Kütteregistrid: konstruktsioonitüübid, parameetrite arvutamine, paigalduse eripärad

On olemas tohutult palju erineva konstruktsiooni ja materjaliga radiaatoreid elu- ja mitteeluruumide kütmissüsteemide jaoks. Kuid kütteregistrid paistavad nende seas silma oma kõrge soojusülekande efektiivsuse ja iseseisva kokkupaneku lihtsuse poolest.

Väliselt ja konstruktsioonilt meenutavad need soojusvahetusseadmed tavalisi käterätikuivatite spiraale, kuid suuruse poolest ületavad need tunduvalt vannitoa analooge.

Meie esitatud artiklis on üksikasjalikult läbi vaadatud kütteregistrite liigid, samuti käsitleme sellise seadme paigaldamise eripärasid.

Torudest kütteregistrite liigid

Kütteregister on klassikaline 'vesi-õhk' soojusvaheti. Enamasti on see valmistatud siledaseinalisest metalltorust. Viimane võib olla üksik või mitmest horisontaalselt üksteise kohal paiknevast torujuhtme lõigust koosneva reana. Samuti leidub üksikuid konstruktsioone ribidega.

Ainult siledaseinalisest torust valmistatud kütteseadet on pideva koristamise ajal lihtsam puhastada. Sellel pole plaatribisid ega kitsaid kohti, mida on lapiga raske pühkida. Selle tulemusel ei teki sellisel registril tolmu ja mustuse 'kolooniaid'. Selles suhtes on ta oluliselt parem kui praegu laialt levinud paneel-sektsioonradiaatoritest.

Tavaliselt paigaldatakse kütteregistrid garaažidesse, ladudesse, töökodadesse, haiglatesse ja koolidesse – see tähendab ruumidesse, kus on kõrgendatud nõuded tule- ja sanitaarohutusele.

Soojusenergia tagasiandmise efektiivsuselt ja küttekuludelt ei jää toruregister alla tavalistele radiaatoritele, vaid sageli ületab neid. Soojusülekande pindala on mõlemal juhul ligikaudu sama, ainult et vaadeldavas seadmes voolab soojuskandja laias kanalis.

Hüdrauliline takistus on selles olukorras palju madalam kui mitmest paneelsektsioonist koosnevas tavalises radiaatoris. Ja see mõjutab otseselt energiakulusid vee pumpamiseks sellises küttekontuuris.

Konstruktsiooni kuju järgi liigid

Väliselt ei näe kütteregister eriti elegantne välja. Kuid see on odav ja valmistamisel lihtne. Ja kui pisut pingutada, siis saab sellise küttekeha-soojusvaheti sisse sobitada isegi elutoa interjööri.

Kodumaistes maamajades kasutati kuni viimase ajani sellist küttesüsteemi varianti peaaegu kõikjal. Nõukogude ajal ei olnud müügil paneel-sektsioonradiaatoreid, kuid laia toru hankimine ei olnud nii keeruline.

Edasi oli vaja ainult keevitusaparaati. Saadud toruküttekeha ühendatakse puuküttega ahju sees oleva veesoojusvahetiga keevitamise teel lihtsalt ja kiiresti. Lisateavet akude vahetamise tehnoloogia kohta gaaskeevitusmeetodil lugege edasi.

Mida lähemal servale asuvad vertikaalsed torud sektsioonregistris, seda suurem on seadme soojusülekanne – vesi horisontaaltorude otstes uueneb aeglasemalt kui otsevooluga soojuskandja aladel.

Kõik kütteregistrite tüübid jagunevad kahte rühma:

1. Sektsioonilised.
2. Spiraalid (S-kujulised).

Esimesel juhul ühendatakse horisontaaltorusid väiksema ristlõikega põiktorudega, teisel juhul aga sama läbimõõduga kaartega.

Mõlemad variandid hõlmavad suuri keevitustööde mahte. Spiraalseadet saab valmistada ka ühe toru painutamise teel. Kuid mitte iga suure läbimõõduga terastoru ei saa sel viisil painutada. Palju lihtsam on võtta valmis kaared ja keevitada need registri horisontaalsegmentide külge.

Seadmes, mille ühendus on 'niit' (torud asetsevad vaheldumisi paremal/vasakul), puuduvad külma soojuskandjaga tsoonid, vesi läbib siin järk-järgult kõiki torusid.

Sektsioonregistri horisontaalsete osade ühendamisel 'kolonn' ühendusega keevitatakse põiktorud mõlemast otsast. Soojuskandja tsirkulatsioon sellises küttesüsteemis toimub paralleelskeemi järgi. Selle tulemusena võivad üksikud tsoonid saada vähem soojust. Kuum vesi voolab lihtsalt alumisse segmenti enne, kui see jõuab kaugema otsani.

Niidis, kus soojuskandja läbib kõiki registri osi, selliseid probleeme ei teki. Selles osas meenutab see register paljuski spiraali. Ainult vesi liigub selles sissepääsust väljapääsuni erineva ristlõikega torude kaudu.

Spiraalid võivad omada mitut painutust, sel juhul tehakse konstruktsiooni tugevdamiseks mitmes kohas sageli nurkraua või paksu varda ristlisi.

Kui valmis kaare S-kujulise registri jaoks pole käepärast, on parem ise valmistada sektsioonseade. Suure ristlõikega toru ühtlaselt painutada, ilma spetsiaalse varustuseta, on äärmiselt keeruline. Praktiliselt ainus võimalus on metalli kuumutada gaaskeevitusega ja ettevaatlikult painutada. Kuid siin on oht toruseinte tugevuse kaotamiseks.

Sektsioontüüpi kuulub ka kahe külgmise kollektoriga register. Need on valmistatud sama läbimõõduga torust kui põhiosad, täites risttorude rolli. Vesi liigub sel juhul mitte ülevalt alla, vaid vasakult paremale (või vastupidi).

Valmistamismaterjali järgi variandid

Kõige sagedamini valmistavad kodumeistrid oma kätega kütteregistreid terastorudest. Selle variandi peamised eelised on odavus, materjali kättesaadavus ja suhteline keevitamise lihtsus.

Lisaks ümarale torule saab kütteregistri valmistada ka selle profiilanaloogist – hüdrauliline takistus on veidi erinev, kuid mitte rohkem.

Tehastes toodetakse registreid järgmistest materjalidest:

• terasest;
• alumiiniumist;
• vasest;
• malmist.

Soojusülekande ja vastupidavuse poolest on liidrikohal vaskvariant. Kuid suurte mõõtmete korral läheb selline küttekeha maksma päris kopika. Alumiiniumseade jääb talle soojusjuhtivuse näitajates alla, kuid on oluliselt odavam.

Kõige levinum ja odavam kütteregistrite tüüp on terasest. Kuid see on ka kõige vähem efektiivne soojuse edastamisel veest õhku võrreldes kõigi kauplustes müüdavate kütteseadmetega.

Erineva terase soojusjuhtivuse koefitsient kõigub vahemikus 45–48 W/(m·K). Malmil on see umbes 60, alumiiniumil 200–240 ja vasel umbes 400 W/(m·K). Teras jääb selle tehnilise parameetri poolest kõigile alla.

Terastorude valikul tuleks eelistada süsinikterasest tooteid, need on kõige tugevamad ja vastupidavad kõrgetele temperatuuridele.

Malmi ja alumiiniumi kasutatakse tavaliselt ainult registrite tehases valmistamisel. Iseseisvalt käsitöötingimustes on neid metalle liiga keeruline keevitada. Sama kehtib roostevaba või tsingitud terase kohta, seetõttu on parem mitte võtta torusid nendest materjalidest. Neid on raskem keevitada ja nende soojusülekanne on madalam kui tavalisel mustal analoogil.

Vaskpindade keevitamise kogemuse korral pole sellistest torudest registri valmistamine kuigi problemaatiline. Kõrge soojusülekande tõttu võib võtta väiksema läbimõõduga torud kui terasvariandi valimisel. Nii tuleb kütteseade odavam.

