Dobór mocy nagrzewnicy - przykład obliczeń

W artykule przedstawiony zostanie przykÅ‚ad obliczeÅ„ koniecznych do prawidÅ‚owego doboru nagrzewnicy powietrza dla instalacji nawiewnej. W takich instalacjach zazwyczaj wykorzystuje siÄ™ nagrzewnice elektryczne, kanaÅ‚owe , które montuje siÄ™ zazwyczaj za wentylatorem kanaÅ‚owym. Tego typu ukÅ‚ady - instalacje wentylacji nawiewnej bardzo czÄ™sto stosuje siÄ™ w pomieszczeniach socjalnych, szatniach dla pracowników i tym podobnych obiektach. W zwiÄ…zku z tym, prezentowany przykÅ‚ad obliczeÅ„ bÄ™dzie odnosiÅ‚ siÄ™ do instalacji wentylacji nawiewnej w pomieszczeniu socjalnym pracowników.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dane do obliczeń

 

 

Poniżej podano przykÅ‚adowe dane na podstawie których bÄ™dÄ… realizowane obliczenia:

 

 

• Kubatura pomieszczenia: 42 m³,
• Ilość nawiewanego powietrza: 350m³/h,
• Lokalizacja obiektu: Rzeszów,
• Wymagana temperatura w pomieszczeniu: 20 st. C.

 

 

Czerpnie powietrza zaprojektowano na dachu budynku. Od czerpni powietrze doprowadzane jest za pomocÄ… rury spiro do wentylatora kanaÅ‚owego a nastÄ™pnie do kanaÅ‚owej nagrzewnicy elektrycznej (przed wentylatorem przewidziano kanaÅ‚owe filtry powietrza). Sterowanie ukÅ‚adem bÄ™dzie odbywaÅ‚o siÄ™ za pomocÄ… termostatu znajdujÄ…cego sie w pomieszczeniu, a nastawa temperatury bÄ™dzie dokonywana za pomocÄ… naÅ›ciennego regulatora. Dla bezpieczeÅ„stwa oraz poprawnoÅ›ci dziaÅ‚ania ukÅ‚adu nagrzewnice podÅ‚Ä…czono za pomocÄ… styczników, w taki sposób aby nie mogÅ‚a zostać uruchomiona bez wÅ‚Ä…czonego wentylatora.

 

 

Obliczenia

 

 

Mając już dane do obliczeń oraz znając podstawowe informację na temat instalacji możemy przystąpić do obliczeń mocy nagrzewnicy jaką będziemy musieć zainstalować, aby ogrzać podaną ilość przepływającego powietrza.

 

 

Wzór na obliczenie mocy nagrzewnicy

 

 

Do obliczenia mocy nagrzewnicy wykorzystamy nastÄ™pujÄ…cy wzór:

 

Q_n = V * ρ * c_p * ΔT

 

gdzie:

 

Q_n - moc nagrzewnicy wyrażona w kW,

V - strumieÅ„ powietrza w m³/s,

ρ - gÄ™stość powietrza równa 1,2 kg/m³,

c_p - ciepło właściwe powietrza - 1,005 kJ/kg,

ΔT = T₁ - T₂ - różnica pomiÄ™dzy temperaturÄ… powietrza nawiewanego, a temperaturÄ… wewnÄ™trznÄ…,

 

 

Z parametrem ΔT wystÄ™pujÄ…cy we wzorze wiąże siÄ™ konieczność okreÅ›lenia jak bÄ™dzie temperatura powietrza nawiewanego z zewnÄ…trz w okresie zimowym - w tym celu należy okreÅ›lić, w której strefie klimatycznej bÄ™dzie zlokalizowany nasz obiekt i na tej podstawie przyjąć temperaturÄ™ powietrza zewnÄ™trznego. Po sprawdzeniu, okazuje siÄ™ że Rzeszów leży w III strefie klimatycznej, w zwiÄ…zku z tym należy przyjąć temperaturÄ™ powietrza zewnÄ™trznego nawiewanego w okresie zimowym na -20 st. C.

 

 

ΔT = 40 st. C

 

 

PodstawiajÄ…c do wzoru otrzymujemy:

 

 

Q_n = 350/3600 * 1,2 * 1,005 * 40 = 4,69 kW

 

 

Wniosek

 

 

Z obliczeÅ„ wynika, że należy zastosować nagrzewnice o mocy 4,69kW, zaokrÄ…glamy tÄ™ wartość w górÄ™ i w kartach producentów wyszukujemy nagrzewnicÄ™ o mocy co najmniej  5kW.