Varmeregistre: typer strukturer, beregning av parametere, installasjonsfunksjoner

Det er et stort antall forskjellige design- og materialproduksjonsbatterier for varmesystemer til bolig- og ikke-boliger. Men varmeregistrene blant dem skiller seg ut for sin høye varmeoverføringseffektivitet og lette montering.

Eksternt og strukturelt ligner disse varmevekslerne vanlige håndklestativspoler, men de er mye større i størrelse enn sine kolleger på badet.

I artikkelen vi presenterte, analyseres typene oppvarmingsregistre i detalj, og vi vil også analysere funksjonene i installasjonen av slikt utstyr.

Varianter av varmeregistre fra rør

Varmeregisteret er en klassisk vann-til-luft varmeveksler. I de fleste tilfeller er den laget av et glattvegget metallrør. Det siste er enten enkelt eller i form av en serie med flere segmenter av rørledningen som ligger horisontalt over hverandre. I dette tilfellet er det separate strukturer med finner.

En varmeovn laget bare av glattvegget rør er enklere å vaske med konstant rengjøring. Det er ingen platekanter eller flaskehalser som er vanskelige å tørke av med en fille. Som et resultat dannes det ikke “kolonier” av støv og skitt i et slikt register. I denne forbindelse utkonkurrerer han i stor grad de nå utbredte radiatorer av paneler.

Typisk installeres varmeregistre i garasjer, lager, verksteder, sykehus og skoler - det vil si i rom der det er økte krav til brann og sanitær sikkerhet

Rørregisteret er ikke dårligere når det gjelder effektivitet av varmeenergiutgang og oppvarmingskostnader konvensjonelle batterier, og overgår dem ofte. I begge tilfeller er det totale overflatearealet for varmeoverføringen omtrent det samme, bare i anordningen som tas i betraktning strømmer kjølevæsken gjennom en bred kanal.

Den hydrauliske motstanden i denne situasjonen er mye lavere enn den i en standard radiator fra flere paneldeler. Og dette påvirker direkte energikostnadene for å pumpe vann gjennom en lignende varmekrets.

Typer design

Eksternt ser ikke varmeregisteret for elegant ut. Men den er billig og enkel å produsere. Og hvis du gjør en liten innsats, kan en slik varme-varmeveksler ganske passe inn i det indre av til og med en stue.

I hjemlige landsbyhus ble det til nylig brukt en lignende versjon av varmesystemet nesten overalt. I Sovjet-tidene var ikke radiatorer med panel-seksjon på salg, men det var ikke så vanskelig å få et bredt rør.

Og da var det bare nødvendig med en sveisemaskin. Den resulterende rørvarmeren kobles til vannvarmeveksleren inne i vedovnen ved sveising elementært og raskt. Les mer om utskiftningsteknologi for gassveisebatteri videre.

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

Alle typer oppvarmingsregistre er delt inn i to grupper:

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

I det første tilfellet er horisontale rør koblet sammen av tverrgående grenrør med en mindre seksjon, og i det andre med buer med samme diameter.

Begge alternativene innebærer store sveisevolumer. Spoleanordningen kan også lages ved å bøye ett rør. Imidlertid kan ikke alle rørformede gjenstander med stor diameter laget av stål bøyes på denne måten. Det er mye lettere å ta ferdige buer og sveise dem til de horisontale segmentene av registeret.

I enheten med "tråd" -tilkoblingen (dysene er plassert vekselvis på høyre / venstre) er det ingen soner med kaldt kjølevæske, vannet her passerer gradvis gjennom alle rørene

Når du kobler de horisontale seksjonene i seksjonsregisteret til "kolonneforbindelsen", sveises tverrstykkets rør i begge ender. Sirkulasjonen av kjølevæsken i en slik varmeovn skjer parallelt. Som et resultat kan individuelle soner i den motta mindre varme. Varmt vann strømmer ganske enkelt inn i det nedre segmentet før det når den ytterste enden.

I "tråden", der kjølevæsken passerer gjennom alle deler av registeret, oppstår ikke slike problemer. I denne forbindelse ligner dette registeret på en spole. Bare vann i det beveger seg fra inngangen til utgangen av batteriet gjennom rør i forskjellige seksjoner.

Spolene kan ha flere bøyer, i dette tilfellet for å styrke strukturen noen steder, blir det ofte laget tverrgående innsatser fra et hjørne eller en tykk stang

Hvis det ikke er noen ferdige buer for det S-formede registeret for hånden, er det bedre å lage et snittapparat selv. Det er ekstremt vanskelig å bøye et stort tverrsnittsrør uten spesialutstyr. Nesten det eneste alternativet er å varme metallet med gasssveising og bøye det forsiktig. Men det er fare for tap av styrke ved veggene i røret.

Avsnitt viser også et register med et par sidesamlere. De er laget av rør med samme diameter som hovedseksjonene, og spiller rollen som tverrrør. Vann i dette tilfellet beveger seg ikke fra topp til bunn, men fra venstre til høyre (eller omvendt).

Alternativer for fremstillingsmateriell

Oftest lager husflidverkere varmeregistre fra egne hender stålrør. De viktigste fordelene med dette alternativet er lave kostnader, materialtilgjengelighet og relativt lett sveising.

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

På fabrikken utstedes registre fra:

• stål;
• aluminium;
• kobber;
• støpejern.

Leder innen varmeoverføring og holdbarhet kobberalternativ. Men med store størrelser vil en slik varmer koste en ganske krone. En aluminiumsenhet er underordnet i forhold til termisk ledningsevne, men den er også mye billigere.

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 fra all varmeteknikken som selges i butikkene.

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

Når du velger stålrør, bør karbonstålprodukter foretrekkes, de er de mest holdbare og motstandsdyktige mot høye temperaturer

Støpejern og aluminium brukes vanligvis bare i fabrikkregister. 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 ta rør fra disse materialene. De er vanskeligere å tilberede, og varmeoverføringen er lavere enn den vanlige svarte motstykket.

Med erfaring i sveising av kobberflater er det ikke så problematisk å lage et register fra slike rør. På grunn av de høye varmeoverføringshastighetene, kan de tas med mindre diameter enn når du velger et stålalternativ. Så varmeren blir billigere.

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

Et lignende problem blir også ofte observert på grunn av tilstedeværelsen av elementer fra metaller som er uforenlige med kobber i systemet. Med mindre det er forutsett en rekke forholdsregler, vil et slikt register ikke vare lenge på grunn av elektrokjemisk korrosjon.

Enheter med innebygd elektrisk varmeovn

Standardversjonen av registeret innebærer at den er koblet til varmeledningene i et sentralisert system eller med en vannvarmekjel. Men det er enheter og helt autonome. I et av de nedre rørene er et varmeelement bygget inn i dem, drevet av et elektrisk nettverk på 220 V.

I henhold til design og prinsipp for drift av varmeren i registeret - dette er en vanlig elektrisk kjele, drevet av et standard enfaseuttak

Kraften til varmtvannselementet kan variere mellom 1–6 kW, avhengig av varmevekslerens indre volum. En slik oppvarmingsanordning er ofte utstyrt med en sirkulasjonspumpe slik at kjølevæsken når alle seksjonene.

Et slikt autonomt register blir ofte brukt som en ekstra varmekilde, som bare slås på i alvorlig frost. Ved ikke for lave temperaturer utenfor vinduet varmes rommet opp fra et felles varmesystem. I tillegg til vann i det elektriske registeret, er frostsikringsfylling mulig.

Det er en artikkel på nettstedet vårt der vi i detalj beskrev funksjonene til valget og finessene til å koble varmeelementene til varmeapparat. Flere detaljer - gå til lenken.

Beregning av varmer design

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

I henhold til reglene skal en slik varmeteknisk beregning gjøres under hensyntagen til:

• området og orienteringen av ytterveggene (i sørlig solretning eller ikke);
• kubikkapasitet på et oppvarmet rom;
• nivået på maksimale mulige negative temperaturer i regionen;
• graden av varmeisolering av veggene som vender mot gaten;
• tilstedeværelsen nedenfra og / eller over av et annet oppvarmet rom;
• mengde, kvadratur og forskjellige installerte vinduer;
• tilstedeværelse / fravær av dører som åpner direkte mot gaten.

Bygge koder anbefaler at du selv vurderer den rådende vindrosen om vinteren. På den bakovervendte siden av veggen vil varmetapet i vinterperioden være klart høyere.

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

Hvis takene i rommet er plassert på et nivå på 3 meter og over, bør du allerede for å forenkle beregningen multiplisere kubikkapasiteten til det oppvarmede rommet med 34 eller 41 watt.Den første koeffisienten er tatt for murbygninger, og den andre - for armert betongkonstruksjoner.

Det er ikke vanskelig å multiplisere et par tall. Men vi må helt klart være klar over at slike betingede beregninger kan være veldig langt fra reelle tall, siden det er mange nyanser her.

Den mest optimale løsningen er å bestille nødvendig beregning 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 de nøyaktige tallene, må du vurdere alt uten unntak.

Deretter må du beregne rørstørrelsene for varmeregisteret. For å gjøre dette bruker du formelen:

Q = K * St * dt

brevbetegnelser:

• Q er den termiske kraften til registeret;
• K - varmeoverføringskoeffisient, avhenger av rørmaterialet;
• St - varmeoverføringsareal (tilsvarer antall PI ganger diameteren og lengden på røret);
• dt er varmehodet.

Når man kjenner til Q og dt, gjenstår det bare å velge rørdiameter og dens totale lengde. Avhengig av utforming av registeret, kan denne rørledningen deles inn i flere segmenter, som deretter vil bli koblet sammen av tverrlegemer. Varmeoverføringen fra sistnevnte, for ikke å komplisere beregningene, er bedre å ikke ta hensyn til.

Figuren dt blir på sin side beregnet basert på den nødvendige romtemperatur (Tv) og dens ytelse i tilførselen (Tp) og retur (Til) - total dt = (Tp + Til) / 2-Tv

Når du kobler rørene til en slange, mottar hvert etterfølgende horisontalt segment omtrent 10% mindre termisk energi enn det som er plassert over. Hvert slikt segment av registerrørledningen bør betraktes som et separat batteri. Og varmebæreren når den beveger seg langs dem gradvis og avkjøles uunngåelig, går varmen inn i rommet.

En annen parameter er avstanden mellom horisontale seksjoner (hovedrør), som gjenspeiler høyden til et individuelt rør. Hvis denne avstanden blir gjort for liten, vil varmen strømme ovenfra og under begynne å overlappe hverandre og påvirke hverandre negativt.

Dette tallet må velges slik at det er litt større enn diameteren på røret. Da vil effektiviteten til registeret være størst mulig.

Med mer detaljerte beregninger av effekten til varmebatteriene og antallet av disse kan du lese her.

Funksjoner ved installasjonen

Det er ingenting spesielt komplisert i å sette opp et varmeregister. Vanskeligheter er bare mulig ved sveising fra individuelle rør. Hvis det ikke er mye erfaring med sveising, er det best å øve først. Når du kjøper en prefabrikert fabrikkprodusert enhet, bør installasjonsproblemer ikke oppstå i det hele tatt.

Henging på veggene i rørregisteret gjøres ved hjelp av kraftige braketter (kroker). Hvis det er plassert på gulvet, så nok jernben. Det er viktig å huske at den aktuelle stålvarmeren veier ganske mye. I tillegg tillegges vekten på vannet inni, så festene og stativene skal være super pålitelige.

Endene av rørseksjonen er lukket med spesielle sfæriske plugger eller sveiset ved bruk av små stålrunder kuttet av plater. Beslag med utvendig gjenge for montering av luftutblåsningskran og tilkobling til varmesystemet kuttet direkte i rørveggen eller i endeplaten.

Overflaten på et batteri laget av stål skal belegges med varmebestandig maling. Takket være det vil enheten ikke bare bli eksternt mer estetisk behagelig, men også få ytterligere korrosjonsbeskyttelse.

Du kan lese de detaljerte instruksjonene for å lage DIY-varmeregistre i dette.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Videoene samlet nedenfor vil hjelpe deg med å forstå alle nyansene i beregningene av varmeregisteret og installasjonen av det i rommet.

Teknologi for fremstilling av et register fra et rektangulært profilrør:

Fordeler og beregning av kraften til varmeregisteret:

Hvis du vil varme opp et stort kubikkrom, er registeret over glattveggede stålrør ideelt for dette. Hvis du har ferdighetene til å utføre sveisearbeid, er det ikke vanskelig å montere et slikt hjemmelaget batteri med egne hender. Det er bare nødvendig å nøyaktig beregne parametrene til denne enheten og velge riktige rørformede produkter for den.

Har du spørsmål, finn feil eller er det verdifull informasjon du kan dele med besøkende på nettstedet vårt? Legg igjen kommentarene, still spørsmål i tilbakemeldingsskjemaet som ligger under artikkelen.