Lämmittimen laskenta kuinka lasketaan laitteen teho lämmittämään ilmaa lämmittämään

SÄHKÖLÄMMÖN ASENNUKSEN LASKENTA

1.1 Lämmityselementtien lämpölaskenta

Lämmityselementtilohkon lämpölaskennan tehtävään kuuluu lohkossa olevien lämmityselementtien lukumäärän ja lämmityselementin pinnan todellisen lämpötilan määrittäminen. Lämpölaskennan tuloksia käytetään lohkon suunnitteluparametrien tarkentamiseen.

Laskennan tehtävä on liitteessä 1.

Yhden lämmityselementin teho määräytyy lämmittimen tehon perusteella

_{Vastaanottaja}

Lämmityselementtien lukumäärä z otetaan 3:n kerrannaiseksi, ja yhden lämmityselementin teho ei saa ylittää 3 ... 4 kW. Lämmityselementti valitaan passitietojen mukaan (Liite 1).

Suunnittelun mukaan lohkot erotetaan käytävästä ja lämmityselementtien porrastetusta asettelusta (kuva 1.1).

a)	b)
a - käytävän asettelu; b - shakin asettelu. Kuva 1.1 - Lämmityselementtien lohkokaaviot

Seuraavan ehdon on täytyttävä kootun lämmityslohkon ensimmäisen lämmittimien rivin osalta:

O

missä t_n1 on ensimmäisen rivin lämmittimien todellinen keskimääräinen pintalämpötila, °C; P_m1 on ensimmäisen rivin lämmittimien kokonaisteho W; _ke— keskimääräinen lämmönsiirtokerroin, W/(m2оС); F_T1 - ensimmäisen rivin lämmittimien lämpöä luovuttavan pinnan kokonaispinta-ala, m2; t_v - lämmittimen jälkeisen ilmavirran lämpötila, °C.

Kokonaisteho ja lämmittimien kokonaispinta-ala määritetään valittujen lämmityselementtien parametreistä kaavojen mukaan
, , (1.3)

missä k - lämmityselementtien lukumäärä rivissä, kpl; P_T, F_T - vastaavasti yhden lämmityselementin teho, W ja pinta-ala, m2.

Ribbotetun lämmityselementin pinta-ala
, (1.4)

missä d on lämmityselementin halkaisija, m; l_a – lämmityselementin aktiivinen pituus, m; h_R on kylkiluun korkeus, m; a - evien nousu, m

Poikittain virtaviivaisten putkien nipuissa on otettava huomioon keskimääräinen lämmönsiirtokerroin _ke, koska olosuhteet lämmönsiirrolle eri lämmitinriveissä ovat erilaiset ja ne määräytyvät ilmavirran turbulenssin mukaan. Ensimmäisen ja toisen putkirivin lämmönsiirto on pienempi kuin kolmannen rivin. Jos kolmannen lämmityselementtirivin lämmönsiirto otetaan yksikkönä, ensimmäisen rivin lämmönsiirto on noin 0,6, toisen - noin 0,7 porrastetuissa nipuissa ja noin 0,9 - rivissä lämmönsiirrosta. kolmannesta rivistä. Kaikilla kolmannen rivin jälkeisillä riveillä lämmönsiirtokerrointa voidaan pitää muuttumattomana ja yhtä suurena kuin kolmannen rivin lämmönsiirto.

Lämmityselementin lämmönsiirtokerroin määräytyy empiirisellä lausekkeella

missä Nu – Nusseltin kriteeri,  - ilman lämmönjohtavuuskerroin,

 = Od

Nusselt-kriteeri tietyille lämmönsiirtoolosuhteille lasketaan lausekkeista

in-line putkinipuille

osoitteessa Re  1103

osoitteessa Re > 1103

porrastetut putkiniput:

for Re  1103, (1.8)

osoitteessa Re > 1103

missä Re on Reynoldsin kriteeri.

Reynoldsin kriteeri luonnehtii ilmavirtaa lämmityselementtien ympärillä ja on yhtä suuri kuin
, (1.10)

missä  — ilman virtausnopeus, m/s;  — ilman kinemaattisen viskositeetin kerroin,  = 18,510-6 m2/s.

