Egzoz havalandırması için havalandırma ünitesinin hesaplanması. Isıtıcı borularında suyun hareket hızının hesaplanması. Kalorifik birimin termal performansının hesaplanması

Besleme ve egzoz havalandırması, binalardaki kullanılmış, durgun havanın etkin bir şekilde çıkarılmasına ve aynı anda sokaktan yeni, temiz hava sağlanmasına dayanan modern bir teknolojik kurulumdur. Tipik olarak, hava işleme sistemleri tesislere kurulur. egzoz havalandırması. Böyle bir sistemin özü, hava çıkışı ile odaya giren hava arasında bir denge sağlamaktır. Aynı zamanda, besleme ve egzoz havalandırması için bu tür ekipmanların kullanılmasıyla, havanın bir kısmının bitişik odalara da gireceği dikkate alınır. Havalandırma ızgarası bir hava dağıtım işlevi sağlar. Hava kontrol ünitesiçoğu konut türü ve konut dışı bina için idealdir. Besleme ve egzoz havalandırmasının profesyonel tasarımı en iyi şekilde kalifiye uzmanlara emanet edilir.

Besleme ve egzoz havalandırma ekipmanı sistemleri, karşıdan gelen iki akışın oluşturulmasına dayanmaktadır. Cihazın doğası gereği besleme ve egzoz havalandırması kanallı ve kanalsız sistemler olarak ikiye ayrılabilir.

Kanalsız sistem- bu, hava kütlelerini odaya girmek veya odadan çıkarmak için tasarlanmış özel açıklıklara fanların kurulumunu içeren bir hava değişimi yöntemidir. Mutfak, iki fan ayrı olarak kurulduğunda, kanalsız havalandırma sisteminin klasik bir örneğidir: biri pencereden hava girişi için, ikincisi havalandırmadan hava çıkışı için.

kanal sistemi besleme havalandırma geri kazanımlı, belirli bir havalandırma ekipmanı setine ek olarak, bir hava kanalı sisteminden (kanallar) oluşan modern bir organizasyondur. Bu sistem daha yoğun ve yüksek kaliteli hava değişimi tam olarak yoğun kirlilik veya yüksek nemin yoğun olduğu yerlerde. Kanal sistemi, iç ortam havasını temizlemek, ozonlamak ve ısıtmak için özel ek ekipmanlarla donatılabilir. Hava ısıtma, bir su veya elektrikli ısıtıcı ile desteklenebilir.

Besleme ve egzoz havalandırmasının hesaplanması:

Havalandırma sistemlerinin düzgün çalışması için odaya verilen ve odadan çıkan havanın hacmini doğru bir şekilde hesaplamak ve hesaplamak gerekir. Oda için besleme ve egzoz havalandırması nasıl hesaplanır? Hesaplamanın ana yolları aşağıdadır:

• bina alanını kullanarak - konut binalarına saatte en az 3 metreküp sağlanmalıdır. 1 metrekare başına hava alan;
• sıhhi standartlara göre - bir kişinin tesislerinde düzenli olarak kalmakla - 60 metreküp. hava, geçici - 20 metreküp.
• çokluklara göre - SNiP 2.08.01-89 * "Konut binaları" nda, çeşitli amaçlar için tesisler için hava değişiminin çokluğu için normlar verilmiştir.

Besleme ve egzoz havalandırmasının çokluğa göre hesaplanması, formülle hesaplanır: odadaki hava değişiminin çokluğu normu, odanın hacmi ile çarpılmalıdır.

Modern besleme ve egzoz havalandırmasının avantajları:

• İç ortam havasının zorla değiştirilmesinin sağlanması
• Gerekli hava arıtma (arıtma, ısıtma, ozonlama)
• Geri kazanımlı bazı sistemler, kanallarda besleme havası akışlarına salınan nem nedeniyle havanın nemlendirilmesini belirlenen sınırlar içinde gerçekleştirir. Ayrıca ıslak hacimlerde (havuzlar, banyo kompleksleri vb.) teknolojik kondens giderme sorunu çözülmektedir.
• Özel olarak tasarlanmış bir ısı eşanjörü - gelen havayı ısıtmak için egzoz havasının ısısının kullanıldığı bir ısı eşanjörü kullanarak işletme maliyetlerini azaltmak. Bu şema önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlar.

