Онлайн-калькулятор расчета и мощности электрических калориферов – Т.С.Т.

Расчет мощности калорифера

Онлайн-расчет мощности электрического калорифера

Расход тепла вентиляционным электрокалорифером на подогрев приточного воздуха. В поля онлайн-калькулятора вносятся показатели: объем проходящего через электрический канальный калорифер холодного воздуха, температура входящего воздуха, необходимая температура на выходе из электрического калорифера. По результатам онлайн-расчета калькулятора выводится требуемая мощность электрического нагревательного модуля для соблюдения заложенных условий.

1 поле. Объем проходящего через канальный электронагреватель приточного воздуха, м³/ч
2 поле. Температура воздуха на входе в электрический калорифер, °С
3 поле. Необходимая температура воздуха на выходе из электрокалорифера, °С
4 поле. Требуемая мощность электрического калорифера (расход тепла на подогрев приточного воздуха) для введенных данных

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

25777_164052.jpg

Обозначения:

V   – Объем обогреваемого помещения (длина х ширина х высота), м3

∆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.

60660-shema-teplovaya-pushka-elektricheskaya.jpg

Расчет: 200 х 45 х 1,7 = 15 300 ккалч

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

tablica-dizelnih-pushek-master.jpg

ВАЖНО! 

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)

Formula-raschyota-moshhnosti.png

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).

0b038906a8a843557c20c9f7e0fc1c61.png

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

Паровой калорифер

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.

Недостатки:

  • 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.

Расчет производительности для нагрева воздуха определенного объема

Объем помещения для нагрева

Определяем массовый расход нагреваемого воздуха

G (кг/ч) = L х р

где:

L — объемное количество нагреваемого воздуха, м.куб/час
p — плотность воздуха при средней температуре (сумму температуры воздуха на входе и выходе из калорифера разделить на два) — таблица показателей плотности представлена выше, кг/м.куб

Определяем расход теплоты для нагревания воздуха

Q (Вт) = G х c х (t кон — t нач)

где:

G — массовый расход воздуха, кг/час с — удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг•K), (показатель берется по температуре входящего воздуха из таблицы)
t нач — температура воздуха на входе в теплообменник, °С
t кон — температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С

Количество теплоты при различных физических процессах.

Большинство известных веществ могут при разных температуре и давлении находиться в твердом, жидком, газообразном или плазменном состояниях. Переход из одного агрегатного состояния в другое происходит при постоянной температуре (при условии, что не меняются давление и другие параметры окружающей среды) и сопровождается поглощением или выделением тепловой энергии. Не смотря на то, что во Вселенной 99% вещества находится в состоянии плазмы, мы в этой статье не будем рассматривать это агрегатное состояние.

Рассмотрим график, представленный на рисунке. На нем изображена зависимость температуры вещества Т от количества теплоты Q, подведенного к некой закрытой системе, содержащей определенную массу какого-то конкретного вещества.

Зависимость температуры от количества подведенной теплоты

1. Твердое тело, имеющее температуру T1, нагреваем до температуры Tпл, затрачивая на этот процесс количество теплоты равное Q1.

2. Далее начинается процесс плавления, который происходит при постоянной температуре Тпл (температуре плавления). Для расплавления всей массы твердого тела необходимо затратить тепловой энергии в количестве Q2Q1.

3. Далее жидкость, получившаяся в результате плавления твердого тела, нагреваем до температуры кипения (газообразования) Ткп, затрачивая на это количество теплоты равное Q3Q2.

4. Теперь при неизменной температуре кипения Ткп жидкость кипит и испаряется, превращаясь в газ. Для перехода всей массы жидкости в газ необходимо затратить тепловую энергию в количестве Q4Q3.

5. На последнем этапе происходит нагрев газа от температуры Ткп до некоторой температуры Т2. При этом затраты количества теплоты составят Q5Q4. (Если нагреем газ до температуры ионизации, то газ превратится в плазму.)

Таким образом, нагревая исходное твердое тело от температуры Т1 до температуры Т2 мы затратили тепловую энергию в количестве Q5, переводя вещество через три агрегатных состояния.

Двигаясь в обратном направлении, мы отведем от вещества то же количество тепла Q5, пройдя этапы конденсации, кристаллизации и остывания от температуры Т2 до  температуры Т1. Разумеется, мы рассматриваем замкнутую систему без потерь энергии во внешнюю среду.

Заметим, что возможен переход из твердого состояния в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такой процесс именуется возгонкой, а обратный ему процесс – десублимацией.

