Registre de încălzire: tipuri de structuri, calcularea parametrilor, caracteristici de instalare

Există un număr foarte mare de baterii de proiectare și fabricare de materiale pentru sisteme de încălzire pentru spații rezidențiale și nerezidențiale. Însă registrele de încălzire se evidențiază pentru eficiența ridicată a transferului de căldură și ușurința de auto-asamblare.

Extern și structural, aceste schimbătoare de căldură seamănă cu bobine obișnuite de șervete, dar au dimensiuni mult mai mari decât omologii lor din baie.

În articolul prezentat, tipurile de registre de încălzire sunt analizate în detaliu și vom analiza, de asemenea, caracteristicile instalării unui astfel de echipament.

Soiuri de registre de încălzire din conducte

Registrul de încălzire este un schimbător de căldură clasic apă-aer. În cele mai multe cazuri, este confecționat dintr-o țeavă metalică cu pereți netede. Acesta din urmă este fie simplu, fie sub forma unei serii de mai multe segmente ale conductei situate orizontal unul deasupra celuilalt. În acest caz, există structuri separate cu aripioare.

Un încălzitor format doar dintr-o țeavă cu pereți netede este mai ușor de spălat cu o curățare constantă. Nu există margini de placă sau blocaje dificil de șters cu o cârpă. Drept urmare, „coloniile” de praf și murdărie nu se formează pe un astfel de registru. În această privință, el depășește foarte mult radiatoarele cu secțiune panou acum răspândite.

În mod obișnuit, registrele de încălzire sunt instalate în garaje, depozite, ateliere, spitale și școli - adică în încăperi în care există cerințe sporite de securitate la incendiu și sănătate

Registrul conductelor nu este inferior în ceea ce privește eficiența producției de energie termică și a costurilor de încălzire baterii convenționale, și de multe ori le depășește. Suprafața totală a transferului de căldură în ambele cazuri este aproximativ aceeași, numai în dispozitivul luat în considerare curge lichidul de răcire printr-un canal larg.

Rezistența hidraulică în această situație este mult mai mică decât cea dintr-un radiator standard din mai multe secțiuni de panou. Și acest lucru afectează direct costurile de energie pentru pomparea apei printr-un circuit similar de încălzire.

Tipuri de design

În exterior, registrul de încălzire nu arată prea elegant. Dar este ieftin și ușor de fabricat. Și dacă faceți puțin efort, atunci un astfel de schimbător de încălzire-căldură se poate încadra destul de mult în interiorul chiar și unei camere de zi.

În casele satelor autohtone, până de curând, o versiune similară a sistemului de încălzire era folosită aproape peste tot. În vremurile sovietice, caloriferele cu secțiune de panou nu erau scoase la vânzare, dar nu era atât de dificil să obții o conductă largă.

Și atunci era nevoie doar de o mașină de sudură. Încălzitorul de conductă rezultat este conectat la schimbătorul de căldură de apă din interiorul sobei de ardere a lemnului prin sudare elementară și rapidă. Citiți mai multe despre tehnologia de înlocuire a bateriei de sudare cu gaz mai departe.

Cu cât conductele verticale din registrul secțiunilor sunt situate mai aproape de margine, cu atât transferul de căldură al dispozitivului este mai mare - apa de la capetele conductelor orizontale este actualizată mai lent decât în ​​zonele cu flux direct de răcire

Toate tipurile de registre de încălzire sunt împărțite în două grupuri:

1. Intermediară.
2. Bobine (în formă de S).

În primul caz, conductele orizontale sunt interconectate de conducte transversale de ramură de secțiune mai mică, iar în al doilea, de arcuri de același diametru.

Ambele opțiuni implică volume mari de sudare. Dispozitivul bobinei poate fi realizat și prin îndoirea unei conducte. Cu toate acestea, nu orice articol tubular cu diametru mare din oțel nu poate fi îndoit în acest fel. Este mult mai ușor să luați arcuri gata și să le sudați pe segmentele orizontale ale registrului.

În dispozitivul cu conexiunea „filet” (duzele sunt amplasate alternativ pe dreapta / stânga) nu există zone cu lichid de răcire rece, apa trece treptat prin toate conductele

La conectarea secțiunilor orizontale ale registrului de secțiune cu conexiunea „coloană”, conductele transversale sunt sudate la ambele capete. Circulația lichidului de răcire într-un astfel de încălzitor are loc în paralel. Ca urmare, zonele individuale din ea pot primi mai puțină căldură. Apa caldă curge pur și simplu în segmentul inferior înainte de a ajunge la capătul îndepărtat.

În „firul”, unde lichidul de răcire trece prin toate părțile registrului, nu apar astfel de probleme. În acest sens, acest registru seamănă mult cu o bobină. Numai apa din ea se deplasează de la intrarea în ieșirea bateriei prin conducte din diferite secțiuni.

Bobinele pot avea mai multe coturi, în acest caz, pentru a consolida structura în unele locuri, adesea sunt realizate inserții transversale dintr-un colț sau o bară groasă

Dacă nu există arcuri gata pregătite pentru registrul în formă de S la îndemână, atunci este mai bine să faceți singur un dispozitiv în secțiune. Este extrem de dificil să îndoiți o țeavă mare în secțiune transversală fără echipamente speciale. Aproape singura opțiune este încălzirea metalului cu sudare cu gaz și îndoirea cu atenție a acestuia. Există însă un risc de pierdere a forței de către pereții conductei.

Vizualizarea secțională include și un registru cu o pereche de colecționari laterali. Sunt fabricate din țevi cu același diametru ca secțiunile principale, jucând rolul conductelor transversale. Apa în acest caz nu se mișcă de sus în jos, ci de la stânga la dreapta (sau invers).

Opțiuni pentru materialul de fabricație

Cel mai adesea, meșterii de acasă fac registre de încălzire din propriile mâini țevi de oțel. Principalele avantaje ale acestei opțiuni sunt costurile reduse, disponibilitatea materialelor și ușurința relativă a sudării.

Pe lângă o țeavă rotundă, registrul de încălzire poate fi realizat și din analogul său profilat - rezistența hidraulică se va dovedi ușor diferită, dar nu mai mult

În fabrică, registrele sunt emise de la:

• oțel;
• aluminiu;
• cupru;
• fontă.

Lider în transferul de căldură și durabilitate opțiune de cupru. Dar, cu dimensiuni mari, un astfel de încălzitor va costa un bănuț destul de mare. Un dispozitiv din aluminiu este inferior acestuia în ceea ce privește conductivitatea termică, dar este, de asemenea, mult mai ieftin.

Cel mai popular și ieftin tip de registre de încălzire este oțelul.Totuși, aceasta este și cea mai ineficientă opțiune pentru transferul căldurii din apă în aer din toată tehnica termică vândută în magazine.

Coeficientul de conductivitate termică pentru diferite oțel variază între 45–48 W / (m * K). În fontă se află în regiunea 60, în aluminiu 200-240, iar în cupru aproximativ 400 W / (m * K). Oțelul pierde pentru toți în acest parametru tehnic.

Atunci când alegeți conductele de oțel, ar trebui să se acorde preferință produselor din oțel carbon, acestea fiind cele mai durabile și rezistente la temperaturi ridicate

Fonta și aluminiu sunt utilizate de obicei numai în registrele de fabricație din fabrică. Este prea dificil să sudați aceste metale independent în condiții artizanale. Același lucru este valabil și pentru oțelul inoxidabil sau galvanizat, de aceea este mai bine să nu luați conducte din aceste materiale. Sunt mai greu de gătit, iar transferul lor de căldură este mai mic decât cel al omologului obișnuit negru.

Cu experiență în sudarea suprafețelor de cupru, crearea unui registru de pe astfel de conducte nu este prea problematică. Datorită ratelor mari de transfer de căldură, acestea pot fi luate cu un diametru mai mic decât atunci când alegeți o opțiune de oțel. Deci, încălzitorul va fi mai ieftin.

Cu toate acestea, cuprul are un dezavantaj serios aici - nevoia unui lichid de răcire neutru și curat. Dacă apa „murdară” cu impurități circulă în sistemul de încălzire, puteți uita de viața lungă de utilizare a unei astfel de baterii.

O problemă similară este adesea observată datorită prezenței elementelor din metale incompatibile cu cuprul în sistem. Dacă nu este prevăzută o serie de măsuri de precauție, un astfel de registru nu va dura mult timp datorită coroziunii electrochimice.

Dispozitive cu încălzitor electric încorporat

Versiunea standard a registrului implică conectarea sa la conductele de încălzire ale unui sistem centralizat sau cu un cazan de încălzire cu apă. Dar există dispozitive și complet autonome. Într-una din conductele inferioare, în ele este încorporat un element de încălzire, alimentat de o rețea electrică de 220 V.

Conform proiectului și principiului funcționării încălzitorului din registru - acesta este un cazan electric electric, alimentat de o priză monofazată standard

Puterea elementului de încălzire a apei poate varia între 1–6 kW, în funcție de volumul intern al schimbătorului de căldură. Un astfel de dispozitiv de încălzire este adesea echipat cu o pompă de circulație, astfel încât lichidul de răcire să ajungă la toate secțiunile sale.

Un astfel de registru autonom este adesea folosit ca sursă suplimentară de căldură, care este activată numai în gerurile severe. La temperaturi nu prea scăzute în afara ferestrei, camera este încălzită de la un sistem comun de încălzire. Pe lângă apa din registrul electric, este posibilă umplerea antigel.

Pe site-ul nostru există un articol în care am descris în detaliu caracteristicile alegerii și subtilitățile de conectare a elementelor de încălzire pentru radiatoarele de încălzire. Mai multe detalii - accesați legătura.

Calculul proiectării încălzitorului

În primul rând, trebuie să calculați consumul de căldură necesar pentru o anumită cameră.

În conformitate cu normele, un astfel de calcul de inginerie termică ar trebui să fie luate în considerare:

• zona și orientarea pereților externi (în direcția sudică sau nu);
• capacitatea cubică a unei camere încălzite;
• nivelul temperaturilor negative maxime posibile din regiune;
• gradul de izolare termică a pereților vizavi de stradă;
• prezența de jos și / sau deasupra unei alte încăperi încălzite;
• cantitatea, cuadratura și varietatea de ferestre instalate;
• prezența / absența ușilor care se deschid direct pe stradă.

Codurile de construcție recomandă să luați în considerare și creșterea vântului predominant în timpul iernii. Pe partea de vânt a peretelui, pierderea de căldură în perioada de iarnă va fi clar mai mare.

Simplificată pentru o cameră cu o înălțime a plafonului de aproximativ 2,7 metri, puterea termică necesară este calculată prin înmulțirea zonei camerei cu 100 W

Dacă plafoanele din cameră sunt situate la un nivel de 3 metri și mai sus, atunci pentru un calcul simplificat, ar trebui să înmulțiți deja capacitatea cubică a spațiului încălzit cu 34 sau 41 de wați.Primul coeficient este luat pentru clădirile din cărămidă, iar al doilea - pentru structurile din beton armat.

Înmulțirea unei perechi de numere nu este dificilă. Dar trebuie să fim conștienți că aceste calcule condiționale pot fi foarte departe de numerele reale, deoarece există multe nuanțe aici.

Cea mai optimă soluție este să comanzi calculul necesar de la un specialist care va ține cont de toți parametrii camerei. Pierderea de căldură apare prin pereți, ferestre, podele, tavane și chiar ventilație. Pentru a obține numerele exacte, trebuie să luați în considerare totul fără excepție.

În continuare, trebuie să calculați dimensiunile conductelor pentru registrul de încălzire. Pentru a face acest lucru, utilizați formula:

Q = K * St * dt

desemnări de scrisori:

• Q este puterea termică a registrului;
• K - coeficientul de transfer de căldură, depinde de materialul conductei;
• St - zona de transfer de căldură (egală cu numărul de PI de diametru și lungime a conductei);
• dt este capul de căldură.

În consecință, cunoscând Q și dt, rămâne doar să alegem diametrul conductei și lungimea totală a acesteia. Apoi, în funcție de proiectarea registrului, această conductă poate fi împărțită în mai multe segmente, care ulterior vor fi conectate de către membrii încrucișați. Transferul de căldură din acesta din urmă, pentru a nu complica calculele, este mai bine să nu țineți cont.

Cifra dt, la rândul său, este calculată pe baza temperaturii de cameră cerute (Tv) și a performanței sale la furnizare (Tp) și retur (To) - total dt = (Tp + To) / 2-Tv

La conectarea conductelor cu un șarpe, fiecare segment orizontal ulterior primește cu aproximativ 10% mai puțină energie termică decât cea localizată mai sus. Fiecare astfel de segment al conductei de înregistrare ar trebui considerat ca o baterie separată. Și purtătorul de căldură pe măsură ce se mișcă de-a lungul lor treptat și inevitabil se răcește, căldura intră în cameră.

Un alt parametru este distanța dintre secțiunile orizontale (conductele principale), care reflectă înălțimea unei conducte individuale. Dacă acest clearance este făcut prea mic, atunci fluxurile de căldură de sus și de jos vor începe să se suprapună, afectându-se reciproc.

Această figură trebuie selectată astfel încât să fie puțin mai mare decât diametrul conductei. Atunci eficacitatea registrului va fi cea mai mare posibil.

Cu calcule mai detaliate a puterii bateriilor de încălzire și a numărului acestora poate fi citit aici.

Caracteristici ale instalației

Nu este nimic deosebit de complicat în crearea unui registru de încălzire. Dificultățile sunt posibile numai la sudarea de la conductele individuale. Dacă nu există prea multă experiență în sudură, cel mai bine este să practicați mai întâi. Când cumpărați un dispozitiv fabricat din fabrică prefabricat, nu trebuie să apară deloc probleme de instalare.

Agățarea pe pereții registrului țevii se face cu ajutorul unor paranteze (cârlige) puternice. Dacă este așezat pe podea, atunci suficiente picioare de fier. Este important să ne amintim că încălzitorul de oțel în cauză cântărește destul de mult. În plus, greutatea apei din interior este adăugată, astfel încât suporturile și suporturile ar trebui să fie super fiabile.

Capetele secțiunii de țeavă sunt închise cu dopuri sferice speciale sau sudate folosind mici rotunde de oțel tăiate din tablă. Armăturile cu un fir extern pentru instalarea unui robinet de evacuare a aerului și conectarea la sistemul de încălzire sunt tăiate direct în peretele conductei sau în placa de capăt.

Suprafața unei baterii din oțel trebuie acoperită cu vopsea termorezistentă. Datorită acestuia, dispozitivul va deveni nu numai plăcut din punct de vedere estetic, ci va obține și o protecție suplimentară împotriva coroziunii.

Puteți citi instrucțiunile detaliate pentru crearea registrelor de încălzire DIY în chestiile astea.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipurile colectate mai jos vă vor ajuta să înțelegeți toate nuanțele calculelor registrului de încălzire și instalarea acestuia în cameră.

Tehnologie pentru fabricarea unui registru dintr-o țeavă cu profil dreptunghiular:

Avantajele și calculul puterii registrului de încălzire:

Dacă doriți să încălziți o cameră cubică mare, atunci registrul țevilor de oțel cu pereți netede este ideal pentru acest lucru. Dacă aveți abilitatea de a efectua lucrări de sudare, nu este dificil să asamblați o astfel de baterie casnică cu propriile mâini. Este necesar să calculați cu exactitate parametrii acestui dispozitiv și să alegeți produsele tubulare potrivite pentru acesta.

Aveți întrebări, găsiți buguri sau există informații valoroase pe care le puteți partaja vizitatorilor site-ului nostru? Vă rugăm să lăsați comentariile, puneți întrebări în formularul de feedback aflat în articol.