Ogrevalni registri: vrste konstrukcij, izračun parametrov, značilnosti namestitve

Obstaja ogromno število baterij različnih izvedb in materialov za ogrevalne sisteme za stanovanjske in nestanovanjske prostore.Toda ogrevalni registri med njimi izstopajo po visoki učinkovitosti prenosa toplote in enostavnosti samomontaže.

Navzven in strukturno te naprave za izmenjavo toplote spominjajo na običajne grelne tuljave za brisače, vendar so po velikosti veliko večje od svojih analogov za kopalnice.

V članku, ki smo ga predstavili, podrobno preučujemo vrste ogrevalnih registrov, analizirali pa bomo tudi značilnosti namestitve takšne opreme.

Vrste grelnih registrov iz cevi

Ogrevalni register je klasičen prenosnik toplote voda-zrak. V večini primerov je izdelan iz kovinske cevi z gladkimi stenami. Slednji so lahko enojni ali v obliki niza več odsekov cevovoda, ki se nahajajo vodoravno drug nad drugim. V tem primeru obstajajo posamezne strukture s plavutmi.

Kurilno napravo, izdelano samo iz cevi z gladko steno, je lažje očistiti med rednim čiščenjem. Ni ploščatih reber ali tesnih mest, ki jih je težko obrisati s krpo. Zaradi tega se na takem registru ne tvorijo »kolonije« prahu in umazanije. V tem pogledu močno prekaša trenutno razširjene panelne sekcijske radiatorje.

Običajno so ogrevalni registri nameščeni v garažah, skladiščih, delavnicah, bolnišnicah in šolah - to je v prostorih, kjer so povečane zahteve glede požarne in sanitarne varnosti.

Z vidika učinkovitosti prenosa toplotne energije in stroškov ogrevanja cevni register ni slabši od navadne baterije, in jih pogosto prekaša. Skupna površina prenosa toplote je v obeh primerih približno enaka, le v obravnavani napravi hladilno sredstvo teče skozi širok kanal.

Hidravlični upor je v tem primeru precej nižji kot pri običajnem radiatorju, sestavljenem iz več panelnih delov. In to neposredno vpliva na stroške energije za črpanje vode skozi tak ogrevalni krog.

Vrste glede na konstrukcijsko obliko

Navzven ogrevalni register ne izgleda zelo elegantno. Vendar je poceni in enostavno narediti. In če se malo potrudite, se lahko tak grelec-toplotni izmenjevalnik zlahka prilega notranjosti celo dnevne sobe.

V domačih vaških hišah se je do nedavnega skoraj povsod uporabljala podobna različica ogrevalnega sistema. V sovjetskih časih panelni sekcijski radiatorji niso bili na voljo za prodajo, vendar široke cevi ni bilo tako težko dobiti.

In potem je bil potreben le še varilni stroj. Tako nastali cevni grelec se preprosto in hitro z varjenjem poveže z vodnim izmenjevalnikom toplote v peči na drva. Preberite več o tehnologiji zamenjave baterij z metodo plinskega varjenja. Nadalje.

Bližje kot so navpične cevi v presečnem registru nameščene, večji je prenos toplote naprave - voda na koncih vodoravnih cevi se obnavlja počasneje kot na območjih z neposrednim tokom hladilne tekočine.

Vse vrste ogrevalnih registrov so razdeljene v dve skupini:

1. Sekcijski.
2. Tuljave (v obliki črke S).

V prvem primeru so vodoravne cevi med seboj povezane s prečnimi cevmi manjšega prereza, v drugem pa z loki enakega premera.

Obe možnosti vključujeta velike količine varilnih del. Napravo s tuljavo je mogoče izdelati tudi z upogibanjem ene cevi.Vendar pa ni mogoče vsakega izdelka iz jeklenih cevi velikega premera upogniti na ta način. Veliko lažje je vzeti že pripravljene loke in jih privariti na vodoravne segmente registra.

