modelos do primeiro tipo são colocados atrás do teto falso, apenas a treliça olha para além dela. Aparelhos de parede são mais populares.
Exibir # 1 - Aquecedores de tubo liso
A construção de tubo liso consiste em elementos de aquecimento na forma de tubos finos ocos com um diâmetro de 20 a 32 mm, espaçados 0,5 cm um em relação ao outro. Refrigerante circula através deles. O ar, lavando as superfícies aquecidas dos tubos, aquece devido à troca convectiva de calor.
Os tubos no aquecedor são colocados em ordem escalonada ou de corredor. Suas extremidades são soldadas nos coletores - superior e inferior. O refrigerante entra na caixa de junção através da entrada e, depois de passar pelos tubos e aquecê-los, sai pela saída na forma de condensado ou água gelada.
Dispositivos de transferência de calor estáveis fornecem um arranjo escalonado de tubos, mas a resistência ao fluxo de ar é maior. É necessário realizar o cálculo da potência da unidade para conhecer as reais capacidades do dispositivo.
Existem certos requisitos para o ar - não deve haver fibras, partículas suspensas, substâncias pegajosas. O teor de poeira permitida é inferior a 0,5 mg / m². A temperatura de entrada é pelo menos 20.
Aquecedores de ar unidirecionais e de três vias. 1 - tubo de entrada através do qual circula o refrigerante, 2 - caixa de derivação, 3 - tubo, 4 - tubo de saída, 5 - divisória
As características térmicas dos aquecedores de tubo lisos não são muito altas. Seu uso é aconselhável quando não é necessário um fluxo significativo de ar e seu aquecimento a uma alta temperatura.
Vista # 2 - Aquecedores de ar com aletas
Os tubos com nervuras têm uma superfície nervurada, portanto, a transferência de calor a partir deles é maior. Com um menor número de tubos, seu desempenho térmico é superior ao dos aquecedores de ar de tubos lisos.
Os aquecedores lamelares incluem tubos com placas montadas neles - retangulares ou redondos.
O primeiro tipo de placas é colocado em um grupo de tubos. O refrigerante passa para a caixa de junção do dispositivo através do bocal, aquece o ar que passa de velocidade considerável através de canais de pequeno diâmetro, e depois fora da caixa da equipe passa por sufocar.
Aquecedores deste tipo são compactos, fáceis de manter e instalar.
Dispositivos unidirecionais de placa designam: KSK KFS KVB STD3009V KZP K4P e multi-pass - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. O modelo médio tem a designação KFS e o grande - KSE.
A fita ondulada de aço com 1 cm de largura e 0,4 mm de espessura é enrolada nos tubos destes aquecedores. O transportador de calor para eles pode ser vapor e água.
Os aquecedores de água não devem ser conectados com tubos de metal-plástico ou polímero. eles não são projetados para temperaturas de transferência de calor. Precisa de tubos de aço e melhor galvanizado para eliminar a corrosão
O primeiro é equipado com três filas de tubos e o segundo com quatro. As placas do modelo médio têm uma espessura de 0,5 mm e dimensões de 11,7 x 13,6 cm. Placas de um modelo grande da mesma espessura e largura são mais longas - 17,5 cm.
As placas estão localizadas a uma distância de 0,5 cm umas das outras e têm um arranjo em ziguezague, enquanto nos modelos do tipo médio, as placas são dispostas ao longo do princípio do corredor.
Os aquecedores de ar com marcação STD possuem 5 números (5, 7, 8, 9, 14). Em aquecedores STD4009V vapor é um transportador de calor, e em STD3010G é água. A primeira instalação é realizada com uma orientação vertical dos tubos, o segundo - a partir da horizontal.
Vista # 3 - aquecedores bimetálicos com aletas
Em sistemas de aquecimento com aquecimento de ar, são frequentemente utilizados modelos de aquecedores bimetálicos KP3-SK, KP4-SK, KSK-3 e 4 com um tipo especial de alhetas - laminagem em espiral. O transportador de calor para os aquecedores KP3-SK, KP4-SK é a água quente com a mais alta pressão de 1,2 MPa e uma temperatura máxima de 180⁰.
Para o funcionamento dos dois outros aquecedores de ar, o vapor com a mesma pressão de trabalho que o anterior, mas com uma temperatura ligeiramente superior - é necessário o 190. Os fabricantes devem realizar testes de aceitação. Dispositivos de teste e aperto.
