חישוב המחמם כיצד לחשב את הספק המכשיר לחימום אוויר לחימום

חישוב התקנת חימום חשמלי

1.1 חישוב תרמי של גופי חימום

משימת החישוב התרמי של בלוק גופי החימום כוללת קביעת מספר גופי החימום בבלוק והטמפרטורה בפועל של פני השטח של גוף החימום. תוצאות החישוב התרמי משמשות לחדד את פרמטרי התכנון של הבלוק.

המשימה לחישוב מובאת בנספח 1.

הספק של גוף חימום אחד נקבע על סמך הספק של המחמם

_ל

מספר גופי החימום z נלקח ככפולה של 3, וההספק של גוף חימום אחד לא יעלה על 3 ... 4 קילוואט. גוף החימום נבחר לפי נתוני הדרכון (נספח 1).

לפי התכנון, בלוקים נבדלים עם מסדרון ופריסה מדורגת של גופי חימום (איור 1.1).

א)	ב)
א - פריסת מסדרון; b - פריסת שחמט. איור 1.1 - דיאגרמות פריסה של גוש גופי החימום

עבור השורה הראשונה של מחממים של גוש החימום המורכב, יש לעמוד בתנאי הבא:

O

איפה ט_נ1 הוא טמפרטורת פני השטח הממוצעת בפועל של המחממים בשורה הראשונה, °C; פ_M1 הוא ההספק הכולל של המחממים בשורה הראשונה, W; _{היינו עושים}- מקדם העברת חום ממוצע, W/(m2оС); ו_ט1 - השטח הכולל של משטח משחרר החום של המחממים בשורה הראשונה, m2; ט_v - טמפרטורת זרימת האוויר לאחר המחמם, מעלות צלזיוס.

ההספק הכולל והשטח הכולל של המחממים נקבעים מהפרמטרים של גופי החימום שנבחרו לפי הנוסחאות
, , (1.3)

איפה ק - מספר גופי החימום בשורה, יחידות; פ_ט, פ_ט - בהתאמה, הספק, W, ושטח פנים, m2, של גוף חימום אחד.

שטח פנים של גוף חימום מצולע
, (1.4)

איפה ד הוא הקוטר של גוף החימום, m; ל_א - אורך פעיל של גוף החימום, מ'; ח_ר הוא גובה הצלע, מ'; א - גובה סנפיר, מ

עבור צרורות של צינורות מתייעל לרוחב, יש לקחת בחשבון את מקדם העברת החום הממוצע _{היינו עושים}, שכן התנאים להעברת חום על ידי שורות נפרדות של מחממים שונים ונקבעים על ידי המערבולת של זרימת האוויר. העברת החום של השורה הראשונה והשנייה של הצינורות קטנה מזו של השורה השלישית. אם העברת החום של השורה השלישית של גופי החימום נלקחת כאחדות, אזי העברת החום של השורה הראשונה תהיה בערך 0.6, השנייה - בערך 0.7 בצרורות מדורגים וכ -0.9 - בשורה מהעברת החום של השורה השלישית. עבור כל השורות לאחר השורה השלישית, מקדם העברת החום יכול להיחשב ללא שינוי ושווה להעברת החום של השורה השלישית.

מקדם העברת החום של גוף החימום נקבע על ידי הביטוי האמפירי

איפה נו - קריטריון נוסלט,  - מקדם מוליכות תרמית של אוויר,

 = Oד

קריטריון נוסלט לתנאי העברת חום ספציפיים מחושב מהביטויים

עבור חבילות צינורות בשורה

ב-Re  1103

ב-Re > 1103

עבור חבילות צינורות מדורגים:

עבור Re  1103, (1.8)

ב-Re > 1103

כאשר Re הוא הקריטריון של ריינולדס.

קריטריון ריינולדס מאפיין את זרימת האוויר סביב גופי החימום ושווה ל
, (1.10)

איפה  - מהירות זרימת האוויר, m/s;  - מקדם צמיגות קינמטית של אוויר,  = 18.510-6 m2/s.

