Oppvarmingsregistre: typer strukturer, beregning av parametere, installasjonsfunksjoner

Fordeler og ulemper

Før du begynner å produsere varmeregistre, er det nødvendig å vurdere alle fordeler og ulemper med disse varmeovnene, for ikke å bli lurt i forventningene senere. Så først om fordelene:

• lave kostnader og enkel produksjon;
• lav hydraulisk motstand: takket være dette kan varmeren brukes i "halen" til ethvert system;
• pålitelighet og holdbarhet: et register sveiset fra vanlige rør med høy kvalitet vil lett vare i minst 20 år;
• motstand mot trykkfall og vannslag;
• glatt overflate forenkler fjerning av støv ved rengjøring av rom.

Dessverre har et gjør-det-selv-varmeregister også mange ulemper. Den viktigste er lav varmeoverføring med en betydelig masse av enheten. Det vil si at for å sikre en behagelig temperatur i et mellomstort rom, må registeret ha en grei størrelse. Her er et enkelt eksempel hentet fra faglitteraturen. Hvis temperaturforskjellen mellom kjølevæsken og rommet er 65 ºС (DT), vil et register sveiset fra 4 DN32-rør 1 m lange bare gi ut 453 W, og fra 4 DN100-rør - 855 W. Det viser seg at, basert på varmeoverføring per 1 m lengde, er enhver panel eller seksjonsradiator minst dobbelt så kraftig.

Andre negative aspekter ved glattrørregistre er ikke så kritiske, selv om de er betydelige:

• har et stort volum vann: ulempen spiller ikke en stor rolle hvis det er 1-2 stykker for hele systemet til slike oppvarmingsenheter;
• under drift er det svært vanskelig å øke eller redusere kraften til registre fra glatte rør. Du kan ikke gjøre uten demontering og sveisemaskin;
• utsatt for korrosjon og krever periodisk vedlikehold med maling;
• har et upresenterbart utseende: defekten kan repareres, om nødvendig er varmeapparatet skjult bak en dekorativ skjerm.

Etter å ha analysert fordelene og ulempene med glattrørsenheter, kan vi konkludere med at omfanget deres i privat boligbygging er svært begrenset. Som allerede nevnt kan registrene brukes til oppvarming av ulike rom med lave krav til komfort og interiør.

Når du velger materialer, er det nødvendig å løse spørsmålet - hvilke rørdiametre du skal ta og hva skal være deres totale lengde. Alle disse parametrene er vilkårlige, du kan lage en varmeovn fra alle rør, og ta dens lengde praktisk for plassering i rommet. Men for å levere den nødvendige mengden varme, er det nødvendig å sørge for et tilstrekkelig varmevekslingsområde. For å gjøre dette anbefales det å utføre en omtrentlig beregning av registeret etter overflateareal.

Å gjøre en slik beregning er ganske enkel. Det er nødvendig å beregne arealet av den ytre overflaten av alle seksjoner i m2 og multiplisere den resulterende verdien med 330 W. Ved å foreslå denne metoden går vi ut fra uttalelsen om at 1 m2 av overflaten til registeret vil avgi 330 W varme ved en kjølevæsketemperatur på 60 ºС, og innendørsluft - 18 ºС.

For en person som har ferdigheter i sveising, vil det ikke være vanskelig å selvstendig sveise registeret i henhold til de tilgjengelige tegningene. Det er nødvendig å forberede og kutte rør i seksjoner og hoppere, kutte ut plugger fra en stålplate. Monteringssekvensen er vilkårlig; etter sveising bør varmeren kontrolleres for tetthet. Når du produserer og installerer registre, bør du vurdere følgende anbefalinger:

• du bør ikke ta rør med for tynne eller tykke vegger: førstnevnte vil avkjøles raskere og vare mindre, mens sistnevnte vil varme opp i lang tid og er vanskelig å justere;
• ikke glem å bygge en Mayevsky-kran inn i enden av den øvre delen for å slippe ut luft;
• ved sveising av spoler kan en roterende seksjon lages av to ferdige albuer hvis det ikke er mulig å bruke en rørbøyer;
• sett en kran ved kjølevæskeinntaket, en ventil ved utløpet;
• husk at installasjonen av registrene utføres med en umerkelig skjevhet mot tilkoblingen av tilførselsrøret. Da vil Mayevskys kran være på det høyeste punktet.

Beregning av varmeregistre

For at huset ikke skal være kaldt og oppvarmingen jevnt oppvarmer alle rommene, er det viktig å beregne antall registre for hvert rom. For kjøpte enheter ses kraften deres i passet og antall enheter beregnes; for hjemmelagde rørvarmere må lengden på rørene bestemmes av deg selv

Beregning av nødvendig varmeeffekt for romoppvarming

Hvis huset ditt ble bygget i henhold til prosjektet, er dataene om nødvendig kraft til oppvarmingsenheter tilgjengelig i dokumentene - du må finne og bruke dem.

Hvis det ikke er noe prosjekteringssystem, brukes tradisjonelle omtrentlige data om varmetap:

• 100 W per 1 m² romareal med en yttervegg og ett vindu.
• 120 W per 1 m² romareal med to yttervegger og ett vindu.
• 130 W per 1 m² romareal med to yttervegger og to vinduer.

Det totale varmetapet beregnes, den mottatte effekten økes med 20 % (multiplisert med 1,2) og den totale effekten til alle varmeapparater oppnås. I de nordlige regionene av Russland er det ønskelig å øke den resulterende kapasiteten med ytterligere 20 prosent.

Effekten til apparatene i hvert rom beregnes basert på dataene ovenfor (multipliser varmetapet til rommet med 1,2).

Den nøyaktige måten å beregne varmetapet til et hus er veldig komplisert og brukes av designorganisasjoner.

Beregning av termisk kraft til registeret

Mengden varme (W) som tilføres fra røret til rommet bestemmes av formelen:

hvor:

• K er varmeoverføringskoeffisienten, W / (m2 0С), er tatt avhengig av rørmaterialet og kjølevæskens parametere.
• F er overflatearealet, m2, beregnet som produktet av π·d·l.
• hvor π = 3,14, og d og l er henholdsvis diameteren og lengden på røret, m.

∆t er temperaturforskjellen, 0С, bestemt igjen av formelen:

• Hvor: t1 og t2 er temperaturene ved henholdsvis kjelens inn- og utløp.
• tk er temperaturen i det oppvarmede rommet.
• 0,9 - reduksjonsfaktor for en multi-rad enhet.

For en stålkonstruksjon er varmeoverføringskoeffisienten til luft 11,3 W/(m2 0C). For et flerradsregister aksepteres en reduksjonsfaktor på 0,9 for hver rad.

For beregninger kan du bruke en kalkulator - det er mange av dem på Internett, men manuelt er mer pålitelige.

Varmeoverføring av register fra glatte rør. Bord

Verdiene av varmeoverføringskoeffisienter for glattrørsregistre i stål er gitt i tabellen.

I private hus er temperaturforskjellen vanligvis 60-70 °C.

Hvordan beregne nødvendig antall registerseksjoner

Antallet kjøpte registre bestemmes ved å dele den nødvendige effekten med enhetens navneskilteffekt.

For selvlagde registre er den nødvendige effekten i hvert rom delt med varmeoverføringen til en lineær meter av rørene som brukes. Det viser seg den nødvendige totale lengden på rørene. Deretter fordeles denne lengden mellom enhetene, dividert med antall rør - lengden deres oppnås. Alternativer er mulige her - det kan være flere korte enheter eller en lang.

Hvilke andre parametere bør tas i betraktning

Hvis det blir nødvendig å øke kraften til enheten, er det nødvendig å øke lengden på rørene, og ikke deres diameter. Effektiviteten til systemet avtar med økende rørdiameter.

Hvis det brukes olje eller frostvæske i systemet, bør det bemerkes at de har lavere varmekapasitet enn vann. Ved bruk av dem må varmeapparater ha et større areal enn enheter i et vannsystem.

Varianter av varmeregistre

Varmeregistre er en gruppe rørledninger som er plassert parallelt med hverandre og kommuniserer med hverandre. De kan variere i materiale, form og design.

