Kanalvarmelegeme dimensionering lyder som en simpel regnestykke, og den første halvdel er det også: effekten i kW følger af luftmængden og den temperaturstigning, du skal have. Den svære halvdel er alt det, regnestykket ikke fortæller dig, nemlig hvad der sker, når luftmængden falder, eller når blæseren stopper. Her får du begge dele: en formel, du kan regne på i hånden, et gennemregnet eksempel og de sikkerhedsregler, der holder lemmerne i live.
Kort svar: kW ≈ luftmængde i m³/h × temperaturstigning i K ÷ 3.000. Læg 10 % oveni til tab og ældning. Og dimensionér sikkerheden efter den laveste luftmængde, anlægget kan komme ned på, ikke efter normaldriften.
Den kontraintuitive del: for lidt luft er farligere end for lidt effekt
På papiret er et kanalvarmelegeme færdigt, når kW’en er på plads. Virkeligheden viste sig mere kompleks.
Elementerne afgiver en fast effekt, uanset hvor meget luft der passerer. Falder luftmængden til det halve, fordobles lufttemperaturen over varmelegemet. Det er det, du kan regne ud. Det, du ikke ser i formlen, er elementets egen overfladetemperatur. Varmeovergangen fra elementet til luften falder omtrent med hastigheden i potens 0,8, så ved halv hastighed bliver elementet ca. 1,7 gange mere varmt i forhold til luften omkring sig (en tilnærmelse, men retningen er entydig). Det samme gælder i det område af kanalen, hvor luften strømmer dårligt.
Konsekvensen er, at et varmelegeme, der er fint dimensioneret til 5.000 m³/h, kan blive overbelastet, hvis frekvensomformeren på blæseren kører ned til 40 %, eller hvis et filter sætter til. Og værst: hvis blæseren stopper, mens elementerne stadig er varme eller strømførende, er der ingen luft til at fjerne varmen.
Tre ting der skal på plads, før du er færdig
1. Interlock med blæseren. Varmelegemet må kun kunne få strøm, når der er luft i kanalen. Det løses med en trykdifferenskontakt eller en flowføler, ikke kun et signal fra blæserens driftsrelæ. Relæet fortæller, at blæseren er startet, ikke at der strømmer luft. Det gælder også, hvis et spjæld lukker.
2. Uafhængig temperaturbegrænser. Pt100’en i udløbet regulerer lufttemperaturen. Den beskytter ikke elementerne. Du skal have en separat sikkerhedstemperaturbegrænser (STB) på elementerne eller kabinettet, helst med manuel reset, der afbryder uafhængigt af styringen. Se også, hvordan du vælger og placerer følere i Pt100 vs. termoelement.
3. Efterløb på blæseren. Når varmen slås fra, skal blæseren køre videre, til elementerne er kølet af. Et par minutters efterløb er billig forsikring mod, at restvarmen brænder isolering eller tætninger.
Tommelfingerregler og tjekliste
Her er de punkter, jeg selv ville gå igennem, før et kanalvarmelegeme går i bestilling:
- Brug laveste driftsluftmængde, ikke den nominelle, til at vurdere overfladetemperatur og minimumshastighed over varmefladen. Producenterne opgiver en minimumshastighed ud fra kW pr. kanalareal, så få den oplyst.
- Giv luften en lige indstrømning. Placér varmelegemet i en lige kanalstrækning, med frit løb før og efter, og ikke lige efter et knæ, spjæld eller en blæser. Ellers får du striber af kold og varm luft, og elementerne i de varme striber kan overophede.
- Tjek maksimal indløbstemperatur. Mange udførelser har en øvre grænse på indgangsluften. Har du recirkulation, er den ikke 10 °C, men måske 40 °C.
- Vælg styring efter behov. Trinstyring med kontaktorer er billigst. Skal temperaturen holdes snævert, eller er der mange koblinger, er en SCR-styring bedre. Fordele og ulemper står i powercontroller vs. kontaktorstyring.
- Kontrollér overfladebelastningen. Lav wattdensitet giver længere levetid, især med støvet luft eller aggressive gasser. Læs mere i wattdensitet på varmelegemer.
- Dimensionér tavlen med. Kabler, sikringer og kontaktorer skal passe, se styretavler til elvarme.
- Eksplosionsfarlige områder er et særligt kapitel. Støv eller brandfarlig gas i luftstrømmen kræver ATEX-udførelse og en anden sikkerhedsfilosofi. Sikkerheden for elektrovarmeanlæg generelt er beskrevet i standarden IEC 60519-1.
Kanalvarmelegeme eller gennemstrømningsvarmelegeme?
Kanalvarmelegemet er til luft og gas ved lavt tryk i en kanal. Skal du opvarme væske eller gas under tryk i et rør, er det et gennemstrømningsvarmelegeme, og regnestykket er et andet. Det er beskrevet i dimensionering af gennemstrømsvarmelegeme til procesvæske.
Summen af de små detaljer
Formlen giver dig kW’en på fem minutter. Det, der afgør, om anlægget holder i længden, er de detaljer, der ikke står i formlen: laveste luftmængde, lige indstrømning, interlock, uafhængig begrænser og efterløb. Rigtig første gang er billigere end en brændt kanal.
Står du med et konkret projekt, hvor luftmængder, temperaturer eller styring ikke helt hænger sammen, er en tidlig dialog ofte det, der sparer mest. Skriv til mig, eller kontakt Newtronic, så ser vi på det sammen. Det er helt uforpligtende.