Registre de încălzire: tipuri de structuri, calcul de parametri, caracteristici de instalare

Există un număr mare de baterii de diferite modele și materiale pentru sistemele de încălzire pentru spații rezidențiale și nerezidențiale.Dar registrele de încălzire se remarcă printre ele pentru eficiența lor ridicată de transfer de căldură și ușurința în auto-asamblare.

Din punct de vedere extern și structural, aceste dispozitive de schimb de căldură seamănă cu bobinele obișnuite pentru șină de prosoape încălzite, dar ca dimensiune sunt mult mai mari decât analogii lor pentru băi.

În articolul pe care l-am prezentat, examinăm în detaliu tipurile de registre de încălzire și vom analiza și caracteristicile instalării unor astfel de echipamente.

Tipuri de registre de încălzire realizate din conducte

Registrul de încălzire este un schimbător de căldură apă-aer clasic. În cele mai multe cazuri, este realizat dintr-o țeavă metalică cu pereți netezi. Acesta din urmă poate fi unic sau sub forma unei serii de mai multe secțiuni de conducte situate orizontal una deasupra celeilalte. În acest caz, există structuri individuale cu aripioare.

Un dispozitiv de încălzire realizat numai dintr-o țeavă cu pereți netezi este mai ușor de curățat în timpul curățării regulate. Nu există nervuri în formă de farfurie sau puncte strânse care să fie greu de șters cu o cârpă. Drept urmare, „colonii” de praf și murdărie nu se formează pe un astfel de registru. În această privință, depășește cu mult radiatoarele cu secțiuni cu panouri, răspândite în prezent.

În mod obișnuit, registrele de încălzire sunt instalate în garaje, depozite, ateliere, spitale și școli - adică în spații în care există cerințe sporite pentru securitatea la incendiu și sanitară.

În ceea ce privește eficiența transferului de energie termică și a costurilor de încălzire, registrul de conducte nu este inferior baterii obișnuite, și adesea le depășește. Suprafața totală de transfer de căldură în ambele cazuri este aproximativ aceeași, doar că în dispozitivul în cauză lichidul de răcire curge printr-un canal larg.

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

Tipuri după forma designului

În exterior, registrul de încălzire nu arată foarte elegant. Dar este ieftin și ușor de fabricat. Și dacă depuneți puțin efort, atunci un astfel de schimbător de căldură-încălzitor se poate potrivi cu ușurință chiar și în interiorul unei camere de zi.

În casele din sat, până de curând, o versiune similară a sistemului de încălzire a fost folosită aproape peste tot. În vremea sovietică, radiatoarele cu secțiuni cu panouri nu erau disponibile pentru vânzare, dar o țeavă largă nu era atât de greu de obținut.

Și apoi tot ce a fost necesar a fost un aparat de sudură. Încălzitorul rezultat este conectat la schimbătorul de căldură cu apă din interiorul sobei pe lemne prin sudare simplă și rapidă. Citiți mai multe despre tehnologia de înlocuire a bateriilor folosind metoda de sudare cu gaz. Mai departe.

Cu cât sunt situate mai aproape de margine țevile verticale din registrul de secțiune, cu atât este mai mare transferul de căldură al dispozitivului - apa de la capetele țevilor orizontale este reînnoită mai lent decât în ​​zonele cu flux direct de lichid de răcire

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

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

În primul caz, țevile orizontale sunt conectate între ele prin țevi transversale cu o secțiune transversală mai mică, iar în al doilea - prin arce de același diametru.

Ambele opțiuni implică cantități mari de lucrări de sudare. Un dispozitiv de bobină poate fi realizat și prin îndoirea unei țevi.Cu toate acestea, nu orice produs tubular de oțel cu diametru mare poate fi îndoit în acest fel. Este mult mai ușor să luați arcuri gata făcute și să le sudați pe segmentele orizontale ale registrului.

Într-un dispozitiv cu o conexiune „fir” (țevile sunt situate alternativ pe dreapta/stânga) nu există zone cu lichid de răcire rece, apa trece treptat prin toate conductele.

La conectarea secțiunilor orizontale ale unui registru secțional cu o conexiune „coloană”, țevile transversale sunt sudate la ambele capete. Circulația lichidului de răcire într-un astfel de dispozitiv de încălzire are loc într-un circuit paralel. Ca urmare, anumite zone din el ar putea să nu primească suficientă căldură. Apa fierbinte curge pur și simplu în segmentul inferior înainte de a ajunge la capătul îndepărtat.

În „fir”, unde lichidul de răcire trece prin toate secțiunile registrului, astfel de probleme nu apar. În acest sens, acest registru seamănă mult cu o serpentină. Doar apa din acesta se deplasează de la intrarea la ieșirea bateriei prin conducte de diferite secțiuni.

Bobinele pot avea mai multe îndoiri; în acest caz, pentru a consolida structura în mai multe locuri, inserțiile transversale sunt adesea făcute dintr-un colț sau o tijă groasă

Dacă nu există arcuri gata făcute pentru registrul în formă de S la îndemână, atunci este mai bine să creați singur un dispozitiv secțional. Este extrem de dificil să îndoiți uniform o țeavă cu secțiune transversală mare fără echipament special. Aproape singura opțiune este să încălziți metalul cu sudare cu gaz și să-l îndoiți cu grijă. Dar există riscul ca pereții conductei să își piardă rezistența.

Tipul secțional include și un registru cu o pereche de colectori laterali. Sunt realizate dintr-o țeavă de același diametru cu secțiunile principale, acționând ca țevi transversale. În acest caz, apa nu se mișcă de sus în jos, ci de la stânga la dreapta (sau invers).

Opțiuni materiale

Cel mai adesea, meșterii de acasă fac registre de încălzire cu propriile mâini din țevi din oțel. Principalele avantaje ale acestei opțiuni sunt costul scăzut, disponibilitatea materialului și ușurința relativă de sudare.

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

În condiții de fabrică, registrele sunt produse din:

• deveni;
• aluminiu;
• cupru;
• fontă

Conduce în transferul de căldură și durabilitate varianta cupru. Dar cu dimensiuni mari, un astfel de încălzitor va costa un bănuț destul de. Un dispozitiv din aluminiu îi este inferior în ceea ce privește conductivitatea termică, dar costă și mult mai puțin.

Cel mai popular și mai ieftin tip de registre de încălzire este oțelul. Totuși, aceasta este și cea mai ineficientă opțiune pentru transferul căldurii din apă în aer dintre toate cele vândute în magazinele de echipamente de încălzire.

Coeficientul de conductivitate termică a diferitelor oțeluri variază între 45-48 W/(m*K). Pentru fontă este în jur de 60, pentru aluminiu este de 200–240, iar pentru cupru este de aproximativ 400 W/(m*K). Oțelul este inferior tuturor în acest parametru tehnic.

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

Fonta și aluminiul sunt utilizate de obicei numai în producția din fabrică a registrelor. Este prea dificil să sudezi independent aceste metale în condiții artizanale. Același lucru este valabil și pentru oțelul inoxidabil sau galvanizat, deci este mai bine să nu folosiți țevi din aceste materiale. Sunt mai dificil de gătit, iar transferul lor de căldură este mai mic decât cel al omologul lor negru obișnuit.

Dacă aveți experiență în sudarea suprafețelor de cupru, realizarea unui registru din astfel de țevi 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 din oțel. Deci dispozitivul de încălzire va costa mai puțin.

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

O problemă similară este adesea observată și din cauza prezenței în sistem a elementelor din metale incompatibile cu cuprul. Dacă nu se iau o serie de măsuri preventive, un astfel de registru nu va dura mult din cauza coroziunii electrochimice.

Dispozitive cu element de încălzire încorporat

Versiunea standard a registrului presupune conectarea acestuia la conductele de încălzire ale unui sistem centralizat sau la un cazan de încălzire a apei. Dar există dispozitive care sunt complet autonome. Într-una dintre țevile inferioare, este încorporat un element de încălzire, alimentat de la o rețea electrică de 220 V.

Conform designului și principiului de funcționare, elementul de încălzire din registru este un cazan electric convențional, care funcționează de la o priză standard monofazată

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 în toate zonele sale.

Un astfel de registru autonom este adesea folosit ca sursă suplimentară de căldură, care este pornită numai în înghețuri severe. Când temperaturile de afară nu sunt prea scăzute, camera este încălzită de la sistemul general de încălzire. Pe lângă apă, la registrul electric se poate adăuga antigel.

Există un articol pe site-ul nostru în care am descris în detaliu caracteristicile alegerii și subtilitățile de conectare a elementelor de încălzire pentru radiatoare de încălzire. Mai multe detalii - accesați legătură.

Calculul proiectării încălzitorului

Mai întâi trebuie să calculați puterea de încălzire necesară pentru o anumită cameră.

Conform regulilor, un astfel de calcul termic ar trebui făcut ținând cont de:

• zona și orientarea pereților exteriori (în direcția însorită de sud sau nu);
• capacitatea cubică a încăperii încălzite;
• nivelul temperaturilor negative maxime posibile în regiune;
• gradul de izolare termică a pereților orientați spre stradă;
• prezența unei alte încăperi încălzite dedesubt și/sau deasupra;
• cantitățile, dimensiunile și tipurile de ferestre instalate;
• prezența/absența ușilor care se deschid direct spre stradă.

Codurile de construcție chiar recomandă să se țină cont de roza vânturilor dominantă iarna. Pe partea de vânt lângă perete, pierderile de căldură în timpul iernii vor fi evident mai mari.

Simplificat, pentru o cameră cu înălțimea tavanului de aproximativ 2,7 metri, puterea termică necesară se calculează prin înmulțirea suprafeței camerei cu 100 W.

Dacă tavanele din cameră sunt situate la un nivel de 3 metri sau mai mare, atunci pentru un calcul simplificat capacitatea cubică a spațiului încălzit trebuie înmulțită cu 34 sau 41 W. Primul coeficient este luat pentru clădirile din cărămidă, iar al doilea pentru clădirile din beton armat.

Înmulțirea câtorva numere nu este dificilă. Dar trebuie să fim clar conștienți de faptul că astfel de calcule condiționate pot fi foarte departe de cifrele reale, deoarece există multe nuanțe aici.

Cea mai bună ieșire este să comandați calculul necesar de la un specialist care va ține cont de toți parametrii camerei. Pierderile de căldură au loc prin pereți, ferestre, podele, tavane și chiar prin ventilație.Pentru a obține numere precise, totul trebuie luat în considerare fără excepție.

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

Q= K* St*dt

denumiri litere:

• Q – puterea termică a registrului;
• K – coeficientul de transfer termic, depinde de materialul conductei;
• St – zona de transfer termic (egal cu numărul PI înmulțit cu diametrul și lungimea țevii);
• dt – presiunea termică.

În consecință, cunoscând Q și dt, tot ce rămâne este să selectați diametrul țevii și lungimea sa totală. Apoi, în funcție de proiectarea registrului, această conductă poate fi împărțită în mai multe secțiuni, care ulterior vor fi conectate prin bare transversale. Pentru a nu complica calculele, este mai bine să nu țineți cont de transferul de căldură de la acesta din urmă.

Cifra dt, la rândul său, este calculată pe baza temperaturii necesare a încăperii (Tv) și a indicatorilor săi din alimentare (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 cel situat mai sus. Fiecare astfel de secțiune a conductei de înregistrare ar trebui considerată ca o baterie separată. Și pe măsură ce lichidul de răcire trece prin ele, se răcește treptat și inevitabil, iar căldura intră în cameră.

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

Această cifră trebuie selectată astfel încât să fie puțin mai mare decât diametrul țevii. Atunci eficiența registrului va fi maximă posibilă.

Pentru calcule mai detaliate ale puterii bateriilor de încălzire și ale cantității acestora, puteți citi Aici.

Caracteristici de instalare

Nu este nimic deosebit de dificil în instalarea unui registru de încălzire. Dificultățile sunt posibile numai atunci când îl sudați din țevi separate. Dacă nu aveți prea multă experiență în lucrări de sudare, este mai bine să exersați mai întâi. Atunci când achiziționați un dispozitiv gata făcut, fabricat din fabrică, problemele de instalare nu ar trebui să apară deloc.

Registrul pentru țevi este atârnat pe pereți folosind suporturi puternice (cârlige). Dacă este așezat pe podea, atunci picioarele de fier vor fi suficiente. Este important de reținut că încălzitorul din oțel în cauză cântărește destul de mult. În plus, se adaugă greutatea apei din interior, astfel încât suporturile și suporturile trebuie să fie extrem de fiabile.

Capetele secțiunii de țeavă sunt închise cu dopuri sferici speciali sau sudate cu mici rotunde de oțel tăiate din tablă. Fitingurile filetate tată pentru instalarea unei supape de aerisire și conectarea la sistemul de încălzire sunt tăiate direct în pereții țevii sau în placa de capăt.

Suprafața unei baterii din oțel trebuie acoperită cu vopsea rezistentă la căldură. Datorită acestuia, dispozitivul nu numai că va deveni mai plăcut din punct de vedere estetic, dar va dobândi și protecție suplimentară anticorozivă.

Instrucțiuni detaliate pentru crearea registrelor de încălzire cu propriile mâini pot fi găsite în acest material.

Concluzii și video util pe această temă

Materialele video colectate mai jos vă vor ajuta să înțelegeți toate nuanțele calculării registrului de încălzire și instalării acestuia în cameră.

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

Avantaje și calculul puterii registrului de încălzire:

Dacă trebuie să încălziți o cameră mare, atunci un registru din țevi de oțel cu pereți netezi este ideal pentru aceasta.Dacă aveți abilitățile de a efectua lucrări de sudură, nu este dificil să asamblați o astfel de baterie de casă cu propriile mâini. Trebuie doar să calculați cu precizie parametrii acestui dispozitiv și să selectați produsele potrivite pentru acesta.

Aveți întrebări, ați găsit neajunsuri sau aveți informații valoroase pe care le puteți împărtăși vizitatorilor site-ului nostru? Vă rugăm să lăsați comentariile dvs. și să puneți întrebări în formularul de feedback situat sub articol.