Zagrijavanje atmosfere. Toplina utrošena na zagrijavanje zraka po ciklusu Ovisi o zagrijavanju zraka

2005-08-16

U nizu slučajeva moguće je značajno smanjiti kapitalne i operativne troškove osiguravanjem autonomnog grijanja prostora toplim zrakom na temelju korištenja generatora topline koji rade na plin ili tekuće gorivo. U takvim jedinicama se ne zagrijava voda, već zrak - svježi dovodni, recirkulacijski ili miješani zrak. Ova metoda je posebno učinkovita za osiguranje autonomnog grijanja industrijskih prostora, izložbenih paviljona, radionica, garaža, stanica. Održavanje, autopraonice, filmski studiji, skladišta, javne zgrade, teretane, supermarketi, staklenici, staklenici, stočarski kompleksi, peradarske farme itd.

Prednosti grijanja zraka

Postoje mnoge prednosti metode grijanja zraka u odnosu na tradicionalno grijanje vode u velikim prostorijama, navest ćemo samo glavne:

1. Profitabilnost. Toplina se proizvodi izravno u grijanoj prostoriji i gotovo se u potpunosti troši za svoju namjenu. Zahvaljujući izravnom izgaranju goriva bez međunosača topline, postiže se visoka toplinska učinkovitost cijelog sustava grijanja: 90-94% za rekuperativne grijače i gotovo 100% za izravne sustave grijanja. Korištenje programabilnih termostata pruža mogućnost dodatne uštede od 5 do 25% toplinske energije zahvaljujući funkciji "standby mode" - automatsko održavanje temperature u prostoriji tijekom neradnog vremena na razini od + 5-7 ° S.
2. Mogućnost "uključenja" dovodne ventilacije. Nije tajna da danas u većini poduzeća dovodna ventilacija ne radi ispravno, što značajno pogoršava uvjete rada ljudi i utječe na produktivnost rada. Generatori topline ili sustavi izravnog grijanja zagrijavaju zrak za ∆t do 90 ° C - to je sasvim dovoljno da "natjera" dovodnu ventilaciju da radi čak i na krajnjem sjeveru. Dakle, grijanje zraka podrazumijeva ne samo ekonomsku učinkovitost, već i poboljšanje okolišnih i radnih uvjeta.
3. Mala inercija. Jedinice sustava zračnog grijanja za nekoliko minuta kreću u pogon, a zbog velikog obrta zraka, prostorija se potpuno zagrijava za samo nekoliko sati. To omogućuje brzo i fleksibilno manevriranje pri promjenama potreba za grijanjem.
4. Nedostatak srednjeg nosača topline omogućuje odustajanje od izgradnje i održavanja sustava grijanja vode, što je neučinkovito za velike prostorije, kotlovnicu, grijanje i stanicu za pročišćavanje vode. Gubici u grijanju i njihov popravak su isključeni, što može dramatično smanjiti operativne troškove. Zimi ne postoji opasnost od odmrzavanja grijača zraka i sustava grijanja u slučaju duljeg isključenja sustava. Hlađenje čak i do dubokog "minusa" ne dovodi do odmrzavanja sustava.
5. Visok stupanj automatizacije omogućuje vam generiranje točno one količine topline koja je potrebna. U kombinaciji s visokom pouzdanošću plinske opreme, to značajno povećava sigurnost sustava grijanja, a za njegov rad dovoljan je minimum osoblja za održavanje.
6. Niski troškovi. Način grijanja velikih prostorija s generatorima topline jedan je od najjeftinijih i najbrže implementiranih. Kapitalni trošak izgradnje ili obnove zračnog sustava obično je znatno niži od troškova organiziranja tople vode ili grijanja zračenjem. Razdoblje povrata kapitalnih izdataka obično ne prelazi jednu ili dvije sezone grijanja.

Ovisno o zadacima koji se rješavaju, grijači različitih vrsta mogu se koristiti u sustavima grijanja zraka. U ovom članku razmotrit ćemo samo jedinice koje rade bez upotrebe srednjeg nosača topline - rekuperativne grijače zraka (s izmjenjivačem topline i ispušnih produkata izgaranja izvana) i sustave izravnog grijanja zraka (grijači zraka za miješanje plina).

Rekuperativni grijači zraka

U jedinicama ove vrste, gorivo, pomiješano s potrebnom količinom zraka, opskrbljuje se plamenikom u komoru za izgaranje. Rezultirajući proizvodi izgaranja prolaze kroz izmjenjivač topline s dva ili tri prolaza. Toplina dobivena izgaranjem goriva prenosi se na zagrijani zrak kroz stijenke izmjenjivača topline, a dimni plinovi se odvode kroz dimnjak prema van (slika 1.) - zato se nazivaju generatori topline "indirektno grijanje". .

Rekuperativni grijači zraka mogu se koristiti ne samo izravno za grijanje, već i kao dio opskrbnog ventilacijskog sustava, kao i za grijanje procesnog zraka. Nazivna toplinska snaga takvih sustava je od 3 kW do 2 MW. Zagrijani zrak se u prostoriju dovodi preko ugrađenog ili vanjskog puhala, što omogućuje korištenje jedinica kako za izravno zagrijavanje zraka s njegovom dopremanjem kroz rešetke s krilcima, tako i s zračnim kanalima.

Pranjem komore za izgaranje i izmjenjivača topline zrak se zagrijava i usmjerava ili direktno u grijanu prostoriju kroz rešetke za distribuciju zraka smještene u gornjem dijelu ili se distribuira kroz sustav zračnih kanala. Na prednjoj strani generatora topline nalazi se automatizirani blok plamenik (slika 2).

Izmjenjivači topline modernih grijača zraka u pravilu su izrađeni od nehrđajućeg čelika (ložište je izrađeno od čelika otpornog na toplinu) i služe od 5 do 25 godina, nakon čega se mogu popraviti ili zamijeniti. Učinkovitost modernih modela doseže 90-96%. Glavna prednost rekuperativnih grijača zraka je njihova svestranost.

Mogu raditi na prirodni plin, UNP, dizel gorivo, ulje, loživo ulje ili otpadno ulje – samo promijenite plamenik. Postoji mogućnost rada sa svježim zrakom, s mješavinom unutarnjeg zraka i u punom režimu recirkulacije. Takav sustav omogućuje neke slobode, na primjer, mijenjanje brzine protoka zagrijanog zraka, "u letu" preraspodjelu protoka zagrijanog zraka u različitim granama kanala pomoću posebnih ventila.

Ljeti rekuperativni grijači zraka mogu raditi u ventilacijskom načinu rada. Jedinice se montiraju i okomito i vodoravno, na pod, na zid ili se ugrađuju u sekcijsku ventilacijsku komoru kao grijaći dio.

Rekuperativni grijači zraka mogu se koristiti čak i za grijanje prostorija s visokom kategorijom komfora, ako se sama jedinica iznese iz izravnog servisnog područja.

Glavni nedostaci:

1. Veliki i složeni izmjenjivač topline povećava cijenu i težinu sustava, u usporedbi s grijačima zraka s miješanjem;
2. Potreban im je dimnjak i odvod kondenzata.

Sustavi izravnog grijanja zraka

Moderne tehnologije omogućilo je postizanje takve čistoće izgaranja prirodnog plina da je postalo moguće ne preusmjeravati proizvode izgaranja "u cijev", već ih koristiti za izravno zagrijavanje zraka u sustavima dovodne ventilacije. Plin koji ulazi u izgaranje potpuno izgara u struji zagrijanog zraka i miješajući se s njim daje svu toplinu.

Ovaj princip implementiran je u niz sličnih dizajna rampe plamenika u SAD-u, Engleskoj, Francuskoj i Rusiji i uspješno se koristi od 60-ih godina XX. stoljeća u mnogim poduzećima u Rusiji i inozemstvu. Na principu ultračistog izgaranja prirodnog plina izravno u struji zagrijanog zraka proizvode se plinski miješajući grijači zraka tipa STV (STARVEINE - "zvjezdani vjetar") s nazivnom toplinskom snagom od 150 kW do 21 MW.

Sama tehnologija izgaranja, kao i visok stupanj razrjeđivanja produkata izgaranja, omogućuju dobivanje čistog toplog zraka u instalacijama u skladu sa svim važećim standardima, praktički bez štetnih nečistoća (ne više od 30% maksimalno dopuštene koncentracije ). Grijači zraka STV (slika 3) sastoje se od modularnog bloka plamenika smještenog unutar tijela (odjeljak zračnog kanala), plinovoda DUNGS (Njemačka) i sustava automatizacije.

Kućište je obično opremljeno vratima pod pritiskom radi lakšeg održavanja. Blok plamenika, ovisno o potrebnoj toplinskoj snazi, sastavlja se od potrebnog broja sekcija plamenika različitih konfiguracija. Automatika grijača osigurava nesmetan automatski start prema ciklogramu, kontrolu parametara sigurnog rada i mogućnost glatke regulacije toplinske snage (1:4), čime se automatski održava potrebna temperatura zraka u grijanoj prostoriji.

Primjena grijača zraka za miješanje plina

Njihova glavna namjena je izravno zagrijavanje dovodnog svježeg zraka industrijskih prostorija kako bi se nadoknadila ispušna ventilacija i tako poboljšali uvjeti rada ljudi.

Za sobe s visokim stupnjem izmjene zraka postaje svrsishodno kombinirati dovodni ventilacijski sustav i sustav grijanja - u tom pogledu sustavi izravnog grijanja nemaju konkurenciju u pogledu omjera cijene i kvalitete. Grijači zraka za miješanje plina dizajnirani su za:

• autonomno zračno grijanje prostora za različite namjene s visokom izmjenom zraka (K , 5);
• grijanje zraka u zračno-toplinskim zavjesama odsječenog tipa, moguće ga je kombinirati sa sustavima grijanja i dovodne ventilacije;
• Sustavi predgrijavanja za motore automobila na negrijanim parkiralištima;
• grijanje i odmrzavanje automobila, spremnika, automobila, rasutih materijala, grijanja i sušenja proizvoda prije bojanja ili drugih vrsta obrade;
• izravno zagrijavanje atmosferskog zraka ili sredstva za sušenje u raznim procesnim instalacijama za grijanje i sušenje, na primjer, sušenje žitarica, trave, papira, tekstila, drva; primjena u komorama za slikanje i sušenje nakon bojanja itd.

Smještaj

Grijači za miješanje mogu se ugraditi u zračne kanale dovodnih ventilacijskih sustava i toplinskih zavjesa, u zračne kanale jedinica za sušenje - kako u horizontalnom tako iu vertikalnom dijelu. Mogu se montirati na pod ili platformu, ispod stropa ili na zid. U pravilu se postavljaju u opskrbne i ventilacijske komore, ali se mogu ugraditi izravno u grijanu prostoriju (u skladu s kategorijom).

Na dodatna oprema prikladni elementi mogu poslužiti sobama kategorija A i B. Recirkulacija unutarnjeg zraka kroz grijače zraka za miješanje je nepoželjna - moguće je značajno smanjenje razine kisika u prostoriji.

Prednosti izravni sustavi grijanja

Jednostavnost i pouzdanost, niska cijena i ekonomičnost, sposobnost zagrijavanja na visoke temperature, visok stupanj automatizacije, glatka regulacija, ne trebaju dimnjak. Izravno grijanje je najekonomičnija metoda - učinkovitost sustava je 99,96%. Razina specifičnih kapitalnih troškova za sustav grijanja koji se temelji na jedinici izravnog grijanja u kombinaciji s opskrbnom ventilacijom je najniža kod najviši stupanj automatizacija.

Grijači zraka svih vrsta opremljeni su sigurnosnim i upravljačkim sustavom automatizacije koji osigurava nesmetano pokretanje, održavanje načina grijanja i isključivanje u slučaju nužde. Radi uštede energije moguće je grijače zraka opremiti automatskom regulacijom uzimajući u obzir vanjsku i kontrolu unutarnjih temperatura, funkcije dnevnog i tjednog programiranja grijanja.

Također je moguće uključiti parametre sustava grijanja, koji se sastoji od mnogih grijaćih jedinica, u centralizirani upravljački i dispečerski sustav. U tom slučaju operater-dispečer će imati operativne informacije o radu i stanju grijaćih jedinica, jasno prikazane na monitoru računala, a također će kontrolirati njihov način rada izravno s udaljene dispečerske točke.

Mobilni generatori topline i toplinske puške

Dizajniran za privremenu upotrebu - na gradilištima, za grijanje izvan sezone, procesno grijanje. Mobilni generatori topline i toplinski topovi rade na propan (LPG), dizel ili kerozin. Mogu biti i izravno grijanje i s uklanjanjem produkata izgaranja.

Vrste autonomnih sustava grijanja zraka

Za autonomno grijanje različitih prostorija koriste se različite vrste sustava grijanja zraka - s centraliziranom distribucijom topline i decentralizirano; sustavi koji u potpunosti rade na dotoku svježi zrak, ili s potpunom / djelomičnom recirkulacijom unutarnjeg zraka.

U decentraliziranim sustavima grijanja zraka, grijanje i cirkulaciju zraka u prostoriji provode autonomni generatori topline koji se nalaze u različitim područjima ili radnim područjima - na podu, zidu i ispod krova. Zrak iz grijača se dovodi izravno u radni prostor prostorije. Ponekad, za bolju distribuciju toplinskih tokova, generatori topline su opremljeni malim (lokalnim) sustavima zračnih kanala.

Za jedinice u ovom dizajnu karakteristična je minimalna snaga motora ventilatora, stoga su decentralizirani sustavi ekonomičniji u smislu potrošnje energije. Također je moguće koristiti zračno-termalne zavjese kao dio sustava zračnog grijanja ili dovodne ventilacije.

Mogućnost lokalne regulacije i korištenja generatora topline prema potrebi - po zonama, u različito vrijeme - omogućuje značajno smanjenje troškova goriva. Međutim, kapitalni trošak implementacije ove metode je nešto veći. U sustavima s centraliziranom distribucijom topline koriste se jedinice za grijanje zraka; topli zrak koji oni stvaraju ulazi u radna područja kroz sustav zračnih kanala.

Jedinice se u pravilu ugrađuju u postojeće ventilacijske komore, ali ih je moguće postaviti izravno u grijanu prostoriju - na pod ili na gradilištu.

Primjena i postavljanje, odabir opreme

Svaka od vrsta gore navedenih jedinica za grijanje ima svoje neosporne prednosti. I nema gotovog recepta, u tom slučaju koji je od njih svrsishodniji - ovisi o mnogim čimbenicima: količini izmjene zraka u odnosu na količinu gubitka topline, kategoriji prostorije, dostupnosti slobodnog prostora za postavljanje opreme, iz financijskih mogućnosti. Pokušat ćemo formirati najviše generalni principi odgovarajući odabir opreme.

1. Sustavi grijanja za prostorije s niskom razmjenom zraka (Razmjena zraka ≤▅, 5-1)

U ovom slučaju, ukupna toplinska snaga generatora topline uzima se gotovo jednaka količini topline koja je potrebna za nadoknadu toplinskih gubitaka u prostoriji, ventilacija je relativno mala, stoga je preporučljivo koristiti sustav grijanja koji se temelji na toplini. generatori neizravnog grijanja s potpunom ili djelomičnom recirkulacijom unutarnjeg zraka prostorije.

Ventilacija u takvim prostorijama može biti prirodna ili s mješavinom vanjskog i recirkulacijskog zraka. U drugom slučaju, snaga grijača se povećava za količinu dovoljnu za zagrijavanje svježeg dovodnog zraka. Takav sustav grijanja može biti lokalni, s podnim ili zidnim generatorima topline.

Ako je nemoguće postaviti jedinicu u grijanu prostoriju ili kada organizirate održavanje nekoliko prostorija, možete koristiti centralizirani sustav: postavite generatore topline u ventilacijsku komoru (dodatak, na polukatu, u susjednoj prostoriji) i distribuirati toplinu kroz zračne kanale.

Tijekom radnog vremena generatori topline mogu raditi u načinu djelomične recirkulacije, istovremeno zagrijavajući pomiješani dovodni zrak; tijekom neradnog vremena neki od njih se mogu isključiti, a ostali se mogu prebaciti u ekonomični režim pripravnosti + 2-5 °C s punom recirkulacijom.

2. Sustavi grijanja za prostorije s velikom brzinom izmjene zraka, koji zahtijevaju konstantnu opskrbu velikim količinama svježeg zraka (Razmjena zraka )

U tom slučaju, količina topline potrebna za zagrijavanje dovodnog zraka može već biti nekoliko puta veća od količine topline potrebne za nadoknadu gubitka topline. Ovdje je najprikladnije i ekonomičnije kombinirati sustav grijanja zraka sa sustavom dovodne ventilacije. Sustav grijanja može se izgraditi na temelju jedinica za izravno grijanje zraka, ili na temelju korištenja rekuperativnih generatora topline u izvedbi s povećanim stupnjem grijanja.

Ukupna toplinska snaga grijača mora biti jednaka zbroju toplinske potrebe za grijanje dovodnog zraka i topline potrebne za nadoknadu toplinskih gubitaka. U sustavima izravnog grijanja zagrijava se 100% vanjskog zraka, čime se osigurava potreban volumen dovodnog zraka.

Tijekom radnog vremena zagrijavaju zrak izvana na projektnu temperaturu od + 16-40 ° C (uzimajući u obzir pregrijavanje kako bi se osigurala kompenzacija gubitka topline). Kako biste uštedjeli novac tijekom neradnog vremena, možete isključiti neke od grijača kako biste smanjili potrošnju dovodnog zraka, a ostatak prebacili u stanje pripravnosti održavanja + 2-5 ° C.

Rekuperativni generatori topline u stanju pripravnosti daju dodatnu uštedu prelaskom na punu recirkulaciju. Najniži kapitalni troškovi pri organiziranju centraliziranih sustava grijanja - pri korištenju najvećih mogućih grijača. Kapitalni troškovi za grijače zraka za miješanje plina STV mogu se kretati od 300 do 600 rubalja / kW instalirane toplinske snage.

3. Kombinirani sustavi grijanja zraka

Najbolja opcija za prostorije sa značajnom izmjenom zraka tijekom radnog vremena s jednosmjenskim načinom rada, ili s povremenim radnim ciklusom - kada je razlika u potrebi za dovodom svježeg zraka i topline tijekom dana značajna.

U ovom slučaju preporuča se odvojeni rad dvaju sustava: pripravno grijanje i dovodna ventilacija, u kombinaciji sa sustavom grijanja (podgrijavanja). U tom se slučaju rekuperativni generatori topline ugrađuju u grijanu prostoriju ili u ventilacijske komore kako bi se održalo samo stanje pripravnosti s punom recirkulacijom (pri projektiranoj vanjskoj temperaturi).

Sustav dovodne ventilacije, u kombinaciji sa sustavom grijanja, osigurava zagrijavanje potrebnog volumena svježeg dovodnog zraka na + 16-30 ° C i zagrijavanje prostorije na potrebno radna temperatura a radi ekonomičnosti je uključen samo tijekom radnog vremena.

Izgrađen je ili na temelju rekuperativnih generatora topline (s povećanim stupnjem grijanja), ili na temelju moćnih sustava izravnog grijanja (što je 2-4 puta jeftinije). Moguće je kombinirati dovodni sustav dogrijavanja s postojećim sustavom toplovodnog grijanja (može ostati u funkciji), opcija je također primjenjiva za postupnu modernizaciju postojećeg sustava grijanja i ventilacije.

Ovom metodom operativni troškovi će biti najniži. Dakle, pomoću grijača zraka različiti tipovi u raznim kombinacijama moguće je istodobno riješiti oba problema – i grijanje i dovodnu ventilaciju.

Primjera primjene sustava zračnog grijanja ima puno, a mogućnosti njihove kombinacije su izuzetno raznolike. U svakom slučaju, potrebno je izvršiti toplinski proračuni, uzeti u obzir sve uvjete korištenja i izvršiti nekoliko opcija za odabir opreme, uspoređujući ih u smislu svrsishodnosti, iznosa kapitalnih troškova i operativnih troškova.

Čovječanstvo poznaje nekoliko vrsta energije - mehaničku energiju (kinetičku i potencijalnu), unutarnju energiju (toplinsku), energiju polja (gravitacijsku, elektromagnetsku i nuklearnu), kemijsku. Zasebno, vrijedi istaknuti energiju eksplozije, ...

Energija vakuuma i još uvijek postoji samo u teoriji - tamna energija. U ovom članku, prvom u naslovu "Toplinska tehnika", pokušat ću jednostavnim i pristupačnim jezikom, koristeći praktičan primjer, ispričati o najvažnijem obliku energije u životu ljudi - o Termalna energija i o tome da je na vrijeme rodi toplinska snaga.

Nekoliko riječi za razumijevanje mjesta toplinske tehnike kao grane znanosti o dobivanju, prijenosu i korištenju toplinske energije. Moderno inženjerstvo topline proizašlo je iz opće termodinamike, koja je zauzvrat jedna od grana fizike. Termodinamika je doslovno "toplo" plus "snaga". Dakle, termodinamika je znanost o "promjeni temperature" sustava.

Utjecaj na sustav izvana, u kojem se mijenja njegova unutarnja energija, može biti posljedica prijenosa topline. Termalna energija, koju sustav stječe ili gubi kao rezultat takve interakcije s okolinom, naziva se količina topline a mjeri se u SI jedinicama u džulima.

Ako niste inženjer grijanja i ne bavite se problemima toplinske tehnike svaki dan, onda kada se suočite s njima, ponekad ih je bez iskustva vrlo teško brzo shvatiti. Teško je, bez iskustva, zamisliti čak i dimenzionalnost traženih vrijednosti količine topline i toplinske snage. Koliko je džula energije potrebno da se 1000 kubičnih metara zraka zagrije s temperature od -37˚C do +18˚C? .. Koja je snaga izvora topline potrebna za to za 1 sat? „Nisu svi inženjeri. Ponekad se stručnjaci čak i sjećaju formula, ali samo ih rijetki mogu primijeniti u praksi!

Nakon što pročitate ovaj članak do kraja, lako možete riješiti stvarne industrijske i kućne probleme povezane s grijanjem i hlađenjem raznih materijala. Razumijevanje fizičke suštine procesa prijenosa topline i poznavanje jednostavnih osnovnih formula glavni su blokovi u temeljima znanja iz toplinske tehnike!

Količina topline u raznim fizikalnim procesima.

Većina poznatih tvari može sa različite temperature i tlak u krutom, tekućem, plinovitom ili plazma stanju. Tranzicija iz jednog agregatnog stanja u drugo javlja se pri konstantnoj temperaturi(pod uvjetom da se tlak i drugi parametri ne mijenjaju okoliš) i popraćeno je apsorpcijom ili oslobađanjem toplinske energije. Unatoč činjenici da je 99% materije u Svemiru u stanju plazme, u ovom članku nećemo razmatrati ovo agregacijsko stanje.

Razmotrite grafikon prikazan na slici. Prikazuje ovisnost temperature tvari T na količinu topline P, doveden u određeni zatvoreni sustav koji sadrži određenu masu određene tvari.

1. Čvrsto tijelo s temperaturom T1, zagrijati na temperaturu Tm, trošeći na ovaj proces količinu topline jednaku Q1 .

2. Zatim počinje proces taljenja, koji se odvija na konstantnoj temperaturi. Tm(točka taljenja). Da bi se rastopila cijela masa krute tvari, potrebno je u određenoj količini potrošiti toplinsku energiju Q2 - Q1 .

3. Zatim se tekućina koja nastaje topljenjem krutine zagrijava do točke vrelišta (tvorba plina) Tkp, trošenje na ovu količinu topline jednako Q3-Q2 .

4. Sada na konstantnoj točki vrenja Tkp tekućina ključa i isparava, pretvarajući se u plin. Za pretvaranje cijele mase tekućine u plin, potrebno je potrošiti Termalna energija u količini Q4-Q3.

5. U posljednjoj fazi, plin se zagrijava od temperature Tkp do određene temperature T2... U ovom slučaju, trošak količine topline bit će Q5-Q4... (Ako plin zagrijemo do temperature ionizacije, tada se plin pretvara u plazmu.)

Dakle, zagrijavanje izvorne krutine od temperature T1 na temperaturu T2 potrošili smo toplinsku energiju u količini Q5, prenoseći materiju kroz tri agregatna stanja.

Krećući se u suprotnom smjeru, odnijet ćemo istu količinu topline iz tvari. Q5, prolazeći kroz faze kondenzacije, kristalizacije i hlađenja od temperature T2 na temperaturu T1... Naravno, razmišljamo o zatvorenom sustavu bez gubitka energije u vanjskom okruženju.

Imajte na umu da je prijelaz iz čvrstog u plinovito stanje moguć, zaobilazeći tekuću fazu. Takav se proces naziva sublimacija, a obrnuti proces desublimacija.

Dakle, shvatili smo da procese prijelaza između agregacijskih stanja tvari karakterizira potrošnja energije pri konstantnoj temperaturi. Kada se tvar zagrije, koja je u jednom stalnom agregacijskom stanju, temperatura raste, a toplinska energija se također troši.

Glavne formule za prijenos topline.

Formule su vrlo jednostavne.

Količina topline P u J izračunava se po formulama:

1. Sa strane potrošnje topline, odnosno sa strane opterećenja:

1.1. Prilikom grijanja (hlađenja):

P = m * c * (T2-T1)

m – masa tvari u kg

sa -određena toplina tvari u J / (kg * K)

1.2. Prilikom topljenja (zamrzavanja):

P = m * λ

λ – specifična toplina fuzije i kristalizacije tvari u J / kg

1.3. Vrenje, isparavanje (kondenzacija):

P = m * r

r – specifična toplina stvaranja plina i kondenzacije tvari u J / kg

2. Sa strane proizvodnje topline, odnosno sa strane izvora:

2.1. Tijekom sagorijevanja goriva:

P = m * q

q – specifična toplina izgaranja goriva u J / kg

2.2. Prilikom pretvaranja električne energije u toplinsku energiju (Joule-Lenzov zakon):

Q = t * I * U = t * R * I ^ 2 = (t / R)* U ^ 2

t – vrijeme u s

ja – efektivna struja u A

U – efektivna vrijednost napona u V

R – otpor opterećenja u omima

Zaključujemo da je količina topline izravno proporcionalna masi tvari tijekom svih faznih transformacija, a kada se zagrijava, dodatno je izravno proporcionalna temperaturnoj razlici. Koeficijenti proporcionalnosti ( c , λ , r , q ) za svaku tvar imaju svoje vrijednosti i određuju se empirijski (preuzete iz referentnih knjiga).

Toplinska snaga N u W je količina topline prenesena sustavu za određeno vrijeme:

N = Q/t

Što brže želimo zagrijati tijelo na određenu temperaturu, izvor toplinske energije bi trebao biti veće snage – sve je logično.

Izračun u Excelu primijenjenog problema.

U životu je često potrebno napraviti brzi izračun procjene kako bi se shvatilo ima li smisla nastaviti proučavanje teme, izradu projekta i detaljne točne radno intenzivni izračuni. Nakon što napravite izračun u nekoliko minuta, čak i s točnošću od ± 30%, možete donijeti važnu upravljačku odluku koja će biti 100 puta jeftinija i 1000 puta operativnija i, kao rezultat toga, 100 000 puta učinkovitija od izvođenja točne obračun u roku od tjedan dana, inače i mjesec dana, od strane grupe skupih stručnjaka...

Uvjeti problema:

U prostore radionice za pripremu valjanog metala dimenzija 24m x 15m x 7m vršimo uvoz metalnih proizvoda u količini od 3 tone iz skladišta u ul. Valjani metal ima led ukupne težine 20 kg. Na ulici -37˚S. Koliko je topline potrebno za zagrijavanje metala na + 18˚S; zagrijte led, otopite ga i zagrijte vodu na +18˚S; zagrijati cijeli volumen zraka u prostoriji, pod pretpostavkom da je grijanje prije bilo potpuno isključeno? Koliki kapacitet bi trebao imati sustav grijanja ako se sve navedeno mora obaviti za 1 sat? (Vrlo teški i gotovo nerealni uvjeti - pogotovo kada je zrak u pitanju!)

Izračun ćemo izvršiti u programuMS Excel ili u programuOOo Calc.

Za oblikovanje boja ćelija i fontova pogledajte stranicu "".

Početni podaci:

1. Zapisujemo nazive tvari:

do ćelije D3: Željezo

do ćelije E3: Led

u ćeliju F3: Ledena voda

do ćelije G3: Voda

do ćelije G3: Zrak

2. Upisujemo nazive procesa:

u ćelije D4, E4, G4, G4: toplina

u ćeliju F4: topljenje

3. Specifična toplina tvari c u J / (kg * K) pišemo za čelik, led, vodu i zrak

do ćelije D5: 460

do ćelije E5: 2110

do ćelije G5: 4190

do ćelije H5: 1005

4. Specifična toplina taljenja leda λ u J / kg ulazimo

u ćeliju F6: 330000

5. Masa tvari m u kg unosimo, redom, za čelik i led

do ćelije D7: 3000

do ćelije E7: 20

Budući da se masa ne mijenja kada se led pretvori u vodu, onda

u ćelijama F7 i G7: = E7 =20

Masu zraka nalazimo umnoškom volumena prostorije prema specifičnoj težini

u ćeliji H7: = 24 * 15 * 7 * 1,23 =3100

6. Vremena procesa t u min pišemo samo jednom za čelik

do ćelije D8: 60

Vremena zagrijavanja leda, njegovog topljenja i zagrijavanja dobivene vode računaju se iz uvjeta da se sva ova tri procesa moraju završiti u istom vremenu koje je predviđeno za zagrijavanje metala. U skladu s tim čitamo

u ćeliji E8: = E12 / (($ E $ 12 + $ F $ 12 + $ G $ 12) / D8) =9,7

u ćeliji F8: = F12 / (($ E $ 12 + $ F $ 12 + $ G $ 12) / D8) =41,0

u ćeliji G8: = G12 / (($ E $ 12 + $ F $ 12 + $ G $ 12) / D8) =9,4

Zrak se također mora zagrijati tijekom istog dodijeljenog vremena, čitajte

u ćeliji H8: = D8 =60,0

7. Početna temperatura svih tvari T1 u ˚C ulazimo

do ćelije D9: -37

do ćelije E9: -37

u ćeliju F9: 0

do ćelije G9: 0

do ćelije H9: -37

8. Konačna temperatura svih tvari T2 u ˚C ulazimo

do ćelije D10: 18

do ćelije E10: 0

u ćeliju F10: 0

do ćelije G10: 18

do ćelije H10: 18

Mislim da ne bi trebalo biti pitanja o klauzulama 7 i 8.

Rezultati izračuna:

9. Količina topline P u KJ izračunavamo potrebne za svaki od procesa

za zagrijavanje čelika u ćeliji D12: = D7 * D5 * (D10-D9) / 1000 =75900

za grijanje leda u odjeljku E12: = E7 * E5 * (E10-E9) / 1000 = 1561

za otapanje leda u ćeliji F12: = F7 * F6 / 1000 = 6600

za grijanje vode u ćeliji G12: = G7 * G5 * (G10-G9) / 1000 = 1508

za grijanje zraka u ćeliji H12: = H7 * H5 * (H10-H9) / 1000 = 171330

Očitava se ukupna količina toplinske energije potrebna za sve procese

u spojenoj ćeliji D13E13F13G13H13: = SUM (D12: H12) = 256900

U ćelijama D14, E14, F14, G14, H14, te u kombiniranoj ćeliji D15E15F15G15H15, količina topline je navedena u mjernoj jedinici luka - u Gcal (u giga kalorijama).

10. Toplinska snaga N u kW, potrebno je za svaki od procesa

za zagrijavanje čelika u ćeliji D16: = D12 / (D8 * 60) =21,083

za zagrijavanje leda u ćeliji E16: = E12 / (E8 * 60) = 2,686

za otapanje leda u ćeliji F16: = F12 / (F8 * 60) = 2,686

za grijanje vode u ćeliji G16: = G12 / (G8 * 60) = 2,686

za grijanje zraka u ćeliji H16: = H12 / (H8 * 60) = 47,592

Ukupna toplinska snaga potrebna da se svi procesi dovrše na vrijeme t izračunati

u spojenoj ćeliji D17E17F17G17H17: = D13 / (D8 * 60) = 71,361

U ćelijama D18, E18, F18, G18, H18 i u kombiniranoj ćeliji D19E19F19G19H19 toplinska snaga je dana u mjernoj jedinici luka - u Gcal / sat.

Time je izračun u Excelu završen.

Zaključci:

Imajte na umu da je za zagrijavanje zraka potrebno više nego dvostruko više energije nego za zagrijavanje iste mase čelika.

Prilikom zagrijavanja vode potrošnja energije je dvostruko veća nego kod zagrijavanja leda. Proces taljenja troši višestruko više energije od procesa zagrijavanja (uz malu temperaturnu razliku).

Voda za grijanje troši deset puta više toplinske energije od zagrijavanja čelika i četiri puta više od grijanja zraka.

Za primanje informacije o objavljivanju novih članaka i za preuzimanje radnih programskih datoteka Molim vas da se pretplatite na objave u prozoru koji se nalazi na kraju članka ili u prozoru na vrhu stranice.

Nakon što unesete svoju adresu E-mail i klikom na gumb "Primi najave članaka" NE ZABORAVI POTVRDI PRETPLATITE SE klikom na poveznicu u pismu koje će vam odmah doći na navedenu poštu (ponekad - u mapu « Spam » )!

Prisjetili smo se pojmova "količina topline" i "toplinske snage", razmotrili temeljne formule za prijenos topline i analizirali praktični primjer. Nadam se da je moj jezik bio jednostavan, jasan i zanimljiv.

Čekam pitanja i komentare na članak!

preklinjem POŠTOVANJE datoteka za preuzimanje autorskog djela NAKON PRETPLATE za najave članaka.

Preliminarni proračun grijaće površine pakiranja.

Q in = V in * (i in // - i in /) * τ = 232231,443 * (2160-111,3) * 0,7 = 333,04 * 10 6 kJ / ciklus.

Prosječna logaritamska razlika temperature po ciklusu.

Brzina produkata izgaranja (dima) = 2,1 m / s. Tada je brzina zraka u normalnim uvjetima:

6,538 m/s

Prosječne temperature zraka i dima za to razdoblje.

935 o C

680 o C

Prosječna temperatura vrha mlaznice u periodu dima i zraka

Ciklus prosječne temperature vrha mlaznice

Prosječna temperatura dna mlaznice u periodima dima i zraka:

Ciklus prosječne temperature dna mlaznice

Odredite vrijednost koeficijenata prijenosa topline za gornji i donji dio mlaznice. Za mlaznicu prihvaćenog tipa s vrijednošću 2240 18000 vrijednost prijenosa topline konvekcijom određuje se iz izraza Nu = 0,0346 * Re 0,8

Stvarna brzina dima određena je formulom W d = W do * (1 + βt d). Stvarna brzina zraka pri temperaturi t in i tlaku zraka p in = 0,355 MN / m 2 (apsolutno) određena je formulom

Gdje je 0,1013-MN / m 2 tlak u normalnim uvjetima.

Vrijednost kinematičke viskoznosti ν i koeficijenta toplinske vodljivosti λ za produkte izgaranja odabiru se prema tablicama. U ovom slučaju uzimamo u obzir da vrijednost λ vrlo malo ovisi o tlaku, a pri tlaku od 0,355 MN / m 2 mogu se koristiti vrijednosti λ pri tlaku od 0,1013 MN / m 2. Kinematička viskoznost plinova obrnuto je proporcionalna tlaku, ta vrijednost ν pri tlaku od 0,1013 MN / m 2 podijeljena je omjerom.

Efektivna duljina snopa za blok mlaznicu

= 0,0284 m

Za dano pakiranje m 2 / m 3; ν = 0,7 m 3 / m 3; m 2 / m 2.

Izračuni su sažeti u tablici 3.1

Tablica 3.1 - Određivanje koeficijenata prijenosa topline za gornji i donji dio mlaznice.

Naziv, vrijednost i mjerne jedinice dimenzija	Formula za izračun	Plaćanje unaprijed	Profinjeni izračun
vrh	dno	vrh	Dno
dim	zrak	dim	zrak	zrak	zrak
Prosječne temperature zraka i dima za razdoblje 0 S	Prema tekstu	1277,5		592,5		1026,7	355,56
Koeficijent toplinske vodljivosti produkata izgaranja i zraka l 10 2 W / (mgrad)	Prema tekstu	13,405	8,101	7,444	5,15	8,18	5,19
Kinematička viskoznost produkata izgaranja i zraka g 10 6 m 2 / s	Primjena	236,5	52,6	92,079	18,12	53,19	18,28
Definiranje promjera kanala d, m		0,031	0,031	0,031	0,031	0,031	0,031
Stvarna brzina dima i zraka W m / s	Prema tekstu	11,927	8,768	6,65	4,257	8,712	4,213
Ponovno
Nu	Prema tekstu	12,425	32,334	16,576	42,549	31,88	41,91
Koeficijent prijenosa topline konvekcijom a do W / m2 * st		53,73	84,5	39,804	70,69	84,15	70,226
		0,027	-	0,045	-	-	-
		1,005	-	1,055	-	-	-
Koeficijent prijenosa topline zračenja a p W / m 2 * deg		13,56	-	5,042	-	-	-
a W / m 2 * stupnjeva		67,29	84,5	44,846	70,69	84,15	70,226

Toplinski kapacitet i toplinska vodljivost opeke l pakiranja izračunavaju se po formulama:

S, kJ / (kg * deg) l, W / (mgrad)

dinara 0,875 + 38,5 * 10 -5 * t 1,58 + 38,4 * 10 -5 t

Šamot 0,869 + 41,9 * 10 -5 * t 1,04 + 15,1 * 10 -5 t

Ekvivalentna polovina debljine opeke određena je formulom

mm

Tablica 3.2 - Fizičke količine materijala i koeficijent akumulacije topline za gornju i donju polovicu regenerativnog pakiranja

Veličine	Formula za izračun	Plaćanje unaprijed	Profinjeni izračun
		vrh	dno	vrh	Dno
dinas	neizgoriva ilovača	dinas	neizgoriva ilovača
Prosječna temperatura, 0 S	Prema tekstu	1143,75	471,25	1152,1	474,03
Nasipna gustoća, r kg / m 3	Prema tekstu
Koeficijent toplinske vodljivosti l W / (mgrad)	Prema tekstu	2,019	1,111	2,022	1,111
Toplinski kapacitet S, kJ / (kg * deg)	Prema tekstu	1,315	1,066	1,318	1,067
Koeficijent toplinske difuzije a, m 2 / sat		0,0027	0,0018	0,0027	0,0018
F 0 S		21,704	14,59	21,68	14,58
Koeficijent akumulacije topline h do		0,942	0,916	0,942	0,916

Kao što je vidljivo iz tablice, vrijednost h k>, tj. cigle se koriste termički za cijelu njihovu debljinu. Sukladno navedenom, uzimamo vrijednost koeficijenta toplinske histereze za vrh mlaznice x = 2,3, za dno x = 5,1.

Tada se ukupni koeficijent prolaza topline izračunava po formuli:

za vrh mlaznice

58,025 kJ / (m 2 ciklus * stupnjeva)

za dno mlaznice

60,454 kJ / (m 2 ciklus * stupnjeva)

Prosjek za mlaznicu u cjelini

59,239 kJ / (m 2 ciklus * stupnjeva)

Grijaća površina mlaznice

22093,13 m 2

Volumen mlaznice

= 579,87 m 3

Horizontalna površina poprečnog presjeka mlaznice je čista

= 9,866 m 2

Zapamtiti

• Koji se uređaj koristi za mjerenje temperature zraka? Koje vrste rotacije Zemlje poznajete? Zašto dolazi do promjene dana i noći na Zemlji?

Kako se Zemljina površina i atmosfera zagrijavaju. Sunce emitira ogromnu količinu energije. Međutim, atmosfera propušta samo polovicu sunčevih zraka do površine zemlje. Neki od njih se reflektiraju, neki apsorbiraju oblaci, plinovi i čestice prašine (slika 83).

Riža. 83. Potrošnja sunčeve energije koja ulazi u Zemlju

Prolazeći kroz sunčeve zrake, atmosfera od njih se gotovo ne zagrijava. Zemljina površina se zagrijava i sama postaje izvor topline. Od nje se zagrijava atmosferski zrak... Stoga je u blizini zemljine površine zrak u troposferi topliji nego na visini. Prilikom penjanja prema gore za svaki kilometar temperatura zraka pada za 6 "C. Visoko u planinama, zbog niskih temperatura, nakupljeni snijeg se ne topi ni ljeti. Temperatura u troposferi se mijenja ne samo s visinom, već i tijekom određeni vremenski periodi: dani, godine.

Razlike u grijanju zraka tijekom dana i godine. Poslijepodne obasjavaju sunčeve zrake zemljana površina i zagrijavaju ga, a od njega se grije zrak. Noću prestaje protok sunčeve energije, a površina se zajedno sa zrakom postupno hladi.

Sunce je najviše iznad horizonta u podne. U to vrijeme dolazi većina sunčeve energije. Međutim, najviše toplina promatrano 2-3 sata poslije podneva, budući da je za prijenos topline sa Zemljine površine na troposferu potrebno vrijeme. Najviše niska temperatura događa se prije izlaska sunca.

Temperatura zraka također se mijenja prema godišnjim dobima. Već znate da se Zemlja kreće oko Sunca u orbiti i da je Zemljina os stalno nagnuta prema orbitalnoj ravnini. Zbog toga tijekom godine na istom području sunčeve zrake padaju na površinu na različite načine.

Kad je kut upada zraka okomitiji, površina prima više sunčeve energije, temperatura zraka raste i počinje ljeto (slika 84).

Riža. 84. Pad sunčevih zraka na površinu zemlje u podne 22. lipnja i 22. prosinca.

Kada su sunčeve zrake više nagnute, površina se lagano zagrijava. Temperatura zraka u to vrijeme pada i dolazi zima. Najtopliji mjesec na sjevernoj hemisferi je srpanj, dok je najhladniji mjesec siječanj. V Južna polutka- naprotiv: najhladniji mjesec u godini je srpanj, a najtopliji siječanj.

Sa slike odredite kako se kut upada sunčevih zraka 22. lipnja i 22. prosinca razlikuje na paralelama od 23,5 ° N. NS. i y. NS.; na paralelama 66,5° N NS. i y. NS.

Razmislite zašto najtopliji i najhladniji mjeseci nisu lipanj i prosinac, kada sunčeve zrake imaju najveći i najmanji kut upada na zemljinu površinu.

Riža. 85. Prosječne godišnje temperature zraka Zemlje

Pokazatelji promjena temperature. Za identificiranje općih obrazaca promjene temperature upotrijebite pokazatelj prosječnih temperatura: prosječne dnevne, prosječne mjesečne, prosječne godišnje (Sl. 85). Na primjer, da bi se izračunala prosječna dnevna temperatura tijekom dana, temperatura se mjeri nekoliko puta, ti se pokazatelji zbrajaju i dobiveni zbroj se dijeli s brojem mjerenja.

Definirati:

• prosječna dnevna temperatura u smislu četiri mjerenja dnevno: -8 ° C, -4 ° C, + 3 ° C, + 1 ° C;
• prosječna godišnja temperatura Moskve, koristeći podatke u tablici.

Tablica 4

Prilikom određivanja promjene temperature obično se bilježe njezine najviše i najniže vrijednosti.

Razlika između najvišeg i najnižeg očitanja naziva se temperaturni raspon.

Amplituda se može odrediti za dan (dnevna amplituda), mjesec, godinu. Na primjer, ako je najviša dnevna temperatura + 20 ° C, a najniža + 8 ° C, tada će dnevna amplituda biti 12 ° C (slika 86).

Riža. 86. Dnevni raspon temperatura

Odredite za koliko je stupnjeva godišnja amplituda u Krasnojarsku veća nego u St. Petersburgu, ako Prosječna temperatura srpnja u Krasnojarsku + 19 ° C, au siječnju -17 ° C; u St. Petersburgu + 18 ° C i -8 ° C, respektivno.

Na kartama se raspodjela prosječnih temperatura odražava pomoću izoterme.

Izoterme su linije koje povezuju točke s istom prosječnom temperaturom zraka u određenom vremenskom razdoblju.

Obično prikazuje izoterme najtoplijih i najhladnijih mjeseci u godini, tj. srpnja i siječnja.

Pitanja i zadaci

1. Kako se zrak u atmosferi zagrijava?
2. Kako se mijenja temperatura zraka tijekom dana?
3. Što određuje razliku u zagrijavanju Zemljine površine tijekom godine?