על מנת להבטיח עומס תרמי יעיל של גופי חימום שאינו מוביל להתחממות יתר של המחממים, יש צורך להבטיח זרימת אוויר באזור חילופי החום במהירות של לפחות 6 מ"ש. בהתחשב בעלייה בהתנגדות האווירודינמית של מבנה צינור האוויר ובלוק החימום עם עלייה במהירות זרימת האוויר, יש להגביל את האחרון ל-15 מ' לשנייה.

מקדם העברת חום ממוצע

עבור חבילות ב-line
, (1.11)

עבור קורות שחמט

איפה נ הוא מספר שורות הצינורות בצרור של בלוק החימום.

הטמפרטורה של זרימת האוויר לאחר המחמם שווה ל
, (1.13)

איפה פ_ל - ההספק הכולל של גופי החימום של המחמם, קילוואט;  - צפיפות אוויר, ק"ג/מ"ק; עם_v הוא קיבולת החום הספציפית של האוויר, עם_v= 1 kJ/(kgоС); Lv – קיבולת מחמם אוויר, m3/s.

אם תנאי (1.2) אינו מתקיים, בחר גוף חימום אחר או שנה את מהירות האוויר שנלקחה בחישוב, את הפריסה של גוש החימום.

טבלה 1.1 - ערכי המקדם c נתונים ראשונייםשתף עם החברים שלך:

טכנולוגיה חשמלית

חישוב התקנת חימום חשמלי

עמוד 2/8 תַאֲרִיך 19.03.2018 הגודל 368 Kb. שם קובץ Electrotechnology.doc מוסד חינוכי האקדמיה החקלאית הממלכתית של איזבסק

