Опалювальний прилад регістр. Вироби з круглих труб. Обчислення необхідної теплової потужності для обігріву приміщення.

Всім відомо, що теплообмін (тепловіддача) - передача теплової енергії - між тілами і середовищами виникає при наявності різниці температур. Середовищі або тіло має вищу температуру, остигаючи, нагріває більш холодне середовище і підвищує її температуру.

У системах водяного опалення гаряча вода (Теплоносій), вступаючи в прилад опалення, нагріває його стінки (оболонку). Стінки через свої зовнішні поверхні віддають тепло повітрю в основному двома способами: конвекцією і випромінюванням.

Конвекція - це передача тепла потокам повітря, що протікає вздовж гарячих стінок приладу опалення.

Теплове випромінювання - це передача теплової енергії за рахунок випромінювання електромагнітних хвиль гарячими стінками приладу опалення в навколишній простір.

Наочним прикладом дії теплового випромінювання є багаття. Якщо в прохолодний вечір стати боком до тліючим вугіллям багаття на відстані трьох - чотирьох метрів, то частина особи, звернена до багаття, швидко нагріється, а протилежна частина особи буде залишатися холодною. При цьому температура повітря по обидва боки буде приблизно однаковою.

Всі прилади - чавунні батареї, регістри опалення з труб, сталеві і алюмінієві панелі, конвектори та інфрачервоні випромінювачі - відрізняються один від одного (крім габаритів, зовнішнього вигляду, коефіцієнтів тепловіддачі) переважним видом передачі тепла навколишньому повітрю і предметам. При цьому, як правило, і конвекція і випромінювання існують одночасно і діють паралельно.

У цій статті буде розглянуто приклад розрахунку тепловіддачі регістрів опалення з труб. Виготовляти регістри опалення з гладких труб економічно не було вигідно ніколи - ні сьогодні, ні вчора. Якщо 30-50 років тому їх широко застосовували через дефіцит якісних дешевих і ефективних приладів опалення, то застосування регістрів сьогодні - це скоріше інерційна звичка теплотехніків. Вартість системи опалення із застосуванням, наприклад, конвекторів на 20-30% нижче вартості системи, де застосовані регістри опалення з труб. Тепловіддача приладів повинна бути максимальною при мінімальній вартості і, відповідно, мінімальної матеріаломісткості і трудомісткості виготовлення. Однак часто це - взаємовиключні критерії.

Проте, питання тепловіддачі сталевих труб залишається актуальним, якщо ними виконується розводка, а також при виконанні порівняльних розрахунків різних варіантів систем і при ремонтах діючих систем, в яких застосовані регістри опалення з гладких труб.

Спираючись на теорію і практичні досліди по тепловіддачі, а так само на основі численних табличних даних за допомогою Excel мені вдалося знайти досить точні формульні залежності теплофізичних характеристик повітря (температуропроводности, теплопровідності, кінематичної в'язкості, критерію Прандтля) від температури. нижче представлена програма розрахунку тепловіддачі регістрів опалення згоризонтальних металевих труб при вільному русі повітря,що є підсумком виконаної роботи.

Програма розрахунків написана в MS Excel, але можна використовувати і програму OOo Calc з пакету Open Office.

Правила форматування осередків листа Excel, які застосовані в статтях цього блогу, представлені на сторінці « ».

Тепловіддача регістрів опалення з гладких труб. Розрахунок в Excel.

Регістр опалення з чотирьох гладких труб і схема руху теплоносія показані на малюнку, представленому нижче.

Включаємо комп'ютер, MS Office і починаємо розрахунок в Excel.

Початкові дані:

Вихідних даних не багато, вони зрозумілі і прості.

1. Діаметр труб D в мм заносимо

в клітинку D3: 108,0

2. Довжину регістра (однієї труби) L в м записуємо

в клітинку D4: 1,250

3. Кількість труб в регістрі N в штуках пишемо

в клітинку D5: 4

4. Температуру води на «подачі» t п в ° C заносимо

в комірку D6: 85

5. Температуру води на «обратке» t про в ° C пишемо

в клітинку D7: 60

6. Температуру повітря в приміщенні t в в ° C вводимо

в осередок D8: 18

7. Вид зовнішньої поверхні труб вибираємо зі списку

в об'єднаних комірках C9D9E9: «При теоретичному розрахунку»

8. Постійну Стефана-Больцмана C 0 в Вт / (м 2 * К 4) заносимо

в клітинку D10: 0,00000005669

9. Значення прискорення вільного падіння g в м / с 2 вписуємо

в клітинку D11: 9,80665

Змінюючи вихідні дані можна змоделювати будь-яку «температурну ситуацію» для будь-якого типорозміру регістра опалення!

Тепловіддача просто одиночної горизонтальної труби також може легко бути обчисленою за цією програмою! Для цього достатньо вказати кількість труб в регістрі опалення рівне одиниці ( N =1).

Результати розрахунків:

10. Ступінь чорноти випромінюючих поверхонь труб ε автоматіческіопределяется за обраним видом зовнішньої поверхні

в осередку D13: \u003d ІНДЕКС (H5: H31; G2) =0,810

У базі даних, розташованої на одному аркуші з програмою розрахунку, для вибору представлені 27 видів зовнішніх поверхонь труб і їх ступеня чорноти. (Дивись в файлі для скачування в кінці статті.)

11. Середню температуру стінок труб t ст в ° C обчислюємо

в осередку D14: \u003d (D6 + D7) / 2 =72,5

t ст =(t п + t про )/2

12. температурний напір dt в ° C розраховуємо

в осередку D15: \u003d D14-D8 =54,5

dt = t ст — t в

13. Коефіцієнт об'ємного розширення повітря β в 1 / K визначаємо

в осередку D16: \u003d 1 / (D8 +273) =0,003436

β =1/(t в + 273)

14. Кінематичну в'язкість повітря ν в м 2 / с обчислюємо

в осередку D17: \u003d 0,0000000001192 * D8 ^ 2 + +0,000000086895 * D8 + 0,000013306 =0,00001491

ν = 0,0000000001192* t в 2 +0,000000086895* t в +0,000013306

15. критерій Прандтля Pr визначаємо

в осередку D18: \u003d 0,00000073 * D8 ^ 2-0,00028085 * D8 + 0,70934 =0,7045

Pr = 0,00000073* t в 2 -0,00028085* t в +0,70934

16 . Коефіцієнт теплопровідності повітря λ розраховуємо

в осередку D19: \u003d -0,000000022042 * D8 ^ 2 + +0,0000793717 * D8 + 0,0243834 =0,02580

λ =-0,000000022042* t в 2 +0,0000793717* t в +0,0243834

17. Площа тепловіддаючим поверхонь труб регістра A в м 2 визначаємо

в осередку D20: \u003d ПІ () * D3 / 1000 * D4 * D5 =1,6965

A = π *(D /1000)* L * N

18. Тепловий потік випромінювання з поверхонь труб регістра опалення Q і в Вт обчислюємо

в осередку D21: \u003d D10 * D13 * D20 * ((D14 +273) ^ 4- (D8 +273) ^ 4) * 0,93 ^ (D5-1) =444

Q і = C 0 *ε * A * ((T ст +273) 4 - (t в +273) 4) * 0,93 (N -1)

19. Коефіцієнт тепловіддачі при випромінюванні α і в Вт / (м 2 * К) розраховуємо

в осередку D22: \u003d D21 / (D15 * D20) =4,8

α і = Q і /(dt * A )

20. критерій Грасгофа Gr обчислюємо

в осередку D23: \u003d D11 * D16 * (D3 / 1000) ^ 3 * D15 / D17 ^ 2 =10410000

Gr = g * β *(D /1000) 3 * dt /ν 2

21. критерій Нуссельта Nu знаходимо

в осередку D24: \u003d 0,5 * (D23 * D18) ^ 0,25 =26,0194

Nu =0,5*(Gr * Pr ) 0,25

22. Конвективну складову теплового потоку Q до в Вт обчислюємо

в осередку D25: \u003d D26 * D20 * D15 =462

Q до = α до * A * dt

23. А коефіцієнт тепловіддачі при конвекції α до в Вт / (м 2 * К) визначаємо відповідно

в осередку D26: \u003d D24 * D19 / (D3 / 1000) * 0,93 ^ (D5-1) =5,0

α до = Nu * λ /(D /1000) *0,93 ( N -1)

24. Повну потужність теплового потоку регістра опалення Q в Вт і Ккал / год вважаємо відповідно

в осередку D27: \u003d D21 + D25 =906

Q = Q і + Q до

і в осередку D28: \u003d D27 * 0,85985 =779

Q’ = Q *0,85985

25. Коефіцієнт тепловіддачі від поверхонь регістра опалення повітрю α в Вт / (м2 * К) і Ккал / (год * м2 * К) знаходимо відповідно

в осередку D29: \u003d D22 + D26 =9,8

α = α і + α до

і в осередку D30: \u003d D29 * 0,85985 =8,4

α ’ = α *0,85985

На цьому розрахунок в Excel завершено. Тепловіддача регістра опалення з труб знайдена!

Розрахунки багаторазово підтверджені практикою!

Теплотехнічних розрахунках на цьому сайті присвячений ще ряд статей. Швидко перейти до них можна по посиланнях, розташованим нижче статті або через сторінку «Все статті блогу». У цих статтях просто і зрозуміло на прикладах розповідається про основні поняття теплотехніки.

Зауваження.

1. Правильніше в розрахунках було б використовувати нЕ коефіцієнт тепловіддачі α між зовнішніми стінками регістра і повітрям, а коефіцієнт теплопередачі k , Що враховує теплообмін між теплоносієм (водою) і внутрішніми стінками труб регістра опалення, а так само передачу тепла через матеріал стінки (термічний опір стінки). Розраховується коефіцієнт теплопередачі від води до повітря приміщення за формулою:

k =1/(1/ α 1 + s ст / λ ст + 1/ α )

Але так як:

α 1 ≈2000…3000 Вт / (м 2 * К) - коефіцієнт тепловіддачі між водою і внутрішньої сталевої стінкою

s ст ≈0,002…0,005 м - товщина стінок труб

λ ст ≈50…60 Вт / (м * К) - коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінок труб

1/ α 1 ≈0

s ст / λ ст ≈0

І, отже:

k ≈ α

2. Тепловіддача регістрів опалення залежить від способу подачі води в них (зверху вниз, знизу вгору ...), від монтажних відстаней до огороджувальних конструкцій (до статі, до підвіконня, до стіни, до екрану), від товщини лакофарбового покриття та інших факторів. Фактична тепловіддача може бути менше розрахункової на 15 ... 20%. Це необхідно враховувати при остаточних розрахунках!

3. Відстань між трубами та кількість труб також впливають на тепловіддачу регістрів опалення. У програмі це частково враховано застосуванням понижуючого коефіцієнта (0,93) на кожен додатковий ряд труб. Відстань між трубами бажано витримувати не менше діаметра труби D(Більше - краще).

4. коефіцієнт теплопередачі k не є постійною величиною для конкретного приладу опалення і значно змінюється при зміні температурного напору dt ! Детальніше про це (і не тільки) читайте в найближчих статтях блогу.

підписуйтесь на анонси статей у вікнах, розташованих в кінці кожної статті або вгорі кожної сторінки і не забувайте підтверджувати підписку кліком по посиланню в листі, який тут же прийде до вас на зазначену пошту (може прийти в папку « спам » )!!!

Шановні читачі, залишайте коментарі до статті! Ваші думки, зауваження, пропозиції, питання, поради завжди цікаві і корисні колегам і автору !!!

прошу поважають працю автора викачувати файл після підписки на анонси статей!

У будь-якій системі опалення для її ефективної роботи необхідна врізка теплообмінних елементів. Це можуть бути конвектори, радіатори або регістри опалення.

Переваги та недоліки регістрів опалення

Використання регістра в якості елемента теплообміну в системі опалення як правило прийнято у великих промислових приміщеннях (Цехах і ангарах), але також можливо і для приватного заміського будинку. Також регістри опалення присутні і в більшості квартир - це змеевики у ванній, які зручно використовувати для сушки речей.

Простота конструкції цих опалювальних приладів дещо знижує їх показники тепловіддачі, але необхідний тепловий потік легко «настроїти», змінюючи діаметр і товщину труб опалювального елементу. В цілому, ніякої принципової різниці, крім естетичної, між регістром опалення і радіатором немає.

До переваг регістрів опалення можна віднести наступне:

простота конструкції і монтажу;
низька вартість;
легкість зовнішньої очищення;
можливість модифікації за допомогою додаткових елементів;
дешеве обслуговування і простота внутрішньої прочищення труб.

Значним плюсом регістрів опалення в порівнянні з радіаторами і конверторами виступає легкість їх збирання. Поверхня, на якій збирається пил і бруд, невелика і легкодоступна, що дозволять постійно підтримувати ці опалювальні елементи в чистоті.

Недоліком такого інструменту обігріву вашого приміщення можна вважати відносно знижену теплопередачу від теплоносія. Для того, щоб вивести її на потрібний рівень, може знадобитися збільшення діаметра труб, а це, в свою чергу, спричинить збільшення кількості теплоносія в контурі. Не кожен опалювальний котел може впоратися з прокачуванням необхідного в такому випадку обсягу.

Класифікація опалювальних регістрів

Всі існуючі конструкції регістрів опалення діляться всього на дві великі групи: багатосекційні і змієвикові. У кожного з цих типів є свої особливості, які відбиваються і на якості обігріву, і на зручність використання конкретного приладу в тому чи іншому приміщенні.

Змієвикові регістри опалення (S-образні)

Змієвиковий регістр опалення

Зварюються з сталевих труб за допомогою дуг різного радіусу, по діаметру відповідних паралельним горизонтальним ділянкам. Такий вид регістра часто використовується у ванній кімнаті або в сушарці, але його можна також врізати в опалювальний контур в будь-якому іншому приміщенні.

Головною перевагою цього типу регістрів опалення є те, що по суті вони складаються з однієї зігнутої труби, що значно полегшує їх внутрішню очистку в разі засмічення і надає досить привабливий зовнішній вигляд. Крім того, використання в системі тільки труби великого діаметра знижує загальний гідравлічний тиск всередині регістра і дозволяє пропускати через нього більший обсяг теплоносія.

Орієнтація змійовика може бути як горизонтальна, як і вертикальна. Крім того, існують більш складні, спіральні і кільцеподібні модифікації, які дуже добре вписуються в інтер'єр, вирішуючи тим самим основну проблему застосування регістрів - їх не особливо естетичний зовнішній вигляд.

Секційні регістри опалення з гладких труб

Секційний регістр опалення

Конструкція цих опалювальних елементів ще простіше, ніж у змійовиків. Паралельно розташовані труби однакового діаметра з'єднуються між собою патрубками меншого радіуса в шаховій послідовності, що забезпечує безперервну циркуляцію теплоносія в системі.

У місцях відсутності тонких трубних перемичок їх замінюють шматками арматури для того, щоб надати конструкції жорсткість. Самі патрубки бажано розташовувати якомога ближче до країв робочих труб, щоб збільшити шлях водного потоку всередині регістра. Торцеві частини труб опалення перекриваються плоскими або елліпсовіднимі заглушками.

У більшості випадків секційні регістри опалення обладнані клапаном, який відводить з системи повітря. Це необхідно через те, що в коротких «неробочих» ділянках регістра він може накопичуватися, оскільки потік теплоносія під тиском йде в трубку раніше.

Позитивним моментом при використанні секційних регістрів є можливість вибрати практично будь-яку довжину опалювального елементу. Розмір регістра може бути встановлений відповідно до площі приміщення. Крім того, велика протяжність труб забезпечує не точковий, а базарною обігрів кімнати, що робить його більш рівномірним.

Матеріал виготовлення регістрів опалення

Як правило, реєстрові теплообмінники виготовляються з гладких сталевих труб діаметром від 25 до 200 мм. При виборі діаметра потрібно враховувати, що чим більший обхват труби ви виберете, тим більший обсяг теплоносія доведеться прокачувати через прилад, а у котлів опалення часто бувають досить низькі обмеження.

Малий діаметр труб, навпаки, не забезпечує потрібного нагріву. Оптимальним є використання труб з діаметром від 80 до 150 мм.

Матеріал виготовлення труб - вуглецева сталь або нержавіюча сталь. Можна також використовувати чавун або алюміній, але це негативно позначиться на властивостях теплообміну. Використовувати в одній конструкції при складанні регістру різні матеріали також не рекомендується.

Розрахунок кількості ребер для приватного будинку

Ефективність обігріву приміщення регістром залежить не тільки від поперечного перерізу труб, але і від робочої площі самого приладу, тобто від кількості секцій. Найчастіше використовуються секційні і змієвикові теплообмінники по 2-4 робочих ділянки. Це оптимальний для опалення розмір, який має відносно невелику вагу.

Для того, щоб правильно вибрати конфігурацію і кількість регістрів для кожного приміщення вашого будинку або виробничої площі, можна скористатися табличними даними з Сніпа. В цілому відповідність наступне:

1 метр труби діаметром 25 мм обігріває 0,15 м2;
1 метр труби діаметром 75 мм обігріває 0,37 м2;
1 метр труби діаметром 160 мм обігріває 0,77 м2;

Це ставлення вірно тільки для першої (вхідний) секції регістра. Для кожної наступної секції значення площі необхідно збільшувати на 0,9, остільки при русі по приладу теплоносій поступово остигає.

Q \u003d P * D * L * K * Δt, де

Q - питома теплова потужність, Вт,
P - число π \u003d 3,14,
D - діаметр труби, м,
L - довжина однієї секції, м,
До - коефіцієнт теплопровідності металу 11,63 Вт / м² * С,
Δt - різниця температур між теплоносієм і повітрям в приміщенні.

Цей вислів в наведеному вигляді також вірно тільки для першої секції регістра або першого витка змійовика. Для подальших ділянок його слід множити на коефіцієнт 0,9.

В інтернеті існує величезна кількість онлайн-калькуляторів, за допомогою яких ви можете підрахувати необхідний вам розмір і число ребер регістра, проте не всі вони виробляють підрахунок коректно. Перед використанням рекомендується звірити їх за наведеною формулою.

Монтаж регістрів в систему опалення

Установкарегістрів опалення

Установкарегістрів на магістральну трубу опалення, як правило, проводиться шляхом нарізного кріплення. Це найбільш зручний спосіб, так як з часом прилад можна буде легко зняти і замінити.

Крім цього, можливо також фланцеве кріплення регістра, яке також забезпечує його мобільність і більш «індустріальний зовнішній вигляд.

В окремих випадках можливе замовлення опалювальної конструкції відразу під приварення. Це дозволять уникнути небажаних протікання в системі опалення в сполучних вузлах, однак значно ускладнює демонтаж теплообмінника в разі потреби.

Останнім часом, з огляду на розширення вибору дизайнерського оформлення, дешевизни, простоти і надійності регістри опалення використовуються не тільки в виробничих приміщеннях, Але і в приватних будинках. хорошим рішенням при приховуванні різних вузлів комунікацій і в тому числі елементів опалення служить установка виконаних в різному стилі декоративних екранів.

Регістри опалення із сталевих труб - є поширеним видом опалювальних приладів. Вони представляють собою зварену або збірну конструкцію з труб, розташованих горизонтально. Їх з'єднують перемичками для проходження теплоносія.

Кількість використовуваних радіаторів дуже велике, але регістри до цього часу не втратили своєї актуальності. Виготовляють ці прилади, застосовуючи різні матеріали, і кожен з них має свої мінуси і гідності.

Наприклад, варіанти з міді ставлять на розводку з мідних труб. Мідь характеризується високими показниками тепловіддачі. Це в чотири рази вище, якщо порівнювати зі сталлю. Тому, розмір довжини і об'єму мідних трубопрокатних матеріалів скромніший, ніж у сталевих варіантів для аналогічної магістралі.

Також вироби з міді віддають велику кількість тепла, якщо вони не. Так само вони відрізняються гнучкістю. Це дає можливість зігнути їх без особливих зусиль.

Великий ряд переваг в даному випадку нівелює такий істотний недолік, як висока ціна і нестійкість міді до умов експлуатації. Часто ставлять споруди для обігріву з чавуну.

Ці прилади відрізняються громіздкістю. Їх велику вагу ставить за умову монтаж масивних стійок. Потрібно відзначити той факт, що чавун - це крихкий матеріал.

І тому чавунне опалення потрібно монтувати з захисними кожухами. Причому сама по собі установка постає досить трудомістким процесом. Як видно, обидва представлені варіанти досить непрості, тому, оптимальним рішенням в даній ситуації стає використання сталевого опалення. Зі зрозумілих причин вони стали найпопулярнішим видом.

Не дуже висока тепловіддача сталевих обігрівальних приладів компенсується їх не значною вартістю, простотою обробки і великим асортиментом при покупці.

Дуже рідко можна зустріти регістри з нержавійки, але для стоять показників потужності знадобитися багато матеріалу, а такі товари з нержавіючої сталі коштують чималих грошей.

Регістри опалення ділять на наступні види:

Конструкції з гладких труб. У свою чергу споруди цих видів можуть мати змієподібну і реєстрову форму. З'єднання у них бувають типу «нитка» або «колонка».
Вироби з квадратних труб. Такі варіанти відрізняються більш високою тепловіддачею, так, як у них розширюється зона взаємодії металу та повітря. При не дуже презентабельному зовнішньому вигляді, Такі прилади опалення відмінно прогрівають приміщення.

Сталеве опалення має цілу низку переваг:

При роботі можна втілити будь-яке індивідуальне креслення.
Носієм тепла може служити не тільки вода, але і прогрітий пар.
Простота підключення до системи.
Висока тепловіддача робить його відмінним варіантом для установки у великій будівлі.
Невелика вартість.

Відео

Мінуси теж є. До них відноситься:

Невеликі показники тепловіддачі.
Боязнь корозії.
Непрезентабельний зовнішній вигляд.
Таким виробам потрібна регулярна фарбування.

Алгоритм, який використовують при створенні

Спочатку готують труби потрібного обсягу і ріжуть їх на заготовки необхідної довжини.
Після виконується внутрішня зачистка трубопрокатних виробів. Це дозволяє знизити опір пересуванню носія тепла.
На торцевих частинах наварюють заглушки. Деякі з них оснащують отворами.
Після цього труби, які будуть розташовуватися горизонтально, скріплюють з вертикальними трубами, які мають менший діаметр.
Тепер приходить черга встановлювати крани. Вони будуть потрібні для того, щоб випускати накопичене в трубопроводі повітря.
На фінальному етапі зачищають всі шви і фарбують поверхні фарбою.

Регістри зі сталі з ребрами

До того, як встановлювати регістри зі сталевих труб з ребрами, рекомендують головна увага приділити об'єму труби. Для приватного будинку майстра радять установки з об'ємом на 3 або 4 сантиметри.

Відео

Можна брати для роботи Трубопрокат більшого діаметру, але він не повинен перевищувати 8 сантиметрів. Головна причина криється в огрівальному котлі. Пристрій типу, яке ставиться в побуті, не може виробити великої кількості теплової енергії, достатньої для зігріву об'ємних площ.

Виконуючи розрахунки, потрібно взяти до відома протяжність одного ребра регістра і його віддачу тепла на кожен метр площі. Якщо навести приклад, то метрова труба з перетином всередині на 60 мм зможе обігріти приблизно один квадратний метр.

Підрахувавши потрібне число регістрів, округлюють у сторону збільшення. Але, є певні умови, при яких отримані показники збільшують на 20, і навіть на 50 відсотків. Сюди належить:

Наявність в приміщенні великого числа отворів для вікон і дверей.
Невелика товщина стінок.
Низькоякісне утеплення приміщення, або його повна відсутність.

Простий регістр опалення має меншу тепловіддачу, ніж пристрої з ребрами. Вони не тільки збільшують тепловіддачу, але і перетворюю регістр в дизайн - радіатор, який може грати важливу роль в естетичному вирішенні інтер'єру.

комбіновані прилади

Будь-який пристрій можна доповнити Теном, таким шляхом виходить комбінований прилад опалення. Він може бути не пов'язаний з системою, і може застосовуватися окремо.

Якщо це ізольований регістр з прогріванням тільки від Тена, то в його верхній частині необхідно встановити розширювальний бачок. Його ємність не повинна бути менше від 10% ємності нагрівального пристрою. Для сталевих регістрів слід встановлювати бачки закритого типу.

Відео

Такі сталеві конструкції відмінно виручають в дуже холодну пору, коли обігрівають можливостей від котла стає мало. Цей варіант дуже практичний і в період міжсезоння, коли використовувати мережу на всю міць недоцільно. Адже приміщення в цей час потребує тільки в невеликому прогріванні.

тепловіддача регістрів

Тепловіддача регістрів зі сталевих труб, це передача енергії тепла між батареєю і середовищем. Обігрівальні пристрої з гладких труб економічно менш вигідні.

Віддача тепла одного метра даних конструкцій приблизно 550 Вт, для діаметра від 3,2 до 21,9 см. Зварні роботи по монтажу рекомендують проводити так, щоб не виникало взаімоподогрева елементів.

При таких умовах показник тепловіддачі ставати вище. Якщо регістр зібраний правильно, то він стає надійним і довговічним пристроєм опалення зі сталі. Оптимізацію тепловіддачі сталевого трубопроводу вирішують на етапі проектування його конструкції. Для цього користуються такими методами.

Зміна інфрачервоного випромінювання в напрямку збільшення. Це можна виконати за допомогою фарби.
Встановлюють ребра, що також підвищує необхідні показники конструкції.

Але, виникають випадки, коли ці показники необхідно зменшити. Таких дій вимагають ділянки трубопроводу, які проходять поза житловими приміщеннями. .

Розрахунки проводять таким чином: Q \u003d K * F * dT. У цій формулі Q позначає коефіцієнт теплової віддачі, К - це теплопровідність сталевих матеріалів, а F показує протяжність труби, взятої для підрахунків. dT в цій формулі це сума первісної та залишкової температури з урахуванням температури в приміщенні.

Відео

Позначення dT по-іншому називають температурним напором. Дізнатися його можна, склавши температуру на виході з котельного обладнання з цифрами на його вході. Отримані свідчення множать на 0,5 або ділять на два. З цього значення вичитують кімнатну температуру.

Якщо сталевий трубопровід опалення знаходиться в ізоляційному матеріалі, то вийшло число слід помножити на ККД матеріалу ізоляції. Він показує процентну величину теплової енергії опалювальної системи, Відданої при перебігу носія тепла.

Якщо є бажання сконструювати систему грамотно, то підбирати трубопрокатний сортамент зі сталі на око не варто. правильні розрахунки в даному випадку не тільки дають можливість знизити витрати на будівельні роботи, Але і провести монтаж опалювальної системи, яка ефективно працюватиме тривалий час.

Монтаж сталевих регістрів

Установкарегістрів зі сталевих труб виконується двома способами. Перший - це нарізні сполучення, а другий - за допомогою зварювання. В даному питанні шляхи вирішення підбирають, виходячи з загальної ваги споруди, від його габаритів і характеристик.

Сам процес схожий з роботами при приєднанні радіаторів. Відмінність полягає лише в геометричних обсягах конструкції. Якщо стоїть питання підведення пристрою опалення до гравітаційних мереж, то потрібно дотримуватися необхідні норми ухилу.

Регістр повинен мати нахил в сторону пересування носія тепла. Для магістралі з природною циркуляцією описані норми не є обов'язковими.

Правила, які використовують для правильного під'єднання конструкцій зі сталевих труб наступні:

Слід витримати мінімальні норми дистанції від вікон і стін. Це відстань дорівнює 20 см. Ці відступи потрібні для зручності ремонтного обслуговування.
При використанні сполук на різьбі для підведення пристрою, рекомендують використовувати тільки прокладки з пароніту, або льон, який використовують в сантехнічних роботах.
Кожен прилад зі сталі після установки необхідно пофарбувати. Інакше на його поверхні дуже швидко може утворитися іржа. При цьому трохи знижується показник теплопровідності, але термін його безремонтної служби продовжується.
Всі роботи по монтажу не варто планувати на опалювальний період. Після пробної перевірки і порівняння розрахункової потужності приладу, може виникнути необхідність оперативного внесення змін в конструкцію.

Відео

З особливостей установки ще можна виділити два варіанти кріплення. Перший це за допомогою навішування пристрою на стінку, а другий - кріплення на стійки. Рішення в даній ситуації залежить від ваги і габаритів пристрою і від типу стінок.

Велику популярність придбав комбінований варіант кріплення конструкції. Для цього спочатку готують стійки, а далі їх кріплять до стінок.

Цей спосіб підходить навіть для дуже важких обігрівальних пристроїв і гарантує високий показник безпеки. Не можна забувати про відведення повітря, ними доповнюють кожен опалювальний прилад. Через відведення повітря з магістралі випускають зібрався повітря.

демонтаж регістрів

Як монтаж, так і демонтаж регістрів зі сталевих труб вимагає певних умінь і навичок. Потрібно володіти навичками роботи зі зварювальним устаткуванням, інструментом для нарізки металу та вміння працювати з технікою.

Відео

Потрібно чітко розуміти, що найменші помилки призведуть до утворення протікання і інших серйозних аварійних ситуацій. прилади власного виробництва краще встановлювати в просторих приміщеннях і господарських прибудовах.

Якщо таких знань немає, то купувати їх під час установки опалювальної системи не варто. Кращим виходом стане звернення за допомогою до фахівців.

Демонтаж приладів опалення, які прийшли в непридатність, так само, як і установку краще проводити в період, коли немає опалювального сезону. При роботах з системи необхідно злити воду і відключити нагрівальний котел.

Якщо опалення підключено звареним методом, то прилад доведеться обрізати болгаркою. Якщо кріплення різьбове, то демонтаж можна провести за допомогою важеля ключа. У будь-якому випадку приступати до таких робіт без певного досвіду не можна.

Регістри опалення із сталевих труб створили серйозну конкуренцію традиційним опалювальним радіаторів. такі опалювальні конструкції дають істотну можливість заощадити фінансові кошти.

Відео

Основною перевагою в даній ситуації є можливість приладу опалення працювати навіть з агресивним середовищем. Проте, в приватних будинках такі конструкції зі сталі використовують не дуже часто, адже існує великий вибір інших варіантів.

Діапазон цін у даному випадку теж досить великий. Варіанти з гладких і ребристих труб частіше встановлюють у виробничих, допоміжних і складських приміщеннях, гаражах, теплицях і т.п. Тобто в таких місцях, де зовнішня привабливість не грає великої ролі.

Для опалення промислових, виробничих і складських, а останнім часом - житлових і громадських приміщень використовують регістри опалення з гладких труб. опалювальний регістр - це прилад, призначений для підвищення ефективного теплообміну між теплоносієм і зовнішнім середовищем.

Складаються регістри для опалення з однієї або декількох гладкостінних, з'єднаних патрубками меншого діаметра або виконані у формі змійовика.

Види регістрів опалення

Незважаючи на удавану різноманітність, всі моделі можна розділити на два основних види: секційні і S-образні (змієвикові).

секційні

Секційні прилади складаються з однієї або декількох труб, закритих заглушками. У верхню трубу втікає вода через патрубок, потім в іншому кінці вона перетікає в наступну трубу і т.д.

Виготовлений такий теплообмінник з гладкою сталевої труби діаметром від 25 до 400 мм. Найбільш популярні діаметри 76, 89, 108 і 159 мм. Вхідний і вихідний патрубки можуть бути в різьбовому або фланцевому виконанні, також можливе виготовлення під приварення.

Крім того, прилад має штуцер з різьбленням, до якого приєднують відведення повітря. максимальне робочий тиск теплоносія, допустиме в таких апаратах, становить 10 кгс / см² або 1 МПа.

змієвикові

У змійовику труби з'єднані дугами, діаметр яких дорівнює секционному, тобто ми маємо одну суцільну трубу. При такій формі ефективна площа теплообміну зростає, так як працює вся поверхня труби.

Також варто відзначити, що при S-подібної конфігурації відсутні ділянки звуження труб, а це значно знижує гідравлічний опір теплоносія в приладі.

Традиційно виготовлення регістрів опалення проводиться з гладкостенной сталевої труби, причому використовують найчастіше вуглецеву сталь. Також зустрічаються саморобні чавунні моделі, моделі з нержавіючої та низьколегованої сталі.

Якщо ви використовуєте регістр - опалення буде ефективним при досить компактних розмірах теплообмінника. Саме тому цей вид опалювальних приладів використовують в великих приміщеннях і виробничих цехах.

Крім того, переважно використовувати саме регістри для опалення приміщень з підвищеними пожежними і санітарними нормами.

Виробництво опалювальних регістрів

Якщо ви хочете виготовити такий теплообмінник своїми руками, вам знадобиться провести розрахунок регістра опалення. Для цього найзручніше скористатися такою формулою:

Q \u003d Піхdнхlхkх (tг - to) х (1 - ηіз), Де:

Пі \u003d 3.14;
dн - значення зовнішнього діаметра трубопроводу, м;
l - довжина секції або ділянки, м;
to - температура повітря в приміщенні, де планується установка приладу;
tг - температура теплоносія (води) в трубопроводі;
k - коефіцієнт передачі тепла, рівний 11.63 Вт / м² * ° С;
ηіз - коефіцієнт теплопередачі (збереження тепла) ізоляцією, для ізольованого приладу ηіз \u003d 0,6 ÷ 0,8, для звичайного коефіцієнт приймається рівним нулю.

Отже, для труби довжиною, скажімо, 5 метрів і діаметром 159 мм, при температурі теплоносія 80 градусів і температурі приміщення 23 градуси отримаємо таке значення:

Q \u003d 3.14х0.159х5х11.63х (80 - 23) х (1 - 0) \u003d 1654.8 Вт.

Це потужність регістрів опалення, застосовна до прокладеної в один ряд горизонтальній трубі. Для кількох рядів застосовують понижуючий коефіцієнт 0.9 на кожен додатковий ряд.

Порада! Розрахунок регістрів опаленнятакож можна проводити за допомогою онлайн-калькуляторів, однак треба бути обережним: часто вони дають неправильну відповідь. Тому спочатку калькулятор необхідно перевірити формулою, і тільки потім використовувати.

Особливості та характеристики

Регістри відрізняються деякими унікальними властивостями:

За рахунок інтенсивного теплообміну з навколишнім середовищем можуть опалювати приміщення значного обсягу при досить скромних і компактних розмірах самого приладу;
Не вимагає високотехнологічного виробництва, достатньо наявності електрозварювання і кутової шліфувальної машини з відрізним диском;
Виготовляється з досить дешевого матеріалу - сталі, чавуну або нержавіючої сталі;
Витримує значний тиск (10 кгс / м²) і здатний працювати не тільки на воді, маслі і інших рідинах, але і на пару;
Можливе виготовлення за кресленнями замовника, самостійне виготовлення та використання різних конфігурацій, заглушок, матеріалів покриття і фурнітури;
Ціна приладу з урахуванням ефективної тепловіддачі значно нижче, ніж у інших теплообмінників.

Технічні характеристики різних варіантів комплектації приладів можна знайти в численних таблицях, наведених на нашому сайті.

Очевидно, що ефективність теплообміну буде залежати від площі поверхні нагрівання. Площа, в свою чергу, прямо пропорційна діаметру труби і довжині секції.

Увага! Визначальне значення має кількість рядів і відстань між ними, секційна або S -образна конфігурація приладу, матеріал, наявність або відсутність ізоляції і характеристики теплоносія.

Найчастіше використовують прилади з такими характеристиками:

Матеріал, з якого виготовлений теплообмінник - електрозварні сталева труба з вуглецевої сталі;
Типи з'єднань - фланцеве, різьбове з зовнішньою різьбою і під приварення;
Максимальний робочий тиск - 10 кгс / м²;
Діаметр секційних і S-образних труб - від 32 до 219 мм;
Рекомендоване мінімальна відстань між трубами - від 50 мм;
Сполучна арматура - перемички від 32 мм.

Регістри з нагрівачем

Також можна зустріти регістри з нагрівальним елементом - Теном. Такі прилади використовують для установки в приміщеннях, де утруднена або неможлива прокладка комунікацій.

Потужність вбудованого нагрівального приладу складає від 1.6 до 6 кВт. Робоча напруга - 220 В, струм - змінний однофазний, 50 Гц.

Також можлива комплектація з циркуляційним насосом для більш ефективного теплообміну за рахунок кращої циркуляції теплоносія.

При роботі в автономному режимі прилад заповнюють антифризом, при цьому ТЕН підтримує температуру поверхні, що дорівнює 80 ° С.

При роботі в складі центральної або загальної системи опалення будинку нагрівач компенсує падіння температури теплоносія в системі, або відключається.

переваги

Для цього типу теплообмінників характерні такі переваги:

Мають велику площу тепловіддачі при невеликих розмірах;
Зручні у використанні;
Легко чистяться;
пожежобезпечні;
Обладнані Теном нагрівачі споживають мало електроенергії;
Можуть використовуватися для сушки білизни, одягу або рушників;
Придатні для використання в приміщеннях з підвищеними вимогами до пожежної безпеки та підвищеними санітарними нормами: в лікарнях, цехах, складських приміщеннях, торгових павільйонах, адміністративних будівлях, ангарах і т.д.

висновок

Для тих, хто зацікавився цим опалювальним приладом, на нашому сайті викладено відео, яке допоможе краще розібратися в особливостях і нюансах, пов'язаних з виготовленням та монтажем регістрів. Дана інструкція не є вичерпною, тому рекомендуємо до прочитання методичну літературу з розрахунку і проектування опалювальних приладів.

Регістри опалення є одними з найпростіших типів радіаторів систем теплопостачання. Вони виготовляються з гладких або профільних металевих труб. Зазвичай такі пристрої використовуються для, майстерень, приватних цехів і т.п.

Відмітна риса виробів - це великий обсяг теплоносія, що міститься в регістрах. За рахунок компактності обладнання теплоносій швидко нагрівається. При цьому швидкість охолодження досить низька і тепло тримається в приміщенні тривалий час.

конструкція

Прилад виконаний з паралельних труб, з'єднаних між собою вертикальною перемичкою. Застосовувані труби мають збільшений діаметр при обмеженій довжині. Різняться між собою за формою, кількістю трубок і їх розташуванню.

Пристрій має два патрубка: вхідний і вихідний, а також оснащено штуцером для відводу повітря. Саме більше поширення отримали 2 типу:

секційний;
змійовик.

секційний

Влаштований з декількох труб з заглушками на кінцях. Теплоносій надходить в верхню трубу, звідки перетікає в нижні секції через перемички. Прилад розрахований на тиск теплоносія не більше 10 кгс / см².

змійовик

Конструкція такого опалювального приладу відрізняється від першого відсутністю звужуються ділянок, тому що це суцільна труба, що складається з декількох дуг, зварених між собою. Тепловіддача такого пристрою трохи вище, ніж у секційного.

Основні параметри

Найчастіше регістри опалення виготовляються зі сталі, нержавіючої сталі або чавуну. Діаметр виробів становить 32 - 200 мм. Між собою труби розташовуються на відстані 50 мм, довжина перемичок становить 32 мм. З'єднання можуть бути фланцевого, нарізного або зварного типу.

переваги

Ефективність обігріву приміщення за допомогою регістрів значно нижче, ніж при використанні звичайних батарей. Все ж ці опалювальні прилади мають ряд переваг, завдяки яким можуть скласти конкуренцію стандартним радіаторів:

стійкість до перепадів температур і тиску;
можливість застосування в великих виробничих приміщеннях;
рівномірний розподіл тепла;
простий догляд;
можливість самостійного виготовлення і монтажу.

різновиди обладнання

За матеріалом виготовлення опалювальні прилади можуть бути 3-х типів:

алюмінієві;
сталеві;
чавунні.

алюмінієві

Алюмінієві регістри опалення мало важать, мають високу тепловіддачу і стійкі до корозії. Виготовляються за технологією монолітного лиття без зварних швів і мають тривалий термін експлуатації. Однак ціна таких виробів досить висока.

сталеві

Найбільш поширений тип обладнання. Виготовляються з гладких високовуглецевих сталевих труб. Монтуються звареним способом, тому особливу увагу слід звертати на якість сполучних швів.

чавунні

Мають велику кількість ребер. Їх стінки дуже товсті, саме тому на нагрів і охолодження йде багато часу. Для з'єднання таких труб застосовуються болти. Як будь-яка інша конструкція, збірка чавунних регістрів для опалення вимагає застосування прокладок в більшості випадків гумових.

вбудований нагрівач

Існує ще один тип обладнання - це регістр опалення з електронагрівачем (ТЕН) всередині. В якості теплоносія в такі прилади додається антифриз або масло. Рекомендується встановлювати в приміщеннях, де немає можливості підключити водяне опалення, але є джерело електроенергії.

Виготовлення та монтаж

Виготовлення регістрів цілком можливо і своїми руками. У цьому випадку необхідно провести розрахунок оптимального руху теплоносія і відповідним чином змонтувати перемички між трубами.

Підготовчий етап

Розрахунок необхідної потужності регістра, проводиться відповідно до константі - 1 погонний метр гладкою або профільної труби діаметром перетину 60 мм обігріє 1м2 приміщення при висоті стелі до 3 м. При цьому обов'язково потрібно враховувати товщину стін, наявність вікон і дверей і їх кількість, теплоізоляцію перекриттів. Після розрахунку потужності виконується креслення вироби.

Врахуйте, що суттєвої економії коштів можна досягти тільки при самостійному виготовленні регістрів опалення.

Устаткування з профтруба

На першому етапі профільну трубу нарізають на відрізки заданої довжини. В отриманих заготовках роблять позначки для отворів патрубків. Після цього в горизонтально укладені труби вваривать перемички, торці закриваються заглушками.

До верхньої і нижньої секції приварюють патрубки для подачі і повернення теплоносія. З іншого боку верхньої труби приварюють патрубок з різьбою для підключення Воздухоотводная крана.

Вироби з круглих труб

Технічні та експлуатаційні характеристики пристроїв з гладких труб досить посередні в порівнянні з традиційними радіаторами, які мають випромінює екран. Щоб збільшити показники тепловіддачі на труби своїми руками наварюють сталеві пластини, що збільшують площу теплового випромінювання.

способи монтажу

Зібрані за кресленням регістри опалення монтують в систему за допомогою зварювання або різьбових з'єднань. Зварні шви міцніше і довговічніше, проте якісне кріплення болтами, виконаний за спеціальною технологією, забезпечить тривалу тривалість експлуатації системи теплопостачання.