Отоплителните уреди имат висока производителност, така че дори много големи помещения могат да се отопляват с тяхна помощ за доста кратко време. Много модели на тези устройства, базирани на различни топлоносители, се продават.
За да изберете най-добрия вариант, трябва да изчислите нагревател, който можете да извършите или ръчно, или като използвате онлайн калкулатора. Ще ви помогнем да се справите с въпроса за изчисленията - в тази статия даваме пример за изчисленията, които ще са ви необходими при избора на подходящо устройство за отопление на въздуха.
И също така вземете предвид конструктивните характеристики на различни видове нагреватели, предимствата и недостатъците на отоплителната система, използваща такива устройства.
Плюсове и минуси за отопление с нагревател
Системата за отопление на дома, базирана на подаването на въздух, затоплен до зададената температура директно в къщата, е от особен интерес за собствениците на техните собствени домове.
Този дизайн на отоплителната система се състои от следните важни компоненти:
- нагревател, който действа като генератор на топлина, който загрява въздуха;
- канали (канали), през които нагрятите въздушни маси влизат в къщата;
- вентилатор, който насочва добре затопления въздух в цялата стая.
Има много предимства на този тип система. Те включват висока ефективност и отсъствие на помощни елементи за пренос на топлина под формата на радиатори, тръби и способността за комбинирането му с климатичната система и ниска инерция, в резултат на което нагряването на големи обеми става много бързо.
Галерия с изображения
Снимка от
Оборудване за въздушно отопление
Климатична система с въздушен нагревател
Въздушно отопление с въздушен нагревател
Бързо загряване на големи площи
За много собственици на жилища недостатъкът е, че инсталирането на системата е възможно само едновременно с изграждането на самата къща и тогава нейната по-нататъшна модернизация е невъзможна.
Минусът е такъв нюанс като задължителната наличност на резервно захранване и необходимостта от редовна поддръжка.
Нагревателят е лесен за инсталиране и работа, достъпен, но най-важното е, че е ефективно устройство за отопление на стаята. На снимката е бойлер, монтиран в системата
На нашия сайт има по-подробни материали за устройството за отопление на въздуха в къщата и вилата. Препоръчваме ви да се запознаете с тях:
- Направи си сам въздушно отопление: всичко за системите за отопление с въздух
- Как да организираме въздушно отопление на селска къща: правила и схеми на строителство
- Изчисляване на отоплението с въздух: основни принципи + пример за изчисление
Класификация на нагревателите
Нагревателите са включени в дизайна на отоплителна система за отопление на въздуха. Следните групи от тези устройства по вид на използваната охлаждаща течност: вода, електричество, пара, огън.
Има смисъл да се използват електрически уреди за помещения с площ не по-голяма от 100 м². За сгради с големи площи по-рационален избор биха били бойлерите, които функционират само когато има източник на топлина.
Най-популярните парни и бойлери. И първият, и вторият по форма на повърхността са разделени на 2 подвида: оребрени и гладко-тръбни. Ребрата нагреватели по геометрията на ребрата са ламеларни и спирално навити.
Работата на нагревателите, работещи на такъв топлоносител като пара, се регулира с помощта на специални клапани, монтирани на входящата тръба
По дизайн тези устройства могат да бъдат еднопосочни, когато охлаждащата течност в тях се движи по тръбите, придържайки се в постоянна посока и многопосочно, в капаците на които има прегради, в резултат на което посоката на движение на охлаждащата течност непрекъснато се променя.
В продажба се предлагат 4 модела нагреватели за вода и пара, различни по площ на отопление:
- СМ - най-малкият с един ред тръби;
- М - малка с два реда тръби;
- ОТ - средно с тръби в 3 реда;
- B - голям, с 4 реда тръби.
Водонагревателите по време на работа издържат на големи температурни колебания - 70-110⁰. За да работи добре въздушният нагревател от този тип, водата, която циркулира в системата, трябва да се нагрява до 180 °. В топлия сезон въздушният нагревател може да действа като вентилатор.