  2            

איור 1.1 - דיאגרמות פריסה של גוש גופי החימום

1.1 חישוב תרמי של גופי חימום בתור גופי חימום בתנורי חימום חשמליים, נעשה שימוש בתנורי חימום חשמליים צינוריים (TEH), המורכבים ביחידה מבנית אחת. משימת החישוב התרמי של בלוק גופי החימום כוללת קביעת מספר גופי החימום בבלוק והטמפרטורה בפועל של פני השטח של גוף החימום. תוצאות החישוב התרמי משמשות לחדד את פרמטרי התכנון של הבלוק. המשימה לחישוב מובאת בנספח 1. הספק של גוף חימום אחד נקבע על סמך הספק של המחמם פל ומספר גופי החימום z המותקנים בתנור החימום. . (1.1) מספר גופי החימום z נלקח ככפולה של 3, וההספק של גוף חימום אחד לא יעלה על 3 ... 4 קילוואט. גוף החימום נבחר לפי נתוני הדרכון (נספח 1). לפי התכנון, בלוקים נבדלים עם מסדרון ופריסה מדורגת של גופי חימום (איור 1.1). א) ב) א - פריסת מסדרון; b - פריסת שחמט. איור 1.1 - דיאגרמות פריסה של גוש גופי החימום עבור השורה הראשונה של מחממים של גוש החימום המורכב, יש לעמוד בתנאי הבא: оС, (1.2) איפה טנ1 הוא טמפרטורת פני השטח הממוצעת בפועל של המחממים בשורה הראשונה, °C; פM1 הוא ההספק הכולל של המחממים בשורה הראשונה, W; היינו עושים- מקדם העברת חום ממוצע, W/(m2оС); וט1 - השטח הכולל של משטח משחרר החום של המחממים בשורה הראשונה, m2; טv - טמפרטורת זרימת האוויר לאחר המחמם, מעלות צלזיוס. ההספק הכולל והשטח הכולל של המחממים נקבעים מהפרמטרים של גופי החימום שנבחרו לפי הנוסחאות , , (1.3) איפה ק - מספר גופי החימום בשורה, יחידות; פט, פט - בהתאמה, הספק, W, ושטח פנים, m2, של גוף חימום אחד. שטח פנים של גוף חימום מצולע , (1.4) איפה ד הוא הקוטר של גוף החימום, m; לא - אורך פעיל של גוף החימום, מ'; חר הוא גובה הצלע, מ'; א - גובה סנפיר, מ עבור צרורות של צינורות מתייעל לרוחב, יש לקחת בחשבון את מקדם העברת החום הממוצע היינו עושים, שכן התנאים להעברת חום על ידי שורות נפרדות של מחממים שונים ונקבעים על ידי המערבולת של זרימת האוויר. העברת החום של השורה הראשונה והשנייה של הצינורות קטנה מזו של השורה השלישית. אם העברת החום של השורה השלישית של גופי החימום נלקחת כאחדות, אזי העברת החום של השורה הראשונה תהיה בערך 0.6, השנייה - בערך 0.7 בצרורות מדורגים וכ -0.9 - בשורה מהעברת החום של השורה השלישית. עבור כל השורות לאחר השורה השלישית, מקדם העברת החום יכול להיחשב ללא שינוי ושווה להעברת החום של השורה השלישית. מקדם העברת החום של גוף החימום נקבע על ידי הביטוי האמפירי , (1.5) איפה נו - קריטריון נוסלט,  - מקדם מוליכות תרמית של אוויר,  = 0.027 W/(moC); ד – קוטר גוף החימום, מ. קריטריון נוסלט לתנאי העברת חום ספציפיים מחושב מהביטויים עבור חבילות צינורות בשורה ב-Re  1103 , (1.6) ב-Re > 1103 , (1.7) עבור חבילות צינורות מדורגים: עבור Re  1103, (1.8) ב-Re > 1103 , (1.9) כאשר Re הוא הקריטריון של ריינולדס. קריטריון ריינולדס מאפיין את זרימת האוויר סביב גופי החימום ושווה ל , (1.10) איפה  - מהירות זרימת האוויר, m/s;  - מקדם צמיגות קינמטית של אוויר,  = 18.510-6 m2/s. על מנת להבטיח עומס תרמי יעיל של גופי חימום שאינו מוביל להתחממות יתר של המחממים, יש צורך להבטיח זרימת אוויר באזור חילופי החום במהירות של לפחות 6 מ"ש. בהתחשב בעלייה בהתנגדות האווירודינמית של מבנה צינור האוויר ובלוק החימום עם עלייה במהירות זרימת האוויר, יש להגביל את האחרון ל-15 מ' לשנייה. מקדם העברת חום ממוצע עבור חבילות ב-line , (1.11) עבור קורות שחמט , (1.12) איפה נ הוא מספר שורות הצינורות בצרור של בלוק החימום. הטמפרטורה של זרימת האוויר לאחר המחמם שווה ל , (1.13) איפה פל - ההספק הכולל של גופי החימום של המחמם, קילוואט;  - צפיפות אוויר, ק"ג/מ"ק; עםv הוא קיבולת החום הספציפית של האוויר, עםv= 1 kJ/(kgоС); Lv – קיבולת מחמם אוויר, m3/s. אם התנאי (1.2) אינו מתקיים, בחר גוף חימום אחר או שנה את מהירות האוויר שנלקחה בחישוב, את הפריסה של גוש החימום. טבלה 1.1 - ערכי המקדם c נתונים ראשונייםשתף עם החברים שלך:

  2            

כיצד לחשב את דוד האוורור

באקלים שלנו, בעונה הקרה, חשוב ביותר לחמם את האוויר שנכנס לבית מבחוץ באמצעות אוורור. אם אין חום עודף בחדר בזמן אוורור, יש לחמם את האוויר הנכנס לאותה טמפרטורה השוררת בתוך החדר.

