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Ungefähre Wärmeübertragung (Wärmeabgabe) von Metallrohren an die Luft in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen dem Rohr und der Umgebungsluft


Ungefähre Wärmeübertragung (Wärmeabgabe) von Metallrohren an Luft, abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen dem Rohr und der Umgebungsluft. Bequem, schnell und ziemlich genau können Sie die erforderliche Anzahl von Registern abschätzen, basierend auf der Überlegung, dass Batterien niemals über 65 ° C erhitzt werden sollten. Ja, und für jede andere praktische Anwendung ist auch ein sehr nützliches Etikett.

Richtwerte für nicht isolierte Metallrohre. Rohre aus Kupfer, Messing, Stahl und Gusseisen.

Berechnung von Wärmeübertragungsstahlrohr und wie man erhöht

Wie Sie wissen, haben Stahlrohre eine hohe Wärmeübertragung, in einigen Fällen ergibt dies ein positives Ergebnis, aber oft ist dies die Ursache vieler Schwierigkeiten. Bei der Montage verschiedener Systeme muss daher die Berechnung der Wärmeübertragung eines Rohres berücksichtigt werden.

In welchen Fällen ist eine Berechnung notwendig?

Um genau zu sein, die Berechnung der Wärmeübertragung wird nur für einen Zweck durchgeführt, es ermöglicht es Ihnen, zu bestimmen, wie viel Wärme von der Oberfläche des Rohres freigesetzt wird.

Aber solche Daten sind in zwei entgegengesetzten Fällen notwendig:

  • Berechnung der Heizleistung. In diesem Fall wird der erforderliche Durchmesser der Elemente des Heizsystems bestimmt, um die erforderliche Temperatur in dem Raum zu erhalten.
  • Die Berechnung des Wärmeverlustes wird durchgeführt, um die effektivsten Materialien für die Isolationskommunikation auszuwählen.

Die Berechnung der Wärmeübertragung von Stahlrohren erfolgt in beiden Fällen nach der gleichen Methode.

Berechnungsmethode

Die Formel zur Bestimmung der Wärmeübertragung ist ziemlich einfach, aber es ist erwähnenswert, dass sie ungefähre Ergebnisse liefert. Es gibt viele Nuancen, die ihre Wirkung haben. Wenn Sie also genaue Daten benötigen, welche Wärmeübertragung unter Ihren Bedingungen ist, wenden Sie sich am besten an einen Spezialisten.

Q = K x F x Δt,

Wo: Q - Wärmeübertragung, Kcal / h

K - Koeffizient der Wärmeleitfähigkeit von Stahlrohr, Kcal / (sq mx h x 0 C)

F - Fläche der beheizten Oberfläche der Rohre, qm

Δt - Heizdruck, 0 С

Der Koeffizient der Wärmeleitfähigkeit hängt nicht nur von dem Material ab, aus dem die Rohre hergestellt sind.

Die folgenden Daten spielen eine große Rolle:

  • Durchmesser
  • Anzahl der Fäden (Linien) des Heizgerätes
  • Thermischer Kopf des Produkts

Er wiederum wird durch eine Anzahl von komplexen Formeln bestimmt, so dass es einfacher ist, spezielle Tabellen zu verwenden, die durchschnittliche Daten haben.

Bei Stahlrohren kann es zwischen 8 und 12,5 liegen.

Die Fläche wird durch die einfachsten Formeln aus dem Schulgeometrieverlauf bestimmt, also für ein Rundrohr gleich der Zylinderfläche:

F = P × d × 1,

d - Rohrdurchmesser

Der thermische Druck wird durch die folgende Formel bestimmt:

Wo: tn - Eintrittstemperatur, Grad

tungefähr - Temperatur des Wärmeträgers am Auslass, Grad

tin der - Raumtemperatur, Grad

Wenn Sie an der theoretischen Wärmeübertragung eines Stahlrohrs interessiert sind, werden gemäß dem SNiP die folgenden Werte des thermischen Drucks angewendet:

Daher ist der thermische Druck Δt = 55 Grad.

Wenn Sie die Berechnung für ein Rohr mit Wärmeisolierung durchführen, ist das Ergebnis erforderlich, um den Wirkungsgrad der Isolierung zu multiplizieren.

Berechnungsbeispiel

Als ein Beispiel berechnen wir, wie viel Wärme ein Stahlrohr mit solchen Parametern gibt - ein Durchmesser von 25 mm, eine Länge von 1 Meter. Die Berechnung erfolgt theoretisch, daher beträgt der thermische Druck 55 Grad, das Rohr ist nicht isoliert.

Bestimmen Sie die Oberfläche:

F = 3,14 x 0,025 x 1 = 0,0785 m²

Aus der Tabelle wählen Sie den Wert des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten. Für das Register in einem Gewinde mit einem Durchmesser von weniger als 40 mm bei einem thermischen Druck von 55 Grad haben wir K = 11,5.

Q = 11,5 x 0,0785 x 55 = 49,65 kcal / h

Wie Sie sehen können, ist theoretisch alles ziemlich einfach, aber die Praxis unterscheidet sich wesentlich von der Theorie. Daher ist es möglich, solche Berechnungen nur in den einfachsten Fällen unabhängig durchzuführen.

Wie kann die Wärmeübertragung erhöht werden?

Aufgrund des vorhandenen Verhältnisses des Rohrvolumens zu seiner Oberfläche besteht häufig die Notwendigkeit, die Wärmeabgabefähigkeit zu erhöhen. Dies ist für die effizienteste Raumheizung erforderlich.

Um die Wärmeübertragung des Rohrs zu erhöhen, ist es seit langem bekannt, dass in der Praxis die folgenden Verfahren angewendet wurden und angewendet werden.

Ein Beispiel für eine effektive Erhöhung der Wärmeübertragung ist der Konvektor, der in sowjetischen Heizsystemen verwendet wurde. Es war ein gebogenes Rohr (U-förmig) mit senkrecht dazu geschweißten Platten. Diese Methode wird Flossen genannt, sie wird in modernen Heizgeräten verwendet.

Ein gutes Ergebnis wird durch die Einfärbung von Wärmestrahlungsflächen mit mattschwarzer Farbe erzielt. Natürlich ist dies aus der Sicht des Designers keine sehr gute Option, erhöht aber die Infrarotstrahlung des Gerätes deutlich.

Durch eine Vergrößerung der Oberfläche der Heizelemente konnte eine höhere Wärmeübertragung des Heizsystems erreicht werden.

Zuvor wurde dies auf verschiedene Arten erreicht:

  • Rohrlänge erhöhen Ein einfaches Beispiel ist eine gewöhnliche beheizte Handtuchstange, der Wärmeübergangskoeffizient eines Rohres ändert sich natürlich nicht, eine effizientere Erwärmung wurde gerade durch Vergrößerung der Länge erreicht.
  • Ein anderer Weg, um die Effizienz der Heizung zu verbessern - die Verwendung von Registern. Sie stellen mehrere parallele Rohrlinien dar, und die Rückführung von Wärme wurde in diesem Fall durch Vergrößerung der Arbeitsfläche der Vorrichtung erreicht. Natürlich ist es unmöglich, die Wärmeübertragung des Registers mit modernen Heizvorrichtungen zu vergleichen, aber in der jüngsten Vergangenheit wurde eine solche Konstruktion in vielen Fällen die einzig mögliche.

Das Aufkommen neuer Materialien ermöglichte es, andere Wege zu nutzen, um die Effizienz der Heizung zu verbessern. Am beliebtesten ist der Warmwasserboden, obwohl in letzter Zeit in diesem Bereich keine Stahlrohre verwendet wurden, sind modernere Materialien erschienen, aber das Prinzip ist das gleiche.

Ein signifikanter Anstieg der Länge der Heizelemente ermöglicht eine effiziente Erwärmung.

Zur Installation von Systemen eines wasserisolierten Bodens werden hauptsächlich Metallplastik- und andere Arten von Polymerrohren verwendet.

Bei der Verwendung von Metall-Kunststoff-Rohren sollten Sie nicht vergessen, dass Sie Armaturen in einem Estrich, insbesondere Kompressionsrohre, nicht begraben sollten. Das Beste von allem, wenn die gesamte Linie durch ein Rohr verlegt wird.