Modern besleme ve egzoz havalandırma sistemleri kullanılabilir. farklı şekiller perakende, lojistik ve endüstriyel tesisler dahil olmak üzere konut ve kamu binaları. Besleme ve egzoz havalandırmasının modern tasarımı güvenilir ve verimlidir. Optimum havalandırma yönteminin seçimi tamamen projenin amacına bağlıdır (ısıtma maliyetlerinin düşürülmesi, hava kalitesinin iyileştirilmesi, ısı kaybının azaltılması, Bakım onarım) ve binanın yapısal özellikleri hakkında.

Optimum havalandırma sistemini seçerken aşağıdaki parametreler dikkate alınır:

• Binanın inşaat ve mimari özellikleri
• Sıhhi gereksinimler
• Operasyonel Gereksinimler
• Yangın gereksinimleri
• Güvenilirlik ve kesintisiz çalışma
• Ekonomik Gereksinimler

Hava değişimini sağlamak için belirli kurallar vardır. çeşitli tesisler, toplam kişi sayısına, binada ısı üreten ekipmanların varlığına ve diğer parametrelere bağlı olarak. Besleme ve egzoz havalandırmasının hesaplanması, ekipman seçimi gerekli hava değişimini dikkate alır, düzenleyici aerodinamik hesaplamaları uyumlu ve en rasyonel şekilde karşılayan bireysel bir şema geliştirilmiştir.

Tipik bir besleme ve egzoz havalandırma sistemi aşağıdaki unsurlardan oluşur:

1. Hava dağıtım sistemleri
2. kafesler
3. Davlumbazlar
4. hava çıkışı
5. hava girişi
6. filtreler
7. ısıtıcı
8. fan
9. ses yalıtımı
10. İklim kontrol sistemleri
11. havalandırma kanalları

Otomatik fanlı besleme ve egzoz sistemi, bir kurtarma ünitesi ile donatılabilir. Geri kazanımlı besleme ve egzoz havalandırma sistemleri, aşağıdakiler için en uygun çözümdür. rahat mikro iklim odada.

Kurtarma birimi

Geri kazanım ünitesi kullanılan havadan ısı alarak temiz havaya verir. Ünitenin verimlilik faktörü (COP) %95 olabilir. Aşağıdaki modern üreticilerin markaları bugün en popüler havalandırma sistemleri: BreeZart, Komfovent, Systemair ve diğerleri tarafından üretilen geri kazanımlı besleme ve egzoz havalandırması. Tüm odalar ve bir bütün olarak bina dahil olmak üzere besleme ve egzoz havalandırma sisteminin güvenilirliği ve dayanıklılığı, gelecekte yetkin ekipman seçimine ve profesyonel kurulumuna bağlı olacaktır.

Isıtıcılar havayı ısıtmak veya soğutmak için kullanılır. Kullanım seçeneklerinden biri, bu cihazların besleme havalandırmasının hava ısıtma sistemlerine kurulmasıdır.

Çoğu zaman, bir hava ısıtma sistemi tasarlarken, hazır hava ısıtıcı tesisatları kullanılır. Doğru seçim için gerekli ekipman bilmek için yeterli: gerekli güç Daha sonra besleme havalandırma ısıtma sistemine monte edilecek olan hava ısıtıcısı, hava ısıtıcısı tesisatından çıkışındaki hava sıcaklığı ve soğutucu akış hızı.

