Thanh ghi gia nhiệt: các loại cấu trúc, tính toán các tham số, tính năng cài đặt

Có một số lượng lớn khác nhau trong thiết kế và sản xuất pin vật liệu cho các hệ thống sưởi ấm cho các cơ sở dân cư và không dân cư. Nhưng các thanh ghi sưởi trong số chúng nổi bật vì hiệu quả truyền nhiệt cao và dễ tự lắp ráp.

Bên ngoài và cấu trúc, những bộ trao đổi nhiệt này giống như cuộn dây thanh treo khăn thông thường, nhưng chúng có kích thước lớn hơn nhiều so với các đối tác phòng tắm của họ.

Trong bài viết chúng tôi đã trình bày, các loại thanh ghi sưởi được phân tích chi tiết, và chúng tôi cũng sẽ phân tích các tính năng của việc cài đặt các thiết bị đó.

Các loại đăng ký sưởi ấm từ đường ống

Thanh ghi nhiệt là một bộ trao đổi nhiệt nước-không khí cổ điển. Trong hầu hết các trường hợp, nó được làm bằng một ống kim loại có vách trơn. Cái sau là một hoặc một dạng của một loạt các đoạn của đường ống nằm theo chiều ngang so với cái kia. Trong trường hợp này, có các cấu trúc riêng biệt với vây.

Một lò sưởi chỉ được làm bằng một ống có thành trơn sẽ dễ dàng rửa hơn với việc vệ sinh liên tục. Không có cạnh tấm hoặc nút cổ chai khó lau bằng giẻ. Kết quả là, các thuộc địa của Hồi giáo Bụi và bụi bẩn không hình thành trên một sổ đăng ký như vậy. Về vấn đề này, ông vượt trội hơn nhiều so với các bộ tản nhiệt mặt cắt rộng rãi hiện nay.

Thông thường, các thanh ghi sưởi được lắp đặt trong nhà để xe, nhà kho, nhà xưởng, bệnh viện và trường học - nghĩa là, trong các phòng có yêu cầu gia tăng về an toàn cháy nổ và vệ sinh

Thanh ghi đường ống không thua kém về hiệu quả sản xuất năng lượng nhiệt và chi phí sưởi ấm pin thông thường, và thường vượt qua chúng. Tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt trong cả hai trường hợp là gần như nhau, chỉ trong thiết bị được xem xét dòng chất làm mát chảy qua một kênh rộng.

Điện trở thủy lực trong tình huống này thấp hơn nhiều so với bộ tản nhiệt tiêu chuẩn từ một số phần bảng điều khiển. Và điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí năng lượng cho việc bơm nước thông qua một mạch sưởi ấm tương tự.

Các loại thiết kế

Bên ngoài, thanh ghi sưởi ấm trông không quá thanh lịch. Nhưng nó rẻ và dễ sản xuất. Và nếu bạn nỗ lực một chút, thì một bộ trao đổi nhiệt nóng như vậy hoàn toàn có thể phù hợp với nội thất của ngay cả phòng khách.

Trong các ngôi nhà làng trong nước, cho đến gần đây, một phiên bản tương tự của hệ thống sưởi ấm đã được sử dụng ở hầu hết mọi nơi. Vào thời Xô Viết, bộ tản nhiệt mặt cắt không được bán, nhưng không quá khó để có được một ống rộng.

Và sau đó chỉ cần một máy hàn. Bộ gia nhiệt ống kết quả được kết nối với bộ trao đổi nhiệt nước bên trong bếp đốt gỗ bằng cách hàn một cách nhanh chóng và cơ bản. Tìm hiểu thêm về công nghệ thay thế pin hàn khí hơn nữa.

Các ống thẳng đứng trong thanh ghi mặt cắt càng gần cạnh, khả năng truyền nhiệt của thiết bị càng cao - nước ở hai đầu ống ngang được cập nhật chậm hơn so với các khu vực có dòng chảy làm mát trực tiếp

Tất cả các loại thanh ghi sưởi ấm được chia thành hai nhóm:

1. Mặt cắt.
2. Cuộn dây (hình chữ S).

Trong trường hợp đầu tiên, các ống nằm ngang được kết nối với nhau bằng các ống nhánh ngang của một phần nhỏ hơn và trong phần thứ hai, bởi các cung có cùng đường kính.

Cả hai tùy chọn liên quan đến khối lượng lớn của hàn. Thiết bị cuộn dây cũng có thể được thực hiện bằng cách uốn một ống. Tuy nhiên, không phải mọi vật phẩm hình ống có đường kính lớn làm bằng thép đều có thể uốn cong theo cách này. Sẽ dễ dàng hơn nhiều để lấy các cung được làm sẵn và hàn chúng vào các phân đoạn ngang của thanh ghi.

Trong thiết bị có kết nối luồng chủ đề (các vòi được đặt xen kẽ ở bên phải / bên trái) không có khu vực có chất làm mát lạnh, nước ở đây dần dần đi qua tất cả các đường ống

Khi kết nối các phần nằm ngang của thanh ghi mặt cắt với kết nối cột Cột, các ống chéo được hàn ở cả hai đầu. Sự lưu thông của chất làm mát trong lò sưởi như vậy diễn ra song song. Do đó, các vùng riêng lẻ trong đó có thể nhận được ít nhiệt hơn. Nước nóng chỉ đơn giản là chảy vào phân khúc thấp hơn trước khi nó đi đến tận cùng.

Trong "luồng", nơi chất làm mát đi qua tất cả các phần của thanh ghi, các vấn đề như vậy không phát sinh. Về vấn đề này, đăng ký này giống như một cuộn dây. Chỉ có nước trong nó di chuyển từ lối vào đến lối ra của pin thông qua các đường ống của các phần khác nhau.

Các cuộn dây có thể có một số uốn cong, trong trường hợp này, để tăng cường cấu trúc ở một số nơi, thường xuyên chèn từ một góc hoặc một thanh dày

Nếu không có vòng cung làm sẵn cho thanh ghi hình chữ S trong tay, thì tốt hơn là tự làm một thiết bị cắt. Rất khó để uốn cong một ống có tiết diện lớn mà không có thiết bị đặc biệt. Hầu như lựa chọn duy nhất là làm nóng kim loại bằng hàn khí và uốn cong cẩn thận. Nhưng có nguy cơ mất sức bởi các bức tường của đường ống.

Chế độ xem mặt cắt cũng bao gồm một thanh ghi với một cặp người thu gom bên. Chúng được làm từ các ống có cùng đường kính với các phần chính, đóng vai trò của các ống ngang. Nước trong trường hợp này không di chuyển từ trên xuống dưới, mà từ trái sang phải (hoặc ngược lại).

Tùy chọn cho vật liệu sản xuất

Thông thường, thợ thủ công tại nhà làm đăng ký sưởi ấm từ tay của chính họ ống thép. Những ưu điểm chính của tùy chọn này là chi phí thấp, sẵn có vật liệu và dễ hàn.

Ngoài một ống tròn, thanh ghi gia nhiệt cũng có thể được chế tạo từ chất tương tự định hình của nó - điện trở thủy lực sẽ hơi khác một chút, nhưng không còn nữa

Trong nhà máy, sổ đăng ký được cấp từ:

• thép;
• nhôm;
• đồng;
• gang.

Dẫn đầu về truyền nhiệt và độ bền tùy chọn đồng. Nhưng với kích thước lớn, một lò sưởi như vậy sẽ có giá một xu khá. Một thiết bị nhôm kém hơn nó về độ dẫn nhiệt, nhưng nó cũng rẻ hơn nhiều.

Các loại thanh ghi sưởi phổ biến nhất và rẻ tiền là thép.Tuy nhiên, đây cũng là lựa chọn không hiệu quả nhất để truyền nhiệt từ nước sang không khí từ tất cả các kỹ thuật nhiệt được bán trong các cửa hàng.

Hệ số dẫn nhiệt cho các loại thép khác nhau dao động trong khoảng 45 sắt48 W / (m * K). Trong gang, nó nằm trong khu vực 60, bằng nhôm 200 xăng240 và bằng đồng khoảng 400 W / (m * K). Thép thua tất cả chúng trong thông số kỹ thuật này.

Khi chọn ống thép, nên ưu tiên cho các sản phẩm thép carbon, chúng bền nhất và chịu được nhiệt độ cao

Gang và nhôm thường chỉ được sử dụng trong sổ đăng ký sản xuất của nhà máy. Quá khó để hàn các kim loại này một cách độc lập trong điều kiện thủ công. Điều tương tự cũng áp dụng cho thép không gỉ hoặc mạ kẽm, vì vậy tốt hơn là không lấy ống từ các vật liệu này. Chúng khó nấu hơn và khả năng truyền nhiệt của chúng thấp hơn so với các đối tác màu đen thông thường.

Với kinh nghiệm hàn bề mặt đồng, việc tạo một thanh ghi từ các ống như vậy không quá khó khăn. Do tốc độ truyền nhiệt cao, chúng có thể được thực hiện với đường kính nhỏ hơn so với khi chọn tùy chọn thép. Vì vậy, máy sưởi sẽ rẻ hơn.

Tuy nhiên, đồng có một nhược điểm nghiêm trọng ở đây - sự cần thiết của chất làm mát trung tính và sạch. Nếu nước bẩn bẩn của Bỉ có tạp chất lưu thông trong hệ thống sưởi ấm, bạn có thể quên đi tuổi thọ dài của pin như vậy.

Một vấn đề tương tự cũng thường được quan sát do sự hiện diện của các yếu tố từ kim loại không tương thích với đồng trong hệ thống. Trừ khi một số biện pháp phòng ngừa được dự kiến, một thanh ghi như vậy sẽ không tồn tại lâu do ăn mòn điện hóa.

Các thiết bị có lò sưởi điện tích hợp

Phiên bản tiêu chuẩn của thanh ghi ngụ ý kết nối của nó với các ống sưởi ấm của một hệ thống tập trung hoặc với nồi hơi đun nóng nước. Nhưng có những thiết bị và hoàn toàn tự chủ. Trong một trong những ống thấp hơn, một bộ phận làm nóng được tích hợp vào chúng, được cung cấp bởi mạng điện 220 V.

Theo thiết kế và nguyên lý hoạt động của lò sưởi trong thanh ghi - đây là nồi hơi điện thông thường, chạy bằng ổ cắm một pha tiêu chuẩn

Công suất của bộ phận làm nóng nước có thể thay đổi trong khoảng 1 Hay6 kW, tùy thuộc vào thể tích bên trong của bộ trao đổi nhiệt. Một thiết bị sưởi ấm như vậy thường được trang bị một bơm tuần hoàn để chất làm mát đạt đến tất cả các phần của nó.

Một thanh ghi tự trị như vậy thường được sử dụng như một nguồn nhiệt bổ sung, chỉ được bật trong những đợt sương giá nghiêm trọng. Ở nhiệt độ không quá thấp ngoài cửa sổ, căn phòng được sưởi ấm từ một hệ thống sưởi ấm thông thường. Ngoài nước trong thanh ghi điện, có thể làm đầy chất chống đông.

Có một bài viết trên trang web của chúng tôi, nơi chúng tôi đã mô tả chi tiết các tính năng của sự lựa chọn và sự tinh tế của việc kết nối các yếu tố làm nóng cho bộ tản nhiệt. Thêm chi tiết - đi đến liên kết.

Tính toán thiết kế lò sưởi

Đầu tiên, bạn cần tính toán lượng nhiệt cần thiết cho một phòng cụ thể.

Theo các quy tắc, một tính toán kỹ thuật nhiệt như vậy nên được thực hiện có tính đến:

• diện tích và hướng của các bức tường bên ngoài (theo hướng mặt trời phía nam hay không);
• công suất khối của một phòng nóng;
• Mức nhiệt độ âm tối đa có thể có trong khu vực;
• mức độ cách nhiệt của các bức tường đối diện với đường phố;
• sự hiện diện từ bên dưới và / hoặc phía trên của một căn phòng nóng khác;
• số lượng, cầu phương và sự đa dạng của các cửa sổ được cài đặt;
• sự hiện diện / vắng mặt của những cánh cửa mở trực tiếp ra đường.

Các mã xây dựng khuyên bạn thậm chí nên xem xét gió thịnh hành trong mùa đông. Về phía gió của bức tường, sự mất nhiệt trong thời kỳ mùa đông sẽ rõ ràng cao hơn.

Đơn giản hóa cho một căn phòng có chiều cao trần khoảng 2,7 mét, năng lượng nhiệt cần thiết được tính bằng cách nhân diện tích của phòng với 100 W

Nếu trần nhà trong phòng nằm ở mức 3 mét trở lên, thì để tính toán đơn giản, bạn nên nhân công suất khối của không gian được làm nóng lên 34 hoặc 41 watt.Hệ số đầu tiên được lấy cho các tòa nhà gạch, và thứ hai - cho các kết cấu bê tông cốt thép.

Nhân một cặp số không khó. Nhưng chúng ta phải nhận thức rõ ràng rằng các tính toán có điều kiện như vậy có thể rất xa so với số thực, vì có nhiều sắc thái ở đây.

Giải pháp tối ưu nhất là đặt hàng tính toán cần thiết từ một chuyên gia, người sẽ tính đến tất cả các thông số của phòng. Mất nhiệt xảy ra thông qua các bức tường, cửa sổ, sàn nhà, trần nhà và thậm chí cả thông gió. Để có được con số chính xác, bạn cần xem xét mọi thứ mà không có ngoại lệ.

Tiếp theo, bạn cần tính toán kích thước đường ống cho thanh ghi gia nhiệt. Để làm điều này, sử dụng công thức:

Q = K * St * dt

ký hiệu thư:

• Q là nhiệt điện của thanh ghi;
• K - hệ số truyền nhiệt, phụ thuộc vào vật liệu ống;
• St - diện tích truyền nhiệt (bằng số lần PI đường kính và chiều dài của đường ống);
• dt là đầu nhiệt.

Theo đó, biết Q và dt, vẫn chỉ chọn đường kính ống và tổng chiều dài của nó. Sau đó, tùy thuộc vào thiết kế của thanh ghi, đường ống này có thể được chia thành nhiều phân đoạn, sau đó sẽ được kết nối bởi các thành viên chéo. Việc truyền nhiệt từ sau này, để không làm phức tạp các tính toán, tốt hơn là không tính đến.

Lần lượt, con số dt được tính dựa trên nhiệt độ phòng yêu cầu (Tv) và hiệu suất của nó trong việc cung cấp (Tp) và trở lại (To) - tổng dt = (Tp + To) / 2-Tv

Khi kết nối các đường ống với một con rắn, mỗi phân đoạn ngang tiếp theo sẽ nhận được năng lượng nhiệt ít hơn khoảng 10% so với ở trên. Mỗi đoạn như vậy của đường ống đăng ký nên được coi là một pin riêng biệt. Và chất mang nhiệt khi nó di chuyển dọc theo chúng dần dần và chắc chắn sẽ nguội đi, hơi nóng đi vào phòng.

Một tham số khác là khoảng cách giữa các phần nằm ngang (ống chính), phản ánh chiều cao của một ống riêng lẻ. Nếu độ hở này được thực hiện quá nhỏ, thì nhiệt lượng truyền từ bên trên và bên dưới sẽ bắt đầu chồng chéo, ảnh hưởng xấu đến nhau.

Con số này phải được chọn sao cho nó lớn hơn một chút so với đường kính của đường ống. Sau đó, hiệu quả của đăng ký sẽ là cao nhất có thể.

Với các tính toán chi tiết hơn về sức mạnh của pin sưởi và số lượng của chúng có thể được đọc ở đây.

Các tính năng của cài đặt

Không có gì đặc biệt phức tạp trong việc thiết lập một thanh ghi sưởi ấm. Khó khăn chỉ có thể khi hàn từ các ống riêng lẻ. Nếu không có nhiều kinh nghiệm về hàn, tốt nhất nên thực hành trước. Khi mua một thiết bị nhà máy đúc sẵn, vấn đề cài đặt không nên phát sinh.

Treo trên các bức tường của thanh ghi đường ống được thực hiện bằng cách sử dụng dấu ngoặc (móc) mạnh mẽ. Nếu nó được đặt trên sàn, thì đủ chân sắt. Điều quan trọng cần nhớ là lò sưởi thép trong câu hỏi nặng khá nhiều. Thêm vào đó, trọng lượng của nước bên trong được thêm vào, vì vậy giá treo và giá đỡ phải siêu đáng tin cậy.

Các đầu của phần ống được đóng lại bằng phích cắm hình cầu đặc biệt hoặc hàn bằng cách sử dụng các vòng thép nhỏ được cắt từ tấm kim loại. Các phụ kiện có ren ngoài để lắp đặt van xả khí và kết nối với hệ thống sưởi cắt trực tiếp vào thành ống hoặc vào tấm cuối.

Bề mặt của pin làm bằng thép nên được phủ bằng sơn chịu nhiệt. Nhờ có nó, thiết bị sẽ không chỉ trở nên đẹp hơn về mặt thẩm mỹ mà còn có thêm khả năng chống ăn mòn.

Bạn có thể đọc hướng dẫn chi tiết để tạo các thanh ghi gia nhiệt DIY trong những thứ này.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Các video được thu thập dưới đây sẽ giúp bạn hiểu tất cả các sắc thái của các tính toán của thanh ghi sưởi và cài đặt của nó trong phòng.

Công nghệ sản xuất một thanh ghi từ một ống hồ sơ hình chữ nhật:

Ưu điểm và tính toán công suất của thanh ghi gia nhiệt:

Nếu bạn muốn sưởi ấm một căn phòng hình khối lớn, thì đăng ký của ống thép vách trơn là lý tưởng cho việc này. Nếu bạn có kỹ năng thực hiện công việc hàn, không khó để lắp ráp một pin tự chế như vậy bằng tay của chính bạn. Chỉ cần tính toán chính xác các thông số của thiết bị này và chọn sản phẩm hình ống phù hợp cho nó.

Có câu hỏi, tìm lỗi hoặc có thông tin có giá trị mà bạn có thể chia sẻ với khách truy cập vào trang web của chúng tôi? Hãy để lại ý kiến ​​của bạn, đặt câu hỏi trong mẫu phản hồi nằm dưới bài viết.