Aufgrund der Tatsache, dass die Wärmeübertragung des Stahlrohrs immer noch begrenzt ist, werden zunehmend andere Materialien, wie Aluminium, verwendet. Heizkörper haben einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten.

Rohrisolierung

Wenn alles in beheizten Räumen gemacht wird, um so viel Wärme wie möglich aus dem Rohr zu bekommen, dann gibt es in den Stammleitungen ein völlig entgegengesetztes Bedürfnis - den Wärmeübergang auf das Maximum zu reduzieren.

Zu diesem Zweck wird eine Rohrisolierung angewendet.

Der Markt für Materialien für diese Zwecke ist ziemlich umfangreich, so dass es keine Probleme mit der Wahl der Isolierung gibt. Zusätzlich zu den billigsten Glasfaser-Isolierung, Basaltwolle, Polyurethanschaum, Polystyrolschaum.

Die effizienteste Wärmeübertragung von Stahlrohren kann in der Fabrik reduziert werden. Die Produktion von Rohren mit einer Dämmschicht und Polyethylen steigt ständig, heute ist die Installation von Heizleitungen aus solchen Materialien eine der besten Möglichkeiten, den Wärmeverlust zu reduzieren.

Wie Sie sehen können, ist die Kenntnis der tatsächlichen Wärmeübertragung notwendig, um viele technische Probleme im Zusammenhang mit dem Bau von Warmwasser- und Heizsystemen zu lösen. Daher sollten Sie bei der Entwicklung dieser Systeme solche Berechnungen durchführen und sie sogar einem Spezialisten anvertrauen.

Heizregister: Typen, Berechnung und eigene Hände

Auf dem Markt gibt es eine beträchtliche Menge an verschiedenen Arten von Heizungen, jedoch werden immer noch hausgemachte Heizkörper verwendet. Und die häufigsten Register von Rohren. Die Heizregister sind geschweißte oder vorgefertigte Strukturen von horizontalen Rohren, die durch Brücken zur Zirkulation des Kühlmittels miteinander verbunden sind.

Was sind?

Heizregister bestehen aus verschiedenen Materialien, sie haben eine andere Form. Jeder hat Vor- und Nachteile.

Was machen sie?

Wenn wir über Materialien sprechen, dann sind Stahl- oder besser gesagt elektrogeschweißte Stahlrohre am gebräuchlichsten. Stahl hat nicht die beste Wärmeübertragung, aber dies wird durch einen niedrigen Preis, einfache Verarbeitung, Verfügbarkeit und eine große Auswahl an Größen ausgeglichen.

Aus Edelstahlrohren gefertigt sind ziemlich selten - für anständige Kraft, eine große Anzahl von Rohren benötigt werden, und wie viel sind Edelstahlprodukte, haben Sie eine Idee. Wenn sie sie gemacht haben, dann wahrscheinlich für eine lange Zeit. Sie verwenden auch "verzinkt", aber es ist schwieriger damit zu arbeiten - es wird nicht funktionieren.

Register aus Kupferrohren haben eine hohe Wärmeübertragung und mindestens einen hohen Preis.

Manchmal werden Kupferregister erstellt - sie werden in solchen Netzwerken verwendet, in denen die Verdrahtung aus Kupferrohren besteht. Kupfer zeichnet sich durch eine hohe Wärmeübertragung aus (viermal mehr als Stahl), da seine Größe (Länge und Durchmesser der verwendeten Rohre) wesentlich geringer ist. Außerdem geben die Verdrahtungsrohre selbst (wenn sie nicht in der Wand oder im Boden verborgen sind) ausreichend Wärme ab. Gleichzeitig ermöglicht die Plastizität dieses Metalls, Rohre ohne besondere Tricks und Anstrengungen zu biegen und nur an den Verbindungen verschiedener Teile zu schweißen. Aber all diese Vorteile werden durch zwei große Nachteile ausgeglichen: der erste ist der hohe Preis, der zweite ist die Launenhaftigkeit von Kupfer zu den Bedingungen der Operation. Für den Preis ist alles klar, aber ein paar Erklärungen zur Bedienung:

  • Es wird eine neutrale und saubere Wärmeübertragungsflüssigkeit ohne Feststoffe benötigt
  • In dem System ist das Vorhandensein von anderen Metallen und Legierungen, außer kompatiblen, unerwünscht - Bronze, Messing, Nickel, Chrom, daher müssen alle Fittings und Fittings aus diesen Materialien gesucht werden;
  • notwendigerweise sorgfältig gemachte Erdung - ohne sie, in Anwesenheit von Wasser, beginnen die Prozesse der elektrochemischen Korrosion;
  • Die Weichheit des Materials erfordert Schutz - wir brauchen Bildschirme, Gehäuse usw.

Es gibt Register von Gusseisen. Aber sie sind zu sperrig. Außerdem haben Sie eine sehr große Masse, unter der Sie mindestens massive Racks machen müssen. Außerdem ist das Gusseisen zerbrechlich - ein Schlag, und es kann brechen. Es stellt sich heraus, dass diese Art von Registern auch Schutzabdeckungen benötigt, und sie reduzieren die Wärmeübertragung und erhöhen die Kosten. Und sie zu installieren ist eine schwierige und harte Arbeit. Die Vorteile sind hohe Zuverlässigkeit und chemische Neutralität: Diese Legierung ist es egal, mit welchem ​​Kühlmittel sie arbeiten.

Roheisen-Rippenrohre

Im Allgemeinen sind Kupfer und Gusseisen nicht einfach. So stellt sich heraus, dass die beste Wahl - Stahlregister ist.

Arten von Registern

Die häufigste Form - Register der glatten Rohre und am häufigsten - Stahl elektrisch. Durchmesser - von 32 mm bis 100 mm, manchmal bis zu 150 mm. Sie bestehen aus zwei Arten - Serpentin und Register. Darüber hinaus kann das Register zwei Arten von Verbindungen haben: string und column. Der Thread ist, wenn die Jumper, durch die Wärmeträger von einem Rohr zum anderen fließt, nach rechts, dann nach links installiert werden. Es stellt sich heraus, dass das Kühlmittel nacheinander um alle Rohre fließt, das heißt, die Verbindung ist konsistent. Wenn der Typ der "Spalte" verbunden wird, sind alle horizontalen Abschnitte an beiden Enden miteinander verbunden. In diesem Fall ist die Bewegung des Kühlmittels parallel.

Registertypen aus glatten Rohren

Jede Art von Register kann für jede Art von System verwendet werden: mit Einrohr- und Zweirohrverdrahtung, mit vertikaler und horizontaler Einspeisung. Bei jedem System wird eine große Wärmeübertragung stattfinden, wenn das Futter mit der oberen Düse verbunden ist.

Bei Verwendung in Systemen mit natürlicher Zirkulation ist es erforderlich, eine leichte Neigung in Richtung der Strömungsrichtung des Wärmeträgers von etwa 0,5 cm pro Meter Rohr zu beobachten. Eine solche kleine Steigung erklärt sich durch einen großen Durchmesser (kleiner hydraulischer Widerstand).

Dies ist ein Schlangenheizregister.

Diese Produkte werden nicht nur aus Rundrohren, sondern auch aus Vierkantrohren hergestellt. Sie sind praktisch gleich, nur ist es schwieriger, mit ihnen zu arbeiten, und der hydraulische Widerstand ist ein wenig mehr. Die Vorteile dieses Designs sind jedoch eine kompaktere Größe bei gleichem Kühlmittelvolumen.

Vierkantrohrregister

Es gibt auch Register von Rohren mit Flossen. In diesem Fall nimmt die Kontaktfläche des Metalls mit Luft zu und die Wärmeübertragung nimmt zu. In einigen billigen Neubauten haben die Bauherren solche Heizgeräte eingebaut: das bekannte "Rohr mit Flossen". Mit nicht dem besten Aussehen erwärmen sie den Raum gut.

Das Register mit den Platten wird eine viel höhere Wärmeübertragung haben.

