Расчет мощности нагревателя: Как рассчитать мощность нагревателя — Дальтэн производство и продажа электронагревательных элементов

Калькуляторы расчета нагревателя муфельной печи

Если домашнему мастеру по характеру выполняемых им работ необходима муфельная печь, то он, конечно, может приобрести готовый прибор в магазине или по объявлениям. Однако, стоит подобное оборудование заводского производства – весьма недешево. Поэтому многие умельцы берутся за изготовление таких печей самостоятельно.

Калькуляторы расчета нагревателя муфельной печи

Основной «рабочий узел» электрической муфельной печи – нагреватель, который в условиях кустарного производства обычно исполняют в виде спирали из специальной проволоки с высокими показателями сопротивления и термической отдачи. Характеристики его должны строго соответствовать мощности создаваемого оборудования, предполагаемым температурным режимам работы, а также отвечать еще некоторым требованиям. Если планируется самостоятельное изготовление прибора, то советуем применить предлагаемые ниже алгоритм и удобные калькуляторы расчета нагревателя муфельной печи.

Расчет требует определенных пояснений, которые постараемся изложить максимально доходчиво.

Алгоритм и калькуляторы расчета нагревателя муфельной печи

Из чего делаются нагревательные спирали

Для начала – буквально несколько слов о проволоке, которая используется для навивки нагревательных спиралей. Обычно для таких целей применяется нихромовая или фехралевая.

• Нихромовая (от сокращений никель + хром) чаще всего представлена сплавами Х20Н80-Н, Х15Н60 или Х15Н60-Н.

Цены на муфельную печь

муфельная печь

Ее достоинства:

— высокий запас прочности при любых температурах нагрева;

— пластична, легко обрабатывается, поддаётся свариванию;

— долговечность, стойкость к коррозии, отсутствие магнитных качеств.

Недостатки:

— высокая стоимость;

— более низкие показатели нагрева и термоустойчивости по сравнению с фехралевой.

• Фехралевая (от сокращений феррум, хром, алюминий) – в наше время чаще используется материал из сплава Х23Ю5Т.

Достоинства фехраля:

— намного дешевле нихрома, благодаря чему в основном материал и пользуется широкой популярностью;

— имеет более значительные показатели сопротивления и резистивного нагрева;

— высокая жаростойкость.

Недостатки:

— низкая прочность, а после даже однократного нагрева свыше 1000 градусов – выраженная хрупкость спирали;

— невыдающаяся долговечность;

— наличие магнитных качеств, подверженность коррозии из-за наличии в составе железа;

— ненужная химическая активность – способен вступать в реакции с материалом шамотной футеровки печи;

— чрезмерно большое термическое линейное расширение.

Каждый из мастеров волен выбрать любой из перечисленных материалов, проанализировав их «за» и «против». Алгоритм расчёта учитывает особенности такого выбора.

Шаг 1 – определение мощности печи и силы тока, проходящего через нагреватель.

Чтобы не вдаваться в ненужные в данном случае подробности, сразу скажем, что существуют эмпирические нормы соответствия объема рабочей камеры муфельной печи и ее мощности. Они показаны в таблице ниже:

Объем муфельной камеры печи (литры)	Рекомендуемая удельная мощность печи (Вт/л)
1÷5	300÷500
6÷10	120÷300
11÷50	80÷120
51÷100	60÷80
101÷500	50÷60

Если есть проектные наброски будущего прибора, то объем муфельной камеры определить несложно – произведением высоты, ширины и глубины. Затем объем переводится в литры и умножается на указанные в таблице рекомендуемые нормы мощности. Так получаем мощность печи в ваттах.

Табличные значения указаны в некоторых диапазонах, так что или применяйте интерполяцию, или принимайте примерно среднюю величину.

Найденная мощность, при известном напряжении сети (220 вольт) позволяет сразу определить силу тока, который будет проходить через нагревательный элемент.

I = P / U.

I – сила тока.

Р – определённая выше мощность муфельной печи;

U – напряжение питания.

Весь этот первый шаг расчета очень легко и быстро можно проделать с помощью калькулятора: все табличные значения уже внесены в программу вычисления.

Калькулятор мощности муфельной печи и силы тока, проходящего через нагреватель

Перейти к расчётам

РАСЧЕТНАЯ МОЩНОСТЬ ПЕЧИ С УКАЗАННЫМИ РАЗМЕРАМИ — 1280 ватт

— или 1.28 киловатт (кВт)

РАСЧЕТНЫЙ ТОК НА СПИРАЛИ НАГРЕВАТЕЛЯ — 5.82 ампер

Шаг 2 – определение минимального сечения проволоки для навивки спирали

Любой электрический проводник ограничен в своих возможностях. Если через него пропускать ток, выше допустимого, он попросту перегорит или расплавится. Поэтому очередной шаг в расчетах – определение минимально допустимого диаметра проволоки для спирали.

Определить его можно по таблице. Исходные данные – рассчитанная выше сила тока и предполагаемая температура разогрева спирали.

D (мм)	S (мм ²)	Температура разогрева проволочной спирали, °C
		200	400	600	700	800	900	1000
		Максимальная допустимая сила тока, А
5	19.6	52	83	105	124	146	173	206
4	12.6	37	60	80	93	110	129	151
3	7.07	22.3	37.5	54.5	64	77	88	102
2.5	4.91	16.6	27.5	40	46.6	57.5	66.5	73
2	3. 14	11.7	19.6	28.7	33.8	39.5	47	51
1.8	2.54	10	16.9	24.9	29	33.1	39	43.2
1.6	2.01	8.6	14.4	21	24.5	28	32.9	36
1.5	1.77	7.9	13.2	19.2	22.4	25.7	30	33
1.4	1.54	7.25	12	17.4	20	23.3	27	30
1.3	1.33	6.6	10.9	15.6	17.8	21	24.4	27
1.2	1.13	6	9.8	14	15.8	18.7	21.6	24.3
1.1	0.95	5.4	8.7	12.4	13.9	16.5	19.1	21.5
1	0.785	4.85	7.7	10.8	12. 1	14.3	16.8	19.2
0.9	0.636	4.25	6.7	9.35	10.45	12.3	14.5	16.5
0.8	0.503	3.7	5.7	8.15	9.15	10.8	12.3	14
0.75	0.442	3.4	5.3	7.55	8.4	9.95	11.25	12.85
0.7	0.385	3.1	4.8	6.95	7.8	9.1	10.3	11.8
0.65	0.342	2.82	4.4	6.3	7.15	8.25	9.3	10.75
0.6	0.283	2.52	4	5.7	6.5	7.5	8.5	9.7
0.55	0.238	2.25	3.55	5.1	5.8	6.75	7.6	8.7
0.5	0.196	2	3.15	4.5	5.2	5.9	6. 75	7.7
0.45	0.159	1.74	2.75	3.9	4.45	5.2	5.85	6.75
0.4	0.126	1.5	2.34	3.3	3.85	4.4	5	5.7
0.35	0.096	1.27	1.95	2.76	3.3	3.75	4.15	4.75
0.3	0.085	1.05	1.63	2.27	2.7	3.05	3.4	3.85
0.25	0.049	0.84	1.33	1.83	2.15	2.4	2.7	3.1
0.2	0.0314	0.65	1.03	1.4	1.65	1.82	2	2.3
0.15	0.0177	0.46	0.74	0.99	1.15	1.28	1.4	1.62
0.1	0.00785	0.1	0.47	0.63	0.72	0.8	0.9	1
D — диаметр нихромовой проволоки, мм
S — площадь поперечного сечения нихромовой проволоки, мм²

И сила тока, и температура берутся ближайшие, но обязательно с приведением в большую сторону. Например, при планируемом нагреве 850 градусов следует ориентироваться на 900. И, допустим, при силе тока в этом столбце, равной 17 амперам, берется большее ближайшее – 19,1 А. В двух левых столбцах сразу определяется минимально возможная проволока – ее диаметр и площадь поперечного сечение.

Более толстую проволоку использовать можно (иногда это становится и обязательным – о таких случаях будет рассказано ниже). Но меньше – никак нельзя, так как нагреватель просто перегорит в рекордно короткий срок.

Шаг 3 – определение необходимой длины проволоки для навивки спирального нагревателя

Известны мощность, напряжение, сила тока. Намечен диаметр проволоки. То есть имеется возможность, используя формулы электрического сопротивления, определить длину проводника, который будет создавать необходимый резистивный нагрев.

L = (U / I) × S / ρ

ρ — удельное сопротивление нихромового проводника, Ом×мм²/м;

L — длина проводника, м;

S  — площадь поперечного сечения проводника, мм².

Как видно, потребуется еще одна табличная величина – удельное сопротивление материала на единицу площади поперечного сечения и длины проводника. Необходимые для расчета данные – показаны в таблице:

Марка нихромового сплава, из которого изготовлена проволока	Диаметр проволоки, мм	Величина удельного сопротивления, Ом×мм²/м
Х23Ю5Т	независимо от диаметра	1.39
Х20Н80-Н	0,1÷0,5 включительно	1.08
	0,51÷3,0 включительно	1.11
	более 3	1.13
Х15Н60 или Х15Н60-Н	0,1÷3,0 включительно	1.11
	более 3	1.12

Еще проще покажется расчет, если использовать наш калькулятор:

Калькулятор расчета длины проволоки для спирали

РАСЧЕТНАЯ МОЩНОСТЬ ПЕЧИ С УКАЗАННЫМИ РАЗМЕРАМИ — 1280 ватт

— или 1. 28 киловатт (кВт)

РАСЧЕТНЫЙ ТОК НА СПИРАЛИ НАГРЕВАТЕЛЯ — 5.82 ампер

Довольно часто нихромовую ил фехралевую проволоку реализуют не на метры, а на вес. Значит, потребуется перевести длину в ее эквивалент по массе. Выполнить такой перевод поможет предлагаемая таблица:

Диаметр проволоки, мм	Вес погонного метра, г			Длина 1 кг, м
	Х20Н80	Х15Н60	ХН70Ю	Х20Н80	Х15Н60	ХН70Ю
0.6	2.374	2.317	2.233	421.26	431.53	447.92
0.7	3.231	3.154	3.039	309.5	317.04	329.08
0.8	4.22	4.12	3.969	236.96	242.74	251.96
0. 9	5.341	5.214	5.023	187.23	191.79	199.08
1	6.594	6.437	6.202	151.65	155.35	161.25
1.2	9.495	9.269	8.93	105.31	107.88	111.98
1.3	11.144	10.879	10.481	89.74	91.92	95.41
1.4	12.924	12.617	12.155	77.37	79.26	82.27
1.5	14.837	14.483	13.953	67.4	69.05	71.67
1.6	16.881	16.479	15.876	59.24	60.68	62.99
1.8	21.365	20.856	20.093	46.81	47.95	49.77
2	26.376	25.748	24.806	37.91	38.84	40.31
2.2	31.915	31.155	30. 015	31.33	32.1	33.32
2.5	41.213	40.231	38.759	24.26	24.86	25.8
2.8	51.697	50.466	48.62	19.34	19.82	20.57
3	59.346	57.933	55.814	16.85	17.26	17.92
3.2	67.523	65.915	63.503	14.81	15.17	15.75
3.5	80.777	78.853	75.968	12.38	12.68	13.16
3.6	85.458	83.424	80.371	11.7	11.99	12.44
4	105.504	102.992	99.224	9.48	9.71	10.08
4.5	133.529	130.349	125.58	7.49	7.67	7.96
5	164.85	160.925	155.038	6.07	6.21	6. 45
5.5	199.469	194.719	187.595	5.01	5.14	5.33
5.6	206.788	201.684	194.479	4.84	4.95	5.14
6	237.384	231.732	223.254	4.21	4.32	4.48
6.3	261.716	255.485	246.138	3.82	3.91	4.06
6.5	278.597	271.963	262.013	3.59	3.68	3.82
7	323.106	315.413	303.874	3.09	3.17	3.29
8	422.016	411.968	396.896	2.37	2.43	2.52
9	534.114	521.397	502.322	1.87	1.92	1.99
10	659.4	643.7	620.15	1.52	1.55	1.61

Шаг 4 – Проверка соответствия удельной поверхностной мощности рассчитанного нагревателя допустимому значению

Нагреватель или не справится со своей задачей, или будет работать на грани возможностей и оттого быстро перегорит, если его поверхностная удельная мощность будет выше допустимого значения.

