Расчет воздушного отопления совмещенного с приточной вентиляцией

Воздушное отопление

Расчет воздушного отопления

Воздушное отопление для компенсации всех теплопотерь в здании предусматривает подачу некоторого количества воздуха G, кг/час, нагретого до температуры tпер, более высокой, чем температура внутреннего воздуха в рабочей зоне помещения tв р с. Количество теплоты, необходимое для отопления помещения отдается перегретым воздухом при его охлаждении до температуры tох. Величина этого количества теплоты, собственно, мощность воздушного отопления QВ.О. определяется следующим образом:
QВ.О. = G cв (tпер — tох), кДж/ч, где
G — количество воздуха, кг/ч;
cв — удельная теплоемкость внутреннего воздуха в рабочей зоне;
tпер — температура перегретого воздуха;
tох — температура охлажденного воздуха
Если забор воздуха системой воздушного отопления осуществляется из зоны высотой до 3-4 м, то температура охлажденного воздуха принимается равной температуре в рабочей зоне — tох = tв р с, если высота забора больше, tох принимается на 3 — 4 градуса больше tв р с.

Как видно из приведенного равенства, с целью достижения большей теплопроизводительности при заданном расходе воздуха его температуру tпер нужно назначать как можно больше. С другой стороны, эта температура ограничивается нормами и зависит от способа и места подачи перегретого воздуха. При подаче воздуха в зону, обслуживаемую с расстояния 2 м от рабочих мест температура tпер не должна превышать 45 o С, на высоте более 3,5 м от пола — 70 o С, а при непосредственном длительном воздействии на человека, — не более 25 o С. При проектировании системы воздушного отопления нужно учитывать эти требования и при необходимости корректировать расход воздуха системы или количество агрегатов, которые осуществляют воздушное отопление.

Одним из преимуществ системы воздушного отопления является возможность сочетания ее с приточной вентиляцией. В этом случае мощность системы воздушного отопления QВ.О. должна учитывать мощность Q вент , необходимое для нагрева приточного воздуха до нормируемой температуры, которая может быть весьма значительной:
Q В.О. &#8805 Qтеплопотерь + Qвент

Системы воздушного отопления, оборудование.

Воздушное отопление могут осуществлять как отдельные воздушно-отопительные агрегаты, так и канальные системы воздушного отопления, совмещенные с системами приточно-вытяжной вентиляции или не совмещенные с ними, использующие для транспортировки воздуха воздуховоды. Соответственно, если воздушное отопление не предусматривает использование воздуховодов, то это — бесканальные системы воздушного отопления.

Для отопления больших производственных и складских помещений широкое применение получили воздушно-отопительные агрегаты. Конструктивно воздушно-отопительные агрегаты представляют собой нагреватель (водяной теплообменник, электрический ТЭН или газовая горелка), оборудован вентилятором с электродвигателем и устройствами для забора и подачи воздуха. Воздушно-отопительные агрегаты могут быть подвесными, напольными, крышными, могут дополнительно комплектоваться смесительными камерами для свежего воздуха, высоконапорными вентиляторами для возможности обвязки воздуховодами, соответствующей автоматикой. Подвесные воздушно-отопительные агрегаты могут иметь мощность от 10 до 100 кВт, напольные воздушно-отопительные агрегаты с газовыми горелками — до нескольких МВт.
Воздушно-отопительные агрегаты с газовыми горелками хороши тем, что не требуют промежуточного теплоносителя и, несмотря на большую стоимость, более экономичны в эксплутации. С другой стороны, такие агрегаты, как и любое газовое оборудование имеют достаточно жесткие ограничения и требования безопасности при их проектировании, инсталляции и особенно эксплуатации.

Если как отопление в холодный период используется кондиционер, то это — бесканальная система воздушного отопления, в которой теплоноситель — воздух, а источник энергии — тепло, выделяемое при переходе газа (фреона) из газообразного состояния в жидкое. Системы чиллер — фанкойлы в режиме теплового насоса имеют такой же источник энергии, но здесь присутствует промежуточный теплоноситель — вода или антифриз. Кроме того, в коммерческих и офисных зданиях часто применяется воздушное отопление фанкойлами посредством их переключения с контура чиллера на контур котла.

Как приборы воздушного отопления можно рассматривать и бытовые обогреватели, — тепловентиляторы, которые применяются в основном для местного обогрева или догрева в переходный период или в условиях, где нет возможности или смысла установки полноценной отопительной системы. На сегодня бытовые обогреватели представлены достаточно широким ассортиментом как по конструкции и дизайну, так и по мощности и брендах.