Isıtıcı gücünün hesaplanması

Havalandırma kapasitesi m 3 /h

Oda sıcaklığı °C

Dış sıcaklık °C

Soğutma sıvısı akışının hesaplanması

Isıtıcı gücü W

Isıtma ortamı sıcaklığı (doğrudan) °C

Isıtma ortamı sıcaklığı (dönüş) °C

Su ısıtıcılarını hesaplamak ve seçmek için çeşitli yöntemler vardır. Her biri onlar için çok sayıda formül ve açıklama, özel tablolara göre veya SNiP gereksinimlerine göre belirlenen çok sayıda değişken kullanır. Yapılan hesaplamaları basitleştirmek için, doğru kalori birimi seçimi için temel verileri hesaplamak için çevrimiçi bir hesap makinesi dikkatinize sunulmuştur. Bunun yardımıyla yazılım hesaplayabilirsiniz:

1. Isıtıcının ısıl gücü kW. Hesap makinesinin alanlarına, ısıtıcıdan geçen hava hacmine ilişkin ilk verileri, girişe giren havanın sıcaklığına ilişkin verileri ve ısıtıcının çıkışındaki hava akışının gerekli sıcaklığına ilişkin verileri girin.
2. Kalorifer tesisatının çıkışındaki hava sıcaklığı. Uygun alanlara, ısıtılan havanın hacmi, tesisata girişteki hava akışının sıcaklığı ve ilk hesaplama sırasında elde edilen ısıtıcının ısı çıkışı ile ilgili ilk verileri girmelisiniz.
3. Kalorifik tesisat tarafından ısı taşıyıcı tüketimi. Bunu yapmak için, çevrimiçi hesap makinesinin alanlarına ilk verileri girin: ilk hesaplama sırasında elde edilen kurulumun termal gücü, ısıtıcıya girişe verilen soğutma sıvısının sıcaklığı ve çıkışındaki sıcaklık değeri. cihaz.

Soğutma sıvısı olarak su veya buhar kullanan ısıtıcıların hesabı belli bir metoda göre yapılır. Burada önemli bir bileşen sadece doğru hesaplamalar, aynı zamanda belirli bir eylem dizisi:

Belirli bir hacimdeki ısıtma havası için performansın hesaplanması

Isıtılmış havanın kütle akışını belirleyin

G(kg/saat) = L X R

nerede:

L- hacimsel ısıtılmış hava miktarı, m3/saat
p- ortalama sıcaklıkta hava yoğunluğu (ısıtıcının giriş ve çıkışındaki hava sıcaklığının toplamını ikiye bölün) - yoğunluk göstergeleri tablosu yukarıda sunulmuştur, kg / m.küp

Havayı ısıtmak için ısı tüketimini belirliyoruz

Q(W) = G X c X ( t con - t başlangıç)

nerede:

G c - havanın özgül ısı kapasitesi, J / (kg K), (gösterge tablodan gelen havanın sıcaklığından alınır)
t
t

Hava akışının geçişi için gerekli cihazın ön bölümünün hesaplanması

Isıtıcıların seçimi ve hesaplanması ikinci aşamadır.Gerekli hacmi ısıtmak için gerekli termal gücü belirledikten sonra, havanın geçişi için ön bölümü buluyoruz. Ön bölüm, içinden cebri soğuk hava akışının doğrudan geçtiği, ısı salan tüplere sahip çalışan bir iç bölümdür.

f(m²) = G / v

nerede:

G— kütle hava akışı, kg/saat
v- Kütle hava hızı - kanatlı ısıtıcılar için 3 - 5 (kg/m.kv s) aralığında alınır. İzin verilen değerler - 7 - 8 kg/m²'ye kadar.

Kütle Hızı Değerlerinin Hesaplanması

Kalorifik kurulum için gerçek kütle hızını buluyoruz

v(kg/m²) = G / f

nerede:

G— kütle hava akışı, kg/saat
f- dikkate alınan gerçek ön bölümün alanı, m2.