Поверхностная удельная мощность – это количество тепловой энергии, которое необходимо получить с единицы площади поверхности нагревателя.

Прежде всего – определяем допустимое значение этого параметра. Оно выражается следующей зависимостью:

βдоп = βэф × α

βдоп – допустимая удельная поверхностная мощность нагревателя, Вт/см²

βэф – эффективная удельная поверхностная мощность, зависящая от температурного режима работы муфельной печи.

α – коэффициент эффективности теплового излучения нагревателя.

βэф берем из таблицы. Данными для входа в нее являются:

Левый столбец – ожидаемая температура воспринимающей среды. Проще говоря – до какого уровня требуется разогреть помещенные в печь материалы или заготовки. Каждому уровню соответствует своя строка.

Все остальные столбцы – температура разогрева нагревательного элемента.

Пересечение строки и столбца даст искомое значение βэф.

Требуемая температура тепловоспринимающего материала, °С	Поверхностная мощность βэф (Вт/cм ²)  при температуре разогрева нагревательного элемента, °С
	800	850	900	950	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350
100	6.1	7.3	8.7	10.3	12.5	14.15	16.4	19	21.8	24.9	28.4	36.3
200	5.9	7.15	8.55	10.15	12	14	16.25	18.85	21.65	24.75	28.2	36.1
300	5.65	6.85	8.3	9. 9	11.7	13.75	16	18.6	21.35	24.5	27.9	35.8
400	5.2	6.45	7.85	9.45	11.25	13.3	15.55	18.1	20.9	24	27.45	35.4
500	4.5	5.7	7.15	8.8	10.55	12.6	14.85	17.4	20.2	23.3	26.8	34.6
600	3.5	4.7	6.1	7.7	9.5	11.5	13.8	16.4	19.3	22.3	25.7	33.7
700	2	3.2	4.6	6.25	8.05	10	12.4	14.9	17.7	20.8	24.3	32.2
800	—	1.25	2.65	4.2	6.05	8.1	10.4	12.9	15.7	18.8	22.3	30.2
850	—	—	1. 4	3	4.8	6.85	9.1	11.7	14.5	17.6	21	29
900	—	—	—	1.55	3.4	5.45	7.75	10.3	13	16.2	19.6	27.6
950	—	—	—	—	1.8	3.85	6.15	8.65	11.5	14.5	18.1	26
1000	—	—	—	—	—	2.05	4.3	6.85	9.7	12.75	16.25	24.2
1050	—	—	—	—	—	—	2.3	4.8	7.65	10.75	14.25	22.2
1100	—	—	—	—	—	—	—	2.55	5.35	8.5	12	19.8
1150	—	—	—	—	—	—	—	—	2. 85	5.95	9.4	17.55
1200	—	—	—	—	—	—	—	—	—	3.15	6.55	14.55
1300	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	7.95

Теперь – поправочный коэффициент α. Его значение для спиральных нагревателей показано в следующей таблице.

Иллюстрация	Вариант расположения спирального нагревательного элемента	Значение коэффициента α
	Нагревательная спираль спрятана в ниши футеровки муфельной печи.	0,16 ÷ 0,24
	Нагревательная спираль заключена в кварцевые трубки и расположена на полочках по стенкам камеры	0,30 ÷ 0,36

Простое перемножение этих двух параметров как раз и даст допустимую удельную поверхностную мощность нагревателя.

Примечание: Практика показывает, что для муфельных печей с высокотемпературным нагревом (от 700 градусов), оптимальным значением  βдоп будет 1,6 Вт/см² для нихромовых проводников, и примерно 2,0÷2,2  Вт/см² для фехралевых. Если печь работает в режиме нагрева до 400 градусов, то таких жестких рамок нет – можно ориентироваться на показатели от 4 до 6 Вт/см².

Итак, с допустимым значением поверхностной удельной мощности определись. Значит, необходимо найти удельную мощность рассчитанного ранее нагревателя и сравнить с допустимой.

Быстро рассчитать этот параметр поможет калькулятор:

Калькулятор расчета удельной поверхностной мощности нагревателя

Перейти к расчётам

РАСЧЕТНАЯ МОЩНОСТЬ ПЕЧИ С УКАЗАННЫМИ РАЗМЕРАМИ — 1280 ватт

— или 1.28 киловатт (кВт)

РАСЧЕТНЫЙ ТОК НА СПИРАЛИ НАГРЕВАТЕЛЯ — 5. 82 ампер

Если полученное значение не превышает допустимого – расчет может считаться законченным.

В том случае, когда найденное значение превосходит допустимый уровень поверхностной удельной мощности, придется проведенные расчеты несколько откорректировать. Сделать это можно, вернувшись к шагам №2—3, и повторив вычисления с увеличением диаметра проволоки на одну или несколько стандартных позиций – одновременно с этим возрастет и ее длина. Затем – снова сверить показатели. И так – пока не будет найден оптимальный вариант и с точки зрения максимальной экономичности, и с позиций обеспечения соответствия указанному параметру.

С набором наших калькуляторов провести повторный расчет – это дело буквально нескольких минут. И вот на этом расчет может считаться законченным. Можно приобретать проволоку выбранного сплава, с рассчитанными диаметром и длиной.

Как собрать муфельную печь своими руками

В этой публикации акцент был сделан именно на расчетах нагревательного элемента. А более подробно именно о процессе самостоятельного изготовления муфельной печи – читайте в специальной статье нашего портала.

Расчет нихрома и фехрали для нагревателей: ТЕРМОЭЛЕМЕНТ

Нихром и фехраль – два самых распространенных типа материалов, из которых изготавливаются нагревательные элементы. В данной статье мы собрали полезные расчеты, которые могут понадобиться при проектировании нагревательного элемента, а также добавили два удобных калькулятора для расчета длины спирали и пересчета веса материалов в длину и наоборот.

Расчет длины проволоки для спирали

Расчет веса и длины

Расчет нихромовой спирали

Методика расчета по сопротивлению

Для начала давайте подробнее рассмотрим расчет длины проволоки из нихрома на основе мощности и электрического сопротивления. Во-первых нужно определиться с тем, какая мощность нагревательной спирали будет нужна. Допустим, нам необходимо изготовить небольшой нагреватель для прибора с мощностью 10Вт с напряжением 12 Вольт. Допустим, у нас имеется в наличии нихромовая проволока с диаметром сечения 0,1 мм.

Самый элементарный расчет без учитывания нагрева производится по формуле, знакомой нам из школьного курса физики:

Р=U∙І → І = Р/ U = 10 / 12 = 0,83 А

По закону Ома:

R= U/  І = 12 / 0,83 = 14,5 Ом.

Знаючи площадь сечения проволоки (S) и удельное сопротивление нихрома (ρ) можно вычислить длину проволоки, которая нам понадобится для изготовления спирали:

І = S∙ R/ ρ

Для того, чтобы узнать удельное сопротивление нихромовой проволоки определенного диаметра можно воспользоваться формулами или готовой таблицей значений. Для нихрома с диаметром 0,1 мм сопротивление будет 14,4 Ом и площадь сечения 0,008 мм2, тогда подставив значения в формулу мы получим длину проволоки равную 10 см.

Для расчета того, сколько витков спирали нужно сделать из проволоки полученной длины, нужно воспользоваться такими формулами:

Вычислим длину одного витка, равную:

Длина витка =π∙( диаметр намотки + 0,5 ∙ диаметр сечения проволоки)

Количество витков = длина проволоки / длина витка

Таким образом, если диаметр навивки нашей проволоки будет 2 мм, то

Количество витков = 100/( 3,14*(2+0,05))=15,5 витков

Теоретические расчеты – это, конечно, хорошо. Но выдержит ли на практике нихром с таким диаметром сечения подобный ток? Таблицы, предоставленные ниже, показывают максимальный ток, который допустим для определенных диаметров нити нихрома при заданной температуре. Говоря проще, нужно определить температуру, до которой должен нагреваться спиральный греющий элемент, и выбрать из таблицы его сечения для расчетного тока.

Если же нагреватель будет использоваться в жидкостной среде, силу тока можно взять больше в 1,2-1,5 раз, а если он будет нагревать замкнутое пространство, то стоит его ток уменьшить.

Методика расчета по температуре

Выше описанный простой расчет недостаточно точен из-за того, что мы берем величину сопротивления спирали в холодном состоянии. Но с изменением температуры изменяется и сопротивление материала. При этом также следует учесть, каковы условия достижения данной температуры. Для небольшой температуры, к примеру в обогревателях, первый способ расчета может применяться свободно, но для высоких температур в печах сопротивления данный способ будет слишком приблизительным.

Давайте рассчитаем спираль для муфельной печи при помощи второго метода. Для начала нужно вычислить объем камеры и на его основе мощность нагрева. Для муфельных печей существует такое правило подбора:

• Для печей с объемом до 50 л мощность берется из расчета 100 Вт на литр

• Для печей с объемом от 100 до 500 л мощность берется из расчета 50-70 Вт на литр

Возьмем для примера небольшую печь с объемом 50 литров, тогда мощность печи должна быть 50*100= 5000 Вт

Посчитаем силу тока (І) и сопротивление (R) для напряжения питания 220В

І = 5000/220 = 22,7 А

R = 220/22,7 = 9,7 Ом

Если подключать спирали при 380 В методом подключения «звезда», нужно мощность поделить на 3 фазы, таким образом у нас будет

Мощность на фазу = 5кВт / 3 = 1,66 кВт

При данном типе подключения к трехфазной сети на каждую фазу будет подаваться 220 В, соответственно ток и сопротивление будут равны:

І = 1660/220 = 7,54 А

R = 220/7,54 = 29,1 Ом

Если же соединение спиралей при напряжении 380 производится методом «треугольник», формулы расчета будут с учетом линейного напряжения в 380 В.

І = 1660/380 = 4,36 А

R = 380/4,36 = 87,1 Ом

Диаметр можно вычислить с учетом удельной поверхностной мощности нагревателя. Произведем расчет длины греющей нити, взяв удельные сопротивления из таблиц.

Поверхностная мощность = βэф*α(коэффициент эффективности)

Таким образом, чтобы нагреть муфельную печь до температуры 1000 градусов, нам нужна спираль с нагревом до 1100 С. По таблицам выберем соответствующие значения и получим:

Поверхностная мощность (Вдоп)=4,3∙0,2=0,86Вт/см2=8600 Вт/м2

Диаметр определяется по формуле d=³√((4*Rt*P²)/(π²*U²*В_доп))

Удельное сопротивление материала при нужной температуре (Rt) берется из таблицы

Если у нас нихром марки Х80Н20, Rt будет равным 1,025. Тогда Рт=1,13*10

6*1,025=1,15*10⁶ Ом на мм

Для подключения типа звезда: диаметр равен 1,23 мм, длина = 42 м

Проверим значения по формуле L=R/(p*k)

Получим 29,1/(0,82*1,033)= 34 м

Таким образом видим, что в формуле без учета температуры есть существенное отличие в полученных значениях. Правильно выбрать длину одной спирали для подключения звездой равную 42 м, тогда для 3 спиралей вам понадобится 126 метров проволоки нихрома с диаметром 1,3.

Вывод

На основе формул и калькулятора можно произвести быстрый расчет длины нихромовой или фехралевой проволоки и вычислить ее диаметр исходя из необходимой мощности и температуры нагревательного элемента, однако даже второй более сложный метод расчета не учитывает ряда факторов. На практике после произведенных теоретических расчетов необходимо произвести манипуляции с результатами исходя из особенностей использования нагревателя.

Для точных расчетов длины фехралевых и нихромовых спиралей, а также для получения консультации по нагревательным элементам обращайтесь к нашим специалистам по телефонам или через электронную почту. У нас, кроме готовых промышленных нагревателей, вы также можете приобрести комплектующие для их создания, включая проволоку и ленту фехраль, термостойкие провода, керамические изоляторы, миканит, термостойкие разъемы и прочее.

 

Расчет мощности для обогрева шкафа автоматики. Формулы и калькулятор.: ТЕРМОЭЛЕМЕНТ

Для того чтобы правильно подобрать оборудование для нагрева воздуха в шкафах управления и автоматики, нужно точно рассчитать необходимую мощность нагревательных элементов. Формула расчета основана на таких параметрах, как габариты корпуса ШУ, разница температур между окружающей средой и необходимой температурой внутри шкафа. Также в предоставленном ниже калькуляторе учтены такие особенности, как вариант расположения электрощита, материал, из которого он изготовлен и выделяемое тепло от размещенных в нем электроприборов.

Для быстрого расчета предлагаем вам ввести данные в форму ниже, в поле с расчетной мощностью будет выведена необходимая мощность нагревателей. Но максимально точно учесть все особенности вашего шкафа управления могут только квалифицированные специалисты, поэтому для получения оптимального расчета и рекомендаций по оборудованию для обогрева шкафа управления обращайтесь к нашим специалистам по телефону или через форму обратной связи. Все расчеты и консультации предоставляются абсолютно бесплатно.

Расчет параметров для обогрева шкафов автоматики

С каждым годом развитие технологий происходит все более стремительно и без автоматизации уже способно обходиться очень малое количество процессов на производстве. Оборудование, обеспечивающее автоматизацию производственных процессов, очень важно сохранить в работоспособном состоянии как можно дольше, поэтому все время совершенствуются решения для его защиты.

Наиболее оптимальным способом сохранения электроприборов является их помещение в специальных защитных электротехнических шкафах, называемых шкафами автоматики и управления. Такие электрощиты представляют собой металлические шкафы, которые способны защитить оборудование от влажности, запыленности, капель воды и других негативных факторов.

Однако даже внутри самого шкафа автоматики есть ряд условий, которые также могут негативно отразиться на работе размещенных внутри электродеталей. В данной статье мы подробно рассмотрим некоторые из них.

Высокая температура воздуха в шкафу

При работе практически любого электрического оборудования выделяется определенное количество тепла. Особенно ощутимо это в жаркое время года, когда нагрев оборудования может привести к перегреву и выводу его из строя. Для избежания подобной ситуации необходимо принудительное охлаждение воздуха в шкафу управления. Помочь с охлаждением могут вентиляторы для ШУ.

Низкая температура окружающей среды

Холод способен причинить не меньше вреда для электрооборудования, чем перегрев. Большинство приборов не предназначено для работы при низких температурах воздуха, а отрицательные значения температуры воздуха в зимний период вообще не позволяют им запуститься.

Поэтому для расположенных на улице или в помещениях с плохим отоплением шкафов автоматики необходимо обеспечить правильный обогрев в зимний период.

Низкая температура воздуха не только сама по себе имеет плохое влияние на оборудование, она также приводит к выпадению конденсата на внутренних поверхностях шкафа, когда температура воздуха внутри достигает точки росы.

Точка росы – это крайняя температура воздуха при определенной влажности, ниже которой водяной пар начинает конденсироваться. В таблице вы можете посмотреть данные о точке росы для определенной влажности и температуре окружающей среды.

 

Относительная влажность среды, %	Температура окружающей среды, °C
	20	25	30	35	40	45	50	55
40	6	11	15	19	24	28	33	37
50	9	14	19	23	28	32	37	41
60	12	17	21	26	31	36	40	45
70	14	19	24	29	34	38	43	48
80	16	21	26	31	36	41	46	51
90	18	23	28	33	38	43	48	53
100	20	25	30	35	40	45	50	55

 

Чтобы нейтрализовать все негативные условия для работы электроприборов в шкафах автоматики необходимо рассчитать точную мощность нагревательных элементов, которая необходима для подогрева воздуха до оптимальной температуры. Формула расчета основана на множестве различных параметров, которые в свою очередь тоже нужно правильно рассчитать и учесть. На основе полученной мощности подбирается наиболее подходящее оборудование для нагрева: обогреватели ОША, вентиляторы, терморегуляторы.

Расположение и размеры корпуса шкафа автоматики

Для начала необходимо вычислить площадь стенок корпуса шкафа автоматики на основе его габаритов. Потом в зависимости от расположения шкафа управления нужно определить, какие стенки шкафа управления будут рассеивать тепло. Очевидно, что площадь рассеивания будет большей у отдельно стоящих электрошкафов, а щиты управления в середине ряда аналогичных щитов будут контактировать с окружающей средой не всеми сторонами корпуса, следовательно, площадь поверхности рассеивания будет меньше.

Для организации охлаждения шкафа автоматики лучше будет, если площадь рассеивания тепла будет как можно больше. К примеру, если иметь один и тот же набор электроприборов, то охладить их в шкафу управления большего размера будет намного проще, чем в компактном электрощите. А вот для охлаждения все совсем наоборот: в маленьком шкафу нагреть воздух проще.

Для каждого варианта размещения шкафа управления можно использовать готовые формулы, которые помогут легко и быстро вычислить площадь рассеивания поверхности корпуса шкафа.

 

Расположение шкафа	Формула расчета
Отдельное размещение	A = 1,8 · В · (Ш + Г) + 1,4 · Ш · Г
Расположение на стене	A = 1,4 · Ш · (В + Г) + 1,8 · Г · В
Крайнее место в ряду шкафов	A = 1,4 · Г · (В + Г) + 1,8 · Ш · В
Крайнее место в ряду на стене	A = 1,4 · В · (Ш + Г) + 1,4 · Ш · Г
Расположение в середине ряда	A = 1,8 · Ш · В + 1,4 · Ш · Г + Г · В
В середине ряда на стене	A = 1,4 · Ш · (В + Г) + Г · В
Расположение на стене в середине ряда под козырьком	A = 1,4 · Ш · В + 0,7 · Ш · Г + Г · В

 

Плотность теплового потока

Плотностью теплового потока называю показатель скорости рассеивания тепла внутри электрощита управления. Данный параметр напрямую зависит от атмосферного давления, поэтому его очень легко вычислить по таблице, зная высоту над уровнем моря для местности.

Чем больше будет давление, тем лучше будет рассеиваться тепло, следовательно, расположенные выше над уровнем моря в зоне с более низким давлением шкафы будут рассеивать тепло меньше.

Для средней полосы РФ плотность теплового потока равна 3.2 при средней высоте над уровнем моря в 170м.

Теплопроводность материалов корпуса электрошкафов

Немаловажным при вычислении мощности обогрева шкафов автоматики является также и материал, из которого он изготовлен. От вида металла зависит такой параметр, как коэффициент теплоотдачи.

Коэффициентом теплоотдачи называют определенное количество теплоты, передаваемое за единицу времени через 1 м2 эффективной поверхности теплообмена из более нагретой зоны в менее нагретую.

Возьмем за пример три наиболее распространенные типы металлов для шкафов управления: листовая окрашенная сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Наибольший коэффициент теплоотдачи имеет алюминий (12), потом идет окрашенная сталь (5,5), и наименьший имеет нержавеющая сталь (4,5). Исходя из этого, мы видим, что при необходимости охлаждения лучше использовать алюминиевые шкафы, так как они будут хорошо отводить тепло. Благодаря хорошей передаче тепла алюминий используется в большинстве типов радиаторов, в частности в обогревателях ОША от производителя Термоэлемент радиатор тоже выполнен из алюминия.

Выработка тепла оборудованием в шкафу автоматики

Состав комплекта электроприборов, размещенного в шкафу управления, также является важным показателем при расчетах мощности. Ведь много типов электрооборудования способны вырабатывать большое количество тепла при нагреве и даже требовать дополнительного охлаждения в жаркое время года. Среди электроприборов, размещаемых в шкафах автоматики много блоков питания, твердотельных реле, трансформаторов, частотников и прочих элементов. Каждый из них вырабатывает определенное количество тепловой энергии и это тоже нужно учитывать при расчетах.

Расчет температуры внутри ШУ

Формула для расчета температуры внутри шкафа управления выглядит следующим образом:

 Твнут = Qv * k * A + Тнар

Твнут – температура воздуха внутри щита автоматики,

Тнар – температура воздуха снаружи,

Qv – тепловыделение от электроприборов, установленных в ШУ

k – коэффициент теплоотдачи металла, из которого изготовлен корпус шкафа автоматики

А – площадь эффективной поверхности теплообмена

Произвести быстрый подсчет тепловыделения можно по фрмулам, представленным в данной таблице:

 

Устройство	Формула для расчета
Преобразователи частоты	Qпч = суммарная мощность * 0,05
Блоки питания	Qбп = суммарная мощность * 0,1
Автоматы	Qа = суммарный ток * 0,2
Пускатели	Qп = суммарный ток * 0,4
Трансформаторы	Qт = суммарная мощность * 0,1
Твердотельные реле	Qр = суммарный ток нагрузок по каждой фазе * 1,2

 

Общее тепловыделение компонентов Qv после вычисляется как суммарное значение выделения тепла всех электроприборов.

По результатам вычисления внутренней температуры шкафа управления мы можем сравнить рассчитанное значение с оптимальной температурой для помещенного в нем оборудования. При температуре внутри шкафа большей, чем рекомендованная, нужно делать охлаждение воздуха при помощи вентиляторов.

Если температура окажется недостаточно высокой, необходимо обогревать ШУ при помощи обогревателей ОША. Для подбора наиболее подходящих моделей нагревателей, нужно определить, какая суммарная мощность нагревательных элементов нужна для поддерживания наиболее подходящей температуры воздуха в шкафу.

Расчет необходимой мощности для обогрева шкафов автоматики

Вычисление мощности нагрева производится по следующей формуле:

Р = А * k * ( Твнутр – Твнеш ) — Qv

Здесь Р – необходимая мощность нагрева

А – площадь эффективной поверхности теплообмена

Твнутр – Твнеш – разница температур воздуха внутри и снаружи шкафа

k – коэффициент теплоотдачи корпуса шкафа управления

Qv – суммарное тепловыделение электроприборов в шкафу

Полученная мощность используется для подбора моделей обогревателей шкафа автоматики ОША. Калькулятор, предоставленный на данной странице, поможет вам легко и быстро произвести все необходимые вычисления для определения мощности обогрева шкафа автоматики. Для более точного вычисления вы также можете обратиться к нашим специалистам по телефону или при помощи форм обратной связи. Обращайтесь к нам и получите полную консультацию по обогреву шкафов управления абсолютно бесплатно!