Воздушное отопление по сравнению с другими видами отопления имеет следующие преимущества:
— Малая металлоемкость;
— Небольшая инерционность, что позволяет быстро нагреть помещение;
— Более равномерное распределение температур в рабочей зоне крупногабаритных помещений.
Но воздушное отопление имеет и недостатки, ограничивающие его использование:
— Необходимость увеличения сечений воздуховодов при транспортировке с помощью воздуха больших количеств тепла и большие их потери при этом в канальных воздушных системах отопления;
— Значительные эксплуатационные расходы в связи с необходимостью дополнительной электроэнергии для привода вентиляторов;
— При отключении любой системы воздушного отопления, будь то воздушно-отопительные агрегаты, или бытовые обогреватели, наступает быстрое охлаждение отапливаемого помещения.

Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата

Воздушное отопление жилых домов не имеет столь широкого распространения, как «классическое» водяное, но, тем не менее, заинтересованность в нем среди потенциальных хозяев все же имеет тенденцию к росту – оно доказало свою эффективность и экономичность. Сам по себе принцип такого отопления помещений заключается в нагреве специальным оборудованием воздушного потока, который потом с помощью вентиляторов направляется в помещение или в определенную его область.

Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата

Кстати, самой простой и достаточно распространенной (хотя и несколько упрощенной) разновидностью воздушного отопления является установка в комнате стационарных или переносных тепловентиляторов. Более совершенные системы, обслуживающие целый дом, включают, помимо нагревательного агрегата, разветвлённую систему воздуховодов, автоматику контроля и управления, приборы очистки и обеззараживания воздуха. Нередко такая систем отопления совмещается с приточной вентиляцией, и это тоже налагает определённые требования к ее организации.

Цены на воздушно-отопительные агрегаты

Как бы то ни было, «сердцем» подобной системы отопления, независимо от степени ее сложности, является воздушно-отопительный агрегат. И его эксплуатационные параметры должны соответствовать условиям, в которых он будет эксплуатироваться – заложенного потенциала мощности должно быть достаточно для обогрева конкретного помещения или всего дома в целом. Как определиться с этим? – призовем на помощь калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата.

Некоторые разъяснения по применению программы будут даны ниже.

Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата

Пояснения по проведению расчетов

При расчете любого генератора тепла исходят из соображений, что выработанной им энергии должно хватать на полную компенсацию тепловых потерь из конкретного помещения и далее (если речь идет о системе отопления всего дома) – из здания в целом. При этом, безусловно, закладывается и определенный эксплуатационный запас мощности.

Использовать широко распространенный «постулат», что на 1 м² площади требуется 100 Вт тепловой энергии – этот путь никак не даст точного результата. Тепловые потери, требующие компенсации за счет работы системы отопления, зависят не только, и даже не столько от площади помещений, сколько от целого ряда других разноплановых факторов. Все это реализовано в предлагаемом калькуляторе.

Важно – расчет проводится для каждого помещения в отдельности. Если планируется локальный обогрев комнаты – то полученного значения будет достаточно. В том же случае, когда просчитывается вся система отопления для дома, после расчета по помещениям, подключенным к системе, производится суммирование всех полученный показателей. Лучше всего, чтобы не допустить ошибки, заранее составить табличку, куда внести все комнаты с перечислением их специфических особенностей, а потом уже засесть за расчёты.

Итак, как проводится расчет для конкретного помещения:

  • Объем помещения, безусловно, важен, и для этого необходимо указать площадь и высоту потока.
  • Имеет значение количество стен, граничащих с улицей. Понятно, что чем их больше, тем выше возможные тепловые потери.
  • Имеет смысл обратить внимание на расположение внешней стены комнаты относительно сторон света. С южной стороны помещение получает дополнительный «тепловой заряд» от Солнца, а вот с противоположной стороны стены такой возможности лишены начисто, и будут выхолаживаться быстрее.
  • Если есть такая информация, то можно указать положение внешней стены относительно преимущественного в зимний сезон направления ветра – программа внесет соответствующую поправку. Если таких данных нет, калькулятор произведет расчет для самых неблагоприятных условий.
  • Поправку не климатические особенности региона учтет следующий пункт. Необходимо указать минимальные температуры в самую холодную декаду зимы – но только не аномальные, а считающиеся для вашей местности нормальными.
  • Следующее поле ввода – это состояние термоизоляции стен. Они могут считаться полноценно утепленными только в том случае, если это проводилось на основании теплотехнических расчетов. Понятно, что совершенно неутепленных стен в жилом доме вообще не должно быть – иначе нет никакого смысла затевать обустройство системы отопления.
  • Весьма внушительная доля теплопотерь приходится на полы и потолки (перекрытия). Чтобы не упустить этот момент, в следующих полях ввода необходимо выбрать вариант «соседства» рассчитываемой комнаты по вертикали – сверху и снизу.
  • Далее, несколько полей ввода посвящено окнам – их типу, количеству, размерам. На основании полученных сведений программа расчета введет необходимый поправочный коэффициент «на остекление».
  • В комнате может иметься дверь на улицу (или в неотапливаемую зону), которая при каждом открытии будет впускать немалый объем холодного воздуха. Это требует соответствующей компенсации со стороны системы отопления.
Читать еще:  Как утеплить стекла окон на зиму?

Для замкнутой системы воздушного отопления можно переходить к кнопке «РАССЧИТАТЬ» и получать результат, выраженный в ваттах и киловаттах (в нем уже учтен 15-процентный эксплуатационный резерв).

Но нередко система воздушного отопления объединяется с приточной вентиляцией – и тогда от нагревательного агрегата требуется не только восполнить теплопотери, но и обеспечить подогрев постоянно поступающего с улицы воздушного потока. Это тоже необходимо учесть в расчетах. Если выбрать этот путь – появятся дополнительные поля ввода данных.

  • Необходимо уточнить высоту потолка – для точного определения объема воздухообмена.
  • Приточная вентиляция может отключаться при сильных морозах – необходимо указать нижний температурный предел ее функционирования. Это позволит определиться с максимальной амплитудой температур (с учетом поддержания в помещении комфортного уровня в +20 °С).
  • И, наконец, необходимо указать предполагаемую кратность полного воздухообмена в помещении. Обычно при расчетах исходят из однократного, но на всякий случай функциональность калькулятора расширена – от 0,5 до 2 объемов в час.

После этого остаётся только нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ» для получения результата.

Задумываетесь о воздушном отоплении дома? Тогда вам сюда…

Многие владельцы загородного жилья даже не знают толком о существовании систем воздушного отопления. Чтобы восполнить этот пробел информации, рекомендуем перейти по ссылке к статье нашего портала, посвящённой обзору воздушно-отопительных агрегатов .

Расчет эффективности воздушного отопления

Для обеспечения допустимых норм и параметров воздуха в рабочих зонах, используют системы воздушного отопления. В качестве основного теплоносителя для таких обогревательных систем выступает наружный воздух.

Это позволяет выполнять таким система две основных задачи: отопление и вентиляцию. Расчет эффективности воздушного отопления доказывает, что его использование позволяет существенно экономить топливно-энергетические ресурсы.

По возможности, такое оборудование монтируют вместе с рециркуляционными установками, которые позволяют осуществлять забор воздуха не снаружи, а непосредственно из отапливаемых помещений.

Ограничения на установку рециркуляционного оборудования

Правильный расчёт — залог Вашей экономии.

Не допускается рециркулирование в следующих помещениях:

  1. с выделяющимися веществами 1,2 классов опасности, с резко выраженным запахом, или же с присутствием болезнетвроных бактерий или грибков;
  2. с присутствием возгоняющихся вредных веществ, которые могут соприкасаться с нагретым воздухом, если не предусмотрена предварительная очистка перед поступлением в нагреватели;
  3. категории А или Б (кроме воздушно-тепловых завес или воздушных завес у наружных ворот или дверей);
  4. вокруг оборудования в радиусе 5 метров в категориях помещений В, Г или Д, когда в таких зонах могут образовываться смеси горючих газов или взрывоопасные пары и аэрозоли;
  5. где установлены местные отсосы для вредных веществ или взрывоопасных смесей;
  6. в шлюзах и тамбурах, лабораторий или комнат для проведения работ с вредными газами и парами, или взрывоопасными веществами и аэрозолями.

Установка рециркуляционных систем допустима в системах местных отсосов для пылевоздушных смесей (кроме взрывоопасных и вредных веществ) после агрегатов для очистки их от пыли.

Формулы и параметры для расчета систем отопления

Пример расчета системы воздушного отопления осуществляется по формуле:

Где LB — является объемом расхода воздуха за определенное время;
Qnp — тепловой поток для отапливаемого помещения;
С – теплоемкость теплоносителя;
tв — температура в помещении;
tпр — температура теплоносителя, подаваемого в помещение, которая рассчитываемого по формуле:

Где tH — наружная температура воздуха;
t — дельта изменения температуры в воздухонагревателе;
р — давление потока теплоносителя после вентилятора.

Расчет системы воздушного отопления должен быть такой, чтобы нагревание теплоносителя в рециркуляционных и приточных установках соответствовали категориям зданий, в которых установлены эти агрегаты. Она не должна быть выше, чем 150 градусов.