- uređaji koji se koriste za zagrijavanje zraka u dovodnim ventilacijskim sustavima, sustavima klimatizacije, grijanja zraka, kao i u postrojenjima za sušenje.

Prema vrsti rashladne tekućine, grijači zraka mogu biti vatreni, vodeni, parni i električni .

Trenutno su najrasprostranjeniji grijači vode i pare, koji se dijele na glatke i rebraste; potonji se pak dijele na lamelarne i spiralno namotane.

Razlikuju se jednoprolazni i višeprolazni grijači. Kod jednoprolaznih rashladna tekućina se kreće kroz cijevi u jednom smjeru, a kod višeprolaznih nekoliko puta mijenja smjer kretanja zbog prisutnosti pregrada u poklopcima kolektora (slika XII.1).

Grijači su dva modela: srednji (C) i veliki (B).

Potrošnja topline za zagrijavanje zraka određena je formulama:

gdje Q"- potrošnja topline za grijanje zraka, kJ / h (kcal / h); P- isto, W; 0,278 - faktor konverzije kJ / h u W; G- masena količina zagrijanog zraka, kg / h, jednaka Lp [ovdje L- volumetrijska količina zagrijanog zraka, m 3 / h; p - gustoća zraka (na temperaturi t K), kg / m 3]; s- specifični toplinski kapacitet zraka, jednak 1 kJ / (kg-K); t do - temperatura zraka nakon grijača, ° C; t n- temperatura zraka prije grijača, ° C.

Za grijače prvog stupnja grijanja temperatura tn jednaka je temperaturi vanjskog zraka.

Temperatura vanjskog zraka uzima se jednakom izračunatoj ventilaciji (klimatski parametri kategorije A) pri projektiranju opće ventilacije namijenjene suzbijanju viška vlage, topline i plinova, čiji je MPC veći od 100 mg / m3. Prilikom projektiranja opće ventilacije namijenjene suzbijanju plinova čija je najveća dopuštena koncentracija manja od 100 mg/m3, kao i pri projektiranju dovodne ventilacije za kompenzaciju zraka koji se uklanja lokalnim usisnim, procesnim napama ili pneumatskim transportnim sustavima, temperatura vanjskog zraka uzima se na biti jednaka izračunatoj vanjskoj temperaturi.temperatura tn za projekt grijanja (klimatski parametri kategorije B).

Dovodni zrak temperature jednake unutarnjoj temperaturi zraka tV za danu prostoriju treba dovoditi u prostoriju bez viškova topline. U prisutnosti viška topline, dovodni zrak se dovodi sa smanjenom temperaturom (za 5-8 ° C). Dovodni zrak s temperaturom ispod 10 °C ne preporuča se dovoditi u prostoriju, čak i ako postoji značajno stvaranje topline zbog mogućnosti prehlade. Iznimka su slučajevi korištenja posebnih anemostata.

Potrebna površina grijaće površine grijača zraka Fk m2 određena je formulom:

gdje P- potrošnja topline za grijanje zraka, W (kcal / h); DO- koeficijent prolaza topline grijača, W / (m 2 -K) [kcal / (h-m 2 - ° C)]; ne znači T.- prosječna temperatura rashladne tekućine, 0 S; t av. - prosječna temperatura zagrijanog zraka koji prolazi kroz grijač, ° C, jednaka (t n + t k) / 2.

Ako para služi kao nosač topline, tada je prosječna temperatura nosača topline tav.T. jednaka je temperaturi zasićenja pri odgovarajućem tlaku pare.

Za vodu temperatura tav.T. definira se kao aritmetička sredina temperatura tople i povratne vode:

Faktor sigurnosti 1.1-1.2 uzima u obzir gubitak topline za hlađenje zraka u zračnim kanalima.

Koeficijent prijenosa topline grijača K ovisi o vrsti nosača topline, masnoj brzini kretanja zraka vp kroz grijač, geometrijskim dimenzijama i značajkama dizajna grijača, brzini protoka vode kroz cijevi grijača.

Pod masnom brzinom podrazumijeva se masa zraka, kg, koja za 1 s prođe kroz 1 m2 slobodnog dijela grijača zraka. Masena brzina vp, kg / (cm2), određena je formulom

Model, marka i broj grijača biraju se prema površini slobodnog presjeka fL i grijaćoj površini FK. Nakon odabira grijača zraka, masena brzina zraka određuje se prema stvarnoj površini područja strujanja zraka grijača zraka fD ovog modela:

gdje je A, A 1, n, n 1 i T- koeficijenti i eksponenti ovisno o izvedbi grijača

Brzina kretanja vode u cijevima grijača ω, m / s, određena je formulom:

gdje je Q" potrošnja topline za zagrijavanje zraka, kJ / h (kcal / h); pw je gustoća vode jednaka 1000 kg / m3, sv je specifični toplinski kapacitet vode jednak 4,19 kJ / (kg- K); fTP je otvoreno područje za prolaz rashladne tekućine, m2, tg - temperatura Vruća voda u dovodnoj liniji, ° C; t 0 - temperatura povratne vode, 0S.

Na prijenos topline grijača utječe shema cjevovoda. S paralelnim krugom za spajanje cjevovoda, samo dio rashladne tekućine prolazi kroz zasebni grijač, a kod sekvencijalnog kruga cijeli protok rashladne tekućine prolazi kroz svaki grijač.

Otpor grijača zraka na prolaz zraka p, Pa, izražava se sljedećom formulom:

gdje su B i z koeficijent i eksponent, koji ovise o izvedbi grijača zraka.

Otpor uzastopno postavljenih grijača jednak je:

gdje je m broj uzastopno smještenih grijača. Proračun završava provjerom toplinskog učina (prijenosa topline) grijača zraka prema formuli

gdje je QK - prijenos topline iz grijača, W (kcal / h); QK - isto, kJ / h, 3,6 - faktor pretvorbe W u kJ / h FK - površina grijanja grijača, m2, uzeta kao rezultat izračuna grijača ove vrste; K - koeficijent prijenosa topline grijača, W / (m2-K) [kcal / (h-m2- ° C)]; tsr.v - prosječna temperatura zagrijanog zraka koji prolazi kroz grijač, ° C; tcr. T je prosječna temperatura rashladne tekućine, ° C.

Prilikom odabira grijača zraka, rezerva za izračunatu površinu grijaće površine uzima se unutar 15 - 20%, za otpor prolazu zraka - 10% i za otpor kretanja vode - 20%.