V napravi z "navojno" povezavo (cevi se nahajajo izmenično desno/levo) ni območij s hladno hladilno tekočino, voda postopoma prehaja skozi vse cevi

Pri povezovanju vodoravnih odsekov presečnega registra s povezavo "steber" so prečne cevi varjene na obeh koncih. Kroženje hladilne tekočine v takšni grelni napravi poteka v vzporednem krogu. Zaradi tega lahko določena območja v njem ne prejmejo dovolj toplote. Vroča voda preprosto teče v spodnji segment, preden doseže skrajni konec.

V "niti", kjer hladilna tekočina prehaja skozi vse dele registra, se takšne težave ne pojavijo. V tem pogledu je ta register podoben serpentini. Samo voda v njej se premika od vstopa do izhoda baterije skozi cevi različnih odsekov.

Tuljave imajo lahko več ovinkov, v tem primeru so za krepitev strukture na več mestih prečni vložki pogosto izdelani iz vogala ali debele palice

Če pri roki ni pripravljenih lokov za register v obliki črke S, je bolje, da sami naredite sekcijsko napravo. Zelo težko je enakomerno upogniti cev velikega prereza brez posebne opreme. Skoraj edina možnost je, da kovino segrejemo s plinskim varjenjem in jo previdno upognemo. Vendar obstaja nevarnost, da stene cevi izgubijo moč.

Sekcijski tip vključuje tudi register s parom stranskih kolektorjev. Izdelane so iz cevi enakega premera kot glavni deli, ki delujejo kot prečne cevi. V tem primeru se voda ne premika od zgoraj navzdol, ampak od leve proti desni (ali obratno).

Materialne možnosti

Najpogosteje domači obrtniki izdelujejo ogrevalne registre z lastnimi rokami jeklene cevi. Glavne prednosti te možnosti so nizki stroški, razpoložljivost materiala in relativna enostavnost varjenja.

Poleg okrogle cevi je lahko ogrevalni register izdelan tudi iz njegovega profiliranega analoga - hidravlični upor bo nekoliko drugačen, vendar nič več

V tovarniških pogojih so registri izdelani iz:

• postati;
• aluminij;
• baker;
• lito železo

Vodi pri prenosu toplote in vzdržljivosti možnost bakra. Toda z velikimi velikostmi bo tak grelec stal precej peni. Aluminijasta naprava je slabša od nje glede toplotne prevodnosti, vendar tudi stane veliko manj.

Najbolj priljubljena in poceni vrsta grelnih registrov je jeklo. Je pa to tudi najbolj neučinkovita možnost prenosa toplote iz vode v zrak od vseh, ki jih prodajajo v trgovinah s toplotno opremo.

Koeficient toplotne prevodnosti različnih jekel se giblje od 45–48 W/(m*K). Za lito železo je okoli 60, za aluminij je 200–240, za baker pa okoli 400 W/(m*K). Jeklo je v tem tehničnem parametru slabše od vseh.

Pri izbiri jeklenih cevi je treba dati prednost izdelkom iz ogljikovega jekla, ki so najbolj trpežni in odporni na visoke temperature.

Lito železo in aluminij se običajno uporabljata samo v tovarniški izdelavi registrov. Te kovine je pretežko samostojno variti v obrtniških pogojih. Enako velja za nerjavno ali pocinkano jeklo, zato je bolje, da cevi iz teh materialov ne uporabljate. Težje jih je kuhati, njihov prenos toplote pa je nižji kot pri običajnem črnem dvojniku.

Če imate izkušnje z varjenjem bakrenih površin, izdelava registra iz takšnih cevi ni preveč problematična.Zaradi visokih stopenj prenosa toplote jih je mogoče vzeti z manjšim premerom kot pri izbiri jeklene možnosti. Tako bo grelna naprava stala manj.