Классификация воздушных систем отопления

Подобные системы отопления разделяются по следующим признакам:

По виду энергоносителей: системы с паровым, водяным, газовым или электрическим калориферам.

По характеру поступления нагретого теплоносителя: механическим (при помощи вентиляторов или нагнетателей) и естественным побуждением.

По виду схем вентилирования в отапливаемых помещениях: прямоточные, либо с частичной или полной рециркуляцией.

По определению места нагрева теплоносителя: местные (воздушная масса нагревается местными отопительными агрегатами) и центральные (подогрев осуществляется в общем централизованном агрегате и в последующем транспортируется к отапливаемым зданиям и помещениям).

Дополнительное оборудование, повышающее эффективность воздушных отопительных систем

Для надежной работы данной отопительной системы, необходимо предусматривать установку резервного вентилятора или же монтировать не меньше двух агрегатов отопления на одно помещение.

При отказе основного вентилятора, допустимо снижение температуры в помещении ниже нормы, но не более чем на 5 градусов при условии подачи наружного воздуха.

Температура подающегося в помещения воздушного потока должна быть не менее чем на двадцать процентов ниже, нежели критическая температура самовоспламенения газов и аэрозолей, присутствующих в здании.

Для обогрева теплоносителя в воздушных системах отопления применяются калориферные установки различных видов конструкций.

С их помощью также могут комплектоваться отопительные агрегаты или вентиляционные приточные камеры.

Схема воздушного отопления дома. Нажмите для увеличения.

В таких калориферах нагрев воздушных масс осуществляется за счет энергии, отбираемой у теплоносителя (пара, воды или дымовых газов), а также они могут нагреваться электроэнергетическими установками.

Отопительные агрегаты могут использоваться для обогрева рециркуляционного воздуха.

Они состоят из вентилятора и калорифера, а также аппарата, который формирует и направляет потоки теплоносителя, подающегося в помещение.

Большие отопительные агрегаты используют для обогрева крупных производственных или промышленных помещений (например, в вагоносборочных цехах), в которых санитарно-гигиенические и технологические требования допускают возможность рециркуляции воздуха.

Также крупные отопительные воздушные системы используются в нерабочее время для дежурного отопления.

Применение тепловых воздушных завес

Для уменьшения объема поступающего воздуха в помещение при открытии наружных ворот или дверей, в холодное время года используют специальные тепловые воздушные завесы.

В иное время года они могут быть использованы как рециркуляционные установки. Такие тепловые завесы рекомендуется применять:

  1. для наружных дверей или проемов в помещениях с мокрым режимом;
  2. у постоянно открывающихся проемов в наружных стенах сооружений, которые не оборудованы тамбурами и могут отворяться более пяти раз за 40 минут, или в районах с расчетной температурой воздуха ниже 15 градусов;
  3. для внешних дверей зданий, если к ним примыкают помещения без тамбура, которые оборудованы системами кондиционирования;
  4. у проемов во внутренних стенах или в перегородках производственных помещений во избежание перехода теплоносителя из одного помещения в другое;
  5. у ворот или дверей помещения с кондиционированием воздуха со специальными технологическими требованиями.

Пример расчета воздушного отопления для каждой из вышеуказанных целей может служить дополнением к технико-экономическому обоснованию установки такого вида оборудования.

В тепловом и воздушном балансе здания теплота, подаваемая при помощи завес периодического действия, не учитывается.

Температуру воздуха, который подается в помещение тепловыми завесами, принимают не выше чем 50 градусов у внешних дверей, и не более чем 70 градусов — у наружных ворот или проемов.

Выполняя расчет системы воздушного отопления, принимают следующие значения температуры смеси, поступающей через наружные двери или проемы (в градусах):

5 — для промышленных помещения при тяжелых работах и расположении рабочих мест не ближе чем на 3 метра к наружным стенам или 6 метров от дверей;
8 — при тяжелых видах работ для производственных помещений;
12 — при работах средней тяжести в производственных помещениях, или в вестибюлях общественных или административных зданий.
14 —при легких работах для промышленных помещений.

Для качественного обогрева дома необходимо правильное расположение отопительных элементов. Нажмите для увеличения.

Расчет систем воздушного отопления тепловыми завесами производится для различных внешних условий.

Читать еще:  Как штукатурить деревянные стены?

Воздушные тепловые завесы у наружных дверей, проемов или ворот рассчитываются с учетом давления ветра.

Расход теплоносителя в таких агрегатах определяется из скорости ветра и температуры наружного воздуха при параметрах Б (при скорости не более 5 м в секунду).

