سجلات التدفئة: أنواع الهياكل ، وحساب المعلمات ، وميزات التثبيت

هناك عدد كبير من البطاريات المختلفة في التصميم وتصنيع المواد لأنظمة التدفئة للمباني السكنية وغير السكنية. لكن سجلات التسخين من بينها تتميز بكفاءة نقل الحرارة العالية وسهولة التجميع الذاتي.

خارجيًا وهيكليًا ، تشبه هذه المبادلات الحرارية لفائف السكك الحديدية العادية ، لكنها أكبر بكثير من نظيراتها في الحمام.

في المقالة التي قدمناها ، يتم تحليل أنواع سجلات التدفئة بالتفصيل ، وسنقوم أيضًا بتحليل ميزات تركيب هذه المعدات.

أنواع سجلات التدفئة من الأنابيب

سجل التدفئة هو مبادل حراري كلاسيكي من الماء إلى الهواء. في معظم الحالات ، يتم تصنيعه من أنبوب معدني ذي جدران ملساء. هذا الأخير إما فردي أو على شكل سلسلة من عدة أجزاء من خط الأنابيب تقع أفقياً فوق بعضها البعض. في هذه الحالة ، هناك هياكل منفصلة مع زعانف.

السخان المصنوع فقط من ماسورة ذات جدران ملساء أسهل للغسل مع التنظيف المستمر. لا توجد حواف لوحية أو اختناقات يصعب مسحها بقطعة قماش. ونتيجة لذلك ، لا تتشكل "مستعمرات" الغبار والأوساخ في مثل هذا السجل. في هذا الصدد ، يتفوق بشكل كبير على المشعات المقطعية على نطاق واسع.

عادة ، يتم تثبيت سجلات التدفئة في المرائب والمخازن وورش العمل والمستشفيات والمدارس - أي في الغرف التي يوجد بها متطلبات متزايدة للسلامة من الحرائق والسلامة الصحية

سجل الأنابيب ليس أدنى من حيث كفاءة إنتاج الطاقة الحرارية وتكاليف التدفئة البطاريات التقليديةوغالبًا ما يتفوق عليها. المساحة الإجمالية لانتقال الحرارة في كلتا الحالتين هي نفسها تقريبًا ، فقط في الجهاز قيد النظر ، يتدفق سائل التبريد عبر قناة واسعة.

المقاومة الهيدروليكية في هذه الحالة أقل بكثير من تلك الموجودة في المبرد القياسي من العديد من أقسام اللوحة. وهذا يؤثر بشكل مباشر على تكاليف الطاقة لضخ المياه من خلال دائرة تسخين مماثلة.

أنواع التصميم

من الخارج ، لا يبدو سجل التدفئة أنيقًا جدًا. لكنها رخيصة وسهلة التصنيع. وإذا بذلت القليل من الجهد ، فإن مثل هذا المبادل الحراري للسخان يمكن أن يتناسب تمامًا مع داخل غرفة المعيشة.

في منازل القرية المحلية ، حتى وقت قريب ، تم استخدام نسخة مماثلة من نظام التدفئة في كل مكان تقريبًا. في العصر السوفياتي ، لم تكن المشعات المقطعية للبيع ، ولكن لم يكن من الصعب جدًا الحصول على أنبوب عريض.

وبعد ذلك كان مطلوبا فقط آلة لحام. يتم توصيل سخان الأنبوب الناتج بمبادل حرارة الماء داخل موقد الحطب عن طريق اللحام بشكل أساسي وسريع. اقرأ المزيد عن تقنية استبدال بطارية اللحام بالغاز كذلك.

كلما اقتربت الأنابيب الرأسية في السجل المقطعي من الحافة ، كلما زاد نقل الحرارة للجهاز - يتم تحديث الماء في نهايات الأنابيب الأفقية بشكل أبطأ مما هو عليه في المناطق ذات تدفق سائل التبريد المباشر

تنقسم جميع أنواع سجلات التدفئة إلى مجموعتين:

1. الاقسام.
2. لفائف (على شكل حرف S).

في الحالة الأولى ، يتم ربط الأنابيب الأفقية بواسطة أنابيب فرعية مستعرضة من قسم أصغر ، وفي الحالة الثانية ، بواسطة أقواس من نفس القطر.

يتضمن كلا الخيارين كميات كبيرة من اللحام. يمكن أيضًا صنع جهاز الملف عن طريق ثني أنبوب واحد. ومع ذلك ، لا يمكن ثني كل مادة أنبوبية ذات قطر كبير مصنوع من الفولاذ بهذه الطريقة. من الأسهل بكثير أخذ الأقواس الجاهزة ولحامها في الأجزاء الأفقية من السجل.

في الجهاز المزود بوصلة "الخيط" (توجد الفوهات بالتناوب على اليمين / اليسار) لا توجد مناطق بها سائل تبريد بارد ، تمر المياه هنا تدريجيًا عبر جميع الأنابيب

عند توصيل الأجزاء الأفقية من السجل المقطعي بوصلة "العمود" ، يتم لحام الأنابيب المتقاطعة في كلا الطرفين. يتم تداول المبرد في هذا السخان بالتوازي. ونتيجة لذلك ، قد تتلقى مناطق فردية فيه حرارة أقل. يتدفق الماء الساخن ببساطة إلى الجزء السفلي قبل أن يصل إلى النهاية البعيدة.

في "الخيط" ، حيث يمر المبرد عبر جميع أجزاء السجل ، لا تنشأ مثل هذه المشاكل. في هذا الصدد ، هذا السجل يشبه إلى حد كبير ملف. ينتقل الماء فقط من المدخل إلى مخرج البطارية من خلال أنابيب من أقسام مختلفة.

يمكن أن تحتوي الملفات على عدة انحناءات ، في هذه الحالة ، لتقوية الهيكل في بعض الأماكن ، غالبًا ما يتم إجراء الإدخالات العرضية من الزاوية أو شريط سميك

إذا لم يكن هناك أقواس جاهزة للتسجيل على شكل حرف S في متناول اليد ، فمن الأفضل إنشاء جهاز مقطعي بنفسك. من الصعب للغاية ثني أنبوب عرضي كبير بدون معدات خاصة. تقريبا الخيار الوحيد هو تسخين المعدن بلحام الغاز وثنيه بعناية. ولكن هناك خطر فقدان القوة من جدران الأنبوب.

يتضمن العرض المقطعي أيضًا سجلاً مع زوج من جامعي القطع الجانبية. وهي مصنوعة من أنابيب من نفس القطر مثل الأقسام الرئيسية ، تلعب دور الأنابيب المستعرضة. لا ينتقل الماء في هذه الحالة من الأعلى إلى الأسفل ، ولكن من اليسار إلى اليمين (أو العكس).

خيارات لمواد التصنيع

في معظم الأحيان ، يقوم الحرفيون المنزليون بعمل سجلات التدفئة بأيديهم مواسير صلب. المزايا الرئيسية لهذا الخيار هي التكلفة المنخفضة وتوافر المواد وسهولة اللحام النسبية.

بالإضافة إلى الأنبوب الدائري ، يمكن أيضًا عمل سجل التسخين من التناظرية الخاصة به - ستتحول المقاومة الهيدروليكية إلى اختلاف طفيف ، ولكن ليس أكثر

في المصنع ، يتم إصدار السجلات من:

• فولاذ
• الألومنيوم ؛
• نحاس
• حديد الزهر.

الرائدة في نقل الحرارة والمتانة خيار النحاس. ولكن مع الأحجام الكبيرة ، سيكلف هذا السخان بنسًا جميلًا. جهاز الألومنيوم أقل شأنا من حيث الموصلية الحرارية ، ولكنه أيضًا أرخص بكثير.

النوع الأكثر شيوعًا والأقل تكلفة من سجلات التدفئة هو الفولاذ.ومع ذلك ، يعد هذا أيضًا الخيار الأكثر فاعلية لنقل الحرارة من الماء إلى الهواء من جميع الهندسة الحرارية التي تباع في المتاجر.

يتراوح معامل التوصيل الحراري لمختلف أنواع الفولاذ من 45-48 وات / (م * ك). في الحديد الزهر في منطقة 60 ، في الألمنيوم 200-240 ، وفي النحاس حوالي 400 واط / (م * ك). يفقد الصلب لهم جميعا في هذه المعلمة التقنية.

عند اختيار الأنابيب الفولاذية ، يجب إعطاء الأفضلية لمنتجات الصلب الكربوني ، فهي الأكثر متانة ومقاومة لدرجات الحرارة العالية

عادة ما يتم استخدام الحديد الزهر والألمنيوم فقط في سجلات تصنيع المصنع. من الصعب جدًا لحام هذه المعادن بشكل مستقل في الظروف الحرفية. وينطبق الشيء نفسه على الفولاذ المقاوم للصدأ أو الصلب المجلفن ، لذا من الأفضل عدم أخذ الأنابيب من هذه المواد. هم أكثر صعوبة في الطهي ، ونقل الحرارة لديهم أقل من نظيره الأسود المعتاد.

مع خبرة في لحام أسطح النحاس ، فإن التسجيل من هذه الأنابيب ليس مشكلة كبيرة. نظرًا لمعدلات نقل الحرارة المرتفعة ، يمكن أخذها بقطر أصغر من اختيار خيار الفولاذ. لذا فإن السخان سيكون أرخص.

ومع ذلك ، فإن النحاس له عيب خطير هنا - الحاجة إلى مبرد محايد ونظيف. إذا تم تداول المياه "المتسخة" مع الشوائب في نظام التسخين ، يمكنك نسيان عمر الخدمة الطويل لهذه البطارية.

غالبًا ما تتم ملاحظة مشكلة مماثلة نظرًا لوجود عناصر من معادن غير متوافقة مع النحاس في النظام. ما لم يتم توقع عدد من الإجراءات الاحترازية ، فإن هذا السجل لن يستمر طويلًا بسبب التآكل الكهروكيميائي.

أجهزة مزودة بسخان كهربائي مدمج

تشير النسخة القياسية من السجل إلى اتصاله بأنابيب التدفئة لنظام مركزي أو مع غلاية تسخين المياه. ولكن هناك أجهزة مستقلة تماما. في أحد الأنابيب السفلية ، يتم تضمين عنصر تسخين فيها ، مدعومًا بشبكة كهربائية من 220 فولت.

وفقًا لتصميم ومبدأ تشغيل السخان في السجل - هذه غلاية كهربائية عادية ، مدعومة بمخرج قياسي أحادي الطور

يمكن أن تختلف قوة عنصر تسخين الماء بين 1-6 كيلو واط ، اعتمادًا على الحجم الداخلي للمبادل الحراري. غالبًا ما يتم تجهيز جهاز التسخين هذا بمضخة دوران بحيث يصل المبرد إلى جميع أقسامه.

غالبًا ما يستخدم هذا السجل المستقل كمصدر إضافي للحرارة ، والذي يتم تشغيله فقط في الصقيع الشديد. عند درجة حرارة منخفضة جدًا خارج النافذة ، يتم تسخين الغرفة من نظام تدفئة مشترك. بالإضافة إلى الماء في السجل الكهربائي ، يمكن تعبئة مضاد التجمد.

هناك مقال على موقعنا حيث وصفنا بالتفصيل ميزات الاختيار والبراعة في توصيل عناصر التسخين لمشعات التدفئة. مزيد من التفاصيل - اذهب إلى الرابط.

حساب تصميم السخان

أولاً ، تحتاج إلى حساب إخراج الحرارة المطلوبة لغرفة معينة.

وفقًا للقواعد ، يجب إجراء حساب الهندسة الحرارية مع مراعاة:

• منطقة واتجاه الجدران الخارجية (في الاتجاه الشمسي الجنوبي أم لا) ؛
• السعة المكعبة لغرفة ساخنة ؛
• مستوى درجات الحرارة السلبية القصوى الممكنة في المنطقة ؛
• درجة العزل الحراري للجدران المواجهة للشارع ؛
• وجود غرفة ساخنة أخرى من أسفل و / أو فوق ؛
• كمية النوافذ التربيعية وتنوعها ؛
• وجود / عدم وجود أبواب تفتح مباشرة على الشارع.

توصي قوانين البناء بأن تفكر حتى في أن الرياح السائدة ارتفعت في الشتاء. على الجانب الأمامي من الجدار ، فإن فقدان الحرارة خلال فترة الشتاء سيكون أعلى بشكل واضح.

مبسطة لغرفة يبلغ ارتفاع سقفها حوالي 2.7 متر ، يتم حساب الطاقة الحرارية اللازمة عن طريق ضرب مساحة الغرفة في 100 واط

إذا كانت السقوف في الغرفة تقع على مستوى 3 أمتار وما فوق ، فمن أجل حساب مبسط ، يجب عليك بالفعل مضاعفة السعة المكعبة للمساحة الساخنة بمقدار 34 أو 41 واط.يتم أخذ المعامل الأول لمباني الطوب ، والثاني - للهياكل الخرسانية المسلحة.

ضرب زوج من الأرقام ليس بالأمر الصعب. ولكن يجب أن ندرك بوضوح أن مثل هذه الحسابات المشروطة يمكن أن تكون بعيدة جدًا عن الأرقام الحقيقية ، نظرًا لوجود العديد من الفروق الدقيقة هنا.

الحل الأمثل هو طلب الحساب الضروري من أخصائي سيأخذ في الاعتبار جميع معلمات الغرفة. يحدث فقدان الحرارة من خلال الجدران والنوافذ والأرضيات والأسقف وحتى التهوية. للحصول على الأرقام الدقيقة ، تحتاج إلى النظر في كل شيء دون استثناء.

بعد ذلك ، تحتاج إلى حساب أحجام الأنابيب لسجل التدفئة. للقيام بذلك ، استخدم الصيغة:

س = K * St * dt

تعيينات الرسالة:

• Q هي الطاقة الحرارية للسجل ؛
• K - معامل نقل الحرارة ، يعتمد على مادة الأنابيب ؛
• St - منطقة نقل الحرارة (تساوي عدد PI مضروبًا في قطر الأنبوب وطوله) ؛
• dt هو رأس الحرارة.

وفقًا لذلك ، مع معرفة Q و dt ، يبقى فقط اختيار قطر الأنبوب وطوله الإجمالي. بعد ذلك ، اعتمادًا على تصميم السجل ، يمكن تقسيم خط الأنابيب هذا إلى عدة أجزاء ، والتي سيتم توصيلها لاحقًا بواسطة أعضاء متصالبين. من الأفضل عدم أخذ نقل الحرارة من الأخير ، من أجل عدم تعقيد الحسابات ، في الاعتبار.

يتم حساب الرقم dt ، بدوره ، بناءً على درجة حرارة الغرفة المطلوبة (Tv) ومؤشراتها في العرض (Tp) والعودة (T0) - إجمالي dt = (Tp + Tot) / 2-Tv

عند توصيل الأنابيب بثعبان ، يتلقى كل جزء أفقي لاحق طاقة حرارية أقل بنسبة 10٪ تقريبًا من تلك الموجودة أعلاه. يجب اعتبار كل جزء من خط أنابيب التسجيل بمثابة بطارية منفصلة. وحامل الحرارة بينما يتحرك على طولها تدريجيًا ويبرد حتمًا ، تذهب الحرارة إلى الغرفة.

معلمة أخرى هي المسافة بين الأقسام الأفقية (الأنابيب الرئيسية) ، والتي تعكس ارتفاع الأنبوب الفردي. إذا كانت هذه الخلوص صغيرة جدًا ، فستبدأ الحرارة المتدفقة من أعلى وأسفل في التداخل ، مما يؤثر سلبًا على بعضها البعض.

يجب تحديد هذا الرقم بحيث يكون أكبر قليلاً من قطر الأنبوب. ثم ستكون فعالية التسجيل أعلى مستوى ممكن.

مع حسابات أكثر تفصيلاً لقوة بطاريات التدفئة وعددها يمكن قراءتها هنا.

ميزات التثبيت

لا يوجد شيء معقد بشكل خاص في إنشاء سجل التدفئة. الصعوبات ممكنة فقط عند اللحام من الأنابيب الفردية. إذا لم تكن هناك خبرة كبيرة في اللحام ، فمن الأفضل الممارسة أولاً. عند شراء جهاز مسبق الصنع من المصنع ، لا ينبغي أن تنشأ مشاكل في التثبيت على الإطلاق.

يتم التعليق على جدران سجل الأنابيب باستخدام أقواس قوية (خطافات). إذا تم وضعها على الأرض ، عندها سيقان حديدية كافية. من المهم أن نتذكر أن سخان الفولاذ المذكور يزن الكثير. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إضافة وزن الماء في الداخل ، لذلك يجب أن تكون الحوامل والحوامل موثوقة للغاية.

يتم إغلاق أطراف قسم الأنابيب باستخدام سدادات كروية خاصة أو ملحومة باستخدام جولات فولاذية صغيرة مقطوعة من الصفائح المعدنية. يتم قطع التركيبات بخيوط خارجية لتثبيت صنبور عادم الهواء والاتصال بنظام التدفئة مباشرة في جدار الأنبوب أو في لوحة النهاية.

يجب طلاء سطح البطارية المصنوعة من الفولاذ بطلاء مقاوم للحرارة. وبفضل ذلك ، لن يصبح الجهاز أكثر جمالية من الناحية الخارجية فحسب ، بل سيكتسب أيضًا حماية إضافية ضد التآكل.

يمكنك قراءة التعليمات التفصيلية لإنشاء سجلات التدفئة DIY في هذه الاشياء.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

ستساعدك مقاطع الفيديو التي تم جمعها أدناه على فهم جميع الفروق الدقيقة في حسابات سجل التدفئة وتركيبه في الغرفة.

تقنية تصنيع سجل من أنبوب جانبي مستطيل:

مزايا وحساب قوة سجل التدفئة:

إذا كنت ترغب في تسخين غرفة مكعبة كبيرة ، فإن تسجيل الأنابيب الفولاذية ذات الجدران الملساء مثالي لذلك. إذا كان لديك المهارة لأداء أعمال اللحام ، فليس من الصعب تجميع مثل هذه البطارية محلية الصنع بيديك. من الضروري فقط حساب معلمات هذا الجهاز بدقة واختيار المنتجات الأنبوبية المناسبة لذلك.

هل لديك أسئلة أو العثور على أخطاء أو هل هناك معلومات قيمة يمكنك مشاركتها مع زوار موقعنا؟ يرجى ترك تعليقاتك ، وطرح الأسئلة في نموذج الملاحظات الموجود أسفل المقالة.