Wenn irgendein Regsiter die Heizung einfügt, können Sie eine kombinierte Heizung bekommen. Es kann separat sein, nicht an das System angeschlossen oder als zusätzliche Wärmequelle verwendet werden. Wenn der Heizkörper nur vom Heizelement aus beheizt wird, muss am oberen Punkt ein Ausdehnungsgefäß installiert werden (10% des gesamten Wärmeträgervolumens). Bei der Beheizung aus dem häuslichen Kessel ist der Erweiterungstank in der Regel in die Konstruktion eingebaut. Wenn dies nicht der Fall ist (oft bei Festbrennstoffkesseln), ist es in diesem Fall erforderlich, ein Ausdehnungsgefäß zu installieren. Wenn das Material für die Register Stahl ist, benötigt der Tank einen geschlossenen Typ.

Elektroheizung kann bei extremer Kälte nützlich sein, wenn die Kesselleistung nicht ausreicht. Außerdem kann diese Option in der Nebensaison helfen, wenn das Laden eines Festbrennstoffkessels für lange Brennvorgänge und das Beschleunigen des Systems auf "voll" nicht sinnvoll ist. Es ist nur notwendig, den Raum etwas zu erwärmen. Bei Festbrennstoffkesseln ist dies nicht möglich. Und eine solche Backup-Option wird dazu beitragen, in der Nebensaison zu erwärmen.

Zu dem Register der Heizungen und dem Ausdehnungsgefäß hinzufügen, erhalten wir ein kombiniertes Heizsystem

Berechnung von Registern aus glatten Rohren

Stahlheizregister lassen sich leicht von Hand bearbeiten. Die Kosten für ein solches Heizsystem hängen davon ab, wer sie kocht. Wenn Sie die Schweißtechnik selbst besitzen, ist die Option das niedrigste Budget, wenn der Schweißer bezahlt werden muss, wird es keinen großen Unterschied in den Kosten mit billigen Aluminium geben.

Gleichzeitig nehmen die Register größere Flächen ein als herkömmliche Heizgeräte: Aufgrund der geringen Kontaktfläche mit Luft ist ihre Effizienz gering. Sie erhöhen die Wärmeübertragung, indem sie eine leistungsstärkere Pumpe einsetzen, aber es gibt Geschwindigkeitsbeschränkungen aufgrund möglicher Geräusche im System. Lesen Sie hier, wie Sie die Pumpleistung wählen.

Die Durchmesser, wie erwähnt - von 32 mm bis 100-150 mm. Große Rohrgrößen führen zu einer Erhöhung des Systemvolumens. Beim Starten und Beschleunigen des Systems ist dies ein Minus - es dauert eine ziemliche Zeit, bis sich das Kühlmittel erwärmt. Im Betrieb ist ein großes Volumen eher ein Plus: mildere Bedingungen für den Kessel. Wenn andererseits eine große Menge an Kühlmittel vorhanden ist, ist es schwierig, die Temperatur zu steuern.

Wärmeübertragungstisch aus Stahlrohren mit unterschiedlichen Durchmessern für unterschiedliche Betriebsbedingungen des Systems (Klicken Sie auf das Bild, um die Größe zu vergrößern)

Der Abstand zwischen zwei Rohren im Register sollte nicht klein sein: das reduziert die Wärmeübertragung. Daher sind sie in einem Abstand von nicht weniger als 1,5 Radius angeordnet. Die Anzahl der Reihen und die Länge des Registers hängen von der erforderlichen Leistung sowie vom Durchmesser der ausgewählten Rohre ab. Im allgemeinen Fall (für den mittleren Streifen von Russland, für Räume mit durchschnittlicher Wärmedämmung und einer Deckenhöhe von 3 m) kann auf dem Wärmeübertragungsmesser von Stahlrohr berücksichtigt werden. Diese Werte sind in der Tabelle aufgeführt. Auf ihr finden Sie die Größe und Anzahl der Register nach Raumbereich.

Heizleistung von einem Meter Stahlrohre verschiedener Durchmesser - zur Berechnung des Heizregisters nach Fläche

Um den Wärmeverlust des Raumes zu berechnen, gibt es gemittelte Daten über die Heizleistung pro Meter Stahlrohr. Es ist möglich, sie für Standardbedingungen zu verwenden. Wenn das System bei unterschiedlichen Temperaturen arbeitet, müssen Anpassungen an einer höheren oder niedrigeren Seite vorgenommen werden.

Wenn Ihnen diese Tabellen nicht weiterhelfen, können Sie eine Registerberechnung mit einer Formel durchführen.

Die Formel für die Berechnung der Register von Stahlrohren

Durch Ersetzen der entsprechenden Werte finden Sie die Wärmeübertragung von einem Rohr unter Ihren Bedingungen. Die Wärmeabgabe aller nachfolgenden (zweiten und mehr) wird etwas geringer sein. Der gefundene Wert muss mit 0,9 multipliziert werden. So können Sie mit eigenen Händen berechnen und in der Lage sein, glatte Rohre zu registrieren.

Wie installiere ich?

Installationsmöglichkeiten sind zwei: Hängen Sie an die Wand oder auf das Rack. Die Wahl hängt von der Größe und dem Gewicht der resultierenden Struktur sowie von der Art der Wände ab.

Es reicht oft, eine kombinierte Installation zu machen: Kochregale, die dann an der Wand befestigt werden. Auf diese Weise können Sie sogar sehr umfangreiche Register einrichten. Außerdem bietet diese Installationsoption ein hohes Maß an Sicherheit.

Jedes Heizgerät am oberen Ende muss eine Entlüftung haben. Es wird benötigt, um Luft aus dem System abzulassen.

Stärken und Schwächen

Zu den Vorteilen gehören einfaches Design und einfache Berechnung, die Verfügbarkeit von Materialien. All dies zusammen ermöglicht es Ihnen, Register für das Erhitzen mit Ihren eigenen Händen zu machen.

Der nächste positive Punkt ist, dass der größte Teil der Wärme mithilfe von Strahlungsenergie übertragen wird und von einer Person als angenehmer empfunden wird.

Heizungsregister befinden sich normalerweise in Versorgungseinrichtungen, Industrieanlagen, Nebengebäuden.

Das nächste Plus ist eine glatte Oberfläche, die das Reinigen erleichtert.

Ausgezeichnete Qualität - Kompatibilität mit allen Systemen - sowohl bei natürlicher als auch bei erzwungener Zirkulation.

Es gibt auch Nachteile: kleine Wärmeableitung, Korrosionsanfälligkeit, nicht das attraktivste Aussehen, die Notwendigkeit für regelmäßige Malerei (wie die Farbe zu wählen, lesen Sie hier).

Ergebnisse

Registrierte Heizung in Privathäusern wird heute selten genutzt: Es gibt eine große Auswahl an Heizungen für unterschiedliche Bedingungen. Die Preisspanne ist auch ziemlich breit. Aber Register von glatten Rohren und Rohren mit Flossen werden häufig für die Beheizung von Produktions-, Lager- und Hilfsräumen, Gewächshäusern, Garagen, Gewächshäusern usw. verwendet. Das heißt, wo äußere Anziehungskraft keine Rolle spielt.

Heizleistung von 1 m

Die Berechnung des Wärmeübertragungsrohrs ist für das Design der Heizung erforderlich und muss verstehen, wie viel Wärme benötigt wird, um den Raum zu heizen und wie lange es dauern wird. Wenn die Installation nicht nach Standarddesigns erfolgt, ist eine solche Berechnung erforderlich.

Welche Systeme brauchen Berechnungen?

Der Wärmeübergangskoeffizient wird für die Fußbodenheizung berücksichtigt. Seltener wird dieses System aus Stahlrohren hergestellt, aber wenn Produkte aus diesem Material als Wärmeträger ausgewählt werden, ist es notwendig, eine Berechnung durchzuführen. Coil - ein anderes System, dessen Installation notwendig ist, um den Wärmerückgewinnungskoeffizienten zu berücksichtigen.

Stahlrohrheizkörper

Register - sind in Form von dicken Rohren dargestellt, die durch Brücken verbunden sind. Heizleistung von 1 Meter dieses Design im Durchschnitt - 550 Watt. Der Durchmesser variiert von 32 bis 219 mm. Das Design ist geschweißt, so dass keine gegenseitige Erwärmung der Elemente stattfindet. Dann erhöht sich der Wärmeübergang. Wenn Sie die Register richtig erfassen, können Sie ein gutes Gerät zum Heizen des Raumes bekommen - zuverlässig und langlebig.

Wie kann der Wärmeübergang eines Stahlrohres optimiert werden?

Während des Konstruktionsprozesses stehen die Spezialisten vor der Frage, wie sie den Wärmeübergang von 1 m Stahlrohr reduzieren oder erhöhen können. Um zu erhöhen, müssen Sie die Infrarotstrahlung in großem Stil ändern. Dies geschieht durch Farbe. Rote Farbe erhöht die Wärmeübertragung. Es ist besser, wenn die Farbe matt ist.

Ein anderer Ansatz besteht darin, die Flossen zu setzen. Es ist draußen montiert. Dies erhöht die Wärmeübertragungsfläche.

In welchen Fällen muss der Parameter reduziert werden? Der Bedarf entsteht bei der Optimierung des Rohrleitungsabschnitts außerhalb der Wohnzone. Dann empfehlen Experten, die Website zu isolieren - um sie von der externen Umgebung zu isolieren. Dies geschieht durch spezielle Schaumstoffschalen, die aus speziellem Polyethylenschaum hergestellt werden. Oft verwendet und Mineralwolle.

Berechnen

Die Formel für die Wärmeübertragung gilt wie folgt:

  • K - Wärmeleitfähigkeitskoeffizient von Stahl;
  • Q - Wärmeübergangskoeffizient, W;
  • F ist die Fläche des Rohrabschnitts, für die die Berechnung durchgeführt wird, m 2 dT ist der Wert der Temperaturhöhe (die Summe der Primär- und Endtemperaturen unter Berücksichtigung der Raumtemperatur), ° C.

Der Koeffizient der Wärmeleitfähigkeit K wird unter Berücksichtigung der Fläche des Produkts ausgewählt. Seine Größe hängt von der Anzahl der in den Räumlichkeiten gelegten Fäden ab. Im Durchschnitt liegt der Wert des Koeffizienten im Bereich von 8-12,5.

dT wird auch als Temperaturkopf bezeichnet. Um den Parameter zu berechnen, müssen Sie die Temperatur hinzufügen, die am Ausgang des Kessels war, mit der Temperatur, die am Eingang des Kessels festgelegt ist. Der resultierende Wert wird mit 0,5 multipliziert (oder durch 2 teilbar). Die Raumtemperatur wird von diesem Wert abgezogen.

Wenn das Stahlrohr isoliert ist, wird der resultierende Wert mit dem Wirkungsgrad des Isoliermaterials multipliziert. Es gibt den Prozentsatz der Wärme wieder, die während des Durchflusses des Kühlmittels abgegeben wurde.

Wir berechnen die Rendite für 1 m Produkte

Berechnen Sie die Wärmeübertragung von 1 M. Rohre aus Stahl ist einfach. Wir haben eine Formel, es bleibt übrig, die Werte zu ersetzen.

Q = 0,047 · 10 · 60 = 28 W.

  • K = 0,047, Wärmeübertragungskoeffizient;
  • F = 10 m 2, Rohrfläche;
  • dT = 60 ° C, Temperaturdruck.

Es lohnt sich, daran zu erinnern

Möchten Sie ein Heizsystem richtig machen? Es ist nicht notwendig, das Rohr mit dem Auge aufzunehmen. Berechnungen der Wärmeübertragung helfen, die Baukosten zu optimieren. In diesem Fall können Sie ein gutes Heizsystem erhalten, das viele Jahre hält.

Eigenschaften von Stahlrohren für Heizung, die Berechnung von Gewicht und Wärmeübertragung

Stahlwasser- und Gasrohre sind die populärsten Anwendungen für Metallrollen. Neben der Verwendung für die Verlegung von Kommunikationen gemäß dem Namen erfüllen sie erfolgreich die Funktionen von Heizgeräten. Glatte und gerippte Register in verschiedenen Konfigurationen werden aus SGP-Rohren hergestellt, die in Bezug auf die Wärmeübertragungseffizienz modernen Heizkörpern nicht nachstehen. Sie eignen sich hervorragend zum Transport von Kühlflüssigkeit in Systemen mit natürlicher Zirkulation und gleichzeitig zur Raumheizung.

Bei der Installation von Stahlwasser- und Gasleitungen für die Heizung ist es sehr wichtig, ihre Haupteigenschaften zu kennen. Zu diesen zählen vor allem Gewicht und Wärmeübergangskoeffizient. Durch sorgfältige Vorberechnungen ersparen Sie sich unerwartete Schwierigkeiten bei der Installation und sorgen für den gewünschten Effekt im laufenden Betrieb.

Auswahl an Wasser- und Gasleitungen

Wasser- und Gasleitungen werden in Übereinstimmung mit den Anforderungen der staatlichen Norm - GOST 3262-75 hergestellt. Es ist seit mehr als 40 Jahren in Betrieb und reguliert alle Größen und technischen Anforderungen.

Im Sortiment gibt es 3 Arten von Rohren:

Die Art des Rohres wird durch die Wandstärke bestimmt. Es kann für verschiedene Durchmesser von 1,8 bis 5,5 mm variieren. Durch die Verstärkung der Wände können die Produkte mehr Druck aushalten und haben eine längere Lebensdauer. In diesem Fall erhöht sich natürlich der Metallverbrauch für Herstellung, Kosten und Gewicht.

Die Tabelle des Gewichts der Stahlwasser- und Gasrohre, die in GOST angegeben sind, erlaubt die Bestimmung der Masse von 1 Meter linear, abhängig von der Art und dem Durchmesser.

Es ist wichtig! Die durch die Tabelle ermittelte Masse ist theoretisch, der tatsächliche Wert kann sich um 4-8% unterscheiden, was sich bei großen Chargen bemerkbar macht. Verzinkte Produkte sind immer 3-5% schwerer.

Hinweis: Wenn keine Tabelle zur Hand ist, können Sie den Durchmesser selbst neu berechnen. Um dies zu tun, genügt es zu wissen, dass 1 englisches Zoll entspricht der durchschnittlichen Dicke des Daumens eines erwachsenen Mannes und entspricht 25,4 mm. Alle Kaliber sind leicht zu bestimmen, indem der bedingte Durchlauf durch 25 auf den nächsten Standardwert gerundet wird.

Die Masse des Rohrs kann auch manuell mit einfachen Geometrie- und Physikformeln gefunden werden, die in der folgenden Abbildung dargestellt sind. Für große Mengen von Berechnungen ist es bequem, einen speziellen Online-Rechner zu verwenden, mit dem Sie den Prozess automatisieren können.

In der Figur die folgende Schreibweise:

d ist der Innendurchmesser des Rohres;

D ist der äußere Durchmesser;

b ist die Wandstärke;

S ist die Metallfläche im Querschnitt;

V ist das Volumen des Metalls;

m ist die Masse des Produkts;

ρ ist das spezifische Gewicht von Stahl, gleich 7,85 g / cm³.

Es ist wichtig! Es sollte beachtet werden, dass der Innendurchmesser und der bedingte Durchgang nicht gleich sind. Rohre mit unterschiedlichen Wandstärken haben unterschiedliche Innendurchmesser mit der gleichen konditionalen Passage. Unter der bedingten Passage versteht man einen bestimmten Standardwert im Bereich der Produktpalette, der nur ungefähr gleich dem Wert von d ist. Die Reduzierung von Rohren unterschiedlicher Typen auf den gleichen Nenndurchmesser vereinfacht die Auswahl von Armaturen und anderen Bauteilen erheblich.

Es sollte die hohen Festigkeitseigenschaften von Stahlrohren beachtet werden. Sie haben eine Steifigkeitseigenschaft eines Metallstabs mit demselben Durchmesser. Es ist viel einfacher und billiger. Somit wird die schwerste Art von Produkt ein Gewicht von 30-40% weniger als die Ganzmetall-Miete haben.

Aus diesem Grund werden Wasser- und Gasleitungen nicht nur für den Transport von verschiedenen Medien jeglicher Temperatur, sondern auch für den Bau und die Konstruktion für den Bau verschiedener Strukturen verwendet.

Arten von Heizregistern

Stahlheizregister sind wassergas- oder elektrogeschweißte Rohre, die durch Schweißen mit Geräten zur Raumheizung verbunden werden. Sie können unterschiedliche Konfigurationen haben. In Übereinstimmung mit der Form der Instrumente werden die folgenden Sorten unterschieden:

Die Abbildung zeigt einige Varianten ihres Designs.

Sectional wiederum sind in Typen je nach der Art der Verbindung unterteilt: ein Thread oder eine Spalte. Im ersten Fall passiert das erwärmte Fluid sukzessive durch jedes Rohr und bewegt sich entlang des Instruments wie in einer Spule. In der zweiten tritt das Kühlmittel von zwei Seiten parallel in jedes nachfolgende Rohr ein, wie in der obigen Abbildung gezeigt.

Manchmal werden ähnliche Konstruktionen eines Metallprofils mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt verwendet. Sie sind etwas teurer als runde, aber sie können für eine unabhängige Produktion in Gegenwart von Ausgangsmaterial geeignet sein.

Trotz der unattraktiven Optik sind Stahlregale in technischen Räumlichkeiten sehr beliebt. Sie können oft in Garagen, Werkstätten, Produktionshallen und manchmal in öffentlichen Gebäuden gefunden werden. Einige Hausbesitzer bevorzugen Register aus Rohren wegen der relativen Billigkeit des Produkts und der Möglichkeit, das Gerät mit der gewünschten Länge und Form herzustellen.

In Bezug auf ihre Fähigkeit, Wärme abzugeben, sind derartige Vorrichtungen Radiatoren ähnlicher Länge etwas unterlegen, sie haben jedoch gleichzeitig geringere Kosten. Ein wichtiger Vorteil von Registern mit glatter Röhre ist ihre Einfachheit. Es ist die Bequemlichkeit der regelmäßigen Reinigung, die ihre häufige Verwendung in medizinischen Einrichtungen verursacht.

Um die Wärmeübertragung des Stahlrohres zu erhöhen, werden die Rippen der Platten verwendet. Sie erhöhen deutlich die Kontaktfläche mit der Umgebungsluft, verbessern zusätzlich die Konvektion. Die Effizienz solcher Heizungen ist etwa 3 mal höher als die von Glattrohren. Das Fehlen von Registern mit Rippen ist nur in der Schwierigkeit, Staub zu entfernen, der sich zwischen den Platten ansammelt.

Es gibt komplexere moderne Designs von vertikalen Registern. Sie können im Plan sowohl gerade als auch bogenförmig sein und die Umrisse der komplexesten architektonischen Formen wiederholen. Mögliche Position von Spalten in einer oder zwei Zeilen. Solche Register sind sehr geeignet für große, hohe Räume und bieten Freiraum für kühne Designlösungen.

Bestimmung der Wärmeübertragung

Für die richtige Auswahl der Größe von Registern für die Raumheizung in Übereinstimmung mit Wärmeverlust ist es notwendig, den Wert der Wärmeübertragung von einem Rohr mit einer Länge von 1 Meter zu kennen. Dieser Wert ist abhängig vom verwendeten Durchmesser und der Temperaturdifferenz zwischen Kühlmittel und Umgebung. Der Temperaturdruck wird durch die Formel bestimmt:

wo t1 und t2 - die Temperatur am Eingang des Kessels bzw. am Ausgang;

tzu - Die Temperatur im beheizten Raum.

Schnell ermitteln Sie den ungefähren Wert der Menge an Wärme aus dem Register erhalten, wird die Wärmeübertragung Tabelle von 1 m Stahlrohr helfen. Trotz der Tatsache, dass das Ergebnis sehr angenähert ist, ist diese Methode am bequemsten und erfordert keine komplexen Berechnungen.

Als Referenz: 1 BTE / Stunde · Fuß 2 · o F = 5,678 W / m 2 K = 4,882 kcal / Stunde · m 2 · o C.

Die Tabelle zeigt, was die Wärmeübertragung von Stahlrohren in Luft bei bestimmten Temperaturdifferenzen sein wird. Für Zwischenwerte von Temperaturdifferenzen werden Berechnungen durch Interpolation durchgeführt.

Um die Wärmemenge, die Stahlrohr gibt, genauer zu bestimmen, sollten Sie die klassische Formel verwenden:

Q = K · F · Δt,

Wo: Q - Wärmeübertragung, W;

K - Wärmeübergangskoeffizient, W / (m 2 · 0 C);

F - Oberfläche, m 2;

Δt - Temperaturdruck, 0 С.

Das Prinzip der Bestimmung von Δt wurde oben beschrieben, und der Wert von F wird durch eine einfache geometrische Formel für die Oberfläche eines Zylinders gefunden: F = π · d · 1,

mit π = 3,14, und d und l sind der Durchmesser bzw. die Länge des Rohres m.

Bei der Berechnung eines Diagramms mit einer Länge von 1 m hat die Formel die Formel Q = 3,14 · K · d · Δt.

Anmerkung: Bei der Bestimmung der Wärmeübertragung eines einzelnen Rohrs genügt es, den Referenzwert des Wärmeübergangskoeffizienten für Stahl zu ersetzen, wenn die Wärme von Wasser auf Luft übertragen wird, was 11,3 W / (m 2 · 0 С) entspricht. Bei einer Heizung hängt der K-Wert nicht nur von dem Material ab, aus dem die Rohre hergestellt werden, sondern auch von ihrem Durchmesser und der Anzahl der Gewinde, die sich gegenseitig beeinflussen.

Die Durchschnittswerte der Wärmeübergangskoeffizienten für die gängigsten Arten von Heizgeräten sind in der Tabelle aufgeführt.

Es ist wichtig! Wenn die Werte in den Formeln ersetzt werden, müssen die Maßeinheiten genau überwacht werden. Alle Werte müssen Dimensionen haben, die konsistent sind. Somit muss der Wärmeübertragungskoeffizient, der in kcal / (Stunde · m 2 · 0 C) gefunden wird, in W / (m 2 · 0 C) umgewandelt werden, wobei 1 kcal / Stunde = 1,163 W berücksichtigt wird.

Natürlich ermöglicht der Wärmeübergangstisch von Stahlrohren ein schnelleres Ergebnis als die Berechnung mit den Formeln, aber wenn Genauigkeit wichtig ist, müssen Sie ein wenig basteln.

Um die erforderliche Größe des Registers zu bestimmen, muss die erforderliche Heizleistung durch die Wärmeübertragungsrate von 1 Meter geteilt werden, aufgerundet auf die nächste ganze Zahl. Als Referenz können Sie die durchschnittlichen Daten für den isolierten Raum bis zu 3 m hoch nehmen: 1 m des Registers mit einem Durchmesser von 60 mm kann 1 m 2 des Raumes erwärmen.

Anmerkung: Wie aus der Tabelle hervorgeht, kann der Koeffizient K für Stahlrohre von 8 bis 12,5 kcal / (Stunde · m 2 · 0 С) variieren. Die Erhöhung der Durchmesser und der Anzahl der Gewinde führt zu einer Abnahme der Effizienz der Wärmeübertragung. In dieser Hinsicht sollte zur Erhöhung des Wärmeübertragungsregisters bevorzugt werden, die Länge der Elemente zu erhöhen.

Es muss auch berücksichtigt werden, dass größere Rohre eine erhöhte Wassermenge im System erfordern, wodurch der Kessel zusätzlich belastet wird. Der empfohlene Abstand zwischen den Gewinden entspricht dem Durchmesser der Rohre plus weiteren 50 mm.

Wenn das System nicht mit Wasser, sondern mit einer Frostschutzflüssigkeit gefüllt ist, hat dies einen wesentlichen Einfluss auf die Wärmeübertragung des Registers und erfordert eine Vergrößerung seiner Größe nach zusätzlichen Berechnungen. Dies gilt insbesondere, wenn Geräte mit Heizelementen und Öl in Form von Kühlmittel verwendet werden.

Fazit

Stahlrohr ist ein ziemlich starkes, langlebiges Produkt mit guter Wärmeableitung. Register aus glatten Rohren können verschiedene Konfigurationen haben, sind sehr einfach zu warten und erfordern kein periodisches Waschen. Dadurch können sie erfolgreich mit leichten Bimetall- und Aluminium-Heizgeräten sowie mit traditionellen "nichttötenden" Gussradiatoren konkurrieren.

Wasser- und Gasrohre werden aufgrund ihrer hohen Steifigkeit und Verschleißfestigkeit häufig in offenen Außenwärmenetzen eingesetzt. Die Machbarkeit der Verwendung von Stahlrohren für die Raumheizung wird durch die Betriebsbedingungen, die finanziellen Möglichkeiten und den ästhetischen Geschmack der Eigentümer bestimmt. Die Verwendung von Registern ist in industriellen und technischen Räumlichkeiten am meisten gerechtfertigt, in anderen Fällen haben sie jedoch ihre eigenen Vorteile.

Wie berechnet man den Wärmeübergang eines Stahlrohres und warum wird es gemacht?

In diesem Artikel werden wir darüber sprechen, wie man den Wärmeübergang des Rohres berechnet, und in welchen Fällen es notwendig sein kann, diesen Indikator zu definieren.

Was ist der Zweck der Berechnung der Wärmeübertragung von Stahlrohren

Hauptsächlich wird die Berechnung der Wärmeübertragung von Stahlrohren in solchen Fällen durchgeführt:

  • wenn Sie die Leistung von Heizgeräten für das Heizsystem im Haus bestimmen müssen;
  • wenn es notwendig wurde, den während des Transports des Kühlmittels durch die Rohrleitung auftretenden Wärmeverlust zu bewerten.

Es ist zu beachten, dass die Heizkreise, durch die Wärme abgegeben werden kann, in solchen Geräten installiert sind:

  • Handtuchwärmer und -spulen;
  • Register;
  • Fußbodenheizungssysteme.

Fußbodenheizung Systeme

Wenn es um Wasser geht, heizt der Boden, im Gegensatz zum elektrischen Gegenstück, Metallrohre als Heizkreis ein, obwohl sie in letzter Zeit immer weniger genutzt werden.

Der Hauptgrund für die Verringerung der Nachfrage nach wasserbeheizten Böden ist der allmähliche Verschleiß von Stahlrohren, der das Spiel in ihnen verringert. Darüber hinaus ist die Installationsmethode von Bedeutung - nicht jeder wird die Schweißnähte ausführen können, und die Gewindeverbindung wird im Laufe der Zeit mit Kühlmittel austreten. Natürlich wird niemand das Ergebnis haben, dass Wasser mit einem Estrich aus dem System in den Boden leckt - die Decke des Untergeschosses oder des Untergeschosses wird geflutet und der Boden wird allmählich unbrauchbar.

Aus diesen Gründen kamen zum Ersatz von Stahlrohren in Warmwasserböden zunächst Metall-Kunststoff-Coils, deren Armaturen außerhalb des Estrichs montiert wurden und nun verstärktes Polypropylen bevorzugen.

Eine solche thermische Ausdehnung ist einem solchen Material inhärent, und bei richtiger Installation und Betrieb können sie mehr als ein Dutzend Jahre lang dienen. Alternativ können andere polymere Materialien verwendet werden.

Beachten Sie, dass die Lücken für die Wärmeausdehnung von verstärktem Polypropylen noch vorhanden sein müssen, obwohl es klein ist.

Handtuchhalter

In den Häusern der alten Gebäude sind beheizte Handtuchhalter aus Stahlrohren sehr gebräuchlich, weil sie meistens vom Projekt verlegt wurden und fast bis zum Ende des letzten Jahrhunderts in das System am Gewinde gekracht sind.

Vor nicht allzu langer Zeit wurden kreisförmige Einsätze in die Aufzugsanordnungen eingeführt, die eine stabile heiße Temperatur des Geräts gewährleisten.

Da die Heizkreise in den beheizten Handtuchhaltern ständig Temperaturänderungen ausgesetzt waren - sie erhitzten sich und kühlten sich ab - war es schwierig, dass die Gewindeverbindungen einem solchen Modus standhielten, so dass sie periodisch undicht wurden.

Etwas später, als die Erwärmung dieser Vorrichtungen aufgrund der Einführung von Erwärmung in die Steigrohre stabil wurde, war das Problem von Lecks nicht so dringend. Gleichzeitig wurden die Abmessungen der Spule viel kleiner, wodurch die Wärmeübertragungsfläche von dem Stahlrohr verringert wurde. Ein solcher Handtuchwärmer blieb jedoch nicht nur bei der Verwendung von heißem Wasser, sondern ständig warm.

Register

Die Register sind konstruktionsbedingt ein Gitter aus mehreren dicken Rohren mit dünnen Brücken, deren Enden verschlossen sind. Ein fühlbarer Wärmefluss breitet sich von ihnen aus und heizt so ziemlich große Räume - Geschäfte, Lagerhallen oder Produktionshallen. In der Regel befinden sich die Register unter dem Fenster oder um den Umfang des Raumes herum. Siehe auch: "Arten von Registern von glatten Rohren, Eigenschaften und Merkmale der Verwendung in Heizsystemen."

Es war eine sehr einfache und billige Lösung in Situationen, in denen Heizung für große Flächen benötigt wurde. Wenn wir in einem solchen Register über die Wärmeübertragung des Rohres im Vergleich zu dem Aluminiumheizkörper sprechen, ist der Unterschied in der Effizienz jedoch schwankend. Aufgrund der größeren Fläche des Radiatorwärmetauschers und der Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ist eine moderne Ausrüstung zweifellos vorzuziehen. Ja, und äußerlich sahen die Register ziemlich rau aus.

Nichtsdestoweniger waren Register für ihre Zeit wegen ihrer Billigkeit und Einfachheit annehmbar. Es kann festgestellt werden, dass die Schweißnähte sehr stark waren und das Verstopfen der Rohre ihre Funktion nicht beeinträchtigte.

Methoden zur Verbesserung der Wärmeübertragung

Die runde Form trägt nicht zu einer Erhöhung der Wärmeübertragung von Metallrohren bei. Ein noch niedrigeres Verhältnis von Volumen und Oberfläche kann nur in der Kugel gefunden werden.

Folglich war das Problem, wie man die Wärmeabgabe des Rohres erhöhen kann, zweifellos unter den Entwicklern der ersten einfachen Heizvorrichtungen.

Um den Wärmeübergangskoeffizienten eines Stahlrohres zu erhöhen, wurden folgende Methoden verwendet:

  • Die Oberfläche des Rohrs wurde mit mattschwarzer Farbe bedeckt, um die Infrarotstrahlung des Heizelements zu verstärken. Dies ermöglichte eine deutliche Erhöhung der Raumtemperatur. Es sollte angemerkt werden, dass moderne Verchromung auf beheizten Handtuchhaltern extrem ineffizient ist, um die Wärmeübertragung zu verbessern - es ist eher für die Schönheit.
  • Die Erhöhung der Wärmeübertragung des Rohres aufgrund der Verschweißung von zusätzlichen Rippen darauf, die die Fläche des Heizelements und somit die Wärmeübertragung wesentlich vergrößert hat. Der am weitesten fortgeschrittene Gebrauch dieser Methode kann ein Konvektor genannt werden, dh ein Teil eines gebogenen Rohres mit geschweißten Querrippen. Obwohl das Rohr selbst in diesem Fall ein Minimum an Wärme ergibt.

Irgendeine dieser Methoden kann verwendet werden, wenn die Frage ist, wie man die Heizleistung der Heizungsrohre mit eigenen Händen erhöhen kann, weil sie überhaupt nicht kompliziert sind und zu Hause ziemlich durchführbar sind.

Wärmeverlust durch Rohre

In Bezug auf Wohnungen ist es nicht besonders sinnvoll, die Wärmeübertragung des rostfreien Rohrs zu berechnen, da in diesem Fall die gesamte Wärme, die von den Steig- und Heizkreisen abgegeben wird, nach innen abgeführt wird und den Raum erwärmt.

