Тепловая мощность калорифера: формула из свода правил
Расход тепла на нагрев приточного воздуха считают по формуле свода правил (СП 60.13330.2020, прил. А, формула А.5):
Q = 0,28 × L × ρ × c × (tпритока − tулицы), Вт.
L: расход воздуха, м³/ч. c: теплоёмкость воздуха, 1 кДж/(кг·°C). 0,28 переводит единицы в ватты. Плотность ρ = 353 / (273 + t), кг/м³ (формула А.6). При притоке +20 °C она равна 1,205, и формула мощности калорифера сводится к короткой: Q ≈ 0,337 × L × Δt.
- Возьмите расход приточного воздуха из проекта или паспорта приточной установки.
- Найдите расчётную температуру улицы. Для вентиляции зимой берут параметры Б (СП 60.13330.2020, п. 5.13), а это холодная пятидневка обеспеченностью 0,92 (СП 131.13330.2025, табл. 16.1). Число для города есть в своде правил по климату вашей страны (СП РК 2.04-01-2017, табл. 3.1; СП 131.13330.2025, табл. 5.1). Если проект задал свою температуру, берите её.
- Задайте температуру притока, обычно 18–20 °C.
- Выберите тип. Электрическому калькулятор посчитает ток, водяному расход воды.
Сколько кВт нужно на нагрев приточного воздуха: таблица
Расчёт калорифера приточной установки при притоке +20 °C, мощность в кВт. Числа посчитаны формулой калькулятора.
| L, м³/ч | −10 °C | −20 °C | −25 °C | −30 °C | −40 °C |
|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 1,01 | 1,35 | 1,52 | 1,69 | 2,02 |
| 200 | 2,02 | 2,70 | 3,04 | 3,37 | 4,05 |
| 300 | 3,04 | 4,05 | 4,55 | 5,06 | 6,07 |
| 500 | 5,06 | 6,75 | 7,59 | 8,43 | 10,12 |
| 1000 | 10,12 | 13,49 | 15,18 | 16,87 | 20,24 |
Квартире с притоком 200–300 м³/ч при −25 °C нужно 3–4,6 кВт. Дому на 500 м³/ч при −30 °C уже 8,4 кВт.
Электрический калорифер для приточной вентиляции
Электрический ставят, где нет горячей воды от котла или сети и хватает выделенной мощности. Расчёт мощности электрического калорифера идёт по той же формуле, дальше считают ток. У нагревателя ток равен мощности, делённой на 230 В при одной фазе. При трёх фазах мощность делят на 1,73 и на 400 В (ГОСТ 29322-2014, табл. 1). Так же получается и в паспорте Blauberg EKH: модель на 3 кВт берёт 13 А от 230 В, модель на 6 кВт по трём фазам 8,7 А.
По току подбирают автомат и сечение кабеля (калькуляторы ниже). Свод правил требует защиту такого нагревателя от перегрева (СП 60.13330.2020, п. 11.2.20). Минимальный расход воздуха через нагреватель указан в паспорте модели.
Водяной калорифер: расход воды и смесительный узел
Расход воды равен мощности, делённой на теплоёмкость воды (4187 Дж/(кг·°C)) и на перепад между подачей и обраткой (VALTEC, формула 3.4.1). При графике 80/60 или 70/50 на каждый киловатт идёт 43 кг/ч воды, при 95/70 около 34 кг/ч. По этому расходу подбирают смесительный узел и насос.
Водяному нагревателю в мороз нужна автоматическая защита от замерзания (СП 60.13330.2020, п. 11.2.21). Без насоса подмешивания обратной воды скорость воды в трубках принимают не меньше 0,12 м/с при расчётном морозе и при 0 °C. Запас поверхности нагрева при этом не должен быть больше расчёта более чем на 10 % (п. 7.9.2).
Насколько рекуператор снижает мощность калорифера
С рекуператором нагреватель догревает воздух, который уже прошёл через теплообменник. Температуру после рекуператора при вашем морозе берут из паспорта установки и вводят в поле «после рекуператора». На 200 м³/ч при −20 °C на улице и +5 °C после рекуператора догрев до +20 °C стоит 1,01 кВт. Без рекуператора на тот же расход нужно 2,7 кВт.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| Переводной коэффициент в формуле тепла на вентиляцию | 0,28 | СП 60.13330.2020, прил. А, п. А.3, формула (А.5) |
| Теплоёмкость воздуха | 1 кДж/(кг·°C) | СП 60.13330.2020, прил. А, п. А.3 |
| Плотность воздуха: 353 делят на (273 + температура притока) | 353 | СП 60.13330.2020, прил. А, формула (А.6) |
| Теплоёмкость воды | 4 187 Дж/(кг·°C) | VALTEC, «Водяной тёплый пол», формула 5.5.3 |
| Напряжение одной фазы | 230 В | ГОСТ 29322-2014, табл. 1 (230/400 В) |
| Напряжение между фазами | 400 В | ГОСТ 29322-2014, табл. 1 (230/400 В) |
| Водяной без насоса подмеса: скорость воды в трубках не меньше | 0,12 м/с | СП 60.13330.2020, п. 7.9.2 б) |
| Водяной без насоса подмеса: запас поверхности нагрева не больше | 10 % | СП 60.13330.2020, п. 7.9.2 б) |
Пример расчёта
Квартира, приточная установка на 300 м³/ч с электрическим калорифером, одна фаза. На улице −25 °C, приток +20 °C. Плотность воздуха: 353 / 293 = 1,2048 кг/м³. Нагрев: 20 − (−25) = 45 °C. Мощность: 0,28 × 300 × 1,2048 × 1 × 45 = 4554 Вт, это 4,55 кВт. Ток: 4554 / 230 = 19,8 А. Берут модель не меньше 4,6 кВт по паспорту, автомат и кабель считают на этот ток.
Подбор калорифера для вентиляции: частые ошибки
- Средняя зимняя температура вместо расчётной. Нагреватель не вытянет в морозную неделю, приток пойдёт холодным.
- Расход по вентилятору без сети. Оборудование выбирают по расчётному расходу воздуха с учётом подсосов и потерь через неплотности (СП 60.13330.2020, п. 7.9.1), а не по максимуму с коробки.
- Большой запас у водяного нагревателя. Без насоса подмеса свод правил ограничивает запас поверхности 10 %.
- Электрокалорифер на 5–6 кВт от одной фазы. Это 22–26 А. Проверьте выделенную мощность и проводку до покупки.
Расчёт предварительный и не заменяет проект вентиляции и проверку специалиста.
Если вентиляцию монтирует компания, которая ведёт ремонт в программе RemontCRM, работы по ней стоят в смете по помещениям, а цену этой сметы фиксируют до начала работ. Каждый день монтажа подтверждён фото, без них акт к приёмке не уходит. Принимают работу по чек-листу.