במקרה זה, מערכת החימום מפצה על אובדן החום דרך הגדר. אבל במצב שבו חימום משולב עם סוג אספקה ​​של אוורור, האוויר האספקה ​​חייב להיות חם יותר מהאוויר בתוך החדר. אבל אם יש חום עודף בחדר, אז האוויר הנכנס צריך להיות טמפרטורה נמוכה יותר מאשר האוויר בפנים. זה יבטיח את הטמעת אותם עודפי חום.

כאן חשוב לומר כי טמפרטורת האוויר הנכנס לחדר תלויה ישירות בשיטת האספקה ​​שלו. ויש לקבוע זאת לאחר חישוב מטוסי האספקה, בהתאם לתנאי הפרמטרים המנורמלים של סביבת האוויר

מסיבה זו חשוב לחשב נכון את כוחו של המחמם, המווסת את טמפרטורת האוויר האספקה.

אילו סוגי תנורי אוורור קיימים?

קודם כל, חשוב להחליט על סוג דוד כזה. בעת בחירת תנור חימום, אתה צריך לקחת בחשבון ניואנסים כגון כוחו, האקלים של האזור, ביצועי המכשיר, ממדי החדר בו יש להתקין אותו.

אז לפי פרמטרים אלה, אתה יכול לבחור בין סוגי המחממים הבאים:

• אספקת אוורור דוד חשמלי;
• מחמם מים.

אם אנחנו מדברים על מכשירים חשמליים כאלה, ראוי להדגיש כי העיצוב שלהם מבוסס על עיבוד של חשמל לחום. זה מובטח על ידי חימום ספירלה של חוט או חוט מתכת. לפיכך, החום עובר לזרם האוויר. תנורים כאלה קלים להתקנה, והם גם זמינים. אבל במקביל, הם צורכים הרבה חשמל. מסיבה זו תנור אוויר זה עדיף להשתמש יחד עם מחליף חום. הודות לכך ניתן להפחית ברבע שלם את רמת צריכת החשמל.

יחד עם זאת, מכשירי מים כאלה לאוורור הם הרבה יותר יקרים, אבל הם לא צורכים כל כך הרבה אנרגיה, ולכן, יעלה לך פחות. בנוסף, ניתן להשתמש בו אפילו בחדרים גדולים, שכן יש להם רמת ביצועים גבוהה. בין החסרונות של דוד מים הוא שהוא יכול לקפוא בטמפרטורות נמוכות מאוד.

איך לחשב נכון?

אחד הניואנסים של בחירת סוג התנור הוא החישוב שלו. וכדי לקבוע נכון את כוחו של מכשיר כזה, אין צורך לבצע חישובים או מניפולציות מורכבות כלל.

חשוב פשוט לחשב את טמפרטורת האוויר בכניסה וביציאה

במצב בו האוויר החיצוני ירד לסימן המינימום לזמן קצר, לא ניתן לקחת בחשבון את ערך הטמפרטורה המקסימלית ואז ניתן לקחת בחשבון ערך הספק נמוך יותר של מכשיר כזה

בעת חישוב הספק של דוד האוורור, יש לקחת בחשבון גם נתוני חילופי אוויר נוספים. ניתן לקבוע מחוון זה על ידי התחשבות בביצועי האוורור. אז יש להכפיל את שני הפרמטרים הללו בקיבולת החום של האוויר ולחלק באלף. סכום ההספק של המחמם חייב להתאים לסכום מתח הרשת.

מחשבון מקוון לחישוב עוצמת המחמם

הפעולה האפקטיבית של האוורור תלויה בחישוב ובבחירת הציוד הנכונים, מכיוון ששתי הנקודות הללו מחוברות זו לזו. כדי לפשט את הליך זה, הכנו עבורכם מחשבון מקוון לחישוב הספק של המחמם.

