가열 레지스터: 구조 유형, 매개변수 계산, 설치 기능

주거용 및 비주거용 건물의 난방 시스템을 위한 다양한 디자인과 재료의 수많은 배터리가 있습니다.그러나 가열 레지스터는 높은 열 전달 효율과 자체 조립 용이성으로 인해 두드러집니다.

외부 및 구조적으로 이러한 열 교환 장치는 일반 가열식 타월 레일 코일과 유사하지만 크기가 욕실용 유사 장치보다 훨씬 큽니다.

우리가 제시한 기사에서는 가열 레지스터의 유형을 자세히 조사하고 그러한 장비 설치의 특징도 분석합니다.

파이프로 만든 가열 레지스터의 종류

가열 레지스터는 고전적인 물-공기 열교환기입니다. 대부분의 경우 벽이 매끄러운 금속 파이프로 만들어집니다. 후자는 단일이거나 수평으로 서로 위에 위치한 일련의 여러 파이프라인 섹션 형태일 수 있습니다. 이 경우 핀이 있는 개별 구조가 있습니다.

매끄러운 벽의 파이프로만 만들어진 가열 장치는 정기적인 청소 중에 청소하기가 더 쉽습니다. 걸레로 닦기 힘든 판 모양의 골지나 촘촘한 부분이 없습니다. 결과적으로 그러한 기록부에는 먼지와 흙의 "군집"이 형성되지 않습니다. 이러한 점에서 현재 널리 보급된 패널 단면 라디에이터보다 성능이 훨씬 뛰어납니다.

일반적으로 난방 레지스터는 차고, 창고, 작업장, 병원 및 학교, 즉 화재 및 위생 안전에 대한 요구 사항이 증가하는 건물에 설치됩니다.

열에너지 전달 효율성 및 난방 비용 측면에서 파이프 레지스터는 열등하지 않습니다. 일반 배터리, 종종 이를 능가합니다. 두 경우 모두 총 열 전달 표면적은 거의 동일하며, 고려 중인 장치에서만 냉각수가 넓은 채널을 통해 흐릅니다.

이 상황에서 유압 저항은 여러 패널 섹션으로 구성된 표준 라디에이터의 유압 저항보다 훨씬 낮습니다. 그리고 이는 그러한 가열 회로를 통해 물을 펌핑하는 데 드는 에너지 비용에 직접적인 영향을 미칩니다.

디자인 형태별 종류

외부 적으로 난방 장치는 그다지 우아해 보이지 않습니다. 하지만 가격이 저렴하고 제조도 쉽습니다. 그리고 약간의 노력을 기울이면 이러한 히터-열교환기는 거실 내부에도 쉽게 들어갈 수 있습니다.

국내 마을 주택에서는 최근까지 거의 모든 곳에서 유사한 버전의 난방 시스템이 사용되었습니다. 소비에트 시대에는 패널 단면 라디에이터가 판매되지 않았지만 넓은 파이프를 얻는 것이 그리 어렵지 않았습니다.

그리고 필요한 것은 용접기뿐이었습니다. 생성된 파이프 히터는 간단하고 빠르게 용접을 통해 장작 난로 내부의 수열 교환기에 연결됩니다. 가스 용접 방식을 사용한 배터리 교체 기술에 대해 자세히 알아보세요. 더 나아가.

단면 레지스터의 수직 파이프가 가장자리에 가까울수록 장치의 열 전달이 높아집니다. 수평 파이프 끝의 물은 직접적인 냉각수 흐름이 있는 영역보다 더 천천히 재생됩니다.

모든 유형의 가열 레지스터는 두 그룹으로 나뉩니다.

1. 조립식 가구.
2. 코일(S자형).

첫 번째 경우 수평 파이프는 더 작은 단면의 가로 파이프로 서로 연결되고 두 번째 경우 동일한 직경의 호로 연결됩니다.

두 옵션 모두 많은 양의 용접 작업이 필요합니다. 하나의 파이프를 구부려 코일 장치를 만들 수도 있습니다.그러나 모든 대구경 강철 관형 제품이 이러한 방식으로 구부러질 수 있는 것은 아닙니다. 기성 호를 가져와 레지스터의 수평 세그먼트에 용접하는 것이 훨씬 쉽습니다.

"스레드" 연결 장치(파이프는 오른쪽/왼쪽에 교대로 위치함)에는 차가운 냉각수가 있는 구역이 없습니다. 여기서 물은 점차적으로 모든 파이프를 통과합니다.

단면 레지스터의 수평 단면을 "기둥" 연결로 연결할 때 크로스바 파이프가 양쪽 끝에서 용접됩니다. 이러한 가열 장치에서 냉각수의 순환은 병렬 회로에서 발생합니다. 결과적으로 특정 구역에는 충분한 열이 공급되지 않을 수 있습니다. 뜨거운 물은 끝 부분에 도달하기 전에 단순히 아래쪽 부분으로 흘러 들어갑니다.

냉각수가 레지스터의 모든 섹션을 통과하는 "스레드"에서는 이러한 문제가 발생하지 않습니다. 이런 점에서 이 레지스터는 뱀과 매우 유사합니다. 그 안의 물만 다른 섹션의 파이프를 통해 배터리 입구에서 출구로 이동합니다.

코일은 여러 번 구부러질 수 있으며, 이 경우 여러 위치의 구조를 강화하기 위해 종종 모서리나 두꺼운 막대로 가로 삽입물을 만듭니다.

S 자형 레지스터에 대해 기성품 호가 없으면 단면 장치를 직접 만드는 것이 좋습니다. 특별한 장비 없이 단면적이 큰 파이프를 고르게 구부리는 것은 극히 어렵습니다. 거의 유일한 옵션은 가스 용접으로 금속을 가열하고 조심스럽게 구부리는 것입니다. 그러나 파이프 벽이 강도를 잃을 위험이 있습니다.

단면 유형에는 한 쌍의 측면 컬렉터가 있는 레지스터도 포함됩니다. 이는 주요 섹션과 동일한 직경의 파이프로 만들어지며 가로 파이프 역할을 합니다. 이 경우 물은 위에서 아래로 이동하지 않고 왼쪽에서 오른쪽으로(또는 그 반대로) 이동합니다.

재료 옵션

대부분의 경우 가정 장인은 손으로 난방 장치를 만듭니다. 강철 파이프. 이 옵션의 주요 장점은 저렴한 비용, 재료 가용성 및 상대적인 용접 용이성입니다.

원형 파이프 외에도 가열 레지스터는 프로파일된 아날로그로 만들 수도 있습니다. 유압 저항은 약간 다르지만 그 이상은 아닙니다.

공장 조건에서 레지스터는 다음에서 생성됩니다.

• 이 되다;
• 알류미늄;
• 구리;
• 주철

열 전달 및 내구성이 우수합니다. 구리 옵션. 그러나 크기가 크면 그러한 히터는 꽤 많은 비용이 듭니다. 알루미늄 장치는 열전도도 측면에서 열등하지만 비용도 훨씬 저렴합니다.

가장 인기 있고 저렴한 유형의 가열 레지스터는 강철입니다. 그러나 이는 난방 장비 상점에서 판매되는 모든 제품 중에서 물에서 공기로 열을 전달하는 가장 비효율적인 옵션이기도 합니다.

다양한 강철의 열전도 계수 범위는 45~48W/(m*K)입니다. 주철의 경우 약 60이고 알루미늄의 경우 200~240이며 구리의 경우 약 400W/(m*K)입니다. 이 기술 매개변수에서는 강철이 모든 것보다 열등합니다.

강관을 선택할 때는 탄소강으로 만든 제품을 선호해야 하며 내구성이 가장 뛰어나고 고온에 강합니다.

주철과 알루미늄은 일반적으로 레지스터 공장 생산에만 사용됩니다. 장인의 조건에서 이러한 금속을 독립적으로 용접하는 것은 너무 어렵습니다. 스테인레스 스틸이나 아연 도금 강철에도 동일하게 적용되므로 이러한 재료로 만든 파이프를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 요리하기가 더 어렵고 열 전달도 일반 검정색에 비해 낮습니다.

구리 표면을 용접한 경험이 있다면 그러한 파이프로 레지스터를 만드는 것은 그리 문제가 되지 않습니다.높은 열 전달률로 인해 강철 옵션을 선택할 때보다 더 작은 직경으로 촬영할 수 있습니다. 따라서 난방 장치 비용이 저렴합니다.

그러나 구리에는 중성과 깨끗한 냉각수가 필요하다는 심각한 단점이 있습니다. 불순물이 포함된 "더러운" 물이 난방 시스템에 순환하는 경우 해당 배터리의 긴 수명을 잊을 수 있습니다.

구리와 호환되지 않는 금속으로 만들어진 요소 시스템에 존재하기 때문에 유사한 문제가 종종 관찰됩니다. 여러 가지 예방 조치를 취하지 않으면 전기화학적 부식으로 인해 해당 레지스터가 오래 지속되지 않습니다.

발열체가 내장된 장치

레지스터의 표준 버전에는 중앙 집중식 시스템의 가열 파이프 또는 온수 보일러에 연결하는 작업이 포함됩니다. 그러나 완전히 자율적인 장치가 있습니다. 하단 파이프 중 하나에는 220V 전기 네트워크에서 전원을 공급받는 발열체가 내장되어 있습니다.

설계 및 작동 원리에 따라 레지스터의 발열체는 표준 단상 소켓에서 작동하는 기존 전기 보일러입니다.

물 가열 요소의 전력은 열 교환기의 내부 부피에 따라 1~6kW 사이에서 달라질 수 있습니다. 이러한 가열 장치에는 냉각수가 모든 영역에 도달하도록 순환 펌프가 장착되는 경우가 많습니다.

이러한 자율 레지스터는 심한 서리에서만 켜지는 추가 열원으로 자주 사용됩니다. 외부 온도가 너무 낮지 않으면 일반 난방 시스템으로 실내를 가열합니다. 물 외에도 전기 레지스터에 부동액을 추가할 수 있습니다.

우리 웹 사이트에는 난방기용 가열 요소 연결의 선택 기능과 미묘함을 자세히 설명하는 기사가 있습니다. 자세한 내용 - 이동 링크.

히터 설계 계산

먼저 특정 방에 필요한 난방 전력을 계산해야 합니다.

규칙에 따라 이러한 열 계산은 다음을 고려하여 수행되어야 합니다.

• 외벽의 면적 및 방향(남쪽의 햇볕이 잘 드는 방향인지 여부);
• 난방실의 입방 용량;
• 해당 지역의 가능한 최대 음수 온도 수준;
• 거리를 향한 벽의 단열 정도;
• 아래 및/또는 위에 또 다른 난방 공간이 있음;
• 설치된 창문의 수량, 크기 및 유형;
• 거리로 직접 열리는 문 유무.

건축법에서는 겨울에 발생하는 바람의 증가를 고려하도록 권장하기도 합니다. 벽 근처의 바람이 불어오는 쪽에서는 겨울철 동안 열 손실이 분명히 더 높을 것입니다.

단순화하면 천장 높이가 약 2.7미터인 방의 경우 필요한 화력은 방 면적에 100W를 곱하여 계산됩니다.

방의 천장이 3m 이상인 경우 간단한 계산을 위해 난방 공간의 입방 용량에 34W 또는 41W를 곱해야 합니다. 첫 번째 계수는 벽돌 건물에 사용되며 두 번째 계수는 철근 콘크리트 건물에 사용됩니다.

두 개의 숫자를 곱하는 것은 어렵지 않습니다. 그러나 여기에는 많은 뉘앙스가 있기 때문에 이러한 조건부 계산은 실제 수치와 매우 거리가 멀 수 있다는 점을 분명히 인식해야 합니다.

가장 좋은 방법은 방의 모든 매개 변수를 고려할 전문가에게 필요한 계산을 주문하는 것입니다. 열 손실은 벽, 창문, 바닥, 천장, 심지어 환기를 통해 발생합니다.정확한 수치를 얻으려면 예외 없이 모든 것을 고려해야 합니다.

다음으로 가열 레지스터의 파이프 치수를 계산해야 합니다. 이렇게 하려면 다음 공식을 사용하세요.

Q= K* St*dt

문자 명칭:

• Q - 레지스터의 화력;
• K - 열전달 계수는 파이프 재질에 따라 다릅니다.
• St - 열 전달 면적(PI에 파이프의 직경과 길이를 곱한 것과 같음)
• dt – 열압력.

따라서 Q와 dt를 알면 남은 것은 파이프의 직경과 전체 길이를 선택하는 것뿐입니다. 그런 다음 레지스터 설계에 따라 이 파이프라인을 여러 섹션으로 나눌 수 있으며 이후 크로스바로 연결됩니다. 계산을 복잡하게 하지 않으려면 후자로부터의 열 전달을 고려하지 않는 것이 좋습니다.

dt 수치는 필요한 실내 온도(Tv)와 공급(Tp) 및 반환(To)의 해당 지표를 기반으로 계산됩니다. 총 dt = (Tp+To)/2-Tv

파이프를 뱀과 연결할 때 각 후속 수평 세그먼트는 위에 있는 것보다 약 10% 적은 열 에너지를 받습니다. 레지스터 파이프라인의 각 섹션은 별도의 배터리로 간주되어야 합니다. 그리고 냉각수가 이를 통과하면서 점차적으로 필연적으로 냉각되고 열이 실내로 유입됩니다.

또 다른 매개변수는 개별 파이프의 높이를 반영하는 수평 섹션(주 파이프) 사이의 거리입니다. 이 간격을 너무 작게 만들면 위와 아래의 열 흐름이 겹치기 시작하여 서로 부정적인 영향을 미칩니다.

이 수치는 파이프 직경보다 약간 크게 선택해야 합니다. 그러면 레지스터의 효율성이 최대화됩니다.

가열 배터리의 전력 및 수량에 대한 자세한 계산은 다음을 읽을 수 있습니다. 여기.

설치의 특징

발열체 설치에 있어서 특별히 어려운 점은 없습니다. 개별 파이프에서 용접하는 경우에만 어려움이 가능합니다. 용접 작업 경험이 많지 않다면 먼저 연습하는 것이 좋습니다. 기성품, 공장 제작 장치를 구매할 때 설치 문제가 전혀 발생해서는 안됩니다.

파이프 레지스터는 강력한 브래킷(후크)을 사용하여 벽에 걸려 있습니다. 바닥에 놓으면 철제 다리로도 충분합니다. 문제의 강철 히터의 무게가 상당히 크다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 게다가 내부 물의 무게도 추가되므로 마운트와 스탠드는 매우 안정적이어야 합니다.

파이프 섹션의 끝은 특수 구형 플러그로 닫히거나 철판에서 잘라낸 작은 강철 라운드를 사용하여 용접됩니다. 공기 배출 밸브를 설치하고 가열 시스템에 연결하기 위한 수나사형 피팅은 파이프 벽이나 엔드 플레이트에 직접 절단됩니다.

강철로 만들어진 배터리의 표면은 내열성 페인트로 코팅되어야 합니다. 덕분에 장치는 외관이 더욱 미학적으로 좋아질 뿐만 아니라 추가적인 부식 방지 기능도 얻을 수 있습니다.

자신의 손으로 가열 레지스터를 만드는 방법에 대한 자세한 지침은 다음에서 찾을 수 있습니다. 이 자료.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

아래에 수집된 비디오 자료는 난방 레지스터 계산 및 실내 설치의 모든 뉘앙스를 이해하는 데 도움이 됩니다.

프로파일 직사각형 파이프로 레지스터를 제조하는 기술:

가열 레지스터 전력의 장점 및 계산:

넓은 방을 난방해야 하는 경우 벽이 매끄러운 강철 파이프로 만든 레지스터가 이상적입니다.용접 작업을 수행하는 기술이 있다면 이러한 수제 배터리를 손으로 조립하는 것이 어렵지 않습니다. 이 장치의 매개변수를 정확하게 계산하고 이에 적합한 파이프 제품을 선택하기만 하면 됩니다.

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