Vendar ima baker tukaj resno pomanjkljivost - potrebo po nevtralni in čisti hladilni tekočini. Če v ogrevalnem sistemu kroži "umazana" voda z nečistočami, potem lahko pozabite na dolgo življenjsko dobo takšne baterije.

Podoben problem se pogosto pojavlja tudi zaradi prisotnosti v sistemu elementov iz kovin, ki niso združljive z bakrom. Če ne sprejmemo številnih preventivnih ukrepov, takšen register zaradi elektrokemične korozije ne bo dolgo zdržal.

Naprave z vgrajenim grelnim elementom

Standardna različica registra vključuje priključitev na ogrevalne cevi centraliziranega sistema ali na kotel za ogrevanje vode. Toda obstajajo naprave, ki so popolnoma avtonomne. V eno od spodnjih cevi je vgrajen grelni element, ki se napaja iz električnega omrežja 220 V.

Po zasnovi in ​​principu delovanja je grelni element v registru običajen električni kotel, ki deluje iz standardne enofazne vtičnice.

Moč vodnega grelnika lahko variira med 1–6 kW, odvisno od notranje prostornine toplotnega izmenjevalnika. Takšna grelna naprava je pogosto opremljena z obtočno črpalko, tako da hladilna tekočina doseže vsa njena območja.

Takšen avtonomni register se pogosto uporablja kot dodaten vir toplote, ki se vklopi le v hudih zmrzali. Kadar zunanje temperature niso prenizke, se prostor ogreva iz splošnega ogrevalnega sistema. V električni register lahko poleg vode dodamo tudi antifriz.

Na naši spletni strani je članek, v katerem smo podrobno opisali značilnosti izbire in tankosti povezovanja grelnih elementov za radiatorje. Več podrobnosti - pojdite na povezava.

Izračun konstrukcije grelnika

Najprej morate izračunati potrebno moč ogrevanja za določen prostor.

V skladu s pravili je treba tak toplotni izračun opraviti ob upoštevanju:

• površina in orientacija zunanjih sten (v južni sončni smeri ali ne);
• kubična prostornina ogrevanega prostora;
• raven najvišjih možnih negativnih temperatur v regiji;
• stopnja toplotne izolacije sten, ki gledajo na ulico;
• prisotnost druge ogrevane sobe spodaj in / ali zgoraj;
• količine, velikosti in vrste vgrajenih oken;
• prisotnost / odsotnost vrat, ki se odpirajo neposredno na ulico.

Gradbeni predpisi celo priporočajo upoštevanje prevladujoče vrtnice vetrov pozimi. Na privetrni strani ob steni bodo toplotne izgube v zimskem obdobju očitno večje.

Poenostavljeno, za prostor z višino stropa okoli 2,7 metra se zahtevana toplotna moč izračuna tako, da se površina prostora pomnoži s 100 W

Če se stropi v prostoru nahajajo na ravni 3 metrov ali več, je treba za poenostavljen izračun kubično prostornino ogrevanega prostora pomnožiti s 34 ali 41 W. Prvi koeficient se vzame za opečne zgradbe, drugi pa za armiranobetonske zgradbe.

Pomnožiti nekaj števil ni težko. Vendar se moramo jasno zavedati, da so takšni pogojni izračuni lahko zelo daleč od resničnih številk, saj je tu veliko odtenkov.

Najboljši izhod je naročiti zahtevani izračun pri strokovnjaku, ki bo upošteval vse parametre prostora. Toplotne izgube nastajajo skozi stene, okna, tla, strope in celo prezračevanje.Za točne številke je treba upoštevati vse brez izjeme.

Nato morate izračunati dimenzije cevi za ogrevalni register. Če želite to narediti, uporabite formulo:

Q= K* St*dt

črkovne oznake:

• Q – toplotna moč registra;
• K – koeficient toplotne prehodnosti, odvisen od materiala cevi;
• St – površina prenosa toplote (enaka številu PI, pomnoženemu s premerom in dolžino cevi);
• dt – toplotni tlak.

