Расчет змеевика для нагрева воды: Самодельный бойлер косвенного нагрева для системы отопления

Определить необходимую площадь поверхности нагрева, высоту труб в одном ходе l₁ и количество труб, расположенных поперек и вдоль потока воздуха.

Дымовые газа (13 % CO₂, 11 % H₂O) в количестве G₁ = 19,6 кг/с движутся внутри стальных труб [λ_с = 46,5 Вт/(м × К)] диаметром d₂/d₁ = 53/50 мм со средней скоростью w₁ = 14 м/с. Температура газов на входе в воздухоподогреватель t_ж1 = 380 ℃.

Воздух движется поперек трубного пучка со средней скоростью в узком сечении пучка w₂ = 8 м/с. Трубы расположены в шахматном порядке с шагом s₁ = s₂ = 1,3d₂.

Средняя температура воздуха:

tж2=tж2’+tж2’’2=30+2602=145 ℃

Физические свойства воздуха при t_ж2 = 80 ℃:

— теплоемкость

cpж2=1014Джкг×К

— плотность

ρж2=0,844кгм3

— кинематическая вязкость

νж2=2,837×10-5м2с

— число Прандтля

Prж2=0,684

— теплопроводность

λж2=0,0353Втм×К

Количество передаваемой теплоты:

Q=G2cpж2tж2’’-tж2’=21,5×1014×260-30=5,01×106 Вт

Принимаем температуру дымовых газов на выходе:

tж1’’=150 ℃

Средняя температура газов:

tж1=tж1’+tж1’’2=380+1502=265 ℃

Физические свойства газов при t_ж1 = 265 ℃:

— теплоемкость

cpж1=1113Джкг×К

— плотность

ρж1=0,663кгм3

— кинематическая вязкость

νж1=4,126×10-5м2с

— число Прандтля

Prж1=0,66

— теплопроводность

λж1=0,0455Втм×К

Убедимся в правильности выборе температуры газов на выходе, которая была задана ранее:

tж1’’=tж1’-QG2cpж2=380-5,01×10619,6×1113=150 ℃

Число Рейнольдса:

Reж1=w1d1νж1=14×0,054,126×10-5=1,70×104

Reж2=w2d2νж2=8×0,0532,837×10-5=1,49×104

Число Нуссельта:

— для движения газов в трубе при Re > 10⁴

Nuж1=0,021Reж10,8Prж10,43=0,021×1,70×1040,8×0,660,43=43,5

— для поперечного обтекании шахматного пучка при Re = 10³ …2 × 10³ и s₁/s₂

Nuж2=0,35Reж20,6Prж20,36s1s20,2=

=0,35×1,49×1040,6×0,6840,36×1=97,4

Коэффициент теплоотдачи:

α1=Nuж1λж1d1=43,5×0,04550,05=39,6Втм2×К

α2=Nuж2λж2d2=97,4×0,03530,053=64,9Втм2×К

Линейный коэффициент теплопередачи:

kl=11α1d1+12λсln⁡d2d1+1α2d2=

=1139,6×0,05+12×46,5×ln⁡5350+164,9×0,053=1,26Втм×К

Так как

tж1’-tж2’’tж1’’-tж2’=380-150260-30=1

то средний температурный напор

Δtа=tж1-tж2=265-145=120 ℃

По справочном графику для рассматриваемой схемы движения теплоносителей находим:

При

P=tж2’’-tж2’tж1’-tж2’=260-30380-30=0,685

и

R=tж1’-tж1’’tж2’’-tж2’=380-150260-30=1,0

ε=0,88

следовательно

Δt=εΔtа=0,88×120=105,5 ℃

Общее число труб:

n=4G1ρж1πd12w1=4×19,60,623×3,14×0,052×14=1145

Общая длина труб:

l=QπklΔt=5,01×1063,14×1,26×105,5=12000 м

Площадь поверхности нагрева воздухоподогревателя:

F=πd1l=3,14×0,05×12000=1884 м2

Высота трубы в одном ходе:

l1=F2πd1n=18842×3,14×0,05×1045=5,74 м

Площадь живого сечения для прохода воздуха:

f=G2ρж2w2=21,50,844×8=3,18 м2

Число труб расположенных:

— поперек потока

n1=fl1s1-d2=3,185,74×1,3×0,053-0,053=35

— вдоль потока

n2=nn1=114535=33

Ответ: F = 1884 м²; l₁ = 5,74 м; n₁ = 35; n₂ = 33.

Греем воду

Человеку свойственно стремление к комфорту — именно оно зачастую выступает двигателем инженерной мысли, продуктом которой становятся чудеса техники, в том числе такой уже привычный водонагреватель. А ведь в древности это устройство выглядело совсем иначе. Прародителем технологии стали обычные раскаленные камни. Их бросали в чан с водой, которую и требовалось нагреть до определенной температуры. Чуть позже стали использовать в качестве теплоэнергетического проводника металл

Современная индустрия выпускает огромное множество самых различных устройств для нагрева воды. Однако услов-но все они могут быть разделены на две группы — проточные и накопительные. В группе накопительных нагревателей или, как их ещё на-зывают, бойлеров, отдельное место занимают водонагреватели косвенного нагрева. Эти приборы, в отличие от обычных водонагревателей с ТЭНом, имеют теплообменник, в который подается теплоноситель из системы отопления. Водонагреватели, конструкция которого имеет и змеевик косвенного нагрева, и ТЭН, называют водонагревателями комбинированного нагрева. Всё это многообразие водогрейных устройств нашло свое место в ассортименте ЭВАН.

Проекты Партнеров

В каждый Burger King по ЭВАНу

Описание проекта: установка проточных водонагревателей в ресторанах быстрого питания Burger King в Москве и Московской области.

Общее количество: 86 точек

Требования к ГВС: по требованиям санэпидемстанции рестораны быстрого питания независимо от занимаемой площади обязаны иметь источник горячей проточной воды с температурой 70 градусов для обработки раздаточных подносов общего пользования.

Расчет параметров ГВС: одна точка водоразбора — 5 литров в минуту.

Подбор оборудования: так как объекты подключены к централизованному горячему водоснабжению, подбор оборудования происходил из расчета догрева воды с 30 до 70 С. Рассматривалось оборудования двух российских производителей ЭВАН и ЗОТА. В ходе переговоров было принято решение о пробной установке ЭВАН В1-15.

Реализация:В результате тестовой эксплуатации установленного водонагревателя получены ожидаемые параметры. Дополнительным плюсом послужило наличие у водонагревателя ЭВАН В1 датчика рабочей температуры, что дало возможность поддерживать температурный режим с заданной точностью. Учитывая положительные результаты работы прибора и качественную поддержку специалистов по установке и обслуживанию, было принято решение использовать ЭВАН В1-15. Всего закуплено и установлено 86 приборов. На данный момент ожидается принятие решения об установке борудования ЭВАН во все рестораны Burger King по всей России.

Исполнитель: Проект реализован партнером ЭВАН — компанией ЭСТА. Компания на рынке отопления сравнительно недавно, однако динамика развития и реализованные проекты впечатляют. Ставка на профессионализм сотрудников помогают эффективно решать задачи отопления и водоснабжения любой сложности — от маленького дачного домика до крупного логистического комплекса или предприятия. Максимально точно понять задачу клиента, вместе найти оптимальное решение, ответственность за свою работу — именно эти шаги, по мнению руководства компании, позволяют выстраивать длительные отношения с клиентами, быть эффективными партнерами для них и вместе добиваться большего. Для контроля за соблюдением правил монтажа и эксплуатации в качестве консультанта был привлечен один из лучших сервисных центров ЭВАН — компания Электроавтоматика.

ЕСЛИ ГЛАВНОЕ — СКОРОСТЬ

Электрический проточный водонагреватель — это емкость, внутри которой установлен мощный нагревательный элемент.

Ключевым достоинством проточного водонагревателя является его возможность практически мгновенного нагрева воды и постоянная её подача.

Проточные водонагреватели ЭВАН В-1, ЭПВН

3 класса приборов мощностью от 6 до 120 кВт, производительностью от 150 до 3000 л/час

1 Основной критерий подбора проточного водонагревателя – его мощность, которую можно рассчитать по формуле

Посчитать расход воды помогут нормативы, которые содержатся в СНиП 2. 04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий, Приложение 3.

2 Как видно из формулы, водонагреватель одной мощности будет иметь разную производительность в зависимости от разницы температур входящей и выходящей воды.Зависимость температур, мощности и производительности наглядно иллюстрируют таблицы.

Таблица 1. Производительность проточного водонагревателя для нагрева холодной воды летом (t входящей воды = 15°С) в зависимости от его мощности, л/мин

Таблица 2. Производительность проточного водонагревателя для нагрева холодной воды зимой (t входящей воды = 5°С) в зависимости от его мощности, л/мин

3 Перед покупкой проточного водонагревателя проверьте возможности электросети. Для этого достаточно посмотреть на электросчетчик. Допустим, верхнее ограничение потребляемого тока 40 А, тогда умножаем это число на 220 Вт и получаем ограничение по мощности 8,8 кВт. Подсчитав мощность всех одновременно работающих электроприборов и оставив пару киловатт в запасе, можно определить, какая свободная мощность остается для водонагревателя. При напряжении 380 В расчет мощности иной: мощность = ток х 1,7 х 380.

4 Производство ЭВАН ориентировано на изготовление промышленных проточных водонагревателей, которые используются на крупных объектах, где есть необходимость мгновенного обеспечения нескольких точек водоразбора неограниченным количеством горячей воды.

Проекты Партнеров

Мега-нагрев

Описание проекта: установка водонагревателей косвенного нагрева в гипермаркетах МАГНИТ

Общее количество: с апреля 2014 года запроектировано 29 гипермаркетов разной площади (1700-8000 кв.м), с установкой в них 51 бойлера косвенного нагрева

Требования к ГВС: возможность приготовления горячей воды с помощью как тепловых сетей в зимний период, так и ТЭНом в летний период. Требуемая температура нагрева воды — 65С

Расчет ГВС (типовой объект)Горячая вода на объекте используется как для бытовых, так и для производственных нужд

Администрация — 17 чел
Продуктовый сектор — 22 чел
Цеховые рабочие — 9 чел
Мясной цех — 1,05 т/смену
Кулинарный цех — 0,376 т/смену
Рыбный цех — 0,3 т/смену

Нагрузка системы ГВС в течение среднего часа — 22,7 кВт/час

Подбор оборудования: Для обеспечения ГВС на объекте выбраны водонагреватели косвенного нагрева MEGA W-E 1000. 82 объемом 1000 литров и двумя змеевиками (при температуре теплоносителя 70С и нагреве воды с 10 до 45С производительность нижнего змеевика составляет 1100 л/час, верхнего — 588 л/час). Дополнительная комплектация — ТЭН 18 кВт

Реализация: Типовой объект: Для максимального использования возможностей косвенного водонагревателя подключаются оба его змеевика, в которые подается теплоноситель, поступающий из индивидуального теплового пункта (ИТП). Суммарная производительность двух змеевиков при температуре теплоносителя 70o С и нагреве с 10 до 45o С составляет 1 688 л / час. Однако с учетом необходимости получения более высокой температуры горячей воды (65o С) для обеспечения расчетного потребления 1 947 л / час установлены два водонагревателя. В летний период нагрев воды осуществляется 18-киловаттными ТЭНами, которыми дополнительно в рамках данного проекта оснащались эти модели «косвенников». Всего с мая 2014 года системы ГВС смонитрованы в 19 гипермаркетах МАГНИТ. Установлено 33 бойлера косвенного нагрева MEGA W-E 1000.82, допоснащенных ТЭНами мощностью 18 кВт

Исполнитель:Проект реализован группой компаний «Девятый трест — комфорт», которая уже 17 лет успешно работает на рынке систем вентиляции, кондиционирования, холодоснабжения, отопления и водоснабжения

В рамках проекта по организации горячего водоснабжения сети гипермаркетов МАГНИТ «Девятый трест», являющийся партнером ЭВАН, выполнил весь комплекс работ, от проектирования до сдачи объектов в эксплуатацию.

КОСВЕННЫЙ НАГРЕВ

Водонагреватели косвенного нагрева в качестве основного нагревательного элемента имеют змеевик или конструкцию типа «бак в баке» (теплообменник), в который поступает теплоноситель из системы отопления

Ключевым достоинством косвенного нагревателя является его способность использовать для нагрева воды тепло,вырабатываемое отопительным устройством, а также возможность быстрого приготовления большого объема горячей воды.

Водонагреватели косвенного и комбинированного нагрева Mega,Spiro, Quattro, VLM KS, VLM KS Star,Solar

6 серий приборов объемом от 60 до 2000 литров как косвенного, так и комбинированного нагрева. Работают с любыми отопительными котлами. Представлены модели для тепловых насосов и солнечных коллекторов.

1 Если у проточного водонагревателя один ключевой критерий подбора — производительность, то у косвенного их два. По пиковому водоразбору подбирается объем бака. Параметры производительности / выработки учитываются для равномерного водопотребления. Ориентир для расчета водопотребления тот же — СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий, Приложение 3. Нормы расхода воды потребителями.

2 «Косвенник» использует энергию, вырабатываемую отопительным котлом, поэтому необходимо убедиться, что его мощности будет достаточно. Справедливо для всех случаев — мощность водонагревателя не должна быть больше мощности котла. Нужен ли дополнительный запас мощности котлу для обеспечения и отопления, и ГВС — зависит от специфики водопотребления на конкретном объекте.

3 Производительность косвенного водонагревателя, равно как и проточного, показатель крайне не постоянный и зависит от разницы температур входящей и выходящей воды, протока воды, а также температуры теплоносителя. Поэтому, сравнивая приборы разных производителей, приводите их данные к одному «знаменателю».

4 Косвенный водонагреватель, в отличие от проточного, не всегда может постоянно и непрерывно выдавать горячую воду. Есть такое понятие как время зарядки — при постоянном водоразборе с определенной скоростью наступает момент, когда вода в баке остывает и водонагревателю требуется время для зарядки, т. е. нагрева воды.

5 ЭВАН предлагает водонагреватели косвенного нагрева для любых нужд — от небольших бытовых приборов до промышленных устройств, от бюджетных решений до продукции премиум сегмента с баками из ферритовой нержавеющей стали и гребенчатыми змеевиками. Представлены модели для работы с любыми источниками тепла — отопительными котлами, тепловыми насосами, солнечными коллекторами. Водонагреватели могут быть оснащены несколькими змеевиками для работы с двумя источниками тепла. Есть модели, укомплектованные ТЭНами, которые позволяют обеспечить ГВС в периоды, когда отопительные приборы не работают.

ВОТ ТАКОЙ ВОТ КИПЯТИЛЬНИК

Накопительный водонагреватель по принципу своей работы крайне похож на кипятильник – в баке, куда подается вода, расположен электрический ТЭН. Простота конструкции, а также минимальные требования к подключению способствовали широкому распространению электрических накопительных водонагревателей.

Ключевым достоинством накопительного нагревателя является его простота – работает от обычной сети 220В, не требует сложных подключений.

Накопительные водонагреватели VLM, VLK,VLS, VLS RST

4 серии приборов объемом от 15 до 1000 литров

1 Основным параметром подбора накопительного водонагревателя является объем его бака.

2 Не менее важна такая характеристика, как мощность ТЭНа. Соотношение объема бака и мощности установленного в нём ТЭНа определяет, как быстро нагреется вода. Рассчитать время нагрева можно по формуле:

η — КПД

Т.е. по той же формуле, что рассчитывали мощность проточного водонагревателя.

3 ЭВАН предлагает накопительные водонагреватели класса VIP. Это приборы высочайшего качества с баками только из исключительно прочной ферритовой нержавеющей кислотостойкой стали, которая специально разработана для производства водонагревателей. Модели разнообразны как по конструктиву (настенные и напольные, горизонтальные и вертикальные, в обшивке и без), так и по назначению – от маленьких 15-литровых приборов бытового назначения до двухтысячных мощных устройств.

Проекты Партнеров

Такие разные МАГНИТЫ

Описание проекта: установка накопительных водонагревателей VLM-2000 в гипермаркете МАГНИТ (г. Озерск Челябинской обл). Площадь — 2700 кв.м.

Расчет ГВС: исходя из среднечасового расхода воды — 1,353 м3/час

Подбор оборудования: вид и марка оборудования определялся заказчиком — водонагреватель накопительного типа VLM.Для обеспечения требуемого расхода установлен водонагреватель VLM 2000 с объемом бака 2000 литров, укомплектованный восьмью ТЭНами по 6 кВт. Второй водонагреватель, также по требованию заказчика, установлен в качестве резервного.

Исполнитель: Поставка оборудования осуществлена Партнером ЭВАН корпорацией Русклимат — одним из крупнейших игроков на российском инженерном рынке. Проект реализован группой компаний «Энерго», предоставляющей комплексные строительные услуги — от проработки идеи до завершения строительства и сдачи объекта.

Схема приготовления ГВС, гипермаркет Магнит

Задумывая эту статью, мы хотели алгоритмизировать процесс выбора водонагревателя. Но оказалось, что можно лишь обозначить основные ключевые моменты. Окончательное же решение относительно и типа устройства, и конкретной модели зависит от такого большого числа факторов, что всякий раз это индивидуальный расчет и подбор. Единственное, что можно сказать наверняка, — в продуктовом портфеле ЭВАН широчайшие возможности для выбора подходящего водонагревателя.

Бойлер косвенного нагрева своими руками

Жители частных домов часто не имеют оборудования для нагрева воды, а жильцы квартир хотят экономить на стоимости горячей воды. Выход есть – сделать бойлер косвенного нагрева своими руками.

Чтобы сделать бойлер самостоятельно, нужно понимать принцип его работы. Так, бойлер – это установка, которая нагревает воду. Если делается система косвенного нагрева, значит, оборудование будет представлять собой бак с нагревателем воды, который не требует подключения новых источников питания, чтобы снова нагреть воду. В базовую конструкцию такой установки входит:

При подключении обогревателя к электросети ТЭН нагревается сам и повышает температуру воды в баке до необходимого значения. Обычно владельцы водонагревателей подключают их к системе отопления всего дома.

Содержание статьи:

Инструкция по изготовлению бойлера косвенного нагрева

• бак – некая емкость для нагрева;
• ТЭН – нагреватель трубчатого типа, установленный в баке.

Существуют различные вариации изготовления таких бойлеров:

1. Змеевик, изготовленный из металлической трубы, устанавливается в центре емкости, заполненной холодной водой. По трубе змеевика движется теплоноситель, который в процессе нагрева металла нагревает и саму воду.
2. Еще один вариант – размещение труб не в центре, а по окружности стенок бака. Нередко такой вариант кажется владельцам баков даже более удобным.

Так как принцип работы такого водонагревателя прост до невозможности, характеристики и конструктивные особенности бойлера могут меняться в зависимости от фантазии и пожеланий владельца.

Вводное видео

Приступаем к созданию бойлера

В первую очередь нужно подготовить емкость, которая будет выступать в роли бака для воды. В принципе, подойдет любой, даже не герметичный металлический бак, изготовленный из нержавеющего материала – стальной или эмалированный. Можно даже взять пластиковый бак, но с одним условием – он должен быть изготовлен из пищевого пластика, не выделяющего вредных веществ в окружающую среду при нагреве. Если бак металлический, для работы с ним понадобится аппарат для сварки.

Эмалированные или стеклокерамические баки не слишком прочны, и довольно скоро их придется заменить, поэтому емкость из нержавеющей стали окажется предпочтительнее.

Экономичный и простой способ – взять в качестве бака газовый баллон: при помощи болгарки его нужно разрезать на две половины, очистить и покрыть грунтовкой, после чего сварить обратно в единое целое. В крайнем случае можно обойтись и без всей этой процедуры, но стоит приготовиться к тому, что вода еще долгое время будет иметь сильный запах газа.

Следующий этап создания бойлера – теплоизоляция стенок его бака. Чтобы снизить уровень обыкновенной теплоотдачи, понадобится хорошая теплоизоляция. К слову, удобнее будет сделать все это до монтажа бака. Чтобы изолировать бак, подойдет любой материал, даже монтажная пена. Стекловату или другой утеплитель можно укрепить на баке при помощи веревки, проволоки, клея. Чтобы изоляция работала, должно быть соблюдено условие – изолирующий материал должен покрывать всю поверхность емкости с водой. Есть еще один вариант улучшения теплоизоляции – бак меньшего размера установить в баке размера большего, а между ними уложить слой изолирующего материала.

Сделать змеевик можно из любой небольшой трубы, будь она пластиковая или металлическая. Затем задача усложняется – трубу нужно намотать на какой-нибудь цилиндрический объект, например, бревно или другую трубу. На концы намотанной спирали устанавливаются резьбовые фитинги. Спираль из трубы не должна быть слишком плотной, так как в процессе работы змеевик будет покрываться накипью, да и снять его будет сложно. С самого же бойлера снимать и очищать змеевик нужно, как минимум, раз в год.

После того, как все элементы водонагревателя будут готовы, наступает время собирать бойлер. В выбранном баке делается два отверстия – для входной трубы с холодной водой и для выходной, которая будет подавать нагретую воду. Возле отверстий крепятся краны. В принципе, отверстия можно делать в любом месте бака, но в практическом применении гораздо удобнее, если труба с холодной водой будет подключена снизу, а труба для подачи нагретой – с верху. В самом низу бака монтируется патрубок слива, через который можно будет полностью удалить воду из бака при необходимости, например, для чистки или ремонта.

Затем нужно вырезать отверстия для змеевика, а к стенке бака приварить штуцера из металла, имеющие резьбовое соединение, к которым и будет крепиться сам змеевик.

