Расчет калорифера как рассчитать мощность прибора для нагрева воздуха для отопления

Фронтальное сечение

2. Подбор и расчет калориферов — этап второй. Определившись с необходимой тепловой мощностью водяного калорифера
приточной установки для обогрева требуемого объема, находим фронтальное сечение для прохода воздуха. Фронтальное
сечение — рабочее внутреннее сечение с теплоотдающими трубками, через которое непосредственно проходят потоки
нагнетаемого холодного воздуха. G — массовый расход воздуха, кг/час; v — массовая скорость воздуха — для оребренных калориферов принимается в
диапазоне 3 — 5 (кг/м²•с). Допустимые значения — до 7 — 8 кг/м²•с.

Ниже представлена таблица с данными двух, трех и четырехрядных воздухонагревателей типа КСк-02-ХЛ3 производства ООО Т.С.Т.
В таблице приводятся основные технические характеристики для расчета и подбора всех моделей данных теплообменников: площадь
поверхности нагрева и фронтального сечения, присоединительных патрубков, коллектора и живого сечения для прохода воды, длина
теплонагревательных трубок, число ходов и рядов, масса. Готовые расчеты на различные объемы нагреваемого воздуха, температуру
входящего воздуха и графики теплоносителя можно посмотреть, кликнув на модель выбранного Вами калорифера вентиляции из таблицы.

Калориферы КСк2Калориферы КСк3Калориферы КСк4

Наименование калорифера	Площадь, м²	Длина теплоотдающего элемента (в свету), м	Число ходов по внутреннему теплоносителю	Число рядов	Масса, кг
поверхности нагрева	фронтального сечения	сечения коллектора	сечения патрубка	живого сечения (средняя) для прохода теплоносителя
КСк 2-1	6.7	0.197	0.00152	0.00101	0.00056	0.530	4	2	22
КСк 2-2	8.2	0.244	0.655	25
КСк 2-3	9.8	0.290	0.780	28
КСк 2-4	11.3	0.337	0.905	31
КСк 2-5	14.4	0.430	1.155	36
КСк 2-6	9.0	0.267	0.00076	0.530	27
КСк 2-7	11.1	0.329	0.655	30
КСк 2-8	13.2	0.392	0.780	35
КСк 2-9	15.3	0.455	0.905	39
КСк 2-10	19.5	0.581	1.155	46
КСк 2-11	57.1	1.660	0.00221	0.00156	1.655	120
КСк 2-12	86.2	2.488	0.00236	174

Наименование калорифера	Площадь, м²	Длина теплоотдающего элемента (в свету), м	Число ходов по внутреннему теплоносителю	Число рядов	Масса, кг
поверхности нагрева	фронтального сечения	сечения коллектора	сечения патрубка	живого сечения (средняя) для прохода теплоносителя
КСк 3-1	10.2	0.197	0.00164	0.00101	0.00086	0.530	4	3	28
КСк 3-2	12.5	0.244	0.655	32
КСк 3-3	14.9	0.290	0.780	36
КСк 3-4	17.3	0.337	0.905	41
КСк 3-5	22.1	0.430	1.155	48
КСк 3-6	13.7	0.267	0.00116 (0.00077)	0.530	4 (6)	37
КСк 3-7	16.9	0.329	0.655	43
КСк 3-8	20.1	0.392	0.780	49
КСк 3-9	23.3	0.455	0.905	54
КСк 3-10	29.7	0.581	1.155	65
КСк 3-11	86.2	1.660	0.00221	0.00235	1.655	4	163
КСк 3-12	129.9	2.488	0.00355	242

Наименование калорифера	Площадь, м²	Длина теплоотдающего элемента (в свету), м	Число ходов по внутреннему теплоносителю	Число рядов	Масса, кг
поверхности нагрева	фронтального сечения	сечения коллектора	сечения патрубка	живого сечения (средняя) для прохода теплоносителя
КСк 4-1	13.3	0.197	0.00224	0.00101	0.00113	0.530	4	4	34
КСк 4-2	16.4	0.244	0.655	38
КСк 4-3	19.5	0.290	0.780	44
КСк 4-4	22.6	0.337	0.905	48
КСк 4-5	28.8	0.430	1.155	59
КСк 4-6	18.0	0.267	0.00153 (0.00102)	0.530	4 (6)	43
КСк 4-7	22.2	0.329	0.655	51
КСк 4-8	26.4	0.392	0.780	59
КСк 4-9	30.6	0.455	0.905	65
КСк 4-10	39.0	0.581	1.155	79
КСк 4-11	114.2	1.660	0.00221	0.00312	1.655	4	206
КСк 4-12	172.4	2.488	0.00471	307

Что делать, если при расчете, мы получаем требуемую площадь сечения, а в таблице для подбора калориферов
КСк, нет моделей с таким показателем. Тогда мы принимаем два или несколько калориферов одного номера,
чтобы сумма их площадей соответствовала или приближалась к нужному значению. Например, при расчете у нас
получилась требуемая площадь сечения — 0.926 м². Воздухонагревателей с таким значением в таблице нет.
Принимаем два теплообменника КСк 3-9 с площадью 0.455 м² (в сумме это дает 0.910 м²) и монтируем их по
воздуху параллельно.
При выборе двух, трех или четырех рядной модели (одинаковые номера калориферов — имеют одну и ту же площадь
фронтального сечения), ориентируемся на то, что теплообменники КСк4 (четыре ряда) при одной и той же входящей
температуре воздуха, графике теплоносителя и производительности по воздуху, нагревают его в среднем на восемь-двенадцать
градусов больше, чем КСк3 (три ряда теплонесущих трубок), на пятнадцать-двадцать градусов больше, чем КСк2
(два ряда теплонесущих трубок), но имеют большее аэродинамическое сопротивление.

Как делать расчет калорифера вентиляции

В нашем климате в холодное время года крайне важно осуществлять нагрев воздуха, который приходит в дом снаружи через вентиляцию. Если в помещении при вентиляции нет тепло-избытков, то входящий воздух должен подогреваться до той же температуры, что царит внутри помещения. В этом случае система отопления компенсирует потерю теплоты через ограждение

Но в той ситуации, когда отопление комбинируется с приточным видом вентиляции, то приточный воздух должен быть теплее, нежели воздух внутри помещения. Но если в комнате есть теплоизбыток, то входящий воздух должен иметь меньшую температуру, чем воздух, находящийся внутри. Это обеспечит ассимилиляцию тех самых теплоизбытков

В этом случае система отопления компенсирует потерю теплоты через ограждение. Но в той ситуации, когда отопление комбинируется с приточным видом вентиляции, то приточный воздух должен быть теплее, нежели воздух внутри помещения. Но если в комнате есть теплоизбыток, то входящий воздух должен иметь меньшую температуру, чем воздух, находящийся внутри. Это обеспечит ассимилиляцию тех самых теплоизбытков.

Здесь важно, сказать, что температура входящего в помещение воздуха напрямую зависит от способа его подачи. И определяться она должна после расчета приточных струй в зависимости от условий нормируемых параметров воздушной среды. Именно по этой причине важно правильно рассчитать мощность калорифера, который и занимается регулировкой температуры приточного воздуха

Именно по этой причине важно правильно рассчитать мощность калорифера, который и занимается регулировкой температуры приточного воздуха. Какие виды калориферов вентиляции существуют?

Какие виды калориферов вентиляции существуют?

Первым делом важно определиться с видом такого калорифера. Выбирая калорифер нужно учитывать такие нюансы, как его мощность, климат местности, производительность устройства, габариты помещения, в котором он должен быть установлен. Так согласно с этими параметрами можно выбирать между такими видами калориферов:

Так согласно с этими параметрами можно выбирать между такими видами калориферов:

• электрокалорифер приточной вентиляции;
• водяной калорифер.

Если говорить об электрических таких приборах, то стоит подчеркнуть, что их конструкция построена на базе переработки электрики в тепло. Это обеспечивается нагревом спирали из проволоки или же металлической нити. Таким образом тепло идет к воздушному потоку. Такие калориферы простые при монтаже, а также они доступны. Но в то же время они потребляют большое количество электроэнергии. Именно по этой причине данный воздухонагреватель лучше всего использовать вместе с рекуператором. Благодаря этому на целую четверть можно уменьшить уровень расходов электричества.

При этом такие водяные устройства для осуществления вентиляции стоят порядком дороже, но она не употребляют столько энергии и, следовательно, обойдутся вам дешевле. Вдобавок его можно даже применять в больших помещениях, так как они обладают высоким уровнем производительности. Из недостатков водяного калорифера можно назвать то, что он может обмерзнуть при очень низких температурах.

Как правильно осуществлять расчет?

Один из нюансов выбора типа калорифера является его расчет. А для того чтобы правильно определить мощность такого устройства вовсе не нужно проводить какие-либо сложные вычисления или манипуляции

Важно просто вычислить температуру воздуха на входе и выходе

В той ситуации, когда снаружи воздух упал к минимальной отметке не на долгий срок, можно не брать во внимание максимальное значение температуры и тогда в расчет можно брать более низкое значение мощности такого устройства

При расчете мощности калорифера вентиляции нужно тоже учесть и дополнительные данные воздухообмена. Этот показатель можно определить, взяв в расчет производительность вентиляции. Затем данные два параметра нужно умножить на теплоемкость воздуха и поделить это значение на тысячу. Сума мощности калорифера должна соответствовать сумме напряжению сети.

Виды воздухонагревателей

Как уже говорилось ранее, воздухонагреватели делятся по принципу работы и у каждого типа есть свои достоинства и недостатки:

Схема подключения электрического калорифера.

1. Электрические калориферы легко устанавливаются и достаточно просты в эксплуатации при использовании их в системе вентиляции для нагрева проходящего воздуха. Однако большинство электрических нагревателей имеет ограниченную мощность, поэтому использование электрического нагревателя допустимо в тех типах вентиляции, которые не предназначены для потока воздуха более 4500 куб.м/ч. Кроме того, электрические калориферы обладают еще одним существенным недостатком – высокими эксплуатационными расходами, особенно при использовании электронагревателя во время зимних холодов. В зависимости от мощности электронагревателя, могут потребоваться изменения в электрической проводке: если калориферы с мощностью до 5 кВт можно подключать как к однофазной (220 В), так и к трехфазной (380 В) сети, то подключение электрического нагревателя с мощностью более 5 кВт возможно только к трехфазной электрической сети;
2. Водные калориферы используют горячее водоснабжение для нагрева проходящего через них воздуха, потому должны быть подключены к автономной (газовый или электрический котел в частном доме) или центральной (для офисных зданий или предприятий) системе отопления. Водные нагреватели гораздо более мощные, чем их электрические аналоги, и могут быть использованы в системах вентиляции с пропускной способностью от 1000 до 16000 куб.м воздуха в час. К недостаткам такого типа калориферов можно отнести то, что их сложнее установить и эксплуатировать. К тому же, водяные воздухонагреватели подвержены риску размораживания, соответственно, их нельзя оставлять без постоянного теплого водоснабжения в зимний период.
3. Паровые калориферы являются наиболее часто встречаемыми видами воздухонагревателей. Их популярность напрямую зависит от их полезных качеств и технических характеристик. Паровый воздухонагреватель достаточно быстро прогревает воздух в помещении, и если сравнить его с другими видами калориферов, то он является лидером по этому показателю. Однако для паровых воздухонагревателей характерны недостатки аналогичных водяных систем. Они всегда должны снабжаться горячим паром, так как от этого зависит их работа. Кроме того, паровые нагреватели не имеют постоянного значения мощности нагрева, они зависят от температуры и давления водяного пара. Однако подобные недостатки с лихвой перекрываются достоинствами такого типа калориферов: так как они работают от парогенераторов, то они достаточно экономичны для различного рода предприятий; для их работы не требуется больших энергетических затрат, паровые нагреватели достаточно надежны и долговечны.

Скорость теплоносителя

5. Подсчет скорости движения воды в трубках принятого калорифера. Gw — расход теплоносителя, кг/сек; pw — плотность воды при средней температуре в воздухонагревателе, кг/м³;
fw — средняя площадь живого сечения одного хода теплообменника (принимается по таблице подбора калориферов КСк), м².

Плотность воды в зависимости от температуры
температура, °С	+5	+10	+15	+20	+25	+30	+35	+40	+45	+50	+55	+60	+65	+70
плотность, кг/м³	999	999	999	999	998	997	996	994	992	990	988	986	983	981	978
температура, °С	+75	+80	+85	+90	+95	+100	+105	+110	+115	+120	+125	+130	+135	+140	+150
плотность, кг/м³	975	972	967	965	962	958	955	951	947	943	939	935	930	926	917

Теплоемкость воды в зависимости от температуры
температура, °С	+5	+10	+15	+20	+25	+30	+35	+40	+45	+50	+55	+60	+65	+70
теплоемкость, Дж/(кг•°С)	4217	4204	4193	4186	4182	4181	4179	4178	4179	4181	4182	4183	4184	4185	4190
температура, °С	+75	+80	+85	+90	+95	+100	+105	+110	+115	+120	+125	+130	+135	+140	+150
теплоемкость, Дж/(кг•°С)	4194	4197	4203	4205	4213	4216	4226	4233	4237	4240	4258	4270	4280	4290	4310

В случае если для расчета приняты два или более калориферов, эта формула действительна только при их последовательном
подсоединении по теплоносителю. То есть калориферы присоединены так, что горячая вода, пройдя по контурам одного
теплообменника, подается во-второй и т.д. При параллельном подсоединении, например, двух воздухонагревателей КСк по
теплоносителю, значение fw будет 2fw и т.д. К примеру, для нагрева воздуха нам требуются два теплообменника КСк 3-9 с
площадью 0.455 м² (в сумме это дает 0.910 м²). Расход теплоносителя составил 0.600 кг/сек. Подсчитать скорость движения
одного хода калориферов. При последовательном подсоединении по теплоносителю формула будет иметь вид — W (м/сек) = Gw /
(pw • fw), при параллельном (теплопровод подключен к каждому воздухонагревателю отдельно) — W (м/сек) = Gw / (pw • 2fw).
Соответственно и скорость движения воды в трубках, в первом случае будет иметь большее значение, чем во втором. Рекомендуемая
скорость движения теплоносителя в калориферах водяных типа КСк — (0.2 — 0.5) м/сек. Превышение этой скорости, связано с увеличением
гидравлического сопротивления. Допустимые значения — от 0.12 до 1.2 м/сек.

Расчет калорифера

Калориферы — приборы, применяемые для нагревания воздуха в приточных системах вентиляции, системах кондиционирования воздуха, воздушного отопления, а также в сушильных камерах.

Подбор калорифера осуществляется на холодный период.

1. Определяем расход тепла на нагревание приточного воздуха (Богословский, стр. 202, ф-ла XII.1):

где — массовое количество нагреваемого воздуха, кг/ч;

— начальная и конечная температура воздуха, т.е. до калорифера и после него соответственно;

— удельная теплоемкость воздуха ().

1. Задаваясь массовой скорость 4,6 кг/с·м2 находим необходимую площадь живого сечения калориферной установки (Богословский, стр. 203, ф-ла XII.4):

Калорифер с данной площадью живого сечения существует, следовательно, необходимо установить только 1 калорифер.

1. Определяемся с установкой калориферов. Теплоноситель принимаем – воду. Она должна пройти через площадь сечения трубок каждого калорифера (принимаем по табл. 2.23 спр. Староверова, стр. 424):

— температура горячей воды

— температуры оборотной воды

1. Определяем скорость движения теплоносителя в трубках калорифера (Богословский, стр. 203, ф-ла XII.8):

где — плотность воды

— теплоемкость воды

— площадь живого сечения по теплоносителю

1. Находим коэффициент теплопередачи (Староверов, стр. 423, табл. II.22):

по таблице:

по формуле:

1. Площадь поверхности нагрева:

1. Находим необходимую площадь поверхности нагрева калорифера:

где — средняя температура теплоносителя

— средняя температура нагрева воздуха, проходящего через калорифер

1. Определяем запас площади нагрева калорифера:

1. Определяем сопротивление калорифера проходу воздуха:

где — число последовательно расположенных калориферов;

— сопротивление одного калорифера.

1. Проверяем значение сопротивления калорифера проходу воздуха:

Так как в цехе имеются пылевыделения, то приток воздуха необходимо делать в верхнюю зону помещения. В помещениях большой высоты возможна подача притока свободными струями.

Для дальнейших расчетов выберем приколонные четырехструйные воздухораспределители серии НРВ.

Для того, чтобы начать расчет, необходимо определить возможное количество воздухораспределителей

где – объем приточного воздуха на холодный период года, 24361 кг/ч;

— производительность одного воздухораспределителя, принимаемая (Староверов, стр. 195, табл. 8.9.)

24361/5 = 4872,2 м3/ч – расход воздуха на участке.

Выбираем 5 воздухораспределителей с номинальной пропускной способностью 5000 м3/ч. Площадь выпускного патрубка м2.

Расчет по Староверову:

Воздухораспределители следует рассчитывать по схеме 3, пользуясь нижеприведенными формулами (Староверов, табл. 8.1, стр. 178). Принять в этих формулах Кв = 1, , ξ =3 (Староверов, стр. 195)

Расчет проводим по методичке:

1. Место входа оси плоской струи в рабочую зону примем в плоскости оси прохода. Оно представляет собой прямую, расположенную на плоскости, ограничивающей сверху рабочую зону и отстоящую на расстоянии 2 м от пола.

2. Ось воздухоприточной струи помещаем на высоте 8 метров или 0,6 от высоты помещения. Это условие обеспечивает свободное развитие струи и не налипание ее на потолок или пол.

3. Исходя из расположения оси струи и места расположения линии пересечения оси плоской струи с верхней границей рабочей зоны, принимаем координату x=2,5 м, а координату y=1,0 м.

Расчетная длина оси струи:

Для щели коэффициенты затухания: m=4,5 n=3,2 (Староверов, стр. 180, табл. 8.1.)

1. Задаемся температурой притока, с учетом подогрева в вентиляторе – 11. Избыточная температура составит 20-11=9.

2. Параметры воздуха на входе струи в рабочую зону определяем в соответствии с обязательным приложением 6:

• Максимальная скорость на оси струи 1,8*0,2 = 0,36 м/с

• Избыточная температура

1. Задаемся шириной щели 0,05 м, тогда скорость приточного воздуха на выходе из щели, обеспечивающая вход струи в точку с указанными координатами, равна:

1. Длина щели принимается равной 0,8*47,2 = 37,76. Тогда ширина щели, рассчитанная по величине притока:

Ширина щели = 0,2 м.

Виды

Нагреватели для приточной вентиляции классифицируются по виду источника тепла и бывают водяными, паровыми и электрическими.

Водяные модели

Используются во всех типах вентсистем и могут иметь двух- и трёхрядное исполнение. Приборы устанавливают в системы вентиляции помещений, площадь которых превышает 150 квадратных метров. Данный вид калориферов является абсолютно пожаробезопасным и наименее энергозатратным, что обусловлено возможностью использования в качестве теплоносителя воды из отопительной системы.

Принцип работы водяных нагревателей сводится к следующему: уличный воздух забирается сквозь воздухозаборные решётки и подаётся по воздуховоду к фильтрам грубой очистки. Там воздушные массы очищаются от пыли, насекомых и мелкого механического мусора, и поступают в калорифер. В корпусе нагревателя установлен медный теплообменник, состоящий из звеньев, располагающихся в шахматном порядке, и оснащённых алюминиевыми пластинами. Пластины значительно увеличивают теплоотдачу медного змеевика, чем существенно повышают КПД прибора. В качестве теплоносителя, протекающего через змеевик, может выступать вода, антифриз или водно-гликолевый раствор.

Потоки холодного воздуха, проходя через теплообменник, забирают тепло от металлических поверхностей и переносят его в помещение. Использование водяных нагревателей позволяет нагревать воздушные потоки до 100 градусов, что предоставляет широкие возможности для их применения в спортивных сооружениях, торговых центрах, подземных паркингах, складах и теплицах.

Наряду с очевидными преимуществами, водяные модели имеют ряд недостатков. К минусам приборов относят риск перемерзания воды в трубах при резком понижении температур, и невозможность использования подогрева в летний период, когда система отопления не функционирует.

Паровые модели

Устанавливаются на предприятиях промышленного сектора, где есть возможность производства большого количества пара для технических нужд. В приточных вентсистемах бытового назначения такие калориферы не используются. В роли теплового носителя данных установок выступает пар, что объясняет мгновенный нагрев проходящих потоков и высокий КПД паровых калориферов.

Чтобы этого не произошло, все теплообменники в процессе производства подвергаются тесту на герметичность. Испытания осуществляются при помощи струй холодного воздуха, подаваемых под давлением в 30 Бар. Тепловой обменник при этом помещается в резервуар с тёплой водой.

Электрические модели

Являются наиболее простым вариантом нагревателей, и устанавливаются в вентсистемы, обслуживающие небольшие пространства. В отличие от калориферов водяного и парового типов, электрокалорифер не предполагает обустройства дополнительных коммуникаций. Для их подключения достаточно иметь поблизости розетку напряжением 220 В. Принцип работы электрокалориферов не отличается от принципа действия других нагревателей и заключается в нагреве воздушных масс, проходящих сквозь ТЭНы.

Даже при незначительном понижении этого показателя происходит перегрев электронагревательного элемента, и его поломка. Более дорогие модели оборудованы биметаллическими термовыключателями, отключающими элемент в случае явного перегрева.

Плюсами электрических калориферов является простой монтаж, отсутствие необходимости подведения трубопровода, и независимость от отопительного сезона. К минусам относят большой расход электроэнергии и нецелесообразность установки в мощные вентиляционные системы, обслуживающие большие пространства.

Что такое калорифер и для чего он нужен

Он представляет собой своеобразный теплообменник, в котором источником тепла являются воздушные потоки, соприкасающиеся с нагревательными элементами. Посредством прибора выполняется прогрев приточного воздуха в вентиляционных системах и сушильном оборудовании.

Схема демонстрирует место калорифера в канальной вентиляционной уставновке

Монтируемый прибор может быть представлен отдельным модулем или входить в состав моноблочной вентиляционной установки. Сфера применения представлена:

• первоначальным нагревом воздуха в приточных системах вентиляции с подачей воздушного потока с улицы;
• вторичным нагревом воздушных масс при рекуперации в системах приточно-вытяжного типа, регенерирующих тепло;
• вторичным нагревом воздушных масс внутри отдельных помещений для обеспечения индивидуального температурного режима;
• прогревом воздуха для его подачи в кондиционер зимой;
• резервным или дополнительным отоплением.

Энергетическая эффективность канального воздухонагревателя любой конструкции определяется коэффициентом тепловой отдачи в условиях определённых энергетических затрат, поэтому при значительных показателях тепловой отдачи прибор принято считать высокоэффективным.

Обвязка в приточной вентиляционной системе регулирующего арматурного каркаса выполняется посредством двухходовых вентилей в городской сети, а также трёхходовыми вентилями при использовании котельной или бойлера. При помощи установленного обвязочного узла легко контролируется производительность используемого оборудования, и минимизируется риск промерзания зимой.

Подключение электрического калорифера

В электрических видах главным параметром выступает мощность в кВт, соответственно он требует к себе осторожности и соблюдения техники безопасности при его подключении. В данном варианте используется блок управления, который способен контролировать температуру в помещении

Когда температура внутри помещения оказывается ниже заданной, то калорифер автоматически включается. С помощью термореле можно удерживать заданную температуру и быть застрахованным от нагрева устройства свыше 140 градусов.

Схема работы заключается в том, что когда нажата кнопка «Пуск» запускается двигатель и вентиляция калорифера. На двигатель подключено тепловое реле на определённом токе. В случае проблем с вентиляцией срабатывает тепловое реле, после чего происходит размыкание цепи питания.

При включенном вентиляторе калорифера можно включить ТЭНы за счёт замыкания блокировочных контактов. Включение ТЭНов происходит кнопкой «Пуск». В это время происходит включение промежуточного пускателя, что активирует мощный пускатель, который включает посредством своих контактов ТЭНы. Для максимально быстрого нагрева все нагреватели включаются сразу же.

• Для защиты от пожара в схему включены такие элементы, как:
• Тепловое реле, что защищает двигатель при остановке;
• Защита от включения без вентилятора;
• Термореле, что предохраняет корпус калорифера от перегрева. Во время активации термореле вентилятор будет продолжать работу и охладит его.

Схема может быть дополнена индикатором включения пускателя и аварийным индикатором. Помимо этого целесообразна установка автоматического выключателя на цепь, которая питает ТЭНы, а также автомат мощнее на вход устройства. Не следует устанавливать автоматы на вентиляторы.

Для управления калорифером устанавливается шкаф управления, что должен быть расположен недалеко от калорифера. Чем меньше расстояние, тем можно использовать провод меньшего сечения.

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×ρ_ул/3600 (ϑρ). Используются значения:

• L – производительность, которая выражается в м3/ч или кг/ч;
• p_ул – 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×p_ср:

pср– плотность воздуха при средней температуре.

pср рассчитывают по формуле (t_ул+t_кон)/2:

• t_ул – уличная температура воздуха в самую холодную пятидневку года;
• t_кон – желаемая температура в помещении.

Потом для среднего показателя определяют плотность по таблице.

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

Для примера будут рассчитаны данные, если известно:

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

pср =(–25°C +21°C)/2=–2°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.

Расчет мощности калорифера

Электрический калорифер: особенности эксплуатации

Электрокалориферы сейчас успешно используют для обогрева различных помещений, как жилого, так и хозяйственного и промышленного значения. Учитывая, что источником энергии является электричество, существуют определенные меры безопасности при их эксплуатации. В первую очередь следует исключить наличие паров от взрывоопасных предметов, а также токопроводящей пыли.

В основном электрические калориферы устанавливают в просторных складах, мастерских, залах, гаражных помещениях и сушильных камерах. Предусмотрен их вертикальный и горизонтальный монтаж. Важным условием безопасной эксплуатации является наличие доступа к панели перезагрузки системы в ручном режиме. Особенно популярны воздушные калориферы, которые успешно используют на стройплощадках.

Электрокалориферы значительно ускоряют процесс высыхания различных стройматериалов, в частности штукатурки и краски. Часто их используют для образования тепловой завесы у ворот или дверных конструкций.

Широкий температурный режим эксплуатационых возможностей позволяет использовать его в диапазоне температур от -30 до 50°С. Во избежание перегрева агрегата, следует позаботиться о достаточном воздухопотоке, поэтому предварительно необходимо провести соответствующий расчет. Калорифер при правильном и бережном использовании может прослужить достаточно долго.

Калорифер можно использовать в температурном диапазоне от -30 до 50°С.На заметку! При выборе электрического промышленного калорифера необходимо быть предельно аккуратным и учитывать размеры обслуживаемой площади. Так же необходимо учесть, что чаще всего используются настенные агрегаты, поэтому в целях безопасности необходимо позаботится о надежной их фиксации с использованием специальных кронштейнов.

Специфика применения

Специфика применения устройств этого типа для обогрева заключается не только в особенностях использования того или иного энергоносителя, но и в размере и мощности приборов. Если нагрев осуществляется с помощью газового или твёрдого топлива, тепловентилятор всё равно должен быть подключён к электрической сети, что делает такие системы зависимыми от наличия тока в сети.

Преимущества и недостатки

Кроме того, что для питания электродвигателя вентилятора необходимо обеспечить постоянное электроснабжение, такие устройства имеют следующие недостатки:

• Повышенный уровень шума во время работы.
• Довольно сложная схема подключения.
• Необходимость постоянно контролировать давление в водяных и паровых установках.

К плюсам калориферных систем относятся:

• Высокая эффективность при обогреве больших площадей.
• Минимальная нагрузка на электросеть (для водяных и паровых моделей).
• Безопасны в плане возникновения пожара и поражения электрическим током.

Важно! Несмотря на наличие некоторых недостатков, на производственных объектах установка обогревателей этого типа является наиболее предпочтительной

Выводы и полезное видео по теме

Как выглядят ШУВ в собранном виде, что входит в состав «начинки», как производится крепление приборов и присоединение проводов, можно увидеть в представленных ниже видеороликах.

Поэтапная сборка и варианты монтажа:

Сборка щита управления

Видеообзор – образец сборки ШУВ с калорифером:

Щит управления вентиляцией с электро калорифером

Автоматизация вентиляционной или любой другой системы – процесс ответственный и дорогой. Если неправильно подобрать оборудование или произвести сборку, может возникнуть авария в результате которой пострадают люди, например, на химическом предприятии.

Как минимум, выйдет из строя техника, также дорогостоящая. По этим причинам установкой ЩУВ с начального этапа проектирования и до конца должны заниматься исключительно специалисты.

Источники

• https://ventilsystem.ru/ventilyaciya/kalorifery-dlya-pritochnoj-ventilyacii.html
• https://stroy-podskazka.ru/ventilyaciya/pritochnaja-kalorifer/
• http://remoo.ru/otoplenie/elektricheskij-kalorifer
• https://zao-tst.ru/kalorifery.html
• https://www.tproekt.com/kalorifery-otopleniya/
• https://ventkam.ru/ventilyatsiya/kalorifer
• https://sovet-ingenera.com/vent/oborud/shhit-upravleniya-ventilyaciej.html