Галерия с изображения
Снимка от
Водонагревател в производственото помещение
Парен нагревател на остъклена тераса
Компактен електрически нагревател за въздух
Спирално-навит пара модел
Дизайн на различни видове нагреватели
Нагревателят за отопление на водата се състои от корпус, изработен от метал, топлообменник, поставен в него под формата на поредица от тръби и вентилатор. В края на блока има входни тръби, през които е свързан към котела или централизираната отоплителна система.
Обикновено вентилаторът е разположен на гърба на уреда. Задачата му е да задвижва въздух през топлообменника.
След загряване, през скарата, разположена от предната страна на нагревателя, въздухът се връща обратно в стаята.
Най-често случаят е направен във формата на правоъгълник, но има модели, предназначени за вентилационни канали с кръгло сечение. На захранващата линия са инсталирани два или трипътни клапани, за да се регулира мощността на устройството.
Вентилаторът духа през тръбите, разположени в тялото на нагревателя. Загрятата вода от отоплителната система се движи през тръбите, а вентилаторът разпределя равномерно топъл въздух в цялата стая
Нагревателите се различават по метода на монтаж - те са таван и стена. Моделите от първия тип са поставени зад фалшивия таван, само решетката наднича от него. Стенните уреди са по-популярни.
Вижте №1 - гладки тръбни нагреватели
Дизайнът с гладка тръба се състои от нагревателни елементи под формата на кухи тънки тръби с диаметър от 20 до 32 мм, разположени на разстояние 0,5 см една спрямо друга. През тях циркулира охлаждаща течност. Въздухът, измивайки нагретите повърхности на тръбите, се загрява поради конвективния топлообмен.
Тръбите в нагревателя за въздух са подредени или коридорни. Краищата им са заварени в колекторите - горен и долен. Топлоносителят влиза в разклонителната кутия през входящата тръба, след което, преминавайки през тръбите и ги загрява, напуска изходната тръба под формата на кондензат или охладена вода.
По-стабилен топлопренос се осигурява от устройства с шахматно разположение на тръби, но съпротивлението на въздушния поток тук е по-високо. Необходимо е да се извърши изчислението на мощността на устройството, за да се знаят реалните възможности на устройството.
Има определени изисквания към въздуха - не трябва да има влакна, суспендирани частици, лепкави вещества. Допустимото съдържание на прах е по-малко от 0,5 mg / mᶾ. Температурата на входа е най-малко 20 °.
Еднопосочни и трипосочни нагреватели. 1 - входна тръба, през която влиза охлаждащата течност, 2 - разпределителна кутия, 3 - тръба, 4 - изпускателна тръба, 5 - преграда
Топлинните характеристики на гладките тръбни нагреватели не са много високи. Използването им е препоръчително, когато не се изисква значителен въздушен поток и нагряването му до висока температура.
Вижте # 2 - нагреватели с ребра на въздух
Тръбите от оребрени устройства имат ребра повърхност, следователно, топлопреминаването от тях е по-голямо. При по-малък брой тръби топлинната им характеристика е по-висока от тази на нагревателите с гладка тръба.
Съставът на нагреватели на плочи включва тръби с монтирани върху тях плочи - правоъгълни или кръгли.
Първият тип плочи са монтирани върху група тръби. Топлоносителят преминава в съединителната кутия на устройството чрез фитинга, загрява въздуха, преминаващ със значителна скорост през каналите с малък диаметър, и след това напуска кутията за събиране през фитинга.
Нагревателите от този тип са компактни, лесни за поддръжка и монтаж.
Устройствата с еднопроходни табели са обозначени: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP и многопосочни - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Средният модел е обозначен KFS, а големият - KSE.
Върху тръбите на тези нагреватели се навива стоманена гофрирана лента с широчина 1 см и дебелина 0,4 мм. Топлинният носител за тях може да бъде както пара, така и вода.
Бойлерите не могат да бъдат свързани с металопластични или полимерни тръби. те не са проектирани за висока температура на топлоносителя. Нуждаете се от стоманени тръби и по-добре поцинковани, за да премахнете корозията
Първият е оборудван с три реда тръби, а вторият - четири. Плочите от среден модел имат дебелина 0,5 мм и размери 11,7 х 13,6 см. Плочите на голям модел със същата дебелина и ширина имат по-голяма дължина - 17,5 см.
