Proračun ventilacijske jedinice za izduvnu ventilaciju. Proračun brzine kretanja vode u cijevima grijača. Proračun toplinskih performansi kaloričke jedinice

Dovodno-ispušna ventilacija je savremena tehnološka instalacija, koja se zasniva na efikasnom uklanjanju iskorištenog, ustajalog zraka u prostorijama i istovremenom dovodu novog, svježeg zraka sa ulice. Uobičajeno, klima uređaji se instaliraju u prostorijama. izduvna ventilacija. Suština takvog sistema je održavanje ravnoteže između izlaznog zraka i zraka koji ulazi u prostoriju. Istovremeno se uzima u obzir da će uz korištenje takve opreme za dovodnu i izduvnu ventilaciju dio zraka ući i u susjedne prostorije. Rešetka za ventilaciju pruža funkciju raspodjele zraka. Klima komora optimalan je za većinu tipova stambenih i nestambenih prostorija. Profesionalni dizajn dovodne i izduvne ventilacije najbolje je povjeriti kvalificiranim stručnjacima.

Sistemi opreme za dovodnu i izduvnu ventilaciju zasnovani su na stvaranju dva nadolazeća toka. Po prirodi uređaja dovodna i izduvna ventilacija mogu se podijeliti na kanalske i bezkanalne sisteme.

Bezkanalni sistem- ovo je metoda izmjene zraka, koja uključuje ugradnju ventilatora u posebne otvore koji su dizajnirani da ulaze ili uklanjaju zračne mase iz prostorije. Kuhinja je klasičan primjer sistema ventilacije bez kanala, kada su dva ventilatora ugrađena odvojeno: jedan za usis zraka na prozoru, a drugi za odvod zraka na otvoru.

kanalski sistem dovodna ventilacija sa rekuperacijom je moderna organizacija, koja se pored određenog seta ventilacione opreme sastoji od sistema vazdušnih kanala (kanala). Ovaj sistem omogućava intenzivnije i visokokvalitetna izmjena zraka upravo na mestu gde su koncentrisana mesta intenzivnog zagađenja ili visoke vlažnosti. Sistem kanala može biti opremljen posebnom dodatnom opremom za čišćenje, ozoniziranje i grijanje zraka u zatvorenom prostoru. Zračno grijanje može biti dopunjeno vodenim ili električnim grijačem.

Proračun dovodne i izduvne ventilacije:

Za pravilan rad ventilacijskih sistema potrebno je pravilno izračunati i izračunati količinu zraka koji se dovodi i izlazi iz prostorije. Kako izračunati dovodnu i izduvnu ventilaciju za prostoriju? Ispod su glavni načini izračunavanja:

• korišćenjem površine prostora - najmanje 3 kubna metra se mora isporučiti stambenim prostorijama na sat. zraka po 1 m2. područje;
• na osnovu sanitarnih normi - uz redovni boravak u prostorijama jedne osobe - 60 kubnih metara. zraka, sa privremenim - 20 kubnih metara.
• po višestrukosti - u SNiP 2.08.01-89 * "Stambene zgrade" date su norme za višestruku razmjenu zraka za prostorije različite namjene.

Proračun dovodne i ispušne ventilacije po višestrukosti izračunava se po formuli: norma višestruke izmjene zraka u prostoriji mora se pomnožiti s volumenom prostorije.

Prednosti moderne dovodne i izduvne ventilacije:

• Osiguravanje prisilne zamjene zraka u zatvorenom prostoru
• Neophodan tretman zraka (prečišćavanje, grijanje, ozoniranje)
• Neki sistemi sa rekuperacijom vrše ovlaživanje vazduha u okviru utvrđenih granica, zbog vlage koja se ispušta u kanalima u tokove dovodnog vazduha. Dodatno, u vlažnim prostorijama (bazeni, kupališni kompleksi i sl.) rješava se problem tehnološkog uklanjanja kondenzata.
• Smanjenje operativnih troškova korištenjem posebno dizajniranog izmjenjivača topline - izmjenjivača topline, u kojem se toplina odvodnog zraka koristi za zagrijavanje ulaznog zraka. Ova šema omogućava značajne uštede energije.

Mogu se koristiti savremeni sistemi dovodne i izduvne ventilacije različite vrste stambene i javne zgrade, uključujući maloprodajne, logističke i industrijske objekte. Moderan dizajn dovodne i izduvne ventilacije je pouzdan i efikasan. Izbor optimalne metode ventilacije u potpunosti ovisi o svrsi projekta (smanjenje troškova grijanja, poboljšanje kvalitete zraka, smanjenje gubitaka topline, minimiziranje Održavanje), kao i na konstruktivne karakteristike objekta.

Prilikom odabira optimalnog ventilacionog sistema uzimaju se u obzir sljedeći parametri:

• Konstrukcijske i arhitektonske karakteristike objekta
• Sanitarni zahtjevi
• Operativni zahtjevi
• Vatrogasni zahtjevi
• Pouzdanost i neprekidan rad
• Ekonomski zahtjevi

Postoje određena pravila za osiguranje razmjene zraka za razne prostorije, ovisno o ukupnom broju ljudi, prisutnosti opreme za proizvodnju topline u zgradi i drugim parametrima. Proračun dovodne i ispušne ventilacije, odabir opreme uzimaju u obzir potrebnu izmjenu zraka, razvija se individualna shema koja skladno i najracionalnije ispunjava regulatorne aerodinamičke proračune.

Tipičan sistem dovodne i izduvne ventilacije sastoji se od sljedećih elemenata:

1. Sistemi za distribuciju vazduha
2. Rešetke
3. Nape
4. izlaz zraka
5. usis vazduha
6. filteri
7. grijač
8. fan
9. Zvučna izolacija
10. Sistemi za kontrolu klime
11. ventilacionih kanala

Dovodni i izduvni sistem sa automatskim ventilatorima može biti opremljen jedinicom za oporavak. Sistemi dovodne i izduvne ventilacije sa rekuperacijom su optimalno rešenje za ugodna mikroklima u sobi.

Jedinica za oporavak

Jedinica za rekuperaciju uzima toplinu iz iskorištenog zraka i ispušta je u svježi zrak. Faktor efikasnosti (COP) jedinice može biti 95%. Danas su najpopularniji sljedeći brendovi modernih proizvođača ventilacionih sistema: dovodna i izduvna ventilacija sa rekuperacijom proizvođača BreeZart, Komfovent, Systemair i drugih. Pouzdanost i izdržljivost sistema dovodne i izduvne ventilacije, uključujući sve prostorije i zgradu u cjelini, ovisit će o kompetentnom odabiru opreme i njenoj profesionalnoj ugradnji u budućnosti.

Grejači se koriste za grejanje ili hlađenje vazduha. Jedna od mogućnosti upotrebe je ugradnja ovih uređaja u sisteme zračnog grijanja dovodne ventilacije.

Najčešće se pri projektovanju sistema zračnog grijanja koriste gotove instalacije grijača zraka. Za pravilan odabir potrebnu opremu dovoljno da znam: potrebna snaga grijač zraka, koji će se naknadno ugraditi u sistem grijanja dovodne ventilacije, temperaturu zraka na njegovom izlazu iz instalacije grijača zraka i brzinu protoka rashladne tekućine.

Proračun snage grijača

Kapacitet ventilacije m 3 /h

Sobna temperatura °C

Vanjska temperatura °C

Proračun protoka rashladne tekućine

Snaga grijača W

Temperatura medija za grijanje (direktno) °C

Temperatura medija za grijanje (povrat) °C

Postoji nekoliko metoda za proračun i odabir bojlera. Svaki koristi puno formula i objašnjenja za njih, ogroman broj varijabli koje se određuju prema posebnim tablicama ili na temelju zahtjeva SNiP-a. Da biste pojednostavili izvršene proračune, vašoj je pažnji predstavljen online kalkulator za izračunavanje osnovnih podataka za ispravan odabir kalorijske jedinice. Uz pomoć ovoga softver možete izračunati:

1. Toplinska snaga grijača kW. U polja kalkulatora treba uneti početne podatke o zapremini vazduha koji prolazi kroz grejač, podatke o temperaturi vazduha koji ulazi na ulaz i potrebnu temperaturu protoka vazduha na izlazu iz grejača.
2. Temperatura zraka na izlazu iz instalacije grijača. U odgovarajuća polja treba uneti početne podatke o zapremini zagrejanog vazduha, temperaturi protoka vazduha na ulazu u instalaciju i toplotnom učinku grejača dobijene tokom prvog proračuna.
3. Potrošnja toplotnog nosača toplotne instalacije. Da biste to učinili, unesite početne podatke u polja online kalkulatora: toplotnu snagu instalacije dobijenu tokom prvog proračuna, temperaturu rashladne tekućine koja se dovodi na ulaz u grijač i vrijednost temperature na izlazu iz grijača. uređaj.

Proračun grijača, koji koriste vodu ili paru kao rashladno sredstvo, odvija se prema određenoj metodi. Ovdje važna komponenta nije samo tačne proračune, ali i određeni slijed radnji:

Proračun učinka za grijanje zraka određene zapremine

Odrediti maseni protok zagrijanog zraka

G(kg/h) = L X R

gdje:

L— volumetrijska količina zagrijanog zraka, m3/sat
str- gustina zraka na prosječnoj temperaturi (zbir temperature zraka na ulazu i izlazu grijača podijelite sa dva) - tabela indikatora gustine je prikazana iznad, kg / m.

Određujemo potrošnju topline za grijanje zraka

Q(W) = G X c X ( t con - t početak)

gdje:

G c - specifični toplotni kapacitet vazduha, J / (kg K), (indikator se uzima iz temperature ulaznog vazduha iz tabele)
t
t

Proračun prednjeg dijela uređaja potrebnog za prolaz protoka zraka

Odabir i proračun grijača je druga faza.Odredivši potrebnu toplinsku snagu za zagrijavanje potrebne zapremine, nalazimo prednji dio za prolaz zraka. Prednji dio je radni unutrašnji dio sa cijevima za oslobađanje topline, kroz koje direktno prolaze tokovi prisilnog hladnog zraka.

f(m2) = G / v

gdje:

G— maseni protok vazduha, kg/h
v- masena brzina zraka - za rebraste grijače uzima se u rasponu od 3 - 5 (kg/m.kv s). Dozvoljene vrijednosti - do 7 - 8 kg/m2.

Izračunavanje vrijednosti masene brzine

Pronalazimo stvarnu brzinu mase za kaloričnu instalaciju

v(kg/m2) = G / f

gdje:

G— maseni protok vazduha, kg/h
f- površina stvarnog čeonog presjeka uzetog u obzir, m2.

Proračun protoka rashladnog sredstva u toplotnoj instalaciji

Izračunavamo protok rashladnog sredstva

gw(kg/s) = Q / ((cw X ( t u - t van))

gdje:

Q— potrošnja toplote za grijanje zraka, W
cw— specifični toplotni kapacitet vode J/(kg K)
t
t

Proračun brzine kretanja vode u cijevima grijača

W(m/sec) = gw / (pw X fw)

gdje:

gw— protok rashladne tečnosti, kg/s
pw- gustina vode pri prosječnoj temperaturi u bojleru zraka (prihvaćeno prema donjoj tabeli), kg/m3
fw — prosječna površina otvoreno područje jednog prolaza izmjenjivača topline (prihvaćeno prema tabeli za izbor grijača KSK), m.kv

Određivanje koeficijenta prijenosa topline

Koeficijent toplotne efikasnosti izračunava se po formuli

To w / (m.cube x C) \u003d ALI X V n x W m

gdje:

V- stvarna brzina mase kg / m.kv x s
W- brzina kretanja vode u cijevima m/s
A

Proračun toplinskih performansi kaloričke jedinice

Proračun stvarne toplinske snage odabranog(ih) grijača.

q(W) = K X F X (( t u + t out)/2 — ( t start + t con)/2))

ili, ako se izračuna temperaturna razlika, onda

q(W) = K X F X prosečna temperaturna razlika

gdje:

K- koeficijent prolaza toplote, W / (m.kv ° C)
F- površina grijanja odabranog grijača (prihvaćena prema tabeli odabira), m2.
t ulazna temperatura vode na ulazu u izmjenjivač topline, ° C
t izlazna - temperatura vode na izlazu iz izmjenjivača topline, °S
t nach - temperatura vazduha na ulazu u izmenjivač toplote, °C
t con - temperatura zagrejanog vazduha na izlazu iz izmenjivača toplote, °S

Određivanje margine uređaja prema toplinskoj snazi

Određujemo marginu toplinske performanse usvojenog grijača

((q — Q) / Q) x 100

gdje:

q- stvarna toplinska snaga odabranih grijača, W
Q- izračunata toplotna snaga, W

Proračun aerodinamičkog otpora

Proračun aerodinamičkog otpora. Količina gubitka zraka može se izračunati po formuli

ΔR a (Pa) = AT X V r

gdje:

v- stvarna masovna brzina zraka, kg/m.kv s
B, r- vrijednost modula i stupnjeva iz tabele

Određivanje hidrauličkog otpora rashladnog sredstva

Kalkulacija hidraulički otpor grijač se izračunava po sljedećoj formuli:

∆P w(kPa)= OD X W 2

gdje:

OD- vrijednost koeficijenta hidrauličkog otpora datog modela izmjenjivača topline (vidi tabelu)
W- brzina kretanja vode u cijevima grijača zraka, m / s.

Komentari:

• Početni podaci za izbor izmjenjivača topline
  • Uputstvo za izračun
  • Definicija površine grijanja
  • Izbor električnog grijača zraka

Prije dovoda svježeg zraka sa ulice u prostorije, on se mora obraditi kako bi se doveo na standardne parametre. Takva obrada može uključivati ​​filtraciju, grijanje, hlađenje i vlaženje. Zagrijavanje dovodnog zraka u hladnoj sezoni vrši se u posebnim izmjenjivačima topline - grijačima. Da bi se dobio protok zraka potrebne temperature na izlazu iz grijača, potrebno je izračunati i odabrati ovaj aparat.

Početni podaci za izbor izmjenjivača topline

Grijači zraka se proizvode u različitim standardnim veličinama i za različite vrste rashladno sredstvo, koje može biti voda ili para. Potonji se koristi prilično rijetko, u većini slučajeva u poduzećima gdje se proizvodi za tehnološke potrebe. Najčešći tip rashladnog sredstva je vruća voda. Budući da je u nekim slučajevima brzina protoka zraka dovodne ventilacije prilično velika i nemoguće je ugraditi grijač s velikom površinom protoka, postavlja se nekoliko uređaja manje veličine. U svakom slučaju, prvo je potrebno izračunati snagu grijača.

Za izvođenje proračuna potrebni su sljedeći početni podaci:

1. Količina dovodnog zraka za grijanje. Može se izraziti u m³/h (volumenski protok) ili kg/h (maseni protok).
2. Izvorna temperatura zraka jednaka je izračunatoj vanjskoj temperaturi zraka za dati region.
3. Temperatura na koju je potrebno zagrijati dovodni zrak da bi se doveo u prostorije.
4. Grafikon temperature nosača topline koji se koristi za grijanje.

Povratak na vrh

Uputstvo za izračun

Rezultati proračuna izmjenjivača topline za dovodnu ventilaciju su vrijednosti površine grijanja i snage. Trebali biste početi određivanjem površine poprečnog presjeka grijača duž prednje strane:

A f = Lρ / 3600 (ϑρ), ovdje:

• L – zapreminska potrošnja dovodnog vazduha, m³/h;
• ρ je vrijednost gustine vanjskog zraka, kg/m³;
• ϑρ je masena brzina zračnih masa u projektiranom presjeku, kg/(s m²).

Vrijednost prednjeg dijela potrebna je za prethodno pojašnjenje dimenzija grijača, nakon čega je potrebno uzeti najbližu veću veličinu uređaja za proračun. Ako je rezultat prevelika površina poprečnog presjeka, potrebno je odabrati nekoliko paralelno instaliranih izmjenjivača topline, tako da ukupno daju potrebnu površinu. Treba napomenuti da se površina grijanja prema rezultatu uzima s marginom, tako da je ovaj odabir preliminaran.

Vrijednost stvarne masene brzine treba izračunati uzimajući u obzir stvarnu površinu duž prednje strane odabranih izmjenjivača topline:

Q = 0,278Gc (t p - t n), gdje je:

• Q je količina toplote, W;
• G je maseni protok zagrijanog zraka, kg/h;
• c je specifični toplotni kapacitet mešavine vazduha, za koji se pretpostavlja da je 1,005 kJ/kg °C;
• t p – ulazna temperatura, °C;
• t n - početna temperatura zraka sa ulice.

Budući da je uobičajeno instalirati ventilator u jedinicu za dovodnu ventilaciju prije izmjenjivača topline, maseni protok G se nalazi uzimajući u obzir gustinu vanjskog zraka:

• G = Lρ n.

Inače, gustina se uzima iz temperature dotoka nakon zagrijavanja. Rezultirajuća količina topline omogućava izračunavanje brzine protoka nosača topline u izmjenjivaču topline (kg / h) za prijenos ove topline na protok zraka:

• G w \u003d Q / c w (t g - t 0).

U ovoj formuli:

• c w vrijednost toplotnog kapaciteta za vodu, kJ/kg °C;
• t g - projektovana temperatura voda u dovodnom cevovodu, °S;
• t 0 je izračunata temperatura vode u povratnom cjevovodu, °S.

Specifični toplinski kapacitet vode je referentna vrijednost, izračunati temperaturni parametri rashladnog sredstva uzimaju se prema stvarnim vrijednostima ​​​u specifičnim uvjetima. Odnosno, ako postoji kotlovnica ili priključak na centraliziranu mrežu grijanja, morate znati parametre rashladne tekućine koju oni isporučuju i unijeti ih u ovu formulu za izračun. Znajući brzinu protoka rashladne tekućine, izračunajte brzinu (m / s) njegovog kretanja u cijevima grijača:

w = G w / 3600 ρ w A mp , ovdje:

• A mp je površina poprečnog presjeka cijevi izmjenjivača topline, m²;
• ρ w je gustina vode pri prosječnoj temperaturi rashladnog sredstva u grijaču, °S.

Prosječna temperatura vode koja prolazi kroz izmjenjivač topline može se izračunati kao (t g + t 0) / 2. Brzina izračunata korištenjem ove formule bit će ispravna za grupu grijača povezanih u seriju. Međutim, ako se izvodi paralelno cjevovod, površina poprečnog presjeka cijevi će se povećati za 2 ili više puta, što će dovesti do smanjenja brzine rashladnog sredstva. Takvo smanjenje neće dati značajno poboljšanje toplinskih performansi, ali će značajno smanjiti temperaturu u povratnoj cijevi. I obrnuto, kako bi se izbjeglo značajno povećanje hidrauličkog otpora grijača, brzinu rashladnog sredstva ne treba uzimati iznad 0,2 m/s.

Povratak na vrh

Definicija površine grijanja

Koeficijent prolaza topline površinskog grijača nalazi se iz tabela za traženje izračunatih vrijednosti brzine rashladnog sredstva i brzine protoka mase. Zatim izračunajte površinu grijanja (m²) grijača prema formuli:

A mp \u003d 1,2Q / K (t av.t - t av.), gdje je:

• K je koeficijent prijenosa topline grijača, W/(m°C);
• t sr.t - vrijednost prosječna temperatura rashladna tečnost, °S;
• t av.v - vrijednost prosječne temperature dovodnog zraka za ventilaciju, ° C;
• broj 1,2 - potrebni faktor sigurnosti, uzima u obzir dalje hlađenje vazdušnih masa u vazdušnim kanalima.

Prosječna temperatura strujanja zraka izračunava se na sljedeći način: (t p + t n) / 2. U slučaju da grijaća površina jednog grijača nije dovoljna za zagrijavanje zračnih masa, potrebno je da broj izmjenjivača topline iste standardne veličine izračunati pomoću formule:

N mp = A mp / A k, ovdje je A k vrijednost površine grijanja jednog izmjenjivača topline (m²). Dobivena vrijednost se zaokružuje na sljedeći cijeli broj.

• Q činjenica \u003d K (t av.t - t av.) N činjenica A k.

ovdje se uzima N činjenica sa zaokruženom vrijednošću N mp , ostali parametri su isti kao u prethodnim formulama.

U praksi je potrebno osigurati rezervu snage grijača od 10-15%. Za to postoje 2 razloga:

1. Stvarna vrijednost koeficijenta prijenosa topline grijača zraka razlikuje se od tabličnih vrijednosti ili podataka prikazanih u katalogu, po pravilu, na nižu stranu.
2. Toplotna snaga uređaja može se vremenom smanjiti zbog začepljenja njegovih cijevi naslagama.

Istovremeno, ne biste trebali prekoračiti rezervu snage, jer značajno povećanje površine grijanja može dovesti do njihove hipotermije, a kod jakih mrazeva do odmrzavanja. Ako proizvođač jamči da deklarirani pokazatelji odgovaraju stvarnim, onda se marža može uzeti u iznosu od 5%, što treba dodati vrijednosti Q činjenice, to će biti puna snaga grijača zraka za napajanje ventilaciju.

U slučaju da se para koristi kao nosač topline, odabir i proračun izmjenjivača topline se vrši na sličan način, samo se brzina protoka nosača topline pri grijanju zraka za ventilaciju izračunava na sljedeći način:

• G = Q / r.

U ovoj formuli, parametar r (kJ / kg) je specifična toplota koja se oslobađa tokom kondenzacije vodene pare. Brzina kretanja vodene pare u cijevima grijača nije izračunata.