Com calcular la potència del dispositiu per escalfar aire

L’escalfador proporciona i manté la temperatura desitjada a l’habitació. Està instal·lat al sistema de ventilació forçada, climatització i calefacció, és capaç d’escalfar àmplies zones, ja que es caracteritza per una gran potència i rendiment. Perquè el dispositiu funcioni correctament, cal calcular la potència del calefactor abans de comprar-lo.

Classificació dels escalfadors

Els dispositius funcionen des de diferents fonts d’energia i es classifiquen per tipus de refrigerant. S'utilitzen àmpliament tres tipus:

• aigua;
• vapor;
• elèctric

Els primers no escalfen l’aire, sinó que només transfereixen calor al flux d’aire, ja que el transportador de calor es porta al escalfador d’aire. Els aparells elèctrics no utilitzen refrigerant, escalfen l’aire gràcies a l’electricitat. Els elements principals en aquests dispositius són els elements de calefacció.

Aigua

Els escalfadors d'aigua són una opció pressupostària. El seu preu i costos de manteniment són baixos. Cal portar un sistema d’abastament d’aigua al dispositiu, de manera que la instal·lació requereix certes habilitats. La transferència ràpida a un altre lloc no funcionarà. El refrigerant (aigua o etilenglicol) pot provenir d’un sistema de calefacció, aigua calenta o caldera. Per ajustar la temperatura de l’aire, cal tenir en compte la potència, el nivell de calefacció del refrigerant i la massa d’aire. El control es realitza mitjançant un termòstat.

A l’hora d’instal·lar escalfadors d’aigua i vapor, no es poden fer servir canals de polímer i de metall-plàstic, ja que es fonran. Es recomana tubs d'acer galvanitzat.

A més d'eficiència, el dispositiu d'aigua és diferent:

• facilitat d'ús;
• Alta eficiència;
• seguretat
• principi senzill d’acció.

L’inconvenient és les restriccions a la temperatura mínima i al contingut de pols del flux d’entrada.

És aconsellable instal·lar un dispositiu d’aigua en àmplies sales de producció, magatzems, establiments de restauració, cases rurals amb bona ventilació. Ràpidament escalfa grans volums d’aire.

Vapor

A més del refrigerant, els escalfadors de vapor pràcticament no són diferents dels escalfadors d’aigua. Una diferència insignificant és el gruix de 2 mm de les parets del tub enfront dels 1,5 mm. La necessitat d'amplificació addicional està associada a una alta pressió en un sistema de vapor. Varia de 0,5 a 1,2 Pa. Utilitzeu carboni i acer inoxidable.

Els escalfadors de vapor també s’instal·len a les empreses i aquells on es forma vapor durant el procés de producció. La temperatura màxima del vapor és de 180 ºC.

Elèctric

L’escalfador elèctric no necessita estar connectat amb un transportador de calor, té petites dimensions i pes, per tant és més fàcil d’instal·lar.

Els avantatges dels aparells elèctrics:

• la comoditat d’ús;
• mobilitat;
• compacitat.

Desavantatges:

• treballar en electricitat;
• assecar l’aire.

Els elevats costos energètics fan que l’ús constant de dispositius d’aquest tipus no sigui rendible. Són menys potents que els aparells de vapor i aigua, per la qual cosa no són adequats per a calefacció d’habitacions amb una superfície superior a 100 m2, però són òptims per escalfar apartaments. Els aparells elèctrics utilitzen tres vegades més energia que els escalfadors d’aigua, però tenen un rendiment inferior. Sovint s’utilitzen com a escalfadors temporals.

Per ajustar la temperatura de la massa d’aire a la presa de sortida, només cal instal·lar un sensor de temperatura.

Per estalviar energia, heu d’instal·lar el recuperador.

Avantatges i inconvenients

Els escalfadors d'aigua i de vapor dissenyats per escalfar locals industrials són extremadament beneficiosos perquè no requereixen inversions addicionals. Els recursos financers només es destinen a la compra del dispositiu. Els seus avantatges:

• assoliment ràpid de la temperatura de l’aire desitjada;
• instal·lació senzilla;
• seguretat;
• fiabilitat;
• la capacitat d’ajustar el nivell de calefacció.

De les mancances destaquen:

• l’ús en habitacions amb temperatura de l’aire positiva;
• la incapacitat d’ús per escalfar apartaments;
• equipament necessari per proporcionar tracció aèria;
• si el flux del refrigerant s’atura, el sistema deixa de funcionar.

L’últim punt també és vàlid per a escalfadors elèctrics, només per a interrupcions elèctriques.

Disseny de diferents tipus de calefactors

Un escalfador és un intercanviador de calor que transfereix l’energia del refrigerant a un corrent de calefacció d’aire i funciona a base d’un assecador. El seu disseny inclou blindatges laterals desmuntables i elements de transferència de calor. Es poden connectar en una o més línies. El ventilador incorporat proporciona corrent d'aire i la massa d'aire entra a la sala a través dels buits que hi ha entre els elements. Quan l’aire del carrer passa per ells, es transfereix calor a ell. El calefactor d’aire s’instal·la al conducte de ventilació, de manera que l’aparell ha de coincidir amb l’eix de la seva mida i forma.

Escalfadors d'aigua i vapor

Els escalfadors d'aigua i de vapor poden ser de dos tipus: tub acanalat i llis. Els primers, al seu torn, es divideixen en dos tipus: lamel·lar i espiral. El disseny és unidireccional o multidireccional. Als dispositius multidireccionals hi ha particions, a causa de les quals canvia la direcció del flux. Els tubs es troben en 1-4 files.