 

Калькулятор

Несколько простых советов прежде, чем Вы воспользуетесь калькулятором:

1. Для комфортной температуры в доме и экономии на ежемесячных платежах за отопление следует правильно подобрать мощность и количество обогревателей. 
   
2. Не менее важно правильно разместить обогреватели в помещении для его равномерного прогрева. 
3. Совокупную мощность обогревателей в помещении нужно подбирать с небольшим запасом (~5%).

Эти простые советы применимы при выборе любого типа отопления. Просим Вас не пренебрегать ими для Вашего же комфорта.

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ

ВАЖНО:

1. Удостоверьтесь, что вы предельно точно определили параметры ваших помещений, чтобы избежать ситуации «купил обогреватель, а он не справляется».
2. Правильно размещайте обогреватели в помещении, чтобы добиться равномерного прогрева и экономии электроэнергии (см. «как правильно разместить обогреватели» на bheat.ru).

Добавить помещение

Тип окон

СтеклопакетДвойной стеклопакетБез стеклопакетов

Количество окон

Одно окноДва окнаТри окнаПанорамное окноПанорамное и стандартное окно

Теплоизоляция стен

150мм утеплителяменее 150 мм утеплителяболее 150 мм утеплителя

Средняя температура зимой

-20-5-10-15-25-30-35

Число наружных стен

1234

Тип помещения сверху

Тёплый чердакХолодный чердакОтапливаемое помещение

Рекомендуемые модели обогревателей

BHeat Air 2000 при наличии одного окна.

В случае двух окон — два обогревателя BHeat Air 1000.

BHeat Air 3000 при наличии одного панорамного окна.

В случае двух окон — BHeat Air 1500 под большее окно и BHeat Air 1000 под меньшее.

В случае трёх окон — BHeat Air 1000 под каждое окно.

BHeat Air 3000 при наличии одного панорамного окна.

В случае двух окон — BHeat Air 1500 под каждое окно.

В случае трёх окон — BHeat Air 1000 под каждое окно.

BHeat Air 4000 при наличии одного панорамного окна.

В случае двух окон — BHeat Air 2000 под каждое окно.

В случае трёх окон — два обогревателя BHeat Air 1500 под большие окна и BHeat Air 1000 под меньшее.

BHeat Air 5000 при наличии одного панорамного окна.

В случае двух окон — BHeat Air 3000 под большее окно и BHeat Air 2000 под меньшее.

В случае трёх окон — два обогревателя BHeat Air 2000 под большие окна и BHeat Air 1000 под меньшее.

Благодарим за интерес к парокапельным обогревателям BHeat Air!
+7 (495) 480-60-25 bheat.ru [email protected]

как правильно рассчитать, как выбрать

Желаете, чтобы мощности обогревателя хватало на то, чтобы согреть Вас в самые холодные зимние вечера? Тогда стоит подойти к выбору ответственно. Перед покупкой лучше ознакомиться с рядом параметров приборов различного типа, учесть метраж прогреваемого помещения, а также такие факторы, как отсутствие/наличие теплоизоляции, толщину стен и максимальную разницу между уличной и комнатной температурой в самое холодное время года. В случае ошибки в расчетах вы рискуете приобрести обогреватель с большей мощностью, чем это необходимо (что обернется переплатами за электроэнергию), или, наоборот, устройство с меньшей мощностью, которое не способно эффективно прогреть площадь комнаты.

Виды электрических обогревателей, их отличия друг от друга

Электрические обогреватели бывают разных видов, каждый из которых имеет свои преимущества, недостатки, принцип и скорость действия.

Перечислим некоторые из них:

1. Тепловой вентилятор – такое устройство чем-то напоминает обычный вентилятор, однако перед его лопастями помещена накаливающаяся спираль, которая обеспечивает обогрев той части комнаты, на которую направлен поток воздуха. Несмотря на то что тепловентилятор достаточно эффективен, он не предназначен для постоянного обогрева помещения. Существенный недостаток такого устройство – краткосрочность результата от его воздействия на окружающую среду.
2. Обогреватель из керамики по принципу действия очень похож на тепловентилятор, только в качестве нагревателя выступают керамические пластины. Подобные модели работают на газе и от электросети, бывают напольные, настенные и даже настольные. Основным преимуществом керамического обогревателя является сохранение влажности в помещении.
3. Радиатор масляного типа справляется с нагревом воздуха в очень короткие сроки, однако его не стоит приобретать, если в доме есть животные или маленькие дети, поскольку и те, и те рискуют обжечься. Такой прибор считается не самым экономичным вариантом – он расходует много электроэнергии.
4. Электрические модели нагревают воздух до нужной температуры достаточно быстро, а сами остывают медленно. В основе принципа работы этих устройств — конвекция. В нижней части прибора расположены детали, всасывающие воздух, нагрев происходит за счет работы ТЭНа – трубчатого электронагревателя, от площади которого напрямую зависит объем разогретого газа. Именно поэтому ТЭН часто производят с ребристой поверхностью. Преимущество конвектора перед масляным обогревателем состоит в том, что температура теплоносителя повышается с большей скоростью, а значит, не придется ждать, пока в комнате потеплеет. Кроме того, эти устройства гораздо компактнее. Особенно популярны настенные модели.
5. Инфракрасный обогреватель. Работа устройств этого вида основана на электромагнитном излучении – при этом нагреваются сначала предметы, попадающие под воздействие волн, а затем – сам воздух. Конструктивными элементами прибора также выступают ТЭНы. Другой вариант – открытые спирали, иногда защищенные кварцевыми трубками, либо металлические сетки, пластиковые панели с отверстиями или карбоновое покрытие. В комнатах обогреватель защищают прозрачными перегородками или металлическими сетками. Инфракрасные обогреватели бывают разных типов. В зависимости от длины волн их делят на коротковолновые, средне- и длинноволновые, от источника энергии – электрические, газовые, дизельные и водяные, от способа установки – передвижные и стационарные.

Как рассчитать мощность обогревателя?

Все современные приборы оснащены термостатами, которые позволяют поддерживать определенную температуру. Сам тип обогревателя мало влияет на эффективность его работы – тут важно произвести правильный расчет.

Чтобы согреть воздух в квартире, необходимо с помощью конвектора поддержать температуру воздуха с определенной теплоемкостью.

При расчете мощности обогревателя учитывают следующие показатели:

1. Минимальная уличная температура в зимний период.
2. Комфортная температура в комнате.
3. Плотность воздуха – 1,3 кг/м3.
4. Теплоемкость воздуха — 0,001 МДж.
5. Теплота 1 МДж – 0,277кВт/ч

Количество тепла, необходимого для разогрева конкретного помещения, можно высчитать по формуле: с= Q/m(t2 — t1), где с — удельная теплоемкость, Q — теплота, m — масса воздуха.

Преобразуем формулу, получится: Q=c*m*(t2-t1), теперь нужно узнать массу воздуха в комнате.

Формула для её вычисления проста: m= ϱ*Р*h, где ϱ — плотность воздуха, Р — площадь помещения, h — высота.

Таким образом, формула расхода тепла приобретает формулу: kWt= 0,277*c*ϱ*Р*h*(t2-t1).

Итак, можно рассчитать примерные энергозатраты на обогрев небольшой комнаты (в 40 кв. м при высоте потолка в 3 м. при минимальной температуре – 10 и необходимой +20).

kWt= 0,277*0,001*1,3*3*40*30= 1,29636 (кВт/ч).

Теплопотери

Существует несколько причин, по которым тепло уходит из помещения:

• вентиляция;
• теплопроводность стен, окон, потолка и пр.;
• излучение.

По нормам СНиП, примерный объем циркуляции свежего воздуха – 20 кв. м. в час.Чтобы согреть вновь поступивший прохладный воздух необходимо дополнительное количество энергии. Расчет производится по той же формуле: kWt= 0,277*0,001*1,3*20*30=0,21606 (кВт/ч).

Формула для расчета теплопотерь выглядит так: Q=λ*(t1-t2)*S/L, где S — площадь стенки, L — толщина стены, λ — коэффициент теплопроводности,  который индивидуален для каждого материала.

Например, для кирпича λ = 0,5 Вт/(м*С), длина стены = 8 м, высота = 3 м, толщина стены = 0,5 м.

S= 4*8*3= 96 кв.м.

Q=0,5*30*96/0,5= 2880 (Вт)=2,88 (кВт).

Таким образом, теплопотери уже превышают необходимые энергозатраты для обогрева помещения без их учета. Но не стоит забывать, что необходимо ещё учесть показатель крышного перекрытия, а там теплопотери могут достигать нескольких десятков.Выходит, что для поддержания нормальной температуры в помещении требуется чуть ли не в пятнадцать раз больше электроэнергии, чем для его «чистого» обогрева.

Учет теплоизоляции

Значительную роль в расчете необходимой мощности играет теплоизоляция. Например, слой минеральной ваты в 2 м значительно снизит теплопотери , λ = 0,06 (для вышеперечисленных параметров):

Q= 0,06*30*40/0,2 = 360 (Вт) = 0, 36 (кВт).

При расчете теплопотерь пола во внимание берут то, что грунт имеет изначальную температуру около 5 градусов тепла.

Если помещение изолировано, то понадобится в среднем от 3 до 5 кВт для компенсации теплопотерь. Расчет собственного примера можно сделать по приведенному примеру, данные о конкретных материалах легко найти в справочниках.

Как выбрать обогреватель?

Произведя необходимые подсчеты, следует выбирать прибор по показателю максимальной мощности с небольшим запасом – умножая полученный в результате расчетов коэффициент на 1,2, тем более что все современные модели имеют терморегулятор.

Мощное устройство быстрее прогреет помещение. Сохранить тепло помогут шторы, которые служат своеобразным теплоизолятором. Для конвекторных обогревателей нужно создать условия по свободной циркуляции воздуха.

Выбрав устройство с помощью расчетов, Вы избежите лишней траты денег.

Технический справочник — EnergyPlus 8.0

Змеевик воздушного охлаждения с водяным охлаждением [ССЫЛКА]

Входной объект Coil: Cooling: Water проще, чем подробная геометрическая модель. Простая модель обеспечивает хорошее прогнозирование условий на выходе воздуха и воды, не требуя подробных геометрических данных, необходимых для подробной модели. Сильно упрощенная схема энтальпии и температурных условий в противоточном охлаждающем / осушающем змеевике показана на схематическом рисунке 150.Входные данные, необходимые для моделирования змеевика, включают только набор входных данных термодинамического дизайна, которые не требуют конкретных данных производителя. Имитационная модель змеевика по существу является модификацией модели, представленной Elmahdy и Mitalas (1977), TRNSYS, 1990 и Threlkeld, JL 1970. Модель вычисляет значения UA, необходимые для сухого, влажного и частично влажного и частично сухого змеевика, и выполняет итерацию между Сухой и влажный змеевик для вывода влажной фракции. В этой модели есть два режима работы потока: поперечный поток, который широко применяется в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, и второй режим противотока.Значение по умолчанию в программе установлено для Counter Flow. Кроме того, катушка имеет два режима анализа: простой анализ и подробный анализ. В режиме простого анализа змеевик работает либо как влажный, либо как сухой, в то время как подробный режим моделирует змеевик как частично влажный или частично сухой. Хотя подробный режим обеспечивает более точные результаты, он значительно медленнее, чем простая модель. Простой режим дает хорошие результаты для годового моделирования, но не подходит для анализа характеристик временного шага.