Kalorifik tesisatta soğutma sıvısı akışının hesaplanması

Soğutma sıvısının akış hızını hesaplıyoruz

gw(kg/s) = Q / ((cw X ( t içinde - t dışarı))

nerede:

Q- hava ısıtma için ısı tüketimi, W
cw— suyun özgül ısı kapasitesi J/(kg K)
t
t

Isıtıcı borularında suyun hareket hızının hesaplanması

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

nerede:

gw— soğutucu akış hızı, kg/s
pw- hava ısıtıcısındaki ortalama sıcaklıktaki suyun yoğunluğu (aşağıdaki tabloya göre kabul edilir), kg / m3
fw — ortalama alanısı eşanjörünün bir geçişinin açık alanı (ısıtıcı seçimi KSK tablosuna göre kabul edilir), m.kv

Isı transfer katsayısının belirlenmesi

Termal verim katsayısı formülle hesaplanır

İle w / (m.küp x C) \u003d ANCAK X V nx W m

nerede:

V- gerçek kütle hızı kg / m.kv x s
W- borulardaki suyun hareket hızı m / s
A

Kalorifik birimin termal performansının hesaplanması

Seçilen ısıtıcının/ısıtıcıların gerçek ısı çıkışının hesaplanması.

q(W) = K X F X (( t+ t dışarı)/2 — ( t başla + t con)/2))

veya sıcaklık farkı hesaplanırsa, o zaman

q(W) = K X F X ortalama sıcaklık farkı

nerede:

K- ısı transfer katsayısı, W / (m.kv ° C)
F- seçilen ısıtıcının ısıtma yüzey alanı (seçim tablosuna göre kabul edilir), m2.
t içinde - ısı eşanjörüne girişteki su sıcaklığı, ° С
tçıkış - ısı eşanjörünün çıkışındaki su sıcaklığı, °С
t nach - ısı eşanjörünün girişindeki hava sıcaklığı, °С
t con - ısı eşanjörünün çıkışındaki ısıtılmış havanın sıcaklığı, °С

Termal güç ile cihazın marjını belirleme

Kabul edilen ısıtıcı (lar) ın termal performans marjını belirleriz

((q — Q) / Q) x 100

nerede:

q- seçilen ısıtıcıların gerçek termal gücü, W
Q- hesaplanan termal güç, W

Aerodinamik sürtünmenin hesaplanması

Aerodinamik sürtünmenin hesaplanması. Hava kaybı miktarı formülle hesaplanabilir.

ΔР bir (Pa) = AT X V r

nerede:

v- gerçek kütle hava hızı, kg / m.kv s
B, r- tablodan modülün değeri ve derece

Soğutma sıvısının hidrolik direncinin belirlenmesi

Hesaplama hidrolik dirençısıtıcı aşağıdaki formülle hesaplanır:

∆P w(kPa)= İTİBAREN X W 2

nerede:

İTİBAREN- belirli bir ısı eşanjörü modelinin hidrolik direnç katsayısının değeri (tabloya bakın)
W- hava ısıtıcısının tüplerindeki su hareketinin hızı, m / s.

Yorumlar:

• Bir ısı eşanjörü seçimi için ilk veriler
  • Hesaplama talimatı
  • Isıtma yüzeyinin tanımı
  • Elektrikli hava ısıtıcısı seçimi

Sokaktan binaya taze hava verilmeden önce standart parametrelere getirilmesi için işlenmesi gerekir. Bu tür işleme, filtrasyon, ısıtma, soğutma ve nemlendirmeyi içerebilir. Soğuk mevsimde besleme havasının ısıtılması, özel ısı eşanjörlerinde - ısıtıcılarda gerçekleştirilir. Isıtıcı çıkışında istenilen sıcaklıkta hava akışının sağlanabilmesi için bu aparatın hesaplanması ve seçilmesi gerekmektedir.

Bir ısı eşanjörü seçimi için ilk veriler

Hava ısıtıcıları çeşitli standart ölçülerde üretilmekte olup, farklı şekiller su veya buhar olabilen soğutucu. İkincisi, çoğu durumda teknolojik ihtiyaçlar için üretildiği işletmelerde oldukça nadiren kullanılır. En yaygın soğutma sıvısı türü sıcak su. Bazı durumlarda, besleme havalandırmasının hava akış hızı oldukça büyük olduğundan ve geniş bir akış alanına sahip bir ısıtıcı monte etmek imkansız olduğundan, sırayla daha küçük boyutlu birkaç cihaz monte edilir. Her durumda, önce ısıtıcının gücünü hesaplamak gerekir.