O trocador de calor do aquecedor KSK consiste em tubos feitos de aço e com aletas de alumínio. Conecte suas folhas de tubo
Existem 2 linhas de aquecedores bimetálicos - KSK3, KPZ, com 3 filas de tubos, referem-se ao meio e KSK4, KP4 com 4 filas de tubos - para os grandes modelos. Os componentes desses dispositivos são elementos de troca de calor bimetálicos, proteções laterais, grades de tubos, tampas com divisórias.
O elemento permutador de calor consiste em 2 tubos - com um diâmetro interno de 1,6 cm, feitos de aço e alumínio de alumínio montado nele com aletas. O intervalo transversal entre os tubos de transferência de calor é de 4,15 cm e o intervalo longitudinal é de 3,6 cm.
O que olhar ao escolher?
No projeto de um sistema de aquecimento com um ou um grupo de aquecedores, bem como nos cálculos deve seguir uma série de regras. Considere-os com mais detalhes na seleção de fotos abaixo.
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O diagrama de conexão de um grupo de aquecedores pode ser paralelo ou seqüencial. Para unidades de vapor, apenas a versão paralela é aplicável. Todos os dispositivos em uma instalação de aquecimento devem ser do mesmo modelo e potência.
Se os aquecedores forem usados em sistemas que captam o ar externo a fim de movê-lo para o volume, os cálculos são realizados levando-se em conta a menor temperatura externa
Ajustar as características de qualidade da unidade de vapor é impossível. Apenas o ajuste quantitativo do refrigerante está disponível, para a implementação de quais válvulas de derivação duplas são colocadas em frente ao aquecedor
Cálculos e projeto de sistemas de aquecimento são realizados de tal forma que há um mínimo de dispositivos no grupo, há uma armadura que permite desconectar uma unidade ou linha, e também para regular a transferência de calor
Conexão paralela de um grupo de aquecedores
Operação de aquecedores no frio
Válvulas de controle na entrada do dispositivo
Aquecedor de ar de vapor com nervuras
Calculadora exigida cálculos
Para calcular a potência de um aquecedor de água ou vapor, os seguintes parâmetros iniciais são necessários:
- O desempenho do sistema ou em outras palavras - a quantidade de ar destilado em uma hora. A unidade de medida da vazão volumétrica é m / h., A massa kg / h. Símbolo - L.
- Temperatura inicial ou ao ar livre é tul.
- A temperatura final do ar é tcon.
- A densidade e capacidade de calor do ar a uma determinada temperatura - os dados são retirados das tabelas.
Primeiro, calcule a área da seção transversal ao longo da frente do aquecedor de ar. Conhecendo esse valor, obtenha as dimensões preliminares da unidade com uma margem.
Para cálculo, use a fórmula:
Af = Lρ / 3600 (ϑρ),
Onde L - fluxo de volume de ar ou capacidade em m³ / h, ρ - densidade do ar exterior medida em kg / m³ ϑρ - velocidade do ar de massa na seção calculada, medida em kg / (cm²).
Depois de receber este parâmetro, para cálculos adicionais, tomamos o tamanho típico do aquecedor, o mais próximo em tamanho. Com um grande valor final da área, defina em paralelo várias unidades idênticas, cuja área em soma é igual ao valor obtido.
Os aquecedores são chamados não apenas de dispositivos para troca de calor, mas também de resfriadores de ar que operam com base em água fria, que são muito menos populares.
Para determinar a potência necessária para aquecer um volume de ar específico, você precisa saber a taxa de fluxo total de ar aquecido em kg por 1 hora pela fórmula.
G = L x p,
Onde p - densidade do ar em condições de temperatura média. É determinado somando a temperatura na entrada e saída da unidade, depois dividido por 2. Os indicadores de densidade são retirados da tabela.
A partir desta tabela, você pode obter dados sobre a densidade e o calor específico do ar a uma determinada temperatura para calcular a potência do dispositivo.
Agora você pode calcular o consumo de calor para aquecer o ar, para o qual a seguinte fórmula é usada:
Q (W) = G x c x (tcon. - m implorar.,
Onde G - fluxo de massa de ar em kg / h. Ao calcular, a capacidade específica de calor do ar medida em J / (kg x K) é levada em conta. Depende da temperatura do ar que entra e seus valores estão na tabela acima. A temperatura na entrada do dispositivo e na saída é indicada m implore. e t con. respectivamente.