Упрощенная схема охлаждающего / осушающего змеевика

Теплопередача и баланс энергии [ССЫЛКА]

Охлаждающий змеевик может быть полностью сухим, полностью влажным от конденсата или может иметь влажную и сухую секции. Фактическое состояние поверхности змеевика зависит от влажности и температуры воздуха, проходящего над змеевиком, а также температуры поверхности змеевика. Случай частично-сухой частично-влажный представляет собой наиболее общий сценарий для условий поверхности змеевика.В модели присутствуют подпрограммы как для сухой, так и для влажной областей змеевика, а также подпрограмма, которая выполняет итерацию между подпрограммами сухой и влажной для вычисления доли влажной поверхности змеевика. Для каждой области скорость теплопередачи от воздуха к воде может определяться скоростью изменения энтальпии в воздухе и в воде. Скорости должны быть сбалансированы между каждой средой для сохранения энергии.

Описание модели

[ССЫЛКА]

Модель состоит из двух блоков: 1 ^st = Проектный блок с проектными входами.Этот блок вычисляет значения Design U-Factor Times Area Value (UA), необходимые для модели. Используя эти значения UA, модель имитирует рабочие условия. Блок управления — это блок, содержащий рабочие условия, условия, при которых работает катушка. Ниже приводится список проектных и эксплуатационных входных данных, а затем проектных и эксплуатационных переменных, используемых в модели.

Входные данные дизайна (пользовательские входы)

DesWaterVolFlowRate:	Максимальный объемный расход воды
DesAirVolFlowRate:	Максимальный расход воздуха
DesInletWaterTemp:	Температура воды на входе при расчетных условиях
DesInletAirTemp:	Температура воздуха на входе при расчетных условиях
DesOutletAirTemp:	Температура воздуха на выходе при расчетных условиях
DesInletAirHumRat:	Коэффициент влажности входящего воздуха при расчетных условиях
DesOutletAirHumRat:	Коэффициент влажности воздуха на выходе при расчетных условиях.

Условия эксплуатации (с узлов — не вводимые пользователем)

InletWaterMassFlowRate:	Ввод массового расхода воды при рабочих условиях
InletWaterTemp:	Температура воды на входе в рабочем состоянии
InletAirMassFlowRate:	Ввод массового расхода воздуха при рабочих условиях
InletAirTemp:	Температура воздуха на входе в рабочем состоянии
InletAirHumRat:	Коэффициент влажности входящего воздуха в рабочих условиях

: Рабочие условия (от узлов — не вводимые пользователем данные)

Промежуточные вычисленные значения площади для временного коэффициента U: суть модели [ССЫЛКА]

Различные значения U-Factor Times Area (UA), необходимые для этой модели, рассчитываются на основе вышеуказанных входных данных, которые объясняются далее в документе.Различные UA:

Описание модели UA

CoilUA Всего:	Общий коэффициент теплопередачи (Вт / C)
CoilUA Внутренний:	Общий внутренний UA (W / C)
CoilUAExternal:	Общий внешний UA (W / C)
CoilUInternal:	Общий внутренний коэффициент теплопередачи (Вт / м 2 ∙ C)
CoilUWetExternal:	Внешний общий коэффициент теплопередачи влажной части (Вт / м 2 ∙ C)
CoilUDryExternal:	Общий внешний коэффициент теплопередачи сухой части (Вт / м 2 ∙ C)

: UA Описание модели

Значения UA рассчитаны для влажного змеевика при проектных условиях.Ниже приведены несколько важных расчетов, чтобы понять работу модели. Модель в основном разделена на два блока: блок проектирования и рабочий блок.

Блок расчета — это однократный расчет. Целью блока проектирования является расчет UA катушки для использования в рабочем блоке.

Переменный UA [ССЫЛКА]

Вышеупомянутые расчеты показывают UA для расчетных условий на входе и расхода воздуха и воды.Поскольку скорости потока изменяются во время расчетов временных шагов, UA необходимо отрегулировать, поскольку UA змеевика являются довольно сильной функцией расходов воздуха и воды на стороне. На каждом временном шаге UA змеевика модифицируются с использованием тех же формул, которые используются в модели змеевика горячей воды. Обратитесь к этой модели для зависимостей от потока.

Расчеты рабочего блока: [ССЫЛКА]

В операционном блоке есть два режима анализа катушек. Это режим простого анализа и режим подробного анализа.В простом режиме анализа предполагается, что змеевик либо полностью влажный, либо полностью сухой, и выполняется модель, с другой стороны, подробный режим проверяет режим работы частично влажного / сухого и сообщает влажную долю площади поверхности змеевика, однако выполнение программы время в подробном режиме заметно выше.

Рабочий блок для детального анализа режима этой модели змеевика разделен на три режима работы змеевика. Режимы

• Змеевик полностью сухой: на поверхности змеевика нет конденсации влаги, и змеевик представляет собой сухой змеевик.Это экстремальное состояние, когда входящий воздух имеет очень низкую влажность или является сухим.
• Змеевик полностью влажный: Змеевик полностью влажный из-за полной конденсации на поверхности змеевика.
• Режим влажной части части сухой: Это обычный / частый режим работы змеевика, как показано на рисунке 1, где часть змеевика на входе воздуха становится сухой, а по мере охлаждения воздуха происходит конденсация, а часть змеевика становится влажной.

Режим работы «Полностью влажная часть» и «Полностью влажная катушка» — это, по сути, функция режима «Полностью влажная катушка» и «Полностью влажная катушка».Эта подпрограмма выполняет итерацию между сухой катушкой и влажной катушкой для получения выходных данных, подробное объяснение дается позже в документе. Для рабочего блока требуется 5 входов, о которых упоминалось ранее в документе. Эти входные данные автоматически генерируются из узловых соединений в Energy Plus. Пользователь не должен вводить какую-либо информацию для запуска этой модели катушки.

Вариант определения того, какой режим работы должен выполнять змеевик, т. Е. Для данного набора входов будет змеевик быть сухим, влажным или частично влажным, частично сухим, определяется набором условий, описанных ниже.

• IF (температура воздуха точки росы <температура воды на входе ) ТО змеевик является сухим, и мы называем подпрограмму змеевиком полностью сухой. В этом случае температура воздуха на выходе будет выше, чем точка росы по воздуху, и, следовательно, не будет конденсации.
• IF ( Температура воздуха точки росы> Температура воды на входе ) ЗАТЕМ змеевик полностью влажный, вызовите подпрограмму Coil Completely Wet, предполагается, что конденсация влаги происходит на всей поверхности змеевика.Однако мы продолжаем и проверяем, не является ли змеевик частично влажным при следующих условиях.
• IF (AirDewPointTemp змеевик является частично влажным, поскольку существует вероятность того, что температура воздуха опустится ниже точки росы, и влага будет конденсироваться на последней части охлаждающего змеевика.

Рабочий блок для анализа в простом режиме разделен на два режима работы катушки, два из которых —

• Змеевик полностью сухой: на поверхности змеевика нет конденсации влаги, и змеевик представляет собой сухой змеевик.
• Змеевик полностью влажный: Змеевик полностью влажный из-за полной конденсации на поверхности змеевика.

Возможность определить, какой режим работы должен выполнять анализ простого режима, т. Е. Для данного набора входов катушка будет сухой или влажной, определяется набором условий, описанных ниже.

• IF (температура воздуха точки росы <температура воды на входе ) ТО змеевик является сухим, и мы называем подпрограмму змеевиком полностью сухой.В этом случае температура воздуха на выходе будет выше, чем точка росы по воздуху, и, следовательно, не будет конденсации.
• IF ( Температура воздуха точки росы> Температура воды на входе ) ЗАТЕМ змеевик полностью влажный, вызовите подпрограмму Coil Completely Wet, предполагается, что конденсация влаги происходит на всей поверхности змеевика. Однако мы продолжаем и проверяем, не является ли змеевик частично влажным при следующих условиях.

Выше приведен простой режим анализа, и результаты очень немного отличаются от подробного режима анализа.Алгоритмы, используемые в простом и подробном режимах, идентичны. Влажная доля площади поверхности в змеевике указывается как 1,0 или 0,0 для влажного или сухого змеевика соответственно. По умолчанию программа работает в простом режиме анализа для обеспечения более высокой скорости выполнения.

Уравнения эффективности: [ССЫЛКА]

Существует два режима потока для змеевика: режим встречного потока или режим перекрестного потока, по умолчанию установлен перекрестный поток, поскольку в большинстве систем кондиционирования воздуха используются теплообменники перекрестного потока.В зависимости от режима потока для расчета эффективности змеевика используются следующие соотношения NTU — Эффективность, которые позже используются всеми тремя режимами (Сухой, Влажный, Частично влажный) для расчета условий выхода воздуха и теплопередачи.

Ниже приведены соотношения, используемые для расчета уравнения эффективности теплообменников.

Противоточный теплообменник: уравнение эффективности:

В уравнении переменная Ratio_StreamCapacity определяется следующим образом:

В уравнении пропускная способность потока определяется, как показано ниже в уравнении

.

NTU в уравнении определяется как количество единиц передачи, это функция UA катушки и минимальной пропускной способности потока.Coil UA является переменной в этом уравнении и зависит от того, какой режим работы змеевика (Dry, Wet, Part Wet) вызывает уравнение, т. Е. Если это Coil Completely Dry с вызовом уравнения эффективности со значением Dry UA total, который в нашем случае определяется как CoilUA_total. Уравнение дает определение NTU.

Теплообменник с перекрестным потоком: уравнение эффективности:

Переменные в приведенном выше уравнении уже были определены ранее.В зависимости от режима работы модели змеевика для расчета эффективности используются уравнения перекрестного или противоточного потока.

Условия выхода катушки

: [ССЫЛКА]

Расчет условий выходящего потока с использованием значения эффективности из уравнения или в зависимости от режима потока. Разница в энергии между условиями выходного и входящего потоков дает количество фактически имевшей место теплопередачи. Температура воздуха и воды на выходе из змеевика определяется следующим уравнением:

В приведенных выше уравнениях максимальная теплопередача рассчитывается, как показано в следующем уравнении

Coil Completely Dry Calculations: (рабочий блок) [ССЫЛКА]

Поскольку змеевик сухой, ощутимая нагрузка равна общей нагрузке, а также соотношениям влажности на входе и выходе, как в уравнениях и.

Общая теплопередача в сухом змеевике составляет:

Переменные в приведенном выше уравнении вычисляются ранее в уравнениях и дают общую охлаждающую нагрузку на змеевик.

Coil Completely Wet Calculations: (рабочий блок) [ССЫЛКА]

В мокром змеевике нам необходимо учитывать скрытую теплопередачу, поэтому вычисления выполняются с использованием энтальпии воздуха и воды вместо температуры потока. Следовательно, нам необходимо определить UA змеевика для влажного змеевика на основе энтальпии рабочих потоков, а не расчетных потоков.

Аналогично уравнениям, мы рассчитываем энтальпию на выходе из воздуха и энтальпию на выходе из воды, то есть заменяя температуру энтальпией соответствующих потоков. Входная переменная для Coil UA в уравнении для расчета NTU, в этом случае она будет основана на энтальпии и задается, как показано в уравнении

.

