Расчет количества тепла на нагрев воздуха

Расчет количества тепла на нагрев воздуха

Расчет количества тепла на нагрев воздуха

Группа: Участники форума
Сообщений: 59
Регистрация: 29.4.2005
Пользователь №: 722

Нормативная формула для расчета тепла на нагрев воздуха в системах вентиляции.

Сталкивался с многими формулами для расчета тепла на нагрев в системах вентиляции, но все равно осталось несколько вопросов.

Есть гостированная или прописанная в СНиПе формула для посчета, именно нагрева воздуха в системах вентиляции, не ее упрощения или оптимизации.
Если не сложно подскажите со ссылкой на норматив.

Группа: Участники форума
Сообщений: 98
Регистрация: 26.5.2008
Из: Алма-Ата
Пользователь №: 19095

Группа: Участники форума
Сообщений: 117
Регистрация: 3.12.2007
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 13433

Группа: Модераторы
Сообщений: 8144
Регистрация: 28.10.2006
Из: Москва
Пользователь №: 4501

Группа: Участники форума
Сообщений: 59
Регистрация: 29.4.2005
Пользователь №: 722

Это упрощенная формула, которой пользуются многие, но очень примерна.
Я хотел бы найти формулу в законе «сниповскую» или со ссылкой на пособие, в край справочник проектировщика.

Группа: Участники форума
Сообщений: 59
Регистрация: 29.4.2005
Пользователь №: 722

Конечно, понятно, что это закон!
Но допустим в СНиПах бывают допущения и трактовки, допустим проходит минорной нотой, что мы принимаем плотность воздуха равной 1,2 (справедливо для воздуха вышедшего после калорифера с температурой 1,2).
Да и допустим некоторые варианты подсчета раскрывает СНиП, который естественно берет данные из физ законов, есть определенные упрощенные формулы определение компенсации влагоизбытков, расходы воздуха и т.д.

Но что-то после упорного поиска я не нашел однозначной формулы для определение необходимой тепловой мощности на нагрев для калориферов..

Группа: Участники форума
Сообщений: 98
Регистрация: 26.5.2008
Из: Алма-Ата
Пользователь №: 19095

Да, правда забыл.

Сообщение отредактировал ARGO — 12.11.2008, 16:53

Группа: Участники форума
Сообщений: 22
Регистрация: 31.1.2008
Пользователь №: 15030

Группа: Участники форума
Сообщений: 40
Регистрация: 5.5.2008
Пользователь №: 18387

Группа: Участники форума
Сообщений: 59
Регистрация: 29.4.2005
Пользователь №: 722

А так почему то кажется более справдливой формула:
Q=(353/(273,15+Т2))*G*0.24*(t2-t1)*1.163/1000 — ответ получаем в киловатах

Вот он ключ сомнений, формула практически похожа на предидущую предложенную, но почему-то кто-то использует температуру (с моей точки зрения некорректно вместо энтальпий температуру), а кто-то энтальпии

Вот и хочу придти к железобетонному и однозначному варианту.

Группа: Участники форума
Сообщений: 98
Регистрация: 26.5.2008
Из: Алма-Ата
Пользователь №: 19095

Группа: Модераторы
Сообщений: 8144
Регистрация: 28.10.2006
Из: Москва
Пользователь №: 4501

Вот конкретный пример, как достаточно простую формулу можно завести за корягу.
353/(273+20)=1,2 кг/м3 — плотность воздуха при Т=20* С
G — количество воздуха в кг/ч
с=0,24 ккал/ч кг *С, переводим коэффициентом 1,163 в размерность кДж/кг *С
1000- переводим сразу Вт в кВт

И эта формула не верна. Множим на плотность, если расход нагреваемого воздуха в м3/ч.

Группа: Участники форума
Сообщений: 59
Регистрация: 29.4.2005
Пользователь №: 722

Вот конкретный пример, как достаточно простую формулу можно завести за корягу.
353/(273+20)=1,2 кг/м3 — плотность воздуха при Т=20* С
G — количество воздуха в кг/ч
с=0,24 ккал/ч кг *С, переводим коэффициентом 1,163 в размерность кДж/кг *С
1000- переводим сразу Вт в кВт

И эта формула не верна. Множим на плотность, если расход нагреваемого воздуха в м3/ч.

Коряга то коряга, но зато она универсальна, она справедлива для температуры воздуха произвольной.

А в чем неверность формулы?

