Existuje velké množství různých baterií pro konstrukci a výrobu materiálů pro topné systémy pro obytné i nebytové prostory. Ale topné registry mezi nimi vynikají vysokou účinností přenosu tepla a snadností vlastní montáže.
Z vnějšího a strukturálního hlediska se tyto výměníky tepla podobají běžným svitkům ručníků, ale jsou mnohem větší než jejich protějšky v koupelně.
V článku, který jsme představili, jsou podrobně analyzovány typy topných registrů a analyzovány vlastnosti instalace takového zařízení.
Odrůdy topných registrů z potrubí
Topný registr je klasický tepelný výměník voda-vzduch. Ve většině případů je vyrobena z hladké kovové trubky. Ta je buď jednoduchá, nebo ve formě řady několika segmentů potrubí umístěných vodorovně nad sebou. V tomto případě existují oddělené struktury s ploutvemi.
Ohřívač, který je vyroben pouze z trubice s hladkými stěnami, se při stálém čištění snáze umývá. Neexistují žádná žebrová žebra nebo úzká místa, která je obtížné otřít hadrem. V důsledku toho se v takovém registru netvoří „kolonie“ prachu a nečistot. V tomto ohledu výrazně překonává nyní rozšířené panelové radiátory.
Vytápěcí registry jsou obvykle instalovány v garážích, skladech, dílnách, nemocnicích a školách - to znamená v místnostech, kde jsou zvýšeny požadavky na požární a hygienickou bezpečnost
Trubkový registr není horší než běžné baterie z hlediska účinnosti výroby tepelné energie a nákladů na vytápění a často je překonává. Celková povrchová plocha přenosu tepla je v obou případech přibližně stejná, pouze v uvažovaném zařízení proudí chladicí kapalina širokým kanálem.
Hydraulický odpor je v této situaci mnohem nižší než u standardního radiátoru z několika částí panelu. A to přímo ovlivňuje energetické náklady na čerpání vody podél podobného topného okruhu.
Druhy designu
Externě není topný registr příliš elegantní. Je však levná a snadno vyrobitelná. A pokud uděláte trochu úsilí, pak se takový výměník tepla a tepla může docela hodit do interiéru dokonce obývacího pokoje.
V domácích vesnických domech byla donedávna podobná verze topného systému používána téměř všude. Za sovětských časů nebyly panelové radiátory na prodej, ale nebylo tak těžké získat širokou trubku.
A pak byl nutný pouze svařovací stroj. Výsledný trubkový ohřívač je připojen k vodnímu tepelnému výměníku uvnitř kamna na dřevo pomocí elementárního a rychlého svařování. Přečtěte si více o technologii výměny baterií plynovým svařováním.
Čím blíže jsou svislé trubky v průřezovém registru umístěny k okraji, tím vyšší je přenos tepla zařízení - voda na koncích vodorovných trubek je aktualizována pomaleji než v oblastech s přímým průtokem chladiva.
Všechny typy topných registrů jsou rozděleny do dvou skupin:
- Sekce.
- Cívky (ve tvaru S).
V prvním případě jsou horizontální trubky propojeny příčnými odbočkami menšího úseku a ve druhém oblouky stejného průměru.
Obě možnosti zahrnují velké objemy svařování. Cívkové zařízení může být také vyrobeno ohnutím jedné trubky. Ne každý trubkový výrobek s velkým průměrem vyrobený z oceli však může být ohnut tímto způsobem. Je mnohem snazší vzít hotové oblouky a přivařit je k vodorovným segmentům registru.
V zařízení s „závitovým“ připojením (trysky jsou umístěny střídavě vpravo / vlevo) neexistují žádné zóny se studenou chladicí kapalinou, voda zde postupně prochází všemi trubkami
Při spojování vodorovných úseků průřezového registru se spojením „sloupek“ jsou příčné trubky svařeny na obou koncích. Cirkulace chladiva v takovém ohřívači probíhá paralelně. Výsledkem je, že některé zóny v něm mohou přijímat méně tepla. Horká voda jednoduše proudí do spodního segmentu, než dosáhne vzdáleného konce.
V „niti“, kde chladivo prochází všemi částmi registru, takové problémy nevznikají. V tomto ohledu je tento registr velmi podobný cívce. Pouze voda v ní se pohybuje od vstupu k výstupu z baterie potrubím různých sekcí.
Cívky mohou mít několik ohybů, v tomto případě pro zesílení struktury na některých místech, jsou často vyráběny příčné vložky z rohu nebo tlusté tyče
Nejsou-li k dispozici žádné připravené oblouky pro registr ve tvaru S, je lepší si vyrobit sekční zařízení sami. Ohýbat velkou průřezovou trubku bez zvláštního vybavení je mimořádně obtížné. Téměř jedinou možností je zahřívání kovu plynovým svařováním a jeho pečlivé ohýbání. Existuje však riziko ztráty síly stěnami potrubí.
V řezu je také registr s párem bočních kolektorů. Jsou vyrobeny z trubek stejného průměru jako hlavní sekce, které hrají roli příčných trubek. Voda se v tomto případě nepohybuje shora dolů, ale zleva doprava (nebo naopak).
Možnosti pro materiál výroby
Domácí řemeslníci nejčastěji vyrábějí topné registry z ocelových trubek vlastníma rukama. Hlavními výhodami této možnosti jsou nízká cena, dostupnost materiálu a relativní snadnost svařování.
Kromě kruhové trubky může být topný registr také vyroben z jeho profilovaného analogu - hydraulický odpor se ukáže být mírně odlišný, ale už ne
V továrně jsou registry vydávány od:
- stát se;
- hliník;
- měď;
- litina.
Měděná varianta je lídrem v přenosu tepla a odolnosti. Ale u velkých velikostí bude takový topný článek stát docela penny. Hliníkové zařízení je z hlediska tepelné vodivosti horší, ale je také mnohem levnější.
Nejoblíbenější a levný typ topných registrů je ocel. Je to však také nejúčinnější možnost přenosu tepla z vody do vzduchu ze všech topných zařízení prodávaných v obchodech.
Koeficient tepelné vodivosti pro různé oceli se pohybuje v rozmezí 45–48 W / (m * K). U litiny je to okolo 60, pro hliník 200–240 a pro měď asi 400 W / (m * K). Ocel ztratí všechny v tomto technickém parametru.
Při výběru ocelových trubek by měly být upřednostněny výrobky z uhlíkové oceli, jsou nejodolnější a odolné vůči vysokým teplotám
Litina a hliník se obvykle používají pouze v registrech tovární výroby. Je příliš obtížné samostatně svařovat tyto kovy v řemeslných podmínkách. Totéž platí pro nerezovou nebo galvanizovanou ocel, takže je lepší nebere trubky z těchto materiálů. Je obtížnější je vařit a jejich přenos tepla je nižší než u běžného černého protějšku.
Pokud máte zkušenosti se svařováním měděných povrchů, není registrace těchto trubek příliš problematická. Vzhledem k vysoké rychlosti přenosu tepla mohou být odebírány s menším průměrem než při výběru ocelové varianty. Takže topení bude levnější.
Měď má však vážnou nevýhodu - potřebu neutrálního a čistého chladiva. Pokud v topném systému cirkuluje „špinavá“ voda s nečistotami, můžete zapomenout na dlouhou životnost takové baterie.
Podobný problém je také často pozorován v důsledku přítomnosti prvků vyrobených z kovů nekompatibilních s mědí v systému. Pokud se nepředpokládá řada preventivních opatření, nebude takový registr trvat dlouho kvůli elektrochemické korozi.
Zařízení se zabudovaným elektrickým topením
Standardní verze rejstříku předpokládá jeho připojení k topným potrubím centralizovaného systému nebo k ohřívači vody. Existují však zařízení a zcela autonomní. V jedné ze spodních trubek je zabudován topný článek, napájený elektrickou sítí 220 V.
Podle návrhu a principu provozu ohřívače v registru - jedná se o běžný elektrický kotel, napájený standardním jednofázovým vývodem
Výkon ohřívače vody se může pohybovat mezi 1–6 kW v závislosti na vnitřním objemu výměníku tepla. Takové topné zařízení je často vybaveno oběhovým čerpadlem, takže chladivo dosáhne všech svých úseků.
Takový autonomní registr se často používá jako dodatečný zdroj tepla, který se zapíná pouze při silných mrazech. Při nepříliš nízkých teplotách mimo okno je místnost vytápěna společným topným systémem. Kromě vody v elektrickém registru je možné plnění nemrznoucí směsí.
Na našem webu je článek, kde jsme podrobně popsali vlastnosti výběru a jemnosti připojení topných prvků pro topná tělesa. Více informací - klikněte na odkaz.
Výpočet konstrukce ohřívače
Nejprve je třeba vypočítat požadovaný tepelný výkon pro konkrétní místnost.
Podle pravidel by se takový tepelný výpočet měl provádět s ohledem na:
- oblast a orientace vnějších stěn (v jižním směru nebo ne);
- krychlová kapacita vytápěné místnosti;
- úroveň maximálních možných negativních teplot v regionu;
- stupeň tepelné izolace stěn směřujících do ulice;
- přítomnost zdola a / nebo výše jiné vyhřívané místnosti;
- množství, kvadratura a rozmanitost nainstalovaných oken;
- přítomnost / nepřítomnost dveří, které se otevírají přímo na ulici.
Stavební předpisy doporučují, abyste zvážili i převládající větrnou růži v zimě. Na návětrné straně stěny budou tepelné ztráty v zimním období výrazně vyšší.
Zjednodušená pro místnost s výškou stropu přibližně 2,7 metru se potřebná tepelná energie vypočítá vynásobením plochy místnosti 100 W
Pokud jsou stropy v místnosti umístěny na úrovni 3 metrů a výše, měli byste pro zjednodušení výpočtu už znásobit krychlovou kapacitu vytápěného prostoru 34 nebo 41 watty. První koeficient se používá pro cihlové budovy a druhý - pro železobetonové konstrukce.
Násobení dvojice čísel není obtížné. Musíme si však jasně uvědomit, že takové podmíněné výpočty mohou být velmi vzdálené od skutečných čísel, protože zde existuje mnoho nuancí.
Nejoptimálnějším řešením je objednat potřebný výpočet od specialisty, který bude brát v úvahu všechny parametry místnosti. K tepelným ztrátám dochází přes stěny, okna, podlahy, stropy a dokonce i větrání. Chcete-li získat přesná čísla, musíte zvážit vše bez výjimky.
Dále musíte vypočítat velikost potrubí pro topný registr. Chcete-li to provést, použijte vzorec:
Q = K * St * dt
označení písmen:
- Q je tepelná síla registru;
- K - koeficient přenosu tepla, závisí na materiálu trubky;
- St - oblast přenosu tepla (rovná počtu PI násobku průměru a délky potrubí);
- dt je tepelná hlava.
V souladu s vědomím Q a dt zbývá pouze zvolit průměr trubky a její celkovou délku. Poté může být v závislosti na konstrukci registru rozdělen na několik segmentů, které budou následně spojeny příčníky. Přenos tepla z nich, aby se nekomplikovaly výpočty, je lepší nezohlednit.
Hodnota dt se zase vypočítává na základě požadované pokojové teploty (Tv) a jejích ukazatelů v přívodu (Tp) a návratu (T0) - celková dt = (Tp + Tot) / 2-Tv
Při spojování trubek s hadem obdrží každý následující horizontální segment přibližně o 10% méně tepelné energie než energie umístěná výše. Každý takový segment potrubí potrubí by měl být považován za samostatnou baterii. A tepelný nosič, jak se pohybuje po nich postupně a nevyhnutelně se ochladí, teplo jde do místnosti.
Dalším parametrem je vzdálenost mezi vodorovnými sekcemi (hlavní potrubí), která odráží výšku jednotlivého potrubí. Pokud je tato vůle příliš malá, pak se toky tepla shora a zdola začnou překrývat, což se negativně ovlivňuje.
Tato hodnota musí být zvolena tak, aby byla o něco větší než průměr trubky. Potom bude účinnost registru nejvyšší možná.
Podrobnější výpočty energie topných baterií a jejich počet naleznete zde.
Vlastnosti instalace
Zřízení topného registru není nijak zvlášť složité. Potíže jsou možné pouze při svařování z jednotlivých trubek. Pokud s svařováním není mnoho zkušeností, je nejlepší nejprve cvičit. Při nákupu hotového výrobního zařízení by problémy s instalací neměly vůbec vzniknout.
Zavěšení na stěny registru trubek se provádí pomocí výkonných konzol (háčků). Pokud je umístěn na podlaze, pak dost železa nohy. Je důležité si uvědomit, že dané ocelové topné těleso váží docela dost. Navíc je také přidána hmotnost vody uvnitř, takže držáky a stojany by měly být velmi spolehlivé.
Konce trubkové části jsou uzavřeny speciálními kulovými zátkami nebo svařovány malými ocelovými kruhy vyřezanými z plechu. Kování s vnějším závitem pro instalaci kohoutu pro odvádění vzduchu a připojení k topnému systému se řeší přímo do stěn potrubí nebo do koncové desky.
Povrch baterie z oceli by měl být potažen tepelně odolným nátěrem. Díky tomu bude zařízení nejen externě esteticky příjemnější, ale také získá další protikorozní ochranu.
V tomto materiálu si můžete přečíst podrobné pokyny pro vytvoření registrů topení pro kutily.
Video materiály shromážděné níže vám pomohou pochopit všechny nuance výpočtů topného registru a jeho instalace v místnosti.
Technologie pro výrobu registru z pravoúhlé profilové trubky:
Výhody a výpočet výkonu topného registru:
Pokud chcete vytápět velkou kubickou místnost, pak je pro to ideální registr hladkých ocelových trubek. Pokud máte schopnost provádět svářečské práce, není obtížné sestavit takovou domácí baterii rukama. Je nutné pouze přesně spočítat parametry tohoto zařízení a vybrat pro něj správné trubkové produkty.
Máte dotazy, najděte chyby nebo máte nějaké cenné informace, které můžete sdílet s návštěvníky našeho webu? Zanechte prosím své připomínky, zeptejte se ve formuláři pro zpětnou vazbu pod článkem.