Плочите са на разстояние 0,5 см една от друга и имат зигзагообразна подредба, докато при моделите със среден изглед плочите са подредени според принципа на коридора.
STD нагревателите имат 5 номера (5, 7, 8, 9, 14). Парата е топлоносителят в нагревателите на въздух STD4009B, а водата е топлоносителят в STD3010G. Монтирането на първата се извършва с вертикална ориентация на тръбите, втората - с хоризонталната.
Преглед №3 - биметални нагреватели с ребра
В отоплителните системи с въздушно отопление често се използват модели на биметални нагреватели KP3-SK, KP4-SK, KSk - 3 и 4 със специален тип перки - спирално-търкалящи се. Топлинният носител за нагреватели за въздух KP3-SK, KP4-SK е топла вода с максимално налягане 1,2 MPa и максимална температура 180⁰.
За да работят другите два въздухонагревателя, е необходима пара със същото работно налягане, както при първата, но с малко по-висока температура - 190⁰. Производителите са длъжни да извършват тестове за приемане. Тестови устройства и за херметичност.
Топлообменникът KSK с нагревател се състои от тръби, изработени от стомана и с алуминиеви перки. Свържете техните тръбни листове
Има 2 линии биметални нагреватели - KSK3, KPZ, с 3 реда тръби, принадлежат към средата, и KSK4, KP4 с 4 реда тръби към големи модели. Компонентите на тези устройства са биметални елементи за топлообмен, странични екрани, тръбни решетки, капаци с прегради.
Топлообменният елемент се състои от 2 тръби - вътрешен диаметър 1,6 см, изработен от стомана и алуминий, външен с ребра, монтирани върху него. Напречният интервал между тръбите за пренос на топлина е 4,15 cm, а надлъжният е 3,6 cm.
Правила за изчисляване и избор на подходяща единица
При проектирането на отоплителна система с един или група нагреватели, както и при извършване на изчисления трябва да се спазват редица правила. Нека ги разгледаме по-подробно в селекцията на снимките по-долу.
Галерия с изображения
Снимка от
Паралелно свързване на група нагреватели
Нагреватели за студен въздух
Контролни клапани на инструмента
Финирана парна въздушна нагревател
Изчисляване на бойлер
За да се изчисли мощността на нагревател за вода или пара, са необходими следните първоначални параметри:
- Производителност на системата или с други думи - количеството дестилиран въздух на час. Единицата за измерване на обемния дебит е mᶾ / h, маса kg / h. Символът е L.
- Начална или външна температура - tul.
- Крайната температура на въздуха е tcon.
- Плътност и топлинен капацитет на въздуха при определена температура - данните се вземат от таблиците.
Първо, площта на напречното сечение се изчислява от предната част на устройството за отопление с въздух. След като научите тази стойност, вземете предварителните размери на единицата с марж.
За изчислението по формулата:
AF = Lρ / 3600 (ϑρ),
Където L - въздушен обемен дебит или капацитет в m³ / h, ρ - плътност на въздуха навън, измерена в kg / m³ ϑρ - маса на скоростта на въздуха в изчислената секция, измерена в kg / (cm²).
След като получите този параметър, за по-нататъшни изчисления вземете типичния размер на нагревателя, най-близкия по размер. При голяма обща стойност на площта, паралелно са инсталирани няколко еднакви единици, чиято площ общо е равна на получената стойност.
Не само топлообменниците се наричат нагреватели, но и охладители за студена вода, които са много по-малко популярни
За да определите необходимата мощност за загряване на определен обем въздух, трябва да знаете общата консумация на загрятия въздух в kg за 1 час по формулата:
G = L x p,
Където R - плътност на въздуха при средна температура. Определя се чрез сумиране на температурите на входа и изхода на блока, след което се разделя на 2. Показателите за плътност се вземат от таблицата.
От тази таблица можете да вземете данни за плътността и специфичната топлина на въздуха при определена температура, за да изчислите мощността на устройството
Сега можете да изчислите консумацията на топлина за загряване на въздуха, за който се използва следната формула:
Q (W) = G x c x (t con. - t beg.),
Където G - маса на въздушния поток в kg / h При изчисляване се взема предвид и специфичната топлина на въздуха, измерена в J / (kg x K). Зависи от температурата на входящия въздух и стойностите му са в таблицата по-горе. Посочва се температурата на входа и изхода на устройството прося, и t con. съответно.
