Jesenná a zimná sezóna často odhalí slabiny vykurovania - studené rohy, prievan, nedostatočne teplé izby. Niekedy pomôže jednoduché utesnenie, inokedy je najrýchlejšie riešenie prídavný ohrievač. Skoré ochladenie alebo jarné mrazy prídu často nečakane.
Identifikácia problémov s vykurovaním
Najčastejším dôvodom únikov tepla sú zle tesniace okná a dvere, ktoré vedia spôsobiť výrazný rozdiel v teplote. Ak okná a dvere tesnia a stále je chladno, skontrolujte radiátory. Cítite prievan pri okne alebo sa hýbe záclona aj pri zatvorených oknách? Tepelná pohoda závisí aj od miestnosti. Ak mrznete, alebo chcete rýchlo zdvihnúť teplotu, prídavný ohrievač môže byť riešením.
Typy ohrievačov a ich použitie
Existuje niekoľko typov ohrievačov, ktoré sa líšia spôsobom fungovania a vhodnosťou pre rôzne priestory:
Ventilátorové ohrievače (farelky)
Ventilátorové ohrievače rozvádzajú teplý vzduch prúdením. Sú vhodné na rýchle zohriatie menších priestorov.
Olejové radiátory
Do väčších miestností sa často viac oplatí olejový radiátor. Je bezpečný, vhodný aj pre alergikov a najmä - hreje ešte dlho po vypnutí.
Plynové ohrievače
Na chate alebo v priestoroch bez elektriny môže pomôcť plynové riešenie (varič/ohrievač s plynovou fľašou).
Ohrievače do detskej izby
Do detskej izby je kľúčová bezpečnosť a jemné, stabilné teplo. Menší model ohrievača sa dá vziať aj na výjazd.
Technické aspekty ohrievačov
Ohrievač poskytuje a udržuje požadované teplotné podmienky v miestnosti. Je inštalovaný v napájacích ventilačných, klimatizačných a vykurovacích systémoch a je schopný vykurovať veľké plochy vďaka vysokému výkonu.
Klasifikácia ohrievačov podľa chladiacej kvapaliny
Calofiréry sa líšia v spôsobe ohrevu chladiacej kvapaliny. Zariadenia pracujú s rôznymi zdrojmi energie a sú klasifikované podľa typu chladiacej kvapaliny:
- Voda: Ohrievače vody sú rozpočtovou možnosťou. Ich cena a náklady na údržbu sú nízke. K zariadeniu je potrebné priviesť systém prívodu vody, preto si inštalácia vyžaduje určité zručnosti a nie je možné ho rýchlo preniesť na iné miesto. Vykurovacie médium (voda alebo etylénglykol) môže pochádzať z vykurovacieho systému, zásobovania teplou vodou alebo kotla. Na nastavenie teploty vzduchu je potrebné brať do úvahy výkon, úroveň ohrevu chladiacej kvapaliny a objem vzduchovej hmoty. Ovláda sa termostatom. Pri inštalácii ohrievačov vody a pary sa nesmú používať polymérové a kovoplastové rúry, pretože by sa roztavili; odporúčajú sa rúry z pozinkovanej ocele. Výhody zahŕňajú jednoduchosť použitia, vysokú účinnosť, bezpečnosť a jednoduchý princíp fungovania. Nevýhodou je obmedzenie minimálnej teploty a prašnosti vstupného prietoku. Je vhodné inštalovať vodné zariadenie do priestranných priemyselných priestorov, skladov, stravovacích zariadení, chát s dobrým vetraním.
- Para: Okrem chladiacej kvapaliny sa parné ohrievače prakticky nelíšia od ohrievačov vody. Nevýznamným rozdielom je hrúbka steny rúry 2 mm oproti 1,5 mm. Potreba dodatočného vystuženia je spojená s vysokým tlakom v parnom systéme (0,5 až 1,2 Pa). Používajú uhlíkovú oceľ a nehrdzavejúcu oceľ. Parné ohrievače sa inštalujú aj do tovární a zariadení, v ktorých sa para vytvára počas výrobného procesu. Maximálna teplota pary je 180 °C.
- Elektrický: Elektrický ohrievač nemusí byť pripojený k vedeniu s chladiacou kvapalinou, má malé rozmery a hmotnosť, preto je jeho inštalácia jednoduchšia. Výhody zahŕňajú jednoduchosť použitia, mobilitu a kompaktnosť. Nevýhodou je spotreba elektriny a vysušovanie vzduchu. Vysoké náklady na energiu spôsobujú, že neustále používanie tohto typu spotrebiča je nerentabilné. Sú menej výkonné ako zariadenia na paru a vodu, preto nie sú vhodné na vykurovanie miestností s rozlohou viac ako 100 m², ale sú optimálne na vykurovanie bytov. Elektrické spotrebiče spotrebujú trikrát viac energie ako ohrievače vody, ale ich výkon je nižší. Často sa používajú ako dočasné ohrievače. Na reguláciu teploty vzduchovej hmoty na výstupe je potrebné nainštalovať teplotný snímač. Z dôvodu úspory energie by mal byť nainštalovaný rekuperátor.
Princíp fungovania ohrievača
Ohrievač je výmenník tepla, ktorý prenáša energiu nosiča tepla na prúd ohrievaného vzduchu a pracuje na princípe fénu. Jeho dizajn zahŕňa odnímateľné bočné štíty a prvky rozptylu tepla. Môžu byť spojené v jednej alebo viacerých linkách. Zabudovaný ventilátor poskytuje ťah vzduchu a vzduchová hmota vstupuje do miestnosti cez medzery medzi prvkami. Keď nimi prechádza vonkajší vzduch, prenáša sa doň teplo. Ohrievač je inštalovaný vo vetracom potrubí, preto musí zariadenie zodpovedať veľkosti a tvaru šachty.
Typy výmenníkov tepla v ohrievačoch vzduchu
Ohrievače vody a pary môžu byť dvoch typov: rebrované a hladké. Prvé sú zase rozdelené na dva ďalšie typy: lamelové a špirálové. Prevedenie môže byť jednoprechodové alebo viacprechodové. Vo viaccestných zariadeniach sú usmerňovače, vďaka ktorým sa mení smer prúdenia. Rúry sú usporiadané v 1-4 radoch.
Hladký rúrkový výmenník tepla
Štruktúra pozostáva z dutých rúrok (s priemerom 2 až 3,2 cm), ktoré sú umiestnené v malých intervaloch (asi 0,5 cm). Môžu byť vyrobené z ocele, medi, hliníka. Konce rúrok sú v komunikácii s rozdeľovačom. Vyhrievaná chladiaca kvapalina vstupuje do vstupných otvorov, kondenzát alebo chladená voda do výstupu. Modely s hladkými trubicami sú menej účinné ako iné.
- Vlastnosti použitia: minimálna teplota vstupného prúdu je -20 °C; požiadavky na čistotu vzduchu - nie viac ako 0,5 mg/m³, pokiaľ ide o obsah prachu.
Rebrovaný výmenník tepla
Vďaka rebrovým prvkom sa oblasť prenosu tepla zväčšuje, a preto sú, za iných okolností, rebrové ohrievače vzduchu efektívnejšie ako hladké trubice. Doskové modely sa vyznačujú tým, že dosky sú namontované na rúrkach, čo ďalej zvyšuje povrchovú plochu prenosu tepla. V navíjacích je navinutá oceľová vlnitá páska.
Bimetalová s rebrovaním
Najvyššia účinnosť sa dosahuje použitím dvoch kovov: medi a hliníka. Záhlavie a rúry sú vyrobené z medi a rebrá sú vyrobené z hliníka. Ďalej sa vykonáva špeciálny typ rebrovania - špirálové valcovanie.
Výpočet výkonu ohrievača
Pre správny výpočet ohrievača vzduchu je potrebné určiť počiatočné údaje: výkon, hustotu vzduchu, vonkajšiu a požadovanú teplotu v miestnosti. Posledné uvedené ukazovatele sú mimoriadne dôležité, pretože od nich závisí množstvo tepla vynaloženého na ohrev 1 m³ vzduchu. Niektoré údaje možno nájsť v špeciálnych tabuľkách.
Výpočet výkonu ohrievača vody
Na výpočet prierezovej plochy ohrievača vody použite vzorec Af = L × ρsv / 3600 (ϑρ), kde:
- L - produktivita, vyjadrená v m³/h alebo kg/h
- ρsv - hustota vonkajšieho vzduchu podľa tabuľky
- ϑρ - hmotnostná rýchlosť vzduchu v danom úseku
Po obdržaní výsledku sa pre ventilačný systém vyberie jeden ohrievač vzduchu štandardnej veľkosti alebo niekoľko zariadení tak, aby plocha alebo súčet plôch bol rovnaký alebo mierne väčší ako vypočítaná hodnota.
Hmotnostný prietok vzduchu v kg/h sa vypočíta podľa vzorca G = L × ρ, kde:
- ρ - hustota vzduchu pri priemernej teplote, vypočítané podľa vzorca (Tsv + Tkon) / 2:
- Tsv - teplota vonkajšieho vzduchu v najchladnejšom päťdňovom období roka
- Tkon - požadovaná teplota v miestnosti
Potom sa určí priemerná hustota podľa tabuľky.
Spotrebu tepla na ohrev vzduchu vypočítajte podľa vzorca: Q (W) = G × c × (Tkon - Tsv)
Príklad výpočtu:
- L = 10 000 m³/h (kapacita uvedená v dokumentácii)
- Tkon = 21 °C
- Tsv = -25 °C
- Priemerná teplota vzduchu: (-25 °C + 21 °C) / 2 = -2 °C
- Hustota vzduchu pri -2 °C je približne 1,303 kg/m³
- Hmotnostný prietok vzdušnej hmoty: G = 10 000 m³/h × 1,303 kg/m³ = 13030 kg/h
- Q = 13030 kg/h / 3600 s/h × 1011 J/(kg·K) × (21 °C - (-25 °C)) ≈ 168325 W
K tejto hodnote je potrebné pripočítať 10-15 % pre výkonovú rezervu.
Výpočet výkonu parného ohrievača
Výkon parného ohrievača sa určuje rovnakým spôsobom, iba na výpočet G použite vzorec G = Q / r, kde r je špecifické teplo generované pri kondenzácii pary v kJ/kg.
Výpočet výkonu elektrického ohrievača
Pri elektrických spotrebičoch väčšinu potrebných údajov zvyčajne uvádza výrobca, čo výrazne zjednodušuje výpočet ohrevu vzduchu a výber ohrievača. Napriek relatívne nízkemu tepelnému výkonu elektrický vykurovací systém spotrebúva veľa elektrickej energie, takže musí byť často pripojený k panelu samostatným káblom. Ohrievače s výkonom viac ako 7 kW sú napájané zo siete 380 V.
Spotrebovaný prúd sa počíta podľa vzorca I = P / U, kde:
- P - výkon
- U - napätie (220V pre jednofázové pripojenie, 660V pre trojfázové pripojenie)
Teplota ohrevu sa vypočíta podľa vzorca T = 2,98 × P / L, kde L je výkon systému.
Na vykurovanie malých plôch sa odporúča zakúpiť elektrický ohrievač, je to pohodlnejšie a nevyžaduje zložitú inštaláciu. Ak je vykurovacia plocha väčšia ako 100 m², je výhodnejšie použiť vodné alebo parné zariadenie.