Oppvarmingsregistre: typer strukturer, beregning av parametere, installasjonsfunksjoner

Det er et stort antall batterier av forskjellige design og materialer for varmesystemer for boliger og ikke-boliglokaler.Men varmeregistre skiller seg ut blant dem for deres høye varmeoverføringseffektivitet og enkle selvmontering.

Eksternt og strukturelt ligner disse varmevekslerenhetene vanlige oppvarmede håndklestativspoler, men i størrelse er de mye større enn analogene for bad.

I artikkelen vi presenterte, undersøker vi i detalj typene varmeregistre, og vi vil også analysere funksjonene ved å installere slikt utstyr.

Typer varmeregistre laget av rør

Varmeregisteret er en klassisk vann-luft varmeveksler. I de fleste tilfeller er det laget av et glattvegget metallrør. Sistnevnte kan være enkelt eller i form av en serie av flere rørledningsseksjoner plassert horisontalt over hverandre. I dette tilfellet er det individuelle strukturer med finner.

En varmeanordning laget kun av et glattvegget rør er lettere å rengjøre under vanlig rengjøring. Det er ingen plateformede ribber eller stramme flekker som er vanskelige å tørke av med en fille. Som et resultat dannes det ikke "kolonier" av støv og skitt på et slikt register. I denne forbindelse overgår den i stor grad de for tiden utbredte panelseksjonsradiatorene.

Typisk installeres varmeregistre i garasjer, lager, verksteder, sykehus og skoler – det vil si i lokaler hvor det er økte krav til brann- og sanitærsikkerhet.

Når det gjelder effektivitet av termisk energioverføring og oppvarmingskostnader, er ikke rørregisteret dårligere enn vanlige batterier, og ofte overgår dem. Det totale varmeoverføringsoverflatearealet i begge tilfeller er omtrent det samme, bare i den aktuelle enheten strømmer kjølevæsken gjennom en bred kanal.

Den hydrauliske motstanden i denne situasjonen er mye lavere enn i en standard radiator laget av flere panelseksjoner. Og dette påvirker direkte energikostnadene for å pumpe vann gjennom en slik varmekrets.

Typer etter designform

Utvendig ser ikke varmeregisteret veldig elegant ut. Men det er billig og enkelt å produsere. Og hvis du anstrenger deg litt, kan en slik varmeveksler lett passe inn i det indre av til og med en stue.

Inntil nylig ble en lignende versjon av varmesystemet brukt i innenlandske landsbyhus nesten overalt. I sovjettiden var panelseksjonsradiatorer ikke tilgjengelig for salg, men et bredt rør var ikke så vanskelig å få.

Og da var det bare en sveisemaskin som skulle til. Den resulterende rørvarmeren kobles til vannvarmeveksleren inne i vedovnen ved å sveises enkelt og raskt. Les mer om teknologien for å skifte batterier ved hjelp av gassveisemetoden. Lengre.

Jo nærmere kanten de vertikale rørene i seksjonsregisteret er plassert, jo høyere er varmeoverføringen til enheten - vann i endene av horisontale rør fornyes saktere enn i områder med direkte kjølevæskestrøm

Alle typer varmeregistre er delt inn i to grupper:

1. Seksjonelt.
2. Spoler (S-formet).

I det første tilfellet er horisontale rør forbundet med hverandre med tverrgående rør med et mindre tverrsnitt, og i det andre - med buer med samme diameter.

Begge alternativene innebærer store mengder sveisearbeid. En spoleanordning kan også lages ved å bøye ett rør.Imidlertid kan ikke alle stålrør med stor diameter bøyes på denne måten. Det er mye lettere å ta ferdige buer og sveise dem til de horisontale segmentene av registeret.

I en enhet med en "gjenge" tilkobling (rørene er plassert vekselvis til høyre/venstre) er det ingen soner med kald kjølevæske; vann her passerer gradvis gjennom alle rørene

Ved tilkobling av horisontale seksjoner av et seksjonsregister med en "søyle"-forbindelse, sveises tverrstangsrør i begge ender. Sirkulasjonen av kjølevæsken i en slik varmeanordning skjer i en parallell krets. Som et resultat kan enkelte soner i den ikke motta nok varme. Varmt vann renner ganske enkelt inn i det nedre segmentet før det når ytterst.

I "tråden", der kjølevæsken passerer gjennom alle deler av registeret, oppstår ikke slike problemer. I så måte er dette registeret mye som en slange. Bare vannet i det beveger seg fra innløpet til batteriets utløp gjennom rør med forskjellige seksjoner.

Spoler kan ha flere bøyninger; i dette tilfellet, for å styrke strukturen på en rekke steder, er tverrgående innsatser ofte laget av et hjørne eller en tykk stang

Hvis det ikke er noen ferdige buer for det S-formede registeret, er det bedre å lage en seksjonsenhet selv. Det er ekstremt vanskelig å bøye et stort tverrsnittsrør jevnt uten spesialutstyr. Nesten det eneste alternativet er å varme metallet med gassveising og forsiktig bøye det. Men det er fare for at rørveggene mister styrke.

Seksjonstypen inkluderer også et register med et par sidesamlere. De er laget av et rør med samme diameter som hovedseksjonene, og fungerer som tverrgående rør. I dette tilfellet beveger vannet seg ikke fra topp til bunn, men fra venstre til høyre (eller omvendt).

Materialalternativer

Oftest lager hjemmehåndverkere varmeregistre med egne hender fra stålrør. De viktigste fordelene med dette alternativet er lave kostnader, tilgjengelighet av materiale og relativ enkel sveising.

I tillegg til et rundt rør, kan varmeregisteret også lages av sin profilerte analog - den hydrauliske motstanden vil være litt annerledes, men ikke noe mer

Under fabrikkforhold produseres registre fra:

• bli til;
• aluminium;
• kobber;
• støpejern

Fører i varmeoverføring og holdbarhet kobberalternativ. Men med store størrelser vil en slik varmeovn koste en pen krone. En aluminiumsenhet er dårligere enn den når det gjelder termisk ledningsevne, men koster også mye mindre.

Den mest populære og rimelige typen varmeregistre er stål. Dette er imidlertid også det mest ineffektive alternativet for å overføre varme fra vann til luft av alle som selges i varmeutstyrsbutikker.

Den termiske konduktivitetskoeffisienten til forskjellige stål varierer fra 45–48 W/(m*K). For støpejern er det rundt 60, for aluminium er det 200–240, og for kobber er det ca 400 W/(m*K). Stål er dårligere enn dem alle i denne tekniske parameteren.

Når du velger stålrør, bør produkter laget av karbonstål foretrekkes, de er de mest holdbare og motstandsdyktige mot høye temperaturer.

Støpejern og aluminium brukes vanligvis bare i fabrikkproduksjonen av registre. Det er for vanskelig å sveise disse metallene uavhengig under håndverksmessige forhold. Det samme gjelder rustfritt eller galvanisert stål, så det er bedre å ikke bruke rør laget av disse materialene. De er vanskeligere å tilberede, og varmeoverføringen er lavere enn den vanlige svarte motparten.

Hvis du har erfaring med sveising av kobberoverflater, er det ikke for problematisk å lage et register fra slike rør.På grunn av høye varmeoverføringshastigheter kan de tas med en mindre diameter enn når du velger et stålalternativ. Så varmeapparatet vil koste mindre.

Imidlertid har kobber en alvorlig ulempe her - behovet for en nøytral og ren kjølevæske. Hvis "skittent" vann med urenheter sirkulerer i varmesystemet, kan du glemme den lange levetiden til et slikt batteri.

Et lignende problem observeres også ofte på grunn av tilstedeværelsen i systemet av elementer laget av metaller som er uforenlige med kobber. Dersom en rekke forebyggende tiltak ikke iverksettes, vil et slikt register ikke vare lenge på grunn av elektrokjemisk korrosjon.

Enheter med innebygget varmeelement

Standardversjonen av registeret innebærer å koble det til varmerørene til et sentralisert system eller til en vannvarmekjele. Men det er enheter som er helt autonome. I et av de nedre rørene er det bygget inn et varmeelement, drevet fra et 220 V elektrisk nettverk.

I henhold til utformingen og driftsprinsippet er varmeelementet i registeret en konvensjonell elektrisk kjele, som opererer fra en standard enfaset stikkontakt

Effekten til vannvarmeelementet kan variere mellom 1–6 kW avhengig av det indre volumet til varmeveksleren. En slik varmeanordning er ofte utstyrt med en sirkulasjonspumpe slik at kjølevæsken når alle sine områder.

Et slikt autonomt register brukes ofte som en ekstra varmekilde, som bare slås på i alvorlig frost. Når temperaturene ute ikke er for lave, varmes rommet opp fra det generelle varmesystemet. I tillegg til vann kan frostvæske tilsettes det elektriske registeret.

Det er en artikkel på nettstedet vårt der vi i detalj beskrev funksjonene til valget og finessene ved å koble varmeelementer for oppvarming av radiatorer. Flere detaljer - gå til link.

Designberegning av varmeovn

Først må du beregne den nødvendige varmeeffekten for et spesifikt rom.

I henhold til reglene bør en slik termisk beregning gjøres under hensyntagen til:

• område og orientering av yttervegger (i sørlig solrik retning eller ikke);
• kubikkkapasiteten til det oppvarmede rommet;
• nivået av maksimalt mulig negative temperaturer i regionen;
• grad av termisk isolasjon av vegger som vender mot gaten;
• tilstedeværelsen av et annet oppvarmet rom under og/eller over;
• mengder, størrelser og typer vinduer installert;
• tilstedeværelse/fravær av dører som åpner direkte mot gaten.

Byggeforskrifter anbefaler til og med å ta hensyn til den rådende vindrosen om vinteren. På vindsiden nær veggen vil varmetapet i vinterperioden åpenbart være høyere.

Forenklet, for et rom med en takhøyde på rundt 2,7 meter, beregnes den nødvendige termiske effekten ved å multiplisere arealet av rommet med 100 W

Hvis takene i rommet er plassert på et nivå på 3 meter eller høyere, bør kubikkkapasiteten til det oppvarmede rommet multipliseres med 34 eller 41 W for en forenklet beregning. Den første koeffisienten er tatt for murbygninger, og den andre for armert betongbygninger.

Å multiplisere et par tall er ikke vanskelig. Men vi må være tydelig klar over at slike betingede beregninger kan være veldig langt unna reelle tall, siden det er mange nyanser her.

Den beste veien ut er å bestille den nødvendige beregningen fra en spesialist som vil ta hensyn til alle parametrene i rommet. Varmetap skjer gjennom vegger, vinduer, gulv, tak og til og med ventilasjon.For å få nøyaktige tall, må alt tas i betraktning uten unntak.

Deretter må du beregne dimensjonene til rørene for varmeregisteret. For å gjøre dette, bruk formelen:

Q= K* St*dt

bokstavbetegnelser:

• Q - termisk kraft til registeret;
• K - varmeoverføringskoeffisient, avhenger av rørmaterialet;
• St – varmeoverføringsområde (lik tallet PI multiplisert med diameteren og lengden på røret);
• dt – termisk trykk.

Når man kjenner til Q og dt, gjenstår det derfor kun å velge diameteren på røret og dets totale lengde. Deretter, avhengig av utformingen av registeret, kan denne rørledningen deles inn i flere seksjoner, som deretter kobles sammen med tverrstenger. For ikke å komplisere beregningene, er det bedre å ikke ta hensyn til varmeoverføringen fra sistnevnte.

dt-tallet beregnes på sin side basert på nødvendig romtemperatur (Tv) og dens indikatorer i tilførsel (Tp) og retur (To) - total dt = (Tp+To)/2-Tv

Når du kobler til rør med en slange, mottar hvert påfølgende horisontale segment omtrent 10 % mindre termisk energi enn det som er plassert over. Hver slik seksjon av registerrørledningen bør betraktes som et separat batteri. Og når kjølevæsken beveger seg gjennom dem, avkjøles den gradvis og uunngåelig, og varmen går inn i rommet.

En annen parameter er avstanden mellom de horisontale seksjonene (hovedrør), som gjenspeiler høyden på det enkelte rør. Hvis dette gapet gjøres for lite, vil varmen som strømmer ovenfra og under begynne å overlappe, og påvirke hverandre negativt.

Denne figuren må velges slik at den er litt større enn diameteren på røret. Da vil effektiviteten til registeret være størst mulig.

For mer detaljerte beregninger av kraften til varmebatterier og deres mengde, kan du lese Her.

Funksjoner ved installasjon

Det er ikke noe spesielt vanskelig med å installere et varmeregister. Vanskeligheter er bare mulig når du sveiser det fra separate rør. Hvis du ikke har mye erfaring med sveisearbeid, er det bedre å øve først. Når du kjøper en ferdig, fabrikklaget enhet, bør det ikke oppstå installasjonsproblemer i det hele tatt.

Rørregisteret henges på veggene ved hjelp av kraftige braketter (kroker). Hvis den legges på gulvet, vil jernbein være tilstrekkelig. Det er viktig å huske at den aktuelle stålvarmeren veier ganske mye. I tillegg er vekten av vannet inni lagt til, så festene og stativene må være ekstremt pålitelige.

Endene av rørseksjonen er lukket med spesielle sfæriske plugger eller sveiset med små stålrunder kuttet av jernplate. Hanngjengede beslag for montering av en lufteventil og tilkobling til varmesystemet kuttes direkte inn i rørveggene eller i endeplaten.

Overflaten til et batteri laget av stål skal være belagt med varmebestandig maling. Takket være det vil enheten ikke bare bli mer estetisk tiltalende i utseende, men vil også få ekstra anti-korrosjonsbeskyttelse.

Detaljerte instruksjoner for å lage varmeregistre med egne hender finner du i dette materialet.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Videomaterialene samlet nedenfor vil hjelpe deg å forstå alle nyansene ved beregning av varmeregisteret og installasjonen i rommet.

Teknologi for å produsere et register fra et rektangulært profilrør:

Fordeler og beregning av varmeregistereffekt:

Hvis du trenger å varme opp et stort rom, er et register laget av glattveggede stålrør ideelt for dette.Hvis du har ferdighetene til å utføre sveisearbeid, er det ikke vanskelig å sette sammen et slikt hjemmelaget batteri med egne hender. Du trenger bare å beregne parametrene til denne enheten nøyaktig og velge riktige rørprodukter for den.

Har du spørsmål, funnet noen mangler eller har du verdifull informasjon som du kan dele med besøkende på siden vår? Legg igjen kommentarer og still spørsmål i tilbakemeldingsskjemaet under artikkelen.