В тех случаях, когда скорость ветра при параметрах А больше, чем при параметрах Б, то воздуногреватели следует проверять при воздействии параметров А.

Скорость исхода воздуха из щелей или наружных отверстий тепловых завес принимают не более 8 м в секунду у наружных дверей и 25 м в секунду — у технологических проемов или ворот.

При расчетах систем отопления воздушными агрегатами за расчетные параметры наружного воздуха принимаются параметры Б.

Одна из систем в нерабочее время может действовать в дежурном режиме.

Достоинствами систем воздушного отопления являются:

  1. Уменьшение первоначальных капиталовложений, за счет сокращения расходов на приобретение отопительных приборов и прокладки трубопроводов.
  2. Обеспечение санитарных и гигиенических требований к условиям среды в промышленных помещениях за счет равномерного распределения температуры воздуха в объемных помещениях, а также проведения предварительного обеспыливания и увлажнения теплоносителя.

К недостаткам систем воздушного отопления можно отнести значительные габариты воздуховодов, высокие теплопотери при передвижении воздушных масс по таким трубопроводам.

Расчет воздушного отопления совмещенного с приточной вентиляцией

Как и для расчета любой другой системы отопления, для расчета воздушного отопления необходимо ориентироваться и быть знакомым с ГОСТами и СНИПами. Но если же вы решили сэкономить и рассчитать систему сами, тогда вам поможет наша статья.

Читайте также о расчете и подборе фанкойлов

И так, приступаем к самому расчету:

Первый этап

1.Первым делом нужно рассчитать общие теплопотери помещений. Для этого лучше всего использовать программное обеспечение или же использовать Excel.

Второй этап

2.Зная теплопотери, рассчитаем расход воздуха в системе используя формулу

G- массовый расход воздуха, кг/с

Qп- теплопотери помещения, Дж/с

C- теплоемкость воздуха, принимается 1,005 кДж/кгК

tг- температура нагретого воздуха (приток), К

tв – температура воздуха в помещении, К

Напоминаем что К= 273+°С, то есть чтоб перевести ваши градусы Цельсия в градусы Кельвина нужно к ним добавить 273. А чтоб перевести кг/с в кг/ч нужно кг/с умножить на 3600.

Перед расчетом расхода воздуха необходимо узнать нормы воздухообмена для для данного типа здания. Максимальная температура приточного воздуха 60°С, но если воздух подается на высоте меньше 3 м от пола эта температура снижается до 45°С.

Еще одно, при проектировании системы воздушного отопления возможно использование некоторых средств энергосбережения, таких как рекуперация или рециркуляция. При расчете количества воздуха системы с такими условиями нужно уметь пользоваться id диаграммой влажного воздуха.

Третий этап

3. Подбираем воздухонагреватель, по мощности, необходимой для обеспечения нагрева воздуха до необходимой температуры. Не забываем, что если система воздушного отопления связана с вентиляцией то Qот ≥ Qвент+Qп.

Четвертый этап

4.Рассчитывается количество вентрешеток и скорость воздуха в воздуховоде:

1)Задаемся количеством решеток и выбираем из каталога их размеры

2) Зная их количество и расход воздуха, рассчитываем количество воздуха для 1 решетки

3) Рассчитываем скорость выхода воздуха из воздухораспределителя за формулой V= q /S, где q- количество воздуха на одну решетку, а S- площадь воздухораспределителя. Обязательно необходимо ознакомится с нормативной скоростью вытока, и только после того как рассчитанная скорость будет меньше нормативной можно считать , что количество решеток подобрано правильно.

Пятый этап

5. Делаем аэродинамический расчет системы. Для облегчения расчета специалисты советуют приблизительно определить сечение магистрального воздуховода за суммарным расходом воздуха:

  • расход 850 м 3 /час – размер 200 х 400 мм
  • Расход 1 000 м 3 /час – размер 200 х 450 мм
  • Расход 1 100 м 3 /час – размер 200 х 500 мм
  • Расход 1 200 м 3 /час – размер 250 х 450 мм
  • Расход 1 350 м 3 /час – размер 250 х 500 мм
  • Расход 1 500 м 3 /час – размер 250 х 550 мм
  • Расход 1 650 м 3 /час – размер 300 х 500 мм
  • Расход 1 800 м 3 /час – размер 300 х 550 мм

Как правильно выбрать воздуховоды для воздушного отопления?

Заключение

После проведения всех расчетов можно приступать к покупке и монтированию системы. И не забывайте, если вы не хотите переплачивать за эксплуатацию и ремонт систем отопления, обязательно нужно ознакомится с нормами и правильно рассчитать систему. Желаем удачи!

