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Existe una gran cantidad de diseños y materiales de fabricación de baterías para sistemas de calefacción de locales residenciales y no residenciales. Pero los registros de calefacción entre ellos se destacan por su alta eficiencia de transferencia de calor y la facilidad de auto-ensamblaje.

Externamente y estructuralmente, estos intercambiadores de calor se asemejan a las bobinas de riel de toalla comunes, pero son mucho más grandes que sus contrapartes para baños.

En el artículo presentado por nosotros, los tipos de registros de calefacción se desmontan detalladamente, así como también analizan las características de instalación de dichos equipos.

Variedades de registros de calefacción de tuberías.

El registro de calefacción es un intercambiador de calor de agua a aire clásico. En la mayoría de los casos, está hecho de tubo de metal de paredes lisas. Este último es individual o en forma de una fila de varias secciones de la tubería, colocadas horizontalmente una encima de la otra. En este caso, hay estructuras separadas con aletas.

El calentador, hecho solo de tubos de pared lisa, es más fácil de limpiar con una limpieza constante. No tiene costillas lamelares o espacios estrechos que son difíciles de limpiar con un trapo. Como resultado, no se forman “colonias” de polvo y suciedad en dicho registro. En este sentido, se beneficia enormemente de los ahora ampliamente utilizados radiadores de panel de sección.

Por lo general, los registros de calefacción se instalan en garajes, almacenes, talleres, hospitales y escuelas, es decir, en locales donde hay mayores requisitos de seguridad sanitaria y contra incendios.

En términos de la eficiencia de la producción de calor y el costo de calefacción, el registro de tuberías no es inferior a las baterías ordinarias, y con frecuencia las excede. El área de superficie total de transferencia de calor en ambos casos es aproximadamente la misma, solo en el dispositivo considerado el refrigerante fluye a través de un canal ancho.

La resistencia hidráulica en esta situación es mucho menor que en un radiador estándar de varias secciones de panel. Y esto afecta directamente el costo de la energía para bombear agua a través de un circuito de calefacción similar.

Tipos de diseños de formas

Externamente, el registro de calefacción no parece demasiado elegante. Pero es barato y fácil de fabricar. Y si hace un poco de esfuerzo, entonces es muy posible que un intercambiador de calor de este tipo encaje en el interior, incluso en una sala de estar.

Hasta hace poco, se utilizaba una variante similar del sistema de calefacción en casi todas partes en las casas de las aldeas domésticas. En la época soviética, los radiadores de panel seccional no estaban disponibles para la venta, pero no era tan difícil conseguir una tubería ancha.

Y luego sólo se requiere una máquina de soldar. El calentador de tubo resultante se conecta a un intercambiador de calor de agua dentro de una estufa de leña mediante soldadura elemental y rápida. Lea más sobre la tecnología de reemplazo de baterías por soldadura con gas, siga leyendo.

Cuanto más cerca del borde estén las boquillas verticales en el registro de la sección, mayor será la transferencia de calor desde el dispositivo: el agua en los extremos de las tuberías horizontales se actualiza más lentamente que en áreas con corriente de refrigerante directa

Todos los tipos de registros de calefacción se dividen en dos grupos:

  1. Seccional
  2. Bobinas (en forma de S).

En el primer caso, los tubos horizontales están interconectados por tubos transversales de una sección más pequeña, y en el segundo, por arcos del mismo diámetro.

Ambas opciones implican grandes cantidades de soldadura. Un dispositivo de bobina también se puede hacer doblando un tubo. Sin embargo, no todos los productos de tubería de acero de gran diámetro se pueden doblar de manera similar. Es mucho más fácil tomar arcos confeccionados y soldarlos a los segmentos horizontales del registro.

En el dispositivo con la conexión de "hilo" (las tuberías están dispuestas alternativamente a la derecha / izquierda) no hay zonas con refrigerante frío, el agua pasa gradualmente a través de todas las tuberías aquí.

Cuando se conectan las secciones horizontales del registro seccional con la conexión de "columna", los tubos de derivación se sueldan en ambos extremos. La circulación del refrigerante en dicho dispositivo de calentamiento pasa en un patrón paralelo. Como resultado, las zonas individuales en él pueden recibir menos calor. El agua caliente simplemente fluye hacia el segmento inferior antes de llegar al extremo lejano.

En el "hilo", donde el refrigerante pasa todas las partes del registro, tales problemas no surgen. En este sentido, este registro es muy parecido a una serpentina. Solo el agua en ella se mueve desde la entrada a la salida de la batería a través de tuberías de diferentes secciones.

Las bobinas pueden tener varias curvas, en este caso, para reforzar la estructura, en algunos lugares, las inserciones transversales se hacen a menudo desde una esquina o una barra gruesa.

Si no hay arcos listos para el registro en forma de S, entonces es mejor hacer un dispositivo seccional por sí mismo. Es extremadamente difícil doblar exactamente una tubería de una sección grande sin equipo especial. Prácticamente, la única opción es calentar el metal mediante soldadura con gas y doblarlo con cuidado. Pero existe un riesgo de pérdida de resistencia por las paredes de la tubería.

La vista en sección también incluye un registro con un par de encabezados laterales. Están hechos de tubos del mismo diámetro que las secciones principales, desempeñando el papel de boquillas transversales. El agua en este caso no se mueve de arriba a abajo, sino de izquierda a derecha (o viceversa).

Opciones de producción de material.

Más a menudo, los artesanos caseros hacen los registros de calefacción de tubos de acero con sus propias manos. Las principales ventajas de esta opción son el bajo costo, la disponibilidad de material y la relativa facilidad de soldadura.

Además del tubo redondo, el registro de calentamiento también se puede hacer a partir de su forma análoga: la resistencia hidráulica será algo diferente, pero no más.

En la fábrica, los registros se liberan de:

  • acero;
  • aluminio
  • cobre
  • hierro fundido

Por emisión de calor y durabilidad lleva la versión de cobre. Pero para tamaños grandes, tal calentador costará mucho dinero. El dispositivo de aluminio es inferior a él en términos de conductividad térmica, pero también cuesta mucho menos.

El tipo más común y económico de registros de calefacción es el acero. Sin embargo, esta es también la opción más ineficiente para transferir calor del agua al aire de entre todos los equipos de calefacción vendidos en las tiendas.

El coeficiente de conductividad térmica en diferentes rangos de acero de 45–48 W / (m * K). En hierro, está en la región de 60, en aluminio, 200–240, y en cobre, aproximadamente 400 W / (m * K). El acero a todos ellos en este parámetro técnico pierde.

Al elegir tubos de acero, debe darse preferencia a los productos de acero al carbono, son los más duraderos y resistentes a altas temperaturas.

El hierro fundido y el aluminio se usan generalmente solo en la producción de fábrica de registros. Independientemente en condiciones artesanales, estos metales son demasiado difíciles de soldar. Lo mismo se aplica al acero inoxidable o al acero galvanizado, por lo que es mejor no tomar la tubería de estos materiales. Son más difíciles de cocinar y su producción de calor es inferior a la de las contrapartes negras habituales.

Con experiencia en la soldadura de superficies de cobre, hacer un registro de tales tuberías no es demasiado problemático. Debido a las altas tasas de transferencia de calor, se pueden tomar de un diámetro menor que al elegir la versión de acero. Así que el calentador será más barato.

Sin embargo, el cobre tiene un serio inconveniente aquí: la necesidad de un refrigerante neutro y limpio. Si circula agua “sucia” con impurezas en el sistema de calefacción, puede olvidarse de la larga vida útil de dicha batería.

También se observa a menudo un problema similar debido a la presencia de elementos de metales incompatibles con el cobre en el sistema. Si no se prevén varias medidas preventivas, debido a la corrosión electroquímica, tal registro no durará mucho.

Aparatos con calefactor incorporado.

La versión estándar del registro implica su conexión a las tuberías de calefacción de un sistema centralizado o con una caldera para calentar agua. Pero hay dispositivos y completamente autónomos. En uno de los tubos inferiores, un elemento de calefacción está integrado en ellos, que se alimenta de una red eléctrica de 220 V.

De acuerdo con el diseño y el principio de funcionamiento del calentador en el registro, este es un hervidor eléctrico común que funciona desde una toma de corriente monofásica típica

La potencia del elemento de calentamiento de agua puede variar entre 1 y 6 kW, dependiendo del volumen interno del intercambiador de calor. Dicho dispositivo de calentamiento a menudo está equipado con una bomba de circulación para que el refrigerante llegue a todas sus partes.

Este registro autónomo se utiliza a menudo como una fuente adicional de calor, que se activa solo durante las heladas severas. A temperaturas no demasiado bajas fuera de la ventana, la habitación se calienta mediante un sistema de calefacción común. Además del agua, se puede agregar anticongelante al registro eléctrico.

En nuestro sitio hay un artículo donde describimos en detalle las características de la elección y las sutilezas de los elementos calefactores de conexión para los radiadores. Leer más - siga el enlace.

Cálculo del diseño del calentador.

Primero, es necesario calcular la salida de calor requerida para una habitación específica.

De acuerdo con las normas, este cálculo térmico debe realizarse teniendo en cuenta:

  • el área y la dirección de las paredes externas (en dirección sur o no soleada);
  • capacidad cúbica de la sala climatizada;
  • el nivel de las máximas temperaturas negativas posibles en la región;
  • el grado de aislamiento térmico de las paredes que dan a la calle;
  • la presencia de fondo y / o parte superior de otra habitación climatizada;
  • el número, cuadratura y variedad de ventanas instaladas;
  • La presencia / ausencia de puertas que se abren directamente a la calle.

Los códigos de construcción incluso recomiendan tener en cuenta la rosa de los vientos predominante en invierno. En el lado de barlovento de la pared, la pérdida de calor durante el invierno será mayor.

Simplificado para una habitación con una altura de techo de 2, 7 metros, la producción de calor requerida se calcula multiplicando el área de la habitación por 100 W

Si los techos en la habitación están ubicados a un nivel de 3 metros o más, para un cálculo simplificado, la cubatura del espacio calentado se debe multiplicar por 34 o 41 vatios. El primer coeficiente se toma para los edificios de ladrillo, y el segundo, para los edificios hechos de concreto reforzado.

Multiplicar un par de números no es difícil. Pero debe ser claramente consciente de que tales cálculos condicionales pueden estar muy lejos de los números reales, ya que aquí hay muchos matices.

La forma más óptima es solicitar el cálculo necesario a un especialista, que tendrá en cuenta todos los parámetros de la sala. La pérdida de calor ocurre a través de paredes, ventanas, piso, techo e incluso ventilación. Para obtener cifras exactas, es necesario tener en cuenta todo sin excepción.

A continuación, debe calcular el tamaño de las tuberías para el registro de calefacción. Para ello, utiliza la fórmula:

Q = K * St * dt

designaciones de letras:

  • Q es la potencia térmica del registro;
  • K - coeficiente de transferencia de calor, depende del material de la tubería;
  • St es el área de transferencia de calor (igual al número de PI multiplicado por el diámetro y la longitud de la tubería);
  • dt - presión térmica.

En consecuencia, conociendo Q y dt, solo queda elegir el diámetro del tubo y su longitud total. Luego, dependiendo del diseño del registro, esta tubería se puede dividir en varias secciones, que posteriormente se conectarán mediante barras transversales. Es mejor no tener en cuenta la transferencia de calor de este último para no complicar los cálculos.

La cifra dt, a su vez, se calcula en función de la temperatura requerida en la habitación (TV) y su desempeño en la presentación (Tn) y el flujo de retorno (To) - dt total (Tn + To) / 2-Tv

Cuando los tubos de serpiente están conectados, cada segmento horizontal siguiente recibe aproximadamente un 10% menos de energía térmica que el de la parte superior. Cada segmento de la tubería registrada debe considerarse como una batería separada. Un refrigerante a medida que avanza gradualmente e inevitablemente se enfría, el calor entra en la habitación.

Otro parámetro es la distancia entre las secciones horizontales (tuberías principales), que refleja la altura de la tubería individual. Si este espacio es demasiado pequeño, los flujos de calor desde arriba y desde abajo comenzarán a superponerse, afectándose entre sí.

Esta figura debe elegirse de modo que sea un poco más grande que el diámetro del tubo. Entonces la eficiencia de registro será la máxima posible.

Con cálculos más detallados de la potencia de calentamiento de las baterías y su número se puede leer aquí.

Características de la instalación.

No hay nada particularmente difícil de instalar en el registro de calefacción. Las dificultades solo son posibles cuando se suelda a partir de tuberías separadas. Si no hay mucha experiencia en soldadura, entonces es mejor practicar primero. Al comprar un dispositivo ya hecho, los problemas de instalación de fábrica no deben surgir en absoluto.

El registro de tuberías se monta en las paredes con potentes soportes (ganchos). Si se coloca en el suelo, bastarán las patas de hierro. Es importante recordar que el considerado calentador de acero pesa bastante. Además, se agrega el peso del agua en el interior, por lo que los soportes y soportes deben ser super fiables.

Los extremos de la sección de la tubería se cierran con tapones esféricos especiales o se sueldan utilizando pequeñas rondas de acero cortadas de chapa de hierro. Las boquillas roscadas macho para instalar un grifo de aire y conectarlas al sistema de calefacción cortan directamente las paredes de la tubería o la placa final.

La superficie de una batería hecha de acero debe estar cubierta con pintura resistente al calor. Gracias a ella, el dispositivo no solo será más atractivo estéticamente, sino que también adquirirá una protección adicional contra la corrosión.

Las instrucciones detalladas para crear registros de calefacción con sus propias manos se pueden leer en este material.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Los materiales de video recopilados a continuación lo ayudarán a comprender todos los matices de los cálculos del registro de calefacción y su instalación en la sala.

Tecnología de fabricación del registro a partir de un perfil de tubo rectangular:

Ventajas y cálculo de la potencia del registro de calefacción:

Si se requiere calentar una habitación grande con capacidad cúbica, entonces el registro de tubos de acero de paredes lisas es ideal para esto. Si tiene la habilidad de soldar, es fácil ensamblar una batería de este tipo con sus propias manos. Solo es necesario calcular con precisión los parámetros de este dispositivo y elegir los productos de tubería adecuados para él.

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