Jotta varmistetaan lämmityselementtien tehokas lämpökuorma, joka ei johda lämmittimien ylikuumenemiseen, on tarpeen varmistaa ilman virtaus lämmönvaihtovyöhykkeellä vähintään 6 m/s nopeudella. Ottaen huomioon ilmakanavarakenteen ja lämmityslohkon aerodynaamisen vastuksen kasvu ilmavirtausnopeuden kasvaessa, jälkimmäinen tulisi rajoittaa arvoon 15 m/s.

Keskimääräinen lämmönsiirtokerroin

in-line-nipuille
, (1.11)

shakkisädeille

missä n on putkirivien lukumäärä lämmityslohkon nipussa.

Ilmavirran lämpötila lämmittimen jälkeen on
, (1.13)

missä P_{Vastaanottaja} - lämmittimen lämmityselementtien kokonaisteho, kW;  — ilman tiheys, kg/m3; Kanssa_v on ilman ominaislämpökapasiteetti, Kanssa_v= 1 kJ/(kgоС); Lv – ilmanlämmittimen teho, m3/s.

Jos ehto (1.2) ei täyty, valitse toinen lämmityselementti tai muuta laskennassa otettua ilmannopeutta, lämmityslohkon sijoittelua.

Taulukko 1.1 - kertoimen c arvot LähtötiedotJaa ystäviesi kanssa:

Sähkötekniikka

SÄHKÖLÄMMÖN ASENNUKSEN LASKENTA

sivu 2/8 Päivämäärä 19.03.2018 Koko 368 kb. Tiedoston nimi Sähkötekniikka.doc oppilaitos Izhevskin valtion maatalousakatemia

