Jak zjistit výkon ohřívače?

Při návrhu ventilačního systému je po stanovení potřebného množství přiváděného vzduchu nutné vypočítat výkon ohřívače. Výpočty jsou provedeny pro elektrické i vodní zdroje tepla. Je stanoven požadovaný topný výkon.

Výpočet ventilačního ohřívače se provádí buď ručně, pomocí vzorce uvedeného níže, nebo pomocí jednoduché automatizace online. Stačí jednoduše dosadit požadované hodnoty výkonu systému, teploty přiváděného a venkovního vzduchu do příslušných polí.

Online kalkulačka pro výpočet výkonu ohřívače

Nahraďte požadované hodnoty, výpočet proběhne automaticky

Online kalkulačka pro výpočet teploty za ohřívačem

Elektrické ohřívače mají na rozdíl od ohřívačů vody pevný, stupňovitý výkon. Pokud potřebujete zjistit, na jakou hodnotu stoupne teplota proudu vzduchu procházejícího ohřívačem o určitém výkonu, zadejte své parametry do online kalkulátoru pro automatický výpočet:

Výpočet množství chladicí kapaliny pro ohřívač vody

Abyste mohli provádět výpočty v předložené kalkulačce, musíte znát parametry chladicí kapaliny pro ohřívač vody, které mohou mít různé hodnoty v závislosti na nastavení zařízení kotelny nebo topných sítí. Standardní hodnoty: teplota přívodu t sub. = 95°C, teplota vratné vody t arr. = 70 °C. Mohou existovat různé, včetně nízkoteplotních, systémy zásobování teplem (například t přívod = 70 °C, t zpátečka = 50 °C).

Vzorec pro výpočet výkonu ohřívače

Uvedená online kalkulačka používá pro výpočet výkonu ohřívače v kW následující vzorec:

Q = (L/3600) ∙ ρ ∙ c ∙ (t1 – t2)

kde:
L — výkon (průtok vzduchu) ventilačního systému, ve kterém je ohřívač instalován, m3/h
3600 – počet sekund za hodinu
ρ — hustota vzduchu, pro výpočty = 1,2 kg/m3
c — měrná tepelná kapacita vzduchu, 1,005 kJ/(kg∙°С)
t1 — teplota za ohřívačem, °C
t2 — teplota před ohřívačem, °C

Proměnné ve kalkulačním vzorci

Podívejme se blíže na každou proměnnou ve vzorci:

Производительность

Proud vzduchu může mít téměř jakoukoli hodnotu. Výpočty ohřívače lze provádět nejen pro ventilaci, ale také pro procesní zařízení. Při navrhování ventilačních systémů je pro stanovení požadovaného množství vzduchu vhodné použít normy a frekvenci výměny vzduchu.

Hustota vzduchu

Hustota vzduchu se přirozeně mění s teplotou. Čím nižší, tím vyšší hodnota hustoty. Pro zjednodušení výpočtů se používá hodnota pro komfortní podmínky ρ=1,2 kg/m3.

Měrná tepelná kapacita vzduchu

Jedná se o fyzikální veličinu, která ukazuje, kolik tepla se spotřebuje na ohřev nebo uvolní, když se jeden kilogram vzduchu ochladí o jeden stupeň. Pro výpočty používáme následující hodnotu měrné tepelné kapacity vzduchu c = 1,005 kJ/(kg∙°C).

Hustota a měrná tepelná kapacita vzduchu závisí na jeho teplotě. Přesné hodnoty těchto proměnných zjistíte kliknutím na odkaz na článek o vlastnostech vzduchu.

Rozdíl teplot před a za ohřívačem

Tento parametr ukazuje, o kolik stupňů se změní teplota vzduchu procházejícího topnými tělesy ohřívače.

t1 je teplota za ohřívačem, °C.
t2 je teplota před ohřívačem, °C.

Při výpočtu ventilačních systémů:

V případě nedostatku elektrické a tepelné energie, pokud potřebujete použít topidlo s nižším instalovaným výkonem, prozkoumejte možnost snížení produktivity přívodního větrání. Nainstalujte do systému regulátor průtoku a omezte průtok vzduchu během vrcholných mrazů. Jedná se o nejjednodušší a nejúčinnější metodu, kterou lze ventilační systém uvést do energetické rovnováhy. Zvažte také použití rekuperátoru tepla.

Příklad výpočtu ohřívače přiváděného vzduchu pomocí vzorce

Úkol: Je nutné vypočítat výkon ohřívače, který musí být instalován v přívodním ventilačním systému obytných prostor v Moskvě s kapacitou 500 m3/hod.

řešení: Podle stavebních předpisů a předpisů stanovíme, že při výpočtu musí být použity následující hodnoty:

• Teplota vzduchu za ohřívačem pro pohodlný pobyt osob v místnosti t1= 20 °С
• Vypočítaná teplota venkovního vzduchu před ohřívačem vzduchu pro Moskvu t2= -29 °С

Jak je uvedeno výše, pro zjednodušení výpočtů používáme následující hodnoty proměnných:

• Hustota vzduchu ρ=1,2 kg/m3
• Měrná tepelná kapacita vzduchu с=1,005 kJ/(kg∙°С).

Dosaďte tyto hodnoty do vzorce Q = (L/3600) ∙ ρ ∙ c ∙ (t1 – t2). Požadovaný výkon ohřívače bude:

Q = (500/3600) ∙ 1,2 ∙ 1,005 ∙ (20 – (-29)) = 8,2 kW

Upozorňujeme, že mínus za mínus dává plus. Teplotní rozdíl (delta t) = 20+29=49°С

V případě potřeby nebo přání můžete zvýšit požadavek na výkon ohřívače a provést výpočet pomocí nižší teploty, například absolutní minimální teploty venkovního vzduchu (pro Moskvu – 43 °C, podle souboru pravidel SP 131.13330.2018 “ Stavební klimatologie” SNiP 23- 01—99*). Dle mého názoru toto zajištění nemá smysl. Jak často je v Moskvě -43°C? Není potřeba nadměrně navyšovat instalovaný výkon ohřívače a tím komplikovat podmínky pro další normální a kvalitní provoz automatizačního systému.

Při návrhu systému ohřevu vzduchu se používají hotové ohřívače vzduchu.

Pro správný výběr potřebného vybavení stačí znát: požadovaný výkon ohřívače vzduchu, který bude následně namontován v přívodním ventilačním otopném systému, teplotu vzduchu na jeho výstupu z instalace ohřívače vzduchu a průtok chladicí kapaliny hodnotit.

Pro zjednodušení provedených výpočtů je vaší pozornosti předložen online kalkulátor pro výpočet základních údajů pro správný výběr topidla.

S ním můžete vypočítat:

1. Tepelný výkon ohřívače kW. Do polí kalkulátoru zadejte počáteční údaje o objemu vzduchu procházejícího ohřívačem, údaje o teplotě vzduchu vstupujícího na vstup a požadovanou teplotu proudění vzduchu na výstupu z ohřívače.
2. teplota výstupního vzduchu. Do příslušných polí je třeba zadat počáteční údaje o objemu ohřátého vzduchu, teplotě proudění vzduchu na vstupu do instalace a tepelném výkonu ohřívače získané při prvním výpočtu.
3. Spotřeba chladicí kapaliny. Chcete-li to provést, zadejte do polí online kalkulátoru počáteční údaje: tepelný výkon zařízení získaný během prvního výpočtu, teplotu chladicí kapaliny přiváděné na vstup do ohřívače a hodnotu teploty na výstupu z ohřívače. přístroj.

Výpočet ohřívačů, které používají vodu nebo páru jako chladicí kapalinu, probíhá podle určité metody. Zde jsou důležitou součástí nejen přesné výpočty, ale také určitá posloupnost akcí.

Výpočet výkonu pro ohřev vzduchu o určitém objemu

Určete hmotnostní průtok ohřátého vzduchu

G (kg/h) = L х р

L — objemové množství ohřátého vzduchu, mXNUMX/hod
p – hustota vzduchu při průměrné teplotě (vydělte součet teploty vzduchu na vstupu a výstupu ohřívače dvěma) – tabulka ukazatelů hustoty je uvedena výše, kg / m.krychle

Zjišťujeme spotřebu tepla na ohřev vzduchu

Q (W) = G х c X (t con – t začátek)

G — hmotnostní průtok vzduchu, kg/h s — měrná tepelná kapacita vzduchu, J/(kg·K), (ukazatel je převzat z teploty přiváděného vzduchu z tabulky)
t nach – teplota vzduchu na vstupu do výměníku, °C
t con – teplota ohřátého vzduchu na výstupu z výměníku, °С

Výpočet přední části zařízení potřebného pro průchod proudu vzduchu

Po určení požadovaného tepelného výkonu pro ohřev požadovaného objemu najdeme přední část pro průchod vzduchu.

Přední část – pracovní vnitřní část s teplovodními trubicemi, kterými přímo procházejí proudy vháněného studeného vzduchu.

f (mXNUMX) = G / v

G — hmotnostní průtok vzduchu, kg/hod
v – hmotnostní rychlost vzduchu – u žebrových ohřívačů se bere v rozmezí 3 – 5 (kg / m.kv•s). Přípustné hodnoty — do 7 — 8 kg/mXNUMX

Výpočet hodnot rychlosti hmoty

Zjistíme skutečnou hmotnostní rychlost pro tepelné zařízení

V(kg/mXNUMX) = G / f

G — hmotnostní průtok vzduchu, kg/hod
f – plocha skutečného zohledněného čelního úseku, mXNUMX.

Nezvládáte výpočty sami? Zašlete nám stávající parametry vašeho pokoje a požadavky na topidlo. Pomůžeme vám s výpočtem. Nebo se podívejte na stávající dotazy uživatelů na toto téma.

Výpočet průtoku chladiva v tepelném zařízení

Vypočítáme průtok chladicí kapaliny

Gw (kg/s) = Q /((cw X (t v – t ven))

Q — spotřeba tepla na ohřev vzduchu, W
cw — měrná tepelná kapacita vody J/(kg·K)
t in — teplota vody na vstupu do výměníku tepla, °C
t out – teplota vody na výstupu z výměníku, °C

Výpočet rychlosti pohybu vody v potrubí ohřívače

W (m/s) = Gw / (pw х fw)

Gw — průtok chladicí kapaliny, kg/s
pw – hustota vody při průměrné teplotě v ohřívači vzduchu (podle tabulky níže), kg / mXNUMX
fw – průměrná plocha volného úseku jednoho průchodu výměníku tepla (akceptováno podle tabulky pro výběr ohřívačů KSK), m.kv

Stanovení součinitele prostupu tepla

Koeficient tepelné účinnosti se vypočítá podle vzorce

К_{w / (m.krychle x C)} = А х V n x W m

V – skutečná hmotnostní rychlost kg / m.kv x s
W – rychlost pohybu vody v potrubí m/s
A

Výpočet tepelného výkonu výhřevné jednotky

Výpočet skutečného tepelného výkonu:

q (W) = K х F X ((t v +t ven)/2 — (t start +t con)/2))

nebo, pokud se počítá teplotní rozdíl, pak:

q (W) = K х F х průměrný teplotní rozdíl

K — součinitel prostupu tepla, W/(m.kv•°C)
F – výhřevná plocha vybraného ohřívače (akceptováno dle výběrové tabulky), mXNUMX.
t in — teplota vody na vstupu do výměníku tepla, °C
t out – teplota vody na výstupu z výměníku, °C
t nach – teplota vzduchu na vstupu do výměníku, °C
t con – teplota ohřátého vzduchu na výstupu z výměníku, °С

Určení rezervy zařízení tepelným výkonem

Stanovíme hranici tepelného výkonu:

((q – Q) / Q) x 100

q – skutečný tepelný výkon vybraných ohřívačů, W
Q – vypočtený tepelný výkon, W

Výpočet aerodynamického odporu

Výpočet aerodynamického odporu. Množství ztráty vzduchu lze vypočítat pomocí vzorce:

ΔР_{a (Pa)}=В х V r

v — skutečná hmotnostní rychlost vzduchu, kg/m.kv•s
B, r – hodnota modulu a stupňů z tabulky

Stanovení hydraulického odporu chladicí kapaliny

Výpočet hydraulického odporu ohřívače vzduchu se vypočítá podle následujícího vzorce:

∆Pw(kPa)= С х W 2

С – hodnota součinitele hydraulického odporu daného modelu výměníku (viz tabulka)
W – rychlost pohybu vody v trubkách ohřívače vzduchu, m/s.