Küttekeha arvutamine: kuidas arvutada kütteõhu soojendamiseks mõeldud seadme võimsust

Küttekehadel on kõrge jõudlus, nii et nende abiga saate üsna lühikese ajaga soojendada isegi väga suuri ruume. Nende erinevate jahutusvedelike baasil töötavate seadmete paljud mudelid lähevad müüki.

Parima variandi valimiseks peate arvutama küttekeha, mida saab teha kas käsitsi või veebikalkulaatori abil. Aitame teil arvutamise küsimuse välja mõelda - selles artiklis anname näite arvutustest, mida on vaja õhu soojendamiseks sobiva seadme valimisel.

Samuti kaalume erinevat tüüpi õhusoojendite disainifunktsioone, selliseid seadmeid kasutava küttesüsteemi eeliseid ja puudusi.

Küttekehaga kütmise plussid ja miinused

Majaomanikele pakub erilist huvi kodu küttesüsteem, mis põhineb määratud temperatuurini kuumutatud õhu tarnimisel otse majja.

See küttesüsteemi disain koosneb järgmistest olulistest komponentidest:

• küttekeha, mis toimib soojusgeneraatorina, mis soojendab õhku;
• kanalid (õhukanalid), mille kaudu kuumutatud õhumassid sisenevad majja;
• ventilaator, mis juhib hästi soojendatud õhku kogu ruumi.

Seda tüüpi süsteemidel on palju eeliseid.Nende hulka kuuluvad kõrge efektiivsus, soojusvahetuse abielementide puudumine radiaatorite, torude kujul ja võimalus kombineerida seda kliimasüsteemiga ning madal inerts, mille tulemusena kuumutatakse suuri koguseid väga kiiresti.

Paljude majaomanike jaoks on miinuseks see, et süsteemi paigaldamine on võimalik ainult samaaegselt maja enda ehitamisega ja siis on edasine moderniseerimine võimatu.

Miinuseks on selline nüanss nagu varutoite kohustuslik olemasolu ja regulaarse hoolduse vajadus.

Kerist on lihtne paigaldada ja kasutada, see on soodne, kuid mis peamine, see on tõhus seade ruumi kütmiseks. Fotol on süsteemi sisse ehitatud veeboiler

Meie kodulehel on täpsemad materjalid maja ja suvila õhkkütte paigaldamise kohta. Soovitame teil nendega tutvuda:

• Õhkküte ise: kõike õhkküttesüsteemide kohta
• Kuidas korraldada maamaja õhukütet: reeglid ja ehitusplaanid
• Õhkkütte arvutamine: põhiprintsiibid + arvutusnäide

Õhukütteseadmete klassifikatsioon

Õhuküttekehad on kaasatud küttesüsteemi konstruktsiooni õhu soojendamiseks. Vastavalt kasutatava jahutusvedeliku tüübile on need seadmed järgmised: vesi, elekter, aur, tuli.

Elektriseadmeid on mõttekas kasutada ruumides, mille pindala ei ületa 100 m². Suurte pindadega hoonete puhul oleks ratsionaalsem valik veesoojendid, mis töötavad ainult soojusallika olemasolul.

Kõige populaarsemad on auru- ja veesoojendid. Nii esimene kui ka teine ​​pind jagunevad kaheks alamtüübiks: soonikkoes ja sileda toruga. Uimede geomeetria järgi võivad ribidega küttekehad olla plaat- või spiraalkeritud.

Jahutusvedelikul, näiteks aurul, töötavate õhusoojendite jõudlust reguleeritakse sisselasketorule paigaldatud spetsiaalsete ventiilide abil

Disaini järgi võivad need seadmed olla ühekäigulised, kui neis olev jahutusvedelik liigub läbi torude, järgides konstantset suunda, ja mitmekäigulised, mille kaantes on vaheseinad, mille tulemusel liikumise suund on jahutusvedelik vahetub pidevalt.

Müügil on 4 vee- ja auruküttekehade mudelit, mis erinevad küttepinna poolest:

• CM - väikseim ühe torureaga;
• M — väike kahe rea torudega;
• KOOS — keskmine torudega 3 rida;
• B - suur, 4 torureaga.

Töötamise ajal taluvad veesoojendid suuri temperatuurikõikumisi - 70-110⁰.Et seda tüüpi küttekeha hästi töötaks, peab süsteemis ringlevat vett soojendama maksimaalselt 180⁰-ni. Soojal aastaajal võib kütteseade toimida ventilaatorina.

Erinevat tüüpi õhusoojendite disain

Kütteveeboiler koosneb metallist korpusest, sellesse paigutatud torude kujul olevast soojusvahetist ja ventilaatorist. Seadme otsas on sisselasketorud, mille kaudu see on ühendatud katla või tsentraliseeritud küttesüsteemiga.

Reeglina asub ventilaator seadme tagaküljel. Selle ülesanne on juhtida õhku läbi soojusvaheti.

Pärast kütmist voolab õhk läbi kerise esiosas asuva võre tagasi tuppa.

Kõige sagedamini on korpus valmistatud ristküliku kujul, kuid on ka mudeleid, mis on mõeldud ümmarguste ventilatsioonikanalite jaoks. Seadme võimsuse reguleerimiseks on toiteliinile paigaldatud kahe- või kolmekäigulised ventiilid.

Ventilaator puhub läbi küttekeha korpuses asuvate torude.Küttesüsteemist tulev soojendatud vesi liigub läbi torude ning ventilaator jaotab sooja õhu ühtlaselt ruumis laiali

Õhusoojendid erinevad ka paigaldusviisi poolest – need võivad olla lakke või seinale paigaldatud. Esimest tüüpi mudelid on paigutatud vahelae taha, sellest kaugemale paistab ainult võre. Seinale paigaldatud seadmed on populaarsemad.

Tüüp #1 – sileda toruga küttekehad

Siledate torude konstruktsioon koosneb kütteelementidest õhukeste õõnsate torude kujul, mille läbimõõt on 20–32 mm ja mis asuvad üksteise suhtes 0,5 cm kaugusel. Nende kaudu ringleb jahutusvedelik. Torude kuumutatud pindu pestav õhk soojeneb konvektiivse soojusvahetuse tõttu.

Õhusoojendi torud on paigutatud ruudu- või koridorimustrisse. Nende otsad on keevitatud kollektoritesse - ülemine ja alumine. Jahutusvedelik siseneb jaotuskasti sisselasketoru kaudu, seejärel väljub see pärast torude läbimist ja kuumutamist läbi väljalasketoru kondensaadi või jahutatud vee kujul.

Stabiilsema soojusülekande tagavad torude astmelise paigutusega seadmed, kuid siin on takistus õhuvooludele suurem. Seadme tegelike võimaluste teadasaamiseks on vaja arvutada seadme võimsus.

Õhule kehtivad teatud nõuded – ei tohi olla kiude, hõljuvaid osakesi ega kleepuvaid aineid. Lubatud tolmusisaldus on alla 0,5 mg/mᶾ. Sisselasketemperatuur on vähemalt 20⁰.

Ühe- ja 3-käigulised kütteseadmed. 1 – sisselasketoru, mille kaudu jahutusvedelik voolab, 2 – jaotuskast, 3 – toru, 4 – väljalasketoru, 5 – vahesein

Siledate torudega küttekehade soojusomadused ei ole väga kõrged.Nende kasutamine on soovitatav, kui ei ole vaja märkimisväärset õhuvoolu ja kuumutamist kõrge temperatuurini.

Tüüp #2 – ribidega õhusoojendid

Uimeliste seadmete torudel on sooniline pind, seetõttu on nende soojusülekanne suurem. Kui torusid on vähem, on nende soojusomadused kõrgemad kui sileda toruga õhusoojenditel.

Plaatküttekehade hulka kuuluvad torud, millele on paigaldatud plaadid - ristkülikukujulised või ümmargused.

Esimest tüüpi plaadid on paigaldatud torude rühmale. Jahutusvedelik liigub läbi liitmiku seadme jaotuskasti, soojendab väikese läbimõõduga kanalite kaudu olulise kiirusega liikuvat õhku ja väljub seejärel montaažikarbist läbi liitmiku.

Seda tüüpi kütteseadmed on kompaktsed, neid on lihtne hooldada ja paigaldada.

Ühekäigulised plaadiseadmed on tähistatud: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP ja mitme läbipääsuga plaadiseadmed on tähistatud kui KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Keskmine mudel kannab nimetust KFS ja suur KFB.

Nende küttekehade torudele on keritud 1 cm laiune ja 0,4 mm paksune gofreeritud teraslint. Nende jahutusvedelik võib olla kas aur või vesi.

Veesoojendeid ei saa ühendada metall-plast- või polümeertorudega, sest Need ei ole ette nähtud kõrge jahutusvedeliku temperatuuri jaoks. Korrosiooni vältimiseks vajame terastorusid ja eelistatavalt tsingitud torusid

Esimene on varustatud kolme torureaga ja teine ​​nelja toruga. Keskmise mudeli plaatide paksus on 0,5 mm ja mõõtmed 11,7 x 13,6 cm.Suure mudeli sama paksuse ja laiusega plaadid on pikemad - 17,5 cm.

Plaadid asetsevad üksteisest 0,5 cm kaugusel ja on siksakilise paigutusega, seevastu keskmist tüüpi mudelitel on plaadid paigutatud koridori põhimõttel.

STD-märgistusega õhusoojenditel on 5 numbrit (5, 7, 8, 9, 14). STD4009V kütteseadmetes on jahutusvedelikuks aur ja STD3010G puhul vesi. Esimese paigaldamine toimub torude vertikaalse orientatsiooniga, teine ​​- horisontaalse orientatsiooniga.

Tüüp #3 - ribidega bimetallist küttekehad

Kuumutatud õhuga küttesüsteemides kasutatakse sageli bimetallküttekehade KP3-SK, KP4-SK, KSk - 3 ja 4 mudeleid, millel on spetsiaalset tüüpi ribid - spiraalvaltsitud. Kütteseadmete KP3-SK, KP4-SK jahutusvedelik on kuum vesi kõrgeima rõhuga 1,2 MPa ja maksimaalse temperatuuriga 180⁰.

Ülejäänud kahe õhusoojendi töötamiseks on vaja auru sama töörõhuga kui esimestel, kuid veidi kõrgema temperatuuriga - 190⁰. Tootjad peavad läbi viima vastuvõtutestid. Samuti testitakse seadmeid lekete suhtes.

KSK õhusoojendi soojusvaheti koosneb terasest torudest, millel on alumiiniumribad. Torude lehed ühendavad need

Bimetall-õhusoojendeid on 2 rida - KSK3, KPZ, millel on 3 torurida, on keskmise suurusega ja KSK4, KP4 4 torureaga on suured mudelid. Nende seadmete komponendid on bimetallist soojusvahetuselemendid, külgmised kilbid, toruvõred ja vaheseintega katted.

Soojusvahetuselement koosneb 2 torust - sisemine 1,6 cm läbimõõduga terasest ja alumiiniumist välimine toru, millele on paigaldatud ribid. Soojusülekandetorude vaheline ristvahe on 4,15 cm ja pikisuunaline kaugus 3,6 cm.

Arvutuste ja sobiva ühiku valiku reeglid

Ühe või küttekehade rühmaga küttesüsteemi projekteerimisel, samuti arvutuste tegemisel tuleb järgida mitmeid reegleid. Vaatame neid lähemalt allolevas fotovalikus.

Veesoojendi arvutamine

Vee- või aurukuumuti võimsuse arvutamiseks on vaja järgmisi algparameetreid:

1. Süsteemi jõudlus ehk teisisõnu tunnis destilleeritud õhu kogus. Mahuvoolu mõõtühik on mᶾ/h, mass kg/h. Sümbol - L.
2. Algne või välistemperatuur - tul.
3. Lõplik õhutemperatuur on tfin.
4. Õhu tihedus ja soojusmahtuvus teatud temperatuuril - andmed võetakse tabelitest.

Esiteks arvutatakse õhukütteseadme esiosa ristlõikepindala.Pärast selle väärtuse õppimist saadakse ühiku esialgsed mõõtmed varuga.

Arvutamiseks kasutage valemit:

Af = Lρ / 3600 (ϑρ),

Kus L — mahuline õhuvool või tootlikkus m³/h, ρ — välisõhu tihedus, mõõdetuna kg/m³ ϑρ – õhumassi kiirus arvutatud sektsioonis, mõõdetuna kg/(cm²).

Pärast selle parameetri saamist võtavad nad edasisteks arvutusteks küttekeha tüüpilise suuruse, mis on suuruselt lähim. Kui pindala lõplik väärtus on suur, paigaldatakse paralleelselt mitu identset ühikut, mille kogupindala on võrdne saadud väärtusega.

Kalorifikaatoreid nimetatakse mitte ainult soojusvahetuse seadmeteks, vaid ka külma vee baasil töötavateks õhujahutiteks, mis on palju vähem populaarsed.

Konkreetse õhuhulga soojendamiseks vajaliku võimsuse määramiseks peate valemi abil välja selgitama kuumutatud õhu kogutarbimise kilogrammides 1 tunni kohta:

G = L x p,

Kus R - õhu tihedus keskmisel temperatuuril. Selle määramiseks liidetakse temperatuurid seadme sisse- ja väljalaskeava juures, seejärel jagatakse 2-ga. Tihedusnäitajad on võetud tabelist.

Sellest tabelist saate seadme võimsuse arvutamiseks võtta andmed õhu tiheduse ja erisoojusmahu kohta teatud temperatuuril

Nüüd saate arvutada soojuse tarbimise õhu soojendamiseks, mille jaoks kasutatakse järgmist valemit:

Q (W) = G x c x (t lõpp – t algus),

Kus G — õhumassi vooluhulk kg/tunnis. Arvutamisel võetakse arvesse ka õhu erisoojusmahtuvust, mõõdetuna J/(kg x K). See sõltub sissetuleva õhu temperatuurist ja selle väärtused on ülaltoodud tabelis. Näidatud on temperatuur seadme sisse- ja väljalaskeava juures t alustada. Ja t con. vastavalt.

Oletame, et peame valima küttekeha võimsusega 10 000 mᶾ/h, et see soojendaks õhku 20⁰-ni välistemperatuuril -30⁰. Jahutusvedelik on vesi, mille temperatuur seadme sissepääsu juures on 95⁰ ja väljalaskeava juures 50⁰.

Õhumassi vool: G = 10 000 mᶾ/h. x 1,318 kg/mᶾ = 13 180 kg/h.

Tiheduse väärtus: ρ = (-30 + 20) = -10, selle tulemuse pooleks jagades saime -5. Tabelist valisime keskmisele temperatuurile vastava tiheduse.

Asendades saadud tulemuse valemiga, saadakse soojustarbimine: Q = 13 180 / 3600 x 1013 x 20 – (-30) = 185 435 W. Siin on 1013 tabelist valitud erisoojusvõimsus temperatuuril -30⁰ J/(kg x K). Küttekeha võimsuse arvestuslikule väärtusele lisatakse 10–15% reservist.

Põhjus on selles, et tabelis toodud parameetrid erinevad sageli tegelikest allapoole ja seadme soojuslik jõudlus torude ummistumise tõttu aja jooksul väheneb. Reservväärtuse ületamine on ebasoovitav.

Küttepinna olulise suurenemisega võib tekkida hüpotermia ja isegi sulatamine tugevate külmade korral.

Jahutusvedelik juhitakse aurusoojendisse ülalt ja heitgaasi auru kondenseerumisel tekkiv vesi juhitakse välja altpoolt. Fotol on auruküttekeha torustiku skeem

Aurusoojendite võimsust arvutatakse samamoodi nagu veesoojenditel. Ainult jahutusvedeliku arvutamise valem erineb:

G = Q/r,

Kus r - auru kondenseerumisel eralduv erisoojus, mõõdetuna kJ/kg.

Elektriküttekeha arvutamine

Elektriliste õhusoojendite kataloogides märgivad tootjad sageli paigaldatud võimsust ja õhuvoolu, mis lihtsustab oluliselt valikut.Peaasi, et parameetrid ei oleks väiksemad kui passis märgitud, vastasel juhul ebaõnnestub see kiiresti.

Kerise konstruktsioon sisaldab mitmeid spetsiaalseid elektrilisi kütteelemente, mille pindala suureneb neile ribide vajutamisega.

Seadmete võimsus võib olla väga suur, mõnikord sadu kilovatte. Kuni 3,5 kW-ni saab küttekeha toita 220 V pistikupesast ning sellest kõrgemate pingete korral on vaja see ühendada eraldi kaabliga otse paneeli külge. Kui on vaja kasutada üle 7 kW võimsusega kütteseadet, on vaja 380 V toiteallikat.

Need seadmed on mõõtmetelt ja kaalult väikesed, nad on täiesti autonoomsed, ei nõua tingimata tsentraliseeritud kuuma veevarustuse või auru olemasolu.

Oluliseks puuduseks on see, et väike võimsus ei ole piisav nende kasutamiseks suurtel aladel. Teine puudus on suur energiatarve.

Küttekeha arvutusest järeldub, et seadme kasutamise tulemuseks on märgatav energiaressursside kokkuhoid. Mõnikord on see seade kombineeritud rekuperaatoriga ja siis ei toimu õhu sissevõtt väljast, vaid ruumist

Et teada saada, kui palju voolu kütteseade tarbib, võite kasutada valemit:

I=P/U,

Kus P - võimsus, U - toitepinge.

Kütteseadme ühefaasilise ühenduse korral võetakse U väärtuseks 220 V. 3-faasilise ühenduse korral - 660 V.

Temperatuur, milleni teatud võimsusega kütteseade õhumassi soojendab, määratakse järgmise valemiga:

T = 2,98 x P/L,

Kus L — süsteemi jõudlus. Kodu küttekeha optimaalsed võimsusväärtused on 1 kuni 5 kW ja kontorite jaoks 5 kuni 50 kW.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Selles videos kirjeldatakse, millist õhutihedust arvutamisel võtta:

Video selle kohta, kuidas kütteseade küttesüsteemis töötab:

Konkreetset tüüpi küttekeha valimisel peaksite lähtuma maja teostatavuse ja tööomaduste kaalutlustest.

Väikeste pindade jaoks oleks hea ost elektrikeris, kuid suure maja kütmiseks on parem valida mõni muu variant. Igal juhul ei saa te ilma esialgse arvutuseta hakkama..

Kas olete küttekeha valimise ja arvutamise teemaga hästi kursis? Võib-olla soovite jagada kasulikke soovitusi õhusoojendi valimiseks või juhtida tähelepanu veale või ebatäpsusele ülalpool käsitletud materjalis? Jäta oma kommentaar selle artikli alla – sinu arvamus võib olla kasulik inimestele, kes valivad oma koju sobivat küttekeha.