Come aumentare il trasferimento di calore di un tubo di riscaldamento con le tue mani
Il calcolo del trasferimento di calore del tubo è necessario durante la progettazione del riscaldamento ed è necessario per capire quanto calore è necessario per riscaldare i locali e quanto tempo ci vorrà. Se l'installazione non viene eseguita secondo i progetti standard, è necessario un tale calcolo.
Quali sistemi necessitano di calcolo?
Il coefficiente di scambio termico è calcolato per un pavimento caldo. Sempre più spesso, questo sistema è realizzato con tubi d'acciaio, ma se i prodotti di questo materiale vengono selezionati come vettori di calore, è necessario effettuare un calcolo. La batteria è un altro sistema, durante l'installazione di cui è necessario tenere conto del coefficiente di scambio termico.
Radiatore in tubo d'acciaio
Registri: sono presentati sotto forma di tubi spessi collegati da ponticelli. La potenza termica di 1 metro di questo design è in media di 550 watt. Il diametro varia da 32 a 219 mm. La struttura è saldata in modo che non vi sia riscaldamento reciproco degli elementi. Quindi il trasferimento di calore aumenta. Se monti correttamente i registri, puoi ottenere un buon dispositivo di riscaldamento ambientale: affidabile e durevole.
Come ottimizzare il trasferimento di calore del tubo d'acciaio?
Durante il processo di progettazione, gli specialisti affrontano la questione di come ridurre o aumentare il trasferimento di calore di 1 m di tubo d'acciaio. Per aumentare, è necessario aumentare la radiazione infrarossa verso l'alto. Questo è fatto con la vernice. Il colore rosso migliora la dissipazione del calore. Meglio se la vernice è opaca.
Un altro approccio è installare le alette. È montato all'esterno. Ciò aumenterà l'area di trasferimento del calore.
In quali casi è necessario ridurre il parametro? La necessità nasce quando si ottimizza un tratto di gasdotto situato al di fuori dell'area residenziale. Quindi gli esperti raccomandano di isolare il sito, isolandolo dall'ambiente esterno. Questo viene fatto per mezzo di schiuma, gusci speciali, realizzati in speciale polietilene espanso. Spesso viene utilizzata anche lana minerale.
Facciamo un calcolo
La formula per il calcolo del trasferimento di calore è la seguente:
- K - coefficiente di conducibilità termica dell'acciaio;
- Q è il coefficiente di scambio termico, W;
- F è l'area della sezione di tubo per la quale viene effettuato il calcolo, m 2 dT è la temperatura pressione (la somma delle temperature primarie e finali, tenendo conto della temperatura ambiente), ° C.
Il coefficiente di conducibilità termica K viene selezionato tenendo conto dell'area del prodotto. Il suo valore dipende anche dal numero di fili posati nei locali. In media, il valore del coefficiente è compreso nell'intervallo 8-12,5.
dT è anche chiamato differenza di temperatura. Per calcolare il parametro, è necessario sommare la temperatura che era all'uscita della caldaia con la temperatura che è stata registrata all'ingresso della caldaia. Il valore risultante viene moltiplicato per 0,5 (o diviso per 2). Da questo valore viene sottratta la temperatura ambiente.
Se il tubo di acciaio è isolato, il valore ottenuto viene moltiplicato per l'efficienza del materiale di isolamento termico. Riflette la percentuale di calore ceduta durante il passaggio del liquido di raffreddamento.
Calcoliamo il rendimento per 1 metro di prodotto
È facile calcolare il trasferimento di calore di 1 m di un tubo in acciaio. Abbiamo una formula, resta da sostituire i valori.
Q \u003d 0,047 * 10 * 60 \u003d 28 W.
- K = 0,047, coefficiente di scambio termico;
- F = 10 m 2. superficie del tubo;
- dT = 60° C, differenza di temperatura.
Vale la pena ricordare
Vuoi realizzare l'impianto di riscaldamento con competenza? Non raccogliere i tubi ad occhio. I calcoli del trasferimento di calore aiuteranno a ottimizzare i costi di costruzione. In questo caso, puoi ottenere un buon sistema di riscaldamento che durerà per molti anni.
Aumento del trasferimento di calore della rete di riscaldamento
Studiando modi per riscaldare efficacemente stanze di vario tipo, i proprietari si chiedono come aumentare il trasferimento di calore del tubo di riscaldamento.La cosa principale in questo è il rapporto tra il volume del tubo e l'intera area della sua superficie.
Gli indicatori ottenuti aiuteranno a eseguire correttamente tutti i calcoli ed evitare errori. Inoltre, questo problema dovrebbe essere sollevato anche durante i lavori di costruzione, poiché è più difficile risolvere questo problema in una struttura finita.
Definizione di trasferimento di calore
Per la corretta selezione della dimensione dei registri per il riscaldamento degli ambienti in base alle dispersioni di calore, è necessario conoscere il valore di scambio termico di un tubo lungo 1 metro. Questo valore dipende dal diametro utilizzato e dalla differenza di temperatura tra il liquido di raffreddamento e l'ambiente. La differenza di temperatura è determinata dalla formula:
∆t= 0,5 (t1 + t2) – tk,
dove t1 e t2 sono rispettivamente le temperature di ingresso e di uscita della caldaia;
tk è la temperatura nella stanza riscaldata.
Per determinare rapidamente il valore approssimativo della quantità di calore ricevuta dal registro, la tabella di trasferimento del calore di 1 m di tubo d'acciaio aiuterà. Nonostante il risultato sia molto approssimativo, questo metodo è il più conveniente e non richiede calcoli complessi.
Per riferimento: 1 BTU/ora ft2 oF = 5,678 W/m2K = 4,882 kcal/ora m2 oC.
La tabella mostra quale sarà il trasferimento di calore dei tubi di acciaio nell'aria a determinate differenze di temperatura. Per le differenze di temperatura intermedie, i calcoli vengono eseguiti per interpolazione.
Per determinare con maggiore precisione la quantità di calore che fornisce un tubo d'acciaio, dovresti usare la formula classica:
Q=K F ∆t,
dove: Q – scambio termico, W;
K è il coefficiente di scambio termico, W/(m2 0С);
F—superficie, m2;
∆t – differenza di temperatura, 0С.
Il principio di determinazione di ∆t è stato descritto sopra, e il valore di F si trova con una semplice formula geometrica per la superficie di un cilindro: F = π d l,
dove π = 3,14 e d e l sono rispettivamente il diametro e la lunghezza del tubo, m.
Quando si calcola una sezione con una lunghezza di 1 m, la formula assume la forma Q = 3,14 K d ∆t.
Nota: quando si determina il trasferimento di calore di un singolo tubo, è sufficiente sostituire il valore di riferimento del coefficiente di trasferimento di calore per l'acciaio durante il trasferimento di calore dall'acqua all'aria, che è 11,3 W / (m2 0С). Per un riscaldatore, il valore di K dipende non solo dal materiale di cui sono fatti i tubi, ma anche dal loro diametro e dal numero di fili, poiché si influenzano a vicenda.
Nella tabella sono riportati i valori medi dei coefficienti di trasmissione del calore per i tipi più popolari di dispositivi di riscaldamento.
Importante! Quando si sostituiscono i valori nelle formule, è necessario monitorare attentamente le unità di misura. Tutte le quantità devono avere dimensioni coerenti tra loro.
Pertanto, il coefficiente di trasferimento del calore trovato in kcal / (h m2 0С) deve essere convertito in W / (m2 0С), dato che 1 kcal / h \u003d 1.163 W.
Naturalmente, la tabella di trasferimento del calore dei tubi d'acciaio ti consente di ottenere un risultato più velocemente rispetto al calcolo tramite formule, ma se la precisione è importante, dovrai armeggiare un po'.
Per determinare la dimensione richiesta del registro, la potenza termica richiesta deve essere divisa per la potenza termica di 1 metro, arrotondata per eccesso al numero intero più vicino. A titolo indicativo, puoi prendere i dati medi per una stanza isolata alta fino a 3 m: 1 m di registro con un diametro di 60 mm può riscaldare 1 m2 di una stanza.
Nota: Come si evince dalla tabella, il coefficiente K per tubi in acciaio può variare da 8 a 12,5 kcal/(ora m2 0C). Un aumento dei diametri e del numero di fili porta a una diminuzione dell'efficienza del trasferimento di calore. A questo proposito, per aumentare la trasmittanza termica del registro, è opportuno privilegiare l'aumento della lunghezza degli elementi.
Va inoltre tenuto conto del fatto che i tubi di grandi dimensioni richiedono un maggiore volume d'acqua nel sistema, il che crea un carico aggiuntivo sulla caldaia. La distanza consigliata tra i fili è pari al diametro dei tubi più altri 50 mm.
Se il sistema non è riempito con acqua, ma con un liquido non congelante, ciò influisce in modo significativo sul trasferimento di calore del registro e richiede un aumento delle sue dimensioni dopo ulteriori calcoli. Ciò è particolarmente vero quando si utilizzano dispositivi con elementi riscaldanti e olio come refrigerante.
La tubazione in acciaio è un prodotto abbastanza resistente e durevole con una buona dissipazione del calore. I registri per tubi lisci possono avere varie configurazioni, sono molto facili da mantenere e non richiedono lavaggi periodici.Ciò consente loro di competere con successo con i riscaldatori bimetallici e in alluminio leggeri, nonché con i tradizionali radiatori in ghisa "indistruttibili".
I tubi dell'acqua e del gas sono ampiamente utilizzati nelle reti di riscaldamento esterne con posa aperta grazie alla loro elevata rigidità e resistenza all'usura. L'opportunità di utilizzare tubi di acciaio per il riscaldamento degli ambienti è determinata dalle condizioni operative, dalle capacità finanziarie e dal gusto estetico dei proprietari. L'uso dei registri è più giustificato nei locali industriali e tecnici, ma in altri casi hanno anche i loro vantaggi.
Autore (esperto del sito): Irina Chernetskaya
Calcolo del flusso di calore
Per un calcolo accurato, è meglio contattare il tecnico del riscaldamento del produttore, venditore o calcolare il numero di radiatori su un calcolatore online. Concentrati sulle dimensioni della stanza, sul numero di finestre, porte, materiali delle pareti, sul clima della posizione della casa, sulla potenza del radiatore del riscaldamento e su altre caratteristiche tecniche dei dispositivi.
Quando si pianifica il riscaldamento, tenere in considerazione assolutamente tutti i fattori
Un calcolo indipendente semplificato dei radiatori di riscaldamento per area è il seguente.
Calcolo della potenza di un radiatore di riscaldamento.
Per 1 mq. m della stanza sono necessari 100 watt, se in una stanza con un'altezza di 2,8 mq. m 1 apertura finestra e un muro confinante con la strada.
Se 2 pareti sono esterne, finestra 1, saranno necessari 120 watt. Per 1 mq. M. camere.
Con 2 finestre, 2 pareti che delimitano la strada - 130 watt. - 1 mq m.
Resta da moltiplicare il numero di metri e il numero di watt. Se l'altezza del soffitto supera lo standard 2,7 - 2,8 mq. m., moltiplicare l'importo ricevuto in precedenza per 1,1 (fattore di correzione).
Come scoprire il numero di sezioni?
Le dimensioni della struttura, il calcolo del numero di sezioni dei radiatori per riscaldamento avviene nel modo seguente: dividere la potenza nota determinata per una stanza per la potenza di una sezione del radiatore, annunciata nel suo passaporto. Il risultato della divisione è il numero di sezioni. Quando ricevi un numero non intero, ad esempio 10.6, acquista un dispositivo a sezione 11. Se la sezione ha una potenza di 170 - 190 W, la stanza è di 18 - 20 metri quadrati. m.
Durante l'autocalcolo, è necessario prestare attenzione al numero di tubi di riscaldamento in 1 riga
È importante sapere che i radiatori sezionali orizzontali hanno una potenza termica che supera la potenza termica delle batterie verticali alte.
È importante sapere che i radiatori sezionali orizzontali hanno una potenza termica che supera la potenza termica delle batterie verticali alte.
I produttori concentrati sui consumatori che non hanno sufficientemente familiarità con le caratteristiche tecniche spesso indicano le dimensioni dell'area della stanza nei dati del passaporto. Ciò facilita la scelta dei parametri adeguati, date le dimensioni standard dei radiatori. Per i modelli originali affidare al tecnico del costruttore il calcolo delle sezioni del radiatore in base all'area della stanza
Prenderanno in considerazione ogni registro riccio della batteria di riscaldamento
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I radiatori per riscaldamento in tubolare d'acciaio sono la scelta di un proprietario accorto e dal gusto artistico molto sviluppato: sono economici, pratici, decorativi, facili da installare, compatti e sicuri a tutti gli effetti: non raccolgono polvere, escludono lesioni accidentali. I radiatori tubolari in acciaio, rivestiti con composti protettivi sintetici, non si corrodono, esternamente resistenti all'umidità, se dotati di filtri e automazione, funzionano per 20-30 anni. I radiatori per riscaldamento tubolari in acciaio sono molto popolari in un condominio.
Diminuzione del trasferimento di calore.
Al fine di risparmiare energia, diventa importante ridurre il trasferimento di calore dei tubi in quelle sezioni di comunicazione che non vengono utilizzate per lo scopo previsto, ad esempio quando ci si sposta da un edificio all'altro o in una stanza non riscaldata.
Per fare ciò, ci sono molte opzioni per l'utilizzo di materiali di isolamento termico.I produttori presentano una gamma abbastanza ampia tra cui scegliere, dalla fibra di vetro economica ai tipi più costosi di polistirene espanso. È possibile acquistare tubi con elementi isolanti già integrati.
Riassumendo, concludiamo che l'uso di tali calcoli aiuta a risparmiare in modo significativo ed evitare molti ostacoli tecnici nella progettazione dei sistemi di approvvigionamento idrico e termico.
In effetti, sei una persona disperata se decidi per un evento del genere. Il trasferimento di calore di un tubo, ovviamente, può essere calcolato, e ci sono moltissimi lavori sul calcolo teorico del trasferimento di calore di vari tubi.
Iniziamo con il fatto che se hai iniziato a riscaldare la casa con le tue mani, allora sei una persona testarda e determinata. Di conseguenza, è già stato redatto un progetto di riscaldamento, sono stati selezionati i tubi: si tratta di tubi di riscaldamento in metallo-plastica o tubi di riscaldamento in acciaio. Anche i radiatori per riscaldamento sono già curati in negozio.
Ma, prima di acquisire tutto questo, cioè in fase di progettazione, è necessario effettuare un calcolo condizionalmente relativo. Dopotutto, il trasferimento di calore dei tubi di riscaldamento, calcolato nel progetto, è una garanzia di inverni caldi per la tua famiglia. Non puoi sbagliare qui.
Metodi per il calcolo del trasferimento di calore dei tubi di riscaldamento
Perché l'enfasi viene solitamente posta sul calcolo del trasferimento di calore dei tubi di riscaldamento. Il fatto è che per i radiatori per riscaldamento industriale sono stati effettuati tutti questi calcoli e sono riportati nelle istruzioni per l'uso dei prodotti. Sulla base di essi, puoi facilmente calcolare il numero richiesto di radiatori in base ai parametri della tua casa: volume, temperatura del liquido di raffreddamento, ecc.
Tabelle.
Questa è la quintessenza di tutti i parametri necessari, raccolti in un unico luogo. Oggi sul Web sono pubblicate moltissime tabelle e libri di riferimento per il calcolo online del trasferimento di calore dai tubi. In essi scoprirai qual è il trasferimento di calore di un tubo d'acciaio o di ghisa, il trasferimento di calore di un tubo polimerico o di rame.
Tutto ciò che serve quando si utilizzano queste tabelle è conoscere i parametri iniziali del tubo: materiale, spessore della parete, diametro interno, ecc. E, di conseguenza, inserisci la query "Tabella dei coefficienti di trasferimento del calore dei tubi" nella ricerca.
Nella stessa sezione sulla determinazione del trasferimento di calore dei tubi, si può anche includere l'uso di manuali manuali sul trasferimento di calore dei materiali. Sebbene siano sempre più difficili da trovare, tutte le informazioni sono migrate su Internet.
Formule.
Il trasferimento di calore di un tubo di acciaio è calcolato dalla formula
Qtp=1.163*Stp*k*(Twater - Tair)*(efficienza di isolamento a 1 tubo), W dove Stp è la superficie del tubo e k è il coefficiente di trasferimento del calore dall'acqua all'aria.
Il trasferimento di calore di un tubo metallo-plastica viene calcolato utilizzando una formula diversa.
Dove - temperatura sulla superficie interna della tubazione, ° С; T
c - temperatura sulla superficie esterna della condotta, ° С; Q-
flusso di calore, O; l
— lunghezza del tubo, m; T
— temperatura del liquido di raffreddamento, °С; T
vz è la temperatura dell'aria, °C; a n - coefficiente di scambio termico esterno, W / m 2 K; D
n è il diametro esterno del tubo, mm; l è il coefficiente di conducibilità termica, W/m K; D
v —
diametro interno del tubo, mm; a vn - coefficiente di scambio termico interno, W / m 2 K;
Capisci perfettamente che il calcolo della conducibilità termica dei tubi di riscaldamento è un valore condizionatamente relativo. I parametri medi di alcuni indicatori sono inseriti nelle formule, che possono differire e differiscono da quelle reali.
Ad esempio, come risultato degli esperimenti, è stato riscontrato che il trasferimento di calore di un tubo in polipropilene posizionato orizzontalmente è leggermente inferiore a quello di tubi in acciaio dello stesso diametro interno, del 7-8%. È interno, poiché i tubi in polimero hanno uno spessore della parete leggermente maggiore.
Molti fattori influenzano le cifre finali ottenute nelle tabelle e nelle formule, motivo per cui viene sempre inserita la nota a piè di pagina "scambio termico approssimativo".Dopotutto, le formule non tengono conto, ad esempio, delle perdite di calore attraverso involucri edilizi realizzati con materiali diversi. Per questo, ci sono corrispondenti Tabelle degli emendamenti.
Tuttavia, utilizzando uno dei metodi per determinare la potenza termica dei tubi di riscaldamento, avrai un'idea generale del tipo di tubi e radiatori necessari per la tua casa.
Buona fortuna a voi, costruttori del vostro caldo presente e futuro.
Assortimento di tubazioni acqua e gas
I tubi dell'acqua e del gas sono prodotti in conformità con i requisiti dello standard statale - GOST 3262-75. Opera da più di 40 anni e regola tutte le dimensioni e requisiti tecnici.
Ci sono 3 tipi di tubi nell'assortimento:
- Polmoni;
- Ordinario;
- Rinforzato.
Il tipo di tubo è determinato dallo spessore della parete. Può variare per diversi diametri da 1,8 a 5,5 mm. Il rinforzo delle pareti consente ai prodotti di resistere a una maggiore pressione e offre una maggiore durata. Allo stesso tempo, ovviamente, aumentano il consumo di metallo per la produzione, i costi e il peso.
La tabella dei pesi dei tubi dell'acqua e del gas in acciaio fornita in GOST consente di determinare la massa di 1 metro lineare a seconda del tipo e del diametro.
Importante! La massa determinata dalla tabella è teorica, il valore effettivo può differire del 4-8%, che può essere evidente con grandi lotti. I prodotti zincati sono sempre più pesanti di circa il 3-5%
Come si può vedere dalla tabella, un tubo acqua e gas in acciaio può avere un alesaggio nominale da 6 a 150 mm, che corrisponde ad un intervallo da ¼ a 6 pollici. Le dimensioni in pollici sono spesso utilizzate per contrassegnare raccordi e valvole.
Pertanto, è molto importante operare correttamente con queste unità di misura durante il completamento del sistema.
Nota: se non c'è una tabella a portata di mano, è possibile ricalcolare indipendentemente il diametro. Per fare ciò basta sapere che 1 pollice inglese corrisponde allo spessore medio del pollice di un maschio adulto ed è pari a 25,4 mm. Tutti i calibri sono facilmente identificabili dividendo l'alesaggio per 25, arrotondato per eccesso al valore standard più vicino.
La massa del tubo può essere rilevata anche manualmente utilizzando le semplici formule di geometria e fisica mostrate nella figura seguente. Con grandi volumi di calcoli, è conveniente utilizzare uno speciale calcolatore online che consente di automatizzare il processo.
Nella figura vengono utilizzate le seguenti designazioni:
d è il diametro interno del tubo;
D - diametro esterno;
b è lo spessore della parete;
S è l'area del metallo in sezione trasversale;
V è il volume del metallo;
m è la massa del prodotto;
ρ è il peso specifico dell'acciaio, pari a 7,85 g/cm3.
Importante! Va tenuto presente che il diametro interno e il foro nominale non sono la stessa cosa. I tubi con pareti di diverso spessore hanno diversi diametri interni con lo stesso diametro nominale
Un passaggio condizionato è inteso come un certo valore standard nella linea di assortimento, che è solo approssimativamente uguale al valore di d. Portare tubi di diverso tipo allo stesso diametro nominale semplifica notevolmente la scelta dei raccordi e degli altri componenti.
Va notato le caratteristiche di alta resistenza dei tubi in acciaio. Hanno la rigidità caratteristica di un tondino metallico dello stesso diametro. È anche molto più facile ed economico. Quindi, il prodotto del tipo più pesante avrà un peso del 30-40% in meno rispetto ai prodotti laminati interamente in metallo.
Per questo motivo, il tubo dell'acqua e del gas è ampiamente utilizzato non solo per il trasporto di vari mezzi di qualsiasi temperatura, ma anche nell'edilizia e nell'ingegneria per la costruzione di varie strutture.
Tipi di registri di riscaldamento
I registri di riscaldamento in acciaio sono tubi di acqua-gas o elettrosaldati, collegati mediante saldatura a dispositivi per il riscaldamento degli ambienti. Possono essere di diverse configurazioni. In base alla forma dei dispositivi, si distinguono le seguenti varietà:
- Serpentina;
- Sezionale.
La figura mostra alcune delle loro opzioni di progettazione.
I sezionali, a loro volta, si dividono in tipologie a seconda del metodo di connessione: filo o colonna. Nel primo caso, il liquido riscaldato passa in sequenza attraverso ciascuna tubazione, muovendosi lungo il dispositivo, come in una serpentina. Nel secondo, il liquido di raffreddamento entra in ogni tubo successivo da due lati in parallelo, come mostrato nella figura sopra.
A volte strutture simili vengono utilizzate da un profilo metallico di sezione rettangolare o quadrata. Sono un po' più costosi di quelli rotondi, ma possono essere convenienti per l'autoproduzione se il materiale di partenza è disponibile.
Nonostante l'aspetto poco attraente, i registri in acciaio sono piuttosto popolari nei locali tecnici. Si trovano spesso in garage, officine, capannoni di produzione e talvolta negli edifici pubblici. Alcuni proprietari di case preferiscono i registri dei tubi a causa della relativa economicità del prodotto e della possibilità di realizzare un dispositivo della lunghezza e della forma desiderate con le proprie mani.
In termini di capacità di emettere calore, tali dispositivi sono leggermente inferiori ai radiatori della stessa lunghezza, ma allo stesso tempo hanno un costo inferiore. Un importante vantaggio dei registri a tubo liscio è la loro facilità di manutenzione. È la comodità di una pulizia regolare che determina il loro uso frequente nelle istituzioni mediche.
Per aumentare il trasferimento di calore di un tubo d'acciaio, vengono utilizzate alette fatte di piastre. Aumentano significativamente l'area di contatto con l'aria circostante e migliorano anche la convezione. L'efficienza di tali riscaldatori è circa 3 volte superiore a quella a tubi lisci. Lo svantaggio dei registri alettati è solo la difficoltà di rimuovere la polvere che si accumula tra le lastre.
Esistono anche modelli moderni più complessi di registri verticali. Possono essere sia rettilinee che arcuate in pianta, ripetendo i contorni delle forme architettoniche più complesse. Ci sono opzioni per la disposizione delle colonne in una o due righe. Tali registri sono molto convenienti per grandi stanze alte e danno libertà a soluzioni di design audaci.
Utilizzando un modello più efficiente
In alcune situazioni, l'efficienza delle batterie può essere migliorata solo radicalmente sostituendole con nuove. Si noti che anche i sistemi di riscaldamento di alta qualità dopo due decenni di funzionamento devono essere aggiornati a causa del fatto che le loro risorse si stanno esaurendo. La tecnologia non si ferma, il che significa che i radiatori di vecchio stile utilizzano materiali meno efficienti e ad alta intensità energetica.
Un altro argomento importante a favore della sostituzione delle vecchie batterie con quelle nuove è il design migliorato di queste ultime. Nei modelli moderni, l'area di trasferimento del calore è molto più ampia, inoltre i produttori hanno sviluppato parti innovative del radiatore per aumentarne le prestazioni. Si tratta di finestre di convezione nella parte superiore del dispositivo e nervature verticali.
Riassumendo, notiamo che i consigli di esperti artigiani forniti in questo materiale aiuteranno ad aumentare la temperatura nell'appartamento di 2-4 gradi. Se non riesci a far fronte al problema del riscaldamento con le tue mani, dovrai ricorrere ai servizi di professionisti. Parleremo di come calcolare la potenza dell'impianto di riscaldamento e organizzarne l'installazione in uno dei seguenti articoli. Restate sintonizzati per gli aggiornamenti del sito ea presto!
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Riscaldamento e ventilazione
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Indicatori stimati
Per calcolare la potenza delle apparecchiature di riscaldamento, nonché per scoprire l'entità della perdita di calore durante il trasporto del liquido di raffreddamento, sarà necessario eseguire la rimozione del calore dal tubo a determinate temperature del liquido al suo interno e dell'aria fuori. Lo strato di isolamento termico funge da parametro aggiuntivo.
La formula per calcolare il trasferimento di calore di un tubo d'acciaio si presenta così:
Q=K×F×dT, in cui:
Q è il risultato desiderato del trasferimento di calore del tubo di acciaio in chilocalorie;
K è il coefficiente di conducibilità termica. Dipende dal materiale del tubo, dalla sua sezione, dal numero di circuiti dell'apparecchiatura di riscaldamento, nonché dalla differenza di temperatura tra l'aria esterna e il liquido di raffreddamento;
F è la superficie totale del tubo o di più tubi nello strumento;
dT è la prevalenza della temperatura, cioè ½ della temperatura totale del liquido all'ingresso e all'uscita del tubo meno la temperatura dell'aria nella stanza.
Se i tubi sono ulteriormente avvolti con uno strato di isolamento termico, la sua efficienza in termini percentuali (la quantità di calore che li attraversa) viene moltiplicata per la velocità di trasferimento del calore ottenuta.
Ad esempio, calcoliamo il trasferimento di calore di un registro di tre tubi con una sezione trasversale di 100 mm e una lunghezza di 1 m La temperatura nella stanza è di 20 ℃ e il liquido di raffreddamento si raffredda da 81 a 79 ℃ durante il passaggio la pipa.
Secondo la formula S=2pirh, calcoliamo la superficie del cilindro:
S= 2×3,1415×0,05×1=0,31415 m2. Se sono presenti tre tubi, la loro area totale sarà 0,31415 × 3 = 0,94245 m 2.
Indicatore dT = (79+81):2-20 = 60.
Il valore di K per un registro di tre tubi con una differenza di temperatura di 60 e una sezione trasversale di 1 metro è considerato uguale a 9. Pertanto, Q \u003d 9 × 1 × 60 \u003d 540. Cioè, il trasferimento di calore di il registro sarà di 540 kcal.
Pertanto, abbiamo considerato i concetti di trasferimento di calore, nonché i modi per ridurre al minimo la perdita di calore di un tubo di acciaio in determinati casi. Non c'è niente di molto complicato in questo. La cosa principale è affrontare il problema in modo responsabile.
Il trasferimento di calore è lo scambio di calore tra due mezzi separati da una superficie. La sua intensità è caratterizzata da un coefficiente. Quando si installa una rete di riscaldamento, è necessario tenere conto del problema del risparmio energetico. Pertanto, la vecchia rete di riscaldamento viene sostituita da quella nuova, che utilizza tubazioni dotate di isolamento termico, che consente di ridurre le dispersioni di calore di quasi l'80%.
Nella vita di tutti i giorni, la necessità di determinare il coefficiente di scambio termico si pone in due situazioni:
- se è necessario calcolare i dispositivi di riscaldamento;
- se è necessario stimare le perdite di calore nella condotta.
Sia nel primo che nel secondo caso, è necessario determinare quanto calore emette nello spazio un tubo di acciaio per una conduttura di riscaldamento, se si conoscono la temperatura del liquido di raffreddamento e la temperatura del fluido. Un ulteriore parametro è l'assenza o la presenza di isolamento termico.
Semplici modi per aumentare il trasferimento di calore dei radiatori
Miglioriamo la circolazione dell'aria. Le batterie trasferiscono il calore all'aria, che, una volta riscaldata, sale e poi, una volta raffreddata, scende. È così che circola l'aria e la stanza diventa calda quanto lo consentono il trasferimento di calore della batteria e la velocità del flusso d'aria. Pertanto, per aumentare la temperatura all'interno della stanza, è necessario innanzitutto garantire una buona circolazione dell'aria. Per fare ciò, libera al massimo lo spazio attorno alla batteria: rimuovi lo schermo protettivo, alza le tende, sposta i mobili e così via.
Accelera la circolazione dell'aria con una ventola. Più velocemente si muove l'aria, maggiore è l'energia termica che può assorbire dalla batteria. Nei giorni più freddi, puoi accendere la ventola, dirigendola al centro della batteria per catturare quanta più area possibile. Per garantire l'autonomia di un tale sistema e garantirne il funzionamento silenzioso, è possibile posizionare le ventole del computer. Sono silenziosi, a basso consumo e, se posizionati direttamente sotto la batteria, non disturbano la direzione naturale del movimento dell'aria nella stanza.I ventilatori ti permetteranno di aumentare la temperatura nella stanza di 3-10 gradi e il loro basso consumo consente di far saltare la batteria per tutto l'inverno senza danni significativi al tuo portafoglio. Calcola tu stesso: la potenza dei ventilatori convenzionali è di circa 40 watt, i ventilatori del computer - non più di 5. Consumo totale: 40 * 24 (ore) * 30 (giorni) = 29 Kilowatt = circa 95 rubli al mese. Nel caso dei computer, ancora meno - circa 23 rubli al mese. quando si collegano 2 contemporaneamente.
Installazione di uno scudo termico. Il calore della batteria si irradia in tutte le direzioni e, per non riscaldare le pareti, ma per dirigere l'energia termica nella stanza, è necessario installare uno schermo termoriflettente dietro la batteria. A tal fine, è possibile utilizzare la pellicola isolon (base schiumata con pellicola su un lato), incollandola alla parete pulita dietro la batteria con qualsiasi mezzo idoneo (colla per piastrelle, colla universale 88, silicone, ecc.). Idealmente, l'area dello schermo termoriflettente dovrebbe essere più grande dell'area della batteria.
Se la batteria è fredda, è necessario spurgare l'aria. Per fare ciò, è necessario svitare il solito rubinetto o Mayevsky sulla batteria.
Non sarà superfluo tenere un contenitore o un asciugamano sotto la valvola, perché non appena l'aria esce, l'acqua scorrerà in un filo sottile. Una volta che ciò accade, la valvola può essere chiusa. La procedura dovrebbe essere ripetuta per ogni batteria della casa.
Perdita di calore attraverso i tubi
In un appartamento di città, tutto è semplice: sia i montanti che l'alimentazione ai dispositivi di riscaldamento e i dispositivi stessi si trovano in una stanza riscaldata. Che senso ha preoccuparsi di quanto calore dissipa il riser se serve allo stesso scopo: il riscaldamento?
Tuttavia, già negli ingressi dei condomini, negli scantinati e in alcuni capannoni, la situazione è radicalmente diversa. Devi riscaldare una stanza e portare il liquido di raffreddamento attraverso un'altra. Quindi - tenta di ridurre al minimo il trasferimento di calore dei tubi attraverso i quali l'acqua calda entra nelle batterie.
isolamento termico
Il modo più ovvio per ridurre il trasferimento di calore di un tubo in acciaio è l'isolamento termico di questo tubo. Vent'anni fa c'erano due strade per farlo: consigliate dai documenti normativi (isolamento con lana di vetro avvolta con tessuto non combustibile; anche prima, l'isolamento esterno era generalmente reso solido con gesso o malta cementizia) e realistico: i tubi venivano semplicemente avvolti con stracci.
Ora ci sono molti modi abbastanza adeguati per limitare la perdita di calore: qui ci sono rivestimenti in schiuma per tubi e gusci divisi in polietilene espanso e lana minerale.
Nella costruzione di nuove case, questi materiali vengono utilizzati attivamente; tuttavia, nel sistema abitativo e comunale, il budget limitato, educatamente parlando, porta al fatto che i tubi nei seminterrati stanno ancora avvolgendo ss ... ehm, stracci strappati.
Benvenuti nel ventunesimo secolo
Cosa sono
I registri di riscaldamento sono realizzati con materiali diversi, hanno forme diverse. Ognuno ha pro e contro.
Di cosa sono fatti
Se parliamo di materiali, il più comune è l'acciaio, o meglio, i tubi elettrosaldati in acciaio. L'acciaio non ha il miglior trasferimento di calore, ma questo è compensato da un prezzo basso, facilità di lavorazione, disponibilità e un'ampia selezione di dimensioni.
È molto raro trovare tubi in acciaio inossidabile: un'alimentazione decente richiede un gran numero di tubi e quanto costano i prodotti in acciaio inossidabile, hai un'idea. Se l'hanno fatto, deve essere passato molto tempo. Usano anche la "zincatura", ma è più difficile lavorarci: non funzionerà per cucinare.
- richiede un fluido termovettore neutro e pulito, privo di particelle solide
- la presenza di altri metalli e leghe nel sistema è indesiderabile, ad eccezione di quelli compatibili - bronzo, ottone, nichel, cromo, quindi tutti i raccordi dovranno essere ricercati da questi materiali;
- è obbligatoria una messa a terra accuratamente eseguita - senza di essa, in presenza di acqua, iniziano i processi di corrosione elettrochimica;
- la morbidezza del materiale richiede protezione - sono necessari involucri, ecc.
Ci sono registri in ghisa. Ma sono troppo ingombranti. Inoltre, hanno una massa molto grande, sotto di loro è necessario creare rack non meno massicci. Inoltre, la ghisa è fragile: un colpo e può rompersi. Si scopre che questo tipo di registri necessita anche di coperture protettive, che riducono il trasferimento di calore e aumentano i costi. Inoltre, installarli è un lavoro difficile e faticoso. I vantaggi includono l'elevata affidabilità e la neutralità chimica: a questa lega non interessa con quale refrigerante lavorare.
In generale, rame e ghisa non sono facili. Quindi si scopre che la scelta migliore sono i registri in acciaio.