Общая нагрузка змеевика в случае влажного змеевика — это произведение массового расхода воздуха и разницы энтальпий между входным и выходным потоками, как указано в следующем уравнении

После того, как энтальпия известна, температуры на выходе и отношения влажности на выходе влажного змеевика рассчитываются в соответствии с приведенными ниже уравнениями.

ЕСЛИ (TempCondensation

и

OutletAirHumdityRatio = PsyWFnTdbH (OutletAirTemp, EnthAirOutlet)

ELSE

Конденсация отсутствует, поэтому соотношение влажности на входе и выходе равны, а температура на выходе является функцией энтальпии выходящего воздуха, как показано ниже

OutletAirTemp = PsyTdbFnHW (EnthalpyAirOutlet, OutletAirHumRat)

и

OutletAirHumRat = InletAirHumRat

ENDIF

Эффективность η, используемая в уравнении, определяется в уравнении, а температура конденсации рассчитывается с использованием психрометрической функции, как в уравнении.

Если температура воздуха на выходе известна, то ощутимая нагрузка рассчитывается как произведение емкости воздуха и разницы температур на входе и выходе, как в уравнении

.

Расчет влажной части змеевика и сухой части: (рабочий блок) [ССЫЛКА]

Змеевик будет работать в условиях частично влажной и сухой части, когда температура точки росы на воздухе ниже температуры поверхности змеевика на входе в воздух.В этом случае часть змеевика использовала значение Dry UA для передачи тепла, а часть змеевика использовала значение Wet UA для передачи тепла.

Эта проблема решается с использованием того факта, что условия выхода из сухой части змеевика станут условиями на входе во влажную часть змеевика (см. Рисунок 150), и модель змеевика определяет путем итерации, какая часть змеевика является влажной. и на основе этого он вычисляет площади, а затем значения UA этой сухой и влажной части, исходя из площади сухой и влажной части соответственно.Ниже объясняются шаги, выполняемые для оценки поведения змеевика в сухом состоянии.

• Итерация между сухой и влажной змеевиками. Сначала рассчитайте характеристики полностью осушаемого змеевика, оценив температуру воды на границе раздела влажный и сухой с помощью уравнения и введя эту переменную в качестве температуры воды на входе в сухой змеевик.

Значение влажной доли площади поверхности первоначально оценивается следующим образом:

Для вышеупомянутой итерации значение Coil UA для влажной и сухой части необходимо изменять в соответствии с новой соответствующей площадью влажной и сухой частей.Эта оценка влажной и сухой площади является произведением расчетной доли площади поверхности и общей внешней площади змеевика, которая продолжает меняться, как будет объяснено далее в документе.

Значение

UA для сухой части змеевика оценивается ниже.

Где площадь сухой поверхности = (Общая площадь змеевика — площадь влажной части), где площадь влажной части является произведением доли влажной поверхности и общей площади змеевика.

Для значения

UA для влажной части змеевика требуется внешний влажный UA и внутренний влажный UA, которые рассчитываются, как показано ниже.

Важно помнить, что режим расчета для змеевиков остается таким же, как в полностью влажном и полностью сухом режимах, меняются только значения UA и значения воды, выхода воздуха и входа.

Теперь переключение между сухим змеевиком и влажным змеевиком с указанными выше соответствующими UA, и обычные рабочие входы, за исключением переменной температуры воды на входе для сухого змеевика, заменены на влажную температуру на границе раздела сухого змеевика, а во влажном змеевике — температуру воздуха на выходе из сухого змеевика — температура воздуха на входе в влажный змеевик.Итерация продолжается до тех пор, пока температура воды на выходе из влажного змеевика не сравняется с температурой воды на границе раздела влажный и сухой, которая является входом в сухой змеевик.

Входы сухой детали: (измененные рабочие входы): Итерация Случай 1: Объяснение в режиме программирования:

CALL CoilCompletelyDry (WetDryInterfcWaterTemp, InletAirTemp, DryCoilUA, &

OutletWaterTemp, WetDryInterfcAirTemp, WetDryInterfcHumRat, &

DryCoilHeatTranfer).

Введите рассчитанные значения, рассчитанные с помощью Dry Coil выше, в Wet Coil ниже. Переменные выделены красным и синим цветом.

CALL CoilCompletelyWater (InletWaterTemp, WetDryInterfcAirTemp , WetDryInterfcHumRat

)

WetPartUAInternal, WetPartUAExternal и

EstimateWetDryInterfcWaterTemp , OutletAirTemp, OutletAirHumRat и

WetCoilTotalHeatTransfer, WetCoilSensibleHeatTransfer и

EstimateSurfAreaWetFraction, WetDryInterfcSurfTemp)

Итерация между двумя вышеуказанными вызовами Wet и Dry Coil до тех пор, пока две переменные не будут выделены синим, то есть WetDryInterfcWaterTemp = EstimateWetDryInterfcWaterTemp. Ключ состоит в том, чтобы разница между переменными (WetDryInterfcWaterTemp — OutletWaterTemp) в Dry Coil была равна (InletWaterTemp-EstimatedWetDryInterfcWaterTemp) в Wet Coil. Это равенство квантовало относительную часть змеевика, которая является сухой, и влажной, на основе теплопередачи.

После вышеупомянутой проверки сходимости змеевика на то, чтобы он был сухим, в противном случае повторите итерацию для расчета доли влажной поверхности.

IF

ЗАТЕМ Змеевик полностью высох

Если уравнение удовлетворено, тогда Coil is Dry и просто выведите значение для Dry Coil, вычисленное, иначе змеевик частично влажный, а затем выполните итерацию, чтобы найти долю влажной поверхности.Начните с первоначального предполагаемого значения доли площади поверхности (уравнение влажной и повторяйте весь цикл, начиная с момента, пока температура влажной и сухой поверхности раздела не станет равной температуре точки росы воздуха. Значение доли влажной площади поверхности, при которой равняется температура воздуха на границе раздела, равно точке росы. точка перехода от мокрого к сухому и дает процент сухого змеевика и влажный%.

Графики, показывающие производительность модели змеевика при оптимальных условиях эксплуатации, показаны ниже.Все значения используемых переменных нормализованы.

Температура воздуха на выходе и массовый расход воздуха

Явные колебания нагрузки по сравнению с массовым расходом воздуха

Вариации полной и ощутимой нагрузки по сравнению с массовым расходом воздуха

Доля площади поверхности во влажном состоянии по отношению к массовому расходу воздуха

Источники [ССЫЛКА]

IBPSA BuildSim-2004.2004. Коларадо Боулдер: Улучшение инструментария Ashrae Secondary HVAC. Простая модель охлаждающего змеевика для моделирования зданий, Рахул Дж. Чиллар, Ричард Дж. Лисен M&IE, UIUC.

Stoecker, W.F. Проектирование тепловых систем: Примечания к классу ME 423, отдел M&E UIUC.

Брандемеул, М. Дж. 1993. Инструментарий HVAC2: алгоритмы и подпрограммы для расчета энергии вторичных систем HVAC, ASHRAE.

Эльмахди, А.Х. и Миталас, Г.П. 1977. «Простая модель для охлаждающих и осушающих змеевиков для использования при расчете потребности в энергии для зданий ASHRAE Transactions, Vol.83 Часть 2, с. 103-117.

Threlkeld, J.L. 1970. Тепловая экологическая инженерия, 2-е издание, Englewood Cliffs: Prentice-Hall, Inc. С. 254-270.

ASHRAE Secondary HVAC Toolkit TRNSYS. 1990. Программа моделирования переходных процессов: Справочное руководство. Лаборатория солнечной энергии, Univ. Висконсин-Мэдисон, стр. 4.6.8-1 — 4.6.8-12.

Kays, W.M. и А.Л. Лондон. 1964. Компактные теплообменники, 2-е издание, Нью-Йорк: McGraw-Hill.

Кларк, Д.R .. 1985. Справочное руководство по программе моделирования строительных систем и оборудования HVACSIM +, Pub. № NBSIR 84-2996, Национальное бюро стандартов, Министерство торговли США, январь 1985 г.

Эльмахди, А.Х. 1975. Аналитические и экспериментальные характеристики многорядного теплообменника с ребристыми трубами во время процессов охлаждения и осушения, доктор философии. Диссертация, Карлтонский университет, Оттава, Канада, декабрь 1975 г.

Эльмахди, А.Х., Миталас, Г.П. 1977. «Простая модель для охлаждающих и осушающих змеевиков для использования при расчете потребности в энергии для зданий», ASHRAE Transactions, Vol.83, Часть 2, с. 103-117.

Змеевик воздушного охлаждения с детальной геометрией на водяном охлаждении [ССЫЛКА]

Входной объект Coil: Cooling: Water: DetailGeometry предоставляет модель змеевика, которая прогнозирует изменения переменных расхода воздуха и воды в змеевике на основе геометрии змеевика. Сильно упрощенная схема энтальпии и температурных условий в противоточном змеевике охлаждения / осушения показана на следующем схематическом рисунке. Кроме того, переменные, необходимые для моделирования змеевиков охлаждения / осушения, и их определения подробно перечислены в «Таблице 48».Геометрия змеевика и параметры потока для змеевиков ». Входные данные, необходимые для моделирования змеевика, включают полное геометрическое описание, которое в большинстве случаев должно быть получено из данных конкретного производителя. Имитационная модель катушки, по сути, представлена ​​Элмахди и Миталасом (1977) и реализована в HVACSIM + (Кларк, 1985), модульной программе, также разработанной для энергетического анализа строительных систем. Модель решает уравнения для сухой и влажной частей змеевика с использованием средней логарифмической разницы температуры и средней логарифмической энтальпии между потоками жидкости и воздуха.Элмахди и Миталас утверждают, что противоточные змеевики с поперечным потоком с четырьмя или более рядами хорошо аппроксимируются этой моделью. Это не является серьезным ограничением, поскольку змеевики охлаждения и осушения обычно имеют более четырех рядов.

Упрощенная схема охлаждающего / осушающего змеевика

Теплопередача и баланс энергии [ССЫЛКА]

Охлаждающий змеевик может быть полностью сухим, полностью влажным от конденсата или может иметь влажную и сухую секции.Фактическое состояние поверхности змеевика зависит от влажности и температуры воздуха, проходящего над змеевиком, а также температуры поверхности змеевика. Случай частично влажного-частично сухого представляет собой наиболее общий сценарий для условий поверхности змеевика. Все сухие и все влажные случаи можно рассматривать как ограничивающие решения для влажных или сухих участков, соответственно, стремящиеся к нулю. В общем случае уравнения записываются как для сухой, так и для влажной области змеевика. Для каждой области скорость теплопередачи от воздуха к воде может определяться скоростью изменения энтальпии в воздухе и в воде.Скорости должны быть сбалансированы между каждой средой для сохранения энергии. Уравнения через выражают баланс энергии между водой и воздухом для случая сухого и влажного змеевиков соответственно. Уравнения и представляют скорость теплопередачи между водой и воздухом на основе фактических характеристик змеевика. Параметр UA можно рассчитать на основе параметров в следующей таблице.

Геометрия змеевика и переменные расхода для змеевиков

А

площадь

LMHD

средняя логарифмическая разница энтальпии

А

воздух, сторона воздуха

LMTD

log средняя разница температур

аа, бб

коэфф.в энтальпийном приближении

массовый расход

C1, C2

коэфф. в воздушной стороне пленки коэфф.