Группа: Модераторы
Сообщений: 8144
Регистрация: 28.10.2006
Из: Москва
Пользователь №: 4501

Пользуюсь всю жизнь формулой из учебника для вузов «Отопление и вентиляция» под ред. Богословского В.Н.
Q=0,278 с G (tк-tн)
где Q — в Вт
с — в кДж/ кг *С
G — в кг/ч

Неверно лишний раз на плотность умножать. G=L х 1,2

Сообщение отредактировал EJIEHA — 12.11.2008, 17:39

Группа: Участники форума
Сообщений: 151
Регистрация: 8.12.2007
Из: Карелия
Пользователь №: 13614

Уважаемый Rahap! Действительно, в литературе можно увидеть различные варианты формулы определения количества тепла на нагрев воздуха. Но все они есть суть одна и та же, просто выраженные разными величинами и в различных единицах измерения.
Кому с какими удобнее работать. Для тех, кто рассматривает процессы изменения состояния воздуха по I-d диаграмме, взаимосвязь энтальпии и температуры воздуха не удивительны.
Если Вам требуется самому убедиться или кому-то показать формулу, уже приведенную выше, можно обратиться к справочнику проектировщика. Уж этот-то источник мало, кто отвергнет )))
я пользуюсь Q = L*(t1-t2)/3. Фактически та же формула, что и у EJIEHA

Сообщение отредактировал Ленточка — 12.11.2008, 17:45

Расчет-онлайн водяных калориферов

На данной странице представлен онлайн-расчет водяных калориферов. В режиме онлайн можно рассчитать следующие данные:
1. необходимую мощность калорифера для приточной установки, в зависимости от объема и температуры нагреваемого воздуха;
2. температуру воздуха на выходе из водяного калорифера, в зависимости от его мощности, объема и температуры воздуха;
3. расход горячей воды , в зависимости от подобранной мощности калорифера и используемого графика теплоносителя.

Онлайн-расчет мощности водяного калорифера

Расход тепла водяным калорифером на подогрев приточного воздуха. В поля калькулятора вносятся показатели: объем нагнетаемого вентилятором холодного воздуха, температура входящего в калорифер воздуха, необходимая температура на выходе из калорифера. По результатам онлайн-расчета показывается требуемая мощность водяного калорифера для соблюдения заданных условий.

1 поле. Объем проходящего через калорифер приточного воздуха, м³/ч
2 поле. Температура воздуха на входе в водяной калорифер, °С
3 поле. Необходимая температура воздуха на выходе из калорифера, °С
4 поле (результат). Требуемая тепловая мощность водяного калорифера, кВт

Онлайн-подбор водяного калорифера

Онлайн-подбор водяного калорифера по объему нагреваемого воздуха и тепловой мощности. Ниже выложена таблица с номенклатурой водяных биметаллических оребренных калориферов производства ЗАО Т.С.Т., по которой подбирается подходящий для ваших данных водовоздушный воздухонагреватель. Изначально ориентируясь на показатели производительности по воздуху в час, можно выбрать водяной калорифер приточной установки для наиболее распространенных тепловых режимов. Кликнув мышкой по названию воздухоподогревателя, Вы перейдете на страницу с подробными теплотехническими параметрами и рабочими расчетами на разные температурные режимы данного водяного калорифера.

Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КСк 2-1-02 ХЛ31500 — 2500-15 / +2020 — 34
КСк 3-1-02 ХЛ3-20 / +2024 — 39
КСк 4-1-02 ХЛ3-20 / +2527 — 44
КФБ-2 А3 УХЛ3 м-25 / +2027 — 45
КФБ-2 А4 УХЛ3 м-30 / +2031 — 51
Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КСк 2-2-02 ХЛ32000 — 3500-15 / +2027 — 47
КСк 3-2-02 ХЛ3-20 / +2031 — 55
КСк 4-2-02 ХЛ3-20 / +2535 — 62
КСк 2-6-02 ХЛ3-18 / +2030 — 52
КСк 3-6-02 ХЛ3-22 / +2537 — 65
КСк 4-6-02 ХЛ3-25 / +2842 — 74
КФБ-3 А3 УХЛ3 м-25 / +1834 — 60
КФБ-3 А4 УХЛ3 м-27 / +2844 — 78
ТВВ 306 ХЛ3-28 / +1837 — 65
ТВВ 406 ХЛ3-35 / +2046 — 80
Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КСк 2-3-02 ХЛ32500 — 4000-15 / +2034 — 54
КСк 3-3-02 ХЛ3-20 / +2039 — 63
КСк 4-3-02 ХЛ3-20 / +2544 — 71
КСк 2-7-02 ХЛ3-18 / +2037 — 59
КСк 3-7-02 ХЛ3-22 / +2547 — 75
КСк 4-7-02 ХЛ3-25 / +2853 — 85
КФБ-4 А3 УХЛ3 м-25 / +1843 — 69
КФБ-4 А4 УХЛ3 м-27 / +2856 — 89
ТВВ 307 ХЛ3-28 / +1847 — 75
ТВВ 407 ХЛ3-35 / +2057 — 92
Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КСк 2-4-02 ХЛ33500 — 5000-15 / +2047 — 67
КСк 3-4-02 ХЛ3-20 / +2055 — 79
КСк 4-4-02 ХЛ3-20 / +2562 — 88
КСк 2-8-02 ХЛ3-18 / +2052 — 74
КСк 3-8-02 ХЛ3-22 / +2565 — 93
КСк 4-8-02 ХЛ3-25 / +2874 — 106
КФБ-5 А3 УХЛ3 м-25 / +1860 — 86
КФБ-5 А4 УХЛ3 м-27 / +2878 — 111
ТВВ 308 ХЛ3-28 / +1865 — 93
ТВВ 408 ХЛ3-35 / +2080 — 115
Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КСк 2-5-02 ХЛ34000 — 5500-15 / +2054 — 74
КСк 3-5-02 ХЛ3-20 / +2063 — 87
КСк 4-5-02 ХЛ3-20 / +2571 — 97
КСк 2-9-02 ХЛ3-18 / +2059 — 81
КСк 3-9-02 ХЛ3-22 / +2574 — 102
КСк 4-9-02 ХЛ3-25 / +2885 — 117
КФБ-6 А3 УХЛ3 м-25 / +1869 — 95
КФБ-6 А4 УХЛ3 м-27 / +2889 — 122
ТВВ 309 ХЛ3-28 / +1875 — 103
ТВВ 409 ХЛ3-35 / +2092 — 126
Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КСк 2-10-02 ХЛ35000 — 7000-15 / +2067 — 94
КСк 3-10-02 ХЛ3-20 / +2385 — 118
КСк 4-10-02 ХЛ3-23 / +28101 — 142
КФБ-7 А3 УХЛ3 м-25 / +2294 — 132
КФБ-7 А4 УХЛ3 м-27 / +30115 — 161
ТВВ 310 ХЛ3-28 / +1893 — 131
ТВВ 410 ХЛ3-35 / +22119 — 167
Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КФБ-8 А3 УХЛ3 м7000 — 9000-28 / +18131 — 168
КФБ-8 А4 УХЛ3 м-35 / +22167 — 214
КФБ-9 А3 УХЛ3 м9000 — 11000-28 / +18168 — 205
КФБ-9 А4 УХЛ3 м-35 / +22214 — 262
КФБ-10 А3 УХЛ3 м10000 — 12000-28 / +18187 — 224
КФБ-10 А4 УХЛ3 м-35 / +22238 — 286
КФБ-11 А3 УХЛ3 м12000 — 14000-28 / +18224 — 261
КФБ-11 А4 УХЛ3 м-35 / +22286 — 334
КФБ-12 А3 УХЛ3 м13000 — 15000-28 / +18243 — 280
КФБ-12 А4 УХЛ3 м-35 / +22310 — 357
Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КСк 2-11-02 ХЛ315000 — 18000-15 / +20202 — 242
КСк 3-11-02 ХЛ3-20 / +23254 — 304
КСк 4-11-02 ХЛ3-23 / +28304 — 365
КФБ-13 А3 УХЛ3 м-25 / +20271 — 325
КФБ-13 А4 УХЛ3 м-27 / +28333 — 400
ТВВ 311 ХЛ3-28 / +18280 — 336
ТВВ 411 ХЛ3-35 / +22357 — 429
Наименование калорифераДиапазон производительности по воздуху, м³/чТемпература входящего / выходящего воздуха, °сДиапазон тепловой мощности, кВт
КФБ-14 А3 УХЛ3 м18000 — 20000-28 / +18336 — 374
КФБ-14 А4 УХЛ3 м-35 / +22428 — 476
КСк 2-12-02 ХЛ320000 — 25000-15 / +20270 — 337
КСк 3-12-02 ХЛ3-20 / +23338 — 422
КСк 4-12-02 ХЛ3-25 / +28425 — 531
ТВВ 312 ХЛ3-30 / +18392 — 491
ТВВ 412 ХЛ3-35 / +25501 — 626

Онлайн-расчет температуры воздуха на выходе из водяного калорифера

В поля калькулятора вносятся показатели: объем нагреваемого воздуха, температура воздуха на входе в калорифер, мощность подобранного воздухонагревателя. По результатам онлайн-расчета представлена температура выходящего нагретого воздуха.

