Регистри за отопление: видове конструкции, изчисляване на параметри, характеристики на монтаж

Предимства и недостатъци

Преди да се заемете с производството на отоплителни регистри, е необходимо да оцените всички плюсове и минуси на тези нагреватели, за да не бъдете измамени в очакванията по-късно. И така, първо за предимствата:

• ниска цена и лекота на производство;
• ниско хидравлично съпротивление: благодарение на това нагревателят може да се използва в "опашката" на всяка система;
• надеждност и издръжливост: регистър, заварен от обикновени тръби с високо качество, лесно ще продължи най-малко 20 години;
• устойчивост на падане на налягането и воден чук;
• гладката повърхност улеснява лесното отстраняване на праха при почистване на помещения.

За съжаление, отоплителният регистър "направи си сам" също има много недостатъци. Основният е нисък топлопренос със значителна маса на устройството. Тоест, за да се осигури комфортна температура в помещение със среден размер, регистърът трябва да има приличен размер. Ето един прост пример, взет от техническата литература. Ако температурната разлика между охлаждащата течност и помещението е 65 ºС (DT), регистър, заварен от 4 тръби DN32 с дължина 1 m, ще даде само 453 W, а от 4 тръби DN100 - 855 W. Оказва се, че въз основа на топлопреминаване на 1 m дължина всеки панелен или секционен радиатор е поне два пъти по-мощен.

Други негативни аспекти на гладкотръбните регистри не са толкова критични, въпреки че са значителни:

• задържа голям обем вода: недостатъкът не играе голяма роля, ако има 1-2 броя за цялата система от такива отоплителни уреди;
• по време на работа е много трудно да се увеличи или намали мощността на регистрите от гладки тръби. Не можете да направите без демонтаж и заваръчна машина;
• подложени на корозия и изискват периодична поддръжка с боядисване;
• имат непретенциозен външен вид: дефектът е поправим, ако е необходимо, нагревателят е скрит зад декоративен екран.

След като анализираме предимствата и недостатъците на гладкотръбните устройства, можем да заключим, че обхватът им в частното жилищно строителство е много ограничен. Както вече споменахме, регистрите могат да се използват за отопление на различни помещения с ниски изисквания за комфорт и интериор.

При избора на материали е необходимо да се реши въпросът - какви диаметри на тръбите да вземете и каква трябва да бъде тяхната обща дължина. Всички тези параметри са произволни, можете да направите нагревател от всякакви тръби и да вземете дължината му, удобна за поставяне в стаята. Но за да се осигури необходимото количество топлина, е необходимо да се осигури достатъчна площ за топлообмен. За да направите това, се препоръчва да се извърши приблизително изчисление на регистъра по повърхност.

Направата на такова изчисление е доста проста. Необходимо е да се изчисли площта на външната повърхност на всички секции в m2 и получената стойност да се умножи по 330 W. Предлагайки този метод, изхождаме от твърдението, че 1 m2 от повърхността на регистъра ще отдели 330 W топлина при температура на охлаждащата течност 60 ºС, а въздухът на закрито - 18 ºС.

За човек, който има умения в заваряването, няма да е трудно самостоятелно да заварява регистъра според наличните чертежи. Необходимо е да се подготвят и нарязват тръбите на секции и джъмпери, да се изрязват щепсели от стоманен лист. Последователността на монтаж е произволна; след заваряване нагревателят трябва да се провери за херметичност. Когато произвеждате и инсталирате регистри, имайте предвид следните препоръки:

• не трябва да взимате тръби с твърде тънки или дебели стени: първите ще се охладят по-бързо и ще издържат по-малко, докато вторите ще се затоплят за дълго време и са трудни за регулиране;
• не забравяйте да вградите кран на Майевски в края на горната секция, за да изпуснете въздуха;
• при заваряване на рулони може да се направи въртяща се секция от две готови колена, ако не е възможно да се използва огъване на тръби;
• поставете кран на входа на охлаждащата течност, клапан на изхода;
• не забравяйте, че инсталирането на регистрите се извършва с незабележимо пристрастие към свързването на захранващата тръба. Тогава кранът на Маевски ще бъде в най-високата точка.

Изчисляване на отоплителни регистри

За да не е студена къщата и отоплението равномерно затопля всички стаи, е важно да се изчисли броят на регистрите за всяка стая. За закупените устройства тяхната мощност се разглежда в паспорта и се изчислява броят на устройствата; за домашно направени тръбни нагреватели дължината на тръбите ще трябва да се определи от вас

Изчисляване на необходимата топлинна мощност за отопление на помещенията

Ако вашата къща е построена по проекта, тогава данните за необходимата мощност на отоплителните устройства са налични в документите - трябва да ги намерите и използвате.

Ако няма проект за инженерни системи, тогава се използват традиционни приблизителни данни за топлинните загуби:

• 100 W на 1 m² площ на помещението с една външна стена и един прозорец.
• 120 W на 1 m² площ на помещението с две външни стени и един прозорец.
• 130 W на 1 m² площ на помещението с две външни стени и два прозореца.

Изчислява се общата топлинна загуба, получената мощност се увеличава с 20% (умножена по 1,2) и се получава общата мощност на всички отоплителни уреди. В северните райони на Русия е желателно полученият капацитет да се увеличи с още 20 процента.

Мощността на уредите във всяка стая се изчислява въз основа на горните данни (умножете топлинните загуби на помещението по 1,2).

Точният начин за изчисляване на топлинните загуби на къща е много сложен и се използва от проектантските организации.

Изчисляване на топлинната мощност на регистъра

Количеството топлина (W), подадено от тръбата към помещението, се определя по формулата:

където:

• K е коефициентът на топлопреминаване, W / (m2 0С), се взема в зависимост от материала на тръбата и параметрите на охлаждащата течност.
• F е повърхностната площ, m2, изчислена като произведение на π·d·l.
• където π = 3,14, а d и l са съответно диаметърът и дължината на тръбата, m.

∆t е температурната разлика, 0С, определена на свой ред по формулата:

• Където: t1 и t2 са температурите съответно на входа и изхода на котела.
• tk е температурата в отопляемото помещение.
• 0,9 - коефициент на намаляване за многоредово устройство.

За стоманена конструкция коефициентът на топлопреминаване към въздуха е 11,3 W/(m2 0C). За многоредов регистър се приема коефициент на редукция от 0,9 за всеки ред.

За изчисления можете да използвате калкулатор за изчисления - има много от тях в интернет, но ръчно е по-надеждно.

Топлопренос на регистри от гладки тръби. Таблица

Стойностите на коефициентите на топлопреминаване за стоманени гладкотръбни регистри са дадени в таблицата.

В частни къщи температурната разлика обикновено е 60-70 °C.

Как да изчислим необходимия брой секции на регистъра

Броят на закупените регистри се определя като се раздели необходимата мощност на мощността на табелката на устройството.

За самостоятелно направени регистри необходимата мощност във всяка стая се разделя на топлопреминаването на един линеен метър от използваните тръби. Оказва се необходимата обща дължина на тръбите. След това тази дължина се разпределя между устройствата, като се разделя на броя на тръбите - получава се тяхната дължина. Тук са възможни опции - може да има няколко къси устройства или едно дълго.

Какви други параметри трябва да се вземат предвид

Ако стане необходимо да се увеличи мощността на устройството, тогава е необходимо да се увеличи дължината на тръбите, а не техният диаметър. Ефективността на системата намалява с увеличаване на диаметъра на тръбата.

Ако в системата се използва масло или антифриз, трябва да се отбележи, че те имат по-нисък топлинен капацитет от водата. Когато ги използвате, отоплителните уреди трябва да имат по-голяма площ от устройствата във водна система.

Разновидности на отоплителните регистри

Регистрите за отопление са група от тръбопроводи, разположени успоредно един на друг и комуникиращи помежду си. Те могат да се различават по материал, форма и дизайн.

Материали за производство

Най-често отоплителните регистри са изработени от гладка стоманени тръби съгласно GOST 3262-75 или GOST 10704-91. Използването на електрически заварени тръби е за предпочитане поради способността им да издържат на по-високо налягане. На практика обаче са доста често срещани и тръби за вода и газ, които се експлоатират не по-малко успешно. Такива нагреватели могат лесно да издържат на всякакви механични повреди и натоварвания, както и да работят с всяка охлаждаща течност.

Има и модели от неръждаема стомана. Монтират се в помещения с повишени изисквания за естетика и издръжливост. Поради повишената цена, използването на регистри от неръждаема стомана е най-оправдано в баните. Високата устойчивост на корозия и разнообразието от конфигурации на нагревателите за кърпи от неръждаема стомана им позволяват да се използват дори в най-модерния интериор на баня.

Алуминиеви и биметални регистри са по-ефективни по отношение на преноса на топлина. Отличават се с лекота и естетика, работят перфектно в индивидуални отоплителни системи с добре организирана обработка на водата. В други случаи ниското качество на охлаждащата течност води до бърза повреда на устройствата.

Понякога можете да намерите регистри, изработени от мед. Обикновено те се използват в системи, където основното окабеляване е медно. Удобно е да се работи с тях, много са хубави и издръжливи. Освен това топлопроводимостта на медта е около 8 пъти по-висока от тази на стоманата, което може значително да намали размера на нагревателната повърхност. Общ недостатък на всички устройства, изработени от цветни метали - чувствителност към работни условия - ограничава обхвата на медните регистри.

Дизайн

Най-характерните дизайни на традиционните стоманени регистри могат да бъдат разделени на 2 вида:

• Секционен;
• Серпентин.

Първият се характеризира с хоризонтално подреждане на тръбопроводи и използване на вертикални тесни джъмпери между тях. Вторият включва използването на прави и дъговидни елементи със същия диаметър, които са свързани чрез змия чрез заваряване. Когато се използва неръждаема стомана или цветни метали, тръбите просто се огъват, за да се получи желаната конфигурация.

Има три варианта за изпълнение на свързващи тръби:

• с резба;
• фланцова;
• За заваряване.

Те могат да бъдат разположени както от едната страна на устройството, така и от различни страни. Изходът на охлаждащата течност е предвиден под подаването или диагонално от него. Понякога има по-ниско свързване на магистрали, но в този случай топлопреминаването е значително намалено.

В секционните регистри се разграничават 2 вида връзки в зависимост от начина на поставяне на джъмперите:

• "Нишка";
• "Колона".

Гладките тръбни регистри могат да се използват като регистри на основната отоплителна система или като отделни нагреватели. За автономна работа вътре в устройството е инсталиран нагревателен елемент с необходимата мощност и свързан към мрежата.Като охлаждаща течност за преносими електрически регистри, изработени от стомана, често се използва антифриз или масло, т.к. не замръзва по време на съхранение или аварийно прекъсване на тока.

Когато се използва отделно от общата отоплителна система, в горната част на устройството трябва да се постави допълнителен разширителен резервоар. По този начин се избягва повишаването на налягането поради увеличаване на обема при нагряване. Размерът на контейнера се избира въз основа на възможността да побере около 10% от общото количество течност в нагревателя.

За автономно използване на регистъра, изработен от стоманени тръби, към него са заварени крака с височина 200 - 250 мм. Ако устройството е част от отоплителния кръг, не се планира да се движи и стените са достатъчно здрави, тогава се използва стационарно закрепване с помощта на скоби. Понякога за много масивни регистри се използва комбинирана опция за инсталиране, т.е. устройството се поставя върху стелажи и допълнително се фиксира на стената.

Видове регистри

Регистрите за отопление са разделени на три вида:

• алуминий;
• излято желязо;
• стомана.

Алуминиевите регистри са много търсени поради ниското си специфично тегло, добро разсейване на топлината, отлична устойчивост на корозия, дълъг експлоатационен живот, липса на фуги и заварки.

Алуминиевите тръби се произвеждат чрез монолитно леене. Алуминиеви регистри се използват в жилищни и административни помещения. Основният недостатък на алуминиевите устройства е високата цена.

Чугунените регистри са лесни за инсталиране, тъй като имат фланцова монолитна връзка.По време на монтажа към отоплителния тръбопровод се заварява втори фланец и след това с помощта на болтове се прави здрава връзка.

Стоманените регистри се монтират в отоплителната система чрез заваряване. Качествено извършеното заваряване е гарант за дългия експлоатационен живот на цялата отоплителна система.

Стационарни и мобилни регистри

За загряване на охлаждащата течност в стационарни регистри са необходими отоплителни котли. За нагряване на охлаждащата течност в мобилни регистри се използва електрически нагревателен елемент, работещ от мрежа с напрежение 220 V. Този тип регистри се използва за работнически къщи на строители, помещения, където се извършват довършителни работи.

Инсталирането на регистри на закрито има редица неоспорими предимства пред инсталирането на батерии в отоплителна система:

• дълъг експлоатационен живот, стоманени тръби не се нуждаят от ремонт, най-малко 25 години;
• отоплителната система се отличава с висока степен на надеждност, основното изискване за осигуряване на такава надеждност е висококачественото изпълнение на заваръчни шевове;
• отворена отоплителна система може да се монтира на големи площи, ниското съпротивление на движението на охлаждащата течност осигурява големия диаметър на тръбите, използвани за регистъра.

Напоследък регистрите се инсталират много по-рядко, като се избират по-алтернативни съвременни отоплителни уреди. Недостатъците на този тип устройство включват:

• не най-атрактивният външен вид на регистъра, дебела стоманена тръба е положена по стената в цялата стая;
• малка площ на контакт с въздуха в помещението води до ниска скорост на топлопреминаване, нулево използване на конвекция;
• доставката на отоплителната система с регистри се характеризира с висока цена и сложност на монтажа, стоманените тръби с голям диаметър на строителния пазар са доста скъпи, необходимостта от използване на заваряване по време на монтажа.

Изчисляване на отоплителни регистри

За да не е студена къщата и отоплението равномерно затопля всички стаи, е важно да се изчисли броят на регистрите за всяка стая. За закупените устройства тяхната мощност се разглежда в паспорта и се изчислява броят на устройствата; за домашно направени тръбни нагреватели дължината на тръбите ще трябва да се определи от вас

Изчисляване на необходимата топлинна мощност за отопление на помещенията

Ако вашата къща е построена по проекта, тогава данните за необходимата мощност на отоплителните устройства са налични в документите - трябва да ги намерите и използвате.

Ако няма проект за инженерни системи, тогава се използват традиционни приблизителни данни за топлинните загуби:

• 100 W на 1 m² площ на помещението с една външна стена и един прозорец.
• 120 W на 1 m² площ на помещението с две външни стени и един прозорец.
• 130 W на 1 m² площ на помещението с две външни стени и два прозореца.

Изчислява се общата топлинна загуба, получената мощност се увеличава с 20% (умножена по 1,2) и се получава общата мощност на всички отоплителни уреди. В северните райони на Русия е желателно полученият капацитет да се увеличи с още 20 процента.

Мощността на уредите във всяка стая се изчислява въз основа на горните данни (умножете топлинните загуби на помещението по 1,2).

Точният начин за изчисляване на топлинните загуби на къща е много сложен и се използва от проектантските организации.

Изчисляване на топлинната мощност на регистъра

Количеството топлина (W), подадено от тръбата към помещението, се определя по формулата:

където:

• K е коефициентът на топлопреминаване, W / (m2 0С), се взема в зависимост от материала на тръбата и параметрите на охлаждащата течност.
• F е повърхностната площ, m2, изчислена като произведение на π·d·l.
• където π = 3,14, а d и l са съответно диаметърът и дължината на тръбата, m.

∆t е температурната разлика, 0С, определена на свой ред по формулата:

• Където: t1 и t2 са температурите съответно на входа и изхода на котела.
• tk е температурата в отопляемото помещение.
• 0,9 - коефициент на намаляване за многоредово устройство.

За стоманена конструкция коефициентът на топлопреминаване към въздуха е 11,3 W/(m2 0C). За многоредов регистър се приема коефициент на редукция от 0,9 за всеки ред.

За изчисления можете да използвате калкулатор за изчисления - има много от тях в интернет, но ръчно е по-надеждно.

Топлопренос на регистри от гладки тръби. Таблица

Стойностите на коефициентите на топлопреминаване за стоманени гладкотръбни регистри са дадени в таблицата.

В частни къщи температурната разлика обикновено е 60-70 °C.

Как да изчислим необходимия брой секции на регистъра

Броят на закупените регистри се определя като се раздели необходимата мощност на мощността на табелката на устройството.

За самостоятелно направени регистри необходимата мощност във всяка стая се разделя на топлопреминаването на един линеен метър от използваните тръби. Оказва се необходимата обща дължина на тръбите. След това тази дължина се разпределя между устройствата, като се разделя на броя на тръбите - получава се тяхната дължина. Тук са възможни опции - може да има няколко къси устройства или едно дълго.

Какви други параметри трябва да се вземат предвид

Ако стане необходимо да се увеличи мощността на устройството, тогава е необходимо да се увеличи дължината на тръбите, а не техният диаметър. Ефективността на системата намалява с увеличаване на диаметъра на тръбата.

Ако в системата се използва масло или антифриз, трябва да се отбележи, че те имат по-нисък топлинен капацитет от водата. Когато ги използвате, отоплителните уреди трябва да имат по-голяма площ от устройствата във водна система.

Избор на конфигурация на нагревателя

Домашните радиаторни конструкции се изработват главно на базата на метални тръби с диаметър 80 - 150 мм.

Характеристиките на дизайна са ограничени до две версии:

1. Решетка.
2. змия.

Решетъчната версия на отоплителната батерия се различава от „змията“ в малко по-различна конструкция на веригата и в зависимост от вариациите в такива батерии разпределението на охлаждащата течност може да бъде различно.

Варианти за схемно изграждане на отоплителни регистри за собствено производство: 1 - един джъмпер и еднопосочно захранване; 2 - два джъмпера и едностранно захранване; 3 - двупосочно захранване и 2 джъмпера; 4 - двупосочно захранване и 4 джъмпера; 5, 6 - многотръбна

Конструкциите на бобините всъщност имат еднакъв дизайн, като се приема строго последователно движение на охлаждащата течност.

Решетъчните регистри се изграждат по различни схеми:

• с един или два джъмпера и еднопосочно захранване;
• с един или два джъмпера и универсално захранване;
• паралелно свързване на тръби;
• последователно свързване на тръби.

Брой на тръбите един монтаж може да бъде от два до четири или повече. Рядко, но има и практиката да се произвеждат еднотръбни регистри.

Монтажът обикновено съдържа най-малко две тръби, свързани от едната страна чрез сляп джъмпер, от другата - с проходен джъмпер, които са направени от два тръбни колена (2x45º).Трябва да се отбележи, че дизайнът на отоплителните регистри под формата на намотка се използва много по-рядко от дизайна на "решетката".

Опции за възможно производство на регистри от типа "змия". За серпентинни конструкции на регистрирани батерии изборът на производствени опции е ограничен в сравнение със структурите от решетъчен тип.

И двата варианта на производство - решетка и намотка - могат да бъдат направени не само на базата на класически кръгли тръби, но и на базата на профилни тръби.

Профилните тръби се разглеждат като донякъде специфичен материал, тъй като изискват малко по-различен подход при сглобяването на радиатори за отопление. Регистрите от профилна тръба обаче са по-компактни и заемат по-малко използваемо пространство и този фактор също е важен.

Монтаж на топлообменник

Предвид голямото тегло на отоплителния регистър, трябва да използвате подходящи скоби за закрепване, но е по-добре да го поставите на пода. Както разбирате, има два метода за инсталиране:

• виси на стената;
• сложи на пода.

Основното е, че структурата е много здрава. Важно е и разстоянието до стените, което е 20–25 см. Същото разстояние трябва да бъде и до пода, като същевременно се поддържа предвидения ъгъл на наклон за циркулация. Разстоянието между тръбите на отоплителния регистър трябва да бъде най-малко пет сантиметра. Няма значение дали е самостоятелен топлообменник или е свързан към мрежа.

Радиатори от всякакъв тип се монтират по периметъра на помещението върху външните стени. Ето защо в апартаментите батерията винаги е под прозореца. Топлообменникът не само загрява въздуха, но и загрява стените

Много е важно да боядисате регистрите, за да не ръждясват.

Как да направите регистър със собствените си ръце

Най-лесно ще бъде да сглобите такова отоплително устройство сами, като използвате следната технология:

• тръбите се нарязват на сегменти, според изчислението;
• в краищата на сегментите, по-близо до ръба, се правят маркировки за местоположението на джъмперите;
• от тръба с диаметър, равен на захранването, самите джъмпери се изрязват;
• тръбите са разположени на равна хоризонтална повърхност, успоредна една на друга;
• с помощта на заваряване на три места са прикрепени всички джъмпери;
• джъмперите са заварени към секциите.

Когато сглобявате радиатора за отопление, монтирайте джъмперите възможно най-близо до ръба на хоризонталните секции. В този случай топлопреминаването на регистъра в бъдеще ще бъде по-високо. На последния етап:

• тапи за секции се изрязват от ламарина;
• всички щепсели са прикрепени към краищата точково или диагонално;
• елементите са заварени на място.

Изрежете щепселите по такъв начин, че когато са монтирани, по ръба на всяка секция да остане малък „скос“. Тази "фаска" впоследствие се запълва със заварка.

Заварените по този начин регистри за предпочитане са допълнително оборудвани с вентилационни отвори. Просто казано, във всяка горна част на такова устройство си струва да инсталирате стандартен кран Mayevsky.

Как да заварявам регистър за отопление

Сглобяването на отделни конструктивни елементи заедно се извършва чрез заваряване на метала. Това може да стане по всеки удобен за вас начин. Как да регистър за нагряване на заварка? Всъщност всичко зависи от това какъв вид заваръчна машина имате:

• електрическа дъга (ръчна, полуавтоматична);
• газ.

Най-разпространени са електродъговите ръчни заваръчни машини, тъй като те са най-евтините и прости. Такъв апарат може както да свързва метални части, така и да ги реже. На големи части трябва да изрежете дупки за тръби. Това трябва да се направи близо до ръба, като се отдръпне един диаметър на тръбата.Ще има четири дупки в средната част, две в първата и външната част.

Отвори за свързване на тръби

След това върху равна хоризонтална повърхност подреждаме всички елементи в една структура и правим халки в основата на дюзите. Трябва да направите или две халки по екватора на тръбата, или три равномерно по цялата обиколка, както е в значката на Mercedes. Ако местоположението на халките е неправилно, тогава частта може да доведе по време на заваряване. След като се уверите, че геометрията на регистъра е правилна, можете да продължите към заваряване.

По време на работа в топилната баня е необходимо да се поддържа висока температура и да се разпределя стопения метал. Електродът трябва постоянно да се движи по определена траектория. Как да заварявате нагревателен регистър, най-простите траектории на движение на електрода:

• ляво - дясно (рибена кост);
• напред - назад (с приток).

Най-важният момент е образуването на корена на шева върху прихвата и изхода от прихвата. Процесът се извършва с прекъсване, тъй като заварчикът трябва да промени позицията на електрода. Въпреки че с подходящи умения можете да готвите без прекъсване. След като шевът се охлади, трябва да съборите утайката с чук. Така че остава само да заварите краищата с тапи, които първо трябва да бъдат изрязани от метал със същата дебелина.

В резултат на това получихме заготовка, в която в бъдеще ще бъдат изрязани отвори за захранване и връщане, както и вентилационен отвор. Въздушният отвор, същият кран на Майевски, премахва въздушните джобове, които намаляват ефективността на топлообменника. Можете също да прочетете повече за въздуха в отоплителната система. Свързването на регистрите към отоплителната система е последният етап, след който е възможно да се извърши хидравличен тест и да се пусне оборудването в експлоатация.

В допълнение, тази заготовка може да се използва за производството на регистър с електрически нагревателен елемент. В долния край е изрязан отвор за нагревателния елемент, а в горната част е монтиран разширителен резервоар от отворен тип.