如何计算空气加热系统

私人住宅的自己动手空气加热

如何选择风管的截面?

如您所知,通风系统可以是管道式的或无管道式的。在第一种情况下,您需要选择正确的频道部分。如果决定安装矩形截面的结构,则其长宽比应接近3:1。

如何计算空气加热系统
矩形风管的长度和宽度应为三比一,以降低噪音

沿着主要通风管道的气团运动的标准速度应该是每秒大约五米,而在分支上 - 最高每秒三米。这将确保系统以最小的噪音运行。空气运动的速度很大程度上取决于管道的横截面积。

要选择结构的尺寸,您可以使用特殊的计算表。在这样的表格中,需要在左侧选择换气量,例如每小时 400 立方米,在顶部选择速度值 - 每秒五米。

然后你需要找到换气水平线与速度垂直线的交点。

如何计算空气加热系统使用此图,计算管道通风系统的管道横截面。主管内的移动速度不应超过 5 m/s

从这个交点开始,一条线被绘制成一条曲线,从中可以确定合适的截面。对于矩形管道,这将是面积值,对于圆形管道,这将是直径(以毫米为单位)。首先,对主管道进行计算,然后对分支进行计算。

因此,如果在房屋中仅规划一个排气管道,则进行计算。如果计划安装多条排风管,那么排风管的总体积必须除以风管的数量,然后按上述原则进行计算。

如何计算空气加热系统此表允许您选择用于管道通风的管道横截面,同时考虑到气团的体积和移动速度

此外,您还可以使用专门的计算程序来执行此类计算。对于公寓和住宅建筑,此类程序可能更加方便,因为它们给出了更准确的结果。

正常换气受反推力等现象的影响,具体情况及处理方法,我们推荐的文章会告诉你。

空气加热技术

空气是一种非常有效的冷却剂。空气加热系统的最简化示例是传统的风扇加热器。这种机制能够在几分钟内加热一个小房间。但是为了组织乡间别墅的空气加热,需要使用更严格的设备。

借助空气操作加热系统的程序技术如下。热发生器加热通过管道系统进入建筑物场所的气团。在这里,气流与房间的空气空间混合,从而提高了温度。冷却的空气冲下来,从那里进入一个特殊的管道,并通过它重新引导到热发生器进行加热。

私人住宅的这种供暖系统涉及使用专门设计的温度调节,其中空气首先被加热到所需的温度,然后将其热量传递到房间,加热周围的所有物体。气团的加热是在没有管道和电池系统形式的中介的情况下进行的,因此这里根本没有不合理的热损失。

如何计算空气加热系统

这种加热通常用于框架结构,在加拿大很普遍,因此该技术得名。事实是,与砖砌建筑不同,框架建筑不能有效地保留来自散热器的热量,而用空气加热可以创造一个可接受的小气候,而且财务成本很低。

如何用自己的双手制作空气加热?

收到所有必要的计算后,您可以开始准备安装所选系统,因为用自己的双手组织私人住宅的空气加热并不难。首先,您需要绘制风管的大致通道及其相互连接的图表。

绘制了系统连接的大致流程后,最好与专业人士讨论,即使您已经有这方面的亲身经历,以便外部人员进行客观评估并发现可能导致的隐藏缺陷设备运行过程中的振动、气流和外来噪音。

经验丰富的专家可以协助选择合适的热发生器型号,以确保空气被加热到所需的温度,并且在活动增加时不会过热。如果单位很大,最好在房子附近为其分配一个单独的扩建部分。

热发生器有两种类型:

  • 静止的。它们通常使用气体燃料,由于其令人印象深刻的尺寸以及出于安全原因,它们必须专门安装在单独的房间中。它们主要用于为大型建筑物供暖,也经常放置在工厂车间。
  • 移动的。对于那些拥有别墅和乡村别墅的人来说,它们比固定的同行更紧凑。它们的燃烧室是隔离的,但为了确保安全,这些结构必须位于带有内置烟囱系统的房间内。这种类型也称为热量。

空气加热设备的自行安装过程包括几个阶段:

  1. 安装锅炉和热交换器。第一个几乎总是安装在地下室。禁止自行连接其gas版本,必须与相关服务商同意。
  2. 在换热器所在房间的墙壁上打孔,用于出风套的出口。
  3. 将热交换器连接到供气管。
  4. 在燃烧室下方安装风扇。供应到其回流管的外侧。
  5. 进行通风孔的接线和紧固。通常,它们选择圆形横截面,您需要为此选择特殊支架。
  6. 连接送风通道和回风管道,进行绝缘处理。

用自己的双手装备系统相对容易,但不太可能正确地进行所有计算。可能的错误将导致结构效率降低、持续吃水和其他不愉快的后果。因此,最好获得一个经过专业准备的项目,如果您愿意,可以自己将其变为现实。

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房屋的空气加热是一种高效且有利可图的加热方式,比传统的水和燃气系统更有效。空气加热系统可以显着提高私人住宅的生活质量。这种加热选项是最安全、最经济、极其耐用和可靠的系统之一。因此,它越来越受欢迎。

单管供暖方案

从供暖锅炉开始,您需要绘制代表分支的主线。在此操作之后,它包含所需数量的散热器或电池。根据建筑物的设计绘制的线连接到锅炉。该方法形成管道内冷却剂的循环,使建筑物完全加热。温水循环单独调节。

为列宁格勒计划建造一个封闭的供暖回路。在这个过程中,根据私人住宅的当前设计安装了一个单管综合体。应所有者的要求,将元素添加到:

  • 散热器控制器。
  • 温度控制器。
  • 平衡阀。
  • 球阀。

列宁格勒调节某些散热器的加热。

估计

如果您打算用自己的双手在家中进行空气加热,那么在开始工作之前正确进行所有计算非常重要。需要考虑的事项:

  • 每个房间的估计热量损失。
  • 热发生器所需的功率及其类型。
  • 多少空气会被加热。
  • 计算风管的面积,它们的长度和直径。
  • 确定可能的气压损失。
  • 计算房间内正确的空气流动速度,这样就没有气流,同时房屋内的气团有效循环并均匀加热。

如果供暖不能正常工作并且必须重做一切,则在空气系统的规划阶段犯下的错误将导致时间和大量金钱的损失。

工程师将为空气加热系统提供多种选择。仍然要选择正确的。

只有在进行了准确的计算并制定了项目后,他们才开始购买加热器和所有必要的材料。

计算房屋热损失的示例

有问题的房子位于科斯特罗马市,在最冷的五天期间,窗外的温度达到-31度,地面温度为+ 5°C。所需的室温为 +22°C。

我们将考虑具有以下尺寸的房子:

  • 宽度 - 6.78 m;
  • 长度 - 8.04 m;
  • 高度 - 2.8 m。

这些值将用于计算栏杆的面积。

如何计算空气加热系统
对于计算,最方便的是在纸上绘制房屋平面图,在其上标明建筑物的宽度,长度,高度,门窗的位置,尺寸

建筑物的墙壁是:

  • 加气混凝土厚度B=0.21 m,导热系数k=2.87;
  • 泡沫B=0.05 m,k=1.678;
  • 饰面砖B=0.09 m,k=2.26。

在确定 k 时,应使用表格中的信息,或者更好地使用技术数据表中的信息,因为来自不同制造商的材料成分可能不同,因此具有不同的特性。

如何计算空气加热系统
钢筋混凝土的导热系数最高,矿棉板的导热系数最低,因此它们最有效地用于建造温暖的房屋

房子的地板由以下几层组成:

  • 砂,V=0.10 m,k=0.58;
  • 碎石,V=0.10 m,k=0.13;
  • 混凝土,B=0.20 m,k=1.1;
  • ecowool 保温材料,B=0.20 m,k=0.043;
  • 钢筋熨平板,B=0.30 m k=0.93。

在房屋的上述平面图中,整个区域的楼层结构相同,没有地下室。

天花板由以下部分组成:

  • 矿棉,V=0.10 m,k=0.05;
  • 干墙,B=0.025 m,k= 0.21;
  • 松盾,H=0.05 m,k=0.35。

天花板无法进入阁楼。

房子只有8扇窗户,都是两室的,K型玻璃,氩气,D=0.6。六扇窗户的尺寸为 1.2x1.5 m,一扇 - 1.2x2 m,一扇 - 0.3x0.5 m。门的尺寸为 1x2.2 m,根据护照的 D 值为 0.36。

系统的附加元素

将空气系统仅用于供暖是不合理的,它可以用来制作一个通用的设备,在房子里创造一个小气候。为此,设备中内置了空气冷却单元和空调单元。

这样的系统在冬季提供供暖,在夏季提供冷却,无论外面的天气如何,都可以在房屋内保持宜人的温度。此外,该系统还补充了一些更有用的设备:

  • 电子过滤器。它由可拆卸的盒子组成,通过电离来净化进入的空气。过滤板捕获灰尘微粒。通过在流水下冲洗,可以轻松取出和清洁磁带。
  • 加湿器。它是一种带有流动水的蒸发装置。穿过该块的热空气有助于水分的主动蒸发。因此,空气被主动加湿。
  • 所需的湿度水平由带有调节器的特殊湿度传感器控制。
  • 用于空气净化的紫外线灯。用紫外线对空气中的病原菌进行消毒。
  • 可编程恒温器。控制整个加热和冷却系统。连接到互联网,因此可以从任何地方控制房子的温度控制。有 4 种编程模式。
  • 电子通风控制单元。允许您自主控制通风系统或在必要时将其完全关闭。

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家中设计合理、制作精良的空气加热系统将使居民在一年多的时间里拥有宜人的小气候。

工业厂房的空气加热

如何计算空气加热系统

通过风道系统,热量分布在生产车间的整个区域

每个特定工业企业的空气加热系统可以作为主系统,也可以作为辅助系统。无论如何,在车间安装空气加热比水加热便宜,因为不需要安装昂贵的锅炉来加热工业场所,铺设管道和安装散热器。

工业厂房空气加热系统的优点:

  • 节省工作区的面积;
  • 资源的节能消耗;
  • 同时加热和空气净化;
  • 房间供暖均匀;
  • 员工福祉的安全;
  • 没有系统泄漏和冻结的风险。

生产设施的空气加热可以是:

  • 中央 - 带有一个加热单元和一个广泛的空气管道网络,加热的空气通过这些管道分布在整个车间;
  • 本地 - 空气加热器(空气加热装置、热风枪、空气热帘)直接位于房间内。

在集中式空气加热系统中,为了降低能源成本,使用了一个换热器,它部分利用内部空气的热量来加热来自外部的新鲜空气。本地系统不进行回收,它们只加热内部空气,但不提供外部空气的流入。壁挂式空气加热器可用于加热个人工作场所,以及干燥任何材料和表面。

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通过优先考虑工业场所的空气加热,企业领导者可以通过显着降低资本成本来实现节约。

第三阶段:链接分支

完成所有必要的计算后,有必要链接多个分支。如果系统服务于一层,则未包含在主干中的分支被链接。计算以与主线相同的方式进行。结果被输入到表格中。在多层建筑中,中间层的逐层分支用于连接。

联动标准

在这里,比较损失总和的值:沿连接段的压力与并联连接的主管道。偏差必须不超过 10%。如果发现差异较大,则可以进行联动:

  • 通过选择适当的风管横截面尺寸;
  • 通过在分支上安装隔膜或节流阀。

有时,要进行这样的计算,您只需要一个计算器和几本参考书。如果需要对大型建筑物或工业场所的通风进行空气动力学计算,则需要适当的程序。它将允许您快速确定部分的尺寸、各个部分和整个系统中的压力损失。

空气动力学计算的目的是确定通风系统所有元件(空气管道、其配件、格栅、扩散器、空气加热器等)中空气运动的压力损失(阻力)。了解这些损失的总价值后,您可以选择能够提供所需气流的风扇。气动计算有直接问题和逆问题。直接问题在新创建的通风系统的设计中得到解决,其中包括在给定流速下确定系统所有部分的横截面积。逆问题是确定已运行或重建的通风系统的给定横截面积的空气流量。在这种情况下,要达到所需的流量,只需改变风扇速度或更换不同尺寸的风扇即可。

按地区 F

确定直径D (圆形)或高度一个 和宽度 (对于矩形)风管,m。得到的值四舍五入到最接近的较大标准尺寸,i。dst ,阿斯特英斯特 (参考值)。

重新计算实际截面积 F

事实与速度v 事实 .

对于矩形风管,所谓的。当量直径 DL = (2A st * B st ) / (A英石+ B英石),米。 确定雷诺相似性检验的值 回复 = 64100*D英石*v 事实。 对于长方形D L \u003d D st。 摩擦系数 λtr = 0.3164 ⁄ Re-0.25 在 Re≤60000,λtr= 0.1266 ⁄ Re-0.167,Re>60000。 局部阻力系数 λm

取决于它们的类型、数量并从目录中选择。

注释:

  • 计算的初始数据
  • 从哪儿开始?计算顺序

任何具有机械气流的通风系统的核心是风扇,它在风道中产生这种气流。风扇的功率直接取决于必须在其出口处产生的压力,为了确定该压力的值,有必要计算整个管道系统的阻力。

要计算压力损失,您需要管道和附加设备的图表和尺寸。

固体燃料锅炉有什么区别

除了这些热源通过燃烧各种类型的固体燃料产生热能之外,它们与其他热发生器还有许多其他不同之处。这些差异正是燃烧木材的结果,在将锅炉连接到水加热系统时,必须将它们视为理所当然并始终考虑在内。特点如下:

  1. 高惯性。目前,没有办法突然熄灭燃烧室中正在燃烧的固体燃料。
  2. 在燃烧室中形成冷凝水。当低温(低于 50°C)的热载体进入锅炉水箱时,这种特性就会显现出来。

笔记。惯性现象仅在一种固体燃料装置——颗粒锅炉中不存在。他们有一个燃烧器,在其中加入木屑颗粒,在停止供应后,火焰几乎立即熄灭。

惯性的危险在于加热器的水套可能过热,导致冷却剂在其中沸腾。形成蒸汽,产生高压,撕裂装置主体和部分供应管道。结果,炉膛内有大量水,大量蒸汽和固体燃料锅炉,不适合进一步运行。

当热发生器连接不正确时,可能会出现类似的情况。毕竟,事实上,燃木锅炉的正常运行模式是最大的,正是在这个时候,机组达到了它的护照效率。当恒温器响应热载体达到85°C的温度并关闭风门时,炉内的燃烧和阴燃仍在继续。在停止生长之前,水的温度会再升高 2-4°C,甚至更多。

为了避免过压和随后的事故,固体燃料锅炉的管道中始终涉及一个重要元素 - 一个安全组,有关它的更多信息将在下面讨论。

该装置在木材上运行的另一个令人不快的特点是由于未加热的冷却剂通过水套,在燃烧室的内壁上出现冷凝物。这种冷凝水根本不是上帝的露水,因为它是一种腐蚀性液体,燃烧室的钢壁会迅速腐蚀。然后,与灰混合,冷凝物变成粘性物质,不容易将其从表面撕下。该问题通过在固体燃料锅炉的管道回路中安装混合单元来解决。

这种沉积物充当热绝缘体并降低固体燃料锅炉的效率。

对于具有不怕腐蚀的铸铁热交换器的热发生器的所有者来说,现在松一口气还为时过早。他们可以预料到另一个不幸 - 铸铁因温度冲击而被破坏的可能性。想象一下,在一所私人住宅中,电力被关闭了 20-30 分钟,并且通过固体燃料锅炉驱动水的循环泵停止了工作。在此期间,散热器中的水有时间冷却,而热交换器中的水有时间加热(由于相同的惯性)。

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出现电,泵打开并将冷却的冷却剂从封闭的加热系统输送到加热的锅炉。由于温度急剧下降,热交换器会发生温度冲击,铸铁部分会破裂,水会流到地板上。维修非常困难,并非总是可以更换该部分。因此即使在这种情况下,混合单元也会防止事故发生,这将在后面讨论。

没有描述紧急情况及其后果是为了吓唬固体燃料锅炉的用户或鼓励他们购买不必要的管道回路元件。描述基于实际经验,必须始终考虑到这一点。通过正确连接热单元,出现此类后果的可能性极低,几乎与使用其他类型燃料的热发生器相同。

DIY安装建议

对于铺设自然循环的主线,最好使用聚丙烯或钢管。原因是直径大,聚乙烯Ø40毫米以上太贵了。我们用任何方便的材料制作散热器眼线笔。

在车库中安装两管布线的示例

如何正确布线并承受所有斜坡:

  1. 从标记开始。指定电池安装位置、连接点和高速公路路线。
  2. 从远处的电池开始,用铅笔在墙上标记轨道。用较长的建筑水平调整坡度。
  3. 从极端的散热器移动到锅炉房。当你画出所有的轨道时,你就会明白把热发生器放在什么水平上。设备的入口管(用于冷却的冷却剂)必须位于同一水平面或回油管下方。
  4. 如果火箱的地板高度太高,请尝试将所有加热器向上移动。水平管道接下来会上升。在极端情况下,在锅炉下方留出一个凹槽。

在与两台锅炉并联的炉子中铺设回油管

标记后,在隔板上打孔,为隐藏垫圈切槽。然后再次检查痕迹,进行调整并继续安装。遵循相同的顺序:首先固定电池,然后将管道朝向熔炉铺设。安装带排水管的膨胀水箱。

重力管网填满没有问题,Mayevsky 的起重机无需触摸。只需通过最低点的补水水龙头慢慢抽水,所有空气都会进入打开的水箱。如果任何散热器在预热后仍然很冷,请使用手动通风孔。

热风幕的应用

为了减少打开外门或门时进入房间的空气量,在寒冷的季节,使用特殊的热风幕。

在一年中的其他时间,它们可以用作再循环装置。建议使用这种热帘:

  1. 用于潮湿房间的外门或开口;
  2. 在未配备前庭且可在 40 分钟内打开 5 次以上的建筑物外墙的不断打开的开口处,或在估计气温低于 15 度的区域;
  3. 对于建筑物的外门,如果它们与配备空调系统的无门厅处所相邻;
  4. 在内墙的开口处或工业处所的隔断处,以避免冷却剂从一个房间转移到另一个房间;
  5. 在有特殊工艺要求的空调房门口或门口。

为上述每个目的计算空气加热的示例可以作为安装此类设备的可行性研究的补充。

由热帘供应到房间的空气温度在外门不高于 50 度,在外门或开口处不超过 70 度。

在计算空气加热系统时,通过外门或开口进入的混合物的温度(以度为单位)取以下值:

5 - 用于繁重工作期间的工业场所以及工作场所距离外墙不超过 3 米或距离门不超过 6 米的位置;
8 - 用于工业场所的繁重工作;
12 - 用于工业场所或公共或行政大楼大厅的中等强度工作。
14 - 用于工业场所的轻型工作。

对于房屋的高质量供暖,加热元件的正确位置是必要的。点击放大。

带有热帘的空气加热系统的计算是针对各种外部条件进行的。

外门、开口或大门处的空气幕在计算时会考虑风压。

此类装置中的冷却剂流量由风速和参数 B 处的外部空气温度确定(速度不超过每秒 5 米)。

如果参数 A 处的风速大于参数 B 处的风速,则应在暴露于参数 A 时检查空气加热器。

从热帘的狭缝或外部开口流出的空气速度假定在外门不超过每秒 8 米,在技术开口或大门处不超过每秒 25 米。

在计算带空气单元的供暖系统时,将参数 B 作为室外空气的设计参数。

其中一个系统在非工作时间可以在待机模式下运行。

空气加热系统的优点是:

  1. 通过降低购买取暖设备和铺设管道的成本来减少初期投资。
  2. 由于大型厂房内空气温度的均匀分布以及冷却剂的初步除尘和加湿,确保工业厂房环境条件的卫生和卫生要求。

计算房屋热损失的示例

由于乡间别墅的总热损失是建筑物的窗户、门、墙壁、天花板和其他元素的热损失之和,因此其公式表示为这些指标的总和。计算原理如下:

Qorg.k = Qpol + Qst + Qokn + Qpt + Qdv

可以确定每个元件的热损失,考虑到其结构特征、热导率和特定材料护照中指示的耐热系数。

家庭热量损失的计算很难仅通过公式来考虑,因此我们建议使用一个很好的例子。

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