Мощность электричества на догрев воздуха., Прошу помощь в расчётах Опции

[насосик]

Заказчик поставил такую задачу на расчёт для докупки электрокотла:

Существует системы вентиляции (без рециркуляции) с общим расходом - 70 000 куб.м/ч.
Каждая приточная система содержит в себе один теплобменник нагрева (зимой) и один теплообменник охлаждения (лето).

Для нагрева воздуха с -28 град. до +18град. хватало воды в объёме 40 куб.м/ч с температурой подачи +90 град. (температура обратки для Заказчика не важна и её не монитороили).

Теперь условия изменились. Они смогут подавать воду только с температурой +65 град. и тем же объёмом 40 куб.м/ч.

Просят расчитать какой мощности надо докупить электро котёл?

Электро котёл планируем использовать через теплобменники, предназначенные для охлаждения воздуха . (как бы второй подогрев). Этим самым догревать будем воздух.

Заранее благодарен.

[насосик]

Заказчик поставил такую задачу на расчёт для докупки электрокотла:

Существует системы вентиляции (без рециркуляции) с общим расходом - 70 000 куб.м/ч.
Каждая приточная система содержит в себе один теплобменник нагрева (зимой) и один теплообменник охлаждения (лето).

Для нагрева воздуха с -28 град. до +18град. хватало воды в объёме 40 куб.м/ч с температурой подачи +90 град. (температура обратки для Заказчика не важна и её не монитороили).

Теперь условия изменились. Они смогут подавать воду только с температурой +65 град. и тем же объёмом 40 куб.м/ч.

Просят расчитать какой мощности надо докупить электро котёл?

Электро котёл планируем использовать через теплобменники, предназначенные для охлаждения воздуха . (как бы второй подогрев). Этим самым догревать будем воздух.

Заранее благодарен.

[Зольников Михаил]

Есть ли возможность подвести газ? Это было бы самое простое решение.

Если нет возможности подвести газ, то уж лучше ставить электрокалориферы необходимой мощности - КПД получится выше, издержки будут меньше, чем с электрокотлом.

[Alex2001]

Кто посоветовал использовать теплообменник для охлаждения, в целях догрева ?
Назову его политкорректно - шутник однако.

Imho два решения. Частотники на приточки или рекуператоры на вытяжку.

[насосик]

Есть ли возможность подвести газ? Это было бы самое простое решение.

Если нет возможности подвести газ, то уж лучше ставить электрокалориферы необходимой мощности - КПД получится выше, издержки будут меньше, чем с электрокотлом.

Газа нет. А встроить в приточные системы электрокалориферы также не представляется возможным.

Решение только одно. Использовать теплообменники охлаждения для догрева воздуха. Вот и интересует насколь ко градусов нагреется воздух если подавать в него не +90 град., а 65. Остальное догреем электрокотлом

[quote name='Alex2001' date='24.8.2018, 15:53' post='1391992']
Кто посоветовал использовать теплообменник для охлаждения, в целях догрева ?
Назову его политкорректно - шутник однако.

Обоснуйте почему. Такой же теплообменник. Управление трёх-ходовым клапаном изменим на обратное. Почему их нельзя использовать? Они по поверхности даже больше.

Рекуперация невозможна. Вытяжки совсем в другом конце тех.этажа. Да и медицина это. Запретили ещё на стадии строительства

[Зольников Михаил]

Рекуперация невозможна. Вытяжки совсем в другом конце тех.этажа. Да и медицина это. Запретили ещё на стадии строительства

По электрокотлам не подскажу, но вот использовать фреоновый или гликолевый рекуператор - можно. Даже несмотря на расстояние.

[Alex2001]

Можно довольно долго перечислять почему не надо так делать. Но причина проста: при любом косяке Заказчик тут же забудет что были экономлены средствА.
Если есть много лишнего электричества пусть греется.
Догревать 70К метров воздуха недешевое удовольствие.

[насосик]

Они готовы платить. Никакие другие решения, ни газ, и газгольдер. Ничего не хотят слушать.

Я просто не могу понять как расчитать. +95-ая вода нагревала воздух до +18. А насколько нагреет +65-ая вода при тех же теплообменниках в приточках и при том же объеме воды?

А уж дальше я смогу расчитать электрокотел

[Cryos]

Я просто не могу понять как расчситать. +95-ая вода нагревала воздух до +18. А насколько нагреет +65-ая вода при тех теплообменниках в приточках и при том же объеме воды?
А уж дальше я смогу расчитать электрокотел

А не проще ли так: Вода 40м3/ч с температурой +95С вас устраивала. Сейчас +65С. Так догревайте эту воду на 30С. Врежьте электрокотел в эту ветку. И не нужно использовать "второй подогрев". У Вас же калорифер справлялся в этих условиях, Ни автоматику, ни схему, ни насосы менять не надо.
Главное, чтобы электростанция выдержала.
Стесняюсь спросить, нужны ли рекомендации по расчету нагрева 40м3/ч на 30С.

[насосик]

А не проще ли так: Вода 40м3/ч с температурой +95С вас устраивала. Сейчас +65С. Так догревайте эту воду на 30С. Врежьте электрокотел в эту ветку. И не нужно использовать "второй подогрев". У Вас же калорифер справлялся в этих условиях, Ни автоматику, ни схему, ни насосы менять не надо.
Главное, чтобы электростанция выдержала.
Стесняюсь спросить, нужны ли рекомендации по расчету нагрева 40м3/ч на 30С.

Вода которая к нам будет подаваться (+65) ещё куда-то используется. Я думаю на отопление в других строениях. Если мы её догреем до +95С, обратка после нас будет выше подающей от них. Даже боюсь предположить что будет с автоматикой на их котлах в котельной. При чём мы последние потребители.

Сообщение отредактировал насосик - 24.8.2018, 16:07

[jota]

http://zao-tst.ru/raschet-online-vodianyh-kaloriferov.html
По таблице 1 мощность калорифера 1299.5 кВт (многовато по ИД диагр. получается меньше 1085 кВт (но сайт есть сайт....)
По таблице 3 - указываете температуру воды 60*/40*С и начинаете подставлять цифры в графу мощность так, чтобы расход приблизился к 40 м3/ч (у меня получилась мощность калорифера 925 кВт) по таблице 2 воздух нагреется до +5*С
1299,5 - 925 = 375 кВт - дополнительная мощность, чтобы догреть от +5 до +18*С
Числа эти по-видимому больше, чем если считать по диаграммам и формулам, но больше это лучше, чем меньше.

Я поставил 60*/40*С, можете подставить 65*/40*С - тогда увеличится мощность калорифера и уменьшится мощность догрева. Поиграйте сами - это забавно...

Сообщение отредактировал jota - 24.8.2018, 17:24

[насосик]

Благодарвствую. А то я совсем загналcя. Чувствую, что попадаю в область конструкции теплообменников. Нет формулы, которая бы вычисляла дельту, которую я получу. Вроде много констант. И расход воздуха, и площадь поверхности, и объем воды, а вот какая дельта будет...

Поиграюсь. Но по укрупнёнке я так и думал. Что до +5град. нагреет.

Лучше с запасом. Да и -28 не так часто бывает.

Сообщение отредактировал насосик - 24.8.2018, 23:51

[Woodcuter]

Что то мне подсказывает что вы лезите в страшненькую проблему .... где далеко не самым страшным является "подача 65".
И боюсь для данной теплосети вы станете тем "добивающим" камнем.

Вообщем удалил .... безсмысленно. Особенно в рамках того что вы собираетесь делать последовательный нагрев от 2-ух теплообменников.
Особенно врамкахтого что ваши внутриплощадочные теплосетевики "разрешают" перегружать сеть и балуются понятием "теоретического" понижения теплоносителя..

[AlekseiPobeditel]

Из курса лекций по кондиционированию помню что теплообменник нагрева и охлаждения это не одно и тоже.
У охладителей огромная контурность, что в купе с горячей водичкой даст вам огромные запасы по теплообмену
То бишь вы мало того что будете греть ту же воду электричеством, дак ещё и будете перегреваться воздух.
Нагрели в "охладителе" потом ещё догреете в нагревателе.
К сожалению забыл температуру исходящей воды из котла(запамятовал из университетского курса), но если она 95 - будет очень тепло.
А ещё есть вариант что у вас стоит увлажнитель, воздух через него идёт пересушенный(влажность меньше расчетных параметров) следовательно ещё и расход водички увеличится, но это так, просто умничаю, не думаю что там сильно увеличится, но все же расчетных параметров в помещении вы не получите.
Если ошибся поправьте(хотел лишь помочь)

[Cryos]

Боюсь опять написать глупость. Никогда не имел дело с тепловыми сетями. Но Вы писали:

Существует системы вентиляции (без рециркуляции) с общим расходом - 70 000 куб.м/ч.
Для нагрева воздуха с -28 град. до +18град. хватало воды в объёме 40 куб.м/ч с температурой подачи +90 град. (температура обратки для Заказчика не важна и её не монитороили).

На предложение простого догрева

<..>догревайте эту воду на 30С. Врежьте электрокотел в эту ветку.

Вы усложноли задачу

<..>Если мы её догреем до +95С, обратка после нас будет выше подающей от них. Даже боюсь предположить что будет с автоматикой на их котлах в котельной. При чём мы последние потребители.

Сложно анализировать, что будет с температурой обратной воды после смешения с обраткой остальных потребителей.
Поэтому посмотрим другой вариант.
Тепловая нагрузка на калорифер составляет из баланса 1163 кВт. Это соответствует охлаждению 40 м3/ч воды на 25 К. То есть в новых условиях (+65С) температура Вашей обратной воды стала +40С и это всех устраивает. Если это так, то проблема в том, что средняя разность температур в калорифере (беру для простоты арифметическую) изменилась с ((90+65)/2-(-28+18)/2)= 82.5 К до 52.5 К, то есть в 1.6 раза. То есть Вам не тепла не хватает, а его потенциала (температуры) или поверхности теплообменника-калорифера при заданном потенциале. У Вас есть в схеме второй теплообменник-охладитель. И правильно указывает

<...>

такие теплообменники имеют, как правило бОльшую поверхность, чем калориферы установки, так как рассчитаны именно для работы при меньших перепадах температур. В этом теплообменнике-охладителе может быть не оптимальное для калорифера коллектирование по воде и оребрение по воздуху, но в Вашей ситуации это ведь принципиально.
Итог: Вам, на мой взгляд, может оказаться достаточным просто использовать второй ТО совместно с калорифером или без него. В первом случае вероятно будет достаточно даже обратной воды из калорифера. Надо, видимо, только защиту от замерзания предусмотреть. И полностью отпадет электронагрев.

[vovganmgk]

раздули из мухи слона..... все зависит от тепломеханической части обвязки ваших установок, самое просто и надежное это для начала разделить контура, далее на внутренний контур устанавливайте свой электро котел с автоматикой и необходимой запорно регулирующей арматурой и грейте внутренний контур до необходимой температуры.

[Woodcuter]

Ну да- если рассмотреть поверхностно, проблемы нет. И слономухи летают ровно, а вот если знать нюансы - это все совсем совсем не тривиально.

[Амиго]

Проблемы нет.

Загоните в поверочный расчет т/о новые параметры и посмотрите что выдаст теплообменник. То же с теплообменником на охлаждение, если он водовоздушный кнч, а не какойнить фреоновый. А по этим данным уже совсем просто прикинуть обвязку калориферов.

Если мощности котельной и расходы вентустановок не изменились глупо ставить доп мощности, будь то электрокотел или газовый нагреватель. Надо просто увеличить площадь теплообмена. Там вон до меня написали что изменился температурный напор. Я с этим согласен.

[насосик]

Хорошо. Опишу всё как есть.

Существует несколько приточных систем. Полностью идентичные. Разница только в производительности по воздуху.
Я для упрощения задачи считаю их одной с общей производительность 70000 куб.м/час.
Имеются: 1.Водяной теплообменник нагрева, расчитанный на воду +95/70 град. 2 Водяной теплообменник охлаждения +7/12 град.

Для нагрева воздуха с -28град. до +18 град. нам хватало 40 куб.м воды с температурой подачи +95 град. Вода для нагрева циркулировала в замкнутой системе, нагревалась от паро-водяного пластинчатого теплообменника. Расход воды на насосах замерялся и составлял 40 куб.м/час.

Хозяин помещения заявил нашему Заказчику, что пара больше не будет. Отдельные трубы для потребности вентиляции они тянуть не хотят от котельной. Котельная далеко.
В здании присутствует система отопления. Трубы там проложены по территории с большим запасом по диаметрам.
Хозяева уверили Заказчика и нас, что обеспечат нас водой в размере 40 куб.м/час, но с температурой +65. (увеличат насосы, отрегулируют гидравлику и т.д.). Но обеспечат с письменным подтверждением.

Мы приняли решение догревать воздух через водяной контур предназначенный для охлаждения. Для этого подобрать электрокотёл, естественно проточный.

Так вот и задача сводится к след.исходным данным.

L воздуха =const. (70000 куб.м/час)
G воды=const. (40 куб.м/час)
Площадь горячего теплообменника const.
Вода с t=+95 нагревала L воздуха до + 18 град.
Насколько нагреет вода с t=+65?

[jota]

Какой дебит воды у калориферов охлаждения? Или, какая мощность охлаждения?

Сообщение отредактировал jota - 29.8.2018, 17:16

[Татьяна Удальцов...]

Благодарвствую. А то я совсем загналcя. Чувствую, что попадаю в область конструкции теплообменников. Нет формулы, которая бы вычисляла дельту, которую я получу. Вроде много констант. И расход воздуха, и площадь поверхности, и объем воды, а вот какая дельта будет...

Формулы-то как раз есть, и методика поверочных расчетов есть. Т.е. по температурам на входе и расходам воды и воздуха для известной модели теплообменника определить температуры на выходе. Можно и режимный расчет, т.е. для всех диапазонов температуры наружного воздуха. И задача

L воздуха =const. (70000 куб.м/час)
G воды=const. (40 куб.м/час)
Площадь горячего теплообменника const.
Вода с t=+95 нагревала L воздуха до + 18 град.
Насколько нагреет вода с t=+65?

решается элементарно. Только не "условно объединяя", а конкретно для каждой установки. Где-то нагреется и до расчетной температуры даже с пониженным расходом теплоносителя. Иногда для этого достаточно схему обвязки изменить.

И уже на основании точных данных выбирать оптимальное решение, а не просто "так решили".

[насосик]

Какой дебит воды у калориферов охлаждения? Или, какая мощность охлаждения?

Расход через чиллер около 100 куб.м/час. Холодопроизводительность 460 кВт

Иногда для этого достаточно схему обвязки изменить.

Обычная схема обвязки, через трёхходовой рег.клапан (ну и насосик маленький как ещё одна защита от замерзания+обратный клапан)

[Wiz]

Для этого подобрать электрокотёл, естественно проточный.

А если взять и просчитать требуемый дебет допустим при графике 65/40 через охладители, то может при их площади нагрева и никакой электрокотел даже и не понадобится.
Возможно этот дебет выйдет больше 40 т/ч. Вот котельщики пусть для вас его и готовят, если они вам это обещают.

[насосик]

Вот котельщики пусть для вас его и готовят, если они вам это обещают.

Думал насчёт подачи их воды на холодные теплообменники. А на теплый греть электрокотлом.
Спрашивал насчёт большей подачи, чем 40 кубов. Говорят не смогут. Диаметры уже не позволят

[jota]

По вашим данным по холоду, калориферы охлаждения по площади теплообмена где-то только на 4% больше чем обогрева. Если температура обратки не имеет значения, подключите на зиму калориферы обогрева и охлаждения последовательно.Тогда вам хватит тепла от системы с температурой 65*С без дополнительного нагревателя.
70000 м3/ч; -28*/18*С; Мощность нагрева 1080 кВт; вода 40 м3/ч 65*/40*С.
Но гидравлическое сопротивление по воде возрастёт почти в 2 раза - это надо считать по конкретным типам калориферов.
И ещё, если в калориферах не этиленгликоль, встречное подключение по воздуху опасно из-за возможности замерзания - делайте по воздуху. Эффективность уменьшится, но мощности хватит для нагрева.

[насосик]

jota

То есть Вы предлагаете обратку от калориферов нагрева (около 45*С) направить на вход калориферов охлаждения?

Боюсь из-за сопротивления насосы котельщиков не смогут нам дать и 40 куб.м

[jota]

Т.е. Вы не знаете исходных данных для принятия решения....
"боюсь" - это показатель.
Тогда, я пасс.

Сообщение отредактировал jota - 30.8.2018, 20:18

[ИОВ]

Боюсь из-за сопротивления насосы котельщиков не смогут нам дать и 40 куб.м

См. СП 41-101-95:

3.5 При присоединении систем отопления и вентиляции к тепловым сетям по зависимой схеме для открытой и закрытой систем теплоснабжения в соответствии с пьезометрическим графиком следует предусматривать:

а) при располагаемом напоре в тепловой сети перед тепловым пунктом, недостаточном для преодоления гидравлического сопротивления трубопроводов и оборудования теплового пункта и систем потребления теплоты после ТП, - подкачивающие насосы на обратном трубопроводе перед выходом из теплового пункта. Если при этом давление в обратном трубопроводе присоединяемых систем будет ниже статического давления в этих системах, подкачивающий насос должен устанавливаться на подающем трубопроводе;

[насосик]

ИОВ

Не хотелось уходить в политику. Но даже в Москве всё меньше и меньше специалистов в эксплуатации. У нас такие цитаты не канают. Там ИТРов уже почти нет. Только спецы чисто эксплуатации котлов, насосов. КИПовцев и тех мало.

Вам сказано 40 кубов с 45*С получите. Подберите котёл который Вам нужен. А их начальники готовы платить и за котёл и забудущее электропотребление. Потому-что им нужен Арендодатель (мой Заказчик).

Они думают, что так дешевле, чем протянуть две трубы по территории от котельной Dy133 с водой +95*/70 и забыть (на время) про эту проблему.

И всё это ещё в августе. До отопительного сезона осталось...

Сообщение отредактировал насосик - 30.8.2018, 23:43

[ИОВ]

У нас такие цитаты не канают. Там ИТРов уже почти нет. Только спецы чисто эксплуатации котлов, насосов. КИПовцев и тех мало.

Что-то не пойму ситуацию...
По Вашему 1-ому посту получается, что Вы готовы поставить дополнительный электрокотёл в свою внутреннюю систему.
Далее вижу по диалогу, что вместо электрокотла Вы можете по рекомендации ув. jota

... обратку от калориферов нагрева (около 45*С) направить на вход калориферов охлаждения

А поставить подкачивающий насос для преодоления увеличившегося сопротивления такой системы уже не можете?
Чудеса...