Читайте также:

Приточная вентиляция совмещенная с воздушным отоплением

Принцип воздушного отопления на основе приточной установки основана на рециркуляции воздуха, установка забирает воздух из помещения, добавляет необходимое количество свежего воздуха, очищает, нагревает и вновь подает в помещение. Для распределения воздуха по помещениям прокладывается сеть воздуховодов, заканчивающихся воздухораспределительными решетками, диффузорами или анемостатами. Основной сложностью таких систем, по мнению специалистов нашего проектного института по отоплению в Украине является балансировка таких систем, чем больше помещений, тем тяжелее увязать их между собой. Для этого необходима дорогостоящая автоматика, поэтому такие системы более эффективны именно в промышленном и производственном секторах, в больших магазинах и других помещениях с большим объемом.

Проектирование систем воздушного отопления на основе приточных установок

Проектирование систем отопления, в том числе и воздушных, начинается теплотехнического расчета, которым определяется требуемое количество тепла для каждого производственного или бытового помещения. После расчетов требуемого тепла, задаемся температурой подачи, зависящей от:

  • Высоты помещения – чем больше высота помещения, тем ниже температура подачи, чтоб струя воздуха достигала пола.
  • Материалов воздуховодов и распределительных решеток – пластиковые решетки имеют свойство деформироваться в даже от не сильно большой температуры, которая действует продолжительное время.
  • Назначения помещения – в помещениях с постоянным нахождением людей вблизи воздухораспределителей необходимо снижать температуру подачи иначе будет возникать дискомфорт.

Основной смысл определения температуры подачи это определение расхода воздуха, чем выше перепад температур между воздухом в помещении и воздухом на подаче, тем меньший объем воздуха требуется. После определения требуемой температуры проводятся расчеты по j-d диагрмме, для определения температуры теплоносителя. В отличие от проекта водяного отопления, проект воздушного содержит распределительную схему не труб, а воздуховодов, диаметры которых рассчитываются и подписываются на листах проектной документации.

Проект воздушного отопления дома и производства

В готовом проекте системы воздушного отопления, независимо от назначения помещений всегда указываются все данные требуемые для реализации проекта, в комплект проектной документации входят не только планы, с нанесенной на них разводкой воздуховодов, а и многие другие данные. Любой проект обязательно содержит краткие сведения о системе, итоговые цифры тепло и электропотребления, технические характеристики предлагаемого проектом оборудования и краткое описание системы. Помимо краткого описания обязательно прилагается и более развернутое описание в пояснительной записке к проекту. Помимо этого проект воздушного отопления и вентиляции производственного цеха или коттеджа содержит аксонометрическую схему системы разводки воздуховодов, на которой отмечены отметки высот прохождения воздуховодов и расположения оборудования.

Что необходимо для заказа проекта воздушного отопления на основе приточной установки с рециркуляцией

Основной информацией для начала проектирования и определения стоимости проекта воздушного отопления являются архитектурные планировки объекта и техническое задание заказчика. Специалисты нашей проектной компании OVK-Group имеют огромный опыт проектирования и монтажа как промышленных, так и бытовых объектов и с радостью помогут вам определиться со всеми вопросами технического задания. А также проконсультируют вас по любым вопросам, связанным с климатическими системами вашего объекта, для этого вам достаточно просто позвонить нам или оставить заявку на нашем сайте. После получения всей требуемой информации наши специалисты подготовят для вас коммерческое предложение с указанием стоимости всех видов работ.

3.3 Расчет вентиляции

Необходимый ориентировочный воздухообмен в помещениях может быть определен через коэффициент кратности обмена воздуха по формуле:

где L – воздухообмен в помещении;

V – объем помещения;

K – кратность воздухообмена, К=3

L = 120 * 3 = 360 м 3 /час.

Выбираем центробежный вентилятор серии ВР № 2, тип электродвигателя АОА-21-4.

n — частота вращения – 1,5 тыс.об/мин;

Lв – производительность вентилятора – 400 м 3 /час;

Нв – давление, создаваемое вентилятором – 25 кг/м 2 ;

ηв – коэффициент полезного действия вентилятора – 0,48;

ηп — коэффициент полезного действия передачи – 0,8.

Выбор электродвигателя по установочной мощности рассчитывается по формуле:

Читать еще:  Типы вентиляторов для вентиляции

3600 * 102 * 0,48 * 0,8

Принимаем мощность Nдв = 0.1 кВт

Особенности раздачи теплого воздуха в помещениях с системами воздушного отопления

Наиболее эффективным методом отопления производственных помещений является нагрев приточного вентиляционного воздуха. Однако, организация воздухообмена при совместном использовании систем вентиляции и обогрева, сопряжена с рядом трудностей.