мф

металл и обрастание

CP

удельная теплоемкость

вязкость

D

Диаметр

, эффективный диаметр

или

снаружи (воздушная сторона)

Dhdr

гидравлический диаметр на воздушной стороне

Пр

Число Прандтля

D

сухой регион

коэффициент теплопередачи

толщина

R

общее тепловое сопротивление

шаг

Re

Число Рейнольдса

Ф

коэффициент теплообменной пленки

соотношение диаметров

Фай

переменная в фин. Эфф.расчет

с

поверхность, внешняя металлическая

плавник, плавник

Геометрия ребер со стороны воздуха

ул

Стэнтон номер

H

энтальпия

т

температура

КПД

трубка

водяной шланг

I0 ()

mod Bessel fn, 1-й вид, ord 0

UA сухой

коэффициент сухого тепла xfer.* сухая зона

I1 ()

mod Bessel fn, 1-й вид, ord 1

UcAw

коэффициент компенсации влажного тепла. * мокрая зона

К0 ()

mod Bessel fn, 2-й вид, ord 0

уб, уэ

переменных в фин. Эфф. расчет

К1 ()

mod Bessel fn, 2-й вид, ord 1

В

средняя скорость

Я

внутри (со стороны воды)

Вт

вода, вода или влажная зона

К1

переменная в зольной форме уравнения.

wa

коэффициент влажности

К

теплопроводность

Z

переменных в единой форме уравнения.

л

длина

1, 2, 3

позиции (см. Схему)

Уравнения до представляют два набора из трех уравнений с 7 неизвестными:, Ta, 1, Ta, 2, Tw, 2, Tw, 3,,. Однако обычно указываются по крайней мере четыре из этих переменных, например: температура воды на входе, температура воздуха на выходе, скорость потока воды, скорость потока воздуха, так что система уравнений фактически замкнута.

Чтобы управлять этими уравнениями, логарифмически средние разницы температуры и энтальпии расширены, как показано в Уравнениях и. Наконец, линейное приближение энтальпии насыщенного воздуха в диапазоне температур поверхности выполняется с использованием уравнения.Обратите внимание, что в уравнении Hw имеется в виду энтальпия насыщенного воздуха при температуре воды.

Уравнение получено из приведенных выше уравнений и используется для определения условий теплообменника, когда все входные условия заданы как входные. При такой работе змеевик не имеет контролируемой температуры воздуха на выходе.

Альтернативный метод решения — определить температуру воздуха на выходе из змеевика как вход с переменным расходом воды.В этом случае удобнее использовать уравнения и. Уравнения через определяют термины, которые используются для упрощения Уравнений, и.

2020 Руководство по стоимости установки водонагревателя — Калькулятор затрат на модернизацию

Замена водонагревателя — одно из самых распространенных домашних ремонтов, которое стоит в среднем 850–1100 долларов. Установка безбаквального водонагревателя дороже; вы можете потратить до 3500 долларов.

Однако цена не должна быть вашим единственным соображением, когда вы ищете новый водонагреватель.Подумайте о размере вашей семьи, структуре использования воды, расходах на электроэнергию и предпочтениях в отношении топлива.

Популярные водонагреватели доступны в виде традиционных резервуаров для хранения или безбаквальных устройств, и они могут работать от газа, электричества или солнечной энергии.

Рассмотрим стоимость установки различных типов водонагревателей, а также их плюсы и минусы.

В этом посте:

Средняя стоимость замены водонагревателя
Какая СПРАВЕДЛИВАЯ цена на водонагреватель?
Цены на установку и рекомендации
Бак против безбака
Газ против электрического
Как определить размер водонагревателя
Разбрызгивание на дорогой водонагреватель
Нужен ли вам расширительный бак
Признаки старения или поломки водонагревателя

Сколько стоит водонагреватель?

Домовладельцы в США платят 850–2500 долларов за установку нового водонагревателя, включая профессиональную рабочую силу.Такой широкий ценовой диапазон зависит от следующих факторов:

— тип нагревателя (бак против бака)
— размер / емкость (40, 50, 75 галлонов)
— тип питания (газовый, электрический, солнечный).

В целом наиболее экономичным вариантом является установка водонагревателя резервуара для хранения газа, особенно если у вас уже есть газовые магистрали. Стоимость такого типа установки составляет 800–11000 долларов. Установка также очень быстрая и простая. Работа может быть выполнена менее чем за 3 часа.

Имейте в виду, что если вы строите дом новой постройки, общая стоимость вашего водонагревателя будет выше, потому что вам также придется заплатить за установку газовых линий.

Когда вы получаете ценовое предложение от специалиста по сантехнике, оно обычно включает следующее:

— Новый водонагреватель
— Все детали и материалы, необходимые для установки
— Работы (установка, установка, чистка). Большинство сантехников берут 75-110 долларов в час
— Все необходимые разрешения (в зависимости от вашего города разрешения могут стоить 200-425 долларов)
— Снятие и утилизация старого водонагревателя (средняя стоимость 250-500 долларов)

Очень важно нанять только лицензированного профи, который получит все необходимые разрешения.Замена водонагревателя предполагает использование газа, электричества или того и другого. Это может представлять опасность для вашего дома и семьи, если установка произведена неправильно.

Если вы попытаетесь сэкономить на установке и нанять мастера, который установит газовую колонку или сделаете это своими руками, вы рискуете получить утечку газа. Окись углерода смертельна, и ежегодно в США умирает в среднем 400 человек из-за утечек окиси углерода в доме.

Сантехникам, которые приезжают для замены или ремонта неисправных водонагревателей, часто приходится устранять последствия неправильной установки, а не другие проблемы.

Водонагреватель цены

Нагреватель горячей воды с резервуаром для хранения газа стоит $ 600-900 , но цены могут быть всего лишь $ 300-350 .

Бензобак-водонагреватель стоит $ 800-1300 . Высококачественные модели по цене $ 1,500-2000 +

Электроустановки, как цистерны, так и баки, значительно дешевле газовых. Например, электрический водонагреватель без резервуара может стоить всего $ 200-500 . Электроаккумулятор 300-600 $.

Мошенничество с необоснованными ценами

Поскольку большинство домовладельцев понятия не имеют о сантехнике и о том, что влечет за собой эта работа, многие водопроводчики позволяют БЕЗПРИЧИНУ взимать ЧРЕЗВЫЧАЙНО высокие цены. Например, многие компании могут предложить вам купить водонагреватель (они помогут вам выбрать один), а затем включат их оплату труда в общую стоимость.

В результате многие люди платят столько, сколько стоит сам обогреватель, за простой и прямой монтаж! Например, если ваш обогреватель стоит 700 долларов , ваша общая стоимость составит 1400 долларов или больше.

Чтобы избежать подобных компаний, важно получить оценки от 3-4 местных специалистов и спросить их, какой именно вид работы они будут выполнять.

Также неплохо провести собственное исследование в Интернете, спросить своих соседей и т. Д., Чтобы узнать, сколько домовладельцы в вашем районе тратят на этот проект по благоустройству дома.

Если вы подозреваете, что у вас завышенная цена, опубликуйте указанную цену, а также спецификации вакансий на форумах по ремонту дома.Вы быстро получите отзывы профессионалов и домовладельцев о том, получаете ли вы хорошую цену. Имейте в виду, что если вы живете в дорогом районе, местные сантехники будут взимать БОЛЬШЕ! Это просто реальность.

Если подрядчик увидит, что вы провели исследование, он, скорее всего, предложит вам справедливую цену и будет более открыт для переговоров.

Факторы, увеличивающие стоимость установки

Существует ряд факторов, влияющих на то, сколько сантехник взимает плату за установку вашего водонагревателя:

1.Тип водонагревателя

Если вам нужен обычный резервуар для хранения газа, работа довольно проста. Это особенно актуально, если вы просто заменяете устройство, которое у вас было, на новую модель. Следовательно, вы должны ожидать, что заплатите за эту работу не более $ 300-450 .

Цена на установку газового водонагревателя без баллона начинается от $ 1 200 , потому что этот процесс более сложный и требует много времени.

2. Переход с танковой на безбаквальную модель

Если у вас есть хранилище и вы хотите перейти на безрезервуарный, вы должны быть готовы потратить намного больше.Домовладельцы, желающие сделать этот переход, должны выделить $ 1,500-3,5000 только на оплату труда.

Это связано с тем, что в большинстве домов существующие газовые трубопроводы, счетчики и газовые линии, ведущие к счетчику, могут быть не в состоянии справиться с высокой газовой нагрузкой безбаковых моделей.

Следовательно, установка потребует большого количества дополнительных трудозатрат, например:

— модернизация существующей газовой линии
— возможно, установка новой линии
— установка надлежащей системы вентиляции
— возможно, проведение дополнительной электропроводки (вам потребуется нанять электрика)
— возможно, изменение маршрута газовых и водопроводных линий, и, возможно, электричество, в зависимости от планировки вашего подвала и вентиляции
— может быть невозможно выпустить газ из газового обогревателя в дымоход, и установщику потребуется сделать прямой выпуск за пределы

3.Установка электрического проточного водонагревателя

Точно так же, если вы переключаетесь на электрическое устройство без резервуара, электрику потребуется проделать большую работу, чтобы перенастроить и расширить существующую систему вашего дома, чтобы справиться с дополнительным потреблением энергии от обогревателя (которое ОЧЕНЬ высокое). Некоторые из самых мощных электрических безрезервуарных моделей могут потреблять до 120 ампер.

Итак, если у вас есть сеть на 100 ампер, вы не можете использовать безрезервуарный электрический водонагреватель без модернизации электрической панели до как минимум 200 ампер.В среднем это будет стоить дополнительно $ 1,000-1500 . Однако ваши затраты могут достигать 3000 долларов США в зависимости от сложности выполняемых работ, таких как необходимость открывать стены и т. Д.

4. Ваше местонахождение

Хотя вам как домовладельцу это может показаться несправедливым, в действительности ставки подрядчиков зависят от того, где вы живете. В пригородах с высоким уровнем дохода, а также в дорогих городах, таких как Сан-Франциско, Нью-Йорк, Бостон, Майами и т. Д., Сантехник будет взимать на на 15-25% больше за рабочую силу по сравнению с районами, где доходы значительно выше. ниже.

Бак против безбаквального водонагревателя

Если вы изучали различные варианты водонагревателей, вам может быть интересно, стоит ли платить больше за модель без резервуара. Может быть, и традиционный водонагреватель будет не хуже?

Ненавистник накопительной воды

Накопительный бак — самый распространенный и недорогой водонагреватель. Он постоянно нагревает и хранит определенное количество воды (40, 50, 75, 100 галлонов) в изолированном резервуаре. Накопленная вода при необходимости подается по трубам.

Младшие модели могут стоить всего 300 долларов, но в среднем они стоят 650-850 долларов от таких брендов, как Westinghouse. Высококачественные нагреватели баков стоят более $ 1 000 от таких брендов, как A.O.Smith.

Плюсы, которые нужно учитывать:

Водонагреватель проточный

Водонагреватели по запросу или без резервуара НЕ хранят воду. Вместо этого они используют специальные нагревательные змеевики для нагрева воды, когда вам это нужно. Эти устройства могут стоить значительно дороже, чем модели резервуаров того же размера (хотя дорогие водонагреватели стоят примерно столько же).

Цены начинаются от 800 долларов за газовый обогреватель от таких брендов, как Rheem, и могут доходить до 1500 долларов + для премиальных брендов, таких как Noritz.

Бесконтактные водонагреватели

стоят $ 160-500. EcoSmart — очень популярный бренд с высокими оценками.