Обязательно проверяется герметичность этой трубки, а особенно тщательно эта процедура должна осуществляться, если в роли теплоносителя будет использоваться антифриз или другое потенциально опасное для здоровья человека вещество. Проверить герметичность можно, перекрывая одно отверстие и подавая компрессором в другое сжатый воздух. Змеевик при проверке нужно слегка намочить мыльной водой. Если герметичности нет, трубку змеевика нужно пропаять еще раз.

Для того, чтобы тепло из бака никуда не уходило, его нужно закрыть крышкой на защелках. Крышку также нужно утеплить изолирующим материалом. Вот и все! 

Бойлер косвенного нагрева своими руками остается только установить и использовать!

Подпитка системы отопления от бойлера

Расчет объема бойлера

Чтобы рассчитать объем емкости для нагретой воды, нужно хотя бы приблизительно понимать суточную потребность в ней. В среднем, один человек в день тратит около 60 литров воды, а значит, обычной семье, состоящей из 3 человек, потребуется бойлерный бак объемом около 200 литров.

А вот следующая задача будет сложнее – рассчитать диаметр и длину змеевика. Эти, казалось бы, простые данные основываются на температуре теплоносителя в змеевике, скорости его движения, материале, из которого выполнен змеевик. Не меньшее значение имеет и объем бака – чем он больше, тем больше должен быть и змеевик. В среднем, чтобы обогреть 10 литров воды, необходимо, чтобы змеевик выдавал полтора киловатта тепла. Обычно его делают из меди или латуни, взяв трубу около 2 см диаметром. Длина трубы будет рассчитываться на основании необходимой мощности по специальной формуле.

В данной формуле буквой «Р» обозначается мощность змеевика в киловаттах, «d» — диаметр трубы змеевика, ?Т – разница температур воды и теплоносителя в змеевике в градусах Цельсия. Чтобы было понятнее, можно привести простой пример: имеется бак объемом 200 литров, мощность змеевика для которого должна быть не меньше 30 кВт, труба диметром 0,01 м (1 см). Теплоноситель в змеевике имеет температуру в 80 градусов, а поступающая вода, в среднем, около 15 градусов. Рассчитывая данные по формуле, получается, что длина труб должна быть не менее 15 м. Чтобы вместить такой змеевик в бак, его нужно накрутить на шаблон с диаметром около 40 см спиралью. Готово! Все данные есть, чтобы самостоятельно сделать бойлер косвенного нагрева

Монтаж бойлера косвенного нагрева

Бойлер с косвенным нагревом имеет два контура: нагревающий контур, в котором движется теплоноситель от котла, и контур с холодной водой, которую необходимо нагреть. Существует три основных схемы монтажа и подключения такого бойлера.

Дополнительные материалы по подключению бойлера к водопроводу читайте тут

Клапан на три хода и севропривод

Использовать эту систему можно для подключения самодельного водонагревателя к котлу. Когда в бойлере снижается температура воды, термостат переключается, а вместе с ним – и клапан на три хода, который запускает нагревающую жидкость в движение. После подогрева воды клапан снова принимает прежнее положение, а тепловой поток котла возвращается в отопительную систему. Такая схема выгодна, если котел снабжен автоматикой и насосом, – управлять клапаном можно и через котел. Кроме того, она пригодится, если нужно большое количество нагреваемой воды, или вода имеет высокую жесткость, из-за которой контур подогрева может быстро приходить в негодность.

Двухнасосная система

Как и в первом случае, здесь также работает принцип приоритета бойлера. Когда температура воды в нем снижается, насос отключает отопление и поток нагревающей жидкости подается на самодельный нагреватель. Чтобы избежать встречных потоков, нужно установить клапаны обратного движения. К счастью, в ряде отопительных котлов имеется возможность подключения термостата бойлера, который и будет регулировать время и продолжительность включения насоса.

В этих двух системах отопление отключается на определенное время при нагреве воды, но значительного снижения общей температуры воздуха в помещении не будет – бойлеру нужно совсем немного времени для работы.

Схема с подключением через гидравлическую стрелку

Если контуров отопления насчитывается 3 или даже больше, есть смысл применять гидравлические стрелки и коллекторы распределения. К примеру, система может состоять из контуров бойлера, теплого пола и отопления. Вместо гидроколлектора, изображенного на схеме, можно установить стрелку и коллекторы распределения или же совмещенный с коллекторами модуль гидравлики.

В принципе, многоконтурная система может работать только с коллекторами без стрелки, но для этого нужно будет смонтировать вентили балансировки давления, иначе эффективность работы одного из контуров может снизиться. Без отключения других контуров бойлер будет нагревать воду уж очень долго.

Так, сделать бойлер косвенного нагрева своими руками совсем не сложно, важно лишь соблюдать технологию и правила безопасности!

Погружные змеевики — коэффициенты теплопередачи

Общие коэффициенты теплопередачи для паровых змеевиков среднего давления или змеевиков или труб с горячей водой, погруженных в масло или жир:

Пример — теплообмен от парового змеевика

A 50 мм паровой змеевик с наружным диаметром 60.3 мм (0,0603 м) и длиной 10 м с 1 бар абсолютное давление и температура пара 120 ^o C погружается в масляную ванну с температурой 50 ^o C .

Площадь поверхности змеевика можно рассчитать, умножив длину окружности трубы на длину трубы, как

A = π (0,0603 м) (10 м)

= 1,89 м ²

Из таблицы выше коэффициент теплопередачи составляет 170 Вт / м ^{2 o} C для «Пар — легкая нефть, естественная конвекция».Теплопередача может быть рассчитана как

Q = (1,89 м ² ) ((120 ^o C) — (50 ^o C)) (170 Вт / м ^{2 o} C)

= 22491 Вт

Что такое нагревательная спираль? (с иллюстрациями)

Нагревательные элементы бывают разных форм и размеров. Змеевик — это специальное нагревательное устройство, имеющее спиральную форму. Катушка обычно изготавливается из керамики или металла и нагревается электрическим током.Этот тип конструкции часто встречается в фенах, обогревателях и электрических духовках.

На сегодняшний день доступно множество видов нагревательных элементов для переносных обогревателей. Сюда входят газовые, солнечные и электрические агрегаты.Многие переносные обогреватели используют конструкцию змеевика. Этот змеевик производит тепло, которое с помощью вентилятора передается в окружающую среду.

Нагревательный змеевик обычно работает от электричества. Когда катушка заряжается электричеством, она нагревается докрасна. Это тепло передается на открытое пространство с помощью вытяжного вентилятора. Поскольку вентилятор обдувает змеевик воздухом, змеевик постоянно нагревается, что нагревает воздух.

Переносные обогреватели имеют механизм аварийного отключения для предотвращения перегрева.Это функция безопасности, которая выключает нагреватель, если вентилятор останавливается. Без этой функции безопасности нагреватель может перегреть внешний контейнер, в результате чего устройство расплавится и загорится.

Фен — переносное нагревательное устройство, которое используется для сушки волос.Большинство фенов содержит внутренний нагревательный змеевик. Этот тип нагревательного устройства сильно нагревается, но является дорогостоящим видом энергии. Фен использует большое количество электроэнергии для выработки горячего воздуха. Большинство элементов фена потребляют столько же электроэнергии, сколько работают десять 100-ваттных лампочек.

Конструкция системы отопления плинтуса аналогична конструкции змеевика.Эти обогреватели вырабатывают тепло за счет подачи электроэнергии. Обогреватели плинтуса обычно размещаются на полу в комнате со встроенным термостатом. Система обогрева плинтуса сделана из металла, который нагревается за счет электрического заряда.

Одним из преимуществ конструкции змеевика является быстрый и эффективный нагрев.Нагревательный змеевик большего размера может очень быстро создавать экстремальные температуры. В большинстве электрических плит используется эта конструкция змеевика для производства тепла для духовки. Электрическую духовку можно быстро нагреть до нужной температуры.

Во многих водонагревателях используется змеевик. Эти обогреватели нагревают воду, протекающую по всему дому или зданию.Водонагреватели поддерживают заданную температуру воды. Когда температура падает ниже заданного значения, змеевик нагревается за счет электрического заряда.

Распыление, испарение, охлаждение, распыление, форсунки, температура, влажность, влажность, роса, Excel, расчет

Вычисляет психрометрики

Программа позволяет по 2 элементам входов знать все остальные параметры состояния влажного воздуха, который так сказать в функции:

• Температура сухого воздуха и относительная влажность
• Температура сухого и влажного воздуха.
• Температура сушки и удельная влажность.
• Температура и энтальпия сушки.
• Относительная влажность и удельная влажность.
• Удельная влажность и энтальпия.

Функция расчета температуры влажного воздуха. осуществляется итерацией, то есть последовательными подходами.Маржа погрешность может составлять не более 0,1 ° C.

Охлаждение адиабатическим увлажнением

Охлаждение и увлажнение достигается за счет распыления воды в воздухе. Этот процесс называют адиабатическим, если что нет ни подвода, ни отвода тепла. Этот явление также известно под названием охлаждения испарением.Когда ненасыщенный воздух вступает в контакт с рециркулированным спреем вода, происходит испарение воды, если процесс адекватен, воздух будет насыщенным. Если нет тепла на этом этапе тепло необходимо для испарения воды может быть обеспечен только воздухом, что приводит к падению с температуры воздуха и увеличению относительной влажность.Общая энтальпия влажного воздуха остается прежней. один.

Это сказано «об увлажнителях с постоянной энтальпией», например:

• струйные увлажнители холодной воды (или «омыватели воздуха»),
  
Увлажнители
• при контакте с холодной водой (неподвижная пластина, колесо, соты),
  
• увлажнители ультразвуковые,
  

Программа расчета позволяет проводить психрометрические расчеты воздуха до испарения, а также воздуха после адиабатическое охлаждение в соответствии с заданной гигрометрической скоростью.

Увлажнение путем впрыска водяного пара

Паровой увлажнитель воздуха является автономным, если он оснащен автономный парогенератор или нет, если он должен быть подключен к сети существующий пар. Этот процесс изотермического увлажнения включает повышение температуры локально.

При впрыске паровой воды температура воздуха очень мала.Однако для точного определения психрометрических характеристик воздуха необходимо провести расчет эта температура.

Программа расчета позволяет проводить психрометрические расчеты воздуха до испарения, а также воздух после испарения пара в соответствии с заданной скоростью гигроскопии и введенного водяного пара.

Психрометрический расчет по смеси воздуха с константой удельная влажность

Погодные данные для тепловых расчетов

В программу ПЫЩРОСИ интегрирована библиотека погодных данных. определение климатических параметров, принятых в целом для определения размеров установок кондиционирования воздуха.

Общие определения

В системах кондиционирования воздуха используется для работы с массовым расходом qm (в кг / с или кг / ч), потому что объемный расход qv (в м³ / с или м³ / ч) изменяются в зависимости от температуры (1 кг воздуха увеличивается в объеме с повышением температуры).

ТЕМПЕРАТУРА СУШКИ, ° C — Фактическая температура влажности воздух, наблюдаемый с помощью термометра или датчика температуры.это температура воздуха, показанная неповрежденным термометром влажностью воздуха.

ВЛАЖНАЯ ТЕМПЕРАТУРА в ° C — Это зарегистрированная температура термометром, когда колба покрыта пропитанной водой фитиль. Влажные температуры всегда ниже, чем в сухих. и единственный случай, когда они идентичны, — это относительная влажность на 100%.

Температура адиабатического насыщения — Температура, до которой влажный воздух может быть доведен до адиабатического насыщения за счет испарения воды, т. е. при влажной температуре (без увеличения или среды)

ТЕМПЕРАТУРА РОСЫ в ° C — Это температура, от которой водяной пар, содержащийся во влажном воздухе, начинает конденсироваться в контакт с холодной поверхностью.Во время охлаждения удельная влажность и парциальное давление водяного пара остается постоянным.

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЛАЖНОСТЬ или абсолютная влажность или содержание воды — (Соотношение влажности, постоянная влажности, соотношение смешивания, специфичность для золота влажность): это водная масса (жидкость, твердое тело, пар), содержащаяся в одном кг сухого воздуха. Вес воды остается постоянным, когда температура окружающей среды меняется при условии, что она не опускается ниже температура росы.Если температура опускается ниже точки росы, этой водной массы будет конденсироваться в виде капель на самые холодные стены.

ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ГУМИДИТ в% — это отношение массы водяной пар, содержащийся в определенном количестве влажного воздуха, чтобы масса пара, которую он мог бы содержать, если бы был насыщен на такая же температура. На 100% воздух полностью насыщен.До 50%, воздух содержит половину того, что он мог бы иметь, если бы он был насыщен при той же температуре. Когда содержание воды достигает 100%, на предметах происходит образование капель жидкости!

УДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕМ в м3 / кг воздуха — это занимаемый объем весом одного килограмма сухого воздуха в целом условия.

ПЛОТНОСТЬ в кг / м3 влажного воздуха: это масса одного м3. влажного воздуха.Давление смеси (сухой воздух + водяной пар) равна сумме давлений, каждый компонент, если он один занимал объем единицы. Поэтому в одном м3 влажного воздуха получается сумма масс компонентов, это сумма плотности сухого воздуха и водяного пара, с парциальными давлениями и указанными температурами.

ENTHALPY — Общая энергия (тепло), содержащаяся в единице веса влажного воздуха (по традиции считается, что никто не при 0 ° C).Энтальпия включает явное тепло и скрытое тепло, содержащееся в в воздухе.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ ТЕПЛО и СКРЫТОЕ ТЕПЛО — Явное тепло тепло (энергия) в воздухе из-за температуры воздуха. Скрытый Тепло — это тепло (энергия) в воздухе из-за влажности воздуха. После Таким образом, воздух с таким же количеством энергии может быть сухим горячим воздухом (сильное явное тепло) или освеженный влажный воздух (сильное скрытое тепло)

Давление пара — Это парциальное давление пара в воздух.Это давление такое же, как давление насыщающего пара. при температуре росы.

Давление насыщающего пара — Это максимальное давление пара которую воздух может поддерживать (не перенасыщенный) при данной температуре. Давление насыщающего пара увеличивается с увеличением температуры или потери тепла в окружающую среду)

Дополнительные определения

SHF (Коэффициент чувствительного тепла) — Отношение физического тепла к общее тепло

Фактор байпаса : Фактор байпаса является функцией физического характеристики змеевика и условия эксплуатации.это считается, что он представляет собой процент воздуха, который проходит через катушку без каких-либо изменений.

Адиабатическое охлаждение : Охлаждение осуществляется почти до адиабатического кривые, параллельные психрометрической диаграмме. Это охлаждение называется «адиабатическое охлаждение». Это тот случай, когда вода брумизированная. мелкими каплями в комнате без вклада тепла в то же время энергия, необходимая для испарения эта вода выводится с окружающим воздухом.

Психрометрические функции

Функции, указанные ниже, используются в рабочем файле и могут быть использованы повторно. на других листах этого же сортировщика.

Эти функции написаны на Visual BASIC специально для Excel.

Атмосферное давление в кПа
— Z = высота в м
Функция = Patm (Z)

Давление пара в кПа
— ts = температура сушки ° C
— hr = относительная влажность в%
Функция = Psy_Pv (ts, Hr)

Парциальное давление пар, кПа
— ts = температура сушки ° C
— влажный HT = температура ° C
— Z = высота в м
Функция = Psy_Pvh (ts, HT, Z)

Давление пара насыщения в кПа
— ts = температура сушки ° C
Функция = Psy_Pvs (ts)

Удельная влажность до насыщения в кг / м3 сухого воздуха
— ts = Сухая температура, ° C
— Z = высота в м
Функция = Psy_Hss (ts, Z)

Удельная влажность в кг / м3 сухого воздуха
— ts = температура сушки в ° C
— Hr = относительная влажность
— Z = высота в м
Функция = Psy_Hs (ts, Hr, Z)

Удельная влажность в кг / м3 сухого воздуха
— ts = температура сушки в ° C
— H = энтальпия в кДж / кг сухого воздуха
Функция = Psy_HsH (ts, H)

Относительная влажность в%
— ts = Температура сушки в ° C
— Hs = удельная влажность в кг / кг сухого воздуха
— Z = высота в м
Функция = Psy_Hr (ts, Hs, Z)

Температура сушки (° С)
— Pvs = Давление насыщенного пара в кПа
Функция = Psy_Ts (Pvs)

Температура сушки (° C) в соответствии с H и Hs
— H = энтальпия в кДж / кг сухого воздуха
— Hs = удельная влажность в кг / кг сухого воздуха
Функция = Psy_TsH (H, Hs)

