如何計算空氣加熱系統

私人住宅的自己動手空氣加熱

如何選擇風管的截面?

眾所周知,通風系統可以是管道式的或無管道式的。在第一種情況下,您需要選擇正確的頻道部分。如果決定安裝矩形截面的結構,則其長寬比應接近3:1。

如何計算空氣加熱系統
矩形風管的長度和寬度應為三比一,以降低噪音

沿著主要通風管道的氣團運動的標準速度應該是每秒大約五米,而在分支上 - 最高每秒三米。這將確保系統以最小的噪音運行。空氣運動的速度很大程度上取決於管道的截面積。

要選擇結構的尺寸,您可以使用特殊的計算表。在這樣的表格中,需要在左側選擇換氣量,例如每小時 400 立方米,在頂部選擇速度值 - 每秒五米。

然後你需要找到換氣水平線與速度垂直線的交點。

如何計算空氣加熱系統使用此圖,計算管道通風系統的管道橫截面。主管內的移動速度不應超過 5 m/s

從這個交點開始,一條線被繪製成一條曲線,從中可以確定合適的截面。對於矩形管道,這將是面積值,對於圓形管道,這將是直徑(以毫米為單位)。首先,對主管道進行計算,然後對分支進行計算。

因此,如果在房屋中僅規劃一個排氣管道,則進行計算。如果計劃安裝多條排風管,那麼排風管的總體積必須除以風管的數量,然後按上述原則進行計算。

如何計算空氣加熱系統該表允許您選擇用於管道通風的管道橫截面,同時考慮到氣團的體積和移動速度

此外,您還可以使用專門的計算程序來執行此類計算。對於公寓和住宅建築,此類程序可能更加方便,因為它們給出了更準確的結果。

正常換氣受反推力等現象的影響,具體情況及處理方法,我們推薦的文章會告訴你。

空氣加熱技術

空氣是一種非常有效的冷卻劑。空氣加熱系統的最簡化示例是傳統的風扇加熱器。這種機制能夠在幾分鐘內加熱一個小房間。但是為了組織鄉間別墅的空氣加熱,需要使用更嚴格的設備。

借助空氣操作加熱系統的程序技術如下。熱發生器加熱通過管道系統進入建築物場所的氣團。在這裡,氣流與房間的空氣空間混合,從而提高了溫度。冷卻的空氣沖下來,從那裡進入一個特殊的管道,並通過它重新引導到熱發生器進行加熱。

私人住宅的這種供暖系統涉及使用專門設計的溫度調節,其中空氣首先被加熱到所需的溫度,然後將其熱量傳遞到房間,加熱周圍的所有物體。氣團的加熱是在沒有管道和電池系統形式的中介的情況下進行的,因此這裡根本沒有不合理的熱損失。

如何計算空氣加熱系統

這種加熱通常用於框架結構,在加拿大很普遍,因此該技術得名。事實是,與磚砌建築不同,框架建築不能有效地保留來自散熱器的熱量,而用空氣加熱可以創造一個可接受的小氣候,而且財務成本很低。

如何用自己的雙手製作空氣加熱?

收到所有必要的計算後,您可以開始準備安裝所選系統,因為用自己的雙手組織私人住宅的空氣加熱並不難。首先,您需要繪製風管的大致通道及其相互連接的圖表。

繪製了系統連接的大致流程後,最好與專業人士討論,即使您已經有這方面的親身經歷,以便外部人員進行客觀評估並發現可能導致的隱藏缺陷設備運行過程中的振動、氣流和外來噪音。

經驗豐富的專家可以協助選擇合適的熱發生器型號,以確保空氣被加熱到所需的溫度,並且在活動增加時不會過熱。如果單位很大,最好在房子附近分配一個單獨的擴建部分。

熱發生器有兩種類型:

  • 靜止的。它們通常使用氣體燃料,由於其令人印象深刻的尺寸以及出於安全原因,它們必須專門安裝在單獨的房間中。它們主要用於為大型建築物供暖,也經常放置在工廠車間。
  • 移動的。對於那些擁有別墅和鄉村別墅的人來說,它們比固定的同行更緊湊。它們的燃燒室是隔離的,但為了確保安全,這些結構必須位於帶有內置煙囪系統的房間內。這種類型也稱為熱量。

空氣加熱設備的自行安裝過程包括幾個階段:

  1. 安裝鍋爐和熱交換器。第一個幾乎總是安裝在地下室。禁止自行連接其gas版本,必須與相關服務商同意。
  2. 在換熱器所在房間的牆壁上打孔,用於出風套的出口。
  3. 將熱交換器連接到供氣管。
  4. 在燃燒室下方安裝風扇。供應到其回流管的外側。
  5. 進行通風孔的接線和緊固。通常,它們是用圓形截面選擇的;為此,您需要選擇特殊的括號。
  6. 連接送風通道和回風管道,進行絕緣處理。

用自己的雙手裝備系統相對容易,但不太可能正確地進行所有計算。可能的錯誤將導致結構效率降低、持續吃水和其他不愉快的後果。因此,最好獲得一個經過專業準備的項目,如果您願意,可以自己將其變為現實。

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房屋的空氣加熱是一種高效且有利可圖的加熱方式,比傳統的水和燃氣系統更有效。空氣加熱系統可以顯著提高私人住宅的生活質量。這種加熱選項是最安全、最經濟、極其耐用和可靠的系統之一。因此,它越來越受歡迎。

單管供暖方案

從供暖鍋爐開始,您需要繪製代表分支的主線。在此操作之後,它包含所需數量的散熱器或電池。根據建築物的設計繪製的線連接到鍋爐。該方法形成管道內冷卻劑的循環,使建築物完全加熱。溫水循環單獨調節。

列寧格勒計劃採用封閉式供暖方案。在這個過程中,根據私人住宅的當前設計安裝了一個單管綜合體。應所有者的要求,將元素添加到:

  • 散熱器控制器。
  • 溫度控制器。
  • 平衡閥。
  • 球閥。

列寧格勒調節某些散熱器的加熱。

估計

如果您打算用自己的雙手在家中進行空氣加熱,那麼在開始工作之前正確進行所有計算非常重要。需要考慮的事項:

  • 每個房間的估計熱量損失。
  • 熱發生器所需的功率及其類型。
  • 多少空氣會被加熱。
  • 計算風管的面積,它們的長度和直徑。
  • 確定可能的氣壓損失。
  • 計算房間內正確的空氣流動速度,這樣就沒有氣流,同時房屋內的氣團有效循環並均勻加熱。

如果供暖不能正常工作,一切都必須重做,那麼在空氣系統規劃階段犯下的錯誤將導致浪費時間和大量金錢。

工程師將為空氣加熱系統提供多種選擇。仍然要選擇正確的。

只有在進行了準確的計算並製定了項目後,他們才開始購買加熱器和所有必要的材料。

計算房屋熱損失的示例

有問題的房子位於科斯特羅馬市,在最冷的五天期間,窗外的溫度達到-31度,地面溫度為+ 5°C。所需的室溫為 +22°C。

我們將考慮具有以下尺寸的房子:

  • 寬度 - 6.78 m;
  • 長度 - 8.04 m;
  • 高度 - 2.8 m。

這些值將用於計算欄杆的面積。

如何計算空氣加熱系統
對於計算,最方便的是在紙上繪製房屋平面圖,在其上標明建築物的寬度,長度,高度,門窗的位置,尺寸

建築物的牆壁是:

  • 加氣混凝土厚度B=0.21 m,導熱係數k=2.87;
  • 泡沫B=0.05 m,k=1.678;
  • 飾面磚B=0.09 m,k=2.26。

在確定 k 時,應使用表格中的信息,或者更好地使用技術數據表中的信息,因為來自不同製造商的材料成分可能不同,因此具有不同的特性。

如何計算空氣加熱系統
鋼筋混凝土的導熱係數最高,礦棉板的導熱係數最低,因此它們最有效地用於建造溫暖的房屋

房子的地板由以下幾層組成:

  • 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 保溫材料,B=0.20 m,k=0.043;
  • 鋼筋熨平板,B=0.30 m k=0.93。

在房屋的上述平面圖中,整個區域的樓層結構相同,沒有地下室。

天花板由以下部分組成:

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

天花板無法進入閣樓。

房子只有8扇窗戶,都是兩室的,K型玻璃,氬氣,D=0.6。六扇窗戶的尺寸為 1.2x1.5 m,一扇 - 1.2x2 m,一扇 - 0.3x0.5 m。門的尺寸為 1x2.2 m,根據護照的 D 值為 0.36。

系統的附加元素

僅將空氣系統用於供暖是不合理的;它可以用來製造一種通用裝置,以在房屋內營造小氣候。為此,設備中內置了空氣冷卻單元和空調單元。

這樣的系統在冬季提供供暖,在夏季提供冷卻,無論外面的天氣如何,都可以在房屋內保持宜人的溫度。此外,該系統還補充了一些更有用的設備:

  • 電子過濾器。它由可拆卸的盒子組成,通過電離來淨化進入的空氣。過濾板捕獲灰塵微粒。通過在流水下沖洗,可以輕鬆取出和清潔磁帶。
  • 加濕器。它是一種帶有流動水的蒸發裝置。穿過該塊的熱空氣有助於水分的主動蒸發。因此,空氣被主動加濕。
  • 所需的濕度水平由帶有調節器的特殊濕度傳感器控制。
  • 用於空氣淨化的紫外線燈。用紫外線對空氣中的病原菌進行消毒。
  • 可編程恆溫器。控制整個加熱和冷卻系統。連接到互聯網,因此可以從任何地方控制房子的溫度控制。有 4 種編程模式。
  • 電子通風控制單元。允許您自主控制通風系統或在必要時將其完全關閉。

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家中設計合理、製作精良的空氣加熱系統將使居民在一年多的時間裡擁有宜人的小氣候。

工業廠房的空氣加熱

如何計算空氣加熱系統

通過風道系統,熱量分佈在整個生產車間的範圍內

每個特定工業企業的空氣加熱系統可以作為主系統,也可以作為輔助系統。無論如何,在車間安裝空氣加熱比水加熱便宜,因為不需要安裝昂貴的鍋爐來加熱工業場所、鋪設管道和安裝散熱器。

工業廠房空氣加熱系統的優點:

  • 節省工作區的面積;
  • 資源的節能消耗;
  • 同時加熱和空氣淨化;
  • 房間供暖均勻;
  • 員工福祉的安全;
  • 沒有系統洩漏和凍結的風險。

生產設施的空氣加熱可以是:

  • 中央 - 帶有一個加熱單元和一個廣泛的空氣管道網絡,加熱的空氣通過這些管道分佈在整個車間;
  • 本地 - 空氣加熱器(空氣加熱裝置、熱風槍、空氣熱簾)直接位於房間內。

在集中式空氣加熱系統中,為了降低能源成本,使用了一個換熱器,它部分利用內部空氣的熱量來加熱來自外部的新鮮空氣。本地系統不進行恢復,它們只加熱內部空氣,但不提供外部空氣的流入。壁掛式空氣加熱器可用於加熱個人工作場所,以及乾燥任何材料和表面。

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通過優先考慮工業場所的空氣加熱,企業領導者可以通過顯著降低資本成本來實現節約。

第三階段:鏈接分支

完成所有必要的計算後,有必要鏈接多個分支。如果系統服務於一層,則未包含在主幹中的分支被鏈接。計算以與主線相同的方式進行。結果被輸入到表格中。在多層建築中,中間層的逐層分支用於連接。

聯動標準

在這裡,比較損失總和的值:沿連接段的壓力與並聯連接的主管道。偏差必須不超過 10%。如果發現差異較大,則可以進行聯動:

  • 通過選擇適當的風管橫截面尺寸;
  • 通過在分支上安裝隔膜或節流閥。

有時,要進行這樣的計算,您只需要一個計算器和幾本參考書。如果需要對大型建築物或工業場所的通風進行空氣動力學計算,則需要適當的程序。它將允許您快速確定部分的尺寸、各個部分和整個系統中的壓力損失。

空氣動力學計算的目的是確定通風系統所有元件(空氣管道、它們的配件、格柵、擴散器、空氣加熱器等)中空氣運動的壓力損失(阻力)。了解這些損失的總價值後,您可以選擇能夠提供所需氣流的風扇。氣動計算有直接問題和逆問題。直接問題在新創建的通風系統的設計中得到解決,其中包括在給定流速下確定係統所有部分的橫截面積。逆問題是確定已運行或重建的通風系統的給定橫截面積的空氣流量。在這種情況下,要達到所需的流量,只需改變風扇速度或更換不同尺寸的風扇即可。

按地區 F

確定直徑D (圓形)或高度一個 和寬度 (對於矩形)風管,m。得到的值四捨五入到最接近的較大標準尺寸,i。dst ,阿斯特英斯特 (參考值)。

重新計算實際截面積 F

事實與速度v 事實 .

對於矩形風管,所謂的。當量直徑 DL = (2A st * B st ) / (A英石+ B英石),米。 確定雷諾相似性檢驗的值 回复 = 64100*D英石*v 事實。 對於長方形D L \u003d D st。 摩擦係數 λtr = 0.3164 ⁄ Re-0.25 在 Re≤60000,λtr= 0.1266 ⁄ Re-0.167,Re>60000。 局部阻力係數 λm

取決於它們的類型、數量並從目錄中選擇。

註釋:

  • 計算的初始數據
  • 從哪兒開始?計算順序

任何具有機械氣流的通風系統的核心是風扇,它在風道中產生這種氣流。風扇的功率直接取決於必須在其出口處產生的壓力,為了確定該壓力的值,有必要計算整個管道系統的阻力。

要計算壓力損失,您需要管道和附加設備的圖表和尺寸。

固體燃料鍋爐有什麼區別

除了這些熱源通過燃燒各種類型的固體燃料產生熱能之外,它們與其他熱發生器還有許多其他不同之處。這些差異正是燃燒木材的結果,在將鍋爐連接到水加熱系統時,必須將它們視為理所當然並始終考慮在內。特點如下:

  1. 高慣性。目前,沒有辦法突然熄滅燃燒室中正在燃燒的固體燃料。
  2. 在燃燒室中形成冷凝水。當低溫(低於 50°C)的熱載體進入鍋爐水箱時,這種特性就會顯現出來。

筆記。慣性現象僅在一種固體燃料裝置——顆粒鍋爐中不存在。他們有一個燃燒器,在其中加入木屑顆粒,在停止供應後,火焰幾乎立即熄滅。

慣性的危險在於加熱器的水套可能過熱,導致冷卻劑在其中沸騰。形成蒸汽,產生高壓,撕裂裝置主體和部分供應管道。結果,爐膛內有大量水,大量蒸汽和固體燃料鍋爐,不適合進一步運行。

當熱發生器連接不正確時,可能會出現類似的情況。畢竟,事實上,燃木鍋爐的正常運行模式是最大的,正是在這個時候,機組達到了它的護照效率。當恆溫器響應熱載體達到85°C的溫度並關閉風門時,爐內的燃燒和陰燃仍在繼續。在停止生長之前,水的溫度會再升高 2-4°C,甚至更多。

為了避免過壓和隨後的事故,固體燃料鍋爐的管道中始終涉及一個重要元素 - 一個安全組,有關它的更多信息將在下面討論。

在木材上運行該裝置的另一個令人不快的特徵是由於未加熱的冷卻劑通過水套,在燃燒室的內壁上出現冷凝物。這種冷凝水根本不是上帝的露水,因為它是一種腐蝕性液體,燃燒室的鋼壁會迅速腐蝕。然後,與灰混合,冷凝物變成粘性物質,不容易將其從表面撕下。該問題通過在固體燃料鍋爐的管道迴路中安裝混合單元來解決。

這種沉積物充當熱絕緣體並降低固體燃料鍋爐的效率。

對於具有不怕腐蝕的鑄鐵熱交換器的熱發生器的所有者來說,現在鬆一口氣還為時過早。他們可以預料到另一個不幸 - 鑄鐵因溫度衝擊而被破壞的可能性。想像一下,在一所私人住宅中,電力被關閉了 20-30 分鐘,並且通過固體燃料鍋爐驅動水的循環泵停止了工作。在此期間,散熱器中的水有時間冷卻,而熱交換器中的水有時間加熱(由於相同的慣性)。

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出現電,泵打開並將冷卻的冷卻劑從封閉的加熱系統輸送到加熱的鍋爐。由於溫度急劇下降,熱交換器會發生溫度衝擊,鑄鐵部分會破裂,水會流到地板上。維修非常困難,並非總是可以更換該部分。因此即使在這種情況下,混合單元也會防止事故發生,這將在後面討論。

沒有描述緊急情況及其後果是為了嚇唬固體燃料鍋爐的用戶或鼓勵他們購買不必要的管道迴路元件。描述基於實際經驗,必須始終考慮到這一點。通過正確連接熱單元,出現此類後果的可能性極低,幾乎與使用其他類型燃料的熱發生器相同。

DIY安裝建議

對於鋪設自然循環的主線,最好使用聚丙烯或鋼管。原因是直徑大,聚乙烯Ø40毫米以上太貴了。我們使用任何方便的材料製作散熱器眼線筆。

在車庫中安裝兩管佈線的示例

如何正確佈線並承受所有斜坡:

  1. 從標記開始。指定電池安裝位置、連接點和高速公路路線。
  2. 從遠處的電池開始,用鉛筆在牆上標記軌道。用較長的建築水平調整坡度。
  3. 從極端的散熱器移動到鍋爐房。當你畫出所有的軌道時,你就會明白把熱發生器放在什麼水平上。設備的入口管(用於冷卻的冷卻劑)必須位於同一水平面或回油管下方。
  4. 如果火箱的地板高度太高,請嘗試將所有加熱器向上移動。水平管道接下來會上升。在極端情況下,在鍋爐下方留出一個凹槽。

在與兩台鍋爐並聯的爐子中鋪設回油管

標記後,在隔板上打孔,為隱藏墊圈切槽。然後再次檢查痕跡,進行調整併繼續安裝。遵循相同的順序:首先固定電池,然後將管道朝向熔爐鋪設。安裝帶排水管的膨脹水箱。

重力管網填滿沒有問題,Mayevsky 的起重機無需觸摸。只需通過最低點的補水水龍頭慢慢抽水,所有空氣都會進入打開的水箱。如果任何散熱器在預熱後仍然很冷,請使用手動通風孔。

熱風幕的應用

為了減少打開外門或門時進入房間的空氣量,在寒冷的季節,使用特殊的熱風幕。

在一年中的其他時間,它們可以用作再循環裝置。建議使用這種熱簾:

  1. 用於潮濕房間的外門或開口;
  2. 在未配備前庭且可在 40 分鐘內打開 5 次以上的建築物外牆的不斷打開的開口處,或在估計氣溫低於 15 度的區域;
  3. 對於建築物的外門,如果它們與配備空調系統的無門廳處所相鄰;
  4. 在內牆的開口處或工業廠房的隔斷處,以避免冷卻劑從一個房間轉移到另一個房間;
  5. 在有特殊工藝要求的空調房門口或門口。

為上述每個目的計算空氣加熱的示例可以作為安裝此類設備的可行性研究的補充。

由熱簾供應到房間的空氣溫度在外門不高於 50 度,在外門或開口處不超過 70 度。

在計算空氣加熱系統時,通過外門或開口進入的混合物的溫度(以度為單位)取以下值:

5 - 用於繁重工作期間的工業場所和工作場所距離外牆不超過 3 米或距離門不超過 6 米的位置;
8 - 用於工業場所的繁重工作;
12 - 在工業場所或公共或行政大樓的大堂進行適度工作期間。
14 - 用於工業場所的輕型工作。

對於房屋的高質量供暖,加熱元件的正確位置是必要的。點擊放大。

帶有熱簾的空氣加熱系統的計算是針對各種外部條件進行的。

外門、開口或大門處的空氣幕在計算時會考慮風壓。

此類裝置中的冷卻劑流量由風速和參數 B 處的外部空氣溫度確定(速度不超過每秒 5 米)。

如果參數 A 處的風速大於參數 B 處的風速,則應在暴露於參數 A 時檢查空氣加熱器。

從熱簾的狹縫或外部開口流出的空氣速度假定在外門不超過每秒 8 米,在技術開口或大門處不超過每秒 25 米。

在計算帶空氣單元的供暖系統時,將參數 B 作為室外空氣的設計參數。

其中一個系統在非工作時間可以在待機模式下運行。

空氣加熱系統的優點是:

  1. 通過降低購買取暖設備和鋪設管道的成本來減少初期投資。
  2. 由於大型廠房內空氣溫度的均勻分佈以及冷卻劑的初步除塵和加濕,確保工業廠房環境條件的衛生和衛生要求。

計算房屋熱損失的示例

由於鄉間別墅的總熱損失是建築物的窗戶、門、牆壁、天花板和其他元素的熱損失之和,因此其公式表示為這些指標的總和。計算原理如下:

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

可以確定每個元件的熱損失,考慮到其結構特徵、熱導率和特定材料護照中指示的耐熱係數。

家庭熱量損失的計算很難僅通過公式來考慮,因此我們建議使用一個很好的例子。

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