Добрый день!

Имеется калорифер в вентиляционной системе для подогрева приточного воздуха
Стоит следующая задача:
Выяснить зависимость температуры приточного воздуха от расхода теплоносителя.

На этом сайте http://zao-tst.ru/raschet-podbor-kaloriferov.html
нашел несколько формул:

1) фактическая тепловая мощность калорифера
q (Вт) = K F ((t вх +t вых)/2 – (t нач +t кон)/2))
где
K - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2•°C)
F - площадь поверхности нагрева выбранного калорифера (принимается по таблице подбора), м2
t вх - температура воды на входе в теплообменник, °С
t вых - температура воды на выходе из теплообменника, °С
t нач - температура воздуха на входе в теплообменник, °С
t кон - температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С

2) фактический расход воды.
Gw = q / (cw (t вх – t вых))
q - фактическая тепловая мощность подобранных калориферов, Вт
cw - удельная теплоемкость воды - принимается по таблице (температура воды на подаче и выходе суммируется и делится пополам), Дж/(кг•K)
t вх - температура воды на входе в теплообменник, °С
t вых - температура воды на выходе из теплообменника, °С

Теперь из уравнения 2) выражаю q

q = Gw (кг/сек)* (cw (t вх – t вых))

и подставляю в уравнение 1)

Gw cw (t вх – t вых) = K F ((t вх +t вых)/2 – (t нач +t кон)/2))

Теперь задаемся фиксированным значением уличной температуры t нач, температурой подачи t вх и обратки t вых теплоносителя из ходя из отопительного графика и выражаем температуру притока t кон

t кон= t вх +t вых – t нач – 2 Gw cw (t вх – t вых)/ K F

Из данного выражения следует, что с увеличением расхода теплоносителя Gw температура притока t кон уменьшается. Но это бред. Такого не может быть.
Помогите, пожалуйста! Где я ошибаюсь?
Есть еще вариант рассчитать через номограммы, но их сложно найти на современные калориферы.

P.s.: по образованию я не теплотехник, поэтому могу чего-то недопонимать.

http://www.quattroclima.eu/Heater/PGV.aspx?HeaterTypeID=1

В формуле скобки потеряли, отсюда такая белиберда.

А зачем Вам знать такую зависимость? В современных системах теплоснабжения калориферов чаще всего регулируется температура теплоносителя на подаче.

Вроде бы не терял, все правильно выведено


Вообще я специалист по автоматизации, а такая зависимость мне нужна для построения модели калорифера.
Мне важно определить при фиксированных температуре подачи теплоносителя и уличной температуре, как будет меняться температура приточного воздуха в зависимости то расхода теплоносителя

не понимаю, зачем изобретать велосипед. Зависимости уже все давно выведены.

Помогите тогда, где можно увидеть эти зависимости?

Данную задачу можно решить и прибегая к простым уравнения теплового баланса
Qт=L∙ρвозд.∙свозд.∙(tвн.- tнар.),
Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;
ρвозд. – плотность воздуха. Плотность сухого воздуха при 15°С на уровне моря составляет 1,225 кг/м³;
свозд. – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг∙К)=0,24 ккал/(кг∙°С);
tвн. – температура воздуха на выходе из калорифера, °С;
tнар. – температура наружного воздуха, °С

И

G= (3,6∙Qт)/(св∙(tпр-tобр ) ),
где:
3,6 - коэффициент перевода Вт в кДж/ч (для получения расхода в кг/ч);
G - расход воды на теплоснабжение калорифера, кг/ч;
Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;
св – удельная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг∙К)=1 ккал/(кг∙°С);
tпр. – температура теплоносителя (прямая линия), °С;
tнар. – температура теплоносителя (обратная линия), °С.
http://helpeng.ru/programs/ventilation/water_heater.php

Но нужно решить через уравнения с коэффициентом теплопередачи калорифера

Вам проще всего, да и правильнее, получить от производителя установки с десяток "контрольных точек" в пределах нужного диапазона изменений параметров, выполнить интерполяцию и получить формулы (полином). Это будет тем более правильно, что окажется не Вами придуманной зависимостью, а полученными данными "от производителя", на которые всегда можно будет сослаться.

