Vykurovacie registre: typy konštrukcií, výpočet parametrov, vlastnosti inštalácie

Existuje obrovské množstvo batérií rôznych dizajnov a materiálov pre vykurovacie systémy pre bytové a nebytové priestory.Vykurovacie registre však medzi nimi vynikajú vysokou účinnosťou prenosu tepla a jednoduchou montážou.

Vonkajšie a štrukturálne sa tieto zariadenia na výmenu tepla podobajú bežným vyhrievaným cievkam na uteráky, ale vo veľkosti sú oveľa väčšie ako ich analógy pre kúpeľne.

V článku, ktorý sme predstavili, podrobne skúmame typy vykurovacích registrov a tiež analyzujeme vlastnosti inštalácie takýchto zariadení.

Typy vykurovacích registrov vyrobených z rúr

Vykurovací register je klasický výmenník tepla voda-vzduch. Vo väčšine prípadov je vyrobený z hladkej kovovej rúry. Ten môže byť jednoduchý alebo vo forme série niekoľkých úsekov potrubia umiestnených horizontálne nad sebou. V tomto prípade existujú jednotlivé štruktúry s plutvami.

Vykurovacie zariadenie vyrobené iba z hladkej rúry sa pri pravidelnom čistení ľahšie čistí. Neexistujú žiadne rebrá v tvare taniera alebo úzke miesta, ktoré sa ťažko utierajú handrou. V dôsledku toho sa na takomto registri nevytvárajú „kolónie“ prachu a nečistôt. V tomto smere výrazne predčí v súčasnosti rozšírené panelové článkové radiátory.

Vykurovacie registre sa zvyčajne inštalujú v garážach, skladoch, dielňach, nemocniciach a školách - to znamená v priestoroch, kde sú zvýšené požiadavky na požiarnu a hygienickú bezpečnosť.

Z hľadiska účinnosti prenosu tepelnej energie a nákladov na vykurovanie nie je register rúr nižší bežné batériea často ich prevyšuje. Celková teplovýmenná plocha je v oboch prípadoch približne rovnaká, len v uvažovanom zariadení prúdi chladivo širokým kanálom.

Hydraulický odpor je v tejto situácii oveľa nižší ako pri štandardnom radiátore zloženom z niekoľkých panelových sekcií. A to priamo ovplyvňuje náklady na energiu na čerpanie vody cez takýto vykurovací okruh.

Typy podľa tvaru dizajnu

Navonok vykurovací register nevyzerá veľmi elegantne. Ale je to lacné a jednoduché na výrobu. A ak vynaložíte trochu úsilia, potom sa takýto ohrievač-výmenník tepla ľahko zmestí do interiéru dokonca aj obývacej izby.

V domácich dedinských domoch sa až donedávna používala podobná verzia vykurovacieho systému takmer všade. V sovietskych časoch neboli panelové sekčné radiátory k dispozícii na predaj, ale široké potrubie nebolo také ťažké získať.

A potom už bolo potrebné len zvárací stroj. Výsledný rúrkový ohrievač sa jednoducho a rýchlo pripojí k vodnému výmenníku tepla vo vnútri kachlí na drevo. Prečítajte si viac o technológii výmeny batérií metódou zvárania plynom. Ďalej.

Čím bližšie k okraju sú vertikálne potrubia v sekciovom registri, tým vyšší je prenos tepla zariadenia - voda na koncoch horizontálnych potrubí sa obnovuje pomalšie ako v oblastiach s priamym prúdom chladiacej kvapaliny

Všetky typy vykurovacích registrov sú rozdelené do dvoch skupín:

1. Sekcionálne.
2. Cievky (v tvare S).

V prvom prípade sú horizontálne rúry navzájom spojené priečnymi rúrkami menšieho prierezu a v druhom - oblúkmi rovnakého priemeru.

Obe možnosti zahŕňajú veľké množstvo zváracích prác. Cievkové zariadenie možno vyrobiť aj ohnutím jednej rúry.Nie každý oceľový rúrkový výrobok s veľkým priemerom je však možné ohýbať týmto spôsobom. Je oveľa jednoduchšie vziať hotové oblúky a privariť ich k horizontálnym segmentom registra.

V zariadení so „závitovým“ pripojením (potrubia sú umiestnené striedavo vpravo/vľavo) nie sú žiadne zóny so studenou chladiacou kvapalinou, voda tu postupne prechádza cez všetky potrubia

Pri spájaní vodorovných úsekov sekčného registra so „stĺpovým“ spojením sú na oboch koncoch zvárané priečne rúrky. Cirkulácia chladiacej kvapaliny v takomto vykurovacom zariadení prebieha v paralelnom okruhu. V dôsledku toho niektoré zóny v ňom nemusia prijímať dostatok tepla. Horúca voda jednoducho prúdi do spodného segmentu skôr, ako dosiahne vzdialený koniec.

V „závite“, kde chladivo prechádza cez všetky časti registra, takéto problémy nevznikajú. V tomto ohľade je tento register podobný hadovi. Iba voda v ňom sa pohybuje od vstupu k výstupu batérie cez potrubia rôznych sekcií.

Cievky môžu mať niekoľko ohybov; v tomto prípade sa na spevnenie konštrukcie na mnohých miestach často vyrábajú priečne vložky z rohu alebo hrubej tyče

Ak nie sú k dispozícii žiadne hotové oblúky pre register v tvare S, potom je lepšie vyrobiť sekčné zariadenie sami. Je mimoriadne ťažké rovnomerne ohýbať potrubie s veľkým prierezom bez špeciálneho vybavenia. Takmer jedinou možnosťou je zahriať kov zváraním plynom a opatrne ho ohýbať. Existuje však riziko straty pevnosti stien potrubia.

Sekcionálny typ obsahuje aj register s dvojicou bočných zberačov. Sú vyrobené z rúry rovnakého priemeru ako hlavné časti, ktoré pôsobia ako priečne rúry. V tomto prípade sa voda nepohybuje zhora nadol, ale zľava doprava (alebo naopak).

Materiálové možnosti

Najčastejšie domáci remeselníci vyrábajú vykurovacie registre vlastnými rukami oceľové rúry. Hlavnými výhodami tejto možnosti sú nízke náklady, dostupnosť materiálu a relatívna jednoduchosť zvárania.

Okrem okrúhleho potrubia môže byť vykurovací register vyrobený aj z jeho profilovaného analógu - hydraulický odpor bude mierne odlišný, ale nič viac

V továrenských podmienkach sa registre vyrábajú z:

• stať sa;
• hliník;
• meď;
• liatina

Vedie k prenosu tepla a odolnosti medená možnosť. Ale pri veľkých veľkostiach bude takýto ohrievač stáť pekný cent. Hliníkové zariadenie je v porovnaní s ním z hľadiska tepelnej vodivosti horšie, ale tiež stojí oveľa menej.

Najpopulárnejším a najlacnejším typom vykurovacích registrov je oceľ. Je to však zároveň najefektívnejšia možnosť prenosu tepla z vody do vzduchu zo všetkých predávaných v predajniach vykurovacích zariadení.

Súčiniteľ tepelnej vodivosti rôznych ocelí sa pohybuje v rozmedzí 45–48 W/(m*K). Pre liatinu je to okolo 60, pre hliník je to 200–240 a pre meď je to asi 400 W/(m*K). Oceľ je v tomto technickom parametri nižšia ako všetky.

Pri výbere oceľových rúr by sa mali uprednostňovať výrobky vyrobené z uhlíkovej ocele, sú najtrvanlivejšie a odolné voči vysokým teplotám.

Liatina a hliník sa zvyčajne používajú len pri továrenskej výrobe registrov. Je príliš ťažké zvárať tieto kovy nezávisle v remeselných podmienkach. To isté platí pre nehrdzavejúcu alebo pozinkovanú oceľ, preto je lepšie nepoužívať rúry vyrobené z týchto materiálov. Sú náročnejšie na varenie a ich prenos tepla je nižší ako u ich bežného čierneho náprotivku.

Ak máte skúsenosti so zváraním medených povrchov, vytvorenie registra z takýchto rúr nie je príliš problematické.Kvôli vysokým rýchlostiam prenosu tepla je možné ich odoberať s menším priemerom ako pri výbere oceľového variantu. Takže vykurovacie zariadenie bude stáť menej.

Avšak meď tu má vážnu nevýhodu - potrebu neutrálnej a čistej chladiacej kvapaliny. Ak vo vykurovacom systéme cirkuluje „špinavá“ voda s nečistotami, môžete zabudnúť na dlhú životnosť takejto batérie.

Podobný problém je tiež často pozorovaný v dôsledku prítomnosti prvkov vyrobených z kovov nekompatibilných s meďou v systéme. Ak sa neprijme množstvo preventívnych opatrení, takýto register kvôli elektrochemickej korózii dlho nevydrží.

Zariadenia so zabudovaným vykurovacím telesom

Štandardná verzia registra zahŕňa jeho pripojenie k vykurovacím potrubiam centralizovaného systému alebo k bojleru na ohrev vody. Existujú však zariadenia, ktoré sú úplne autonómne. V jednom zo spodných potrubí je v nich zabudované vykurovacie teleso napájané z 220 V elektrickej siete.

Podľa konštrukcie a princípu činnosti je vykurovacím telesom v registri bežný elektrický kotol, pracujúci z bežnej jednofázovej zásuvky

Výkon ohrievača vody sa môže pohybovať medzi 1–6 kW v závislosti od vnútorného objemu výmenníka tepla. Takéto vykurovacie zariadenie je často vybavené obehovým čerpadlom, takže chladiaca kvapalina dosiahne všetky jeho oblasti.

Takýto autonómny register sa často používa ako dodatočný zdroj tepla, ktorý sa zapína iba pri silných mrazoch. Keď vonkajšie teploty nie sú príliš nízke, miestnosť je vykurovaná zo všeobecného vykurovacieho systému. Okrem vody je možné do elektrického registra pridať nemrznúcu zmes.

Na našej webovej stránke je článok, kde sme podrobne opísali vlastnosti výberu a jemnosti pripojenia vykurovacích telies pre vykurovacie radiátory. Viac podrobností - prejdite na odkaz.

Výpočet návrhu ohrievača

Najprv musíte vypočítať požadovaný vykurovací výkon pre konkrétnu miestnosť.

Podľa pravidiel by sa takýto tepelný výpočet mal vykonať s prihliadnutím na:

• plocha a orientácia vonkajších stien (v južnom slnečnom smere alebo nie);
• kubická kapacita vykurovanej miestnosti;
• úroveň maximálnych možných negatívnych teplôt v regióne;
• stupeň tepelnej izolácie stien smerujúcich do ulice;
• prítomnosť ďalšej vykurovanej miestnosti pod a/alebo nad;
• množstvá, veľkosti a typy inštalovaných okien;
• prítomnosť/neprítomnosť dverí otvárajúcich sa priamo do ulice.

Stavebné predpisy dokonca odporúčajú brať do úvahy prevládajúcu veternú ružicu v zime. Na náveternej strane pri múre budú tepelné straty v zimnom období samozrejme vyššie.

Zjednodušene povedané, pre miestnosť s výškou stropu okolo 2,7 metra sa potrebný tepelný výkon vypočíta vynásobením plochy miestnosti 100 W

Ak sú stropy v miestnosti umiestnené na úrovni 3 metrov alebo vyššej, potom by sa pre zjednodušený výpočet mala kubická kapacita vykurovaného priestoru vynásobiť 34 alebo 41 W. Prvý koeficient sa používa pre tehlové budovy a druhý pre železobetónové budovy.

Vynásobenie niekoľkých čísel nie je ťažké. Musíme si však byť jasne vedomí toho, že takéto podmienené výpočty môžu byť veľmi vzdialené od skutočných čísel, pretože tu existuje veľa nuancií.

Najlepším východiskom je objednať si požadovaný výpočet od špecialistu, ktorý zohľadní všetky parametre miestnosti. K tepelným stratám dochádza stenami, oknami, podlahami, stropmi a dokonca aj vetraním.Na získanie presných čísel je potrebné vziať do úvahy všetko bez výnimky.

Ďalej je potrebné vypočítať rozmery potrubí pre vykurovací register. Ak to chcete urobiť, použite vzorec:

Q= K* St*dt

označenie písmen:

• Q – tepelný výkon registra;
• K – súčiniteľ prestupu tepla, závisí od materiálu potrubia;
• St – plocha prenosu tepla (rovná sa číslu PI vynásobenému priemerom a dĺžkou potrubia);
• dt – tepelný tlak.

V súlade s tým, ak poznáme Q a dt, zostáva len vybrať priemer potrubia a jeho celkovú dĺžku. Potom, v závislosti od konštrukcie registra, môže byť toto potrubie rozdelené na niekoľko sekcií, ktoré budú následne spojené priečkami. Aby sa nekomplikovali výpočty, je lepšie nebrať do úvahy prenos tepla z druhého.

Hodnota dt sa zase vypočíta na základe požadovanej izbovej teploty (Tv) a jej ukazovateľov v prívode (Tp) a spiatočke (To) - celková dt = (Tp+To)/2-Tv

Pri spájaní potrubí hadom dostáva každý nasledujúci horizontálny segment približne o 10 % menej tepelnej energie ako ten, ktorý sa nachádza vyššie. Každý takýto úsek registrového potrubia by sa mal považovať za samostatnú batériu. A ako sa chladivo pohybuje cez ne, postupne a nevyhnutne sa ochladzuje a teplo ide do miestnosti.

Ďalším parametrom je vzdialenosť medzi vodorovnými úsekmi (hlavnými rúrami), ktorá odráža výšku jednotlivého potrubia. Ak je táto medzera príliš malá, tepelné toky zhora a zdola sa začnú prekrývať a navzájom sa negatívne ovplyvňovať.

Tento údaj musí byť zvolený tak, aby bol o niečo väčší ako priemer potrubia. Potom bude účinnosť registra maximálna.

Pre podrobnejšie výpočty výkonu vykurovacích batérií a ich množstva si môžete prečítať Tu.

Vlastnosti inštalácie

Pri inštalácii vykurovacieho registra nie je nič obzvlášť ťažké. Ťažkosti sú možné len pri jeho zváraní z jednotlivých rúr. Ak nemáte veľa skúseností so zváračskými prácami, je lepšie najskôr precvičiť. Pri nákupe hotového zariadenia vyrobeného vo výrobe by problémy s inštaláciou nemali vôbec vzniknúť.

Rúrový register je zavesený na stenách pomocou silných konzol (hákov). Ak je umiestnený na podlahe, postačia železné nohy. Je dôležité si uvedomiť, že predmetný oceľový ohrievač váži dosť veľa. Navyše sa k tomu pridáva váha vody vo vnútri, takže držiaky a stojany musia byť mimoriadne spoľahlivé.

Konce rúrkového úseku sú uzavreté špeciálnymi guľovými zátkami alebo zvarené pomocou malých oceľových guľôčok vyrezaných zo železného plechu. Armatúry s vonkajším závitom na inštaláciu odvzdušňovacieho ventilu a pripojenie k vykurovaciemu systému sa vyrezávajú priamo do stien potrubia alebo do koncovej dosky.

Povrch batérie vyrobenej z ocele by mal byť pokrytý žiaruvzdornou farbou. Vďaka nemu sa zariadenie stane nielen estetickejším vzhľadom, ale získa aj dodatočnú antikoróznu ochranu.

Podrobné pokyny na vytváranie vykurovacích registrov vlastnými rukami nájdete v tento materiál.

Závery a užitočné video na túto tému

Video materiály zozbierané nižšie vám pomôžu pochopiť všetky nuansy výpočtu vykurovacieho registra a jeho inštalácie v miestnosti.

Technológia výroby registra z profilovej obdĺžnikovej rúry:

Výhody a výpočet výkonu vykurovacieho registra:

Ak potrebujete vykurovať veľkú miestnosť, potom je na to ideálny register z oceľových rúrok s hladkými stenami.Ak máte zručnosť vykonávať zváracie práce, nie je ťažké zostaviť takúto domácu batériu vlastnými rukami. Musíte len presne vypočítať parametre tohto zariadenia a vybrať preň správne potrubné produkty.

Máte nejaké otázky, našli ste nejaké nedostatky alebo máte cenné informácie, o ktoré sa môžete podeliť s návštevníkmi našej stránky? Zanechajte svoje pripomienky a položte otázky vo formulári spätnej väzby umiestnenom pod článkom.