El calentador proporciona y mantiene la temperatura deseada en la habitación. Se instala en el sistema de ventilación forzada, aire acondicionado y calefacción, es capaz de calentar grandes áreas, ya que se caracteriza por su alta potencia y rendimiento. Para que el dispositivo funcione correctamente, es necesario calcular la potencia del calentador antes de comprarlo.
Clasificación de calentadores
Los dispositivos funcionan con diferentes fuentes de energía y se clasifican por tipo de refrigerante. Tres tipos son ampliamente utilizados:
- agua;
- vapor;
- eléctrico.
Los primeros no calientan el aire, sino que solo transfieren calor al flujo de aire, ya que el portador de calor se lleva al calentador de aire. Los electrodomésticos no usan refrigerante, calientan el aire gracias a la electricidad. Los elementos principales en tales dispositivos son elementos calefactores.
Agua
Los calentadores de agua son una opción económica. Su precio y costos de mantenimiento son bajos. Es necesario llevar un sistema de suministro de agua al dispositivo, por lo que la instalación requiere ciertas habilidades. Transferirlo rápidamente a otro lugar no funcionará. El refrigerante (agua o etilenglicol) puede provenir de un sistema de calefacción, agua caliente o caldera. Para ajustar la temperatura del aire, es necesario tener en cuenta la potencia, el nivel de calentamiento del refrigerante y la masa de aire. El control se lleva a cabo utilizando un termostato.
Al instalar calentadores de agua y vapor, no se pueden usar tuberías de polímero y metal-plástico, ya que se derretirán. Se recomiendan tuberías de acero galvanizado.
Además de la eficiencia, el dispositivo de agua es diferente:
- facilidad de uso;
- alta eficiencia;
- seguridad
- Principio simple de acción.
La desventaja son las restricciones sobre la temperatura mínima y el contenido de polvo de la corriente de entrada.
Es aconsejable instalar un dispositivo de agua en espaciosas salas de producción, almacenes, establecimientos de restauración, casas de campo con buena ventilación. Calienta rápidamente grandes volúmenes de aire.
Vapor
Además del refrigerante, los calentadores de vapor prácticamente no son diferentes de los calentadores de agua. Una diferencia insignificante es el espesor de 2 mm de las paredes del tubo frente a los 1,5 mm. La necesidad de amplificación adicional está asociada con la alta presión en un sistema de vapor. Varía de 0.5 a 1.2 Pa. Use carbono y acero inoxidable.
Los calentadores de vapor también se instalan en empresas y en aquellas donde se forma vapor durante el proceso de producción. La temperatura máxima del vapor es de 180 ° C.
Eléctrico
El calentador eléctrico no necesita estar conectado con un portador de calor; tiene dimensiones y peso pequeños, por lo tanto, es más fácil de instalar.
Las ventajas de los dispositivos eléctricos:
- la conveniencia de uso;
- movilidad;
- compacidad
Desventajas
- trabajar en electricidad;
- secar el aire.
Los altos costos de energía hacen que el uso constante de dispositivos de este tipo no sea rentable. Son menos potentes que los aparatos de vapor y agua, por lo que no son adecuados para calentar habitaciones con un área de más de 100 m2, pero son óptimas para calentar apartamentos. Los electrodomésticos usan tres veces más energía que los calentadores de agua, pero tienen un rendimiento inferior. A menudo se usan como calentadores temporales.
Para ajustar la temperatura de la masa de aire en la salida, solo necesita instalar un sensor de temperatura.
Para ahorrar energía, debe instalar el recuperador.
Ventajas y desventajas
Los calentadores de agua y vapor diseñados para calentar locales industriales son extremadamente beneficiosos porque no requieren inversiones adicionales. Los recursos financieros se gastan solo en la compra del dispositivo. Sus ventajas:
- logro rápido de la temperatura del aire deseada;
- instalación simple;
- la seguridad;
- fiabilidad;
- La capacidad de ajustar el nivel de calentamiento.
De las deficiencias se observan:
- uso en habitaciones con temperatura positiva del aire;
- la imposibilidad de usar para calentar apartamentos;
- equipo requerido para proporcionar tracción de aire;
- Si el flujo de refrigerante se detiene, el sistema deja de funcionar.
El último punto también es válido para calentadores eléctricos, solo para cortes de energía.
Diseño de diferentes tipos de calentadores.
Un calentador es un intercambiador de calor que transfiere la energía del refrigerante a una corriente de calentamiento de aire y funciona en base a un secador de pelo. Su diseño incluye protectores laterales extraíbles y elementos de transferencia de calor. Se pueden conectar en una o más líneas. El ventilador incorporado proporciona una corriente de aire, y la masa de aire ingresa a la habitación a través de los espacios que existen entre los elementos. Cuando el aire de la calle pasa a través de ellos, el calor se transfiere a él. El calentador de aire está instalado en el conducto de ventilación, por lo que el dispositivo debe coincidir con el eje en tamaño y forma.
Calentadores de agua y vapor.
Los calentadores de agua y vapor pueden ser de dos tipos: tubos acanalados y lisos. Los primeros, a su vez, se dividen en dos tipos: lamelares y en espiral. El diseño es unidireccional o multidireccional. En los dispositivos multidireccionales hay particiones, debido a las cuales cambia la dirección del flujo. Los tubos están ubicados en 1-4 filas.
Un calentador de agua consiste en un marco de metal, a menudo rectangular, dentro del cual se colocan filas de tubos y un ventilador. La conexión se realiza con la caldera o la planta de calefacción central mediante tuberías de salida. El ventilador está ubicado en el interior, bombea aire al intercambiador de calor. Para controlar la potencia y la temperatura del aire de salida, se utilizan válvulas de 2 o 3 vías. Los dispositivos se instalan en el techo o en la pared.
Hay tres variedades de calentadores de agua y vapor.
Tubo liso. El diseño consiste en tubos huecos (diámetro de 2 a 3,2 cm) ubicados a intervalos pequeños (del orden de 0,5 cm). Pueden ser de acero, cobre, aluminio. Los extremos de los tubos se comunican con el colector. El refrigerante calentado ingresa a la entrada, el condensado o el agua enfriada ingresa a la salida. Los modelos de tubo liso son menos eficientes que otros.
Características de uso:
- la temperatura mínima de la corriente de entrada es –20 ° C;
- Requisitos de pureza del aire: no más de 0,5 mg / m3 en términos de contenido de polvo.
Acanalado. Debido a los elementos acanalados, el área de transferencia de calor aumenta, por lo tanto, los calentadores con aletas ceteris paribus son más productivos que los de tubo liso. Los modelos de placas se distinguen por el hecho de que las placas se montan en los tubos, lo que aumenta aún más la superficie de transferencia de calor. En navivnyy se enrolla la cinta acanalada de acero.
Bimetálico con aletas. La mayor eficiencia se logra mediante el uso de dos metales: cobre y aluminio. Los colectores y las boquillas están hechos de cobre y las aletas están hechas de aluminio. Además, se realiza un tipo especial de aleteo: laminado en espiral.
En los aparatos eléctricos, el aire se calienta debido a su contacto con placas o espirales al rojo vivo. Los elementos calefactores están hechos de metales refractarios.
Calorificador de potencia calculada
Para el cálculo correcto del calentador, es necesario determinar los datos iniciales: rendimiento, densidad del aire, temperatura de la calle y la temperatura deseada en la habitación. Los últimos indicadores son extremadamente importantes, ya que la cantidad de calor gastada en calentar 1 m3 de aire depende de ellos. Parte de los datos se pueden encontrar en tablas especiales.
Dispositivo de agua
Para calcular el área de la sección transversal del calentador de agua, use la fórmula Af = L × ρS t/3600 (ϑρ). Los valores utilizados son:
- L - productividad, que se expresa en m3 / ho kg / h;
- pagsS t - densidad del aire de la calle según la tabla;
- ϑρ - velocidad del aire en masa en la sección transversal.
Una vez obtenido el resultado, se selecciona un calentador de aire de tamaño estándar o varios dispositivos para el sistema de ventilación, de modo que el área o la suma de las áreas sea igual o ligeramente mayor que el valor calculado.
El caudal másico de aire en kg / h se calcula mediante la fórmula G = L × pMie:
- pagsMie- densidad del aire a temperatura media.
pav calculado por la fórmula (tS t+ testafa)/2:
- tS t - Temperatura del aire exterior en la semana más fría de cinco días;
- testafa - temperatura ambiente deseada.
Luego, para el indicador promedio, determine la densidad de acuerdo con la tabla.
El consumo de calor para calentar el aire se calcula mediante la fórmula:Q (W) = G × c × (testafa–TS t)
Por ejemplo, los datos se calcularán si se conocen:
- L - 10000 m3 / h (el rendimiento se indica en la documentación);
- testafa - 21 ° C
- tS t - –25 ° C.
pav = (- 25 ° C + 21 ° C) / 2 = –2 ° C
La densidad del aire a esta temperatura es 1.303.
El caudal másico de la masa de aire es G = 10000 m3 / h × 1.303 kg / m3 = 13030 kg / h
De aquí Q = 13030/3600 × 1011 × (21 - (- 25)) = 168325 W.
Para este valor, es necesario agregar 10-15% para la reserva de energía.
Calentador de vapor
La potencia del calentador de vapor se determina de la misma manera, solo para el cálculo sol usa la fórmula G = Q / r. r - calor específico generado durante la condensación de vapor en kJ / kg.
Calentador de aire electrico
Para los aparatos eléctricos, la mayoría de los datos necesarios generalmente los indica el fabricante, lo que simplifica enormemente el cálculo del calentamiento del aire y la elección del calentador de aire. A pesar de la potencia térmica relativamente baja, el sistema de electrocalentador consume mucha electricidad, por lo que a menudo debe conectarse con un cable separado al blindaje. Los calentadores con una potencia de más de 7 kW son alimentados por 380 V.
El consumo actual se calcula mediante la fórmula.I = P / UdóndePAGS - poder y U - voltaje. Valor U depende de las características de la conexión. Si la conexión es monofásica, U = 220Vsi trifásico U = 660V.
La temperatura de calentamiento se calcula mediante la fórmula.T = 2.98 × P / Ldónde L - Como en otros cálculos, rendimiento del sistema.
Para calentar áreas pequeñas, se recomienda comprar un calentador de aire eléctrico, es más conveniente y no requiere una instalación compleja. Si el área de calefacción es más de 100 m2, es más rentable usar un dispositivo de agua o vapor. En cualquier caso, para realizar la selección del calentador de aire correctamente, es necesario hacer cálculos preliminares.
