Принцип дії такої схеми заснований на тому, що теплоносій, як правило, має більший коефіцієнт тепловіддачі по відношенню до повітряним потокам. Реброва структура калорифер являє собою насаджені на трубки металеві пластини, або навиту у вигляді на трубки стрічку або тонкий дріт.
Енергоефективність калорифера залежить від того, наскільки високий коефіцієнт тепловіддачі калорифера при певних енергетичних витратах, тим вища ефективність. Тим не менш, при підборі такого пристрою як калорифер, слід брати до уваги не тільки фактор енергоефективності, а й іншим вимогам, яким повинен відповідати калорифер, щоб ефективно працювати в проектованої вентиляційній системі, наприклад, вага і габарити приладу. Слід врахувати, що після установки калорифера слід виключити хімічно активні речовини і слипающиеся домішки з проходить повітря шляхом установки додаткових фільтрів.
Калорифер здатний значно нагріти проходить через нього повітря - підняти його температуру на70 і навіть на 100? С, тому його можна використовувати для підігріву повітря, що нагнітається навіть при мінімальних температурах до - 25? С. При використанні водяних калориферів не слід забувати про встановлення вузла обв'язки, про який піде мова далі.
Калорифер може встановлюватися за двома різними схемами повітрообміну - за принципом змішання припливного і реціркуляцінного повітря, а також із замкнутою рециркуляцією повітря. Найефективніша робота калорифера в системах природної вентиляції досягається при його установки в підвальних приміщеннях (тобто, у точки воздухозабора). Для систем штучної або примусової вентиляції ця вимога неактуально, оскільки повітря проходить через калорифер допомогою канальних вентиляторів.
6. Розрахунок калорифера
Витрата повітря L=1024 кг/год
Менша різниця температур? t м? 10? С
Вибираємо температури, враховуючи? t м
Початкова температура t 0=25? C
Кінцева температура t 1=100? С
Тиск насиченої пари [8, таб.39] p=1,946 мм РТ ст при t=10? C
Питома теплоємність [інтернет] c=1,005 кДж/кг * К
Запишемо рівняння теплопередачі калорифера:
Q=kF? t ср (1)
k-коефіцієнт теплопередачі, Вт/м 2 К
F-поверхня теплообміну, м 2
? t ср -середня різниця температур, К
Q-витрата теплоти, Вт
Коефіцієнт теплопередачі розраховуємо за формулою:
k=b (??) n (2)
b, n-довідкові величини, залежні від масової швидкості і конструкції калорифера b=10 і n=0,42 [6,87c.таб.4.10]
?? - масова швидкість повітря, ?? =2-14 кг/м 2 з [9] і дорівнює і обрана величина дорівнює 4кг/м 2 з
за формулою (2) визначаємо коефіцієнт теплопередачі:
k=10 (4) 0,42=17,9 Вт/м 2 К
Слід, що
? t м=t гр.п - t 1 (3)
так як? tм=10? C і t1=100? C, то можна за формулою (3) розрахувати tгр.п .:
t гр.п. =110 + 10=110? С
так само з графіка можна знайти? t б за формулою:
? t б=t гр.п.-t 0 (4)
Підставимо чисельні значення у формулу (4):
? t б=110-25=85? С
Середня різниця температур розраховується за формулою:
? t ср =? t б -? t м/lg (? t б /? t м) (5)
підставляємо дані в формулу (5) і обчислюємо середню різницю температур:
? t ср=85-10/lg (85 10)=75 0,9=83,3? C
Витрата теплоти розраховуємо за формулою:
Q=Lc b (t 1 -t 0) (6)
L-витрата повітря в калорифері, кг/с
з в -Питома теплоємність повітря, кДж/кг К
t 1-кінцева температура калорифера, К
t 0 -початкова температура в калорифері, К
Для того, щоб розрахувати витрата теплоти переводимо витрата повітря в кг с:
L=1024 3600=0,28 кг/с
Розраховуємо витрата теплоти за формулою (6):
Q=0,28 · 1,005 · 10 3 · (100-25)=23919 Вт або 24кВт
Виходячи з формули (1) поверхня теплообміну дорівнює:
F=Q k ·? t ср (7)
Вставляємо чисельні значення у формулу (7) і визначаємо поверхню теплообміну:
