Калькулятор калорифера

Расчёт нужен при подборе водяного калорифера для приточной вентиляции или воздушного отопления: он показывает, какую мощность должен выдавать калорифер и сколько горячей воды через него нужно пропустить.

Подготовьте данные:

• расход приточного воздуха в куб. м/ч - из проекта вентиляции или паспорта вентустановки;
• температуру наружного воздуха на входе, градусов Цельсия - по умолчанию -26; расчётную температуру для вашего города принимают по СП 131.13330 (параметры Б - температура самой холодной пятидневки), как рекомендует СП 60.13330;
• нужную температуру после калорифера, градусов Цельсия;
• температуры воды в подаче и обратке, градусов Цельсия - по температурному графику теплоснабжения, по умолчанию 95/70.

Плотность воздуха по умолчанию 1,2 кг/куб. м - это стандартные условия при 20 градусах Цельсия. Для холодного наружного воздуха она выше, около 1,4 кг/куб. м при -26 градусах Цельсия; если расход задан для наружного воздуха, укажите большее значение - мощность вырастет пропорционально.

Типичные ошибки: вводить расход в куб. м/с вместо куб. м/ч; путать местами температуры подачи и обратки; ставить одинаковые температуры подачи и обратки - в обоих случаях расход воды не определён, и калькулятор покажет ошибку. Ошибку он покажет и если температура после калорифера ниже, чем на входе.

По найденной мощности подбирают конкретную модель калорифера (площадь поверхности, число рядов) по каталогу производителя, а по расходу воды - диаметр трубопровода, насос и регулирующий узел.

Расчёт основан на тепловом балансе: мощность, которую нужно передать воздуху, равна массовому расходу воздуха, умноженному на теплоёмкость и разность температур. Ту же мощность должна отдать вода, остывая от подачи до обратки.

Мощность = Расход воздуха * плотность * 1,005 * (Температура после - Температура на входе) / 3600
Расход воды = Мощность * 3,6 / (4,187 * (Температура подачи - Температура обратки))

• Мощность - тепловая мощность калорифера, кВт;
• Расход воздуха - расход приточного воздуха, куб. м/ч;
• плотность - плотность воздуха, кг/куб. м;
• 1,005 кДж/(кг*градус Цельсия) - удельная теплоёмкость воздуха;
• Температура на входе, Температура после - температура воздуха до и после калорифера, градусов Цельсия;
• Расход воды - куб. м/ч (принимается 1 т/ч примерно 1 куб. м/ч);
• 4,187 кДж/(кг*градус Цельсия) - удельная теплоёмкость воды;
• Температура подачи, Температура обратки - температуры воды в подаче и обратке, градусов Цельсия.

Деление на 3600 переводит часы в секунды (кДж/с = кВт), множитель 3,6 во второй формуле переводит кВт в МДж/ч, чтобы получить расход в тоннах в час. Мощность округляется до 0,01 кВт, расход воды - до 0,001 куб. м/ч. При равных температурах подачи и обратки расход воды не считается (деление на ноль), мощность при этом вычисляется.

Источник формулы - Справочник проектировщика "Внутренние санитарно-технические устройства", ч. 3 "Вентиляция и кондиционирование воздуха" (под ред. И.Г. Староверова); теплоёмкости воздуха и воды - справочные значения. Подбор конкретной модели калорифера калькулятор не выполняет.

Пример: 1000 куб. м/ч, нагрев с -26 до +18 градусов Цельсия, плотность 1,2 кг/куб. м, вода 95/70 градусов Цельсия.

Мощность = 1000 * 1,2 * 1,005 * 44 / 3600 = 53 064 / 3600 примерно 14,74 кВт
Расход воды = 14,74 * 3,6 / (4,187 * 25) = 53,064 / 104,675 примерно 0,507 куб. м/ч