Skladno s tem, če poznamo Q in dt, ostane le še izbrati premer cevi in ​​njeno skupno dolžino. Nato lahko ta cevovod, odvisno od zasnove registra, razdelimo na več odsekov, ki bodo pozneje povezani s prečkami. Da ne bi zapletli izračunov, je bolje, da ne upoštevamo prenosa toplote iz slednjega.

Številka dt se izračuna na podlagi zahtevane sobne temperature (Tv) in njenih kazalnikov v dovodu (Tp) in povratku (To) - skupni dt = (Tp+To)/2-Tv

Pri povezovanju cevi s kačo vsak naslednji vodoravni segment prejme približno 10% manj toplotne energije kot tisti, ki se nahaja zgoraj. Vsak tak odsek registrskega cevovoda je treba obravnavati kot ločeno baterijo. In ko se hladilna tekočina premika skozi njih, se postopoma in neizogibno ohladi, toplota pa gre v prostor.

Drugi parameter je razdalja med vodoravnimi odseki (glavnimi cevmi), ki odraža višino posamezne cevi. Če je ta vrzel premajhna, se bodo toplotni tokovi od zgoraj in spodaj začeli prekrivati ​​in negativno vplivati ​​drug na drugega.

Ta številka mora biti izbrana tako, da je nekoliko večja od premera cevi. Potem bo učinkovitost registra največja možna.

Za podrobnejše izračune moči ogrevalnih baterij in njihove količine si lahko preberete Tukaj.

Značilnosti namestitve

Pri namestitvi ogrevalnega registra ni nič posebej težkega. Težave so možne le pri varjenju iz posameznih cevi. Če nimate veliko izkušenj z varjenjem, je bolje, da najprej vadite. Pri nakupu že pripravljene, tovarniško izdelane naprave, težave z namestitvijo sploh ne bi smele nastati.

Cevni register je obešen na stene z močnimi nosilci (kavlji). Če ga postavite na tla, bodo zadostovale železne noge. Pomembno je vedeti, da zadevni jekleni grelec tehta precej veliko. Poleg tega je dodana teža vode v notranjosti, zato morajo biti nosilci in stojala izjemno zanesljivi.

Konci cevnega odseka so zaprti s posebnimi sferičnimi čepi ali privarjeni z majhnimi jeklenimi okroglicami, izrezanimi iz železne pločevine. Priključki z zunanjim navojem za vgradnjo odzračevalne lopute in priključitev na ogrevalni sistem so vrezani neposredno v stene cevi ali v končno ploščo.

Površino jeklene baterije je treba premazati s toplotno odporno barvo. Zahvaljujoč temu naprava ne bo le postala bolj estetsko prijetna, temveč bo pridobila tudi dodatno protikorozijsko zaščito.

Podrobna navodila za izdelavo ogrevalnih registrov z lastnimi rokami najdete v ta material.

Zaključki in uporaben video na to temo

Spodaj zbrani video materiali vam bodo pomagali razumeti vse nianse izračuna ogrevalnega registra in njegove namestitve v prostoru.

Tehnologija izdelave registra iz profilne pravokotne cevi:

Prednosti in izračun moči ogrevalnega registra:

Če morate ogrevati veliko sobo, je za to idealen register iz jeklenih cevi z gladkimi stenami.Če imate spretnosti za opravljanje varilnih del, ni težko sestaviti takšne domače baterije z lastnimi rokami. Samo natančno morate izračunati parametre te naprave in izbrati prave cevne izdelke zanjo.

Imate kakršna koli vprašanja, ste našli pomanjkljivosti ali imate dragocene informacije, ki jih lahko delite z obiskovalci naše strani? Pustite svoje komentarje in postavite vprašanja v obrazcu za povratne informacije, ki se nahaja pod člankom.