1 поле. Объем проходящего через калорифер приточного воздуха, м³/ч
2 поле. Температура воздуха на входе в водяной калорифер, °С
3 поле. Тепловая мощность подобранного воздухонагревателя, кВт
4 поле (результат). Температура воздуха на выходе из калорифера, °С

Онлайн-расчет расхода теплоносителя калорифером

Расход воды в зависимости от температурного графика теплоносителя и мощности воздухонагревателя. В поля онлайн-калькулятора расчета калорифера вносятся показатели: мощность подобранного калорифера, температура входящего теплоносителя (прямоток), температура теплоносителя на выходе из калорифера (обратная магистраль). По результатам онлайн-расчета выводится необходимое количество теплоносителя в час для соблюдения заложенных условий.

1 поле. Производительность по теплу (мощность) водяного калорифера, кВт
2 поле. Температура теплоносителя на подаче в воздухонагреватель, °С
3 поле. Температура теплоносителя на выходе из воздухонагревателя, °С
4 поле (результат). Расход теплоносителя калорифером при данном температурном графике, кг/час

Калькуляторы онлайн-расчета водяных калориферов служат для предварительного подбора воздухонагревателей. Подробный пошаговый расчет и подбор водовоздушных калориферов представлен на странице сайта: Калориферы КСк. Расчет и подбор.

Сколько тепла в кВт вам требуется для обогрева дома — проверяем на калькуляторе!

Если мы собираемся по максимуму экономить в той или иной сфере жизни, то необходимо хорошо представлять: куда, в каких количествах и на что тратятся наши деньги. А одной из наиболее чувствительных статей расходов семейного бюджета в наше время становятся коммунальные платежи. И если с затратами на электроэнергию относительная ясность имеется, так как по большей части все на виду и довольно понятно, то с отоплением – несколько сложнее.

Сколько тепла нам требуется для обогрева жилья?

Неважно, какая схема или система применяется для этих целей, в первую очередь необходимо обладать информацией, сколько тепла нам требуется для обогрева жилья? Да, вопрос звучит именно так, пока без перехода в «денежную плоскость». Да мы и не сможет спрогнозировать финансовые расходы, пока не выразим требуемую тепловую энергию в каких-то понятных величинах. Например, в киловаттах.

Вот этим и займемся сегодня.

Немного общей информации – что такое требуемое количество тепла?

Очень вкратце, все это и так известно – просто требуется небольшая систематизация.

Современному человеку для комфортного проживания требуется создание определённого микроклимата, одной из важнейших составляющих которого является температура воздуха в помещении. И хотя «тепловые пристрастия» могут разниться, можно смело утверждать, что для большинства людей эта зона «температурного комфорта» лежит в диапазоне 18÷23 градуса.

Но когда на улице, например, отрицательная температура, то естественные термодинамические процессы стремятся все подвести под «общую планку», и тепло начинает из жилой зоны уходить. Тепловые потери – это совершенно нормальное с точки зрения физики явление. Вся система утепления жилья направлена на максимальное снижение таких потерь, но полностью их устранить невозможно. А отсюда вывод — отопление дома как раз и предназначено для восполнения этих самых тепловых потерь.

От тепловых потерь – никуда не деться, но очень важно хотя бы постараться свести их к возможному минимуму.

Как определиться с ними их количественно?

Простейший способ расчета необходимой тепловой мощности основывается на утверждении, что на каждый квадратный метр площади требуется 100 ватт тепла. Или — 1 кВт на 10 м².

Но даже не будучи специалистом, можно задуматься — а как такая «уравниловка» сочетается со спецификой конкретных домов и помещений в них, с размещением зданий на местности, с климатическими условиями региона проживания?

Так что лучше применить иной, более «скрупулезный» метод подсчета, в котором будет приниматься во внимание множество различных факторов. Именно такой алгоритм и заложен в основу предлагаемого ниже калькулятора.

Важно – вычисления проводятся для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры отдельно. И лишь в конце подбивается общая сумма потребной тепловой энергии. Проще всего будет составить небольшую таблицу, в строках которой перечислить все комнаты с необходимыми для расчетов данными. Тогда, при наличии у хозяина под рукой плана своих жилых владений, много времени вычисления не займут.

И еще одно замечание. Результат может показаться весьма завышенным. Но мы должны правильно понимать – в итоге показывается то количество тепла, которое требуется для восполнения теплопотерь в самых неблагоприятных условиях. То есть – для поддержания температуры в помещениях +20 ℃ при самых низких температурах на улице, характерных для региона проживания. Иными словами — на пике зимних холодов в доме будет тепло.

Но такая супер-морозная погода, как правило, стоит весьма ограниченное время. То есть система отопления будет по большей части работать на более низкой мощности. А это означает, этот никакого дополнительного запаса закладывать особого смысла нет. Эксплуатационный резерв мощности будет и без того внушительным.

Ниже расположен калькулятор, а под ним будут размещены необходимые краткие пояснения по работе с программой.

Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности для отопления помещений

Пояснения по проведению расчетов

Последовательно уносим данные в поля калькулятора.

  • Первым делом определим климатические особенности – указанием примерной минимальной температуры, свойственной региону проживания в самую холодную декаду зимы. Естественно, речь идет о нормальной для своего региона температуре, а не о каких-то «рекордах» в ту или иную стороны.

Кстати, понятное дело, это поле не будет меняться при расчетах для всех помещений дома. В остальных полях – возможны вариации.

  • Далее идет группа из двух полей, в которых указываются площадь помещения (точно) и высота потолков (выбор из списка).
  • Следующая группа данных учитывает особенности расположения помещения:

Количеств внешних стен, то есть контактирующих с улицей (выбор из списка, от 0 до 3).

Расположение внешней стены относительно стороны света. Есть стены, регулярно получающие заряд тепловой энергии от солнечных лучей. Но северная стена, например, солнца не видит вообще никогда.

Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.

— Если на местности, где расположен дом, выражено преобладание какого-то направления зимнего ветра (устойчивая роза ветров), то это тоже можно принять во внимание. То есть указать, находится ли внешняя стена на наветренной, подветренной или параллельной направлению ветра стороне. Если таких данных нет, то оставляем по умолчанию, и программа рассчитает, как для самых неблагоприятных условий.

— Далее, указывается, насколько утеплены стены. Выбирается из трех предложенных вариантов. Точнее даже, из двух, так как в доме с вообще неутепленными стенами затевать отопление — абсолютная бессмыслица.

— Два схожих поля поросят указать, с чем соседствует помещение «по вертикали», то есть что расположено сверху и снизу. Это поможет оценить размеры теплопотерь через полы и перекрытия.

  • Следующая группа касается окон в помещении. Здесь важно и их количество, и размеры, и тип, в том числе – особенности стеклопакетов. По совокупности этих данных программа выработает поправочный коэффициент к результату расчетов.
  • Наконец, на количество теплопотерь серьёзно влияет наличие в комнате дверей, выходящих на улицу, на балкон, в холодный подъезд и т.п. Если дверями регулярно в течение дня пользуются, то любое их открытие сопровождается притоком холодного воздуха. Понятно, что это требует возмещения в форме дополнительной тепловой мощности.

Все данные внесены – можно «давить на кнопку». В результате пользователь сразу получит искомое значение тепловой мощности для конкретного помещения.

Как уже говорилась, сумма всех значений даст результат за весь дом (за квартиру) в целом, в киловаттах.

По этой величине, считая ее минимумом, подбирают, кстати, и котел отопления. И именно эта суммарная величина понадобится, когда придёт время считать реальные денежные расходы на эксплуатацию системы отопления.

А данные по каждой из комнат тоже весьма полезны — для подбора и расстановки радиаторов отопления, или для выбора подходящей модели электрического обогревателя.

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ВЫБОРА НАГРЕВАТЕЛЯ

Расчет тепловой мощности обогрева помещения

Для правильного выбора нагревателя, предлагаем вам ознакомиться с правилами расчета тепловой мощности, необходимой для вашего конкретного случая применения:

V x T x K = ккал/ч

V — Объем обогреваемого помещения (длина х ширина х высота), м 3

∆Т — Разница между ˚t воздуха вне помещения и необходимой ˚t внутри помещения, ˚С

К — Коэффициент тепловых потерь (зависит от типа конструкции и изоляции помещения):

Без теплоизоляции ( К=3,0-4,0 ) — Деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа.

Простая теплоизоляция ( К=2,0-2,9 ) — Здание с одинарной кирпичной кладкой, упрощенная конструкция окон и крыши.

Средняя теплоизоляция ( К=1,0-1,9 ) — Стандартная конструкция. Двойная кирпичная кладка, крыша со стандартной кровлей, небольшое кол-во окон.

Высокая теплоизоляция ( К=0,6-0,9 ) — Кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое кол-во окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала.

Пример:

Объем помещения: 5 х 16 х 2,5 = 200

∆Т: Температура наружного воздуха -20 °С. Требуемая температура внутри помещения +25 °С. Разница между тем­пературами внутри и снаружи +45 °С.

К: Рассмотрим вариант со средней теплоизоляцией (1-1,9). Выберите то значение, которое на ваш взгляд, наиболее соответствует вашему помещению. Чем хуже теплоизоляция, тем больший коэффициент нужно выбирать. Например 1,7.

Расчет: 200 х 45 х 1,7 = 15 300 ккалч

1 кВт = 860 ккалч, соответственно 15 300860 = 17,8 кВт.