Температура росы (° С)
— Pv = давление насыщенного пара в кПа
Функция = Psy_Tr (Pv)

Температура росы (° С)
— ts = Температура высыхания в ° C
— hr = Относительная влажность в%
Функция = Psy_Trosée (ts, Hr)

Энтальпия в кДж / кг сухого воздуха
— ts = температура сушки в ° C
— hr = Относительная влажность в%
— Z = высота в м
Функция = Psy_Enth (ts, Hr, Z)

Энтальпия в Ккал / кг сухого воздуха
— ts = Температура сушки в ° C
— Hs = удельная влажность в кг / кг сухого воздуха
Функция = Psy_EnthKcal (ts, Hs)

Удельная теплоемкость сухого воздуха в кДж / кг K
— ts = температура сушки в ° C
Функция = Psy_cpa (ts)

Удельная теплоемкость влаги в кДж / кг K
— ts = температура сушки в ° C
Функция = Psy_cpv (ts)

Скрытая теплота испарение при насыщении в кДж / кг
— ts = температура сушки в ° C
Функция = Psy_Hlp (ts)

Плотность кг / м3 влажного воздуха
— ts = температура сушки в ° C
— Hr = Относительная влажность
— Z = высота в м
Функция = Psy_M_vol (ts, Hr, Z)

Удельный объем в м3 влажного воздуха / кг сухого воздуха
— ts = температура сушки в ° C
— Hr = относительная влажность
— Z = высота в м
Функция = Psy_V_mass (ts, Hr, Z)

Удельный объем в м3 влажного воздуха / кг влажного воздуха
— ts = Температура высыхания в ° C
— Hr = относительная влажность
— Z = высота в м
Функция = Psy_V_ma_Humi (ts, Hr, Z)

Температура влажного воздуха ° С
— ts = Температура сушки в ° C
— Hr = относительная влажность
— Z = высота в м
Функция = Psy_th (ts, Hr, Z)

Адиабатическая температура (расчет при адиабатическом охлаждении)
— th = по влажному термометру температура ° C
— Hr = относительная влажность
— Z = высота в м
Fonction = Psy_th2 (th, Hr, Z).(итерационный расчет)

Температура сушки в левом увлажнителе (увлажнитель с впрыском пара)
— ts = Температура сушки в ° C
— Hr = относительная влажность
— Hs = удельная влажность в кг / кг сухого воздуха
— MassVol = плотность в кг / м3 влажного воздуха
— TempVap = Температура впрыска водяного пара
— Z = высота en m
Fonction = Psy_th3 (Ts, Hr, Hs, MassVol, TempVap, Z) …… (итерационный расчет)

Итерационный расчет = расчет выполняется по итерации, т.е. последовательные подходы. Погрешность может составлять 0,1 ° C. не более

Последнее обновление:

% PDF-1.7 % 2316 0 объект > endobj xref 2316 103 0000000016 00000 н. 0000005025 00000 н. 0000005348 00000 п. 0000005402 00000 п. 0000005532 00000 н. 0000005951 00000 п. 0000005990 00000 н. 0000006040 00000 п. 0000006155 00000 н. 0000007039 00000 п. 0000007688 00000 н. 0000007959 00000 н. 0000008623 00000 п. 0000009224 00000 н. 0000009481 00000 н. 0000010074 00000 п. 0000010551 00000 п. 0000010802 00000 п. 0000011367 00000 п. 0000011744 00000 п. 0000060298 00000 п. 00000 00000 п. 0000124393 00000 н. 0000127044 00000 н. 0000127101 00000 н. 0000141660 00000 н. 0000141918 00000 н. 0000142278 00000 н. 0000189126 00000 н. 0000277584 00000 н. 0000278088 00000 н. 0000279271 00000 н. 0000279544 00000 н. 0000279849 00000 н. 0000279900 00000 н. 0000279975 00000 н. 0000280079 00000 п. 0000280177 00000 н. 0000280234 00000 н. 0000280348 00000 п. 0000280405 00000 н. 0000280555 00000 н. 0000280612 00000 н. 0000280740 00000 н. 0000280872 00000 н. 0000281016 00000 н. 0000281072 00000 н. 0000281178 00000 н. 0000281338 00000 н. 0000281484 00000 н. 0000281540 00000 н. 0000281720 00000 н. 0000281830 00000 н. 0000281980 00000 н. 0000282036 00000 н. 0000282154 00000 п. 0000282316 00000 н. 0000282470 00000 н. 0000282526 00000 н. 0000282628 00000 н. 0000282818 00000 н. 0000282948 00000 н. 0000283004 00000 п. 0000283114 00000 п. 0000283170 00000 н. 0000283286 00000 н. 0000283342 00000 п. 0000283460 00000 н. 0000283516 00000 н. 0000283610 00000 н. 0000283658 00000 п. 0000283714 00000 н. 0000283866 00000 н. 0000283922 00000 н. 0000284054 00000 н. 0000284110 00000 н. 0000284280 00000 п. 0000284336 00000 н. 0000284392 00000 н. 0000284448 00000 н. 0000284568 00000 н. 0000284624 00000 н. 0000284756 00000 н. 0000284812 00000 н. 0000284868 00000 н. 0000284924 00000 н. 0000285060 00000 н. 0000285116 00000 п. 0000285270 00000 п. 0000285326 00000 н. 0000285382 00000 п. 0000285439 00000 п. 0000285557 00000 н. 0000285614 00000 н. 0000285750 00000 н. 0000285806 00000 н. 0000285948 00000 н. 0000286004 00000 п. 0000286060 00000 н. 0000286117 00000 н. 0000286174 00000 п.