  2            

Kuva 1.1 - Lämmityselementtien lohkokaaviot

1.1 Lämmityselementtien lämpölaskenta Sähkölämmittimien lämmityselementteinä käytetään putkimaisia ​​sähkölämmittimiä (TEH), jotka on asennettu yhteen rakenneyksikköön. Lämmityselementtilohkon lämpölaskennan tehtävään kuuluu lohkossa olevien lämmityselementtien lukumäärän ja lämmityselementin pinnan todellisen lämpötilan määrittäminen. Lämpölaskennan tuloksia käytetään lohkon suunnitteluparametrien tarkentamiseen. Laskennan tehtävä on liitteessä 1. Yhden lämmityselementin teho määräytyy lämmittimen tehon perusteella PVastaanottaja ja lämmittimeen asennettujen lämmityselementtien lukumäärä z. . (1.1) Lämmityselementtien lukumäärä z otetaan 3:n kerrannaiseksi, ja yhden lämmityselementin teho ei saa ylittää 3 ... 4 kW. Lämmityselementti valitaan passitietojen mukaan (Liite 1). Suunnittelun mukaan lohkot erotetaan käytävästä ja lämmityselementtien porrastetusta asettelusta (kuva 1.1). a) b) a - käytävän asettelu; b - shakin asettelu. Kuva 1.1 - Lämmityselementtien lohkokaaviot Seuraavan ehdon on täytyttävä kootun lämmityslohkon ensimmäisen lämmittimien rivin osalta: оС, (1.2) missä tn1 on ensimmäisen rivin lämmittimien todellinen keskimääräinen pintalämpötila, °C; Pm1 on ensimmäisen rivin lämmittimien kokonaisteho W; ke— keskimääräinen lämmönsiirtokerroin, W/(m2оС); FT1 - ensimmäisen rivin lämmittimien lämpöä luovuttavan pinnan kokonaispinta-ala, m2; tv - lämmittimen jälkeisen ilmavirran lämpötila, °C. Kokonaisteho ja lämmittimien kokonaispinta-ala määritetään valittujen lämmityselementtien parametreistä kaavojen mukaan , , (1.3) missä k - lämmityselementtien lukumäärä rivissä, kpl; PT, FT - vastaavasti yhden lämmityselementin teho, W ja pinta-ala, m2. Ribbotetun lämmityselementin pinta-ala , (1.4) missä d on lämmityselementin halkaisija, m; la – lämmityselementin aktiivinen pituus, m; hR on kylkiluun korkeus, m; a - evien nousu, m Poikittain virtaviivaisten putkien nipuissa on otettava huomioon keskimääräinen lämmönsiirtokerroin ke, koska olosuhteet lämmönsiirrolle eri lämmitinriveissä ovat erilaiset ja ne määräytyvät ilmavirran turbulenssin mukaan. Ensimmäisen ja toisen putkirivin lämmönsiirto on pienempi kuin kolmannen rivin. Jos kolmannen lämmityselementtirivin lämmönsiirto otetaan yksikkönä, ensimmäisen rivin lämmönsiirto on noin 0,6, toisen - noin 0,7 porrastetuissa nipuissa ja noin 0,9 - rivissä lämmönsiirrosta. kolmannesta rivistä. Kaikilla kolmannen rivin jälkeisillä riveillä lämmönsiirtokerrointa voidaan pitää muuttumattomana ja yhtä suurena kuin kolmannen rivin lämmönsiirto. Lämmityselementin lämmönsiirtokerroin määräytyy empiirisellä lausekkeella , (1.5) missä Nu – Nusseltin kriteeri,  - ilman lämmönjohtavuuskerroin,  = 0,027 W/(moC); d – lämmityselementin halkaisija, m. Nusselt-kriteeri tietyille lämmönsiirtoolosuhteille lasketaan lausekkeista in-line putkinipuille osoitteessa Re  1103 , (1.6) osoitteessa Re > 1103 , (1.7) porrastetut putkiniput: for Re  1103, (1.8) osoitteessa Re > 1103 , (1.9) missä Re on Reynoldsin kriteeri. Reynoldsin kriteeri luonnehtii ilmavirtaa lämmityselementtien ympärillä ja on yhtä suuri kuin , (1.10) missä  — ilman virtausnopeus, m/s;  — ilman kinemaattisen viskositeetin kerroin,  = 18,510-6 m2/s. Jotta varmistetaan lämmityselementtien tehokas lämpökuorma, joka ei johda lämmittimien ylikuumenemiseen, on tarpeen varmistaa ilman virtaus lämmönvaihtovyöhykkeellä vähintään 6 m/s nopeudella. Ottaen huomioon ilmakanavarakenteen ja lämmityslohkon aerodynaamisen vastuksen kasvu ilmavirtausnopeuden kasvaessa, jälkimmäinen tulisi rajoittaa arvoon 15 m/s. Keskimääräinen lämmönsiirtokerroin in-line-nipuille , (1.11) shakkisädeille , (1.12) missä n on putkirivien lukumäärä lämmityslohkon nipussa. Ilmavirran lämpötila lämmittimen jälkeen on , (1.13) missä PVastaanottaja - lämmittimen lämmityselementtien kokonaisteho, kW;  — ilman tiheys, kg/m3; Kanssav on ilman ominaislämpökapasiteetti, Kanssav= 1 kJ/(kgоС); Lv – ilmanlämmittimen teho, m3/s. Jos ehto (1.2) ei täyty, valitse toinen lämmityselementti tai muuta laskennassa otettua ilmannopeutta, lämmityslohkon sijoittelua. Taulukko 1.1 - kertoimen c arvot LähtötiedotJaa ystäviesi kanssa:

  2            

Kuinka laskea ilmanvaihtolämmitin

Ilmastossamme kylmänä vuodenaikana on erittäin tärkeää lämmittää taloon ulkoa ilmanvaihdon kautta tuleva ilma. Jos huoneessa ei ole ylimääräistä lämpöä ilmanvaihdon aikana, tulee sisään tuleva ilma lämmittää samaan lämpötilaan, joka vallitsee huoneen sisällä.