Так, струя нагретого воздуха, подаваемого сверху вниз, может не достигать рабочей зоны, поднимаясь к потолку. Как следствие — неудовлетворительные условия в обслуживаемой части помещения и значительный перерасход тепла.
Отопление помещения путем нагрева приточного воздуха может осуществляться как при помощи местных устройств, так и централизованно. В первом случае обычно используются тепловентиляторы, состоящие из водяного теплообменника или электрических нагревательных элементов, осевого или радиального вентилятора и воздухораздающего устройства.

Центральные же системы состоят из калориферной установки, сетевого оборудования и, при необходимости, доводчиков.

И в местных, и в центральных системах воздушного отопления в качестве концевых устройств обязательно используются воздухораспределители: решетки, плафоны, специальные закручиватели.

При проектировании систем вентиляции, совмещенных с воздушным отоплением, необходимо правильно выбрать воздухораспределитель, высоту его установки, размеры обслуживаемой рабочей зоны, угол наклона приточного потока, его предельную дальнобойность.

При правильной организации воздухораспределения скорость в приточной струе по мере приближения ее к рабочей зоне должна падать до весьма малых величин. В этих условиях, учитывая, что в неизотермических струях соотношение между гравитационными и инерционными силами вниз по потоку растет, силы вытеснения начинают оказывать существенное влияние. Под воздействием гравитационных сил изменяется дальнобойность струи, ее траектория, происходит перестройка скоростных и температурных полей.

Наиболее распространены следующие способы подачи теплого воздуха: наклонно под углом 35° к горизонту (рис. 1, схема Б), горизонтальными струями (сосредоточенная), при которой обслуживаемая зона омывается обратным потоком (рис. 1, схема В), вертикально вниз (рис. 1, схема Г), в рабочую зону (рис. 1, схема Е).

Рассмотрим особенности расчета каждой из упомянутых схем и способы их реализации с помощью оборудования компании «Арктос».

Схема Б

Для обеспечения наиболее равномерного распределения скоростей и температур при раздаче теплого воздуха по схеме Б ось струи должна пересекать верхний уровень обслуживаемой зоны на расстоянии xв с координатами по длине — xв, по высоте — zв.

где:

H — геометрическая характеристика ;

m, n — скоростной и температурный коэффициенты;

F — расчетное сечение воздухораспределителя;

V — скорость воздуха в расчетном сечении;

∆t — избыточная температура приточного воздуха;

∆zв = ho – zв -h0.3= 1 м — высота опуска вершины оси струи над уровнем рабочей зоны;

а1 — длина модуля помещения, обслуживаемого одним воздухораспределителем.

При подаче воздуха сверху вниз наклонными струями максимально допустимая избыточная температура подаваемого теплого воздуха ∆t 0max рассчитывается по формуле:

где β — угол, под которым струя воздуха входит в рабочую зону, β= 0,67 • α;

α — угол наклона жалюзи решеток, град.

Если рассчитанная величина ∆t max соответствует требуемому значению, то проверяются параметры Vx max , ∆tx max в обслуживаемой зоне с учетом коэффициента неизотермичности — Kн по следующим формулам:

Полученные Vx max, ∆tx max , должны быть не более нормируемых согласно заданию.

Если полученное значение ∆t max меньше заданного, то возможно несколько вариантов решения этой проблемы:

1 вариант. Внести недостающее тепло в рабочую зону, например, при помощи электрических тепловентиляторов.

2 вариант. Применить для раздачи теплого воздуха регулируемые решетки, увеличить угол наклона жалюзи в направлении к рабочей зоне с α min = 0 0 (для теплого периода) до α max = 50 0 (для холодного периода). Cнова рассчитать ∆t max и вновь сопоставить с требуемым.

3 вариант. При проектировании системы воздушного отопления необходимо предусмотреть возможность отключения части воздухораздающих решеток. Для новых условий следует пересчитать ∆t max , и если полученное значение больше заданного, то, в соответствии с указаниями [6], определяется угол наклона жалюзи α и соответствующие значения m, n, H, Kн. Затем снова вычисляются параметры воздуха. Если новые значения удовлетворяют заданным, то расчет считается законченным.

Схема В

При подаче воздуха горизонтальными струями рабочая зона обогревается обратным потоком. Различие между максимальной и минимальной температурой воздуха в зоне пребывания человека при этом может быть весьма значительным. Максимальная (допустимая) избыточная температура подаваемого теплого воздуха определяется по формуле:

Максимальная скорость и избыточная температура в обслуживаемой зоне, омываемой обратным потоком, определяются соотношениями:

Минимально допустимая высота установки воздухораспределителя над уровнем пола составляет:

hn — высота помещения, м;

b — ширина зоны обслуживания.