Hesaplamayı gerçekleştirmek için aşağıdaki ilk verilere ihtiyaç vardır:

1. Isıtılacak besleme havası miktarı. m³/h (hacimsel akış) veya kg/h (kütlesel akış) olarak ifade edilebilir.
2. Kaynak hava sıcaklığı, verilen bölge için hesaplanan dış hava sıcaklığına eşittir.
3. Tesislere beslemek için besleme havasını ısıtmak için gerekli olan sıcaklık.
4. Isıtma için kullanılan ısı taşıyıcının sıcaklık grafiği.

Dizine geri dön

Hesaplama talimatı

Besleme havalandırması için ısı eşanjörünün hesaplanmasının sonuçları, ısıtma yüzey alanı ve gücün değerleridir. Ön taraftaki ısıtıcının kesit alanını belirleyerek başlamalısınız:

A f = Lρ / 3600 (ϑρ), burada:

• L – hacimce besleme havası tüketimi, m³/h;
• ρ dış havanın yoğunluğunun değeridir, kg/m³;
• ϑρ, tasarım bölümündeki hava kütlelerinin kütle hızıdır, kg/(s m²).

Isıtıcının boyutlarının ön açıklığa kavuşturulması için ön bölümün değeri gereklidir, bundan sonra hesaplama için aparatın en büyük boyutunu almak gerekir. Sonuç çok büyük bir kesit alanı ise, toplamda gerekli alanı verecek şekilde paralel olarak monte edilmiş birkaç ısı eşanjörü seçmek gerekir. Sonuca göre ısıtma yüzeyinin bir marj ile alındığına dikkat edilmelidir, bu nedenle bu seçim ön seçimdir.

Gerçek kütle hızının değeri, seçilen ısı eşanjörlerinin önü boyunca gerçek alan dikkate alınarak hesaplanmalıdır:

Q = 0.278Gc (t p - t n), burada:

• Q, ısı miktarıdır, W;
• G, ısıtılmış havanın kütle akış hızıdır, kg/saat;
• c, 1.005 kJ/kg °C olduğu varsayılan hava karışımının özgül ısı kapasitesidir;
• t p – giriş sıcaklığı, °C;
• t n - sokaktan ilk hava sıcaklığı.

Fanı, ısı eşanjöründen önce besleme havalandırma ünitesine monte etmek geleneksel olduğundan, kütle akış hızı G, dış havanın yoğunluğu dikkate alınarak bulunur:

• G = Lp n.

Aksi takdirde yoğunluk, ısıtıldıktan sonra içeri akışın sıcaklığından alınır. Ortaya çıkan ısı miktarı, bu ısıyı hava akışına aktarmak için ısı eşanjöründeki soğutucu akışkanın akış hızının (kg/h) hesaplanmasını mümkün kılar:

• G w \u003d Q / c w (t g - t 0).

Bu formülde:

• c w su için ısı kapasitesi değeridir, kJ/kg °C;
• t g - tasarım sıcaklığı tedarik boru hattındaki su, °С;
• t 0, dönüş boru hattında hesaplanan su sıcaklığıdır, °С.

Suyun özgül ısı kapasitesi referans değer olup, soğutucunun hesaplanan sıcaklık parametreleri belirli koşullarda gerçek değerlere göre alınır. Yani, bir kazan dairesi veya merkezi bir ısıtma şebekesine bağlantı varsa, sağladıkları soğutma sıvısının parametrelerini bilmeniz ve hesaplama için bu formüle girmeniz gerekir. Soğutma sıvısının akış hızını bilerek, ısıtıcı borulardaki hareketinin hızını (m / s) hesaplayın:

w = G w / 3600 ρ w A mp , burada:

• Bir mp, ısı eşanjör borularının kesit alanıdır, m²;
• ρ w, ısıtıcıdaki soğutma sıvısının ortalama sıcaklığındaki suyun yoğunluğu, °С.