Materialer for produksjon

Oftest varmeregistre er laget av glatt stålrør i henhold til GOST 3262-75 eller GOST 10704-91. Bruk av elektrisk sveisede rør er å foretrekke på grunn av evnen til å tåle høyere trykk. Men i praksis er vann- og gassrør også ganske vanlige, som drives ikke mindre vellykket. Slike varmeovner tåler lett alle slags mekaniske skader og stress, samt fungerer med hvilken som helst kjølevæske.

Det finnes også modeller i rustfritt stål. De monteres i rom med økte krav til estetikk og holdbarhet. På grunn av de økte kostnadene er bruken av rustfrie registre mest berettiget på bad. Høy motstand mot korrosjon og en rekke konfigurasjoner av oppvarmede håndklestativ i rustfritt stål gjør at de kan brukes selv i det mest moderne baderomsinteriøret.

Aluminiums- og bimetallregistre er mer effektive når det gjelder varmeoverføring. De utmerker seg ved letthet og estetikk, de fungerer perfekt i individuelle varmesystemer med godt organisert vannbehandling. I andre tilfeller fører den lave kvaliteten på kjølevæsken til en rask feil på enhetene.

Noen ganger kan du finne registre laget av kobber. Vanligvis brukes de i systemer der hovedledningen er kobber. Det er praktisk å jobbe med dem, de er veldig fine og holdbare. I tillegg er den termiske ledningsevnen til kobber omtrent 8 ganger høyere enn for stål, noe som gjør det mulig å redusere størrelsen på varmeoverflaten betydelig. En vanlig ulempe med alle enheter laget av ikke-jernholdige metaller - følsomhet for driftsforhold - begrenser omfanget av kobberregistre.

Design

De mest karakteristiske designene til tradisjonelle stålregistre kan deles inn i 2 typer:

• Seksjoner;
• Serpentine.

Den første er preget av et horisontalt arrangement av rørledninger og bruken av vertikale smale hoppere mellom dem. Den andre innebærer bruk av rette og bueformede elementer med samme diameter, som er forbundet med en slange ved sveising. Ved bruk av rustfritt stål eller ikke-jernholdige metaller bøyes rørene ganske enkelt for å gi ønsket konfigurasjon.

Det er tre alternativer for utførelse av tilkoblingsrør:

• Gjenget;
• Flensed;
• For sveising.

De kan være plassert både på den ene siden av enheten og på forskjellige sider. Kjølevæskeutløpet er gitt under tilførselen eller diagonalt fra den. Noen ganger er det en lavere tilkobling av motorveier, men i dette tilfellet reduseres varmeoverføringen betydelig.

I seksjonsregistre skilles det 2 typer tilkoblinger avhengig av måten hopperne er plassert:

• "Tråd";
• "Kolonne".

Glattrørregistre kan brukes som registre for hovedvarmesystemet eller som separate varmeovner. For autonom drift er et varmeelement med nødvendig kraft installert inne i enheten og koblet til nettverket.Som kjølevæske for bærbare elektriske registre laget av stål, brukes ofte frostvæske eller olje, fordi. den fryser ikke under lagring eller et nødstrømbrudd.

Når den brukes separat fra det generelle varmesystemet, må en ekstra ekspansjonstank plasseres i den øvre delen av enheten. Dette unngår trykkøkningen på grunn av volumøkningen ved oppvarming. Størrelsen på beholderen velges basert på evnen til å romme omtrent 10 % av den totale væskemengden i varmeren.

For autonom bruk av registeret laget av stålrør, er ben 200 - 250 mm høye sveiset til det. Hvis enheten er en del av varmekretsen, er det ikke planlagt å bevege seg og veggene er sterke nok, så brukes et stasjonært feste ved hjelp av braketter. Noen ganger, for veldig massive registre, brukes et kombinert installasjonsalternativ, dvs. enheten er plassert på stativer og i tillegg festet på veggen.

Typer registre

Varmeregistre er delt inn i tre typer:

• aluminium;
• støpejern;
• stål.

Aluminiumsregistre er etterspurt på grunn av lav egenvekt, god varmeavledning, utmerket korrosjonsbestandighet, lang levetid, mangel på skjøter og sveiser.

Aluminiumsrør produseres ved monolitisk støping. Aluminiumsregistre brukes i boliger og administrasjonslokaler. Den største ulempen med aluminiumsenheter er den høye prisen.

Støpejernsregistre er enkle å installere, fordi de har en flenset monolittisk forbindelse.Under installasjonen sveises en andre flens til varmerørledningen, og deretter ved hjelp av bolter lages en sterk forbindelse.

Stålregistre monteres i varmesystemet ved sveising. Kvalitativ utført sveising er garantisten for den lange levetiden til hele varmesystemet.

Stasjonære og mobile registre

For å varme opp kjølevæsken i stasjonære registre er det nødvendig med varmekjeler. For å varme opp kjølevæsken i mobile registre, brukes et elektrisk varmeelement, som opererer fra et nettverk med en spenning på 220 V. Denne typen registre brukes til arbeiderhus til byggherrer, lokaler der etterbehandling utføres.

Å installere registre innendørs har en rekke ubestridelige fordeler fremfor å installere batterier i et varmesystem:

• lang levetid, rør laget av stål trenger ikke reparasjon, minst 25 år;
• varmesystemet kjennetegnes av en høy grad av pålitelighet, hovedkravet for å sikre slik pålitelighet er høykvalitets utførelse av sveisesømmer;
• et åpent varmesystem kan installeres i store områder, lav motstand mot bevegelsen av kjølevæsken sikrer den store diameteren på rørene som brukes til registeret.

Nylig har registre blitt installert mye sjeldnere, og velger mer alternative moderne oppvarmingsenheter. Ulempene med denne typen enhet inkluderer:

• ikke det mest attraktive utseendet til registeret, et tykt stålrør legges langs veggen i hele rommet;
• et lite område med kontakt med luften i rommet fører til lav varmeoverføringshastighet, null bruk av konveksjon;
• Tilførselen av varmesystemet med registre er preget av høye kostnader og kompleksitet ved installasjon, stålrør med stor diameter på byggemarkedet er ganske dyre, behovet for å bruke sveising under installasjonen.

Beregning av varmeregistre

For at huset ikke skal være kaldt og oppvarmingen jevnt oppvarmer alle rommene, er det viktig å beregne antall registre for hvert rom. For kjøpte enheter ses kraften deres i passet og antall enheter beregnes; for hjemmelagde rørvarmere må lengden på rørene bestemmes av deg selv

Beregning av nødvendig varmeeffekt for romoppvarming

Hvis huset ditt ble bygget i henhold til prosjektet, er dataene om nødvendig kraft til oppvarmingsenheter tilgjengelig i dokumentene - du må finne og bruke dem.

Hvis det ikke er noe prosjekteringssystem, brukes tradisjonelle omtrentlige data om varmetap:

• 100 W per 1 m² romareal med en yttervegg og ett vindu.
• 120 W per 1 m² romareal med to yttervegger og ett vindu.
• 130 W per 1 m² romareal med to yttervegger og to vinduer.

Det totale varmetapet beregnes, den mottatte effekten økes med 20 % (multiplisert med 1,2) og den totale effekten til alle varmeapparater oppnås. I de nordlige regionene av Russland er det ønskelig å øke den resulterende kapasiteten med ytterligere 20 prosent.

Effekten til apparatene i hvert rom beregnes basert på dataene ovenfor (multipliser varmetapet til rommet med 1,2).

Den nøyaktige måten å beregne varmetapet til et hus er veldig komplisert og brukes av designorganisasjoner.

Beregning av termisk kraft til registeret

Mengden varme (W) som tilføres fra røret til rommet bestemmes av formelen:

hvor:

• K er varmeoverføringskoeffisienten, W / (m2 0С), er tatt avhengig av rørmaterialet og kjølevæskens parametere.
• F er overflatearealet, m2, beregnet som produktet av π·d·l.
• hvor π = 3,14, og d og l er henholdsvis diameteren og lengden på røret, m.

∆t er temperaturforskjellen, 0С, bestemt igjen av formelen:

• Hvor: t1 og t2 er temperaturene ved henholdsvis kjelens inn- og utløp.
• tk er temperaturen i det oppvarmede rommet.
• 0,9 - reduksjonsfaktor for en multi-rad enhet.

For en stålkonstruksjon er varmeoverføringskoeffisienten til luft 11,3 W/(m2 0C). For et flerradsregister aksepteres en reduksjonsfaktor på 0,9 for hver rad.

For beregninger kan du bruke en kalkulator - det er mange av dem på Internett, men manuelt er mer pålitelige.

Varmeoverføring av register fra glatte rør. Bord

Verdiene av varmeoverføringskoeffisienter for glattrørsregistre i stål er gitt i tabellen.

I private hus er temperaturforskjellen vanligvis 60-70 °C.

Hvordan beregne nødvendig antall registerseksjoner

Antallet kjøpte registre bestemmes ved å dele den nødvendige effekten med enhetens navneskilteffekt.

For selvlagde registre er den nødvendige effekten i hvert rom delt med varmeoverføringen til en lineær meter av rørene som brukes. Det viser seg den nødvendige totale lengden på rørene. Deretter fordeles denne lengden mellom enhetene, dividert med antall rør - lengden deres oppnås. Alternativer er mulige her - det kan være flere korte enheter eller en lang.

Hvilke andre parametere bør tas i betraktning

Hvis det blir nødvendig å øke kraften til enheten, er det nødvendig å øke lengden på rørene, og ikke deres diameter. Effektiviteten til systemet avtar med økende rørdiameter.

Hvis det brukes olje eller frostvæske i systemet, bør det bemerkes at de har lavere varmekapasitet enn vann. Ved bruk av dem må varmeapparater ha et større areal enn enheter i et vannsystem.

Velge varmeapparatkonfigurasjon

Hjemmelaget radiatordesign er hovedsakelig laget på grunnlag av metallrør med en diameter på 80 - 150 mm.

Designfunksjonene er begrenset til to versjoner:

1. Gitter.
2. slange.

Gitterversjonen av varmebatteriet skiller seg fra "slangen" i en litt annen kretskonstruksjon, og avhengig av variasjonene i slike batterier, kan fordelingen av kjølevæsken være annerledes.

Alternativer for kretskonstruksjon av varmeregistre for egen produksjon: 1 - en jumper og enveis strømforsyning; 2 - to jumpere og ensidig strømforsyning; 3 - toveis strømforsyning og 2 jumpere; 4 - toveis strømforsyning og 4 jumpere; 5, 6 - multipipe

Spolestrukturer har faktisk en ensartet design, forutsatt en strengt sekvensiell bevegelse av kjølevæsken.

Gitterregistre er bygget i henhold til forskjellige ordninger:

• med en eller to jumpere og enveis strømforsyning;
• med en eller to jumpere og allsidig strømforsyning;
• parallellkobling av rør;
• seriekobling av rør.

Antall rør en samling kan være fra to opptil fire eller flere. Sjelden, men det er også praksis med å produsere enkeltrørsregistre.

Spoleenheten inneholder vanligvis minst to rør forbundet på den ene siden med en blind jumper, på den andre - med en gjennomgående jumper, som er laget av to rørbend (2x45º).Det skal bemerkes at utformingen av varmeregistre i form av en spole brukes mye sjeldnere enn utformingen av "gitteret".

Alternativer for mulig produksjon av registre av typen "slange". For serpentinstrukturer av registrerte batterier er valget av produksjonsalternativer begrenset sammenlignet med gitterstrukturer.

Begge produksjonsalternativene - gitter og spole - kan lages ikke bare på grunnlag av klassiske runde rør, men også på grunnlag av formede rør.

Profilrør blir sett på som et noe spesifikt materiale, da de krever en litt annen tilnærming ved montering av varmeradiatorer. Imidlertid er registre fra et profilrør mer kompakte og tar mindre brukbar plass, og denne faktoren er også viktig.

Installasjon av varmeveksler

Gitt den store vekten til varmeregisteret, må du bruke passende braketter for festing, men det er bedre å legge det på gulvet. Som du forstår, er det to installasjonsmetoder:

• henge på veggen;
• legge på gulvet.

Hovedsaken er at strukturen er veldig sterk. Avstanden til veggene, som er 20–25 cm, er også viktig.Den samme avstanden bør være til gulvet, samtidig som den tiltenkte hellingsvinkelen for sirkulasjonen opprettholdes. Avstanden mellom rørene til varmeregisteret må være minst fem centimeter. Det spiller ingen rolle om det er en frittstående varmeveksler eller koblet til et nettverk.

Radiatorer av enhver type er installert rundt omkretsen av rommet på ytterveggene. Derfor er batteriet alltid under vinduet i leiligheter. Varmeveksleren varmer ikke bare opp luften, den varmer også opp veggene

Det er svært viktig å male registrene slik at de ikke ruster.

Hvordan lage et register med egne hender

Det vil være enklest å montere en slik varmeenhet på egen hånd ved hjelp av følgende teknologi:

• rør kuttes i segmenter, i henhold til beregningen;
• ved endene av segmentene, nærmere kanten, er det laget merker for plasseringen av hopperne;
• fra et rør med en diameter lik fôret, kuttes hopperne selv ut;
• rør legges ut på en flat horisontal overflate parallelt med hverandre;
• ved hjelp av sveising på tre steder er alle hoppere festet;
• jumpere er sveiset til seksjonene.

Ved montering av varmeradiatoren, installer hoppere så nært som mulig til kanten av de horisontale seksjonene. I dette tilfellet vil varmeoverføringen til registeret i fremtiden være høyere. På sluttfasen:

• plugger for seksjoner er kuttet ut av metallplate;
• alle plugger er festet til endene punktvis eller diagonalt;
• elementene sveises på plass.

Pluggene skal kuttes på en slik måte at når de er installert, forblir en liten "fas" langs kanten av hver seksjon. Denne "avfasningen" fylles deretter med en sveis.

Register som er sveiset på denne måten er fortrinnsvis i tillegg utstyrt med lufteventiler. Enkelt sagt, i hver øvre del av en slik enhet er det verdt å installere en standard Mayevsky-kran.

Hvordan sveise et varmeregister

Sammenstillingen av individuelle strukturelle elementer utføres ved å sveise metallet. Dette kan gjøres på hvilken som helst måte som er praktisk for deg. hvordan sveisevarmeregister? Faktisk avhenger alt av hva slags sveisemaskin du har:

• elektrisk lysbue (manuell, halvautomatisk);
• gass.

De mest utbredte er elektriske lysbue manuelle sveisemaskiner, da de er de billigste og enkleste. Et slikt apparat kan både koble sammen metalldeler og kutte dem. På store deler må du kutte hull for rør. Dette bør gjøres nær kanten, og gå tilbake en diameter på røret.Det blir fire hull på midtpartiet, to på det første og siste.

Hull for tilkobling av rør

Etter det, på en flat horisontal overflate, legger vi ut alle elementene i en struktur og lager stifter ved bunnen av dysene. Du må gjøre enten to stift langs ekvator av røret, eller tre jevnt rundt hele omkretsen, som i Mercedes-merket. Hvis plasseringen av stiftene er feil, kan delen føre under sveising. Etter å ha forsikret deg om at geometrien til registeret er riktig, kan du fortsette til sveising.

Mens du arbeider i smeltebadet, er det nødvendig å opprettholde en høy temperatur og fordele det smeltede metallet. Elektroden må hele tiden bevege seg langs en bestemt bane. Slik sveiser du et varmeregister, de enkleste elektrodebevegelsesbanene:

• venstre - høyre (sildbein);
• fremover - bakover (med en tilstrømning).

Det viktigste øyeblikket er dannelsen av roten av sømmen på stiften og utgangen fra stiften. Prosessen utføres med en pause, da sveiseren må endre plasseringen av elektroden. Selv om du med riktig dyktighet kan lage mat uten avbrudd. Etter at sømmen er avkjølt, må du slå ned slammet med en hammer. Så det gjenstår bare å sveise endene med plugger, som først må kuttes ut av metall med samme tykkelse.

Som et resultat fikk vi et emne der hull for tilførsel og retur, samt en lufteventil, skal kuttes i fremtiden. Luftventilen, den samme Mayevsky-kranen, fjerner luftlommer som reduserer effektiviteten til varmeveksleren. Du kan også lese mer om luften i varmesystemet. Å koble registrene til varmesystemet er siste trinn, hvoretter det er mulig å utføre en hydraulisk test og sette utstyret i drift.

I tillegg kan dette emnet brukes til fremstilling av et register med et elektrisk varmeelement. Et hull for varmeelementet er skåret ut i den nedre enden, og en åpen ekspansjonstank er installert i den øvre delen.