Šildytuvo apskaičiavimas, kaip apskaičiuoti šildymui skirto oro šildymo prietaiso galią

ELEKTROS ŠILDYMO MONTAVIMO APSKAIČIAVIMAS

1.1 Šildymo elementų terminis skaičiavimas

Šildymo elementų bloko šiluminio skaičiavimo užduotis apima kaitinimo elementų skaičiaus bloke ir faktinės kaitinimo elemento paviršiaus temperatūros nustatymą. Šiluminio skaičiavimo rezultatai naudojami tikslinant bloko projektinius parametrus.

Skaičiavimo užduotis pateikta 1 priede.

Vieno kaitinimo elemento galia nustatoma pagal šildytuvo galią

_Į

Šildymo elementų skaičius z imamas kaip 3 kartotinis, o vieno kaitinimo elemento galia neturi viršyti 3 ... 4 kW. Šildymo elementas parenkamas pagal paso duomenis (1 priedas).

Pagal konstrukciją blokeliai išsiskiria koridoriumi ir laipsnišku šildymo elementų išdėstymu (1.1 pav.).

a)	b)
a - koridoriaus išplanavimas; b - šachmatų išdėstymas. 1.1 pav. – kaitinimo elementų bloko išdėstymo schemos

Surinkto šildymo bloko pirmajai šildytuvų eilei turi būti įvykdyta ši sąlyga:

O

kur t_n1 - faktinė vidutinė pirmos eilės šildytuvų paviršiaus temperatūra, oC; P_m1 yra visos pirmosios eilės šildytuvų galia, W; _trečia— vidutinis šilumos perdavimo koeficientas, W/(m2оС); F_T1 - bendras pirmos eilės šildytuvų šilumą išskiriančio paviršiaus plotas, m2; t_v - oro srauto po šildytuvo temperatūra, °C.

Bendra šildytuvų galia ir bendras plotas nustatomi pagal pasirinktų šildymo elementų parametrus pagal formules
, , (1.3)

kur k - šildymo elementų skaičius iš eilės, vnt; P_T, F_T - atitinkamai vieno šildymo elemento galia, W ir paviršiaus plotas, m2.

Briaunuoto kaitinimo elemento paviršiaus plotas
, (1.4)

kur d yra šildymo elemento skersmuo, m; l_a – aktyvus kaitinimo elemento ilgis, m; h_R yra šonkaulio aukštis, m; a - peleko žingsnis, m

Skersai supaprastintų vamzdžių ryšulių atveju reikia atsižvelgti į vidutinį šilumos perdavimo koeficientą _trečia, kadangi atskirų šildytuvų eilių šilumos perdavimo sąlygos yra skirtingos ir jas lemia oro srauto turbulencija. Pirmos ir antros eilių vamzdžių šilumos perdavimas yra mažesnis nei trečios eilės. Jei trečios kaitinimo elementų eilės šilumos perdavimas laikomas vienetu, tada pirmosios eilės šilumos perdavimas bus apie 0,6, antrosios - apie 0,7 išskirstytuose ryšuliuose ir apie 0,9 - šilumos perdavimo linijoje. trečios eilės. Visų eilučių po trečios eilės šilumos perdavimo koeficientas gali būti laikomas nepakitusiu ir lygus trečios eilės šilumos perdavimui.

Kaitinimo elemento šilumos perdavimo koeficientas nustatomas pagal empirinę išraišką

kur Nu – Nusselto kriterijus,  - oro šilumos laidumo koeficientas,

 = Od

Iš išraiškų apskaičiuojamas Nusselto kriterijus konkrečioms šilumos perdavimo sąlygoms

linijiniams vamzdžių pluoštams

adresu Re  1103

esant Re > 1103

skirtingiems vamzdžių pluoštams:

už Re  1103, (1,8)

esant Re > 1103

kur Re yra Reinoldso kriterijus.