Eşanjörden geçen suyun ortalama sıcaklığı (t g + t 0) / 2 olarak hesaplanabilir. Bu formül kullanılarak hesaplanan hız seri bağlı bir grup ısıtıcı için doğru olacaktır. Ancak paralel borulama yapılırsa, boruların kesit alanı 2 veya daha fazla kat artacak ve bu da soğutma sıvısının hızında bir azalmaya yol açacaktır. Böyle bir azalma, termal performansta önemli bir gelişme sağlamayacaktır, ancak dönüş borusundaki sıcaklığı önemli ölçüde azaltacaktır. Ve tam tersi, ısıtıcının hidrolik direncinde önemli bir artıştan kaçınmak için, soğutucunun hızı 0,2 m/sn'nin üzerine çıkmamalıdır.

Dizine geri dön

Isıtma yüzeyinin tanımı

Bir yüzey ısıtıcısının ısı transfer katsayısı, soğutucu hızının ve kütle içeri akış hızının hesaplanan değerleri için arama tablolarından bulunur. Ardından ısıtıcının ısıtma yüzey alanını (m²) aşağıdaki formüle göre hesaplayın:

Bir mp \u003d 1.2Q / K (t av.t - t av.), burada:

• K, ısıtıcı tarafından ısı transfer katsayısıdır, W/(m°C);
• t sr.t - değer ortalama sıcaklık soğutucu, °С;
• t av.v - havalandırma için besleme havasının ortalama sıcaklığının değeri, ° С;
• 1.2 sayısı - gerekli güvenlik faktörü, hava kanallarındaki hava kütlelerinin daha fazla soğutulmasını hesaba katar.

Hava akışının ortalama sıcaklığı şu şekilde hesaplanır: (t p + t n) / 2. Bir ısıtıcının ısıtma yüzeyinin hava kütlelerini ısıtmak için yeterli olmaması durumunda, aynı standart boyuttaki ısı eşanjörlerinin sayısı olmalıdır. formül kullanılarak hesaplanmalıdır:

N mp = A mp / A k burada A k, bir ısı eşanjörünün (m²) ısıtma yüzey alanının değeridir. Ortaya çıkan değer bir sonraki tam sayıya yuvarlanır.

• Q gerçeği \u003d K (t cf.t - t cf.) N gerçeği A k.

burada N olgu yuvarlatılmış N mp değeriyle alınır, diğer parametreler önceki formüllerdekiyle aynıdır.

Pratikte, ısıtıcı güç rezervinin %10-15 oranında sağlanması gerekmektedir. Bunun 2 nedeni var:

1. Hava ısıtıcısının ısı transfer katsayısının gerçek değeri, kural olarak, tablo değerlerinden veya katalogda sunulan verilerden daha düşük bir tarafa farklıdır.
2. Tüplerinin tortularla tıkanması nedeniyle cihazın ısı çıkışı zamanla düşebilir.

Aynı zamanda, güç rezervini aşmamalısınız, çünkü ısıtma yüzeyindeki önemli bir artış hipotermiye ve şiddetli donlarda buzun çözülmesine neden olabilir. Üretici beyan edilen göstergelerin gerçek değerlere karşılık geldiğini garanti ederse, o zaman marj, Q gerçek değerine eklenmesi gereken% 5 oranında alınabilir, bu, besleme havalandırması için hava ısıtıcısının tam gücü olacaktır. .

Isı taşıyıcı olarak buhar kullanılması durumunda, ısı eşanjörünün seçimi ve hesaplanması benzer şekilde yapılır, havalandırma için havayı ısıtırken sadece ısı taşıyıcı akış hızı aşağıdaki gibi hesaplanır:

• G = Q / r.

Bu formülde r (kJ / kg) parametresi su buharının yoğuşması sırasında açığa çıkan özgül ısıdır. Isıtıcının tüplerindeki su buharının hareket hızı hesaplanmaz.