А откуда принято, что расход теплоносителя переменный? Обычно расход постоянный, а управление осуществляется температурой теплоносителя, разве нет?

Сама по себе зависимость калорифера от воды не очень интересна, интересней зависимость при совместной работе калорифера ,
смесительного узла и автоматики.

При работе с смесительным узлом, расход воды через калорифер постоянный, меняется Т подачи и Т обратки.
Зависимость несложно построить без вычислений.

Расход постоянный в так называемых "смесительных узлах", я рассматриваю вариант с лвухходовым клапаном в так называемом "дросселирующем контуре"

Берете программку ruAirHeater , в ней можно смоделировать такую зависимость или в онлайн программе , ссылку на которую давал выше.

Спасибо!
Да, программа хорошая, но для дальнейших расчетов (постоянной времени) мне понадобится знать K - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2•°C), а его из этой программы для конкретного расхода не получишь

А как вы узнаете коэффициент теплоотдачи реального калорифера без данных производителя или натурных измерений ?

K=A*(V^n)*(W^m)
v - действительная массовая скорость воздуха, кг/м2•с
W - скорость движения воды в трубках, м/сек
A, n, m - индивидуальные коэффициенты для каждой модели калорифера

где ^--возведение в степень

Такие формулы приводят в советских справочниках и на сайте ООО Т.С.Т.

Оказывается все есть, а в чем тогда проблема ?

Ваша программа очень хорашая, но я не могу узнать коэффициенты A, n, m (индивидуальные коэффициенты для каждой модели калорифера) для выбранного калорифера quattroclim
Это для расчета K - коэффициент теплоотдачи

А если подставить в эту формулу ?
......................
1) фактическая тепловая мощность калорифера
q (Вт) = K F ((t вх +t вых)/2 – (t нач +t кон)/2))
где
K - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2•°C)
F - площадь поверхности нагрева выбранного калорифера (принимается по таблице подбора), м2
...............

тогда придется выдумывать из головы коэффициенты A, n, m

Подставляя в формулу можно узнать коэффициент теплоотдачи, остальные данные все можно найти из программы.

а где-то эти зависимости узнать нельзя?
что-то мне подсказывает что производитель меня пошлет...

Мне неизвестно, возможно где-то есть.

А Вы не подскажете, в чем ошибка в выводе зависимости в первом посте?

А чем собств. не устраивает ссылка на сайт ? Там можно прикинуть зависимость.

Апну темку. Вроде бы в этой теме и здесь тема раскрыта, но хочу уточнить. Вот есть калорифер ВОК 200-2, производитель приводит для него такие технические характеристики:



Мне понятно почему падает мощность калорифера при уменьшении расхода воздуха, мне понятно почему падает мощность калорифера при увеличении входной температуры воздуха, но не понятно почему производитель указал, что в зависимости от входной температуры воздуха падает расход воды и мощность калорифера.

Это просто производитель произвёл замеры/смоделировал расход воды при заданных условиях или действительно эффективность калорифера с ростом входной температуры воздуха может упасть настолько, что больше чем 1 кВт при температуре воздуха 15 градусов и температуре подачи воды 60 градусов с него не получить сколько воды в единицу времени через него не прогоняй?


А ну и хотел бы заметить что различные онлайн калькуляторы для расчета калорифера просят указать температуру теплоносителя на обратке, что кажется странным, откуда же я могу знать до какой температуры калорифер её охладит. ВОК 200-2 это единственный из найденных калориферов, который публикует такие данные и по ним видно, что температура обратки зависит от температуры воздуха на входе. У других в тех.характеристиках просто написано. 90/70 или 60/40. Вот это тоже не понятно, как выбирать калорифер из каталога.

И опять же в онлайн калькулятор можно задать параметры, при которых температура обратки будет меньше температуры выходного воздуха, чего очевидно невозможно достичь путём обычного теплообмена.