Reinoldso kriterijus apibūdina oro srautą aplink šildymo elementus ir yra lygus
, (1.10)

kur  — oro srauto greitis, m/s;  — oro kinematinės klampos koeficientas,  = 18,510-6 m2/s.

Siekiant užtikrinti efektyvią kaitinimo elementų šiluminę apkrovą, kuri neleistų perkaisti šildytuvų, būtina užtikrinti oro srautą šilumos mainų zonoje ne mažesniu kaip 6 m/s greičiu. Atsižvelgiant į ortakio konstrukcijos ir šildymo bloko aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimą, padidėjus oro srauto greičiui, pastarasis turėtų būti ribojamas iki 15 m/s.

Vidutinis šilumos perdavimo koeficientas

linijiniams paketams
, (1.11)

už šachmatų sijas

kur n yra vamzdžių eilių skaičius šildymo bloko ryšulyje.

Oro srauto temperatūra po šildytuvo yra
, (1.13)

kur P_Į - bendra šildytuvo kaitinimo elementų galia, kW;  — oro tankis, kg/m3; Su_v yra specifinė oro šiluminė talpa, Su_v= 1 kJ/(kgоС); Lv – oro šildytuvo našumas, m3/s.

Jei sąlyga (1.2) neįvykdyta, pasirinkti kitą kaitinimo elementą arba pakeisti skaičiuojant paimtą oro greitį, šildymo bloko išdėstymą.

1.1 lentelė – koeficiento c reikšmės Pradiniai duomenysPasidalinkite su draugais:

Elektros technologija

ELEKTROS ŠILDYMO MONTAVIMO APSKAIČIAVIMAS

puslapį 2/8 data 19.03.2018 Dydis 368 Kb. Failo pavadinimas Elektrotechnologijos.doc švietimo įstaiga Iževsko valstybinė žemės ūkio akademija