Газовые и дизельные калориферы прямого нагрева, можно использовать только в хорошо проветриваемых помещениях, или на открытых пространствах. Дизельные калориферы непрямого нагрева, можно использовать в закрытых помещениях, при условии отвода сгораемых газов за пределы помещения.

Таблица Мощности для помещений:

Расчет мощности можно сделать с помощью данной схемы (ВЫ можете скачать и распечать схему ниже)

Расчёт мощности тепловой пушки, нагревателя воздуха

Для определения необходимой мощности тепловой пушки или нагревателя воздуха нужно рассчитать минимальную нагревательную мощность для обогрева данного помещения по следующей формуле:

V х ΔT x k = ккал/ч , где:

  • V — объем обогреваемого помещения (длина, ширина, высота), м3;
  • ΔT — разница между температурой воздуха вне помещения и требуемой температурой воздуха внутри помещения, °C;
  • k — коэффициент рассеивания (теплоизоляции здания):
    k = 3,0-4,0 — без теплоизоляции (упрощённая деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа);
    k = 2,0-2,9 — небольшая теплоизоляция (упрощённая конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощённая конструкция окон);
    k = 1,0-1,9 — средняя теплоизоляция (стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей);
    k = 0,6-0,9 — высокая теплоизоляция (улучшенная конструкция здания, кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое число окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала).

Пример:

Объем помещения для обогрева (ширина 4 м, длина 12 м, высота 3 м): V = 4 x 12 x 3 = 144 м3.
Наружная температура -5°C. Требуемая температура внутри +18°C. Разница температур ΔT = 18°C — (-5 C) = 23°C.
k = 4 (здание с низкой изоляцией).

Расчет мощности:
144 м3 x 23°C x 4 = 13 248 ккал/ч — нужная минимальная мощность.

Принимается:
1 кВт = 860 ккал/ч;
1 ккал = 3,97 ВТЕ;
1 кВт = 3412 ВТЕ;
1 БТЕ = 0,252 ккал/ч.

Итого: 13 248 ккал/ч / 860 = 15,4 кВт — нужная минимальная мощность в кВт.

Теперь можно выбрать тип нагревателя.

Таблица тепловой мощности, необходимой для различных помещений

(разница температуры внутри помещения и наружной температуры — 30°С)

тепл. мощн., кВтобъём помещения при хорошей теплоизоляции (новое здание), м3объём помещения при плохой теплоизоляции (старое здание), м3площадь теплицы из теплоизолированного стекла и с двойной фольгой, м2площадь теплицы из обычного стекла с фольгой, м2
570 ÷ 15060 ÷ 1103518
10150 ÷ 300130 ÷ 2207037
20320 ÷ 600240 ÷ 44014074
30650 ÷ 1000460 ÷ 650210110
401050 ÷ 1300650 ÷ 890300150
501350 ÷ 1600900 ÷ 1100370180
601650 ÷ 20001150 ÷ 1350440220
752100 ÷ 25001400 ÷ 1650550280
1002600 ÷ 33001700 ÷ 2200740370
1253400 ÷ 41002300 ÷ 2700920460
1504200 ÷ 50002800 ÷ 33001100550
2005000 ÷ 65003400 ÷ 44001480740

Ответ на вопрос : КУДА УХОДИТ ЛЕТО ТЕПЛО?

Как рассчитать мощность прибора для нагрева воздуха

Калорифер обеспечивает и поддерживает желаемый температурный режим в помещении. Он устанавливается в систему приточной вентиляции, кондиционирования и отопления, способен обогревать значительные площади, поскольку отличается большой мощностью и производительностью. Чтобы прибор функционировал корректно, необходимо выполнить расчет мощности калорифера до его приобретения.

  1. Классификация калориферов
  2. Водяные
  3. Паровые
  4. Электрические
  5. Достоинства и недостатки
  6. Конструкция калориферов разных видов
  7. Водяные и паровые калориферы
  8. Расчет мощности калорифера
  9. Водяной прибор
  10. Паровой калорифер
  11. Электрический калорифер

Классификация калориферов

Калофиреры отличаются по способу нагрева теплоносителя

Устройства работают от разных источников энергии и классифицируются по виду теплоносителя. Широко используются три типа:

  • водяные;
  • паровые;
  • электрические.

Первые сами не нагревают воздух, а только осуществляют передачу тепла воздушному потоку, поскольку к калориферу подводят теплоноситель. Электрические приборы не используют теплоноситель, нагревают воздух благодаря электроэнергии. Главные элементы в таких устройствах – ТЭНы.

Водяные

Водяной калорифер с обвязкой из металлических труб и насосом

Водяные калориферы – бюджетный вариант. Их цена и расходы на обслуживание невелики. Нужно подвести к прибору систему водоснабжения, поэтому монтаж требует определенных навыков. Быстро перенести его на другое место не получится. Теплоноситель (вода или этиленгликоль) может поступать от системы отопления, ГВС или котла. Чтобы отрегулировать температуру воздуха, необходимо учесть мощность, уровень нагрева теплоносителя и воздушной массы. Управление осуществляется с помощью термостата.

При монтаже водяных и паровых калориферов нельзя использовать полимерные и металлопластиковые трубы, поскольку они расплавятся. Рекомендуются стальные оцинкованные трубопроводы.

Помимо экономичности, водяной прибор отличается:

  • удобством эксплуатации;
  • высокой эффективностью;
  • безопасностью;
  • простым принципом действия.

Недостаток – ограничения по минимальной температуре и запыленности входного потока.

Целесообразно устанавливать водяное устройство в просторных производственных помещениях, складах, заведениях общественного питания, коттеджах с хорошей вентиляцией. Оно быстро прогревает большие объемы воздуха.

Паровые

Кроме теплоносителя, паровые калориферы практически ничем не отличаются от водяных. Несущественная разница – 2-миллиметровая толщина стенок трубок против 1,5-миллиметровой. Необходимость дополнительного усиления связана с большим давлением в системе, работающей на пару. Оно варьируется от 0,5 до 1,2 Па. Используют углеродистую и нержавеющую сталь.

Паровые калориферы также устанавливают на предприятиях, причем таких, где пар образуется в процессе производства. Максимальная температура пара – 180°C.

Электрические

Для мощных электрических калориферов необходима трехфазная сеть

К электрическому калориферу не нужно подводить магистраль с теплоносителем, он имеет небольшие габариты и вес, поэтому более простой в монтаже.

Преимущества электрических устройств:

  • удобство использования;
  • мобильность;
  • компактность.
  • работают на электричестве;
  • сушат воздух.

Высокие расходы на электроэнергию делают постоянное использование приборов такого типа невыгодным. Они менее мощные, чем паровые и водяные приборы, поэтому для отопления помещений площадью более 100 м2 не подходят, но оптимальны для обогрева квартир. Электрические приборы используют в три раза больше энергии по сравнению с водяными калориферами, но производительность у них ниже. Зачастую они применяются в качестве временных обогревателей.

Для регулировки температуры воздушной массы на выходе необходимо лишь установить термодатчик.

Чтобы сэкономить электроэнергию, следует выполнить монтаж рекуператора.

Достоинства и недостатки

При всем удобстве калориферы потребляют большое количество электроэнергии

Водяные и паровые калориферы, предназначенные для отопления производственных помещений, крайне выгодны, поскольку не требуют дополнительных вложений. Финансовые средства затрачиваются только на приобретение устройства. Их достоинства:

  • быстрое достижение желаемой температуры воздуха;
  • простой монтаж;
  • безопасность;
  • надежность;
  • возможность регулировки уровня обогрева.

Из недостатков отмечаются:

  • использование в помещениях с плюсовой температурой воздуха;
  • невозможность применения для обогрева квартир;
  • требуется оборудование для обеспечения воздушной тяги;
  • если прекращается подача теплоносителя, система перестает работать.

Последний пункт справедлив и для электрокалориферов, только касается перебоев с подачей электроэнергии.

Конструкция калориферов разных видов

Калорифер – это теплообменник, передающий энергию теплоносителя воздушному обогревающему потоку и работающий по принципу фена. Его конструкция включает съемные боковые щитки и теплоотдающие элементы. Они могут быть соединены в одну или несколько линий. Встроенный вентилятор обеспечивает воздушную тягу, и воздушная масса поступает в помещение через зазоры, которые есть между элементами. Когда воздух с улицы проходит сквозь них, ему передается тепло. Калорифер устанавливают в вентиляционный канал, поэтому прибор должен соответствовать шахте по размеру и форме.

Водяные и паровые калориферы

Виды теплообменников в калориферах

Водяные и паровые калориферы могут быть двух видов: ребристыми и гладкотрубными. Первые в свою очередь делятся еще на два типа: пластинчатые и спирально-навивные. Конструкция бывает одноходовой или многоходовой. В многоходовых устройствах имеются перегородки, благодаря которым направление потока меняется. Трубки располагаются в 1-4 ряда.

Калорифер, работающий на воде, состоит из металлической, чаще прямоугольной рамы, внутри которой размещены ряды трубок и вентилятор. Подключение выполняется к котлу или ЦСО с помощью выходных патрубков. Вентилятор располагается с внутренней стороны, он нагнетает воздух в теплообменник. Для управления мощностью и выходной температурой воздуха используются 2-х или 3-ходовые вентили. Приборы устанавливают на потолок или на стену.