Полученные значения Vобр max , ∆обр max , сопоставляются с нормируемыми.

Если ∆t хол ≤ ∆t max , то определяется геометрическая характеристика H хол по номограмме или формуле:

Рассчитывается значение H хол /F. Если H хол / F ≥ 14.7, то рассчитывается коэффициент неизотермичности по формуле:

и определяются параметры воздуха в струе в холодный период года:

полученные значения сопоставляются с нормируемыми.

Если значение H хол / F хол / F, вычисляется x и сравнивается с величиной h — hо.з, принятой в расчете.

Если x ≥ h — hо.з, то по графику на рисунке 3 определяется коэффициент неизотермичности KH хол , рассчитываются параметры воздуха в струе в холодный период года и сопоставляются с нормируемыми.

Если x хол и повторить расчет, а недостающее тепло вносить в помещение другим способом, например, электрическими или водяными тепловентиляторами, как это было описано в схеме Б.

Для раздачи теплого воздуха сверху вниз по схеме Г рационально использовать следующие устройства компании «Арктос»: приточные щелевые решетки АРС и АЛС, потолочные пластиковые круглые диффузоры и панельные воздухораспределители [6].

При наличии технической возможности, как вариант, рекомендуется отключить часть воздухораспределителей, и пересчитать значение∆t max . Если полученное значение ∆t max ≥∆t хол , то рассчитываются новые значения H x и K x H при новых значениях V и ∆t хол по описанной выше схеме, и параметры воздуха в приточной струе:

Vx max , ∆tx max , которые сопоставляются с нормируемыми.

Вначале выполняется расчет воздухораспределения для теплого периода года при максимальном воздухообмене. По полученным параметрам V, F, h и принятым характеристикам воздухораспределителя m и n для теплого периода определяется максимально допустимая избыточная ∆t max температура в режиме воздушного отопления по формуле:

Полученное значение сопоставляется с требуемым ∆t хол из тепловоздушного баланса для холодного периода. Если ∆t max ≤∆t xол , то расчет считается законченным.∆t xол , то возможны четыре варианта решения.

1 вариант. При установке панельных воздухораспределителей ВПМ фирмы «Арктос» за счет изменения положения подвижной веерной вставки с b=6 (8)мм в теплый период на b=12 (16)мм для холодного периода находятся новые значения коэффициентов m=1,3 и n=1,1 по таблице аэродинамических характеристик для схемы Е [6]. Указанное изменение положения подвижной вставки позволит увеличить значение ∆t max в 2,5 раза. Если новое значение удовлетворяет заданному, то расчет считается законченным.

2 вариант. Применение панельных воздухораспределителей фирмы «Арктос» с турбулизирующими ячейками позволяет увеличить значение ∆t max в 1,7 раза при изменении схемы установки ячеек.

Если новое значение удовлетворяет заданному, то расчет считается законченным.

3 вариант. Принимается для режима воздушного отопления ∆t max =∆t xол , а недостающее тепло компенсируется с помощью тепловентиляторов. Если новое значение удовлетворяет заданному, то расчет считается законченным.

4 вариант. При наличии технической возможности рекомендуется отключить часть воздухораспределителей, подающих воздух в помещение, и пересчитать значение ∆t max . Если полученное значение ∆t max ≥∆t xол, то рассчитываются параметры воздуха в приточной струе на расстоянии 1 м от воздухораспределителя: Vx max при новом значении V и ∆t max при ∆t xол и сопоставляются с нормируемыми. Если новое значение удовлетворяет заданному, то расчет считается законченным.

Литература

Гримитлин М. И. Распределение воздуха в помещениях. — АВОК Северо-Запад — СПб, 2004.

Решетки вентиляционные регулируемые типа РВ. Типовая документация на конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений (серия 5.904–50). — М, 1988.

Рекомендации по расчету воздухообмена в помещениях, оборудованных системами вентиляции, совмещенными с воздушным отоплением при использовании воздухораспределителей ВГК. — ЦНИИ Промзданий — М, 1980.

Рекомендации по выбору отопительно-рециркуляционных агрегатов АЗ-840. — Госстрой СССР — М, 1981.

Кузьмина Л. В., Гуськов А. С., Середнева Н. С. Расчет воздушного отопления компактными вентиляционными струями.

Воздухораспределители компании «Арктос», указания по расчету и практическому применению. Издание третье — СПб, 2005.

Л. Я. Баландина, к. т.н.,
Руководитель НИЛАА
«Арктос»

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector