. Przenoszenie ciepła z rury miedzianej

Przenikanie ciepła 1 m rury stalowej - przeprowadzamy obliczenia






Dokonujemy obliczeń

Q = K*F*dT, gdzie

• F – powierzchnia odcinka rury, dla której przeprowadzane są obliczenia, m2 dT – wartość ciśnienia temperaturowego (suma temperatury pierwotnej i końcowej, z uwzględnieniem temperatury pokojowej), °C.



dT = (0,5*(T1 + T2)) - Tk



Q = 0,047*10*60 = 28 W.

• F = 10 m2, powierzchnia rury;

Warto o tym pamiętać

Chcesz poprawnie wykonać instalację grzewczą? Nie należy wybierać rur na oko. Obliczenia przenikania ciepła pomogą zoptymalizować koszty budowy. W takim przypadku możesz uzyskać dobry system ogrzewania, który będzie trwał przez wiele lat.

trubygid.ru

Podłogi z ciepłą wodą są wygodne i niedrogi sposób ogrzewanie domu lub mieszkania. Jednocześnie najbardziej niezawodne i ekonomiczne są podłogi z ciepłą wodą podłączone do systemu grzewczego lub oddzielnego obiegu grzewczego zasilanego bojlerem. Koszty wykonania takiej podłogi są w pełni uzasadnione, gdyż podczas eksploatacji zwracają się bardzo szybko. W tym przypadku znaczną część kosztów stanowi koszt rur do obiegu grzewczego.



Które rury są najlepsze do podgrzewanych podłóg? Zależy to od kilku czynników: metody montażu, długości konturu, metody wylewki i powłoki wykończeniowej. Stosuje się kilka rodzajów rur:

• Miedź;
• Metal-plastik;
• Rury wykonane z polietylenu usieciowanego.

Wszystkie mają swoje własne cechy, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze.

Rury miedziane

To, co ich wyróżnia, to wysoka jakość, doskonałe odprowadzanie ciepła, wytrzymałość i trwałość, ale jednocześnie maksimum możliwe opcje cena i pewna trudność w montażu: gięcie rur należy wykonać według szablonu, a do połączeń należy zastosować spawanie. Ponadto, jeśli obwód ogrzewania podłogowego jest podłączony do systemu grzewczego z aluminium lub grzejniki stalowe może wystąpić para galwaniczna, która doprowadzi do korozji elektrochemicznej grzejników.



Rury miedziane do podłóg ogrzewanych stosuje się najczęściej tam, gdzie wymagane jest jak najszybsze ogrzanie pomieszczenia przy minimalnych stratach ciepła. Dotyczy to domów, w których ze względu na niemożność instalacji kocioł gazowy Chłodziwo uzyskuje się drożej: za pomocą oleju napędowego lub kocioł elektryczny. Koszty rur miedzianych są 5-7 razy wyższe niż w przypadku rur metalowo-plastikowych lub polietylenowych. Jednocześnie temperaturę chłodziwa do rur miedzianych można utrzymać o 5-10 stopni mniej, co ostatecznie doprowadzi do ich zwrotu w ciągu dwóch do trzech lat.

W przypadku podgrzewanych podłóg stosuje się rury miedziane o średnicy 20 mm, starając się wykonać minimalną liczbę połączeń. Ze względu na duże przenikanie ciepła temperatura w początkowej części obwodu może być znacznie wyższa niż na końcu, dlatego podłoga nagrzewa się nierównomiernie różne strefy. Dlatego lepiej jest układać rury miedziane według wzoru „ślimaka” lub „podwójnego węża”, tak aby zarówno przednia, jak i tylna część obwodu przechodziły w pobliżu.



Rury metalowo-plastikowe

Rury metalowo-plastikowe składają się z żaroodpornego tworzywa sztucznego wzmocnionego solidną lub siatkową warstwą metalu. Ich wewnętrzna powierzchnia jest gładka, nie tworzą się na niej osady, co pozwala na utrzymanie stałego luzu roboczego przez cały okres użytkowania. W przypadku podgrzewanych podłóg należy wybrać rury zaprojektowane specjalnie do gorącego płynu chłodzącego.



Najłatwiejszą opcją są rury metalowo-plastikowe do podgrzewanych podłóg samodzielny montaż. Obieg grzewczy podłącza się do kolektora bezpośredniego i powrotnego za pomocą złączek zaciskowych bez użycia specjalne narzędzie Ponadto rury zachowują swój kształt po zgięciu i mogą być układane przez jedną osobę. Jednocześnie rury metalowo-plastikowe mają dwie istotne wady:

• okucia wymagają okresowego dokręcania w trakcie eksploatacji, dlatego należy zapewnić do nich niezakłócony dostęp;
• Podczas wykonywania wylewek należy uważać, aby nie zmiażdżyć rur i nie zawęzić ich szczeliny.

Przenikanie ciepła przez rury metalowo-plastikowe jest nieco niższe niż rur miedzianych, ale rekompensuje to ich niski koszt i łatwość montażu. Najwygodniej jest instalować rury metalowo-plastikowe na specjalnych matach termoizolacyjnych z występami - po prostu układa się je w przestrzeniach między występami, tworząc niezbędny kontur i wylewa na wierzch wylewka betonowa. Dzięki tej metodzie instalacji prawdopodobieństwo uszkodzenia jest minimalne.



Wybierając producenta rur metalowo-plastikowych, lepiej dać pierwszeństwo zaufanym firmom i wybrać same rury z warstwą nieprzepuszczalną dla tlenu - wydłuży to żywotność stalowych elementów obwodu grzewczego. Średnica rur obiegu grzewczego wynosi 20 mm.

Rury polietylenowe

Jednym z najpopularniejszych rodzajów podłóg podgrzewanych jest zastosowanie rur z polietylenu usieciowanego. Rury te są najtańsze, łatwe w montażu, mają elastyczność i nie boją się zgniecenia podczas wykonywania jastrychów. Przenikanie ciepła przez polietylen jest niższe niż w przypadku rur miedzianych lub metalowo-plastikowych, podczas gdy struktura jednowarstwowa ma wysoka niezawodność. Warto je wybrać także wtedy, gdy jako chłodziwo stosujemy płyn niezamarzający – polietylen ma bardzo duże znaczenie wysoka odporność do agresywnych cieczy. Kolejna zaleta rury polietylenowe to minimalny promień gięcia, który pozwala wykonać kontur o dowolnym kształcie bez tworzenia obszarów poddawanych naprężeniom materiału.



Najczęstszym sposobem układania rur polietylenowych jest związanie ich za pomocą zacisków siatka wzmacniająca– te rury są elastyczne, nie trzymają kształtu, a ułożenie ich w określonym konturze bez mocowania jest niemożliwe. Z reguły stosuje się je pod wylewką betonową, ale możliwe jest również ułożenie rur polietylenowych w specjalnych płytach rozprowadzających ciepło. Obwód nie powinien zawierać połączeń - to właśnie na złączach najczęściej dochodzi do uszkodzeń. Wysokiej jakości rury polietylenowe muszą wytrzymywać ciśnienie co najmniej 6 barów, temperaturę płynu chłodzącego co najmniej 90°C z maksymalnym wzrostem do 100-110°C. Rury polietylenowe muszą posiadać także barierę antytlenową, szczególnie w przypadku łączenia podgrzewanych podłóg z instalacjami grzewczymi z wykorzystaniem grzejników stalowych i aluminiowych. Średnica rur do ogrzewania podłogowego z polietylenu wynosi zwykle 16-20 mm, grubość ścianki 2 mm.

Wybierając producenta rur miedzianych, metalowo-plastikowych lub polietylenowych, należy zwrócić uwagę na deklarowane właściwości techniczne i okres gwarancji– dla wszystkich typów rur musi to być co najmniej 10 lat. Żywotność w przypadku braku nagłych wahań temperatury i uderzeń wodnych z reguły wynosi co najmniej 25 lat, co zapewni komfort w Twoim domu przez wiele lat.

stroyvopros.net

Przekazywanie ciepła z grzejników stołowych - Klimat w domu



Głównymi kryteriami wyboru urządzeń do ogrzewania domu jest jego wymiana ciepła.

Jest to współczynnik określający ilość ciepła wytwarzanego przez urządzenie.

Innymi słowy, im wyższy współczynnik przenikania ciepła, tym szybciej i lepiej będzie ogrzany dom.

Ile ciepła potrzeba do ogrzewania?



Aby dokładnie obliczyć wymaganą ilość ciepła dla pomieszczenia, należy wziąć pod uwagę wiele czynników: cechy klimatyczne ukształtowanie terenu, kubatura budynku, możliwe straty ciepła mieszkania (liczba okien i drzwi, materiał budowlany, obecność izolacji itp.). Ten system obliczenia są dość pracochłonne i są stosowane w rzadkich przypadkach.

Zasadniczo obliczenia ciepła ustala się na podstawie ustalonych współczynników orientacyjnych: w przypadku pomieszczenia o sufitach nie wyższych niż 3 metry wymagany jest 1 kW energii cieplnej na 10 m2. Dla regiony północne liczba ta wzrasta do 1,3 kW.

Przykładowo pomieszczenie o powierzchni 80 m2 do optymalnego ogrzania wymaga 8 kW mocy. Dla regionów północnych ilość energii cieplnej wzrośnie do 10,4 kW

Rozpraszanie ciepła jest kluczowym wskaźnikiem wydajności

Współczynnik przenikania ciepła grzejników jest wskaźnikiem jego mocy. Określa ilość ciepła wytworzonego w określonym czasie. Na moc konwektora mają wpływ: właściwości fizyczne urządzenia, rodzaj jego podłączenia, temperatura i prędkość chłodziwa.

Moc konwektora podana w jego karcie katalogowej jest określona przez właściwości fizyczne materiału, z którego wykonane jest urządzenie i zależy od jego odległości międzyosiowej. Aby obliczyć wymagana ilość sekcje grzejników do pomieszczenia, będziesz potrzebować powierzchni mieszkalnej i współczynnika przepływ ciepła urządzenie.



Obliczeń dokonuje się korzystając ze wzoru:

Liczba sekcji = S/ 10 * współczynnik energetyczny (K) / wartość przepływu ciepła (Q)

Obliczenia: 50 / 10 * 1 / 0,18 = 27,7. Oznacza to, że do ogrzania pomieszczenia potrzebne będzie 28 sekcji. W przypadku urządzeń monolitycznych zamiast Q ustalamy współczynnik przenikania ciepła grzejnika i w rezultacie otrzymujemy wymaganą liczbę akumulatorów.

Jeżeli konwektory są instalowane obok źródeł wpływających na utratę ciepła (okna, drzwi), wówczas z obliczeń pobierany jest współczynnik energii - 1,3.

Do ogrzewania stosuje się grzejniki: stalowe, aluminiowe, miedziane, żeliwne, bimetaliczne (stal + aluminium) i wszystkie charakteryzują się różnymi wartościami przepływu ciepła ze względu na właściwości metalu.



Porównanie wskaźników: analiza i tabela

Oprócz materiału, z którego wykonane jest urządzenie, na współczynnik mocy wpływa odległość od środka - wysokość między osiami górnego i dolnego wylotu. Przewodność cieplna ma również znaczący wpływ na wydajność.

Czynniki wpływające na wydajność

Materiał wykonania



Największy transfer ciepła mają konwektory miedziane i aluminiowe. Najniższy współczynnik mocy obserwuje się w akumulatory żeliwne, ale jest to kompensowane przez ich zdolność do zatrzymywania ciepła długo.

Na efektywność wpływa prawidłowa instalacja urządzenia grzewcze:

• Optymalna odległość między podłogą a akumulatorem - 70-120 mm, między parapetem - co najmniej 80 mm.
• Wymagana jest instalacja wylotu powietrza (kranu Maevsky'ego).
• Pozycja pozioma urządzenie grzewcze.

Grzejniki o lepszym przekazywaniu ciepła:

Umiejscowienie grzejnika



Atrakcja następujące typy znajomości:

1. Przekątna. Rura zasilająca jest zamontowana do konwektora w lewym górnym rogu, a rura wylotowa w prawym dolnym rogu.
2. Boczne (jednostronne). Serwowanie i rura powrotna są przymocowane do urządzenia grzewczego z jednej strony.
3. Niżej. Obie rurki są podłączone do akumulatora od dołu, z przeciwnych stron.
4. Górny. Rury montowane są do górnych wylotów urządzenia grzewczego, po obu stronach.

Najbardziej w skuteczny sposób to połączenie ukośne, co pozwala na równomierne nagrzewanie się urządzenia. Przy niewielkiej liczbie sekcji można zwiększyć moc o połączenie boczne.

Jeśli jeden grzejnik ma więcej niż 15 sekcji, schemat ten będzie nieskuteczny, ponieważ druga strona nie nagrzeje się w tym samym stopniu.

Jak poprawić wymianę ciepła

Określony współczynnik mocy konwektora w jego paszporcie technicznym ma miejsce praktycznie przy idealne warunki. W rzeczywistości wielkość przepływu ciepła jest nieco zmniejszona, a to z powodu dużych strat ciepła.

Przede wszystkim, aby zwiększyć współczynnik, należy zmniejszyć straty ciepła - przeprowadzić prace przy ociepleniu domu, szczególną uwagę, zwracając uwagę na dach, ponieważ przechodzi przez niego około 70%. ciepłe powietrze i okno i drzwi.

Zaleca się zainstalowanie materiału odblaskowego na ścianie za urządzeniem grzewczym, aby skierować całą energię użytkową do wnętrza pomieszczenia.

Instalując rurkę cieplną, należy preferować metalowe rury, ponieważ przeprowadzają również wymianę ciepła, wydajność znacznie wzrasta.

Podsumowując, należy zauważyć, że grzejniki miedziane, bimetaliczne i aluminiowe mają najlepszy transfer ciepła. Te pierwsze są dość drogie i stosowane niezwykle rzadko.

Na podstawie deklarowanej przez producenta mocy grzejnika możemy stwierdzić, że bimetaliczne urządzenia grzewcze są lepsze od aluminiowych.

Jednak w praktyce urządzenia aluminiowe wydzielają więcej ciepła, gdyż stal zawarta w konwektorach bimetalicznych ma wysoką przewodność cieplną, co oznacza, że ​​stygnie w krótszym czasie.

Climatelab.com

Przenikanie ciepła 1 m rury stalowej - przeprowadzamy obliczenia

Odprowadzanie ciepła z rury stalowej o długości 1 m

Obliczenie przenikania ciepła przez rurę jest wymagane przy projektowaniu ogrzewania i jest potrzebne, aby zrozumieć, ile ciepła będzie potrzebne do ogrzania pomieszczeń i ile czasu to zajmie. Jeśli instalacja nie zostanie przeprowadzona zgodnie z standardowe projekty, to takie obliczenie jest konieczne.

Jakie systemy wymagają obliczeń?

Współczynnik przenikania ciepła oblicza się dla podłóg ogrzewanych. Coraz rzadziej system ten jest wykonany z rury stalowe, ale jeśli produkty wykonane z tego materiału zostaną wybrane jako chłodziwa, konieczne jest wykonanie obliczeń. Wężownica to kolejny system, przy montażu którego należy wziąć pod uwagę współczynnik przenikania ciepła.

Rejestry prezentowane są w postaci grubych rurek połączonych zworkami. Średnia moc cieplna 1 metra tej konstrukcji wynosi 550 W. Średnica waha się od 32 do 219 mm. Konstrukcja jest spawana, dzięki czemu nie dochodzi do wzajemnego nagrzewania się elementów. Następnie wzrasta przenikanie ciepła. Jeśli poprawnie zmontujesz rejestry, możesz otrzymać dobre urządzenie do ogrzewania pomieszczeń - niezawodne i trwałe.

Jak zoptymalizować wymianę ciepła w rurze stalowej?

Podczas procesu projektowania specjaliści stają przed pytaniem, jak zmniejszyć lub zwiększyć przenikanie ciepła 1 m rury stalowej. Aby zwiększyć, musisz się zmienić promieniowanie podczerwone V duża strona. Odbywa się to za pomocą farby. Kolor czerwony zwiększa przenikanie ciepła. Lepiej, jeśli farba jest matowa.

Innym podejściem jest zainstalowanie żeber. Jest montowany na zewnątrz. Zwiększy to powierzchnię wymiany ciepła.

W jakich przypadkach należy go zmniejszyć? Konieczność pojawia się przy optymalizacji odcinka rurociągu zlokalizowanego poza terenem zabudowanym. Następnie eksperci zalecają zaizolowanie obszaru - odizolowanie go od środowisko zewnętrzne. Odbywa się to za pomocą styropianu, specjalnych muszli wykonanych ze specjalnego spienionego polietylenu. Jest często używany wełna mineralna.

Dokonujemy obliczeń

Wzór na obliczenie przenikania ciepła jest następujący:

Q = K*F*dT, gdzie

• K – współczynnik przewodzenia ciepła stali;
• Q – współczynnik przenikania ciepła, W;
• F to powierzchnia odcinka rury, dla której przeprowadzane są obliczenia, m 2 dT to wartość ciśnienia temperaturowego (suma temperatur pierwotnej i końcowej, biorąc pod uwagę temperaturę pokojową), ° C.

Współczynnik przewodności cieplnej K dobiera się biorąc pod uwagę powierzchnię produktu. Jego rozmiar zależy również od liczby nici ułożonych w pomieszczeniu. Średnio współczynnik mieści się w przedziale 8-12,5.

dT nazywa się także różnicą temperatur. Aby obliczyć parametr należy dodać temperaturę jaka panowała na wylocie z kotła do temperatury jaka została zarejestrowana na wejściu do kotła. Wynikową wartość mnoży się przez 0,5 (lub dzieli przez 2). Od tej wartości odejmuje się temperaturę pomieszczenia.

dT = (0,5*(T1 + T2)) - Tk

Jeśli rura stalowa jest izolowana, uzyskaną wartość mnoży się przez wydajność ciepły materiał izolacyjny. Odzwierciedla procent ciepła oddanego podczas przepływu chłodziwa.

Obliczamy zwrot dla 1 m produktu

Q = 0,047*10*60 = 28 W.

• K = 0,047, współczynnik przenikania ciepła;
• F = 10 m2 powierzchni rury;
• dT = 60° C, różnica temperatur.

Na podstawie materiałów ze strony: http://trubygid.ru

Dziś kwestia oszczędzania energii jest bardzo paląca. Dotyczy to dosłownie każdego użytkownika. Dlatego projektując samodzielnie systemy grzewcze w budownictwie prywatnym, gorliwi właściciele od razu myślą o systemach grzewczych i ich wydajności.

Tym trudniej jest tym, którzy eksploatują już stworzone systemy grzewcze, gdyż stają przed problemem zwiększenia udziału wymiany ciepła w już zrealizowanych obiektach.

Sposoby zwiększenia wymiany ciepła

Zacznijmy artykuł bezpośrednio od tego, jak zwiększyć przenikanie ciepła przez rurę wiejski dom ().

NA w tej chwili Istnieje kilka sposobów na zwiększenie mocy grzewczej z systemu grzewczego, który został już stworzony i działał, ale nie spełnił Twoich oczekiwań:

• Montaż konwektorów. Konstrukcja ta składa się z rury z nawleczonymi na nią metalowymi płytkami, wykonanej ręcznie lub fabrycznie.
• Malowanie głównego rurociągu na kolor czarny lub inny ciemny kolor . Metoda ta, pomimo swojej prostoty, jest dość skuteczna. Ponadto kolor może dość organicznie wpasować się w całość nowoczesny design przesłankach, w przeciwieństwie do niedawnej przeszłości, kiedy uważano to za środek niezbędny.

Notatka! Tylko malować dodatkowa metoda, co ma znaczenie w rzadkich przypadkach, ponieważ skuteczność jest zbyt niska, aby „podziwiać” czarne paski.

• Montaż rejestrów w systemie grzewczym. Rejestr składa się z kilku rur duża średnica połączone ze sobą i ze spawanymi końcami. Takie projekty obejmują podgrzewane wieszaki na ręczniki w postaci cewki z kilkoma pętlami.
• Przegrupowanie grzejników poprzez dodanie sekcji. Ta opcja jest najdroższa, ale przewyższa także inne pod względem wydajności.

Polecamy! Nie zapominaj, że zainstalowanie dodatkowych materiałów izolacyjnych pozwala również na zwiększenie przenikania ciepła, zmniejszając straty generowanego ciepła. Jest to jednak możliwe tylko w przypadku wznoszenia budynku mieszkalnego od fundamentów lub przy demontażu elewacji.

Nowa konstrukcja

Projekt instalacji grzewczej nowego budynku należy przeprowadzić z uwzględnieniem zasad oszczędzania energii. Podstawą projektu jest obliczenie przenikania ciepła, czyli ilości ciepła uwalnianego z powierzchni rur i innych elementów systemu grzewczego do otoczenia.

To obliczenie jest konieczne dla:

• Definicje optymalne parametry systemy grzewcze w celu stworzenia określonego reżimu temperaturowego w pomieszczeniach Twojego domu.
• Podejmowanie decyzji dotyczących działań izolacyjnych z uwzględnieniem strat ciepła przez główne konstrukcje budynku.

Wcześniej główne rurociągi grzewcze były wykonane głównie z wyrobów stalowych, ale dziś stosuje się bardziej praktyczne i niezawodne materiały. Na przykład, produkty polipropylenowe mają kilka istotnych zalet: niską wagę i niewielką elastyczność, zwiększającą wytrzymałość.

Obliczanie przenikania ciepła

Zanim zaczniesz prace budowlane, należy dokonać niezbędne obliczenia na ekstrakcji maksymalna korzyść z rur grzewczych. Jeśli nie wiesz, jakich wzorów użyć i jak poprawnie obliczyć, poniższe instrukcje Ci w tym pomogą.

Niezależne obliczenia przenikania ciepła z powierzchni rury przeprowadza się za pomocą wzoru Q = K x F x ∆t, gdzie:

• Q – żądany transfer ciepła, Kcal/h.
• K to współczynnik przenikania ciepła wody w rurze, Kcal/(m2 x h x 0 C).
• F – powierzchnia ogrzewana, m2.
• ∆t – ciśnienie termiczne, 0 C.

Z kolei współczynnik przewodzenia ciepła (K) oblicza się za pomocą skomplikowanych wzorów, dlatego korzystamy z gotowej wartości z źródła techniczne- od 8 do 12,5 Kcal/(m2 x h x 0 C) dla rur stalowych.

Powierzchnię rury oblicza się za pomocą znanego wzoru program szkolny wzór geometryczny do wyznaczania pola powierzchni bocznej cylindra F = P x d x l, gdzie:

• P = 3,14 stała matematyczna.
• d – średnica wyrażana jest w metrach.
• l – długość rury, liczona także w m.

Do obliczenia ciśnienia cieplnego służy wzór ∆t = 0,5 x (t p + t o) – t in, gdzie:

• t p – temperatura płynu chłodzącego na wlocie.
• t o – temperatura płynu chłodzącego na wylocie.
• t w – temperatura pokojowa.

Teoretyczne przenikanie ciepła przez rurę stalową oblicza się, biorąc pod uwagę warunkowo określone wartości temperatury chłodziwa na wlocie-wylocie i pomieszczeniu zgodnie z SNiP, które wynoszą:

Dla Twojej informacji! Dla dokładniejszych i łatwiejszych obliczeń niezbędne wskaźniki stosowane są specjalne dokumenty, takie jak na przykład tabela przenikania ciepła dla 1 m rury stalowej. Należy pamiętać, że nadaje się tylko do wyrobów stalowych.

• t p = 80 stopni
• t o = 70 stopni
• tin = 20 stopni

W wyniku prostych obliczeń (0,5x(80+70) -20) otrzymujemy wartość ciśnienia cieplnego ∆t = 55 stopni.

Przykład obliczeń

Wykonajmy teoretyczne obliczenia przenikania ciepła dla najpopularniejszej rury stalowej w systemie grzewczym o średnicy 25 mm i długości jednego metra.

Uwaga! Aby nie pomylić jednostek miary podczas obliczeń, używamy jednego wskaźnika - miernika.

• Przede wszystkim obliczmy powierzchnię naszego odcinka rury F = 3,14 x 0,025 x 1 = 0,0785 m2.
• Następnie spójrz na tabelę współczynników przenikania ciepła dla rury stalowej o średnicy 25 mm. Jest to (dla rur o średnicy do 40 mm, ułożonych w jednym gwincie przy teoretycznym ciśnieniu cieplnym 55 stopni) K = 11,5.
• Zastosujmy podstawowy wzór i otrzymamy wartość przenikania ciepła Q = 11,5x0,0785x55=49,65 Kcal/h.

Na pierwszy rzut oka obliczenia są dość proste, ale tak jest w teorii.

Aby utworzyć projekt prawdziwy system ogrzewanie wymaga dokładnych obliczeń uwzględniających parametry wszystkich elementów tworzących system, m.in.:

• Urządzenia grzewcze.
• Armatura i zawory odcinające.
• Linie obejściowe.
• Izolowane odcinki autostrady itp.

Rada! Do projektowania złożony system ogrzewanie duży dom Lepiej zwrócić się o pomoc do profesjonalnych inżynierów zajmujących się ogrzewaniem. Cena za ich usługi jest znacznie niższa niż koszt ewentualnych strat wynikających z błędów w obliczeniach.

Analogicznie do obliczania parametrów rury stalowej oblicza się przenikanie ciepła rura miedziana lub jakikolwiek inny, w tym celu umieściliśmy w tym artykule kilka przydatnych i pouczających rysunków.

Doskonałe odprowadzanie ciepła rura metalowo-plastikowa i inne zalety sprawiają, że jest to najbardziej preferowana opcja przy tworzeniu nowoczesnych systemów grzewczych, w tym alternatywnych. Dlatego jeśli dopiero zaczynasz budowę wiejski dom, to warto zdecydować się na ten nowoczesny materiał.

Wniosek

Jak widać w rzeczywistości nie ma nic skomplikowanego w prawidłowym obliczeniu i zwiększeniu wydajności systemu negocjowanych systemów. Najważniejsze, aby nie zapominać, że w niektórych przypadkach wysoki transfer ciepła z rur grzewczych może prowadzić do dużych rocznych kosztów, więc nie powinieneś dać się ponieść temu procesowi ().

W filmie prezentowanym w tym artykule znajdziesz dodatkowe informacje na ten temat.

W instalacji systemów grzewczych dla domów prywatnych i budynki mieszkalne Najczęściej stosowanym materiałem są rury stalowe. Wielu konsumentów ma pytania: jak dobre są te tradycyjne produkty pod względem parametrów technicznych? Bardziej szczegółowo porozmawiamy o tak istotnym parametrze dla systemów grzewczych, jak wymiana ciepła.

Kiedy współczynnik przenikania ciepła rury stalowej ma znaczenie?

Podczas projektowania systemów grzewczych należy wziąć pod uwagę współczynnik przenikania ciepła rury stalowej wymagana ilość urządzenia grzewcze i dobór wyposażenia kotła. Parametr ten ma również następujące znaczenie:

• przy obliczaniu możliwych strat podczas przepływu chłodziwa przez rurociągi systemów centralnego i indywidualnego ogrzewania;
• dobór optymalnych i najbardziej efektywnych wymiarów roboczych urządzeń grzewczych wykonanych z rur stalowych (wężownice (wieszaki na ręczniki), rejestry).

Współczynnik przenikania ciepła jest obliczoną wartością charakteryzującą intensywność, z jaką rury stalowe oddają ciepło do otoczenia. Do obliczenia przenikania ciepła przez rury stalowe stosuje się wzór, który jako dane początkowe uwzględnia powierzchnię i temperaturę środowisko. Wymagany parametr uzyskuje się ze stosunku gęstości strumienia ciepła oddawanego przez powierzchnię i różnicy temperatur pomiędzy nią a otoczeniem.

Co należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu przenikania ciepła rur stalowych

Średnią przewodność cieplną rur stalowych przyjmuje się zwykle jako 74 W/m x K, gdzie K jest współczynnikiem przenikania ciepła. Należy pamiętać, że jest to wskaźnik średni, ponieważ w celu bardziej szczegółowych obliczeń należy wziąć pod uwagę inne kryteria, w tym:

• Kształt rury,
• Powierzchnia (w zależności od średnicy),
• Powlekanie rur farbą, jej kolor,
• Właściwości planowanych do stosowania materiałów termoizolacyjnych,
• Charakterystyka środowiska: temperatura, przewodność cieplna,
• Temperatura i prędkość ruchu chłodziwa.

Aby obliczyć powierzchnię rur stalowych, użyj wzór matematyczny, używany do określania powierzchni cylindra.

Aby wykonać obliczenia, musisz skorzystać ze wzoru: Q = K X F X dT . W tej formule:

Q– przenikanie ciepła mierzone w watach (W),

F– powierzchnia mierzonych rur (dla wygody zaleca się wstępnie obliczyć przenikanie ciepła 1 m rury stalowej, wynik pomnożyć przez długości rur o tej samej średnicy w instalacji i uzyskać średnią wartość wielkość rur o różnych średnicach),

dT– ciśnienie temperaturowe. Istnieje również reguła obliczeniowa pozwalająca uzyskać tę wartość. Wartość ta odpowiada sumie temperatur na wlocie i wylocie rury podzielonej przez 2, od której odejmuje się temperaturę otoczenia.

W przypadku stosowania izolacji termicznej wyniki obliczeń według powyższego wzoru należy pomnożyć przez wskaźnik efektywności termoizolacyjnej podany przez producenta materiału.

Co zrobić, aby ograniczyć przenikanie ciepła

Ograniczenie wymiany ciepła jest konieczne w obszarach, które nie są wykorzystywane do celów użytkowych. Jest to konieczne, aby zaoszczędzić na kosztach ogrzewania chłodziwa i zapewni oszczędności na jego płatności. Jest mało prawdopodobne, że zgodzisz się dosłownie wyrzucić swoje pieniądze.

Aby zapobiec ochłodzeniu się płynu chłodzącego na takich obszary problemowe, rynek budowlany oferuje wystarczająco dużo duży wybór izolacja termiczna wydajna i przyjazna dla środowiska bezpieczne materiały. Omówienie całego ich asortymentu i właściwości wykracza poza zakres tego artykułu i powinno być przedmiotem odrębnego opracowania. Ogólne zalecenie jest to, że ich stosowanie należy uznać za obowiązkowe zarówno w budownictwie prywatnym, jak i wielokondygnacyjnym.

Sposoby zwiększenia wymiany ciepła

Przenikanie ciepła z rur stalowych i wykonanych z nich urządzeń grzewczych można zwiększyć na kilka sposobów. Oto kilka praktycznych i niedrogich wskazówek do wdrożenia:

1. Pomaluj element grzewczy lub rury na ciepły, matowy kolor. Zwiększy to promieniowanie podczerwone.
2. Pomiędzy rurami należy zainstalować żebra wykonane z płaskich płyt metalowych lub pustych rur o mniejszej średnicy.

Urządzenia grzewcze wykonane z rur stalowych

Najczęstsze z nich to urządzenia grzewcze z rur stalowych:

• Zwoje (wieszaki na ręczniki),
• Ciepła podłoga,
• Rejestry grzewcze.

Podgrzewane wieszaki na ręczniki wykonane z rur stalowych w ich klasyczna forma, podłączone do systemu grzewczego i działające tylko w sezon grzewczy, nie są dziś szczególnie popularne. Konsumenci wolą urządzenia autonomiczne ze specjalnym chłodziwem i ogrzewaniem elektrycznym. Przemysł produkuje dość duży asortyment z różnymi właściwości techniczne i projekt, które są tanie. Dlatego kwestia wytwarzania podgrzewanych wieszaków na ręczniki z rur stalowych metodą rękodzielniczą już dawno przestała być istotna.

Dla urządzenia podgrzewane podłogi rury stalowe również stopniowo odchodzą do przeszłości. Głównym tego powodem jest rozwój i doskonalenie technologii, które są bardziej skuteczne we wszystkich istotnych cechach.

Nieco inaczej sytuacja wygląda w przypadku wydajnych rejestrów wykonanych z rur stalowych. Te urządzenia grzewcze nadal cieszą się dużą popularnością w życiu prywatnym budynki mieszkalne służą do instalacji grzewczych w wejściach budynki mieszkalne oraz w budynkach przemysłowych. Powodem jest ich maksymalne przenikanie ciepła przy jednocześnie niskim koszcie materiałów do ich wytworzenia. Wygląd rejestry to rury połączone ze sobą zworkami o mniejszej średnicy. Ich wysoki współczynnik przenikania ciepła osiąga się dzięki zwiększonej całkowitej powierzchni badań termicznych.

Rejestr system grzewczy to urządzenie wykonane z rurociągów o gładkich ściankach. Według ich własnych cechy konstrukcyjne rejestr służył jako podstawa dla większości grzejników. Bardzo często urządzenia te zlokalizowane są w obiektach technicznych i pomieszczenia przemysłowe. Ponadto często zdarza się, że są one instalowane w mieszkaniach w ramach autonomicznych systemów grzewczych. Jednak nie każdy wie, jak obliczyć przenikanie ciepła przez rejestr.

Główne typy i właściwości techniczne

Istnieje kilka głównych typów tych urządzeń grzewczych. Rejestry są klasyfikowane według sposobu montażu, konstrukcji i materiału. Dlatego przed obliczeniem rejestrów wykonanych z gładkich rur do ogrzewania rozważymy bardziej szczegółowo każdą grupę tych urządzeń.

Według formularza wykonawczego

1. Rejestry sekcyjne. Takie wymienniki ciepła składają się z jednego lub więcej gładkościennych rurociągów o średnicy od 25 do 400 mm, połączonych ze sobą rurami i zamkniętych korkami. Czynnik chłodzący przepływa rurą do górnej części i przepływa do następnej sekcji na przeciwległym końcu, itd.
2. Urządzenia serpentynowe (w kształcie litery S) - rurociągi są połączone łukami, tworząc ciągłą rurę. Podobna forma pozwala na wykorzystanie powierzchni urządzenia jako całości, co zwiększa efektywną powierzchnię wymiennika ciepła. Poniżej zastanowimy się, jak obliczyć przenikanie ciepła rejestru wykonanego z gładkich rur.

Według metody instalacji

Rejestry do systemów grzewczych dzielą się na przenośne i stacjonarne. Przenośny lub urządzenia mobilne z reguły stosowane są w pomieszczeniach, w których wymagane jest tymczasowe utrzymanie danej temperatury do czasu zainstalowania głównego systemu grzewczego. Na przykład podczas budowy nowego budynku lub podczas jego realizacji prace naprawcze w garażu. W takich systemach jako chłodziwo stosuje się środek przeciw zamarzaniu lub energię cieplną wytwarzaną przez elektryczne elementy grzejne.

Według materiału

1. Stal to najpopularniejszy rodzaj urządzeń wykonanych ze stali. Warto również zauważyć, że stal jest dość trwały materiał. Dobrze spawa, a jednocześnie ma dobre przewodnictwo cieplne.
2. Urządzenia żeliwne. Obecnie największą popularnością cieszą się rejestry wykonane z rurociągów żeliwnych. Jednak pomimo niskiego kosztu materiał ten jest dość delikatny i niestabilny na uszkodzenia mechaniczne. Ponadto żeliwo nie spawa się dobrze, co utrudnia montaż.
3. Rejestry aluminiowe. Popularność tych urządzeń jest nieco gorsza od rejestrów rur stalowych. Jednocześnie mają szereg zalet: atrakcyjnie wyglądają, niewiele ważą, dobrze oddają ciepło i są odporne na korozję. Główną i jedyną wadą rejestrów aluminiowych jest wysoka cena.

Obliczanie przenikania ciepła: główne punkty

Podczas instalacji systemu grzewczego wielu jest zainteresowanych obliczaniem rejestrów wykonanych z gładkich rur. Jak obliczyć, żeby nie było ich za dużo (będzie bardzo gorąco) i za mało (będzie fajnie)?

1. W przypadku prywatnego domu lub mieszkania nie ma potrzeby obliczania dokładnej liczby, ponieważ w tym przypadku konkretna wartość temperatury nie ma znaczenia. To ważne reżim temperaturowy było optymalne.
2. Najprostsze obliczenia: na 2 m2 powinna przypadać jedna sekcja (żeliwo lub aluminium), na 1,5 m2 - jedna sekcja (bimetal).
3. Jeśli wysokość sufitu przekracza 3 metry, należy dodać jedną sekcję. Jeśli jest balkon, dodawana jest również jedna lub dwie sekcje, w zależności od tego, czy balkon jest izolowany, czy nie. Sekcja jest dodawana, jeśli pokój jest narożny.
4. Ponieważ temperatura zasilania chłodziwem jest regulowana w mieszkaniach, możliwe jest obliczenie przenikania ciepła przez rejestr niezależnie od klimatu.
5. W domach prywatnych obliczenia te nie są odpowiednie, ponieważ do systemu dostaje się zbyt dużo wody, co powoduje poważne przegrzanie, jeśli budynek znajduje się w ciepłych regionach.
6. Ponadto obliczenia przenikania ciepła rejestru grzewczego można wykonać za pomocą kalkulatorów online. Aby to zrobić, musisz wprowadzić pewne dane, a następnie program obliczy wymaganą liczbę rur.

Metoda obliczeniowa

Przy wyborze tego urządzenia Ważne jest, aby prawidłowo wybrać średnicę rurociągów, z których zostanie wykonany rejestr. Bardzo optymalna średnica- 32 mm, ale dopuszcza się montaż rejestrów o innych średnicach, ale nie większych niż 80 mm. Jeśli średnica jest większa niż 80 mm, system grzewczy może po prostu nie mieć wystarczającej mocy, aby ogrzać takie urządzenie, ponieważ kocioł nie będzie w stanie dostarczyć wymaganej ilości chłodziwa.

Aby prawidłowo wybrać ten element hydrauliczny i obliczyć przenikanie ciepła przez rejestr, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• Materiał, z którego wykonana jest konstrukcja.
• Grubość ścianki.
• Liczba otworów okiennych i drzwiowych.

Przy obliczaniu przenikania ciepła rejestru należy znać wartość przenikania ciepła jednego metr bieżący rurociągu. Na przykład jeden metr liniowy rurociąg o średnicy 60 mm może ogrzać 1 m 2 pomieszczeń o wysokości nie większej niż 3 metry.

Poniższa tabela przedstawia przybliżone obliczenia przenikania ciepła przez rejestr w zależności od średnicy rurociągów.

Tabela pokazuje dane dla wysokości sufitu nie większej niż 3 metry. Inaczej mówiąc, aby ogrzać 60 m2 potrzeba 87 metrów rurociągu o średnicy 40 mm lub 44 metry o średnicy 89 mm. Po obliczeniach należy wykonać rysunki. Będziesz także musiał wziąć pod uwagę wszystkie niuanse związane z umieszczeniem rejestru w pokoju.

Instalacja rejestrów

Podczas instalowania rejestrów najdroższą pracą jest spawanie, które ostatecznie stanie się czynnikiem decydującym przy wyborze między grzejnikiem a rejestrem. Można się jednak bez nich obejść. W tym przypadku łączone są złącza, za pomocą których, mimo że są nieco gorsze od połączeń spawanych, mogą również wytrzymać dość długo.

Podczas montażu tych urządzeń należy zachować niewielkie nachylenie (0,05‰) w kierunku ruchu chłodziwa.

Wniosek

Podsumowując, warto zauważyć, że rejestry są w stanie konkurować z innymi typami urządzeń grzewczych. Najbardziej optymalną konfigurację urządzenia należy dobrać indywidualnie dla każdego konkretnego przypadku, biorąc pod uwagę osobiste życzenia i charakterystykę pomieszczenia. Jednak nadal wskazane jest powierzenie produkcji rejestrów grzewczych, a także ich montażu profesjonalistom.

Przenikanie ciepła to wymiana ciepła pomiędzy dwoma ośrodkami oddzielonymi powierzchnią. Jego intensywność charakteryzuje się za pomocą współczynnika. Instalując magistralę grzewczą, należy wziąć pod uwagę problem oszczędzania energii. Dlatego stare sieci ciepłownicze wymieniane są na nowe, w których zastosowano rury wyposażone w izolację termiczną, co zmniejsza straty ciepła o prawie 80%.

W życiu codziennym potrzeba określenia współczynnika przenikania ciepła pojawia się w dwóch sytuacjach:

• jeśli chcesz obliczyć urządzenia grzewcze;
• jeśli chcesz ocenić straty ciepła w rurociągu.

Zarówno w pierwszym, jak i drugim przypadku należy określić, ile ciepła oddaje do pomieszczenia stalowa rura magistrali grzewczej, jeśli znana jest temperatura chłodziwa i temperatura czynnika. Dodatkowym parametrem jest brak lub obecność izolacji termicznej.

Obliczanie przenikania ciepła rur stalowych

Rura stalowa ma bardzo wysoką przewodność cieplną - 74 W/m x K. Jednak przewodność cieplna charakteryzuje materiał, czyli stal. Przenikanie ciepła zależy oczywiście od przewodności cieplnej, ale nie tylko. Ważny jest również kształt rury, jej powierzchnia, kolor, właściwości środowiskowe i natężenie przepływu chłodziwa.

Do obliczeń używana jest formuła:

Przenikanie ciepła = K*F*dT, gdzie:

• K - współczynnik (8 - 12,5), który zależy od liczby gwintów w urządzeniu grzewczym, średnicy rury i różnicy temperatur;
• F - powierzchnia;
• dT - różnica temperatur - połowa sumy temperatur chłodziwa na wlocie i wylocie, od której odejmuje się temperaturę czynnika.

Jeżeli rura ma izolację, uzyskany wynik mnoży się przez współczynnik przydatna akcja materiał izolacyjny. Określa się początkowe parametry, na przykład w urządzeniu grzewczym znajdują się trzy nici, długość każdego z nich to jeden metr, średnica 10 mm, temperatura w pomieszczeniu +20 stopni, temperatura na wlocie 81 stopni, temperatura na wylocie wynosi 79 stopni.

Najpierw musisz obliczyć powierzchnię grzejnika, korzystając ze wzoru na obliczenie powierzchni cylindra:

S=2πrh, czyli pomnóż obwód przez wysokość. Okazuje się:

F= 2*3,14*0,05*3= 0,94 m2.

dT= (79+81)/2-20=60

K dla takiego urządzenia może wynosić na przykład 9.

Przenikanie ciepła = 9*0,94*60=507,6 W/(m²*K).

Urządzenia grzewcze

• ciepła podłoga;
• rejestry (grzejniki);
• podgrzewane wieszaki na ręczniki.

Ciepła podłoga

Do podłóg ogrzewanych wodą stosuje się rury, ale rury stalowe są rzadko używane. Nie są odporne na korozję, są podatne na osadzanie się osadów (co zmniejsza luz) i wymagają spawania. Podczas używania połączenia gwintowe Podczas pracy niezmiennie pojawia się wyciek. I wcale nie jest to wskazane przy układaniu systemu pod jastrychem, ponieważ doprowadzi to do mokrego sufitu dla sąsiadów poniżej lub zniszczenia sufitu. Na tej podstawie produkty metalowo-plastikowe są najczęściej stosowane do podgrzewanych podłóg.

Rejestry

Rejestr to kilka rur o dużej średnicy ze spawanymi końcami, które są połączone równolegle. To najtańsze urządzenie grzewcze. Ale rejestry mogą również obejmować główne linie składające się z rur gładkościennych, grzejników, podgrzewanych wieszaków na ręczniki i grzejników rurowych. Najbardziej prymitywne rejestry można jeszcze zobaczyć w starych magazynach i sklepach, gdzie ciepło można wyczuć z kilku grubych rur na ścianie. Rejestr można również uznać za grubą rurę rozciągniętą wzdłuż obwodu pomieszczenia.

Ale prosty rejestr jest mniej wydajny niż na przykład grzejnik aluminiowy wyposażony w metalowe płytki. O stronie estetycznej prostego rejestru stalowego nie warto nawet mówić. Wepchnąć się Epoka radziecka takie urządzenie grzewcze było prostym i tanim rozwiązaniem, które miało również tę zaletę, że nie wymagało czyszczenia powierzchni wewnętrznej, ponieważ generowało wystarczającą ilość ciepła nawet po zarośnięciu produktami korozji i innymi osadami.

Możesz zwiększyć przenikanie ciepła przez rejestr, mocując metalowe płytki. W tym przypadku wykona i rolę dekoracyjną, zamieniając się w designerski grzejnik, który przenosi określone obciążenie we wnętrzu pomieszczenia.

Rejestr może być montowany wyłącznie poprzez spawanie, co ogranicza zakres zastosowania. Jeśli jednak tworzysz prawidłowy schemat i wykonywać prace spawalnicze na zewnątrz, montaż końcowy możliwe bez spawania.

Podgrzewane wieszaki na ręczniki

W domach zbudowanych w czasach sowieckich nadal można znaleźć podgrzewane wieszaki na ręczniki wykonane ze stalowych rur. Następnie montowano je za pomocą połączeń gwintowych i ogrzewano tylko w czasie użytkowania przez mieszkańców tarapaty. Oznacza to, że nagrzały się, a następnie ostygły, co doprowadziło do wycieków.

Później podgrzewane wieszaki na ręczniki zostały wykonane jako część pionów grzewczych i zamontowane poprzez spawanie. Zaczęły się nagrzewać w sposób ciągły, ale rozmiar urządzeń znacznie się zmniejszył.

Sposoby zwiększenia wymiany ciepła

Kształt materiału w ogóle nie wpływa na wskaźnik ciepła, ponieważ ma on niefortunny stosunek powierzchni do objętości. Aby urządzenia grzewcze nadal się nagrzewały, stosuje się:

• czarne zabarwienie, zwiększające ilość promieniowania podczerwonego;
• użebrowanie (spawanie blach) – zwiększa powierzchnię;
• izolacja termiczna ograniczająca straty ciepła na drodze do urządzeń.

Wystarczy kilka prostych kroków:

• oczyścić grzejniki z nagromadzonego kurzu;
• oczyścić je powierzchnia wewnętrzna z rdzy i kamienia;
• do tylnej ściany przymocuj ekran - odbłyśnik foliowy przekierowujący ciepło;
• instalować aluminiowe obudowy na urządzeniach, zwiększając powierzchnię wymiany ciepła;
• przekierować ciepło za pomocą wentylatora.

Najłatwiejszym sposobem ograniczenia przenoszenia ciepła z rurociągu jest jego zaizolowanie. Przez kilkadziesiąt lat owijano je w tym celu wełną szklaną lub szmatami. Teraz nie ma takiej potrzeby - produkowane są rury stalowe z izolacją, są wykładziny piankowe, łupiny dzielone i wełna mineralna.

Ale to wszystko dotyczy domów, które są obecnie w budowie. Ograniczone środki z budżetów mieszkań i przedsiębiorstw komunalnych zmuszają je do korzystania z tych samych szmat.