  2            

1.1 pav. – kaitinimo elementų bloko išdėstymo schemos

1.1 Šildymo elementų terminis skaičiavimas Kaip kaitinimo elementai elektriniuose šildytuvuose naudojami vamzdiniai elektriniai šildytuvai (TEH), montuojami į vieną konstrukcinį mazgą. Šildymo elementų bloko šiluminio skaičiavimo užduotis apima kaitinimo elementų skaičiaus bloke ir faktinės kaitinimo elemento paviršiaus temperatūros nustatymą. Šiluminio skaičiavimo rezultatai naudojami tikslinant bloko projektinius parametrus. Skaičiavimo užduotis pateikta 1 priede. Vieno kaitinimo elemento galia nustatoma pagal šildytuvo galią PĮ ir šildytuve sumontuotų kaitinimo elementų skaičius z. . (1.1) Šildymo elementų skaičius z imamas kaip 3 kartotinis, o vieno kaitinimo elemento galia neturi viršyti 3 ... 4 kW. Šildymo elementas parenkamas pagal paso duomenis (1 priedas). Pagal konstrukciją blokeliai išsiskiria koridoriumi ir laipsnišku šildymo elementų išdėstymu (1.1 pav.). a) b) a - koridoriaus išplanavimas; b - šachmatų išdėstymas. 1.1 pav. – kaitinimo elementų bloko išdėstymo schemos Surinkto šildymo bloko pirmajai šildytuvų eilei turi būti įvykdyta ši sąlyga: оС, (1.2) kur tn1 - faktinė vidutinė pirmos eilės šildytuvų paviršiaus temperatūra, oC; Pm1 yra visos pirmosios eilės šildytuvų galia, W; trečia— vidutinis šilumos perdavimo koeficientas, W/(m2оС); FT1 - bendras pirmos eilės šildytuvų šilumą išskiriančio paviršiaus plotas, m2; tv - oro srauto po šildytuvo temperatūra, °C. Bendra šildytuvų galia ir bendras plotas nustatomi pagal pasirinktų šildymo elementų parametrus pagal formules , , (1.3) kur k - šildymo elementų skaičius iš eilės, vnt; PT, FT - atitinkamai vieno šildymo elemento galia, W ir paviršiaus plotas, m2. Briaunuoto kaitinimo elemento paviršiaus plotas , (1.4) kur d yra šildymo elemento skersmuo, m; la – aktyvus kaitinimo elemento ilgis, m; hR yra šonkaulio aukštis, m; a - peleko žingsnis, m Skersai supaprastintų vamzdžių ryšulių atveju reikia atsižvelgti į vidutinį šilumos perdavimo koeficientą trečia, kadangi atskirų šildytuvų eilių šilumos perdavimo sąlygos yra skirtingos ir jas lemia oro srauto turbulencija. Pirmos ir antros eilių vamzdžių šilumos perdavimas yra mažesnis nei trečios eilės. Jei trečios kaitinimo elementų eilės šilumos perdavimas laikomas vienetu, tada pirmosios eilės šilumos perdavimas bus apie 0,6, antrosios - apie 0,7 išskirstytuose ryšuliuose ir apie 0,9 - šilumos perdavimo linijoje. trečios eilės. Visų eilučių po trečios eilės šilumos perdavimo koeficientas gali būti laikomas nepakitusiu ir lygus trečios eilės šilumos perdavimui. Kaitinimo elemento šilumos perdavimo koeficientas nustatomas pagal empirinę išraišką , (1.5) kur Nu – Nusselto kriterijus,  - oro šilumos laidumo koeficientas,  = 0,027 W/(moC); d – kaitinimo elemento skersmuo, m. Iš išraiškų apskaičiuojamas Nusselto kriterijus konkrečioms šilumos perdavimo sąlygoms linijiniams vamzdžių pluoštams adresu Re  1103 , (1.6) esant Re > 1103 , (1.7) skirtingiems vamzdžių pluoštams: už Re  1103, (1,8) esant Re > 1103 , (1.9) kur Re yra Reinoldso kriterijus. Reinoldso kriterijus apibūdina oro srautą aplink šildymo elementus ir yra lygus , (1.10) kur  — oro srauto greitis, m/s;  — oro kinematinės klampos koeficientas,  = 18,510-6 m2/s. Siekiant užtikrinti efektyvią kaitinimo elementų šiluminę apkrovą, kuri neleistų perkaisti šildytuvų, būtina užtikrinti oro srautą šilumos mainų zonoje ne mažesniu kaip 6 m/s greičiu. Atsižvelgiant į ortakio konstrukcijos ir šildymo bloko aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimą, padidėjus oro srauto greičiui, pastarasis turėtų būti ribojamas iki 15 m/s. Vidutinis šilumos perdavimo koeficientas linijiniams paketams , (1.11) už šachmatų sijas , (1.12) kur n yra vamzdžių eilių skaičius šildymo bloko ryšulyje. Oro srauto temperatūra po šildytuvo yra , (1.13) kur PĮ - bendra šildytuvo kaitinimo elementų galia, kW;  — oro tankis, kg/m3; Suv yra specifinė oro šiluminė talpa, Suv= 1 kJ/(kgоС); Lv – oro šildytuvo našumas, m3/s. Jei sąlyga (1.2) neįvykdyta, pasirinkti kitą kaitinimo elementą arba pakeisti skaičiuojant paimtą oro greitį, šildymo bloko išdėstymą. 1.1 lentelė - koeficiento c reikšmės Pradiniai duomenysPasidalinkite su draugais:

  2            

Kaip apskaičiuoti vėdinimo šildytuvą

Mūsų klimato sąlygomis šaltuoju metų laiku itin svarbu šildyti orą, patenkantį į namus iš lauko per vėdinimą. Jei vėdinant patalpoje nėra šilumos pertekliaus, tada įeinantį orą reikia pašildyti iki tokios pat temperatūros, kuri vyrauja patalpos viduje.

Šiuo atveju šildymo sistema kompensuoja šilumos nuostolius per tvorą. Tačiau tais atvejais, kai šildymas derinamas su tiekiamąja ventiliacija, tiekiamas oras turi būti šiltesnis nei patalpos oras. Bet jei patalpoje yra perteklinė šiluma, tada įeinančio oro temperatūra turi būti žemesnė nei viduje esančio oro. Tai užtikrins tų šilumos pertekliaus įsisavinimą.

Čia svarbu pasakyti, kad į patalpą patenkančio oro temperatūra tiesiogiai priklauso nuo jo tiekimo būdo. Ir jis turėtų būti nustatytas apskaičiavus tiekimo purkštukus, atsižvelgiant į normalizuotų oro aplinkos parametrų sąlygas

Būtent dėl ​​šios priežasties svarbu teisingai apskaičiuoti tiekiamo oro temperatūrą reguliuojančio šildytuvo galią.

Kokių tipų ventiliaciniai šildytuvai yra?

Visų pirma, svarbu nuspręsti dėl tokio šildytuvo tipo. Renkantis šildytuvą, reikia atsižvelgti į tokius niuansus kaip jo galia, vietovės klimatas, prietaiso veikimas, patalpos, kurioje jis turėtų būti sumontuotas, matmenys.

Taigi pagal šiuos parametrus galite rinktis iš šių šildytuvų tipų:

• tiekimo vėdinimo elektrinis šildytuvas;
• vandens šildytuvas.

Jei kalbėsime apie tokius elektros prietaisus, verta pabrėžti, kad jų konstrukcija paremta elektros perdirbimu į šilumą. Tai užtikrinama kaitinant vielos spiralę arba metalinį siūlą. Taigi šiluma patenka į oro srautą. Tokius šildytuvus lengva montuoti, jų taip pat yra. Tačiau tuo pat metu jie sunaudoja daug elektros energijos. Būtent dėl ​​šios priežasties šį oro šildytuvą geriausia naudoti kartu su šilumokaičiu. Dėl šios priežasties elektros energijos suvartojimą galima sumažinti visu ketvirtadaliu.

Tuo pačiu metu tokie vandens įrenginiai vėdinimui yra daug brangesni, tačiau jie nesunaudoja tiek daug energijos, todėl jums kainuos pigiau. Be to, jį galima naudoti net dideliuose kambariuose, nes jie pasižymi aukštu našumo lygiu. Vienas iš vandens šildytuvo trūkumų yra tai, kad jis gali užšalti esant labai žemai temperatūrai.

Kaip teisingai apskaičiuoti?

Vienas iš šildytuvo tipo pasirinkimo niuansų yra jo apskaičiavimas. Ir norint teisingai nustatyti tokio įrenginio galią, visai nebūtina atlikti jokių sudėtingų skaičiavimų ar manipuliacijų.

Svarbu tiesiog apskaičiuoti oro temperatūrą įleidimo ir išleidimo angose

Esant situacijai, kai lauko oras trumpam nukrito iki minimalios žymos, jūs negalite atsižvelgti į maksimalią temperatūros vertę ir tada galite atsižvelgti į mažesnę tokio prietaiso galios vertę.

Skaičiuojant vėdinimo šildytuvo galią, reikia atsižvelgti ir į papildomus oro mainų duomenis. Šį rodiklį galima nustatyti atsižvelgiant į ventiliacijos efektyvumą. Tada šiuos du parametrus reikia padauginti iš oro šiluminės talpos ir padalyti iš tūkstančio. Šildytuvo galios suma turi atitikti tinklo įtampos sumą.

Internetinis skaičiuotuvas šildytuvo galiai apskaičiuoti

Efektyvus vėdinimo veikimas priklauso nuo teisingo įrangos apskaičiavimo ir parinkimo, nes šie du taškai yra tarpusavyje susiję. Norėdami supaprastinti šią procedūrą, paruošėme jums internetinį skaičiuotuvą, skirtą šildytuvo galiai apskaičiuoti.

Šildytuvo galios parinkimas neįmanomas nenustačius ventiliatoriaus tipo, o vidinės oro temperatūros skaičiavimas yra nenaudingas nepasirinkus šildytuvo, šilumokaičio ir oro kondicionieriaus. Nustatyti ortakio parametrus neįmanoma neapskaičiavus aerodinaminių charakteristikų. Vėdinimo šildytuvo galios apskaičiavimas atliekamas pagal standartinius oro temperatūros parametrus, o klaidos projektavimo etape lemia išlaidų padidėjimą, taip pat nesugebėjimą palaikyti reikiamo mikroklimato.

Šildytuvas (profesionaliau vadinamas ortakiniu šildytuvu) yra universalus įrenginys, naudojamas patalpų vėdinimo sistemose šilumos energijai perduoti iš kaitinimo elementų į orą, einantį per tuščiavidurių vamzdžių sistemą.

Ortakių šildytuvai skiriasi energijos perdavimo būdu ir skirstomi į:

1. Vanduo – energija vamzdžiais perduodama karštu vandeniu, garais.
2. Elektriniai - šildymo elementai, kurie energiją gauna iš centrinio maitinimo tinklo.

Taip pat yra šildytuvų, kurie veikia rekuperacijos principu: tai yra šilumos iš patalpos panaudojimas perduodant ją į tiekiamą orą. Atkūrimas atliekamas be sąlyčio su dviem oro aplinkomis.

Elektrinis šildytuvas

Pagrindas yra kaitinimo elementas, pagamintas iš vielos arba spiralių, per jį praeina elektros srovė. Šaltas lauko oras praleidžiamas tarp spiralių, jis pašildomas ir tiekiamas į patalpą.

Elektrinis šildytuvas tinka mažos galios vėdinimo sistemoms aptarnauti, nes jo veikimui nereikia specialaus skaičiavimo, nes visus būtinus parametrus nurodo gamintojas.

Pagrindinis šio įrenginio trūkumas yra inercija tarp šildymo gijų, dėl kurios nuolat perkaista ir dėl to prietaisas sugenda. Problema išspręsta sumontavus papildomus kompensatorius.

Vandens šildytuvas

Vandens šildytuvo pagrindas yra kaitinimo elementas iš tuščiavidurių metalinių vamzdžių, per juos leidžiamas karštas vanduo arba garai. Išorinis oras patenka iš priešingos pusės. Paprasčiau tariant, oras juda iš viršaus į apačią, o vanduo iš apačios į viršų. Taigi per specialius vožtuvus pašalinami deguonies burbuliukai.

Vandens kanalinis šildytuvas naudojamas daugumoje didelių ir vidutinių vėdinimo sistemų. Tai palengvina didelis įrangos našumas, patikimumas ir priežiūra.

Be šildymo elemento, sistemoje yra: (tiekiamas aušinimo skysčio tiekimas į šilumokaitį), siurblys, tiesioginiai ir atbuliniai vožtuvai, uždarymo vožtuvai ir automatinis valdymo blokas. Klimato zonoms, kuriose minimali temperatūra žiemą nukrenta žemiau nulio, yra numatyta sistema, apsauganti nuo darbo vamzdžių užšalimo.

Galios skaičiavimas

Oro tūris, praeinantis per aparatą per laiko vienetą. Jis matuojamas atitinkamai kg / h arba m3 / h. Skaičiavimo metodas susideda iš aparato su tokiais parametrais parinkimo, kad išeinančio oro temperatūra atitiktų standartines reikšmes, o galios rezervas leistų nepertraukiamai veikti esant didžiausioms apkrovoms, tačiau oro mainai norma ir norma nenukenčia. Projektuotojas pradeda skaičiuoti galią tik gavęs visus pradinius duomenis:

• Tiekimo temperatūros. Imama mažiausia žiemos laikotarpio vertė.
• Reikalinga pagal normas arba individualius kliento pageidavimus išeinančio oro temperatūra.
• Vidutinis oro srautas m³/h..

Ar turite kokių nors klausimų? Skambinti telefonu: +7 (953) 098-28-01

Galbūt jus domina ir ventiliacijos įrengimas.