Tässä tapauksessa lämmitysjärjestelmä kompensoi aidan läpi menevän lämpöhäviön. Mutta tilanteessa, jossa lämmitys yhdistetään tuloilmanvaihtoon, tuloilman tulee olla lämpimämpää kuin huoneen sisäilma. Mutta jos huoneessa on ylimääräistä lämpöä, saapuvan ilman lämpötilan tulisi olla alhaisempi kuin sisällä olevan ilman. Tämä varmistaa näiden lämpöylijäämien sulautumisen.

Tässä on tärkeää sanoa, että huoneeseen tulevan ilman lämpötila riippuu suoraan sen syöttötavasta. Ja se tulisi määrittää syöttösuihkujen laskemisen jälkeen, riippuen ilmaympäristön normalisoitujen parametrien olosuhteista

Tästä syystä on tärkeää laskea oikein tuloilman lämpötilaa säätelevän lämmittimen teho.

Millaisia ​​ilmanvaihtolämmittimiä on olemassa?

Ensinnäkin on tärkeää päättää tällaisen lämmittimen tyypistä. Kun valitset lämmittimen, sinun on otettava huomioon sellaiset vivahteet kuten sen teho, alueen ilmasto, laitteen suorituskyky, sen huoneen mitat, johon se tulisi asentaa.

Joten näiden parametrien mukaan voit valita seuraavista lämmittimistä:

• syöttö ilmanvaihto sähkölämmitin;
• vedenlämmitin.

Jos puhumme tällaisista sähkölaitteista, on syytä korostaa, että niiden suunnittelu perustuu sähkön käsittelyyn lämmöksi. Tämä varmistetaan lämmittämällä lankaspiraalia tai metallilankaa. Näin lämpö siirtyy ilmavirtaan. Tällaiset lämmittimet on helppo asentaa, ja niitä on myös saatavilla. Mutta samalla ne kuluttavat paljon sähköä. Tästä syystä tätä ilmanlämmitintä on parasta käyttää yhdessä lämmönvaihtimen kanssa. Tämän ansiosta sähkönkulutusta on mahdollista pienentää kokonaisella neljänneksellä.

Samanaikaisesti tällaiset ilmanvaihdon vesilaitteet ovat paljon kalliimpia, mutta ne eivät käytä niin paljon energiaa ja siksi maksavat sinulle vähemmän. Lisäksi sitä voidaan käyttää jopa suurissa huoneissa, koska niiden suorituskyky on korkea. Vedenlämmittimen haitoista mainittakoon, että se voi jäätyä erittäin alhaisissa lämpötiloissa.

Kuinka laskea oikein?

Yksi lämmittimen tyypin valinnan vivahteista on sen laskenta. Ja sellaisen laitteen tehon määrittämiseksi oikein, ei ole ollenkaan tarpeen suorittaa monimutkaisia ​​laskelmia tai manipulaatioita.

On tärkeää yksinkertaisesti laskea ilman lämpötila tulo- ja poistoaukossa

Tilanteessa, jossa ulkoilma on hetkeksi laskenut minimimerkkiin, et voi ottaa huomioon maksimilämpötila-arvoa ja sitten voit ottaa huomioon tällaisen laitteen pienemmän tehoarvon

Ilmanvaihtolämmittimen tehoa laskettaessa tulee huomioida myös lisäilmanvaihtotiedot. Tämä indikaattori voidaan määrittää ottamalla huomioon ilmanvaihdon suorituskyky. Sitten nämä kaksi parametria on kerrottava ilman lämpökapasiteetilla ja jaettava tuhannella. Kiukaan tehon summan tulee vastata verkkojännitteen summaa.

Online-laskin lämmittimen tehon laskemiseen

Ilmanvaihdon tehokas toiminta riippuu oikeasta laskennasta ja laitteiden valinnasta, koska nämä kaksi pistettä ovat yhteydessä toisiinsa. Tämän menettelyn yksinkertaistamiseksi olemme laatineet sinulle online-laskimen lämmittimen tehon laskemiseen.