Suponha que você precise pegar um aquecedor com capacidade de 10.000 mᶾ / hora para aquecer o ar até 20⁰ a uma temperatura externa de -30⁰. O transportador de calor é água com uma temperatura de saída de 95⁰ e 50⁰ na saída.
Fluxo de massa de massa de ar: G = 10 000 mᶾ / h. x 1.318 kg / mᶾ = 13.180 kg / h.
Valor da densidade: ρ = (-30 + 20) = -10, enquanto dividimos esse resultado pela metade, conseguimos -5. Da tabela selecionada, correspondente à temperatura média, densidade.
Substituindo o resultado na fórmula, obtenha o consumo de calor: Q = 13.180 / 3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W. Aqui, 1013 é a capacidade específica de calor selecionada da tabela a uma temperatura de –30⁰ J / (kg x K). Para o poder calculado do aquecedor adicionar de 10 a 15% do estoque.
A razão é que os parâmetros tabulares diferem frequentemente dos reais na direção da redução, e o desempenho térmico da unidade, devido ao entupimento dos tubos, diminui com o tempo. O excesso de estoque é indesejável.
Com um aumento significativo na superfície de aquecimento, a hipotermia pode ocorrer e até mesmo descongelar em frio extremo.
No aquecedor a vapor, o refrigerante é suprido de cima, e a água resultante da condensação do vapor de escape é removida por baixo. Na foto - o esquema de tubulação de calorificante de vapor
O poder dos aquecedores a vapor é calculado da mesma forma que a água. Apenas a fórmula de cálculo para o refrigerante é diferente:
G = Q / r,
Onde r - calor específico, que é liberado durante a condensação do vapor, medido em kJ / kg.
Recomendações para escolher um modelo elétrico
Fabricantes nos catálogos de aquecedores elétricos geralmente indicam a potência instalada e o fluxo de ar, o que simplifica muito a seleção. O principal é que os parâmetros não devem ser menores do que aqueles indicados no passaporte, caso contrário, ele será rapidamente fora de ordem.
O design do aquecedor inclui vários elementos especiais de aquecimento elétrico, cuja área é aumentada devido à pressão das aletas.
Os dispositivos de energia podem ser muito grandes, às vezes centenas de kilowatts. Até 3,5 kW, o aquecedor pode ser alimentado a partir de uma tomada de 220 V, e em tensões acima disso, uma conexão deve ser feita com um cabo separado diretamente ao painel. Se houver necessidade de usar um aquecedor com capacidade superior a 7 kW, uma potência de 380 V.
Estes dispositivos têm pequenas dimensões e peso, são completamente autônomos, para eles a presença de fornecimento de água quente centralizada ou vapor não é necessária.
Uma desvantagem significativa é que a baixa potência não é suficiente para usá-los em grandes áreas. A segunda desvantagem é o alto consumo de energia.
A partir do cálculo do aquecedor, conclui-se que o resultado do uso do dispositivo é uma economia tangível de recursos energéticos. Às vezes esta unidade é combinada com um recuperador e, em seguida, a entrada de ar não ocorre do lado de fora, mas da sala.
Para descobrir qual a corrente consome um aquecedor, você pode usar a fórmula:
Eu = p / u,
Onde P - poder, U - tensão de alimentação.
Com uma conexão monofásica do aquecedor, U é assumido como sendo de 220 V. Com 3 fases - 660 V.
A temperatura a que o aquecedor de uma certa potência aquece a massa de ar é determinada pela fórmula:
T = 2,98 x P / L,
Onde L - desempenho do sistema. Os valores ótimos do poder do aquecedor da casa de 1 para 5 kW, e para escritórios - de 5 para 50 kW.
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Qual é a densidade de ar a ter no cálculo, descrito neste vídeo:
Vídeo sobre como o aquecedor funciona no sistema de aquecimento:
Ao escolher um tipo específico de aquecedor, você deve proceder de considerações de conveniência e características operacionais da casa.
Para pequenas áreas, um aquecedor elétrico será uma boa aquisição e, para aquecer uma casa grande, é melhor escolher outra opção. Em qualquer caso, não pode fazer sem cálculo prévio.
Você está familiarizado com a escolha e cálculo do aquecedor? Talvez você queira compartilhar recomendações úteis sobre a escolha do aquecedor ou apontar um erro ou imprecisão nos cálculos do material discutido acima? Deixe seu comentário sob este artigo - sua opinião pode ser útil para pessoas que escolhem o aquecedor certo para sua casa.
