Расчет калорифера (водяного нагревателя)
Мощность нагрева приточного воздуха, расход теплоносителя в обвязке и проверка режима на риск замерзания теплообменника.
Мощность калорифера
Мощность нагрева приточного воздуха
Рекуператор подогревает наружный воздух до калорифера и снижает требуемую мощность.
— заполните поля —
Q = L · ρ · c · (tкон − tнач) / 3600
L — расход, м³/ч; ρ — плотность воздуха, кг/м³; c = 1,005 кДж/(кг·°C). Плотность берётся по начальной температуре воздуха.
Расход теплоносителя
Расход теплоносителя и подбор трубы
— заполните поля —
G = 3600 · Q / (c · (tпод − tобр))
G — массовый расход, кг/ч; c — теплоёмкость теплоносителя, кДж/(кг·°C). У гликолевых смесей теплоёмкость ниже, поэтому расход выше, чем у воды.
Проверка риска замерзания
При частичной нагрузке (тёплая погода, качественное регулирование) обратка остывает — это основной сценарий разморозки калорифера.
— заполните поля —
tобр(частичн.) ≈ tвозд + (tобр.расч − tвозд) · доля нагрузки
Оценочная зависимость. Реальная температура обратки зависит от схемы обвязки и типа регулирования.
Температура воздуха на выходе
До какой температуры нагреет имеющийся калорифер
— заполните поля —
Δt = 3600 · Q / (L · ρ · c)
Обратная задача: проверка, хватит ли мощности имеющегося теплообменника на заданный расход воздуха.
Теплоносители: свойства
| Теплоноситель | Плотность, кг/м³ | Теплоёмкость, кДж/(кг·°C) | Температура замерзания, °C | Поправка к расходу |
|---|---|---|---|---|
| Вода | 977 (80 °C) | 4,19 | 0 | 1,00 |
| Этиленгликоль 30 % | 1030 | 3,70 | −15 | 1,13 |
| Этиленгликоль 40 % | 1050 | 3,50 | −25 | 1,20 |
| Пропиленгликоль 30 % | 1020 | 3,80 | −13 | 1,10 |
| Пропиленгликоль 40 % | 1030 | 3,60 | −22 | 1,16 |
Типовые температурные графики
| График | Применение | Δt |
|---|---|---|
| 150/70 | магистральные тепловые сети | 80 |
| 130/70 | тепловые сети, ЦТП | 60 |
| 95/70 | котельная, системы отопления | 25 |
| 90/70 | калориферы приточных установок | 20 |
| 80/60 | современные котлы, фанкойлы | 20 |
| 60/40 | тёплый пол, конденсационные котлы | 20 |
Защита калорифера от замерзания
- Термостат защиты по воздуху после калорифера (уставка +5…+7 °C) и по обратной воде (+15…+20 °C).
- Обвязка с трёхходовым клапаном и циркуляционным насосом: расход через теплообменник постоянный, регулируется температура смеси.
- Прогрев установки перед пуском и закрытие воздушного клапана при остановке.
- В регионах с расчетной температурой ниже −25 °C и при отсутствии круглосуточного обслуживания — гликолевый теплоноситель или электрический нагреватель.
Двухступенчатый нагрев
При наружной температуре ниже −25 °C часто применяют схему «рекуператор + водяной калорифер» или «предварительный электрический нагреватель + водяной калорифер». Рекуператор снимает основную нагрузку — оцените экономию в расчете рекуператора.