Aber wenn Sie den Keller oder die Speicherkapazität richtig beheizen müssen und das Kühlmittel zu ihnen von einem anderen Ort geliefert werden muss, dann ist die Berechnung der Wärmeübertragung aus dem Rohr mehr als ratsam, so dass Sie herausfinden können, wie viel Wärme auf dem Weg verloren geht. Dann können Sie versuchen, Wege zu finden, um Wärmeverluste Rohre mit heißem Wasser zu reduzieren.

Die Verwendung von Wärmedämmstoffen

Das erste, was einem vielleicht einfällt, ist, die maximale Hitze im Rohr zu halten - das heißt, es mit Wärmedämmstoff zu umhüllen. Ende des letzten Jahrhunderts wurde für diesen Zweck eine Glasfaserisolierung mit zusätzlicher Wicklung aus nicht brennbarem Gewebe verwendet (diese Methode wird vom Regulierungsrahmen empfohlen). Etwas früher wurden Gips oder Zementlösungen aktiv verwendet, das heißt, die Isolierung war fest. Tatsächlich pflegten nachlässige Klempner oft einfach Rohre mit alten Lumpen zu umwickeln, in der Hoffnung, dass niemand sie kontrollieren würde.

Die Fülle an modernen Materialien, wie Auskleidungen für Polystyrolrohre, geteilte Polyethylenhüllen, Mineralwolle und andere, ermöglicht es, die Wärmeisolierung von Heizungsrohren viel besser durchzuführen. Und in neuen Gebäuden werden solche Materialien erfolgreich angewendet. Die Rückständigkeit von Wohnungsämtern führt jedoch oft dazu, dass die Rohre in altmodischer Weise mit Lumpen umwickelt werden.

Schätzungen

Um die Leistung von Heizgeräten zu berechnen und um die Größe des Wärmeverlusts während des Transports des Kühlmittels herauszufinden, ist es notwendig, die Wärme aus dem Rohr bei bestimmten Indikatoren der Temperatur der Flüssigkeit darin und der Außenluft zu entfernen. Die Wärmeisolationsschicht dient als zusätzlicher Parameter.

Die Formel zur Berechnung der Wärmeübertragung eines Stahlrohrs lautet wie folgt:

Q = K × F × dT, wobei

Q - das gewünschte Ergebnis der Wärmeübertragung des Stahlrohres in Kilokalorien;

K - Koeffizient der Wärmeleitfähigkeit. Es ist abhängig von dem Rohrmaterial, seinem Querschnitt, der Anzahl der Konturen der Heizeinrichtung sowie den Temperaturunterschieden zwischen Außenluft und Kühlmittel;

F ist die Gesamtoberfläche eines Rohrs oder mehrerer Rohre im Gerät;

dT ist die Temperatur, dh ½ der Gesamttemperatur der Flüssigkeit am Einlass und Auslass des Rohrs abzüglich der Lufttemperatur im Raum.

Wenn die Rohre zusätzlich mit einer Wärmeisolierungsschicht umwickelt sind, wird ihre prozentuale Effizienz (die durch sie hindurchgehende Wärmemenge) mit der resultierenden Wärmeübertragungsrate multipliziert.

Zum Beispiel berechnen wir die Wärmeübertragung von einem Drei-Rohr-Register mit einem Abschnitt von 100 mm und einer Länge von 1 M. Die Raumtemperatur ist 20 ℃, und das Kühlmittel kühlt sich von 81 bis 79 beim Passieren durch das Rohr.

Berechnen Sie nach der Formel S = 2pyrh die Oberfläche des Zylinders:

S = 2 × 3,1415 × 0,05 × 1 = 0,31415 m 2. Wenn drei Rohre vorhanden sind, beträgt ihre Gesamtfläche 0,31415 × 3 = 0,94245 m 2.

Indikator dT = (79 + 81): 2-20 = 60.

Der Wert von K für ein Register von drei Rohren mit einem Temperaturdruck von 60 und einem Querschnitt von 1 Meter wird gleich 9 genommen. Daher ist Q = 9 × 1 × 60 = 540. Das heißt, die Wärmeabgabe des Registers wird 540 kcal entsprechen.

Daher haben wir die Konzepte der Wärmeübertragung sowie Möglichkeiten zur Minimierung des Wärmeverlustes eines Stahlrohrs für bestimmte Fälle in Betracht gezogen. Nichts ist sehr kompliziert. Die Hauptsache ist, das Thema verantwortungsvoll anzugehen.

Wärmeübertragung eines Stahlrohres: Berechnung und Anwendung

Versuchen wir, die Fälle zusammenzufassen, in denen es notwendig sein kann, die Wärmeübertragung der Rohrleitung zu berechnen und die Methoden zur Berechnung dieses Parameters herauszufinden.

Warum brauchst du es?

Einwandfreie Ästhetik, tödliche Wirksamkeit

Im Allgemeinen ist es notwendig, den Wärmeübergangskoeffizienten eines Rohres in zwei Kategorien von Fällen zu berechnen:

  • Bei der Berechnung von Heizgeräten;
  • Zur Abschätzung der Menge an Wärmeverlust in Rohrleitungen, die Kühlmittel transportieren.

Heizgeräte

Welche Arten von Heizungen werden als wärmeerzeugende Rohrelemente verwendet?

Von den gängigen erwähnenswert sind:

  • Warmer Boden;
  • Beheizte Handtuchhalter und eine Vielzahl von Spulen;
  • Register.

Warmer Boden

Als Heizelement für einen wasserbeheizten Boden (es gibt auch eine Fußbodenheizung mit Elektroheizung) wirken fast immer Rohre; Die Verwendung von Stahlrohren zum Heizen ist jedoch in letzter Zeit selten geworden.

Die Gründe liegen auf der Hand: Das Stahlrohr unterliegt im Laufe der Zeit Korrosion und Lumenreduktion; Rohrmontage ohne Gewindeverbindungen erfordert Schweißen; Das Anbringen eines Stahlrohrs an Rohrgewinde ist immer ein potenzielles Leck. Und was ist ein Leck im Boden, unter dem Estrich? Feuchte Decke im Untergeschoss oder im Keller und die allmähliche Zerstörung der Decke.

Aus diesem Grund haben sie sich in letzter Zeit für die Verwendung von Metall-Kunststoff-Rohrwendeln (mit der obligatorischen Installation von Armaturen außerhalb des Estrichs) als Heizelement für einen beheizten Fußboden entschieden, nun wird verstärkt Polypropylen in den Estrich eingesetzt.

Es hat einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und erfordert bei richtiger Installation keine Reparatur und Wartung über viele Jahrzehnte. Andere Kunststoffe werden ebenfalls verwendet.

Jetzt mach es so

Tipp: Achten Sie darauf, kleine Lücken bei der thermischen Verformung des Rohres zu lassen. Verstärktes Polypropylen wird gestreckt, wenn es weniger unverstärkt, aber immer noch gestreckt wird.

Handtuchhalter

Stahl-Handtuchhalter sind in sowjetischen Häusern sehr verbreitet. In jüngerer Zeit waren sie Teil eines Modellprojekts für jedes im Bau befindliche Haus, und bis in die 80er Jahre wurden sie immer an Gewindeverbindungen montiert.

Zirkulationseinsätze in den Aufzugsknoten, die ständig heiße Erwärmungstürme bereitstellen, erschienen auch relativ kürzlich.

Wenn ja - die Betriebsart des Handtuches war wiederholt zu kühlen und zu heizen. Erweiterungen - Komprimierung. Wie haben die Gewindeverbindungen reagiert? Das ist richtig. Fing an zu fließen.

Später, als die Handtuchwärmer Teil der Heizungsrohre wurden und sich rund um die Uhr erwärmt hatten, geriet das Problem der Undichtigkeiten in den Hintergrund. Die Größe des Trockners (und dementsprechend die effektive Wärmeübertragungsfläche) ist stark zurückgegangen. Der Grund - die Veränderung der durchschnittlichen Tagestemperatur.

Wenn früher die Spule im Badezimmer nur erhitzt wurde, wenn die Besitzer des Badezimmers heißes Wasser benutzten, wurde es jetzt ständig warm.

Extreme und jetzt installieren Sie Stahltrockner in Badezimmern

Register

In vielen Industriegebäuden, in Lagerhäusern und sogar in einigen Läden, die lange Zeit nicht repariert wurden, ziehen mehrere Reihen dicker Rohre unter dem Fenster die Aufmerksamkeit auf sich, von denen eine merkliche Hitze ausgeht. Vor uns ist eine der billigsten Heizungen der Ära des entwickelten Sozialismus - das Register.

Es besteht aus mehreren dicken Rohren mit angeschweißten Enden und Brücken aus dünnen Rohren. In der einfachsten Version kann es im Allgemeinen ein dickes Rohr sein, das um den Umfang des Raumes verläuft.

Es ist amüsant, die Wärmeübertragung eines Stahlregisters mit einer modernen Aluminiumbatterie zu vergleichen, die ein vergleichbares Volumen in einem Raum einnimmt. Die Unterschiede in der Wärmeübertragung zu Zeiten.

Sowohl aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit von Aluminium, als auch aufgrund der großen Wärmeaustauschfläche mit Luft in einer modernen Lösung. Im Falle eines Registers, siehst du, kann Ästhetik überhaupt nicht gesprochen werden.

Das Register war jedoch eine billige und erschwingliche Lösung. Darüber hinaus war eine Reparatur oder Wartung selten: Das Rohr, das sogar zur Hälfte blockiert war, heizte weiter, und die durch Elektroschweißen geschweißte Schweißnaht begann etwa nach dem fünfhundertsten Schlag mit einem Vorschlaghammer zu fließen.

In der Tat, was gibt es zu brechen?

Möglichkeiten zur Steigerung der Wärmeübertragung

Aus der Sicht der Rückkehr in den Weltraum ist die maximale Wärmemenge weniger effektiv als ein Rohr, außer dass der Ball. Es hat ein noch schlechteres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen.

Was haben die Vorfahren getan, um diese monströsen Heizungen warm zu machen?

Wie erhöhe ich das Wärmeübertragungsrohr?

  • Infrarotstrahler erhöht. Die schlichte Farbe des Registers mit mattschwarzer Farbe gab eine spürbare Erwärmung im Raum.
    Übrigens sieht die aktuelle Verchromung von modernen Coils für das Badezimmer spektakulär aus, aber in Bezug auf die Wärmeübertragung des Gerätes - die Idiotie des reinsten Wassers.

Die Heizleistung von Stahlrohren wird durch Verchromung reduziert. Obwohl es schön aussieht

  • Eine erhöhte Wärmeübertragung von Stahlrohren kann durch das Rippen, Schweißen oder anderweitige Anbringen außerhalb des Rohres bedingt sein.
    Die letzte Stufe der Durchführung dieser Methode ist ein Konvektor, eine Rohrschlange mit Querplatten. Natürlich sind in diesem Fall alle Methoden zur Berechnung der Wärmeübertragung des Rohres nicht anwendbar - das Rohr gibt einen kleineren Teil der Wärme in diesem Gerät ab.

Um die Wärmeübertragung von Rohren zu erhöhen, kamen die Designer auf die Idee eines Konvektors. Leider. Manche Sujets der Sowjetzeit verursachen keine Nostalgie

Wärmeverlust durch Rohre

In einer Stadtwohnung ist alles einfach: Sowohl die Steigleitungen als auch die Zuleitung zu den Heizgeräten und die Geräte selbst befinden sich in einem beheizten Raum. Worüber muss man sich Gedanken machen, wie viel Wärme die Steigleitung ableitet, wenn sie dem gleichen Zweck dient - Heizung?

Doch bereits in den Eingängen von Mehrfamilienhäusern, in den Kellern und in Teilen des Lagergebäudes ist die Situation radikal anders. Sie müssen einen Raum aufwärmen und Kühlmittel durch einen anderen bringen. Daher werden Versuche unternommen, die Wärmeübertragung von Rohren, durch die heißes Wasser in die Batterie eintritt, zu minimieren.

Wärmedämmung

Der naheliegendste Weg, wie der Wärmeübergang eines Stahlrohres reduziert werden kann, ist die Wärmedämmung dieses Rohres. Vor zwanzig Jahren gab es dafür zwei Wege: empfohlen durch behördliche Dokumentation (Isolierung mit Glaswolle und nicht brennbarem Gewebe mit einer Wicklung; vorher war die Außenisolierung meist mit Gips oder Zementmörtel fest) und realistisch: Rohre wurden einfach mit Lumpen umwickelt.

Jetzt gibt es eine Masse von ziemlich adäquaten Möglichkeiten, den Wärmeverlust zu begrenzen: hier gibt es Schaumstoffpolster auf Rohren und geteilte Mäntel aus Polyethylenschaum und Mineralwolle.

Beim Bau neuer Häuser werden diese Materialien aktiv genutzt; Im Wohnungs- und Gemeinschaftssystem führt die begrenzte Höflichkeit des Haushalts jedoch dazu, dass die Rohre in den Kellern immer noch mit... ähm, zerrissenen Lumpen eingewickelt sind.

Willkommen im 21. Jahrhundert

Zahlen und Formeln

Beide Kategorien - die Berechnung von Heizgeräten und die Berechnung von Wärmeverlusten auf dem Weg dorthin - sind auf eins zurückzuführen: Wir müssen wissen, wie viel Wärme ein Stahlrohr bei einer gegebenen Wassertemperatur und Außenluft abgibt. Eine weitere Bedingung ist das Vorhandensein oder Fehlen von Wärmedämmung.

Die gesamte Berechnung der Wärmeübertragung von Stahlrohren sieht folgendermaßen aus: Q = K * F * dT, wobei

Q-Rohr Wärmeemission in Kilokalorien;

K ist der Koeffizient der Wärmeleitfähigkeit eines Stahlrohrs, der neben dem Material vom Durchmesser des Rohrs, der Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlmittel und der Luft und der Anzahl der Gewinde des Heizelements abhängt;

F ist die Oberfläche des Rohrs oder der Rohre;

dT ist die Temperaturhöhe, die gleich der halben Summe der Temperaturen am Rohreingang und am Ausgang minus der Innentemperatur ist.

Der Koeffizient variiert zwischen 8 und 12,5, abhängig von:

  • Rohrdurchmesser;
  • Die Anzahl der Rohrgewinde im Register (im Falle der Heizung);
  • Temperatur Kopf.

Im Fall einer wärmeisolierten Leitung wird das Ergebnis mit der Effizienz der Isolierung multipliziert, dh mit der Anzahl der Prozent der Wärme, die in den umgebenden Raum gelangt.

Nehmen Sie also ein Register in drei Fäden ab einer Länge von einem Meter. Die Temperatur im Raum beträgt 20 ° C; Beim Passieren des Registers sinkt die Temperatur des Kühlmittels von 81 auf 79 C.

Denken Sie daran, wie die Zylinderoberfläche berechnet wird? S = 2 πrh, die Länge des Kreises zur Höhe. Die Fläche der Jumper und Enden kann in diesem Fall sicher vernachlässigt werden.

Die Gesamtfläche jeder Registerrohrleitung beträgt 2 * 3,1415 * 0,05 * 1 = 0,31415 m². Es gibt drei solche Rohre; ihre Gesamtfläche wird etwas weniger als ein Quadratmeter sein.

Weiter: dT ist in unserem Fall (79 + 81) / 2-20 = 60. Der Koeffizient K für ein Dreirohrregister mit einem Rohrdurchmesser von 100 mm und einem Temperaturdruck von 60 C wird gleich 9,0 genommen. Also: Q = 9 * 1 * 60.

Unser Register wird nur 540 Kilokalorien Wärme im Raum hinterlassen.

Fazit

Hier ist im Allgemeinen all die Weisheit mit Stahlrohren verbunden, die sich allmählich in die Vergangenheit zurückziehen und ihre Fähigkeit, die Luft zu erhitzen. Letzte für heute

Ratschlag: Sie zu vergessen, wie ein böser Traum, und Ihre Augen zu moderneren Lösungen wenden.

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