Lämmittimen tehon valinta on mahdotonta ilman puhaltimen tyyppiä, ja sisäilman lämpötilan laskeminen on hyödytöntä ilman lämmittimen, lämmönvaihtimen ja ilmastointilaitteen valintaa. Kanavan parametrien määrittäminen on mahdotonta ilman aerodynaamisten ominaisuuksien laskemista. Ilmanvaihtolämmittimen tehon laskenta suoritetaan ilman lämpötilan vakioparametrien mukaan, ja suunnitteluvaiheen virheet johtavat kustannusten nousuun sekä kyvyttömyyteen ylläpitää mikroilmastoa vaaditulla tasolla.

Lämmitin (ammattimaisemmin kanavalämmitin) on monipuolinen laite, jota käytetään sisäilmanvaihtojärjestelmissä siirtämään lämpöenergiaa lämmityselementeistä ilmaan, joka kulkee onttojen putkien kautta.

Kanavalämmittimet eroavat tavasta, jolla ne siirtävät energiaa, ja ne jaetaan:

1. Vesi - energia siirretään putkien kautta kuumalla vedellä, höyryllä.
2. Sähkö - lämmityselementit, jotka saavat energiaa keskusvirtalähteestä.

On myös lämmittimiä, jotka toimivat talteenottoperiaatteella: tämä on huoneen lämmön hyödyntämistä siirtämällä se tuloilmaan. Talteenotto tapahtuu ilman kahden ilmaympäristön kosketusta.

Sähkölämmitin

Pohja on langasta tai spiraaleista valmistettu lämmityselementti, jonka läpi kulkee sähkövirta. Kylmä ulkoilma johdetaan spiraalien väliin, se lämmitetään ja syötetään huoneeseen.

Sähkölämmitin soveltuu pienitehoisten ilmanvaihtojärjestelmien huoltoon, koska sen käyttöön ei vaadita erityistä laskentaa, koska valmistaja ilmoittaa kaikki tarvittavat parametrit.

Tämän yksikön suurin haitta on lämmitysfilamenttien välinen inertia, joka johtaa jatkuvaan ylikuumenemiseen ja sen seurauksena laitteen vikaantumiseen. Ongelma ratkaistaan ​​asentamalla lisäkompensaattoreita.

Vedenlämmitin

Vedenlämmittimen perusta on ontoista metalliputkista valmistettu lämmityselementti, jonka läpi johdetaan kuumaa vettä tai höyryä. Ulkoilma tulee sisään vastakkaiselta puolelta. Yksinkertaisesti sanottuna ilma liikkuu ylhäältä alas ja vesi alhaalta ylös. Siten happikuplat poistetaan erityisten venttiilien kautta.

Kanavavesilämmitintä käytetään useimmissa suurissa ja keskikokoisissa ilmanvaihtojärjestelmissä. Tätä helpottaa laitteiden korkea tuottavuus, luotettavuus ja huollettavuus.

Lämmityselementin lisäksi järjestelmään kuuluu: (tarjoaa jäähdytysnesteen syöttöä vaihtimeen), pumpun, suora- ja takaiskuventtiilit, sulkuventtiilit ja automaattisen ohjausyksikön. Ilmastoalueilla, joilla talven alin lämpötila laskee alle nollan, on järjestelmä, joka estää työputkien jäätymisen.

Tehon laskenta

Laitteen läpi kulkevan ilman tilavuus aikayksikköä kohti. Se mitataan vastaavasti yksiköissä kg / h tai m3 / h. Laskentamenetelmänä valitaan laite, jolla on sellaiset parametrit, että poistoilman lämpötila vastaa standardiarvoja ja tehoreservi mahdollistaa keskeytymättömän toiminnan huippukuormilla, mutta ilmanvaihto korko ja korko eivät kärsi. Suunnittelija aloittaa tehon laskemisen vasta saatuaan kaikki alkutiedot:

• Menolämpötilat. Talvikauden vähimmäisarvo on otettu.
• Vaaditaan normien tai asiakkaan yksilöllisten toiveiden mukaan poistoilman lämpötila.
• Keskimääräinen ilmavirta m³/h..

Onko sinulla kysymyksiä? Soita puhelimitse: +7 (953) 098-28-01

Saatat olla kiinnostunut myös ilmanvaihdon asennuksesta.