בחירת כוח המחמם בלתי אפשרית ללא קביעת סוג המאוורר, וחישוב טמפרטורת האוויר הפנימי חסר תועלת ללא בחירת דוד, מחליף חום ומזגן. קביעת הפרמטרים של הצינור בלתי אפשרי ללא חישוב המאפיינים האווירודינמיים. חישוב הכוח של דוד האוורור מתבצע על פי הפרמטרים הסטנדרטיים של טמפרטורת האוויר, ושגיאות בשלב התכנון מובילות לעלייה בעלויות, כמו גם לחוסר היכולת לשמור על המיקרו אקלים ברמה הנדרשת.

תנור חימום (נקרא באופן מקצועי יותר מחמם תעלות) הוא מכשיר רב-תכליתי המשמש במערכות אוורור פנימיות להעברת אנרגיית חום מגופי חימום לאוויר העובר דרך מערכת של צינורות חלולים.

מחממי צינור נבדלים באופן שבו הם מעבירים אנרגיה ומחולקים ל:

1. מים - אנרגיה מועברת דרך צינורות עם מים חמים, קיטור.
2. חשמל - גופי חימום המקבלים אנרגיה מרשת אספקת החשמל המרכזית.

ישנם גם גופי חימום הפועלים על עיקרון ההחלמה: זהו ניצול החום מהחדר על ידי העברתו לאוויר האספקה. השחזור מתבצע ללא מגע של שתי סביבות אוויר.

תנור חשמלי

הבסיס הוא גוף חימום עשוי חוט או ספירלות, זרם חשמלי עובר דרכו. אוויר חיצוני קר מועבר בין הספירלות, הוא מחומם ומוזן לחדר.

תנור החימום החשמלי מתאים לשירות מערכות אוורור בעלות הספק נמוך, שכן לא נדרש חישוב מיוחד לפעולתו, שכן כל הפרמטרים הדרושים מצוינים על ידי היצרן.

החיסרון העיקרי של יחידה זו הוא האינרציה בין חוטי החימום, זה מוביל להתחממות יתר מתמדת, וכתוצאה מכך, כישלון המכשיר. הבעיה נפתרת על ידי התקנת מפצים נוספים.

מחמם מים

הבסיס של דוד המים הוא גוף חימום עשוי צינורות מתכת חלולים, מים חמים או קיטור מועברים דרכם. אוויר בחוץ נכנס מהצד הנגדי. במילים פשוטות, האוויר נע מלמעלה למטה, והמים נעים מלמטה למעלה. לפיכך, בועות חמצן מוסרות דרך שסתומים מיוחדים.

מחמם תעלות המים משמש ברוב מערכות האוורור הגדולות והבינוניות. זה מקל על ידי פרודוקטיביות גבוהה, אמינות ותחזוקה של הציוד.

בנוסף לגוף החימום, המערכת כוללת: (מספקת אספקת נוזל קירור למחליף), משאבה, שסתומים ישירים וסימון, שסתומי סגירה ויחידת בקרה אוטומטית. עבור אזורי אקלים שבהם הטמפרטורה המינימלית בחורף יורדת מתחת לאפס, מסופקת מערכת למניעת הקפאת צינורות העבודה.

חישוב כוח

נפח האוויר העובר דרך המכשיר ליחידת זמן. זה נמדד בהתאמה בק"ג / שעה או מ"ק / שעה. שיטת החישוב מורכבת בבחירת מכשיר עם פרמטרים כאלה שטמפרטורת האוויר ביציאה תואמת את הערכים הסטנדרטיים, ורזרבת הכוח מאפשרת פעולה בלתי פוסקת בעומסי שיא, אך חילופי האוויר שיעור ושיעור לא סובלים. המעצב מתחיל לחשב את ההספק רק לאחר קבלת כל הנתונים הראשוניים:

• טמפרטורות אספקה. הערך המינימלי לתקופת החורף נלקח.
• נדרש על פי הנורמות או הרצונות האישיים של טמפרטורת האוויר ביציאה של הלקוח.
• זרימת אוויר ממוצעת m³/h..

יש לך שאלות? התקשר בטלפון: +7 (953) 098-28-01

אתה עשוי להתעניין גם בהתקנה של אוורור.