Да предположим, че трябва да изберете нагревател с капацитет 10 000 mᶾ / h, така че да загрява въздуха до 20⁰ при външна температура от -30⁰. Топлоносителят е вода с температура на входа към уреда 95 ° и 50 ° на изхода.
Масов дебит: G = 10 000 mᶾ / h. х 1,318 kg / mᶾ = 13 180 kg / h.
Стойност на плътност: ρ = (-30 + 20) = -10, разделяйки този резултат наполовина получено -5. От таблицата беше избрана плътността, съответстваща на средната температура.
Замествайки резултата във формулата, вземете консумацията на топлина: Q = 13 180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W, Тук 1013 е специфичната топлина, избрана от таблицата при температура от -30 ° в J / (kg x K). Към изчислената стойност на мощността на нагревателя добавете от 10 до 15% от резерва.
Причината е, че табличните параметри често се различават от реалните по посока на редукция, а топлинната характеристика на блока, поради запушване на тръбите, намалява с времето. Превишаването на маржа е нежелателно.
Със значително увеличение на нагревателната повърхност може да възникне хипотермия и дори размразяване при големи студове.
В парния нагревател охлаждащата течност се подава отгоре, а водата, получена от кондензацията на отработената пара, се изхвърля отдолу. На снимката - схема на пристягането на парен нагревател
Мощността на парните нагреватели се изчислява по същия начин като бойлерите. Различава се само формулата за изчисляване на охлаждащата течност:
G = Q / r,
Където R - специфична топлина, отделена по време на кондензация на пара, измерена в kJ / kg.
Изчисляване на електрически нагревател
Производителите в каталозите на електрически нагреватели често посочват инсталираната мощност и въздушен поток, което значително опростява избора. Основното е, че параметрите не са по-малки от посочените в паспорта, в противен случай той бързо ще се провали.
Дизайнът на въздушния нагревател включва няколко специални електрически нагревателни елемента, чиято площ се увеличава поради монтирането на перки върху тях.
Мощността на устройствата може да бъде много голяма, понякога е стотици киловата. До 3,5 кВт нагревателят може да се захранва от изход 220 V, а с напрежение над това е необходимо да свържете кабела на хотела директно към щита. Ако има нужда от използване на нагревател с мощност над 7 kW, захранване от 380 V.
Тези устройства имат малки размери и тегло, те са напълно автономни, не се нуждаят от наличието на централизирана топла вода или пара.
Значителен минус е ниската мощност, недостатъчна за прилагането им върху големи площи. Вторият недостатък е високата консумация на енергия.
От изчисляването на нагревателя следва, че резултатът от използването на устройството е осезаемо спестяване на енергийни ресурси. Понякога това устройство се комбинира с рекуператор и тогава всмукването на въздух не се извършва отвън, а от помещенията
За да разберете какъв ток използва нагревателят, можете да използвате формулата:
I = P / U,
Където P - мощност U - захранващо напрежение.
С еднофазна връзка, нагревателят U се приема равен на 220 V. С 3-фазен - 660 V.
Температурата, до която нагревател с определена мощност загрява въздушната маса, се определя по формулата:
T = 2,98 x P / L,
Където L - производителност на системата. Оптималните стойности на мощността на въздушния нагревател за къщата са от 1 до 5 кВт, а за офиси - от 5 до 50 кВт.
Видео за това как работи нагревателят в отоплителната система:
Избирайки определен тип нагревател, е необходимо да се изхожда от съображенията за целесъобразност и експлоатационни характеристики на къщата.
За малки площи електрически нагревател ще бъде добра покупка, а за отопление на голяма къща е по-добре да изберете друга опция. Във всеки случай не правете без предварително изчисление.
Добре ли сте запознат с избора и изчисляването на нагревател? Може би искате да споделите полезни препоръки относно избора на нагревател за въздух или да посочите грешка или неточност в изчисленията в разгледания по-горе материал? Оставете коментар под тази статия - вашето мнение може да е полезно за хората, които избират правилния въздушен нагревател за дома си.