Kuid vasel on siin tõsine puudus – vajadus neutraalse ja puhta soojuskandja järele. Kui küttesüsteemis ringleb "määrdunud", lisandeid sisaldav vesi, siis võib sellise aku pika kasutusea unustada.

Sarnast probleemi täheldatakse sageli ka süsteemis olevate vasemiga kokkusobimatute metallide tõttu. Kui ei võeta ette mitmeid ettevaatusabinõusid, siis elektrokeemilise korrosiooni tõttu ei kesta selline register kaua.

Seadmed sisseehitatud küttekehaga

Registri standardvariant eeldab selle ühendamist tsentraalse küttesüsteemi torudega või veeküttekatlaga. Kuid on ka täiesti autonoomseid seadmeid. Ühte alumistesse torudesse on neisse paigaldatud kütteelement, mida toidetakse 220 V elektrivõrgust.

Konstruktsioonilt ja tööpõhimõttelt on registri kütteelement tavaline elektriveekeetja, mis töötab tüüpilisest ühefaasilisest pistikupesast.

Vett soojendava elemendi võimsus võib varieeruda vahemikus 1–6 kW, sõltuvalt soojusvaheti sisemahust. Selline kütteseade on sageli varustatud tsirkulatsioonipumbaga, et soojuskandja jõuaks kõikidesse selle osadesse.

Sellist autonoomset registrit kasutatakse sageli täiendava soojusallikana, mis lülitatakse sisse ainult tugevate külmade korral. Mitte liiga madalate välistemperatuuride korral toimub ruumi kütmine üldisest küttesüsteemist. Lisaks veele on elektrilisesse registrisse võimalik valada ka antifriisi.

Meie veebilehel on artikkel, kus kirjeldasime üksikasjalikult kütteradiaatorite kütteelementide valiku iseärasusi ja ühendamise nüansse. Täpsemalt – minge lingile.

Küttekeha konstruktsiooni arvutamine

Kõigepealt tuleb arvutada konkreetse ruumi jaoks vajalik soojusvõimsus.

Reeglite kohaselt tuleb selline soojustehniline arvutus teha, võttes arvesse:

• välisseinte pindala ja suund (lõunapoolne päikeseline suund või mitte);
• kütta oleva ruumi kubatuur;
• piirkonna maksimaalsete võimalike miinustemperatuuride tase;
• väljapoole suunatud seinte soojustusaste;
• all ja/või ülal asuva teise köetava ruumi olemasolu;
• paigaldatud akende arv, pindala ja tüüp;
• otse tänavale avanevate uste olemasolu/puudumine.

Ehitusnormide järgi on soovitatav arvestada isegi talvisel ajal valitseva tuuleroosiga. Tuulepoolsel seinal on talvisel perioodil soojuskaod ilmselt suuremad.

Lihtsustatult arvutatakse ruumi jaoks, mille lae kõrgus on umbes 2,7 meetrit, vajalik soojusvõimsus, korrutades ruumi pindala 100 W-ga.

Kui ruumi laed on 3 meetri kõrgusel või kõrgemal, tuleb lihtsustatud arvutuseks küta oleva ruumi kubatuur korrutada 34 või 41 W-ga. Esimest koefitsienti kasutatakse telliskivihoonete puhul, teist raudbetoonhoonete puhul.

Paari arvu korrutamine pole keeruline. Kuid tuleb selgelt aru saada, et sellised tinglikud arvutused võivad olla tegelikest numbritest väga kaugel, sest nüansse on siin palju.

Kõige optimaalsem lahendus on tellida vajalik arvutus spetsialistilt, kes võtab arvesse kõik ruumi parameetrid. Soojuskaod toimuvad läbi seinte, akende, põranda, lae ja isegi ventilatsiooni. Täpsete numbrite saamiseks tuleb arvestada kõike eranditult.

Järgmisena tuleb arvutada kütteregistri torude mõõtmed. Selleks tuleks kasutada valemit:

Q= K* St*dt

tähistused:

• Q – registri soojusvõimsus;
• K – soojusülekandetegur, sõltub toru materjalist;
• St – soojusülekande pindala (võrdub arvuga PI korrutatuna toru läbimõõdu ja pikkusega);
• dt – soojusrõhk.

Vastavalt, teades Q ja dt, jääb üle vaid valida toru läbimõõt ja selle kogupikkus. Seejärel, sõltuvalt registri konstruktsioonist, saab selle torustiku jagada mitmeks lõiguks, mis hiljem ühendatakse põikkute abil. Nende soojusülekannet, et arvutusi mitte keerulisemaks muuta, on parem mitte arvesse võtta.

Omakorda arvutatakse dt väärtus lähtudes ruumi nõutavast temperatuurist (Tv) ning selle näitajatest pealevoolus (Tp) ja tagasivoolus (To) – kokku dt=(Tp+To)/2-Tv

Torude ühendamisel madu kujul saab iga järgmine horisontaalne segment umbes 10% vähem soojusenergiat kui ülalpool asuv. Iga sellist registritorustiku lõiku tuleb käsitleda eraldi akuna. Soojuskandja jahtub nende liikumisel järk-järgult ja vältimatult, soojus läheb ruumi.

Veel üks parameeter – horisontaalsete sektsioonide (põhitorude) vaheline kaugus, mis peegeldab üksiku harutoru kõrgust. Kui see vahe teha liiga väikeseks, hakkavad ülalt ja alt tulevad soojusvood üksteist segama, mõjutades teineteist negatiivselt.

See arv tuleb valida nii, et see oleks veidi suurem kui toru läbimõõt. Siis on registri efektiivsus maksimaalne.

Täpsemate arvutustega küttepatareide võimsuse ja nende arvu kohta saab tutvuda siin.

Paigaldamise eripärad

Kütteregistri paigaldamises pole midagi eriti keerulist. Raskused võivad tekkida ainult selle keevitamisel eraldi torudest. Kui teil pole suurt keevitustööde kogemust, on parem enne harjutada. Ostes tehases valmistatud valmis seadet, ei tohiks paigaldamisega üldse probleeme tekkida.

Toruregistri seinale riputamine toimub võimsate konsoolide (konksude) abil. Kui see paigaldatakse põrandale, piisab rauast jalgadest. Oluline on meeles pidada, et kõnealune terasest küttekeha kaalub piisavalt palju. Lisandub veel sees oleva vee kaal, seega peavad kinnitused ja alused olema ülimalt töökindlad.

Sektsioontoru otsad suletakse spetsiaalsete sfääriliste korkidega või keevitatakse, kasutades väikeseid terasest ümarkilde, mis on lõigatud lehtraudast. Väliskeermega liitmikud õhu eemaldusventiili paigaldamiseks ja küttesüsteemiga ühendamiseks lõigatakse otse toru seintesse või otsaplaati.

Terasest valmistatud aku pind tuleks katta kuumakindla värviga. Tänu sellele muutub seade mitte ainult välimuselt esteetilisemaks, vaid saab ka täiendava korrosioonikatise.

Üksikasjalikku juhendit kütteregistrite ise valmistamiseks saab lugeda selles materjalis.

Järeldused ja kasulik video teemal

Allpool kogutud videomaterjalid aitavad teil mõista kõiki kütteregistri arvutuste ja selle ruumi paigaldamise nüansse.

Profiilisest ristkülikukujulisest torust registri valmistamise tehnoloogia:

Kütteregistri eelised ja võimsuse arvutamine:

Kui on vaja kütta suure kubatuuriga ruumi, siis sobib siledaseinalistest terastorudest kütteregister selleks ideaalselt. Kui omate keevitustööde oskust, pole sellise isetehtud radiaatori kokkupanemine oma kätega keeruline. Tuleb vaid täpselt arvutada selle seadme parameetrid ja valida talle õiged torutooted.

Kas on küsimusi, leidsite puudusi või on teil väärtuslikku teavet, mida saate jagada meie veebisaidi külastajatega? Palun jätke oma kommentaarid ja esitage küsimusi artikli all asuvas tagasisidevormis.