Registri di riscaldamento: tipi di strutture, calcolo dei parametri, caratteristiche di installazione

Esistono moltissime batterie diverse per design e produzione di materiali per impianti di riscaldamento per locali residenziali e non residenziali. Ma i registri di riscaldamento tra loro si distinguono per l'elevata efficienza di trasferimento del calore e la facilità di autoassemblaggio.

Esternamente e strutturalmente, questi scambiatori di calore assomigliano a normali bobine di scaldasalviette, ma sono molto più grandi delle loro controparti per il bagno.

Nell'articolo che abbiamo presentato, i tipi di registri di riscaldamento sono analizzati in dettaglio e analizzeremo anche le caratteristiche dell'installazione di tali apparecchiature.

Varietà di registri di riscaldamento da tubi

Il registro di riscaldamento è un classico scambiatore di calore acqua-aria. Nella maggior parte dei casi, è realizzato con un tubo metallico a pareti lisce. Quest'ultimo è singolo o sotto forma di una serie di diversi segmenti della conduttura posizionati orizzontalmente uno sopra l'altro. In questo caso, ci sono strutture separate con alette.

Un riscaldatore costituito solo da un tubo a parete liscia è più facile da lavare con una pulizia costante. Non ci sono bordi o colli di bottiglia che sono difficili da pulire con uno straccio. Di conseguenza, su tale registro non si formano "colonie" di polvere e sporcizia. A questo proposito, supera di gran lunga i radiatori a sezione sezionale ormai diffusi.

In genere, i registri di riscaldamento sono installati in garage, magazzini, officine, ospedali e scuole, ovvero in locali in cui vi sono maggiori requisiti per la sicurezza antincendio e sanitaria

Il registro dei tubi non è inferiore in termini di efficienza della produzione di energia termica e dei costi di riscaldamento batterie convenzionalie spesso li supera. La superficie totale del trasferimento di calore in entrambi i casi è approssimativamente la stessa, solo nel dispositivo in esame il refrigerante scorre attraverso un ampio canale.

La resistenza idraulica in questa situazione è molto inferiore a quella di un radiatore standard di diverse sezioni del pannello. E questo influisce direttamente sui costi energetici per il pompaggio dell'acqua attraverso un circuito di riscaldamento simile.

Tipi di design

Esternamente, il registro di riscaldamento non sembra troppo elegante. Ma è economico e facile da fabbricare. E se fai un piccolo sforzo, uno scambiatore di calore del genere può adattarsi perfettamente anche all'interno di un salotto.

Nelle case dei villaggi domestici, fino a poco tempo fa, una versione simile del sistema di riscaldamento veniva utilizzata quasi ovunque. In epoca sovietica, i radiatori sezionali non erano in vendita, ma non era così difficile ottenere un tubo largo.

E quindi era necessaria solo una saldatrice. Lo scaldabagno risultante è collegato allo scambiatore di calore ad acqua all'interno della stufa a legna mediante saldatura elementare e rapida. Maggiori informazioni sulla tecnologia di sostituzione della batteria per saldatura a gas ulteriormente.

Più i tubi verticali nel registro sezionale sono vicini al bordo, maggiore è il trasferimento di calore del dispositivo: l'acqua alle estremità dei tubi orizzontali viene aggiornata più lentamente rispetto alle aree con flusso diretto di refrigerante

Tutti i tipi di registri di riscaldamento sono divisi in due gruppi:

1. Sezionale.
2. Bobine (a forma di S).

Nel primo caso, i tubi orizzontali sono interconnessi da tubi di diramazione trasversali di una sezione più piccola e nel secondo da archi dello stesso diametro.

Entrambe le opzioni prevedono grandi volumi di saldatura. Il dispositivo a bobina può anche essere realizzato piegando un tubo. Tuttavia, non tutti gli articoli tubolari di grande diametro in acciaio possono essere piegati in questo modo. È molto più facile prendere archi già pronti e saldarli ai segmenti orizzontali del registro.

Nel dispositivo con il collegamento "filettato" (gli ugelli si trovano alternativamente a destra / a sinistra) non ci sono zone con refrigerante freddo, l'acqua qui passa gradualmente attraverso tutti i tubi

Quando si collegano le sezioni orizzontali del registro sezionale con la connessione a “colonna”, i tubi trasversali vengono saldati su entrambe le estremità. La circolazione del liquido di raffreddamento in un tale riscaldatore avviene in parallelo. Di conseguenza, le singole zone al suo interno potrebbero ricevere meno calore. L'acqua calda scorre semplicemente nel segmento inferiore prima di raggiungere l'estremità lontana.

Nel "thread", in cui il liquido di raffreddamento passa attraverso tutte le parti del registro, tali problemi non si presentano. A questo proposito, questo registro è molto simile a una bobina. Solo l'acqua al suo interno si sposta dall'ingresso all'uscita della batteria attraverso tubi di diverse sezioni.

Le bobine possono avere diverse curve, in questo caso, per rafforzare la struttura in alcuni punti, vengono spesso realizzati inserti trasversali da un angolo o una barra spessa

Se non ci sono archi pronti per il registro a forma di S a portata di mano, allora è meglio creare un dispositivo sezionale. È estremamente difficile piegare un tubo di grande sezione senza attrezzature speciali. Quasi l'unica opzione è quella di riscaldare il metallo con saldatura a gas e piegarlo con cura. Ma esiste il rischio di perdita di resistenza da parte delle pareti del tubo.

La vista in sezione include anche un registro con una coppia di collettori laterali. Sono realizzati con tubi dello stesso diametro delle sezioni principali, che svolgono il ruolo di tubi trasversali. L'acqua in questo caso non si sposta dall'alto verso il basso, ma da sinistra a destra (o viceversa).

Opzioni per il materiale di fabbricazione

Molto spesso, gli artigiani domestici realizzano i registri di riscaldamento dalle proprie mani tubi di acciaio. I principali vantaggi di questa opzione sono il basso costo, la disponibilità dei materiali e la relativa facilità di saldatura.

Oltre a un tubo tondo, il registro del riscaldamento può anche essere creato dal suo analogo profilato: la resistenza idraulica si rivelerà leggermente diversa, ma non più

In fabbrica, i registri sono emessi da:

• acciaio;
• alluminio;
• di rame;
• ghisa.

Leader nel trasferimento di calore e durata opzione di rame. Ma con grandi dimensioni, un tale riscaldatore costerà un bel centesimo. Un dispositivo in alluminio è inferiore in termini di conducibilità termica, ma è anche molto più economico.

Il tipo più popolare ed economico di registri di riscaldamento è l'acciaio.Tuttavia, questa è anche l'opzione più inefficiente per trasferire il calore dall'acqua all'aria da tutta l'ingegneria del calore venduta nei negozi.

Il coefficiente di conducibilità termica per diversi acciai varia da 45 a 48 W / (m * K). In ghisa è nella regione di 60, in alluminio 200–240 e in rame circa 400 W / (m * K). L'acciaio perde tutti in questo parametro tecnico.

Quando si scelgono tubi in acciaio, si dovrebbe privilegiare i prodotti in acciaio al carbonio, che sono i più durevoli e resistenti alle alte temperature

La ghisa e l'alluminio sono generalmente utilizzati solo nei registri di produzione in fabbrica. È troppo difficile saldare questi metalli in modo indipendente in condizioni artigianali. Lo stesso vale per l'acciaio inossidabile o zincato, quindi è meglio non prendere tubi da questi materiali. Sono più difficili da cucinare e il loro trasferimento di calore è inferiore a quello della solita controparte nera.

Con esperienza nella saldatura di superfici in rame, la registrazione di tali tubi non è troppo problematica. A causa delle elevate velocità di trasferimento del calore, possono essere prese con un diametro inferiore rispetto a quando si sceglie un'opzione in acciaio. Quindi il riscaldatore sarà più economico.

Tuttavia, qui il rame ha un grave svantaggio: la necessità di un refrigerante neutro e pulito. Se nel sistema di riscaldamento circola acqua "sporca" con impurità, è possibile dimenticare la lunga durata di tale batteria.

Un problema simile si riscontra spesso anche a causa della presenza di elementi di metalli incompatibili con il rame nel sistema. A meno che non siano previste una serie di misure precauzionali, tale registro non durerà a lungo a causa della corrosione elettrochimica.

Dispositivi con un riscaldatore elettrico incorporato

La versione standard del registro implica la sua connessione ai tubi di riscaldamento di un sistema centralizzato o con una caldaia per il riscaldamento dell'acqua. Ma ci sono dispositivi e completamente autonomi. In uno dei tubi inferiori è incorporato un elemento riscaldante, alimentato da una rete elettrica di 220 V.

Secondo il design e il principio di funzionamento del riscaldatore nel registro - questa è una normale caldaia elettrica, alimentata da una presa monofase standard

La potenza dell'elemento di riscaldamento dell'acqua può variare tra 1–6 kW, a seconda del volume interno dello scambiatore di calore. Un tale dispositivo di riscaldamento è spesso dotato di una pompa di circolazione in modo che il refrigerante raggiunga tutte le sue sezioni.

Un registro così autonomo viene spesso utilizzato come fonte aggiuntiva di calore, che viene attivato solo con forti gelate. A temperature non troppo basse fuori dalla finestra, la stanza viene riscaldata da un sistema di riscaldamento comune. Oltre all'acqua nel registro elettrico, è possibile il riempimento antigelo.

C'è un articolo sul nostro sito Web in cui abbiamo descritto in dettaglio le caratteristiche della scelta e le sottigliezze del collegamento degli elementi riscaldanti per i termosifoni. Maggiori dettagli - vai a il link.

Calcolo del design del riscaldatore

Innanzitutto, è necessario calcolare la potenza termica richiesta per una particolare stanza.

Secondo le regole, tale calcolo dell'ingegneria del calore dovrebbe essere effettuato tenendo conto:

• l'area e l'orientamento delle pareti esterne (nella direzione solare meridionale o meno);
• capacità cubica di una stanza riscaldata;
• il livello delle temperature negative massime possibili nella regione;
• il grado di isolamento termico delle pareti che si affacciano sulla strada;
• la presenza dal basso e / o sopra di un'altra stanza riscaldata;
• quantità, quadratura e varietà di finestre installate;
• presenza / assenza di porte che si aprono direttamente sulla strada.

I codici di costruzione raccomandano di considerare anche la rosa dei venti prevalente in inverno. Sul lato sopravento del muro, la perdita di calore durante il periodo invernale sarà nettamente più elevata.

Semplificato per una stanza con un'altezza del soffitto di circa 2,7 metri, la potenza termica necessaria viene calcolata moltiplicando l'area della stanza per 100 W

Se i soffitti nella stanza si trovano a un livello di 3 metri e oltre, quindi per un calcolo semplificato, dovresti già moltiplicare la capacità cubica dello spazio riscaldato per 34 o 41 watt.Il primo coefficiente è preso per gli edifici in mattoni, e il secondo - per le strutture in cemento armato.

Moltiplicare una coppia di numeri non è difficile. Ma dobbiamo capire chiaramente che tali calcoli condizionali possono essere molto lontani dai numeri reali, poiché ci sono molte sfumature qui.

La soluzione ottimale è ordinare il calcolo necessario da uno specialista che terrà conto di tutti i parametri della stanza. La perdita di calore si verifica attraverso pareti, finestre, pavimenti, soffitti e persino ventilazione. Per ottenere i numeri esatti, devi considerare tutto senza eccezioni.

Successivamente, è necessario calcolare le dimensioni del tubo per il registro di riscaldamento. Per fare ciò, usa la formula:

Q = K * St * dt

designazioni di lettere:

• Q è la potenza termica del registro;
• K - coefficiente di trasferimento del calore, dipende dal materiale del tubo;
• St - area di trasferimento del calore (pari al numero di PI volte il diametro e la lunghezza del tubo);
• dt è la testa di calore.

Di conseguenza, conoscendo Q e dt, non resta che scegliere il diametro del tubo e la sua lunghezza totale. Quindi, a seconda della progettazione del registro, questa pipeline può essere suddivisa in diversi segmenti, che saranno successivamente collegati da traverse. Il trasferimento di calore da quest'ultimo, per non complicare i calcoli, è meglio non tener conto.

La cifra dt, a sua volta, viene calcolata in base alla temperatura ambiente richiesta (Tv) e alle sue prestazioni in mandata (Tp) e ritorno (To) - totale dt = (Tp + To) / 2-Tv

Quando si collegano i tubi con un serpente, ogni successivo segmento orizzontale riceve circa il 10% in meno di energia termica rispetto a quello situato sopra. Ciascuno di questi segmenti della pipeline del registro dovrebbe essere considerato come una batteria separata. E il portatore di calore mentre si muove gradualmente e inevitabilmente si raffredda, il calore entra nella stanza.

Un altro parametro è la distanza tra le sezioni orizzontali (tubi principali), che riflette l'altezza di un singolo tubo. Se questa distanza è troppo piccola, il calore dall'alto e dal basso inizierà a sovrapporsi, influenzandosi negativamente a vicenda.

Questa cifra deve essere selezionata in modo che sia leggermente più grande del diametro del tubo. Quindi l'efficacia del registro sarà la massima possibile.

Con calcoli più dettagliati della potenza delle batterie di riscaldamento e del loro numero possono essere letti qui.

Caratteristiche dell'installazione

Non c'è nulla di particolarmente complicato nella creazione di un registro di riscaldamento. Le difficoltà sono possibili solo durante la saldatura da singoli tubi. Se non c'è molta esperienza nella saldatura, è meglio esercitarsi prima. Quando si acquista un dispositivo prefabbricato fabbricato in fabbrica, non dovrebbero sorgere problemi di installazione.

L'appendere alle pareti del registro tubi viene fatto usando potenti staffe (ganci). Se è posizionato sul pavimento, quindi abbastanza gambe di ferro. È importante ricordare che il riscaldatore in acciaio in questione pesa parecchio. Inoltre, viene aggiunto il peso dell'acqua all'interno, quindi i supporti e gli stand dovrebbero essere super affidabili.

Le estremità della sezione del tubo sono chiuse con speciali tappi sferici o saldate con piccoli tondi d'acciaio tagliati dalla lamiera. I raccordi con una filettatura esterna per l'installazione di un rubinetto di scarico dell'aria e il collegamento al sistema di riscaldamento tagliano direttamente nella parete del tubo o nella piastra terminale.

La superficie di una batteria in acciaio deve essere rivestita con vernice resistente al calore. Grazie ad esso, il dispositivo non solo diventerà esteticamente più piacevole esteticamente, ma otterrà anche un'ulteriore protezione anticorrosiva.

Puoi leggere le istruzioni dettagliate per la creazione di registri di riscaldamento fai-da-te in questa roba.

Conclusioni e video utili sull'argomento

I video raccolti di seguito ti aiuteranno a comprendere tutte le sfumature dei calcoli del registro di riscaldamento e della sua installazione nella stanza.

Tecnologia per la produzione di un registro da un tubo di profilo rettangolare:

Vantaggi e calcolo della potenza del registro di riscaldamento:

Se vuoi riscaldare una grande stanza cubica, il registro dei tubi d'acciaio a pareti lisce è l'ideale per questo. Se hai la capacità di eseguire lavori di saldatura, non è difficile assemblare una tale batteria fatta in casa con le tue mani. È solo necessario calcolare con precisione i parametri di questo dispositivo e scegliere i prodotti tubolari giusti per esso.

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