Итак, уяснили, что процессы переходов между агрегатными состояниями вещества характеризуются потреблением энергии при неизменной температуре. При нагреве вещества, находящегося в одном неизменном агрегатном состоянии, повышается температура и также расходуется тепловая энергия.

Вычисление фронтального сечения устройства, требующегося для прохода воздушного потока

Определившись с необходимой тепловой мощностью 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.

f (м.кв) = G / v

где:

G — массовый расход воздуха, кг/час
v — массовая скорость воздуха — для оребренных калориферов принимается в диапазоне 3 — 5 (кг/м.кв•с). Допустимые значения — до 7 — 8 кг/м.кв•с

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.

Таблица тепловой мощности, необходимой для различных помещений

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

тепл. мощн., кВт объём помещения при хорошей теплоизоляции (новое здание), м3 объём помещения при плохой теплоизоляции (старое здание), м3 площадь теплицы из теплоизолированного стекла и с двойной фольгой, м2 площадь теплицы из обычного стекла с фольгой, м2
5 70 ÷ 150 60 ÷ 110 35 18
10 150 ÷ 300 130 ÷ 220 70 37
20 320 ÷ 600 240 ÷ 440 140 74
30 650 ÷ 1000 460 ÷ 650 210 110
40 1050 ÷ 1300 650 ÷ 890 300 150
50 1350 ÷ 1600 900 ÷ 1100 370 180
60 1650 ÷ 2000 1150 ÷ 1350 440 220
75 2100 ÷ 2500 1400 ÷ 1650 550 280
100 2600 ÷ 3300 1700 ÷ 2200 740 370
125 3400 ÷ 4100 2300 ÷ 2700 920 460
150 4200 ÷ 5000 2800 ÷ 3300 1100 550
200 5000 ÷ 6500 3400 ÷ 4400 1480 740

invoz.ruОтвет на вопрос : КУДА УХОДИТ ЛЕТО  ТЕПЛО?

23339357.9ykih0ykdg.W665.jpg

Определение запаса устройства по тепловой мощности

Определяем запас тепловой производительности:

((qQ) / Q) х 100

где:

q — фактическая тепловая мощность подобранных калориферов, Вт
Q — расчетная тепловая мощность, Вт

Расчет электрического калорифера.

Расчёт электрического
калорифера сводится к расчету одного
ТЭНа и определению количества ТЭНов.
Основными достоинствами ТЭНов являются:

— возможность
эксплуатации при непосредственном
контакте с нагреваемыми средами, которые
могут быть газообразными и жидкими, при
давлении 106
Па, а так же твёрдыми;

— надёжность при
вибрациях и значительных ударных
нагрузках;

— разнообразная
конфигурация.

Суммарная мощность
ТЭН Рсум,
кВт:

Расчет мощности калорифера

По характеристике
нагреваемой среды подбирается вид
ТЭНа.

Таблица 2.
Характеристика ТЭНа

Удельная
мощность, Вт/см2, не более

Нагреваемая
среда

Обозначение
нагреваемой среды

Характер
нагрева

Материал

5,5

Воздух и
прочие газы и газовые смеси

О

Нагрев в
среде с движущимся со скоростью не
менее 6 м/с воздухом до температуры на
оболочке 450 °С

Углеродистая
сталь

Пользуясь данными
каталога , подбирается ТЭН, соответствующий
требованиям условий эксплуатации
(среда, мощность, напряжение), имеющий
наиболее приемлемую форму и размеры.

Таблица 3. Параметры
ТЭНа.

Индекс
завода-изготовителя

Номер по
каталогу 12.15.04-77

Номер по
каталогу 12.15.04-75

Условное
обозначение

Номинальная
мощность одного элемента, кВт

Номинальный
ток, А

Номинальное
сопротивление, Ом

Ми

201

472

ТЭН-44А13/0,4О110

0,4

3,64

30,22

Удельная
поверхностная мощность

Размеры, мм

Активная
длина,мм

габаритные

установочные

А

Б

В

Г

Д

2,72

490

360

Lr

R

Резьба на
контактном стержне

Крепёжная
арматура

Масса, кг

Номер рисунка

360

М4

0,32

3

Необходимое
количество ТЭНов:

Расчет мощности калорифера,

где р – номинальная
мощность одного элемента, кВт.

Расчет мощности калорифера.

Располагаются
ТЭНы в 4 ряда по 3 ТЭНа в каждом.

Наружный диаметр
калорифера D=100
мм,

Длина калорифера
L=490
мм.

Площадь живого
сечения для прохода воздуха Fжив,
м2:

Расчет мощности калорифера,

где d=13
мм – диаметр ТЭНа;

Расчет мощности калорифера

1. Скорость движения
воздуха в калорифере:

Расчет мощности калорифера,

где V
– объёмный расход воздуха, м3/с:

Расчет мощности калорифера,

где
Расчет мощности калорифера
— плотность воздуха при температуре
воздуха Т:

T
– средняя температура воздуха в
калорифере;

Расчет мощности калорифера;

Расчет мощности калорифера;

Расчет мощности калорифера

Расчет мощности калорифера

Если установить
3 поперечные перегородки, то скорость
воздуха увеличиться в 4 раза:
Расчет мощности калорифера.

2. Коэффициент
теплоотдачи α:

Расчет мощности калорифера,

где λ
– коэффициент
теплопроводности воздуха при средней
температуре:

Расчет мощности калорифера

50

61,15

100

Расчет мощности калорифера

0,279

x

0,0326

Расчет мощности калорифера;

Nu
– критерий Нуссельта:

Расчет мощности калорифера,

где
Расчет мощности калорифера=1
– коэффициент, учитывающий влияние
угла атаки (φ=90°).

Re
– критерий Рейнольдса:

Расчет мощности калорифера,

где μвозд
– вязкость воздуха при t
= 61,15°С:

Расчет мощности калорифера;

Расчет мощности калорифера;

Расчет мощности калорифера

Расчет мощности калорифера

3. Количество
теплоты, передаваемое калорифером
воздуху:

Расчет мощности калорифера,

где F
– площадь поверхности теплообмена, м2:

Расчет мощности калорифера,

где
Расчет мощности калорифера
— активная длина ТЭНа.

Расчет мощности калорифера;

Расчет мощности калорифера
— средняя разность
температур воздуха и ТЭНа, К;

450

450

ТЭН

воздух

Расчет мощности калорифера;

Расчет мощности калорифера;

Расчет мощности калорифера

Расчет мощности калорифера.

Эта теплота Q
= 7,2 кВт больше, чем суммарная мощность
ТЭНов, необходимая на нагрев воздуха Р
= 4,71 кВт, поэтому можно использовать
данный калорифер.

4. Гидравлическое
сопротивление электрического калорифера
Δркал,
Па:

Гидравлическое
сопротивления электрического калорифера
рассчитывается так же, как гидравлическое
сопротивление кожухотрубчатого
теплообменника с поперечными перегородками.

Расчет мощности калорифера,

где Eu
– критерий Эйлера:

Расчет мощности калорифера,

где b=1
– поправочный коэффициент, зависящий
от угла атаки φ = 90°

;

m=4
– число рядов труб в пучке в направлении
движения потока;

S1=7мм
– поперечный шаг;

Расчет мощности калорифера

Расчет мощности калорифера

Расчет аэродинамического сопротивления

Расчет аэродинамического сопротивления. Величину потерь по воздуху можно рассчитать по формуле:

ΔРа (Па)=В х Vr

где:

v — действительная массовая скорость воздуха, кг/м.кв•с
B, r — значение модуля и степеней из таблицы

Помогла вам статья произвести расчет калорифера?

Помогла, мне все понятноНе помогла, нужно объяснить более подробно

Онлайн-калькулятор расчета системы вентиляции

Следующий этап в расчете вентиляции — проектирование воздухораспределительной сети, состоящей из следующих компонентов: воздуховоды, распределители воздуха, фасонные изделия (переходники, повороты, разветвители.)

Сначала разрабатывается схема воздуховодов вентиляции, по которой производится расчет уровня шума, напора по сети и скорости потока воздуха. Напор по сети напрямую зависит от того, какова мощность используемого вентилятора и рассчитывается с учетом диаметров воздуховодов, количества переходов с одного диаметра на другой, и количества поворотов. Напор по сети должен возрастать с увеличением длины воздуховодов и количества поворотов и переходов.

Методика расчета количества диффузоров

N = L / ( 2820 * V * d * d ), где

N — количество диффузоров, шт; L — расход воздуха, м3/час; V — скорость движения воздуха, м/сек; d — диаметр диффузора, м.

Методика расчета количества решеток

N = L / ( 3600 * V * S ), где

N— количество решеток; L — расход воздуха, м3/час; V — скорость движения воздуха, м/сек; S — площадь живого сечения решетки, м2.

Обвязка

Калорифер в системе вентилирования обвязывается двумя способами:

  1. Двухходовыми вентилями.
  2. Трёхходовыми вентилями.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...