Существует три разновидности водяных и паровых калориферов.

Гладкотрубные. Конструкция состоит из полых трубок (диаметр от 2 до 3,2 см), расположенных с небольшими промежутками (порядка 0,5 см). Они могут быть изготовлены из стали, меди, алюминия. Концы трубок сообщаются с коллектором. Во входные отверстия поступает нагретый теплоноситель, на выход – конденсат или остывшая вода. Гладкотрубные модели отличаются меньшей производительностью по сравнению с остальными.

  • минимальная температура входного потока – –20°C;
  • требования к чистоте воздуха – не более 0,5 мг/м3 по показателю запыленности.

Ребристые. За счет ребристых элементов увеличивается площадь теплоотдачи, поэтому при прочих равных условиях ребристые калориферы более производительные, чем гладкотрубные. Пластинчатые модели отличаются тем, что на трубки насаживаются пластины, еще больше увеличивающие площадь поверхности теплоотдачи. В навивных наматывается стальная гофрированная лента.

Биметаллические с оребрением. Наибольшей эффективности удается достичь за счет использования двух металлов: меди и алюминия. Из меди изготавливают коллекторы и патрубки, а оребрение – из алюминия. Причем выполняется оребрение особого вида – спирально-накатное.

В электрических приборах нагрев воздуха осуществляется за счет его контакта с раскаленными пластинами или спиралями. Нагревательные элементы изготавливают из тугоплавких металлов.

Расчет мощности калорифера

Для правильного расчета калорифера необходимо определиться с исходными данными: производительностью, плотностью воздуха, уличной и желаемой температурой в помещении. Последние показатели чрезвычайно важны, поскольку от них зависит количество тепла, затрачиваемого на нагрев 1 м3 воздуха. Часть данных можно узнать из специальных таблиц.

Водяной прибор

Расчет мощности исходя из уличных температур

Чтобы рассчитать площадь сечения водяного калорифера, применяют формулу Аф= L×ρул/3600 (ϑρ). Используются значения:

  • L – производительность, которая выражается в м3/ч или кг/ч;
  • pул – плотность воздуха на улице по таблице;
  • ϑρ – массовая скорость воздуха в сечении.

Получив результат, подбирают для системы вентиляции один калорифер стандартного размера или несколько приборов так, чтобы площадь или сумма площадей были равны или чуть больше расчетного значения.

Массовый расход воздуха в кг/ч вычисляют по формуле G=L×pср:

  • pср– плотность воздуха при средней температуре.
  • tул – уличная температура воздуха в самую холодную пятидневку года;
  • tкон – желаемая температура в помещении.

Потом для среднего показателя определяют плотность по таблице.

Вычисляют расход тепла для прогрева воздуха по формуле: Q (Вт) = G×c×(tкон–tул)

Для примера будут рассчитаны данные, если известно:

  • L – 10000 м3/ч (производительность указывается в документации);
  • tкон – 21°C;
  • tул – –25°C.

Плотность воздуха при этой температуре – 1,303.

Массовый расход воздушной массы равен G=10000 м3/ч×1,303 кг/м3=13030кг/ч

Отсюда Q=13030/3600×1011×(21-(-25))=168325 Вт.

К этой величине необходимо добавить 10-15% для запаса мощности.

Паровой калорифер

Мощность парового калорифера определяют тем же способом, только для расчета G используют формулу G=Q/r. r – удельная теплота, образующаяся при конденсации пара в кДж/кг.

Электрический калорифер

Формула расчета мощности калорифера

Для электрических приборов большую часть необходимых данных обычно указывает изготовитель, что значительно упрощает расчет нагрева воздуха и выбор калорифера. Несмотря на относительно низкую тепловую мощность, электрокалориферная система потребляет много электроэнергии, поэтому ее зачастую приходится подключать отдельным кабелем к щитку. Калориферы мощностью более 7 кВт запитывают от сети 380 В.

Потребляемый ток рассчитывают по формуле I=P/U, где P – мощность, а U – напряжение. Значение U зависит от особенностей подключения. Если подключение однофазное, U=220В, если трехфазное, U=660В.

Температуру нагрева рассчитывают по формуле T=2,98×P/L, где L – как и в других расчетах, производительность системы.

Для обогрева помещений малой площади рекомендуется приобретать электрический калорифер, он более удобный и не требует сложной установки. Если же площадь обогрева более 100 м2, выгоднее пользоваться водяным или паровым устройством. В любом случае, чтобы выполнить подбор калорифера правильно, необходимо произвести предварительные расчеты.

Читайте также  Расчет длины трубы для теплого пола
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector