Pengiraan pemanas bagaimana untuk mengira kuasa peranti untuk pemanasan udara untuk pemanasan

PENGIRAAN PEMASANGAN PEMANAS ELEKTRIK

1.1 Pengiraan haba elemen pemanas

Tugas pengiraan haba blok elemen pemanasan termasuk menentukan bilangan elemen pemanasan dalam blok dan suhu sebenar permukaan elemen pemanasan. Hasil pengiraan haba digunakan untuk memperhalusi parameter reka bentuk blok.

Tugasan untuk pengiraan diberikan dalam Lampiran 1.

Kuasa satu elemen pemanas ditentukan berdasarkan kuasa pemanas

_Kepada

Bilangan elemen pemanasan z diambil sebagai gandaan 3, dan kuasa satu elemen pemanasan tidak boleh melebihi 3 ... 4 kW. Elemen pemanasan dipilih mengikut data pasport (Lampiran 1).

Dengan reka bentuk, blok dibezakan dengan koridor dan susun atur elemen pemanasan berperingkat (Rajah 1.1).

a)	b)
a - susun atur koridor; b - susun atur catur. Rajah 1.1 - Gambar rajah susun atur bongkah elemen pemanas

Untuk baris pertama pemanas blok pemanas yang dipasang, syarat berikut mesti dipenuhi:

O

di mana t_n1 - suhu permukaan purata sebenar pemanas baris pertama, oC; P_m1 ialah jumlah kuasa pemanas baris pertama, W; _Rabu— pekali pemindahan haba purata, W/(m2оС); F_T1 - jumlah kawasan permukaan pelepas haba pemanas baris pertama, m2; t_v - suhu aliran udara selepas pemanas, °C.

Jumlah kuasa dan jumlah kawasan pemanas ditentukan daripada parameter elemen pemanasan yang dipilih mengikut formula
, , (1.3)

di mana k - bilangan elemen pemanasan berturut-turut, pcs; P_T, F_T - masing-masing, kuasa, W, dan luas permukaan, m2, satu elemen pemanas.

Luas permukaan elemen pemanas bergaris
, (1.4)

di mana d ialah diameter unsur pemanasan, m; l_a – panjang aktif unsur pemanasan, m; h_R ialah ketinggian rusuk, m; a - padang sirip, m

Untuk berkas paip yang diperkemas melintang, seseorang harus mengambil kira purata pekali pemindahan haba _Rabu, kerana keadaan untuk pemindahan haba oleh baris pemanas yang berasingan adalah berbeza dan ditentukan oleh pergolakan aliran udara. Pemindahan haba baris pertama dan kedua tiub adalah kurang daripada baris ketiga. Jika pemindahan haba baris ketiga unsur pemanasan diambil sebagai kesatuan, maka pemindahan haba baris pertama akan menjadi kira-kira 0.6, yang kedua - kira-kira 0.7 dalam berkas berperingkat dan kira-kira 0.9 - dalam barisan dari pemindahan haba daripada baris ketiga. Untuk semua baris selepas baris ketiga, pekali pemindahan haba boleh dianggap tidak berubah dan sama dengan pemindahan haba baris ketiga.

Pekali pemindahan haba unsur pemanasan ditentukan oleh ungkapan empirikal

di mana Nu - Kriteria Nusselt,  - pekali kekonduksian terma udara,

 = Od

Kriteria Nusselt untuk keadaan pemindahan haba tertentu dikira daripada ungkapan

untuk berkas tiub dalam talian

pada Re  1103

pada Re > 1103

untuk berkas tiub berperingkat:

untuk Re  1103, (1.8)

pada Re > 1103

di mana Re ialah kriteria Reynolds.

Kriteria Reynolds mencirikan aliran udara di sekeliling elemen pemanas dan sama dengan
, (1.10)

di mana  — halaju aliran udara, m/s;  - pekali kelikatan kinematik udara,  = 18.510-6 m2/s.

Untuk memastikan beban haba yang berkesan bagi elemen pemanasan yang tidak membawa kepada terlalu panas pemanas, adalah perlu untuk memastikan aliran udara dalam zon pertukaran haba pada kelajuan sekurang-kurangnya 6 m/s. Dengan mengambil kira peningkatan rintangan aerodinamik struktur saluran udara dan blok pemanasan dengan peningkatan dalam halaju aliran udara, yang terakhir harus dihadkan kepada 15 m/s.

Purata pekali pemindahan haba

untuk berkas dalam talian
, (1.11)

untuk rasuk catur

di mana n ialah bilangan baris paip dalam berkas blok pemanas.

Suhu aliran udara selepas pemanas ialah
, (1.13)

di mana P_Kepada - jumlah kuasa elemen pemanasan pemanas, kW;  — ketumpatan udara, kg/m3; Dengan_v ialah kapasiti haba tentu udara, Dengan_v= 1 kJ/(kgоС); Lv – kapasiti pemanas udara, m3/s.

Jika syarat (1.2) tidak dipenuhi, pilih elemen pemanas lain atau tukar halaju udara yang diambil dalam pengiraan, susun atur blok pemanas.

Jadual 1.1 - nilai pekali c Data awalKongsi dengan rakan anda:

Teknologi elektrik

PENGIRAAN PEMASANGAN PEMANAS ELEKTRIK

muka surat 2/8 Tarikh 19.03.2018 Saiz 368 Kb. Nama fail Elektroteknologi.doc institusi pendidikan Akademi Pertanian Negeri Izhevsk

  2            

Rajah 1.1 - Gambar rajah susun atur bongkah elemen pemanas

1.1 Pengiraan haba elemen pemanas Sebagai elemen pemanasan dalam pemanas elektrik, pemanas elektrik tiub (TEH) digunakan, dipasang dalam unit struktur tunggal. Tugas pengiraan haba blok elemen pemanasan termasuk menentukan bilangan elemen pemanasan dalam blok dan suhu sebenar permukaan elemen pemanasan. Hasil pengiraan haba digunakan untuk memperhalusi parameter reka bentuk blok. Tugasan untuk pengiraan diberikan dalam Lampiran 1. Kuasa satu elemen pemanas ditentukan berdasarkan kuasa pemanas PKepada dan bilangan elemen pemanas z yang dipasang di dalam pemanas. . (1.1) Bilangan elemen pemanasan z diambil sebagai gandaan 3, dan kuasa satu elemen pemanasan tidak boleh melebihi 3 ... 4 kW. Elemen pemanasan dipilih mengikut data pasport (Lampiran 1). Dengan reka bentuk, blok dibezakan dengan koridor dan susun atur elemen pemanasan berperingkat (Rajah 1.1). a) b) a - susun atur koridor; b - susun atur catur. Rajah 1.1 - Gambar rajah susun atur bongkah elemen pemanas Untuk baris pertama pemanas blok pemanas yang dipasang, syarat berikut mesti dipenuhi: оС, (1.2) di mana tn1 - suhu permukaan purata sebenar pemanas baris pertama, oC; Pm1 ialah jumlah kuasa pemanas baris pertama, W; Rabu— pekali pemindahan haba purata, W/(m2оС); FT1 - jumlah kawasan permukaan pelepas haba pemanas baris pertama, m2; tv - suhu aliran udara selepas pemanas, °C. Jumlah kuasa dan jumlah kawasan pemanas ditentukan daripada parameter elemen pemanasan yang dipilih mengikut formula , , (1.3) di mana k - bilangan elemen pemanasan berturut-turut, pcs; PT, FT - masing-masing, kuasa, W, dan luas permukaan, m2, satu elemen pemanas. Luas permukaan elemen pemanas bergaris , (1.4) di mana d ialah diameter unsur pemanasan, m; la – panjang aktif unsur pemanasan, m; hR ialah ketinggian rusuk, m; a - padang sirip, m Untuk berkas paip yang diperkemas melintang, seseorang harus mengambil kira purata pekali pemindahan haba Rabu, kerana keadaan untuk pemindahan haba oleh baris pemanas yang berasingan adalah berbeza dan ditentukan oleh pergolakan aliran udara. Pemindahan haba baris pertama dan kedua tiub adalah kurang daripada baris ketiga. Jika pemindahan haba baris ketiga unsur pemanasan diambil sebagai kesatuan, maka pemindahan haba baris pertama akan menjadi kira-kira 0.6, yang kedua - kira-kira 0.7 dalam berkas berperingkat dan kira-kira 0.9 - dalam barisan dari pemindahan haba daripada baris ketiga. Untuk semua baris selepas baris ketiga, pekali pemindahan haba boleh dianggap tidak berubah dan sama dengan pemindahan haba baris ketiga. Pekali pemindahan haba unsur pemanasan ditentukan oleh ungkapan empirikal , (1.5) di mana Nu - Kriteria Nusselt,  - pekali kekonduksian terma udara,  = 0.027 W/(moC); d – diameter elemen pemanas, m. Kriteria Nusselt untuk keadaan pemindahan haba tertentu dikira daripada ungkapan untuk berkas tiub dalam talian pada Re  1103 , (1.6) pada Re > 1103 , (1.7) untuk berkas tiub berperingkat: untuk Re  1103, (1.8) pada Re > 1103 , (1.9) di mana Re ialah kriteria Reynolds. Kriteria Reynolds mencirikan aliran udara di sekeliling elemen pemanas dan sama dengan , (1.10) di mana  — halaju aliran udara, m/s;  - pekali kelikatan kinematik udara,  = 18.510-6 m2/s. Untuk memastikan beban haba yang berkesan bagi elemen pemanasan yang tidak membawa kepada terlalu panas pemanas, adalah perlu untuk memastikan aliran udara dalam zon pertukaran haba pada kelajuan sekurang-kurangnya 6 m/s. Dengan mengambil kira peningkatan rintangan aerodinamik struktur saluran udara dan blok pemanasan dengan peningkatan dalam halaju aliran udara, yang terakhir harus dihadkan kepada 15 m/s. Purata pekali pemindahan haba untuk berkas dalam talian , (1.11) untuk rasuk catur , (1.12) di mana n ialah bilangan baris paip dalam berkas blok pemanas. Suhu aliran udara selepas pemanas ialah , (1.13) di mana PKepada - jumlah kuasa elemen pemanasan pemanas, kW;  — ketumpatan udara, kg/m3; Denganv ialah kapasiti haba tentu udara, Denganv= 1 kJ/(kgоС); Lv – kapasiti pemanas udara, m3/s. Jika syarat (1.2) tidak dipenuhi, pilih elemen pemanas lain atau tukar halaju udara yang diambil dalam pengiraan, susun atur blok pemanas. Jadual 1.1 - nilai pekali c Data awalKongsi dengan rakan anda:

  2            

Bagaimana untuk mengira pemanas pengudaraan

Dalam iklim kita, semasa musim sejuk, adalah sangat penting untuk memanaskan udara yang masuk ke dalam rumah dari luar melalui pengudaraan. Sekiranya tiada haba berlebihan di dalam bilik semasa pengudaraan, maka udara yang masuk mesti dipanaskan pada suhu yang sama yang berlaku di dalam bilik.

Dalam kes ini, sistem pemanasan mengimbangi kehilangan haba melalui pagar. Tetapi dalam keadaan di mana pemanasan digabungkan dengan jenis pengudaraan bekalan, udara bekalan mestilah lebih panas daripada udara di dalam bilik. Tetapi jika terdapat lebihan haba di dalam bilik, maka udara yang masuk harus mempunyai suhu yang lebih rendah daripada udara di dalam. Ini akan memastikan asimilasi lebihan haba tersebut.

Di sini adalah penting untuk mengatakan bahawa suhu udara yang memasuki bilik secara langsung bergantung pada kaedah bekalannya. Dan ia harus ditentukan selepas mengira jet bekalan, bergantung pada keadaan parameter normal persekitaran udara

Atas sebab inilah penting untuk mengira dengan betul kuasa pemanas, yang mengawal suhu udara bekalan.

Apakah jenis pemanas pengudaraan yang ada?

Pertama sekali, adalah penting untuk memutuskan jenis pemanas sedemikian. Apabila memilih pemanas, anda perlu mengambil kira nuansa seperti kuasanya, iklim kawasan, prestasi peranti, dimensi bilik di mana ia harus dipasang

Oleh itu, mengikut parameter ini, anda boleh memilih antara jenis pemanas berikut:

• bekalan pemanas elektrik pengudaraan;
• pemanas air.

Jika kita bercakap tentang peranti elektrik sedemikian, perlu ditekankan bahawa reka bentuknya adalah berdasarkan pemprosesan elektrik menjadi haba. Ini dipastikan dengan memanaskan lingkaran dawai atau benang logam. Oleh itu, haba pergi ke aliran udara. Pemanas sedemikian mudah dipasang, dan ia juga tersedia. Tetapi pada masa yang sama, mereka menggunakan banyak elektrik. Atas sebab inilah pemanas udara ini paling baik digunakan bersama-sama dengan penukar haba. Terima kasih kepada ini, tahap penggunaan elektrik dapat dikurangkan sebanyak satu perempat.

Pada masa yang sama, peranti air sedemikian untuk pengudaraan jauh lebih mahal, tetapi mereka tidak menggunakan tenaga yang banyak dan, oleh itu, akan menelan kos yang lebih rendah. Di samping itu, ia juga boleh digunakan di dalam bilik besar, kerana ia mempunyai tahap prestasi yang tinggi. Antara keburukan pemanas air ialah ia boleh membeku pada suhu yang sangat rendah.

Bagaimana untuk mengira dengan betul?

Salah satu nuansa memilih jenis pemanas ialah pengiraannya. Dan untuk menentukan dengan betul kuasa peranti sedemikian, sama sekali tidak perlu melakukan pengiraan atau manipulasi yang rumit.

