Opvarmningsregistre: typer af strukturer, beregning af parametre, installationsfunktioner

Der er et stort antal batterier af forskellige designs og materialer til varmesystemer til boliger og ikke-beboelse.Men varmeregistre skiller sig ud blandt dem for deres høje varmeoverførselseffektivitet og lette selvmontering.

Udvendigt og strukturelt ligner disse varmeudvekslingsenheder almindelige opvarmede håndklædestangspoler, men i størrelse er de meget større end deres analoger til badeværelser.

I artiklen, vi præsenterede, undersøger vi i detaljer typerne af varmeregistre, og vi vil også analysere funktionerne ved installation af sådant udstyr.

Typer af varmeregistre lavet af rør

Varmeregistret er en klassisk vand-luft varmeveksler. I de fleste tilfælde er det lavet af et glatvægget metalrør. Sidstnævnte kan være enkelt eller i form af en række af flere rørledningssektioner placeret vandret over hinanden. I dette tilfælde er der individuelle strukturer med finner.

En varmeanordning, der kun er lavet af et glatvægget rør, er lettere at rengøre under regelmæssig rengøring. Der er ingen pladeformede ribben eller stramme pletter, som er svære at tørre af med en klud. Som følge heraf dannes der ikke "kolonier" af støv og snavs på et sådant register. I denne henseende overgår den i høj grad de i øjeblikket udbredte panel-sektionsradiatorer.

Typisk installeres varmeregistre i garager, lagre, værksteder, hospitaler og skoler - det vil sige i lokaler, hvor der er øgede krav til brand- og sanitetssikkerhed.

Med hensyn til effektivitet af termisk energioverførsel og varmeomkostninger er rørregisteret ikke ringere end almindelige batterier, og ofte overgår dem. Det samlede varmeoverførselsareal er i begge tilfælde omtrent det samme, kun i den pågældende enhed strømmer kølevæsken gennem en bred kanal.

Den hydrauliske modstand i denne situation er meget lavere end i en standard radiator lavet af flere panelsektioner. Og dette påvirker direkte energiomkostningerne til at pumpe vand gennem et sådant varmekredsløb.

Typer efter designform

Udvendigt ser varmeregistret ikke særlig elegant ud. Men det er billigt og nemt at lave. Og hvis du gør en lille indsats, så kan en sådan varmeveksler nemt passe ind i det indre af selv en stue.

I hjemlige landsbyhuse blev en lignende version af varmesystemet indtil for nylig brugt næsten overalt. I sovjettiden var panelsektionsradiatorer ikke tilgængelige til salg, men et bredt rør var ikke så svært at få.

Og så skulle der kun til en svejsemaskine. Den resulterende rørvarmer forbindes til vandvarmeveksleren inde i brændeovnen ved at svejse enkelt og hurtigt. Læs mere om teknologien til at udskifte batterier ved hjælp af gassvejsemetoden. Yderligere.

Jo tættere på kanten de lodrette rør i sektionsregistret er placeret, jo højere er varmeoverførslen af ​​enheden - vand i enderne af vandrette rør fornyes langsommere end i områder med direkte kølevæskestrøm

Alle typer varmeregistre er opdelt i to grupper:

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

I det første tilfælde er vandrette rør forbundet med hinanden med tværgående rør med et mindre tværsnit, og i det andet - med buer med samme diameter.

Begge muligheder involverer store mængder svejsearbejde. En spoleanordning kan også laves ved at bøje et rør.Imidlertid kan ikke alle stålrørsprodukter med stor diameter bøjes på denne måde. Det er meget lettere at tage færdige buer og svejse dem til registrets vandrette segmenter.

I en enhed med en "gevind"-forbindelse (rørene er placeret skiftevis til højre/venstre) er der ingen zoner med kold kølevæske; vand passerer her gradvist gennem alle rørene

Ved tilslutning af vandrette sektioner af et sektionsregister med en "søjle"-forbindelse, svejses tværstangsrør i begge ender. Cirkulationen af ​​kølevæsken i en sådan varmeanordning sker i et parallelt kredsløb. Som et resultat kan visse zoner i det muligvis ikke modtage nok varme. Varmt vand strømmer simpelthen ind i det nederste segment, før det når den fjerneste ende.

I "tråden", hvor kølevæsken passerer gennem alle sektioner af registeret, opstår sådanne problemer ikke. I denne henseende ligner dette register meget en slange. Kun vandet i det bevæger sig fra indløbet til batteriets udløb gennem rør i forskellige sektioner.

Spoler kan have flere bøjninger; i dette tilfælde, for at styrke strukturen flere steder, er tværgående indsatser ofte lavet af et hjørne eller en tyk stang

Hvis der ikke er nogen færdige buer til det S-formede register ved hånden, er det bedre at lave en sektionsanordning selv. Det er ekstremt vanskeligt at bøje et rør med stort tværsnit jævnt uden specialudstyr. Næsten den eneste mulighed er at opvarme metallet med gassvejsning og forsigtigt bøje det. Men der er risiko for, at rørvæggene mister styrke.

Sektionstypen omfatter også et register med et par sidesamlere. De er lavet af et rør med samme diameter som hovedsektionerne, der fungerer som tværgående rør. I dette tilfælde bevæger vandet sig ikke fra top til bund, men fra venstre mod højre (eller omvendt).

Materiale muligheder

Oftest laver hjemmehåndværkere varmeregistre med egne hænder fra stålrør. De vigtigste fordele ved denne mulighed er lave omkostninger, tilgængelighed af materiale og relativ nem svejsning.

Ud over et rundt rør kan varmeregistret også laves af dets profilerede analog - den hydrauliske modstand vil være lidt anderledes, men intet mere

Under fabriksforhold fremstilles registre af:

• blive;
• aluminium;
• kobber;
• støbejern

Fører i varmeoverførsel og holdbarhed kobber option. Men med store størrelser vil en sådan varmelegeme koste en pæn krone. En aluminiumsenhed er ringere end den med hensyn til termisk ledningsevne, men koster også meget mindre.

Den mest populære og billige type varmeregistre er stål. Dette er dog også den mest ineffektive mulighed for at overføre varme fra vand til luft af alle dem, der sælges i varmeudstyrsbutikker.

Den termiske ledningsevnekoefficient for forskellige stål varierer fra 45–48 W/(m*K). For støbejern er det omkring 60, for aluminium er det 200–240, og for kobber er det omkring 400 W/(m*K). Stål er ringere end dem alle i denne tekniske parameter.

Når du vælger stålrør, bør produkter fremstillet af kulstofstål foretrækkes; de er de mest holdbare og modstandsdygtige over for høje temperaturer.

Støbejern og aluminium bruges normalt kun i fabriksproduktionen af ​​registre. Det er for svært at svejse disse metaller uafhængigt under håndværksmæssige forhold. Det samme gælder for rustfrit eller galvaniseret stål, så det er bedre ikke at bruge rør lavet af disse materialer. De er sværere at tilberede, og deres varmeoverførsel er lavere end deres almindelige sorte modstykke.

Hvis du har erfaring med at svejse kobberoverflader, er det ikke alt for problematisk at lave et register fra sådanne rør.På grund af høje varmeoverførselshastigheder kan de tages med en mindre diameter, end når du vælger en ståloption. Så varmeapparatet vil koste mindre.

Imidlertid har kobber en alvorlig ulempe her - behovet for et neutralt og rent kølemiddel. Hvis "snavset" vand med urenheder cirkulerer i varmesystemet, kan du glemme alt om et sådant batteris lange levetid.

Et lignende problem observeres også ofte på grund af tilstedeværelsen i systemet af elementer lavet af metaller, der er uforenelige med kobber. Hvis der ikke træffes en række forebyggende foranstaltninger, vil et sådant register ikke holde længe på grund af elektrokemisk korrosion.

Enheder med indbygget varmeelement

Standardversionen af ​​registret involverer at forbinde det til varmerørene i et centraliseret system eller til en vandvarmekedel. Men der er enheder, der er fuldstændig autonome. I et af de nederste rør er der indbygget et varmeelement, der drives fra et 220 V elektrisk netværk.

I henhold til design og funktionsprincip er varmeelementet i registret en konventionel elektrisk kedel, der opererer fra en standard enfaset stikkontakt

Vandvarmelegemets effekt kan variere mellem 1–6 kW afhængigt af varmevekslerens indvendige volumen. En sådan varmeanordning er ofte udstyret med en cirkulationspumpe, så kølevæsken når alle dens områder.

Et sådant autonomt register bruges ofte som en ekstra varmekilde, som kun tændes i svær frost. Når temperaturerne udenfor ikke er for lave, opvarmes rummet fra det generelle varmesystem. Ud over vand kan der tilsættes frostvæske til det elektriske register.

Der er en artikel på vores hjemmeside, hvor vi detaljeret beskrev funktionerne i valget og finesserne ved at forbinde varmeelementer til opvarmningsradiatorer. Flere detaljer - gå til link.

Beregning af varmelegemedesign

Først skal du beregne den nødvendige varmeeffekt til et bestemt rum.

I henhold til reglerne skal en sådan termisk beregning udføres under hensyntagen til:

• område og orientering af ydervægge (i den sydlige solrige retning eller ej);
• kubikkapacitet af det opvarmede rum;
• niveauet for maksimalt mulige negative temperaturer i regionen;
• grad af termisk isolering af vægge mod gaden;
• tilstedeværelsen af ​​et andet opvarmet rum under og/eller over;
• mængder, størrelser og typer af installerede vinduer;
• tilstedeværelse/fravær af døre, der åbner direkte til gaden.

Bygningsreglementer anbefaler endda at tage hensyn til den fremherskende vindrose om vinteren. På vindsiden nær væggen vil varmetabet i vinterperioden naturligvis være højere.

Forenklet, for et rum med en loftshøjde på omkring 2,7 meter, beregnes den nødvendige termiske effekt ved at gange rummets areal med 100 W

Hvis lofterne i rummet er placeret på et niveau på 3 meter eller højere, skal kubikkapaciteten af ​​det opvarmede rum for en forenklet beregning multipliceres med 34 eller 41 W. Den første koefficient tages for murstensbygninger, og den anden for armeret betonbygninger.

Det er ikke svært at gange et par tal. Men vi skal være klart opmærksomme på, at sådanne betingede beregninger kan være meget langt fra reelle tal, da der er mange nuancer her.

Den bedste udvej er at bestille den nødvendige beregning fra en specialist, der tager højde for alle parametrene i rummet. Varmetab sker gennem vægge, vinduer, gulve, lofter og endda ventilation.For at opnå nøjagtige tal skal alt tages i betragtning uden undtagelse.

Dernæst skal du beregne dimensionerne af rørene til varmeregistret. For at gøre dette skal du bruge formlen:

Q= K* St*dt

bogstavbetegnelser:

• Q - registrets termiske effekt;
• K - varmeoverførselskoefficient, afhænger af rørmaterialet;
• St – varmeoverførselsområde (lig med tallet PI ganget med rørets diameter og længde);
• dt – termisk tryk.

Ved at kende Q og dt er der derfor kun tilbage at vælge diameteren af ​​røret og dets samlede længde. Derefter kan denne rørledning, afhængigt af registrets design, opdeles i flere sektioner, som efterfølgende vil blive forbundet med tværstænger. For ikke at komplicere beregningerne er det bedre ikke at tage hensyn til varmeoverførslen fra sidstnævnte.

dt-tallet beregnes på sin side baseret på den nødvendige rumtemperatur (Tv) og dens indikatorer i forsyning (Tp) og retur (To) - total dt = (Tp+To)/2-Tv

Når du forbinder rør med en slange, modtager hvert efterfølgende vandrette segment cirka 10% mindre termisk energi end det, der er placeret ovenfor. Hver sådan sektion af registerrørledningen bør betragtes som et separat batteri. Og når kølevæsken bevæger sig gennem dem, afkøles det gradvist og uundgåeligt, og varmen går ind i rummet.

En anden parameter er afstanden mellem de vandrette sektioner (hovedrør), som afspejler højden på det enkelte rør. Hvis dette hul gøres for lille, vil varmen fra oven og neden begynde at overlappe hinanden, hvilket påvirker hinanden negativt.

Denne figur skal vælges, så den er lidt større end rørets diameter. Så vil effektiviteten af ​​registret være størst mulig.

For mere detaljerede beregninger af varmebatteriers effekt og deres mængde kan du læse Her.

Funktioner ved installation

Der er ikke noget særligt svært ved at installere et varmeregister. Vanskeligheder er kun mulige, når det svejses fra separate rør. Hvis du ikke har meget erfaring med svejsearbejde, er det bedre at øve dig først. Når du køber en færdiglavet fabriksfremstillet enhed, bør der slet ikke opstå installationsproblemer.

Rørregisteret hænges på væggene ved hjælp af kraftige beslag (kroge). Hvis det er placeret på gulvet, så vil jernben være tilstrækkeligt. Det er vigtigt at huske, at den pågældende stålvarmer vejer ret meget. Plus, vægten af ​​vandet inde er tilføjet, så monteringer og stativer skal være ekstremt pålidelige.

Enderne af rørsektionen lukkes med specielle sfæriske propper eller svejses med små stålrunder skåret af pladejern. Hangevindfittings til montering af en udluftningsventil og tilslutning til varmesystemet skæres direkte ind i rørvæggene eller i endepladen.

Overfladen af ​​et batteri lavet af stål skal være belagt med varmebestandig maling. Takket være det vil enheden ikke kun blive mere æstetisk tiltalende i udseende, men vil også opnå yderligere anti-korrosionsbeskyttelse.

Detaljerede instruktioner til oprettelse af varmeregistre med egne hænder kan findes i dette materiale.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videomaterialerne, der er samlet nedenfor, hjælper dig med at forstå alle nuancerne ved beregning af varmeregistret og dets installation i rummet.

Teknologi til fremstilling af et register fra et rektangulært profilrør:

Fordele og beregning af varmeregistereffekt:

Skal du opvarme et stort rum, så er et register lavet af glatvæggede stålrør ideel til dette.Hvis du har evnen til at udføre svejsearbejde, er det ikke svært at samle et sådant hjemmelavet batteri med dine egne hænder. Du skal bare nøjagtigt beregne parametrene for denne enhed og vælge de rigtige rørprodukter til den.

Har du spørgsmål, fundet mangler, eller har du værdifuld information, som du kan dele med besøgende på vores side? Skriv venligst dine kommentarer og stil spørgsmål i feedbackformularen under artiklen.