Kachels hebben hoge prestaties, dus zelfs zeer grote kamers kunnen met hun hulp in relatief korte tijd worden verwarmd. Veel modellen van deze apparaten op basis van verschillende koelmiddelen zijn te koop.
Om de beste optie te kiezen, moet u een verwarming berekenen die u handmatig of met behulp van de online calculator kunt uitvoeren. We zullen u helpen bij het oplossen van berekeningen - in dit artikel geven we een voorbeeld van de berekeningen die nodig zijn bij het kiezen van een geschikt apparaat voor het verwarmen van lucht.
En kijk ook naar de ontwerpkenmerken van verschillende soorten kachels, de voor- en nadelen van een verwarmingssysteem met dergelijke apparaten.
Voor- en nadelen van verwarming met verwarming
Het huisverwarmingssysteem, gebaseerd op de toevoer van lucht die rechtstreeks op de ingestelde temperatuur wordt opgewarmd, is bijzonder interessant voor eigenaren van hun eigen huis.
Dit ontwerp van het verwarmingssysteem bestaat uit de volgende belangrijke componenten:
- een verwarming die fungeert als een warmtegenerator die de lucht verwarmt;
- kanalen (kanalen) waardoor verwarmde luchtmassa's het huis binnenkomen;
- een ventilator die goed verwarmde lucht door de kamer leidt.
Dit type systeem heeft veel voordelen. Deze omvatten een hoog rendement en de afwezigheid van hulpelementen voor warmteoverdracht in de vorm van radiatoren, leidingen en de mogelijkheid om het te combineren met het klimaatsysteem, en een lage traagheid, waardoor verhitting van grote volumes zeer snel plaatsvindt.
Afbeeldingengalerij
Foto van
Luchtverwarmingsapparatuur
Airconditioningssysteem met luchtverwarmer
Luchtverwarming met luchtverwarmer
Snelle verwarming van grote oppervlakken
Het nadeel van veel huiseigenaren is dat de installatie van het systeem alleen mogelijk is tegelijk met de bouw van het huis zelf en dat verdere modernisering onmogelijk is.
Een minpuntje is zo'n nuance als de verplichte beschikbaarheid van back-up stroom en de noodzaak van regelmatig onderhoud.
De kachel is eenvoudig te installeren en te bedienen, betaalbaar, maar bovenal is het een effectief apparaat om de kamer te verwarmen. Afgebeeld is een boiler die in het systeem is gemonteerd
Op onze site zijn er meer gedetailleerde materialen op het apparaat voor luchtverwarming in huis en huisje. We raden u aan om ze te leren kennen:
- DIY luchtverwarming: alles over luchtverwarmingssystemen
- Hoe luchtverwarming van een landhuis te regelen: regels en constructieschema's
- Berekening van luchtverwarming: basisprincipes + rekenvoorbeeld
Classificatie van kachels
Verwarmers zijn opgenomen in het ontwerp van een verwarmingssysteem voor het verwarmen van lucht. De volgende groepen van deze apparaten per type koelmiddel dat wordt gebruikt: water, elektrisch, stoom, vuur.
Het is logisch om elektrische apparaten te gebruiken voor kamers met een oppervlakte van niet meer dan 100 m². Voor gebouwen met grote oppervlakten zou een meer rationele keuze zijn boilers, die alleen werken als er een warmtebron is.
De meest populaire stoom- en boilers. Zowel de eerste als de tweede in vorm van het oppervlak zijn verdeeld in 2 ondersoorten: geribbeld en gladde buis. Geribbelde kachels volgens de geometrie van de ribben zijn lamellair en spiraalgewonden.
De prestaties van verwarmingstoestellen die werken op zo'n koelmiddel als stoom, worden geregeld met speciale kleppen die op de inlaatpijp zijn geïnstalleerd
Door ontwerp kunnen deze apparaten eenrichtingsverkeer zijn, wanneer het koelmiddel erin langs de buizen beweegt, zich in een constante richting en in meerdere richtingen hecht, in de afdekkingen waarvan er schotten zijn, waardoor de bewegingsrichting van het koelmiddel constant verandert.
Er zijn 4 modellen water- en stoomverwarmers, verschillend in verwarmingsoppervlak, te koop:
- CM - de kleinste met één rij pijpen;
- M - klein met twee rijen pijpen;
- VAN - gemiddeld met pijpen in 3 rijen;
- B - groot, met 4 rijen buizen.
Boilers tijdens bedrijf zijn bestand tegen grote temperatuurschommelingen - 70-110⁰. Om de luchtverwarmer van dit type goed te laten werken, moet het water dat in het systeem circuleert, worden verwarmd tot maximaal 180 of. In het warme seizoen kan de luchtverwarmer als ventilator fungeren.
Afbeeldingengalerij
Foto van
Boiler in de productieruimte
Stoomkachel op een glazen terras
Compacte elektrische luchtverwarmer
Spiraalgewonden stoommodel
Ontwerp van verschillende soorten kachels
De cv-ketel bestaat uit een metalen behuizing, een daarin geplaatste warmtewisselaar in de vorm van een serie buizen en een ventilator. Aan het einde van de unit zijn er inlaatpijpen waardoor deze wordt aangesloten op de ketel of het centrale verwarmingssysteem.
Meestal bevindt de ventilator zich aan de achterkant van het apparaat. Zijn taak is om lucht door de warmtewisselaar te sturen.
Na het verwarmen stroomt de lucht via de grill aan de voorkant van de kachel terug de kamer in.
Meestal is de behuizing gemaakt in de vorm van een rechthoek, maar er zijn modellen die zijn ontworpen voor ventilatiekanalen met cirkelvormige doorsnede. Twee- of driewegkleppen zijn geïnstalleerd op de toevoerleiding om het vermogen van de unit aan te passen.
De ventilator blaast door de buizen in het verwarmingslichaam. Het verwarmde water van het verwarmingssysteem stroomt door de buizen en de ventilator verspreidt gelijkmatig warme lucht door de kamer
De kachels verschillen in de installatiemethode - ze zijn plafond en muur. Modellen van het eerste type worden achter het verlaagde plafond geplaatst, alleen de grille steekt eruit. Wandgemonteerde apparaten zijn populairder.
Bekijk # 1 - gladde buisverwarmers
Het ontwerp met gladde buizen bestaat uit verwarmingselementen in de vorm van dunne holle buizen met een diameter van 20 tot 32 mm, op een afstand van 0,5 cm ten opzichte van elkaar. Er stroomt een koelmiddel doorheen. Lucht, die de verwarmde oppervlakken van de buizen wast, warmt op door convectieve warmte-uitwisseling.
De buizen in de luchtverwarmer zijn verspringend of in de gang. Hun uiteinden zijn in de collectoren gelast - boven en onder. De koelvloeistof komt de aansluitdoos binnen via de inlaatpijp, gaat vervolgens door de pijpen en verwarmt ze, en verlaat de uitlaatpijp in de vorm van condensaat of gekoeld water.
Apparaten met een schaakbordopstelling van buizen zorgen voor een stabielere warmteoverdracht, maar de weerstand tegen luchtstroom is hier hoger. Het is noodzakelijk om de berekening van het vermogen van het apparaat uit te voeren om de echte mogelijkheden van het apparaat te kennen.
Er zijn bepaalde vereisten voor lucht - er mogen geen vezels, zwevende deeltjes, kleverige stoffen zijn. Het toegestane stofgehalte is minder dan 0,5 mg / mᶾ. De inlaattemperatuur is minimaal 20⁰.
Eenrichtings- en driewegverwarmers. 1 - inlaatpijp waardoor koelmiddel binnenkomt, 2 - verdeelkast, 3 - pijp, 4 - uitlaatpijp, 5 - partitie
De thermische eigenschappen van gladde buisverwarmers zijn niet erg hoog. Het gebruik ervan is aan te raden wanneer een aanzienlijke luchtstroom en verwarming tot een hoge temperatuur niet vereist zijn.
Bekijk # 2 - lamellen luchtverhitters
Buizen van geribbelde apparaten hebben een oppervlak met vinnen, daarom is de warmteoverdracht ervan groter. Met een kleiner aantal buizen zijn hun thermische prestaties hoger dan die van luchtverhitters met gladde buizen.
De samenstelling van plaatverwarmers omvat buizen met daarop gemonteerde platen - rechthoekig of rond.
Het eerste type platen wordt op een groep buizen gemonteerd. Het koelmiddel stroomt via de fitting in de aansluitdoos van het apparaat, verwarmt de lucht die met een aanzienlijke snelheid door de kanalen met een kleine diameter stroomt en verlaat vervolgens de verzamelbox via de fitting.
Kachels van dit type zijn compact, gemakkelijk te onderhouden en te installeren.
Single-pass plaatapparaten zijn aangewezen: KFB, KFS, KVB, STD3009V, KZPP, K4PP en multi-way - KVB, K4VP, KZVP, KVS, KMS, STDZOYUG, KMB. Het middelste model wordt KFS genoemd en de grote - KSE.
Op de buizen van deze kachels wordt een stalen golfband van 1 cm breed en 0,4 mm dik gewikkeld. De warmtedrager voor hen kan zowel stoom als water zijn.
Boilers kunnen niet worden aangesloten op metalen kunststof of polymeerleidingen. ze zijn niet ontworpen voor hoge warmtedragertemperaturen. Stalen buizen nodig en beter verzinkt om corrosie te elimineren
De eerste is uitgerust met drie rijen buizen en de tweede vier. Middelgrote modelplaten hebben een dikte van 0,5 mm en afmetingen 11,7 x 13,6 cm Borden van een groot model met dezelfde dikte en breedte hebben een langere lengte - 17,5 cm.
De platen bevinden zich op een afstand van 0,5 cm van elkaar en hebben een zigzag-opstelling, terwijl bij de middenaanzicht-modellen de platen volgens het gangprincipe zijn gerangschikt.
STD-verwarmingen hebben 5 nummers (5, 7, 8, 9, 14). Stoom is de warmtedrager in de STD4009B-luchtverwarmers en water is de warmtedrager in de STD3010G. Installatie van de eerste wordt uitgevoerd met de verticale oriëntatie van de buizen, de tweede - met de horizontale.
Bekijk # 3 - bimetalen kachels met vinnen
In verwarmingssystemen met luchtverwarming worden modellen van bimetaalverwarmers KP3-SK, KP4-SK, KSk - 3 en 4 vaak gebruikt met een speciaal type lamellen - spiraalvormig. De warmtedrager voor KP3-SK, KP4-SK luchtverwarmers is warm water met een maximale druk van 1,2 MPa en een maximale temperatuur van 180⁰.
Om de andere twee luchtverwarmers te laten werken, is stoom vereist met dezelfde werkdruk als voor de eerste, maar met een iets hogere temperatuur - 190⁰. Fabrikanten moeten acceptatietests uitvoeren. Test apparaten en op dichtheid.
De KSK luchtverwarmer warmtewisselaar bestaat uit stalen buizen met aluminium lamellen. Verbind hun buisplaten
Er zijn 2 lijnen bimetaalverwarmers - KSK3, KPZ, die 3 rijen buizen hebben, zijn middelgroot en KSK4, KP4 met 4 rijen buizen zijn grote modellen. De componenten van deze apparaten zijn bimetaalelementen voor warmte-uitwisseling, zijschermen, buisroosters, afdekkingen met scheidingswanden.
Het warmtewisselaarelement bestaat uit 2 buizen - een binnendiameter van 1,6 cm, gemaakt van staal en aluminium buitenkant met daarop bevestigde vinnen. Het transversale interval tussen de warmteoverdrachtsbuizen is 4,15 cm en de lengte is 3,6 cm.
Regels voor berekening en selectie van een geschikte eenheid
Bij het ontwerpen van een verwarmingssysteem met één of een groep kachels en bij het uitvoeren van berekeningen moeten een aantal regels in acht worden genomen. Laten we ze in meer detail bekijken in de onderstaande fotoselectie.
Afbeeldingengalerij
Foto van
Parallelle aansluiting van een groep kachels
Koude luchtverwarmers
Instrument regelkleppen
Finned Steam Air Heater
Berekening van de boiler
Om het vermogen van een water- of stoomverwarmer te berekenen, zijn de volgende beginparameters nodig:
- Systeemprestaties of met andere woorden: de hoeveelheid gedestilleerde lucht per uur. De maateenheid voor volumestroom is mᶾ / h, massa kg / h. Het symbool is L.
- Begin- of buitentemperatuur - tul.
- De uiteindelijke luchttemperatuur is tcon.
- Dichtheid en warmtecapaciteit van lucht bij een bepaalde temperatuur - gegevens zijn afkomstig uit de tabellen.
Eerst wordt het dwarsdoorsnedeoppervlak berekend vanaf de voorkant van de luchtverwarmingsinrichting. Nadat u deze waarde hebt geleerd, krijgt u de voorlopige afmetingen van de eenheid met een marge.
Voor de berekening met de formule:
AF = Lρ / 3600 (ϑρ),
Waar L - luchtvolumestroom of luchtcapaciteit in m³ / h, ρ - luchtdichtheid buiten gemeten in kg / m³ ϑρ - massa luchtsnelheid in de berekende sectie, gemeten in kg / (cm²).
Nadat u deze parameter hebt ontvangen, neemt u voor verdere berekeningen de typische maat van de kachel, de dichtstbijzijnde maat. Met een grote totale waarde van het gebied worden meerdere identieke eenheden parallel geïnstalleerd, waarvan het gebied in totaal gelijk is aan de verkregen waarde.
Niet alleen warmtewisselaars worden kachels genoemd, maar ook koudwater-luchtkoelers, die veel minder populair zijn
Om het vereiste vermogen voor het verwarmen van een bepaald luchtvolume te bepalen, moet u het totale verbruik van verwarmde lucht in kg per 1 uur berekenen volgens de formule:
G = L x p,
Waar R - luchtdichtheid bij gemiddelde temperatuur. Deze wordt bepaald door de temperaturen bij de inlaat en uitlaat van de unit op te tellen en vervolgens te delen door 2. De dichtheidsindicatoren zijn afkomstig uit de tabel.
Uit deze tabel kunt u gegevens over de dichtheid en specifieke warmte van lucht bij een bepaalde temperatuur halen om het vermogen van het apparaat te berekenen
Nu kunt u het warmteverbruik berekenen voor het verwarmen van de lucht waarvoor de volgende formule wordt gebruikt:
Q (W) = G x c x (t con. - t beg.),
Waar G - massale luchtstroom in kg / u. Bij de berekening wordt ook rekening gehouden met de specifieke luchtwarmte gemeten in J / (kg x K). Het hangt af van de temperatuur van de binnenkomende lucht en de waarden staan in de bovenstaande tabel. De temperatuur bij de inlaat en uitlaat van het apparaat wordt aangegeven niet smeken. en t con. respectievelijk.
Stel dat u een verwarming moet kiezen met een capaciteit van 10.000 mᶾ / u zodat deze de lucht tot 20⁰ verwarmt bij een buitentemperatuur van -30⁰. De koelvloeistof is water met een temperatuur bij de inlaat van de unit 95⁰ en 50⁰ bij de uitlaat.
Massadebiet: G = 10.000 ml / u. х 1.318 kg / m2 = 13.180 kg / uur.
Dichtheidswaarde: ρ = (-30 + 20) = -10, dit resultaat verdelend in de helft ontvangen -5. Uit de tabel is de dichtheid gekozen die overeenkomt met de gemiddelde temperatuur.
Als u het resultaat in de formule vervangt, krijgt u het warmteverbruik: Q = 13180/3600 x 1013 x 20 - (-30) = 185 435 W.. Hier is 1013 de specifieke warmte geselecteerd uit de tabel bij een temperatuur van -30⁰ in J / (kg x K). Voeg aan de berekende waarde van het vermogen van de kachel 10 tot 15% van de reserve toe.
De reden is dat de tabelparameters vaak verschillen van de echte in de reductierichting, en dat de thermische prestatie van de eenheid door verstopping van de buizen met de tijd afneemt. Overschrijding van de marge is ongewenst.
Met een aanzienlijke toename van het verwarmingsoppervlak kan onderkoeling optreden en zelfs ontdooien bij grote vorst.
In de stoomverwarmer wordt het koelmiddel van bovenaf aangevoerd en het water dat ontstaat door condensatie van de uitlaatstoom wordt van onderaf afgevoerd. Op de foto - een diagram van het omsnoeren van een stoomverwarmer
Het vermogen van stoomverwarmers wordt op dezelfde manier berekend als waterverwarmers. Alleen de berekeningsformule voor koelvloeistof verschilt:
G = Q / r,
Waar r - specifieke warmte die vrijkomt bij stoomcondensatie, gemeten in kJ / kg.
Berekening van een elektrische kachel
Fabrikanten in de catalogi van elektrische kachels geven vaak het geïnstalleerde vermogen en de luchtstroom aan, wat de keuze aanzienlijk vereenvoudigt. Het belangrijkste is dat de parameters niet kleiner zijn dan die in het paspoort, anders mislukt het snel.
Het ontwerp van de luchtverwarmer omvat verschillende speciale elektrische verwarmingselementen, waarvan het oppervlak wordt vergroot door de montage van lamellen erop.
De kracht van apparaten kan erg groot zijn, soms is het honderden kilowatt. Tot 3,5 kW kan de luchtverwarmer worden gevoed via een stopcontact van 220 V en met een spanning daarboven moet de hotelkabel rechtstreeks op de afscherming worden aangesloten. Als er een verwarming nodig is met een vermogen van meer dan 7 kW, een voeding van 380 V.
Deze apparaten hebben kleine afmetingen en gewicht, ze zijn volledig autonoom, ze hebben geen gecentraliseerd warm water of stoom nodig.
Een belangrijk minpunt is het lage vermogen dat onvoldoende is om ze over grote gebieden toe te passen. Het tweede nadeel is het hoge energieverbruik.
Uit de berekening van de kachel volgt dat het resultaat van het gebruik van het apparaat een tastbare besparing van energiebronnen is. Soms wordt deze unit gecombineerd met een recuperator en dan vindt de luchtinlaat niet buiten plaats, maar vanuit het pand
Om erachter te komen welke stroom de kachel gebruikt, kunt u de formule gebruiken:
Ik = P / U,
Waar P - kracht U - voedingsspanning.
Bij een enkelfasige aansluiting wordt de kachel U gelijk gesteld aan 220 V. Bij een driefasig - 660 V.
De temperatuur waarbij een verwarming met een bepaald vermogen de luchtmassa verwarmt, wordt bepaald door de formule:
T = 2,98 x P / L,
Waar L - systeem prestatie. De optimale waarden van het luchtverwarmingsvermogen voor het huis zijn van 1 tot 5 kW en voor kantoren - van 5 tot 50 kW.
Video over hoe de kachel werkt in het verwarmingssysteem:
Bij het kiezen van een bepaald type verwarming moet u uitgaan van overwegingen van doelmatigheid en operationele kenmerken van het huis.
Voor kleine ruimtes is een elektrische kachel een goede aankoop, en voor het verwarmen van een groot huis is het beter om voor een andere optie te kiezen. In ieder geval niet zonder voorlopige berekening.
Ben je goed thuis in het kiezen en berekenen van een kachel? Misschien wilt u nuttige aanbevelingen delen bij het kiezen van een luchtverwarmer of een fout of onnauwkeurigheid aangeven in de berekeningen in het hierboven besproken materiaal? Laat uw reactie achter onder dit artikel - uw mening kan nuttig zijn voor mensen die de juiste luchtverwarmer voor hun huis kiezen.