Adalah penting untuk hanya mengira suhu udara di salur masuk dan keluar

Dalam keadaan di mana udara luar telah jatuh ke tanda minimum untuk masa yang singkat, anda tidak boleh mengambil kira nilai suhu maksimum dan kemudian anda boleh mengambil kira nilai kuasa yang lebih rendah bagi peranti sedemikian

Apabila mengira kuasa pemanas pengudaraan, data pertukaran udara tambahan juga mesti diambil kira. Penunjuk ini boleh ditentukan dengan mengambil kira prestasi pengudaraan. Kemudian kedua-dua parameter ini mesti didarab dengan kapasiti haba udara dan dibahagikan dengan seribu. Jumlah kuasa pemanas mesti sepadan dengan jumlah voltan sesalur.

Kalkulator dalam talian untuk mengira kuasa pemanas

Operasi pengudaraan yang berkesan bergantung pada pengiraan dan pemilihan peralatan yang betul, kerana kedua-dua titik ini saling berkaitan. Untuk memudahkan prosedur ini, kami telah menyediakan untuk anda kalkulator dalam talian untuk mengira kuasa pemanas.

Pemilihan kuasa pemanas adalah mustahil tanpa menentukan jenis kipas, dan pengiraan suhu udara dalaman tidak berguna tanpa memilih pemanas, penukar haba dan penghawa dingin. Menentukan parameter saluran adalah mustahil tanpa mengira ciri aerodinamik. Pengiraan kuasa pemanas pengudaraan dijalankan mengikut parameter standard suhu udara, dan kesilapan pada peringkat reka bentuk membawa kepada peningkatan kos, serta ketidakupayaan untuk mengekalkan iklim mikro pada tahap yang diperlukan.

Pemanas (lebih profesional dipanggil pemanas saluran) ialah peranti serba boleh yang digunakan dalam sistem pengudaraan dalaman untuk memindahkan tenaga haba daripada elemen pemanas ke udara yang melalui sistem tiub berongga.

Pemanas saluran berbeza dalam cara ia memindahkan tenaga dan dibahagikan kepada:

1. Air - tenaga dihantar melalui paip dengan air panas, wap.
2. Elektrik - elemen pemanasan yang menerima tenaga daripada rangkaian bekalan kuasa pusat.

Terdapat juga pemanas yang berfungsi pada prinsip pemulihan: ini adalah penggunaan haba dari bilik dengan memindahkannya ke udara bekalan. Pemulihan dilakukan tanpa sentuhan dua persekitaran udara.

Pemanas elektrik

Asasnya adalah elemen pemanasan yang diperbuat daripada wayar atau lingkaran, arus elektrik melaluinya. Udara luar yang sejuk disalurkan di antara lingkaran, ia dipanaskan dan dimasukkan ke dalam bilik.

Pemanas elektrik sesuai untuk menservis sistem pengudaraan kuasa rendah, kerana tiada pengiraan khas diperlukan untuk operasinya, kerana semua parameter yang diperlukan ditunjukkan oleh pengilang.

Kelemahan utama unit ini ialah inersia antara filamen pemanasan, ia membawa kepada terlalu panas yang berterusan, dan, akibatnya, kegagalan peranti. Masalahnya diselesaikan dengan memasang pemampas tambahan.

Pemanas air

Asas pemanas air adalah elemen pemanasan yang diperbuat daripada tiub logam berongga, air panas atau wap disalurkan melaluinya. Udara luar masuk dari sisi bertentangan. Ringkasnya, udara bergerak dari atas ke bawah, dan air bergerak dari bawah ke atas. Oleh itu, gelembung oksigen dikeluarkan melalui injap khas.

Pemanas saluran air digunakan dalam kebanyakan sistem pengudaraan bersaiz besar dan sederhana. Ini difasilitasi oleh produktiviti yang tinggi, kebolehpercayaan dan kebolehselenggaraan peralatan.

Sebagai tambahan kepada elemen pemanasan, sistem termasuk: (menyediakan bekalan penyejuk kepada penukar), pam, injap terus dan semak, injap tutup dan unit kawalan automatik. Untuk zon iklim di mana suhu minimum pada musim sejuk jatuh di bawah sifar, sistem disediakan untuk mengelakkan tiub kerja daripada membeku.

Pengiraan kuasa

Isipadu udara yang melalui radas per unit masa. Ia diukur masing-masing dalam kg / h atau m3 / h. Kaedah pengiraan terdiri daripada memilih radas dengan parameter sedemikian sehingga suhu udara keluar sepadan dengan nilai standard, dan rizab kuasa membolehkan operasi tanpa gangguan pada beban puncak, tetapi pertukaran udara kadar dan kadar tidak menderita. Pereka bentuk mula mengira kuasa hanya selepas menerima semua data awal:

• Suhu bekalan. Nilai minimum untuk tempoh musim sejuk diambil.
• Diperlukan mengikut norma atau kehendak individu suhu udara keluar pelanggan.
• Purata aliran udara m³/j..

Adakah anda mempunyai sebarang soalan? Hubungi melalui telefon: +7 (953) 098-28-01

Anda juga mungkin berminat dengan pemasangan pengudaraan.