Un escalfador d'aigua, consisteix en un marc metàl·lic, sovint rectangular, dins del qual es col·loquen fileres de tubs i un ventilador. Es connecta a la caldera o a la central de calefacció mitjançant tubs de sortida. El ventilador es troba a l’interior, bombea aire a l’intercanviador de calor. Per controlar la potència i la temperatura de l’aire de sortida s’utilitzen vàlvules de 2 o 3 vies. Els dispositius s’instal·len al sostre o a la paret.

Hi ha tres varietats d’escalfadors d’aigua i vapor.

Tub fluix. El disseny consisteix en tubs buits (de diàmetre de 2 a 3,2 cm) situats a intervals petits (de l’ordre de 0,5 cm). Poden ser d’acer, coure, alumini. Els extrems dels tubs es comuniquen amb el col·lector. El refrigerant escalfat entra a l’entrada, el condensat o l’aigua refredada entra a la sortida. Els models de tub llis són menys eficients que altres.

Característiques d’ús:

• la temperatura mínima del flux d'entrada és de -20 ° C;
• requisits de puresa de l'aire: no més de 0,5 mg / m3 en termes de contingut de pols.

Costella. A causa dels elements costellats, l’àrea de transferència de calor augmenta, per tant, els ceteris paribus, els escalfadors aletes són més productius que els de tub llis. Els models de plaques es distingeixen pel fet que les plaques es munten als tubs, augmentant encara més la superfície de transferència de calor. En navivny s'enrotlla cinta corrugada d'acer.

Bimetal amb aletes. La màxima eficiència s’aconsegueix mitjançant l’ús de dos metalls: el coure i l’alumini. Els col·lectors i broquets són de coure i les aletes són d'alumini. A més, es realitza un tipus especial d’aletes: laminat en espiral.

En aparells elèctrics, l’aire s’escalfa a causa del seu contacte amb plaques o espirals calentes. Els elements de calefacció són de metalls refractaris.

Càlcul de potència del calibrador

Per calcular correctament el calefactor d'aire, cal determinar les dades inicials: rendiment, densitat d'aire, temperatura del carrer i temperatura ambient desitjada. Aquests últims indicadors són extremadament importants, ja que la quantitat de calor gastada en escalfar 1 m3 d'aire depèn d'ells. Una part de les dades es troba a taules especials.

Dispositiu d’aigua

Per calcular la secció transversal del calefactor d'aigua, utilitzeu la fórmula Af = L × ρ_c/3600 (ϑρ). Els valors utilitzats són:

• L - productivitat, que s’expressa en m3 / h o kg / h;
• pàg_c - densitat d'aire del carrer segons la taula;
• ϑρ - velocitat massiva de l'aire en secció.

Un cop obtingut el resultat, es selecciona un escalfador d’aire de mida estàndard o diversos dispositius per al sistema de ventilació de manera que l’àrea o la suma de les àrees siguin igual o lleugerament més gran que el valor calculat.

El cabal massiu d'aire en kg / h es calcula mitjançant la fórmula G = L × p_casar:

• pàg_casar- densitat de l'aire a temperatura mitja.

pav calculat per la fórmula (t_c+ t_cont)/2:

• t_c - Temperatura de l’aire exterior a la setmana de cinc dies més freda;
• t_cont - temperatura ambient desitjada.

A continuació, per a l’indicador mitjà determinar la densitat segons la taula.

El consum de calor per escalfar l’aire es calcula mitjançant la fórmula:Q (W) = G × c × (t_cont–T_c)

Per exemple, les dades es calcularan si se sap:

• L - 10000 m3 / h (el rendiment s’indica a la documentació);
• t_cont - 21 ° C;
• t_c - –25 ° C.

pav = (- 25 ° C + 21 ° C) / 2 = –2 ° C

La densitat de l’aire a aquesta temperatura és de 1.303.

El cabal de massa de la massa d’aire és G = 10000 m3 / h × 1.303 kg / m3 = 13030 kg / h

Des d'aquí P = 13030/3600 × 1011 × (21 - (- 25)) = 168325 W

A aquest valor, cal afegir un 10-15% per a la reserva d’energia.

Escalfador de vapor

La potència del calefactor de vapor es determina de la mateixa manera, només per a càlcul G utilitzeu la fórmula G = Q / r. r - calor específica generada durant la condensació de vapor en kJ / kg.

Escalfador d'aire elèctric

En el cas dels aparells elèctrics, la majoria de les dades necessàries solen indicar-lo el fabricant, cosa que simplifica molt el càlcul de la calefacció d’aire i l’elecció del escalfador d’aire. Tot i la potència tèrmica relativament baixa, el sistema d’electroescalfador consumeix molta electricitat, de manera que sovint s’ha de connectar amb un cable separat a l’escut. 380 V. s'escalfen els escalfadors de potència superior a 7 kW.

El consum actual es calcula segons la fórmulaI = P / UonPàg - poder, i U - voltatge. Valor U depèn de les característiques de la connexió. Si la connexió és monofàsica, U = 220Vsi és trifàsic U = 660V.

La temperatura de calefacció es calcula segons la fórmulaT = 2,98 × P / Lon L - com en altres càlculs, el rendiment del sistema.

Per escalfar zones petites, es recomana comprar un escalfador d’aire elèctric, és més convenient i no necessita una instal·lació complexa. Si la superfície de calefacció és superior a 100 m2, és més rendible utilitzar un aparell d’aigua o vapor. En qualsevol cas, per realitzar correctament la selecció de l’escalfador d’aire, cal fer càlculs previs.