Отоплителни регистри: видове конструкции, изчисляване на параметри, характеристики на инсталацията

Има огромен брой различни по дизайн и материал батерии за производство на отоплителни системи за жилищни и нежилищни помещения. Но отоплителните регистри сред тях се открояват с високата си ефективност на пренос на топлина и лекотата на самосглобяване.

Външно и конструктивно тези топлообменници приличат на обикновени намотки за кърпи, но те са с много по-големи размери от техните колеги за баня.

В статията, която представихме, видовете отоплителни регистри са анализирани подробно, а също така ще анализираме характеристиките на инсталирането на такова оборудване.

Разновидности на регистри за отопление от тръби

Отоплителният регистър е класически топлообменник вода-въздух. В повечето случаи той е направен от метална тръба с гладка стена. Последният е единичен или под формата на поредица от няколко сегмента на тръбопровода, разположен хоризонтално един над друг. В този случай има отделни структури с перки.

Нагревателят, направен само от тръба с гладка стена, се измива по-лесно с постоянно почистване. Няма ръбове на плоча или затруднения, които е трудно да се избършат с парцал. В резултат на това „колонии“ от прах и мръсотия не се образуват в такъв регистър. В това отношение той значително превъзхожда широко разпространените сега панелни радиатори.

Обикновено отоплителните регистри се инсталират в гаражи, складове, работилници, болници и училища - тоест в помещения, където има повишени изисквания за пожарна и санитарна безопасност

Регистърът на тръбите не е по-нисък по отношение на ефективността на топлинната енергия и разходите за отопление конвенционални батериии често ги надминава. Общата площ на топлопредаването и в двата случая е приблизително еднаква, само в разглежданото устройство охлаждащата течност протича по широк канал.

Хидравличното съпротивление в тази ситуация е много по-ниско от това в стандартен радиатор от няколко панелни секции. И това пряко се отразява на енергийните разходи за изпомпване на вода през подобна отоплителна верига.

Видове дизайн

Външно регистърът за отопление не изглежда твърде елегантен. Но е евтин и лесен за производство. И ако положите малко усилия, тогава такъв нагревател-топлообменник може доста да се впише в интериора дори на всекидневна.

В домашните селски къщи доскоро подобна версия на отоплителната система се използва почти навсякъде. В съветско време панелните радиатори не се продаваха, но не беше толкова трудно да се получи широка тръба.

И тогава се изискваше само заваръчна машина. Полученият нагревател за тръби е свързан към топлообменника за вода вътре в печката за изгаряне на дърва чрез заваряване елементарно и бързо. Прочетете повече за технологията за смяна на батерията за газово заваряване още.

Колкото по-близо вертикалните тръби в секционния регистър са разположени до ръба, толкова по-голям е топлопредаването на устройството - водата в краищата на хоризонталните тръби се актуализира по-бавно, отколкото в райони с директен поток на охлаждащата течност

Всички видове отоплителни регистри са разделени на две групи:

1. Секционни.
2. Намотки (S-образна форма).

В първия случай хоризонталните тръби са свързани помежду си от напречни разклонителни тръби на по-малък участък, а във втория - от дъги със същия диаметър.

И двете опции включват големи обеми заваряване. Устройството на бобината може да бъде направено и чрез огъване на една тръба. Въпреки това, не всяко тръбно изделие с голям диаметър, направено от стомана, може да бъде огънато по този начин. Много по-лесно е да вземете готови дъги и да ги заварявате към хоризонталните сегменти на регистъра.

В устройството с връзката "резба" (дюзите са разположени редуващо вдясно / вляво) няма зони със студена охлаждаща течност, водата тук постепенно преминава през всички тръби

Когато свързвате хоризонталните секции на секционния регистър с връзката „колона“, тръбите с напречни части са заварени от двата края. Циркулацията на охлаждащата течност в такъв нагревател се извършва паралелно. В резултат на това отделните зони в него могат да получават по-малко топлина. Топлата вода просто се влива в долния сегмент, преди да стигне до далечния край.

В "нишката", където охлаждащата течност преминава през всички части на регистъра, такива проблеми не възникват. В тази връзка този регистър много прилича на бобина. Само водата в него се движи от входа до изхода на акумулатора чрез тръби от различни секции.

Намотките могат да имат няколко завоя, в този случай, за да се укрепи структурата на места, често се правят напречни вложки от ъгъл или дебела лента

Ако под ръка няма готови дъги за S-образния регистър, тогава е по-добре сами да направите секционно устройство. Изключително трудно е да се огъне голяма тръба с напречно сечение без специално оборудване. Почти единственият вариант е да нагреете метала с газово заваряване и внимателно го огънете. Но съществува риск от загуба на сила от стените на тръбата.

Секционният изглед включва също регистър с двойка странични колектори. Те са направени от тръби със същия диаметър като основните секции, играещи роля на напречни тръби. Водата в този случай не се движи отгоре надолу, а отляво надясно (или обратно).

Опции за материала на производство

Най-често домашните майстори правят регистри за отопление от собствените си ръце стоманени тръби, Основните предимства на тази опция са ниската цена, материалната наличност и относителната лекота на заваряване.

В допълнение към кръгла тръба, отоплителният регистър може да бъде направен и от неговия профилиран аналог - хидравличното съпротивление ще се окаже малко по-различно, но не повече

Във фабриката регистрите се издават от:

• стомана;
• алуминий;
• мед;
• чугун.

Водещ в топлопреминаването и издръжливостта опция мед, Но при големи размери такъв нагревател ще струва доста стотинка. Алуминиевото устройство е по-ниско от него по отношение на топлопроводимостта, но е и много по-евтино.

Най-популярният и евтин тип регистри за отопление е стоманата.Това обаче е и най-неефективният вариант за прехвърляне на топлина от вода във въздух от цялата топлотехника, продавана в магазините.

Коефициентът на топлопроводимост за различни стомани варира от 45–48 W / (m * K). В чугуна той е в района на 60, в алуминия 200-240, а в медта около 400 W / (m * K). Стоманата губи за всички тях в този технически параметър.

При избора на стоманени тръби трябва да се даде предпочитание на продуктите от въглеродна стомана, те са най-издръжливи и устойчиви на високи температури

Чугунът и алуминият обикновено се използват само в производствените регистри. Твърде трудно е да заварявате тези метали независимо в занаятчийски условия. Същото се отнася и за неръждаема или поцинкована стомана, така че е по-добре да не се вземат тръби от тези материали. Те са по-трудни за готвене и техният топлопренос е по-нисък от този на обичайния черен колега.

С опит в заваряването на медни повърхности, правенето на регистър от такива тръби не е твърде проблематично. Поради високите скорости на топлопреминаване, те могат да се вземат с по-малък диаметър, отколкото при избора на стоманена опция. Така нагревателят ще бъде по-евтин.

Тук обаче медта има сериозен недостатък - необходимостта от неутрална и чиста охлаждаща течност. Ако "мръсна" вода с примеси циркулира в отоплителната система, можете да забравите за дългия експлоатационен живот на такава батерия.

Подобен проблем често се наблюдава и поради наличието на елементи от метали, несъвместими с медта в системата. Ако не са предвидени редица предпазни мерки, такъв регистър няма да продължи дълго поради електрохимична корозия.

Устройства с вграден електрически нагревател

Стандартната версия на регистъра предполага свързването му с отоплителните тръби на централизирана система или с бойлер за водно отопление. Но има устройства и напълно автономни. В една от долните тръби в тях е вграден нагревателен елемент, захранван от електрическа мрежа 220 V.

Според дизайна и принципа на работа на нагревателя в регистъра - това е обикновен електрически бойлер, захранван от стандартен еднофазен изход

Мощността на водогрейния елемент може да варира между 1–6 kW, в зависимост от вътрешния обем на топлообменника. Такова отоплително устройство често е оборудвано с циркулационна помпа, така че охлаждащата течност да достига до всичките си секции.

Такъв автономен регистър често се използва като допълнителен източник на топлина, който се включва само при силни студове. При не твърде ниски температури извън прозореца, помещението се отоплява от обща отоплителна система. В допълнение към водата в електрическия регистър е възможно пълнене с антифриз.

На нашия уебсайт има статия, в която подробно описахме характеристиките на избора и тънкостите на свързването на нагревателните елементи за отоплителни радиатори. Повече подробности - отидете на връзката.

Изчисляване на конструкцията на нагревателя

Първо, трябва да изчислите необходимата топлинна мощност за определено помещение.

Според правилата, такова изчисление на топлотехниката трябва да се извърши, като се вземат предвид:

• площта и ориентацията на външните стени (в южна слънчева посока или не);
• кубически капацитет на отопляемо помещение;
• нивото на максималните възможни отрицателни температури в региона;
• степента на топлоизолация на стените, обърнати към улицата;
• присъствието отдолу и / или отгоре на друга отопляема стая;
• количество, квадратура и разнообразие от инсталирани прозорци;
• наличие / отсъствие на врати, които се отварят директно на улицата.

Строителните кодове препоръчват дори да вземете предвид преобладаващата роза на вятъра през зимата. Откъм наветрената страна на стената загубите на топлина през зимния период ще бъдат ясно по-големи.

Опростено за помещение с височина на тавана около 2,7 метра, необходимата топлинна мощност се изчислява, като площта на помещението се умножи по 100 W

Ако таваните в стаята са разположени на ниво от 3 метра и по-нагоре, тогава за опростено изчисление вече трябва да умножите кубичния капацитет на отопляваното пространство с 34 или 41 вата.Първият коефициент се взема за тухлени сгради, а вторият - за стоманобетонни конструкции.

Умножаването на чифт числа не е трудно. Но трябва ясно да сме наясно, че подобни условни изчисления могат да бъдат много далеч от реалните числа, тъй като тук има много нюанси.

Най-оптималното решение е да поръчате необходимото изчисление от специалист, който ще вземе предвид всички параметри на помещението. Загубата на топлина възниква през стени, прозорци, подове, тавани и дори вентилация. За да получите точните числа, трябва да вземете под внимание всичко без изключение.

На следващо място, трябва да изчислите размерите на тръбите за отоплителния регистър. За целта използвайте формулата:

Q = K * St * dt

буквени обозначения:

• Q е топлинната мощност на регистъра;
• K - коефициент на топлопреминаване, зависи от материала на тръбата;
• St - площ на топлопреминаване (равна на броя на PI пъти диаметъра и дължината на тръбата);
• dt е топлинната глава.

Съответно, знаейки Q и dt, остава само да се избере диаметърът на тръбата и общата й дължина. След това, в зависимост от дизайна на регистъра, този тръбопровод може да бъде разделен на няколко сегмента, които впоследствие ще бъдат свързани чрез напречни елементи. Преносът на топлина от последния, за да не се усложняват изчисленията, е по-добре да не се взема предвид.

Цифрата dt, от своя страна, се изчислява въз основа на необходимата стайна температура (Tv) и нейните характеристики в захранването (Tp) и връщането (To) - общо dt = (Tp + To) / 2-Tv

Когато свързвате тръбите със змия, всеки следващ хоризонтален сегмент получава приблизително 10% по-малко топлинна енергия от тази, разположена по-горе. Всеки такъв сегмент от тръбопровода за регистър трябва да се разглежда като отделна батерия. И топлоносителят, докато се движи по тях постепенно и неизбежно се охлажда, топлината отива в стаята.

Друг параметър е разстоянието между хоризонталните секции (главните тръби), което отразява височината на отделна тръба. Ако този клирънс е направен твърде малък, тогава топлинните потоци отгоре и отдолу ще започнат да се припокриват, като се отразяват неблагоприятно един върху друг.

Тази цифра трябва да бъде избрана така, че да е малко по-голяма от диаметъра на тръбата. Тогава ефективността на регистъра ще бъде възможно най-висока.

С по-подробни изчисления на мощността на отоплителните батерии и техния брой може да се прочете тук.

Характеристики на инсталацията

Няма нищо особено сложно в настройката на регистър за отопление. Трудности са възможни само при заваряване от отделни тръби. Ако няма много опит в заваряването, най-добре е първо да практикувате. Когато купувате сглобяемо фабрично устройство, проблеми с инсталацията изобщо не трябва да възникват.

Окачването на стените на тръбния регистър се извършва с помощта на мощни скоби (куки). Ако е поставен на пода, тогава достатъчно железни крака. Важно е да запомните, че въпросният стоманен нагревател тежи доста. Плюс това се добавя теглото на водата вътре, така че монтирането и стойките трябва да са супер надеждни.

Краищата на тръбната секция са затворени със специални сферични тапи или заварени с помощта на малки стоманени кръгове, изрязани от ламарина. Фитинги с външна резба за монтиране на вентил за изпускане на въздух и свързване към отоплителната система се врязват директно в стената на тръбата или в крайната плоча.

Повърхността на батерия от стомана трябва да бъде покрита с термоустойчива боя. Благодарение на него устройството не само ще стане външно по-естетично, но и ще получи допълнителна антикорозионна защита.

Можете да прочетете подробните инструкции за създаване на DIY отоплителни регистри в тези неща.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклиповете, събрани по-долу, ще ви помогнат да разберете всички нюанси на изчисленията на отоплителния регистър и неговата инсталация в стаята.

Технология за производство на регистър от правоъгълна профилна тръба:

Предимства и изчисляване на мощността на отоплителния регистър:

Ако искате да отоплявате голяма кубическа стая, тогава регистърът на стоманените тръби с гладка стена е идеален за това. Ако имате умението да извършвате заваръчни работи, не е трудно да сглобите такава домашна батерия със собствените си ръце. Необходимо е само точно да се изчислят параметрите на това устройство и да се избират правилните тръбни продукти за него.

Имате въпроси, намерете грешки или има ценна информация, която можете да споделите с посетителите на нашия сайт? Моля, оставете коментарите си, задавайте въпроси във формата за обратна връзка, намираща се под статията.