Плюсы:

Типичное устройство по требованию дороже устройства хранения, поскольку оно предлагает ряд существенных преимуществ:

• Подает горячую воду по запросу, что очень удобно.Вы будете получать от двух до трех галлонов горячей воды в минуту.
• Это сэкономит вам деньги на электричестве или газе, потому что вы не будете тратить энергию на поддержание постоянной температуры воды внутри резервуара. Согласно данным Energy.gov, если ваша семья использует в среднем 41 галлон или меньше в день, водонагреватель без резервуара будет на 24–34% более энергоэффективным, чем обычный резервуар для хранения. Если в вашем доме используется около 80-86 галлонов горячей воды в день, модель без бака может быть на 8-14% более энергоэффективной
• Длится в среднем 20+ лет.Это примерно на на 8-10 лет больше, чем на баковый водонагреватель.
• Имеет легко заменяемые детали, что еще больше увеличивает срок его службы.
• Избегайте потерь тепла в режиме ожидания, связанных с накопительным баком.
• Поставляется с гарантией 10-12 лет, по сравнению с 5-6 годами для моделей танков.
• Занимает очень мало места, поэтому предлагает гораздо больше вариантов установки по сравнению с большими, громоздкими водонагревателями накопительного типа. В отличие от обычного водонагревателя, модель без бака можно установить даже на улице!
• Имеет гораздо более длительный срок службы, поскольку отсутствует БАК, который является основной точкой отказа накопительных водонагревателей; отсутствие «давления в баллоне», клапанов, протечек и т. д.
• Многие старые, неисправные водонагреватели вызывают затопление подвала, что является неприятной и дорогостоящей проблемой, помимо ремонта или замены самого водонагревателя. В безрезервуарной модели этой проблемы не будет.
• Стоит столько же, сколько 2 или 3 резервуара для хранения. Таким образом, если ваш бак на 50 галлонов прослужит 6 лет, и вы замените его 3 раза, срок его службы составит 18 лет, а ваша стоимость составит долларов США, 3000 долларов США . Для сравнения, устройство без резервуара прослужит 12-18 лет, а ваши годовые затраты будут такими же, как у нагревателя резервуара.Таким образом, в конечном итоге оба типа водонагревателей стоят примерно одинаково.
• У вас не закончится горячая вода, и вам не придется ждать, пока она снова нагреется, как в случае накопительного нагревателя.
• Удобный водонагреватель без бака может быть идеальным выбором, если вы живете в доме на колесах или в крошечном доме.

Газовый и электрический водонагреватель

Электрический водонагреватель стоит значительно дешевле газового. Среди безрезервуарных моделей большинство стоило от до 200–350 долларов.Устройство, которое стоит от до 700-800 долларов, считается самым лучшим в линейке таких брендов, как Stiebel.

Для сравнения, диапазон долларов и 700 долларов за долларов — довольно низкий средний показатель для газового водонагревателя без резервуаров. Подавляющее большинство газовых устройств стоит от долларов до 1200-1800 долларов.

Что касается накопительных водонагревателей, разница в цене между электрическими и газовыми моделями менее заметна. Диапазон для большинства электрических обогревателей составляет $ 300-600 , и вы можете найти много газовых обогревателей в том же ценовом диапазоне.Тем не менее, водонагреватели с бензобаком в целом дороже, и многие из них стоят более $ 1,500 .

Как выбрать размер водонагревателя

В моделях резервуарного типа размер водонагревателя напрямую влияет на стоимость. Чем больше емкость, тем выше цена.

Разница между 40 и 50 галлонами составляет примерно $ 150–250 , в зависимости от производителя. Однако разница между 50 и 75 галлонами может достигать $ 400-600 .Цистерны на 100 галлонов очень дороги. Они часто стоят вдвое или даже втрое дороже 50-галлонного бака той же марки.

Советы по выбору подходящего водонагревателя (видео):

Быстро определите размер водонагревателя для вашего дома

• 1-2 человека в семье = бак на 40-50 галлонов, в зависимости от того, сколько времени вы проводите в душе
• 3-4 человека в семье = бак на 50-60 галлонов
• 4+ человека в семье = резервуар емкостью 60-75 галлонов ИЛИ два резервуара по 5 галлонов

Все сводится к тому, сколько горячей воды вы используете.Некоторым людям нравится 30-минутный душ и длительные ванны, в то время как другие входят и выходят за 5 минут и никогда / редко принимают ванну.

Я собирался купить нам резервуар на 40 галлонов, потому что я принимаю душ по 3-5 минут. Но мой сантехник убедил меня использовать 50 галлонов, и он был абсолютно прав! Мои дети принимают ванну (у нас есть большая джакузи), и когда они это делают, горячая вода исчезает!

В моделях без резервуара эффективность определяется максимально возможным повышением температуры при заданном расходе, известном как галлон в минуту.Бесконтактные нагреватели среднего размера имеют показатель GPM от 5 до 6. Более мощные устройства могут достигать 11-12 галлонов в минуту. Примерно каждый дополнительный GPM стоит около долларов на 100 дополнительных долларов, в зависимости от производителя.

Имейте в виду, что газовые водонагреватели без резервуаров создают больший подъем температуры на галлон в минуту, чем электрические модели. Это означает, что если ваше домашнее потребление воды очень велико и часто, вам лучше платить больше за газовую модель без баллона.

Обратите внимание, выбираете ли вы устройство для хранения воды или устройство без резервуара, важно получить ПРАВИЛЬНЫЙ размер, основанный на реальных расчетах использования воды в вашем доме.Это может означать, что вы потратите больше денег заранее, но оно того стоит!

Если у вас слишком маленький обогреватель, в ближайшие 10-12 лет вашей семье будет очень неудобно выполнять все повседневные задачи, от принятия душа до стирки.

Какой самый лучший бренд водонагревателя?

Просматривая различные устройства, вы быстро заметите, что некоторые марки водонагревателей стоят , как минимум, в два раза больше, чем цены других, при прочих равных.

Однако дорогие бренды зачастую дороже по следующим причинам:

— у них более качественные внутренние детали, которые служат дольше
— в целом лучший дизайн
— предлагают более длительные и полные гарантии

Конечно, вы также будете платить премию за престиж определенных брендов.

Возможно, не стоит тратить тысячи долларов на водонагреватель A.O Smith или Westinghouse, но также безопаснее избегать использования бюджетных брендов.

Хотя вы заранее сэкономите несколько сотен долларов, в конечном итоге вы потратите больше на ремонт или замену устройства, которое перестало работать до ожидаемого конца срока службы.

Лучше всего покупать качественные бренды, такие как Rheem, Tagaki — это НАИБОЛЬШАЯ ЦЕННОСТЬ.

Нужен ли расширительный бачок водонагревателя?

Это зависит от того, подключен ли ваш дом к закрытой или открытой системе водоснабжения.Если у вас закрытая система, наличие расширительного бачка водонагревателя ОБЯЗАТЕЛЬНО. Когда вода в вашем резервуаре нагревается, она естественным образом расширяется, это называется «тепловым расширением». В результате давление нарастает, и этой воде нужно куда-то уйти.

В открытой системе вода просто перетекает в городскую систему водоснабжения. Однако в закрытой системе эта вода может вызвать взрыв вашего резервуара, если ему некуда деваться. Когда у вас есть этот дополнительный расширительный бак, вода временно пойдет туда, и ваш дом будет в безопасности.

6 Знаков пришло время заменить водонагреватель

Есть несколько простых способов сказать, что ваш водонагреватель начинает подавать признаки неисправности. Это можно исправить, но часто это означает, что пора заменить водонагреватель.

1. Старость: если вашему водонагревателю больше 10 лет, будьте готовы заменить его в течение следующих нескольких лет. Или вы можете сделать это сейчас, вместо того, чтобы ждать утечки или поломки

2. Внезапная протечка вокруг бака.Это признак серьезного внутреннего повреждения, и нужно сразу вызывать сантехника

3. Температура воды уже не такая горячая, как раньше, или, что еще хуже, она холодная. Это тот, который заставляет домовладельцев сразу же звонить своему местному сантехнику — никто не любит холодный душ по утрам!

4. Вы слышите громкий треск или стук от устройства

5. Неясный цвет выходящей воды. Часто имеет ржавый цвет

6. Выходящая горячая вода имеет необычный запах или неприятный вкус

Если ваш водонагреватель не старый и у вас возникли проблемы, его ремонт должен быть первым делом.В среднем ремонт водонагревателя обходится в 150-500 долларов и выполняется довольно легко.

Однако, если есть серьезная проблема, и ремонт существующего устройства будет стоить более 400-500 долларов, вы можете подумать о его замене.

Формулы для быстрого расчета лошадиных сил и мощности

БЫСТРАЯ ОЦЕНКА ФОРМУЛЫ • Лошадиные силы Формулы • Формулы крутящего момента • Формулы электродвигателя переменного тока • Формулы трехфазной электрической сети
ПОДСТАВКА ФОРМУЛЫ
Для Вращающиеся объекты	л.с. =
	Где		т = Крутящий момент (фунт · фут) N = скорость (об / мин)
Объекты в линейном движении	лс =
	Где		F = Сила (фунты) В = Скорость (фут / мин)
Для Насосы	лс =
	л.с. =
	Где		GPM = Галлонов на Минуты Напор = Высота воды (футы) КПД насоса =% / 100 PSI = Фунтов на дюйм Удельный вес воды = 1.0 1 куб.фут / сек. = 448 галлонов в минуту 1 фунт / кв. Дюйм = напор 2,309 фута (вес воды) 62,36 фунта на куб. Фут при 62 ° F
Для Вентиляторы и нагнетатели	л.с. =
	л.с. =
	л.с. =
	Где		кубических футов в минуту = Кубических футов в минуту PSF = фунтов на квадратный фут PIW = дюймы водяного столба PSI = фунты на квадратный дюйм КПД вентилятора =% / 100
Для Конвейеры	л.с. (по вертикали)
	л.с. (горизонтальный)
	Где		F = сила (фунты) V = скорость (фут / мин) Коэф.трения • Шаровая или роликовая направляющая = 0,02 • Направляющая «ласточкин хвост» = 0,20 • Гидростатические способы = 0,01 • Прямоугольные направляющие с выступом = 0,01–0,25
МОМЕНТ ФОРМУЛЫ
	Т =		л.с. х 5252
			N
	Где		T = крутящий момент (Фунт-фут) л.с. = мощность в лошадиных силах N = скорость (об / мин)
	Т =		F x R
	Где		T = крутящий момент (Фунт-фут) F = сила (фунт) R = радиус (фут)
	Ta (разгон)		WK2 x Изменение об / мин
			308 x t (сек)
	Где		Ta = крутящий момент (фунт-фут) WK2 = момент инерции на валу двигателя (фунт-фут) 2 t = время разгона (сек) Примечание: Чтобы изменить LbFt2 на InLbSec2, разделите на 2.68 Чтобы изменить InLbSec2 на LbFt2, Mult. по 2.68
переменного тока МОТОРНЫЕ ФОРМУЛЫ
	Скорость синхронизации =		Частота х 120
			Номер поляков
	Где		Скорость синхронизации = Синхронная скорость (об / мин) Частота = Частота (Гц)
	% скольжение =		(синхронизация Скорость — Скорость полета) x 100
			Скорость синхронизации
	Где		FL Скорость = Скорость полной нагрузки (об / мин) Синхронная скорость = Синхронная скорость (об / мин)
	Отражено WK2 =		WK2 груза
			(уменьшение Передаточное отношение) 2

.

No related posts.