Nagrzewnica to urządzenie do ogrzewania pomieszczenia, wykonane z poziomo umieszczonej jednej lub więcej rur o gładkich ściankach, komunikujących się ze sobą za pomocą pionowych połączeń. Tradycyjnie elewatory grzewcze wykorzystywane są do ogrzewania pomieszczeń niemieszkalnych – magazynu, garażu, warsztatu – ale znalazły również zastosowanie w lokalach mieszkalnych. Grzejniki te znajdują zastosowanie w pomieszczeniach o surowych wymaganiach czystości – ich gładkie powierzchnie są łatwe do czyszczenia i mycia. Nagrzewnice mają różne modyfikacje różniące się konstrukcją, kształtem i materiałem.
Rodzaje rejestrów
Rury połączone równolegle, które reprezentują nagrzewnicę, różnią się materiałem i konstrukcją.
Aluminium
Lekkie i estetyczne aluminiowe grzejniki grzewcze należą do najbardziej wydajnych pod względem wymiany ciepła. Ze względu na niewielką wagę i rozmiary, odporność na korozję oraz długi okres eksploatacji z powodzeniem stosowane są w domach prywatnych i budynkach biurowych.
Takie rejestry nie są powszechnie stosowane ze względu na ich wysoki koszt i zwiększone wymagania dotyczące jakości chłodziwa.
Żeliwo
Systemy grzewcze wykonane z żeliwnych rur żeliwnych mają najlepszą wydajność wymiany ciepła. Grubościenna rura z dużą ilością żeber skutecznie oddaje ciepło i długo stygnie.
Montaż systemów żeliwnych odbywa się za pomocą śrub i uszczelek paronitowych lub gumowych w celu nadania szczelności.
Jest to jeden z najlepszych sposobów rozwiązania problemu ogrzewania prywatnego domu - żeliwo nie jest wybredne pod względem jakości chłodziwa, jego żywotność jest praktycznie nieograniczona.
Wady tego projektu:
- nieporęczny widok;
- znaczna waga;
- potrzeba produkcji masywnych słupów wspierających;
- kruchość.
Rejestry żeliwne są od dawna stosowane w kotłowniach przemysłowych i domach prywatnych, ich popularność z biegiem czasu nie zmniejszyła się.
Miedź
W sieciach z okablowaniem z rur miedzianych skuteczne jest wykonanie rejestru miedzianego. Ze względu na wysoką przewodność cieplną miedzi takie elementy grzejne mają niewielkie rozmiary i piękny wygląd.
Rury miedziane można łatwo zginać i spawać tylko na złączach.
Miedziane systemy grzewcze nie są szeroko rozpowszechnione ze względu na ich krytyczność dla warunków pracy:
- płyn chłodzący musi być chemicznie neutralny, czysty i wolny od frakcji stałej;
- system zaopatrzenia w ciepło, w tym armatura, musi być wykonany w całości z miedzi lub kompatybilnych stopów - brązu, mosiądzu, chromu i niklu;
- konieczne jest wzmocnione uziemienie - w przeciwnym razie rozpocznie się korozja;
- Miedź jest materiałem miękkim i wymaga osłony ochronnej lub obudowy.
Wszystko to tworzy wysoką cenę i tłumaczy brak zwiększonego popytu na miedziane metry.
Stal
Nagrzewnice w większości wykonane są z gładkich rur stalowych. Preferowane są typy spawane elektrycznie lub wodociągowe.Wykonany z nich rurociąg wytrzymuje znaczne ciśnienie, jest odporny na uszkodzenia mechaniczne i nie wymaga dużej jakości chłodziwa.
Do produkcji systemu grzewczego można użyć rury okrągłej lub profilowanej. Grzałka okaże się bardziej zwarta, ale znacznie trudniej z nią pracować, opór hydrauliczny jest wyższy.
Rejestr wykonany z rur stalowych może być wykonany ze stali nierdzewnej – tego typu grzejniki są optymalne w łazienkach. Podgrzewacze do ręczników ze stali nierdzewnej są dostępne w różnych rozmiarach i konfiguracjach. Jedyną wadą registrów wykonanych z rur ze stali nierdzewnej jest wysoka cena.
Kasy stacjonarne i mobilne
Jeśli system grzewczy jest stacjonarny, do jego działania wymagany jest kocioł grzewczy, w którym podgrzewany jest płyn chłodzący.
Takie systemy stacjonarne są mocowane za pomocą wsporników mocowanych do ścian. W przypadku systemów masywnych stosuje się kombinowaną formę mocowania - oprócz mocowania na ścianie pod dolne rury umieszczane są słupki wsporcze.
W przypadku wersji mobilnej w dolnej części systemu montowany jest element grzejny, który pełni rolę grzałki. W górnym znajduje się zbiornik wyrównawczy o pojemności 10% objętości instalacji, uwzględniający wzrost ciśnienia wewnętrznego podczas ogrzewania.
Optymalne jest stosowanie oleju lub płynu niezamarzającego jako nośnika ciepła w przenośnych grzejnikach - nie zamarzają w niskich temperaturach.
Konstrukcja jest podłączona do sieci 220 V i jest wyposażona w podpory lub kółka ułatwiające instalację i przemieszczanie.
Zalety i wady
Jak każde urządzenie, metalowe rejestry grzewcze mają swoje mocne i słabe strony.
Korzyści:
- Zapewnia równomierne ogrzewanie pomieszczeń o dużej powierzchni.
- Niski opór hydrauliczny w płynnie ułożonych poziomo mediach pozwala na zastosowanie naturalnego systemu cyrkulacji bez konieczności pompowania.
- Rury o dużej średnicy używane do ogrzewania są mniej podatne na zamulanie i nie wymagają płukania.
- Żywotność rejestrów metalowych wynosi ponad 25 lat.
- Powierzchnia rurociągów okrągłych jest lekko zabrudzona i łatwa do czyszczenia - to najlepszy wybór ogrzewania do pomieszczeń o podwyższonych wymaganiach dotyczących norm sanitarnych.
- Nagrzewnica jest łatwa w produkcji i może być wykonana ręcznie w domu.
Niedogodności:
- Powierzchnia grzewcza na jednostkę długości jest niewielka, co prowadzi do zwiększenia gabarytów.
- Wymaga wielu rur.
- Układ wymaga dużej wyporności chłodziwa, dzięki czemu układ ma dużą bezwładność i powolną regulację.
- Modele budżetowe są zewnętrznie nieatrakcyjne, a rozwiązania projektowe wyróżniają się wysoką ceną.
Cechy nagrzewnic o prostej konstrukcji i dobrych parametrach decydują o ich zakresie.
Obliczanie wymaganej liczby rejestrów do ogrzewania
Przed przystąpieniem do obliczeń należy zdecydować o pożądanym reżimie temperaturowym w pomieszczeniu i stratach ciepła w nim. To określi rozmiar rejestru ogrzewania.
Taki system grzewczy jest wykonany zgodnie z rysunkami z rur o średnicy od 32 do 100 mm. Wzrost średnicy rurociągu naturalnie prowadzi do wzrostu objętości systemu i jego zwiększonej bezwładności, trudności w regulacji.
Jeśli w rejestrze znajduje się więcej niż jedna rura, odległość między nimi określa się w następujący sposób:
- nie mniej niż 1,5 promienia rury, w przeciwnym razie zmniejsza się przenikanie ciepła;
- zwiększenie odległości między nośnikami poziomymi doprowadzi do zwiększenia gabarytów, co jest niewygodne w instalacji i eksploatacji.
Przenikanie ciepła jednej rury można obliczyć niezależnie, podstawiając wymiary rury i dane temperatury we wzorze:
Q = 3,14 D L K (Tr - To)
- Q - ilość ciepła wytworzonego przez rurę;
- re - średnica, m;
- L - długość, m;
- K - współczynnik przenikania ciepła dla rury stalowej i wody (nośnika ciepła) wynosi 11,3 W/m²·°С;
- Tr - temperatura wody w rejestrze;
- Do - temperatura pokojowa.
Rejestr można obliczyć na podstawie średniej wartości przenikania ciepła 1 m rury stalowej przy temperaturze wody +90°C i temperaturze wewnętrznej +20°C.
Jako przykład:
- przy d 35 mm powierzchnia będzie wynosić 0,56 m2;
- o d 57 mm - 0,94 m²;
- o średnicy 89 mm - 1,37 m².
Znając przenikanie ciepła 1 m rury i powierzchnię pomieszczenia, możesz obliczyć wymaganą liczbę rur.
W przypadku rejestrów z co najmniej dwoma wierszami dla każdego wątku stosowany jest współczynnik redukcji 0,9.
Ustawianie rejestrów
Instalacja systemu grzewczego z rejestrami nie jest trudna. Dla wygody wszystkie elementy systemu są zbierane i spawane na zewnątrz. Dalszy montaż można wykonać za pomocą spawów lub połączeń gwintowanych, ale jest to mniej niezawodne.
Na górnej rurze nagrzewnicy należy zainstalować odpowietrznik w celu odprowadzenia powietrza z instalacji.
Gotowe kasy są mocowane do ściany lub umieszczane na podporze. W przypadku masywnych produktów możesz zastosować metodę kombinowaną - wsporniki i stojaki. Aby poprawić ogrzewanie pomieszczenia, rejestr jest mocowany jak najniżej do podłogi.
Aby zapewnić ruch chłodziwa, instalację przeprowadza się z nachyleniem 0,05% w kierunku przepływu płynu.
Zrób to sam
Aby samemu złożyć kasę, trzeba być przynajmniej dobrym spawaczem. W przypadku grzejników domowych obliczenia i rysunki nie są potrzebne, potrzebne jest spawanie wysokiej jakości.
Jednym z najpopularniejszych modeli jest „samowar”. Jest to przenośny rejestrator wypełniony olejem lub płynem niezamarzającym. Element grzejny działający od 220 V jest wkładany do dolnej rury, ekspander jest wspawany w górną rurę. Dopóki będzie prąd, system ten z powodzeniem ogrzeje pomieszczenie.
Istnieje wiele systemów grzewczych, wszystkie mają swoje plusy i minusy. W porównaniu ze wskaźnikami baterii bimetalicznej, rejestry tracą na wiele sposobów. Ale ze względu na niską cenę i dobrą wymianę ciepła, przez długi czas będą poszukiwane na rynku ciepłowniczym.
