Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет мощности электрического калорифера

Расчет электрического калорифера вентиляции

Расчет-онлайн электрических калориферов. Подбор электрокалориферов по мощности — Т.С.Т.

На данной странице сайта представлен онлайн-расчет электрических калориферов. В режиме онлайн можно определить следующие данные:- 1. требуемую мощность (производительность по теплу) электрокалорифера для приточной отопительной установки. Базовые параметры для расчета: объем (расход, производительность) нагреваемого воздушного потока, температура воздуха на входе в электрический нагреватель, желаемая температура на выходе- 2. температуру воздуха на выходе из электрического калорифера. Базовые параметры для расчета: расход (объем) нагреваемого воздушного потока, температура воздуха на входе в электрокалорифер, фактическая (установленная) тепловая мощность используемого электрического модуля

1. Онлайн-расчет мощности электрического калорифера (расхода тепла на обогрев приточного воздуха)

В поля вносятся показатели: объем проходящего через электрокалорифер холодного воздуха (м3/час), температура входящего воздуха, необходимая температура на выходе из электрического калорифера. На выходе (по результатам онлайн-расчета калькулятора) выводится требуемая мощность электрического нагревательного модуля для соблюдения заложенных условий.

1 поле. Объем проходящего через электронагреватель приточного воздуха (м3/час)2 поле. Температура воздуха на входе в электрический калорифер (°С)

3 поле. Необходимая температура воздуха на выходе из электрокалорифера

(°С) поле (результат). Требуемая мощность электрического калорифера (расход тепла на подогрев приточного воздуха) для введенных данных

2. Онлайн-расчет температуры воздуха на выходе из электрического калорифера

В поля вносятся показатели: объем (расход) нагреваемого воздуха (м3/час), температура воздуха на входе в электрокалорифер, мощность подобранного электрического воздухонагревателя. На выходе (по результатам онлайн-расчета) показывается температура выходящего нагретого воздуха.

1 поле. Объем проходящего через калорифер приточного воздуха (м3/час)2 поле. Температура воздуха на входе в электрический калорифер (°С)

3 поле. Тепловая мощность подобранного воздухоподогревателя

(кВт) поле (результат). Температура воздуха на выходе из электрокалорифера (°С)

Онлайн-подбор электрического калорифера по объему нагреваемого воздуха и тепловой мощности

Ниже выложена таблица с номенклатурой электрокалориферов производства нашего предприятия. По таблице можно ориентировочно подобрать подходящий для ваших данных электрический модуль. Изначально ориентируясь на показатели объема нагреваемого воздуха в час (производительности по воздуху), можно подобрать промышленный электрический калорифер для наиболее распространенных тепловых режимов. На каждый отопительный модуль серии СФО представлен наиболее приемлемый (для этой модели и номера) диапазон нагреваемого воздуха, а также некоторые диапазоны температуры воздуха на входе и выходе из нагревателя. Кликнув мышкой по названию выбранного электрического воздухоподогревателя, можно перейти на страницу с теплотехническими характеристиками данного электрического промышленного калорифера.

Наименование электро калорифера

Установленная мощность, кВт

Диапазон производительности по воздуху, м³/ч

Температура входящего воздуха, °С

Диапазон температуры выходящего воздуха, °С(в зависимости от объема воздуха)

Как рассчитать необходимую мощность обогревателя для помещения?

Правильно рассчитать мощность электрических обогревателей для дома, дачи или гаража лучше всего сможет специалист, который учтет множество факторов. Однако чтобы сэкономить на сторонней помощи, определить необходимый параметр можно самостоятельно. Рассмотрим, как рассчитать мощность обогревателя, чтобы сделать удачную покупку.

Обзор ассортимента

К устройствам обогрева относятся:

  • тепловые пушки;
  • конвекторы;
  • масляные и конвекционные радиаторы;
  • инфракрасные обогреватели;
  • тепловые завесы.

Перечисленное оборудование подбирается для определенных целей с учетом возможностей и необходимости обслуживания. Если производительность прибора не отвечает потребностям помещения, он будет нерационально расходовать энергию. Тепловые завесы в быту не используются. Они актуальны в магазинах, больших мастерских и на промышленных объектах. Остальные же можно встретить дома, на даче или в гараже. Именно для них актуален вопрос, как рассчитать мощность обогревателя.

Быстрый расчет производительности для отапливаемого помещения

Этот вариант очень прост, но не позволяет рассчитать мощность инфракрасного обогревателя. Требуется:

1. Замерить площадь (s).

2. Определить высоту стен (h).

3. Вычислить объем помещения (v), перемножив первые значения.

4. Результат вычисления кубатуры разделить на 30 – специально определенное число-коэффициент для такого типа вычислений.

Формула определяемой производительности выглядит так: W=s*h/30.

Например: площадь комнаты – 18 кв. м, высота ее стен – 2,8 м. Получаем кубатуру в 50,4 куб. м. Объем делим на 30 и видим результат – 1,68 кВт необходимо для подогрева комнаты и поддержания в ней тепла. В целом можно говорить, что для 10 кв. м (высота до 3 м) нужно до 1 кВт/ч.

Такой метод будет точнее, если учитывать местонахождение комнат в здании. Для кабинета в северной или угловой части увеличиваем прогнозированную производительность до 20%.

Как рассчитать мощность электрических обогревателей для гаража или склада

Этот алгоритм подходит для неотапливаемых хозяйственных помещений. Он учитывает объем, теплоизоляцию стен, разницу температур.

1. Определяем кубатуру помещения: v=s*h.

2. Высчитываем разницу температур (?T). От ожидаемой температуры отнимаем уличные показатели.

3. Полученные числа перемножаем вместе с коэффициентом термоизоляции (k) и выходит необходимое количество килокалорий в час, нужных для нагрева и поддержки тепла.

4. Все делим на 860. Результатом окажутся искомые киловатты.

Формула, позволяющая рассчитать мощность электрических обогревателей для гаража и других хозяйственных помещений: W=k*v*?T/860.

Коэффициент термоизоляции разный:

  • сооружения, не обладающие теплоизоляцией, – 4,0;
  • простые постройки из дерева или профнастила – от 3,0;
  • одинарная кирпичная кладки с простой оконной и кровельной конструкцией – от 2,0;
  • обычные постройки (советские многоэтажные дома, старые здания) – от 1,0;
  • современные сооружения или с дополнительным утеплением – от 0,6.

В качестве примера предлагаем рассчитать прогнозируемую мощность электрических обогревателей для гаража с кладкой из одинарного кирпича и несложной шиферной крышей. Допустим, его площадь – 24 кв. м, от пола до потолка – 3 м, температура на улице – -3 градуса, хотим получить тепло +15. Считаем по формуле:

W=2*24*3*(15 — (-3)/860=3 кВт, или W=2,9*24*3*(15 — (-3)/860=4,4 кВт.

Вывод: для обогрева в указанных условиях необходима производительность от 3 до 4,4 киловатта.

Инфракрасные обогреватели: как подсчитать их мощность?

Такое устройство нагревает предметы и людей, их тепло дальше распространяется по комнате. Поэтому требуемая производительность определяется иначе. Рассчитать мощность инфракрасного обогревателя в пространстве можно так: в зависимости от модели на 1 кв. м предполагаются затраты до 0,1 киловатта. Это число может начинаться от 0,01 кВт.

Обращайте внимание на заводские характеристики, чтобы понять, как рассчитать мощность обогревателя. Современные инфракрасные производители тепла дают существенную экономию и в неотапливаемом помещении. Но их эффективность в среднем в 2 раза меньше. То есть на 1 кв. м затраты могут достигать 0,2 киловатта.

Как рассчитать мощность прибора для нагрева воздуха

Калорифер обеспечивает и поддерживает желаемый температурный режим в помещении. Он устанавливается в систему приточной вентиляции, кондиционирования и отопления, способен обогревать значительные площади, поскольку отличается большой мощностью и производительностью. Чтобы прибор функционировал корректно, необходимо выполнить расчет мощности калорифера до его приобретения.

Классификация калориферов

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

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

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

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.
  • 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.

Достоинства и недостатки

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.

Читать еще:  Делается ли проводка в квартире в стене под штукатурку или нет: правила монтажа и важные советы

Конструкция калориферов разных видов

Калорифер – это теплообменник, передающий энергию теплоносителя воздушному обогревающему потоку и работающий по принципу фена. Его конструкция включает съемные боковые щитки и теплоотдающие элементы. Они могут быть соединены в одну или несколько линий. Встроенный вентилятор обеспечивает воздушную тягу, и воздушная масса поступает в помещение через зазоры, которые есть между элементами. Когда воздух с улицы проходит сквозь них, ему передается тепло. Калорифер устанавливают в вентиляционный канал, поэтому прибор должен соответствовать шахте по размеру и форме.

Водяные и паровые калориферы

Водяные и паровые калориферы могут быть двух видов: ребристыми и гладкотрубными. Первые в свою очередь делятся еще на два типа: пластинчатые и спирально-навивные. Конструкция бывает одноходовой или многоходовой. В многоходовых устройствах имеются перегородки, благодаря которым направление потока меняется. Трубки располагаются в 1-4 ряда.

Калорифер, работающий на воде, состоит из металлической, чаще прямоугольной рамы, внутри которой размещены ряды трубок и вентилятор. Подключение выполняется к котлу или ЦСО с помощью выходных патрубков. Вентилятор располагается с внутренней стороны, он нагнетает воздух в теплообменник. Для управления мощностью и выходной температурой воздуха используются 2-х или 3-ходовые вентили. Приборы устанавливают на потолок или на стену.

Существует три разновидности водяных и паровых калориферов.

Гладкотрубные. Конструкция состоит из полых трубок (диаметр от 2 до 3,2 см), расположенных с небольшими промежутками (порядка 0,5 см). Они могут быть изготовлены из стали, меди, алюминия. Концы трубок сообщаются с коллектором. Во входные отверстия поступает нагретый теплоноситель, на выход – конденсат или остывшая вода. Гладкотрубные модели отличаются меньшей производительностью по сравнению с остальными.

  • минимальная температура входного потока – –20°C;
  • требования к чистоте воздуха – не более 0,5 мг/м3 по показателю запыленности.

Ребристые. За счет ребристых элементов увеличивается площадь теплоотдачи, поэтому при прочих равных условиях ребристые калориферы более производительные, чем гладкотрубные. Пластинчатые модели отличаются тем, что на трубки насаживаются пластины, еще больше увеличивающие площадь поверхности теплоотдачи. В навивных наматывается стальная гофрированная лента.

Биметаллические с оребрением. Наибольшей эффективности удается достичь за счет использования двух металлов: меди и алюминия. Из меди изготавливают коллекторы и патрубки, а оребрение – из алюминия. Причем выполняется оребрение особого вида – спирально-накатное.

В электрических приборах нагрев воздуха осуществляется за счет его контакта с раскаленными пластинами или спиралями. Нагревательные элементы изготавливают из тугоплавких металлов.

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

Чтобы рассчитать площадь сечения водяного калорифера, применяют формулу Аф= L×ρул/3600 (ϑρ). Используются значения:

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

  • pср– плотность воздуха при средней температуре.
  • tул – уличная температура воздуха в самую холодную пятидневку года;
  • tкон – желаемая температура в помещении.

Потом для среднего показателя определяют плотность по таблице.

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

Для примера будут рассчитаны данные, если известно:

  • L – 10000 м3/ч (производительность указывается в документации);
  • tкон – 21°C;
  • tул – –25°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

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.

Для обогрева помещений малой площади рекомендуется приобретать электрический калорифер, он более удобный и не требует сложной установки. Если же площадь обогрева более 100 м2, выгоднее пользоваться водяным или паровым устройством. В любом случае, чтобы выполнить подбор калорифера правильно, необходимо произвести предварительные расчеты.

Онлайн калькулятор расчета мощности калорифера

Онлайн калькулятор расчета мощности калорифера

Эффективная работа вентиляции зависит от правильного расчёт и подбора оборудования, так как эти два пункта взаимосвязаны между собой. Для упрощения этой процедуры мы подготовили для Вас онлайн калькулятор расчета мощности калорифера.

Подбор мощности калорифера невозможен без определения типа вентилятора, а расчёт температуры внутреннего воздуха бесполезен без подбора калорифера, рекуператора и кондиционера. Определение параметров воздуховода невозможно без вычисления аэродинамических характеристик. Расчёт мощности калорифера вентиляции ведётся по нормативным параметрам температуры воздуха, и ошибки на этапе проектирования приводят к увеличению затрат, а также невозможности поддержать микроклимат на требуемом уровне.

Что такое калорифер?

Калорифер (более профессиональное название «канальный нагреватель») – универсальный прибор, используемый во внутренних системах вентилирования для передачи тепловой энергии от нагревательных элементов к воздуху, проходящему через систему полых трубок.

Канальные нагреватели различаются способом передачи энергии и разделяются на:

  1. Водяные — энергия передаётся через трубы с горячей водой, паром.
  2. Электрические — тэны, получающие энергию от центральной сети электроснабжения.

Существуют также калориферы, работающие по принципу рекуперации: это утилизации тепла из помещения за счёт его передачи приточному воздуху. Рекуперации осуществляется без контакта двух воздушных сред.

Электрический калорифер

Основа – нагревательный элемент из проволоки или спиралей, через него проходит электрический ток. Между спиралями пропускается холодный уличный воздух, он нагревается и подаётся в помещение.

Электрокалорифер подходит для обслуживания вентсистем небольшой мощности, так как особого расчёта для его эксплуатации не требуется, поскольку все необходимые параметры указываются производителем.

Главный недостаток этого агрегата — инерция между нагревательными нитями, она приводит к постоянному перегреву, и, как следствие, выходу прибора из строя. Проблема решается установкой дополнительных компенсаторов.

Водяной калорифер

Основа водяного калорифера – нагревательный элемент из полых металлических трубок, через них пропускается горячая вода или пар. Наружный воздух поступает с противоположной стороны. Проще говоря, воздух движется сверху вниз, а вода — снизу вверх. Таким образом, пузырьки кислорода удаляются через специальные клапаны.

Водяной канальный нагреватель используется в большей части крупных и средних вентиляционных систем. Этому способствует высокая производительность, надёжность и ремонтопригодность оборудования.

Кроме нагревательного элемента в состав системы входит: (обеспечивает подвод теплоносителя к обменщику), насос, прямые и обратные клапаны, запорная арматура и блок для автоматического управления. Для климатических зон, где минимальная температура зимой опускается ниже нуля, предусматривается система предотвращения замерзания рабочих трубок.

Расчёт мощности

Объёма воздуха, проходящего через аппарат за единицу времени. Измеряется соответственно кг/ч или м 3 /ч.Методика вычисления заключается в подборе аппарата с такими параметрами, чтобы на выходе температура воздуха соответствовала нормативным значениям, а запас мощности позволял бесперебойно работать при пиковых нагрузках, но при этом не страдала кратность и скорость воздухообмена. Проектировщик начинает рассчитывать мощность только после получения всех исходных данных:

  • Температуры приточки. Берётся минимальное значение для зимнего периода.
  • Требуемой по нормам или индивидуальным пожеланиям заказчика температуре воздуха на выходе.
  • Среднего расхода воздуха м³/ч..

Вас так же может заинтересовать монтаж вентиляции.

Канальные нагреватели для прямоугольный и круглых воздуховодов

Электрические канальные нагреватели необходимы, чтобы нагреть воздух, поступающий с улицы или из системы вентиляции, до нужной температуры. Они размещаются в круглых или прямоугольных воздуховодах и в зависимости от этого подразделяются на канальные нагреватели для прямоугольных или круглых каналов.

Нагреватели – это агрегат, который монтируется в вентиляционный канал.

Расчет мощности канального нагревателя

Для расчета необходимо определить нужные расход воздуха и температуру нагрева воздушного потока. Формула для расчета выглядит следующим образом:

Р — мощность нагревателя в Вт;

Q — воздушный поток через нагреватель в м3 /час;

Т — увеличение температуры в градусах Цельсия.

Например, для Новосибирска мин температура в зимний период равно -35°С. Температура воздуха в помещении + 20 °С, ее необходимо увеличивать. Значит увеличение температуры составит Т=35+20=55°С.

Если производительность вентилятора 1400 м3 /ч, то Р=0,36 х 1400 х 55=27720 Вт.

Поэтому мощность нагревателя должна быть не меньше 28 кВт.

Применения канальных нагревателей.

  • Для первоначального нагрева воздушного потока в приточных вентиляционных системах, когда воздух подается с улицы. Для создания вентиляции понадобятся не только вентилятор и регулятор воздуха, но и приточная установка.
  • Для вторичного нагрева воздуха в системе рекуперации. Применяется в приточно-вытяжных системах с регенерацией тепла, где калорифер обеспечивает нагрев воздушного потока на несколько градусов.
  • Для вторичного нагрева воздуха в отдельных помещениях здания, где необходима более высокая температура воздушного потока.
  • Для вторичного нагрева воздуха в отдельных помещениях, где должна быть обеспечена индивидуальная температура, для этого дополнительно используется терморегулятор.
  • Нагрев воздуха перед подачей его в кондиционер в зимний период времени.
  • Резервный или дополнительный обогрев помещений в холодный период. Просчет такой системы должен быть сделан на моменте проектирование системы вентиляции.
Читать еще:  Лучший полотенцесушитель; электрический: как выбрать прямо сейчас
Необходимость установки фильтра

Если воздух, нагреваемый калорифером , в вентиляционную систему поступает с улицы, то он должен подвергаться фильтрации с классом не хуже G2. Такой фильтр задержит в себе пыль, пыльцу и грязь, которые могут привести к выходу из строя калорифера. Так как при попадании частиц на горячую поверхность нагревательных элементов, будет вызывать их прилипание, и будет ухудшаться теплосъем с нагревателя. Фильтрующие элементы должны регулярно очищаться и в случае необходимости. Заменяться.

Монтаж канальных нагревателей

Воздух, который поступает в канальный нагреватель, должен по нему свободно распределяться, и не создавать зон завихрения. Это важно для равномерного обдува нагревательных Тэнов. Между калорифером и заслонкой, вентилятором или фильтром должно быть не меньше диагонали для прямоугольного или 2 диагоналей для круглого калорифера.

На крышке нагревателя есть стрелка направления воздуха, в соответствие с которой должен проходить воздух. Монтаж нагревателей может осуществляться как в горизонтальном, так и вертикальном положении. Все нагреватели имеют встроенную защиту от перегрева.

Если же температура воздушного потока из нагревателя превышает 70 °С, то была допущена ошибка при монтаже или проектировании системы. Если нагреватели 24 кВт или мощнее, то после его выключения необходимо чтобы вентилятор проработал на 2-3 минуты дольше. Что обеспечит остывание Тэнов.

Монтаж круглых канальных нагревателей

Калориферы устанавливаются в горизонтальном или вертикальном воздуховоде. Воздух должен проходит в соответствие со стрелкой на приборе. Если монтаж горизонтальный, то соединительная коробка направляется вверх или с отклонением до 90˚в сторону. Нельзя устанавливать соединительную коробку ВНИЗ! Расстояние до всех элементов вентиляционной системы не меньше двух подсоединительных диаметров. Во время установки нужно позаботиться о наличии блокировки вентилятора. При отсутствие воздушного потока питание нагревателя должно выключаться. Скорость воздушного потока должна быть более 1,5 м/с, а максимальный воздушный поток после нагрева не более 40 °С.

Другие статьи

Причиной выхода из строя сплит-системы чаще всего становится непрофессиональный монтаж и неправильный уход за ней при эксплуатации. Как этого избежать.

Экономить при покупке котла можно и нужно. Как это сделать, вы можете узнать из статьи.

Чтобы организация и сотрудники эффективно работали необходимо создать комфортные условия. Одна из этих составляющих — вентиляция офиса. Ведь в любое в.

© 2012—2020 «Бюро Климата» — кондиционеры, вентиляция, газовые котлы, дымоходы и другая климатическая техника.

Калькулятор расчета мощности обогревателя шкафа автоматики ОША

Основным критерием для оптимального подбора нагревательного оборудования для шкафа автоматики является мощность нагревательного элемента, которая необходима для прогрева объема шкафа и габариты шкафа управления. Основная формула расчета базируется на таких переменных, как площадь поверхности корпуса шкафа управления, разница температур между наружной и внутренней температурой. На расчет влияет также материал, из которого изготовлен шкаф управления, особенности его размещения, объем выделяемого тепла от электрических компонентов в шкафу.

Также есть дополнительные факторы, которые не могут учитываться стандартной формулой, поэтому данный калькулятор размещается в качестве быстрого инструмента предварительного расчета. Для детального подробного расчета и консультации обращайтесь к нашим специалистам. Расчет и консультация предоставляются абсолютно бесплатно!

Расчет параметров нагревателей шкафа автоматики

Современный мир развивается стремительными темпами, автоматизация всех процессов производства становится все более распространенной задачей. В связи с этим актуальным становится вопрос увеличения срока службы различного электротехнического оборудования.

Самым оптимальным решением задачи защиты электрооборудования является размещение его в защитных шкафах. Электротехнические шкафы защищают приборы внутри от воздействия пыли, влажности, капель воды и прочих негативных воздействий. Правильный подбор шкафа автоматики позволяет обеспечить вашему оборудованию максимальный уровень безопасности от негативного влияния окружающей среды.

Внутри самого шкафа автоматики также имеются различные факторы, которые могут отрицательно сказаться на функциональности оборудования.

Перегрев

Электроприборы, размещаемые в шкафу автоматики, выделяют определенное тепло. При высокой температуре окружающей среды они могут перегреваться, что в большинстве случаев приводит к выходу оборудования из строя. В данном случае необходимо обеспечить достаточную вентиляцию воздуха, помочь с чем могут вентиляторы для шкафов автоматики.

Низкие температуры

Вторым важным фактором, который отрицательно сказывается на работоспособности оборудования, является холод. Большинство приборов абсолютно не рассчитаны на работу при отрицательных температурах, поэтому очень важно установить дополнительные обогреватели в шкафу автоматики, если он расположен на улице или в помещении с недостаточным отоплением.

Низкие температуры воздуха приводят к еще одной проблеме внутри шкафов управления – выпадению конденсата. Конденсат будет появляться в том случае, если температура внутри шкафа будет ниже точки росы. Точка росы – это предельная температура, при которой частицы влаги в воздухе начинают конденсироваться. При использовании обогревателей ОША температура внутри шкафа будет нормализоваться, и конденсат выпадать не будет.

Точка росы зависит от влажности воздуха. В таблице ниже представлены данные о значениях точки росы для определенной влажности окружающей среды.

Относительная влажность среды, %

Температура окружающей среды, °C

Для нейтрализации всех негативных факторов, влияющих на работу электрооборудования в электротехнических шкафах управления, нужно произвести правильный расчет параметров обогрева и на их основе подобрать оптимальный набор обогревателей ОША. Для расчета нужно учитывать множество особенностей, которые мы рассмотрим подробнее.

Габариты шкафа автоматики и место расположения

Первым делом нужно измерить габариты шкафа управления и уточнить тип его расположения. На основе этих параметров производится вычисление таких величин:

Эффективная площадь поверхности теплообмена

Площадь поверхности, рассеивающей тепло в окружающую среду

Очевидно, что чем больше будет размер щита управления, тем большей будет площадь поверхности, рассеивающей тепло. Таким образом для охлаждения электроники в шкафу автоматики большего объема понадобится меньший объем охлажденного воздуха, чем для охлаждения того же оборудования в щите меньшего объема.

А в случае обогрева ситуация абсолютно противоположная. Нагреть воздух в шкафу меньшего объема намного проще, чем в большом, плюс к этому, теплоотдача от стенок компактного шкафа будет меньше.

Для проведения расчета эффективной поверхности теплообмена можно воспользоваться данными из таблицы:

A = 1,8 · В · (Ш + Г) + 1,4 · Ш · Г

Расположение на стене

A = 1,4 · Ш · (В + Г) + 1,8 · Г · В

Крайнее место в ряду шкафов

A = 1,4 · Г · (В + Г) + 1,8 · Ш · В

Крайнее место в ряду на стене

A = 1,4 · В · (Ш + Г) + 1,4 · Ш · Г

Расположение в середине ряда

A = 1,8 · Ш · В + 1,4 · Ш · Г + Г · В

В середине ряда на стене

A = 1,4 · Ш · (В + Г) + Г · В

Расположение на стене в середине ряда под козырьком

A = 1,4 · Ш · В + 0,7 · Ш · Г + Г · В

Как видно по данным таблицы, не только площадь поверхности шкафа важна, но и то, как он расположен. Если шкаф стоит отдельно, то тепло с поверхности будет отдаваться от всех стенок щита управления, а размещенный на стене в середине ряда будет отдавать тепло с намного меньшей площади.

Плотность теплового потока

От константы воздуха зависит еще один участвующий в расчетах параметр – плотность теплового потока. По сути это скорость рассеивания тепла внутри электротехнического щита управления. Данный параметр имеет обратно пропорциональную зависимость от значения атмосферного давления. Чем оно ниже, тем дольше будет происходить рассеивание тепла. Как всем известно из курса школьной физики, чем выше точка над уровнем моря, тем меньше будет атмосферное давление. Следовательно, чем выше над уровнем моря будет расположен шкаф управления, тем хуже будет рассеиваться тепло.

Для России в средней полосе высота над уровнем моря равна 170 м, следовательно, константа воздуха для средней полосы России равна 3,2 м3К/Втч.

Материал корпуса шкафа управления

Материал, использующийся при изготовлении корпуса электрощита, является также немаловажным параметром, ведь от него зависит коэффициент теплоотдачи.

Коэффициент теплоотдачи – это количество теплоты, которое за единицу времени переходит через квадратный метр эффективной поверхности теплообмена от более нагретого к менее нагретому теплоносителю.

Для примера шкаф из листовой стали с окрашенной поверхностью будет иметь К=5,5, в случае с нержавейкой К=4,5, а для алюминия коэффициент будет равен 12. Таким образом, если сравнить два щита управления с равными габаритами, но один будет алюминиевый, а второй стальной, то снизить температуру алюминиевого щита управления будет намного проще, ведь его поверхности будут быстрее остывать и передавать тепло окружающей среде. Именно поэтому алюминий часто используется в качестве материала для радиаторов охлаждения.

Тепловыделение оборудования в шкафу управления

Немаловажным критерием для выбора корпуса шкафа управления и климатического оборудования внутри является сами электроприборы. Различное оборудование выделяет различное количество тепла. Есть приборы, которые значительно нагреваются, например, блоки питания, трансформаторы, частотники, реле. Если в вашем шкафу автоматики присутствуют перечисленные или подобные приборы, обязательно включите в расчет суммарную теплоотдачу от них.

Расчет внутренней температуры шкафа управления

Температура внутри шкафа вычисляется по формуле:

Где Твнут – температура внутри шкафа управления,

Тнар – температура окружающей среды

Qv – тепловыделение от установленных в шкафу приборов

k – коэффициент теплоотдачи материала корпуса

А – эффективная поверхность теплообмена

В случае, если вы не знаете точный показатель тепловыделения оборудования вашего ШУ, то подсчитать его самостоятельно вам поможет следующая таблица:

Читать еще:  Все об статиче6ском электричестве

Формула для расчета

Qпч = суммарная мощность * 0,05

Qбп = суммарная мощность * 0,1

Qа = суммарный ток * 0,2

Qп = суммарный ток * 0,4

Qт = суммарная мощность * 0,1

Qр = суммарный ток нагрузок по каждой фазе * 1,2

Тепловыделение суммарное Qv считается как сумма тепловыделения всех элементов.

Таким образом в результате расчетов мы получим внутреннюю температуру шкафа управления и поймем, является ли она достаточной для стабильного функционирования оборудования. Если вычисленная температура меньше, чем оптимальная, то в электрощите нужен дополнительный обогрев при помощи обогревателей ОША.

Расчет мощности обогрева шкафа автоматики

Мощность, необходимая для обогрева шкафа автоматики, рассчитывается по формуле:

Р=А* k*(Твнутр-Твнеш) — Qv

Где Р – мощность нагревателей

А – эффективная поверхность теплообмена

Твнеш-Твнутр – разница температур между температурой внутри шкафа и окружающей средой

k – коэффициент теплоотдачи материала корпуса шкафа

Qv – суммарное тепловыделение оборудования

На основе полученной мощности производится подбор обогревателей ОША и других климатических устройств. Вы можете произвести расчет самостоятельно, использовав калькулятор на данной странице, и выбрать необходимую модель нагревателя ОША исходя из полученного показателя мощности. Или же просто обращайтесь к нашим специалистам за бесплатной консультацией и расчетами по телефону или через форму заказа звонка прямо сейчас!

Как рассчитать мощность прибора для нагрева воздуха

Калорифер обеспечивает и поддерживает желаемый температурный режим в помещении. Он устанавливается в систему приточной вентиляции, кондиционирования и отопления, способен обогревать значительные площади, поскольку отличается большой мощностью и производительностью. Чтобы прибор функционировал корректно, необходимо выполнить расчет мощности калорифера до его приобретения.

Классификация калориферов

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

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

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

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.
  • 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.

Достоинства и недостатки

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.

Конструкция калориферов разных видов

Калорифер – это теплообменник, передающий энергию теплоносителя воздушному обогревающему потоку и работающий по принципу фена. Его конструкция включает съемные боковые щитки и теплоотдающие элементы. Они могут быть соединены в одну или несколько линий. Встроенный вентилятор обеспечивает воздушную тягу, и воздушная масса поступает в помещение через зазоры, которые есть между элементами. Когда воздух с улицы проходит сквозь них, ему передается тепло. Калорифер устанавливают в вентиляционный канал, поэтому прибор должен соответствовать шахте по размеру и форме.

Водяные и паровые калориферы

Водяные и паровые калориферы могут быть двух видов: ребристыми и гладкотрубными. Первые в свою очередь делятся еще на два типа: пластинчатые и спирально-навивные. Конструкция бывает одноходовой или многоходовой. В многоходовых устройствах имеются перегородки, благодаря которым направление потока меняется. Трубки располагаются в 1-4 ряда.

Калорифер, работающий на воде, состоит из металлической, чаще прямоугольной рамы, внутри которой размещены ряды трубок и вентилятор. Подключение выполняется к котлу или ЦСО с помощью выходных патрубков. Вентилятор располагается с внутренней стороны, он нагнетает воздух в теплообменник. Для управления мощностью и выходной температурой воздуха используются 2-х или 3-ходовые вентили. Приборы устанавливают на потолок или на стену.

Существует три разновидности водяных и паровых калориферов.

Гладкотрубные. Конструкция состоит из полых трубок (диаметр от 2 до 3,2 см), расположенных с небольшими промежутками (порядка 0,5 см). Они могут быть изготовлены из стали, меди, алюминия. Концы трубок сообщаются с коллектором. Во входные отверстия поступает нагретый теплоноситель, на выход – конденсат или остывшая вода. Гладкотрубные модели отличаются меньшей производительностью по сравнению с остальными.

  • минимальная температура входного потока – –20°C;
  • требования к чистоте воздуха – не более 0,5 мг/м3 по показателю запыленности.

Ребристые. За счет ребристых элементов увеличивается площадь теплоотдачи, поэтому при прочих равных условиях ребристые калориферы более производительные, чем гладкотрубные. Пластинчатые модели отличаются тем, что на трубки насаживаются пластины, еще больше увеличивающие площадь поверхности теплоотдачи. В навивных наматывается стальная гофрированная лента.

Биметаллические с оребрением. Наибольшей эффективности удается достичь за счет использования двух металлов: меди и алюминия. Из меди изготавливают коллекторы и патрубки, а оребрение – из алюминия. Причем выполняется оребрение особого вида – спирально-накатное.

В электрических приборах нагрев воздуха осуществляется за счет его контакта с раскаленными пластинами или спиралями. Нагревательные элементы изготавливают из тугоплавких металлов.

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

Чтобы рассчитать площадь сечения водяного калорифера, применяют формулу Аф= L×ρул/3600 (ϑρ). Используются значения:

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

  • pср– плотность воздуха при средней температуре.
  • tул – уличная температура воздуха в самую холодную пятидневку года;
  • tкон – желаемая температура в помещении.

Потом для среднего показателя определяют плотность по таблице.

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

Для примера будут рассчитаны данные, если известно:

  • L – 10000 м3/ч (производительность указывается в документации);
  • tкон – 21°C;
  • tул – –25°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

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.

Для обогрева помещений малой площади рекомендуется приобретать электрический калорифер, он более удобный и не требует сложной установки. Если же площадь обогрева более 100 м2, выгоднее пользоваться водяным или паровым устройством. В любом случае, чтобы выполнить подбор калорифера правильно, необходимо произвести предварительные расчеты.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector