Калькулятор расчета регистров отопления из гладких труб

Преимущества и недостатки

Регистры отопления из гладких труб имеют массу преимуществ:

Для помещений большой площади являются одним из лучших вариантов отопительных приборов. За счет значительной протяженности они обеспечивают равномерный прогрев и создают комфортные условия. Обогрев получается не локальным, а обширным.
Гидравлическое сопротивление очень маленькое по сравнению с чугунными или стальными радиаторами. Это позволяет заметно уменьшить потери давления в системе, а соответственно и затраты на перекачку теплоносителя. Эта же особенность дает возможность применять для больших помещений открытую систему отопления с естественной циркуляцией.
Прямые участки труб больших диаметров менее подвержены заиливанию и зарастанию в отличие от радиаторов сложной формы. Поэтому регистры отопления практически не нуждаются в промывке.
Простая конструкция может быть изготовлена своими руками из доступных материалов с получением существенной экономии.
Срок службы достаточно большой, минимум 25 лет. Степень надежности зависит в основном от качества сварных швов.
Гладкая поверхность обеспечивает удобство очистки. Эта особенность позволяет использовать регистры в помещениях с повышенными санитарными нормами.
Удобны для сушки полотенца, белья и одежды.

К недостаткам регистров из гладких труб можно отнести:

Малая поверхность нагрева на единицу длины, что заставляет применять приборы больших габаритов;
Большая металлоемкость;
Большие диаметры заставляют использовать большой объем теплоносителя, что делает систему очень инерционной и трудно регулируемой;
Непривлекательный внешний вид бюджетных моделей и огромная цена нестандартных дизайнерских конфигураций.

Расчет регистров отопления из гладких труб

Расчет регистров отопления выполняется для определения количества тепла, поступающего от существующего регистра, а также для определения требуемых размеров прибора для обеспечения необходимой тепловой мощности.

Количество тепла (Вт), поступающее от трубы определяется по формуле:

Q=K ·F · ∆t,

где:

K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 · 0С), принимается в зависимости от материала трубы и параметров теплоносителя;

F – площадь поверхности трубы, м2, рассчитываемая как произведение π·d·l,

где π = 3,14, а d и l – диаметр и длина трубы соответственно, м;

∆t – температурный перепад, 0С, определяемый в свою очередь по формуле:.

∆t= 0,5·(t1 + t2) – tк,

где: t1 и t2 – температуры на входе в котел и выходе из него соответственно;

tк – температура в отапливаемой комнате.

Значения коэффициентов теплопередачи для стальных гладкотрубных регистров приведены в таблице.

Для определения размеров регистра необходимая тепловая мощность делится на теплоотдачу погонного метра трубы. Это даст примерную суммарную длину ниток. Далее с учетом габаритов помещения принимается ширина прибора и рассчитывается количество рядов.

Для более быстрых расчетов можно воспользоваться онлайн-калькулятором, но есть большой риск получения ошибочного результата. Поэтому перед тем как пользоваться автоматическим расчетом, стоит хотя бы один выполнить вручную и сверить результаты.

Незамерзающие жидкости имеют меньшую теплоемкость и отдают меньше тепла, чем вода. Таким образом, регистры с антифризом должны иметь повышенную площадь поверхности по сравнению с работающими на воде. Для их расчета необходимо учитывать свойства самой жидкости.

Выбор конфигурации отопительного прибора

Самодельные конструкции радиаторов в основном делаются на основе металлических труб диаметром 80 – 150 мм.

Конструктивные особенности ограничиваются двумя вариантами исполнения:

Решётка.
Змейка.

Решётчатое исполнение батареи отопления отличается от «змейки» несколько иным построением контура, причём, в зависимости от вариаций в таких батареях, распределение теплоносителя может быть разным.

Варианты схемного построения регистров отопления для их производства своими руками: 1 – одна перемычка и одностороннее питание; 2 – две перемычки и одностороннее питание; 3 – двухстороннее питание и 2 перемычки; 4 – двухстороннее питание и 4 перемычки; 5, 6 — многотрубные

Змеевиковые конструкции фактически имеют однообразное исполнение, предполагающее строго последовательное движение теплоносителя.

Решётчатые регистры строятся по разной схематике:

с одной или двумя перемычками и односторонним питанием;
с одной или двумя перемычками и разносторонним питанием;
параллельным включением труб;
последовательным включением труб.

Змеевиковая сборка обычно содержит не менее двух труб, соединённых с одной стороны глухой перемычкой, с другой – проходной перемычкой, которые изготовлены из двух трубных отводов (2х45º). Следует отметить, что исполнение регистров отопления формой змеевика используется значительно реже, чем конструкции «решётки».

Оба варианта изготовления – решётчатый и змеевиковый – можно сделать не только на основе классических круглых, но также на основе профильных труб.

Профильные трубы видятся несколько специфичным материалом, так как требуют несколько иного подхода при сборке радиаторов отопления. Однако регистры из профильной трубы получаются более компактными и занимают меньше полезного пространства, а этот фактор тоже немаловажен.

Как улучшить теплоотдачу

Эффективность работы зависит от поверхности системы. Площадь устройств невелика, поэтому их часто дополняют металлическими пластинами. Последние приваривают вертикально, делая трубы искусственно ребристыми.

Другой вариант подразумевает приварку профильных элементов к передней части устройства. Их оставляют полыми: воздух, попадая снизу, будет нагреваться и подниматься наверх.

Трубчатый электрический генератор также способствует увеличению мощности. Он работает, если основная система остановилась. Таким образом, поддерживается постоянная эксплуатация отопления.

В чем преимущества регистров отопления перед традиционными батареями?

Все виды регистров имеют отличительные особенности и обладают уникальными свойствами:

За счет того, что осуществляется интенсивный обмен теплом с окружающей средой, могут отапливаться помещения достаточно большой площади;
Несмотря на скромные и компактные размеры самого регистра, прибор не требует производства с высокими технологиями – достаточно наличия угловой шлифмашинки и электросварки;
Небольшая цена – в производстве регистров используется сталь, чугун либо нержавейка, т. е. недорогие и доступные материалы, за счет удается добиться небольшой цены. Стоимость данных приборов значительно ниже других вариантов теплообменников;
Они способны выдерживать большое давление теплоносителя;
Регистр может работать на масле, воде и других жидкостях;
Изготовление прибора возможно как по чертежам заказчика, либо самостоятельное изготовление, при котором можно использовать различные заглушки, конфигурации, фурнитуру.

Преимущества и недостатки

Регистры отопления из гладких труб имеют массу преимуществ:

Для помещений большой площади являются одним из лучших вариантов отопительных приборов. За счет значительной протяженности они обеспечивают равномерный прогрев и создают комфортные условия. Обогрев получается не локальным, а обширным.
Гидравлическое сопротивление очень маленькое по сравнению с чугунными или стальными радиаторами. Это позволяет заметно уменьшить потери давления в системе, а соответственно и затраты на перекачку теплоносителя. Эта же особенность дает возможность применять для больших помещений открытую систему отопления с естественной циркуляцией.
Прямые участки труб больших диаметров менее подвержены заиливанию и зарастанию в отличие от радиаторов сложной формы. Поэтому регистры отопления практически не нуждаются в промывке.
Простая конструкция может быть изготовлена своими руками из доступных материалов с получением существенной экономии.
Срок службы достаточно большой, минимум 25 лет. Степень надежности зависит в основном от качества сварных швов.
Гладкая поверхность обеспечивает удобство очистки. Эта особенность позволяет использовать регистры в помещениях с повышенными санитарными нормами.
Удобны для сушки полотенца, белья и одежды.

К недостаткам регистров из гладких труб можно отнести:

Малая поверхность нагрева на единицу длины, что заставляет применять приборы больших габаритов;
Большая металлоемкость;
Большие диаметры заставляют использовать большой объем теплоносителя, что делает систему очень инерционной и трудно регулируемой;
Непривлекательный внешний вид бюджетных моделей и огромная цена нестандартных дизайнерских конфигураций.

Расчет регистров из гладких труб

Стальные регистры отопления несложно сделать своими руками. Стоимость такой системы отопления будет зависеть от того, кто будет их варить. Если техникой сварки владеете сами, вариант — самый малобюджетный, если сварщику нужно будет платить, особой разницы в стоимости с недорогими алюминиевыми не будет.

При этом регистры будут занимать большие площади, чем стандартные отопительные приборы: из-за незначительной поверхности соприкосновения с воздухом эффективность у них невысокая. Увеличивают теплоотдачу, поставив более мощный насос, но есть ограничения по скорости из-за возможных шумов в системе. О том, как подобрать мощность насоса читайте тут.

Диаметры, как говорилось — от 32 мм до 100-150 мм. Большие размеры труб ведут к увеличению объема системы. При старте и разгоне системы это минус — пока нагреется теплоноситель, пройдет прилично времени. При работе большой объем — скорее плюс: более мягкие условия для котла. С другой стороны — при большом количестве теплоносителя регулировать температуру сложно.

Таблица теплоотдачи стальных труб разного диаметра для разных условий работы системы (кликните по картинке для увеличения ее размера)

Расстояние между двумя трубами в регистре маленьким быть не должно: так снижается теплоотдача. Потому их располагают на расстоянии не меньшем чем 1,5 радиуса. Количество рядов и длина регистра зависят от требуемой мощности, а также от диаметра выбранных труб. В общем случае (для средней полосы России, для помещений со средней теплоизоляцией и высотой потолков 3м) можно считать по теплоотдаче метра стальной трубы. Эти значения приведены в таблице. По ней вы сможете найти размер и количество регистров по площади помещения.

Теплоотдача одного метра стальных труб разного диаметра — для расчета регистра отопления по площади

Для расчета по тепловым потерям помещения есть усредненные данные по тепловой мощности погонного метра стальной трубы. Можно для стандартных условий использовать их. Если система работает на других температурах, требуется внести корректировки в большую или меньшую сторону.

Если эти таблицы вам не помогли, можно сделать расчет регистра по формуле.

Формула расчета регистров из стальных труб

Подставив соответствующие значения, вы найдете теплоотдачу одной труб при ваших условиях. Теплоотдача всех последующих (второй и более) будет чуть меньше. Найденное значение нужно умножить на 0,9. Так вы рассчитаете и сможете сделать регистр из гладких труб своими руками.

Виды

Регистр отопления из труб может изготавливаться из следующих металлов:

алюминий;
чугун;
сталь.

Алюминиевый регистр отопления наиболее популярен в основном из-за своего малого веса, хорошей тепловой отдачи, отличной устойчивости к процессам коррозии, долгому эксплуатационному периоду и отсутствию соединений и швов сварки.

Трубы из алюминия изготавливают путём монолитного литья. Применяют в помещениях жилого и административного типа. Главный минус данных приборов в немалой стоимости.

Регистр отопления из чугуна легко устанавливается, так как в них есть фланцевое монолитное соединение. В момент монтажа к трубопроводу отопления с помощью сварки прикрепляют второй фланец. Потом при помощи болтов делают крепкое соединение.

Регистры отопления из стальных труб монтируют в отопительную систему методом сварки. Хорошо проведённые сварочные работы являются гарантией долгой службы всей системы отопления.

Можно выделить и следующие виды регистров:

стационарные;
передвижные.

Стационарные регистры подразумевают нагрев теплоносителя с помощью котлов отопления. Передвижные устройства используют же электрический трубчатый электронагреватель, который функционирует от сети электропитания 220 В. Применяются данные регистры в рабочих строительных домиках, участках, где проводятся работы по отделке.

Вот несколько преимуществ монтажа регистров в системе отопления батарей:

Долгий эксплуатационный период: стальные трубы не требуют ремонта в течении минимум 25 лет.
Высокая степень надёжности и безопасности. Главное условие такой надёжности – прочная сварка швов.
Отопительную систему открытого типа можно монтировать в больших по площади помещениях. Слабое сопротивление циркуляции теплоносителя даёт возможность использования больших по диаметру труб для регистра.

Регистр отопления из стальных труб

Теперь в помещениях регистры отопления монтируют не так часто, так как на рынке обогревательного оборудования появляются устройства современного типа, которые представляют альтернативу. К минусам регистров можно отнести следующие пункты:

Они не отличаются привлекательностью. Располагаются регистры вдоль стены по всему помещению, это толстая труба из стали.
Малая площадь контакта с воздухом в комнате приводит к пониженному показателю тепловой отдачи, нулевое применение конвекции.
Немалая цена за снабжение системы обогрева регистрами и сложность установки. Регистры из стальных труб большого диаметра на рынке стройматериалов стоят немало, а при работах по монтажу нужно применять сварку.

Разновидности отопительных регистров

Отопительные регистры представляют собой группу трубопроводов, расположенных параллельно друг другу и сообщающихся между собой. Они могут отличаться по материалу, по форме и конструктивному исполнению.

Материалы для изготовления

Чаще всего регистры отопления изготавливаются из гладких стальных труб по ГОСТ 3262-75 или ГОСТ 10704-91. Применение электросварных труб предпочтительнее из-за способности выдерживать более высокое давление. Тем не менее, на практике довольно распространены также водогазопроводные трубы, которые эксплуатируются не менее успешно. Такие отопительные приборы спокойно выдерживают всевозможные механические повреждения и нагрузки, а также работу с любым теплоносителем.

Существуют еще модели из нержавеющей стали. Их устанавливают в помещениях с повышенными требованиями к эстетичности и долговечности. В связи с повышенной стоимостью применение регистров из нержавеющей стали наиболее оправдано в ванных комнатах. Высокая стойкость к коррозии и разнообразие конфигураций полотенцесушителей из нержавеющей стали позволяют применять их даже в самых современных интерьерах санузлов.

Более эффективными с точки зрения теплоотдачи являются алюминиевые и биметаллические регистры. Они отличаются легкостью и эстетичностью, прекрасно работают в системах индивидуального отопления с хорошо организованной водоподготовкой. В остальных случаях низкое качество теплоносителя приводит к быстрому выходу приборов из строя.

Иногда можно встретить регистры из меди. Обычно их применяют в системах, где основная разводка медная. С ними удобно работать, они весьма симпатичны и долговечны. Кроме того, теплопроводность меди примерно в 8 раз выше, чем стали, что позволяет значительно уменьшить размер нагревательной поверхности. Общий недостаток всех приборов из цветных металлов – чувствительность к условиям эксплуатации – ограничивает сферу применения медных регистров.

Конструктивное исполнение

Наиболее характерные конструкции традиционных стальных регистров можно разделить на 2 типа:

Секционные;
Змеевиковые.

Для первого свойственно горизонтальное расположение трубопроводов и применение вертикальных узких перемычек между ними. Второй предусматривает использование прямых и дугообразных элементов одного диаметра, которые соединяются змейкой с помощью сварки. При использовании нержавейки или цветных металлов трубы просто изгибаются для придания требуемой конфигурации.

Существует три варианта исполнения присоединительных патрубков:

Резьбовой;
Фланцевый;
Под сварку.

Они могут располагаться как с одной стороны прибора, так и с разных. Выход теплоносителя предусматривается под подачей или по диагонали от нее. Иногда встречается нижнее подключение магистралей, но в этом случае существенно снижается теплоотдача.

В секционных регистрах выделяют 2 вида соединений в зависимости от способа расстановки перемычек:

«Нитка»;
«Колонка».

Регистры из гладких труб могут использоваться как регистры основной системы отопления или как отдельные обогреватели. Для автономной работы внутрь прибора устанавливается ТЭН необходимой мощности и выполняется подключение к сети. В качестве теплоносителя для переносных электрических регистров из стали часто используют антифриз или масло, т.к. оно не замерзает при хранении либо аварийном отключении электроэнергии.

При использовании отдельно от общей системы отопления обязательно дополнительное размещение расширительного бачка в верхней части прибора. Это позволяет избежать повышения давления вследствие увеличения объема при нагреве. Размер емкости подбирается, исходя из возможности вместить около 10 % общего количества жидкости в нагревателе.

Для автономного использования регистра из стальных труб к нему привариваются ножки высотой 200 – 250 мм. Если же прибор является частью контура отопления, его перемещение не планируется и стены достаточно крепкие, то используется стационарное крепление с помощью кронштейнов. Иногда для очень массивных регистров применяют комбинированный вариант установки, т.е. прибор ставится на стойки и дополнительно фиксируется на стене.

Технические характеристики

Технические требования к отопительным приборам, в том числе и к трубчатым радиаторам нормируются ГОСТ 31311-2005. Согласно этому стандарту для их изготовления должны применяться трубы по ГОСТ 3262, ГОСТ 8734, ГОСТ 10705, ГОСТ 10706 с толщиной стенки не меньше 1,25 мм. При этом полотенцесушители разрешается производить из углеродистой стали со стенкой не меньше 3 мм, нержавеющей стали, а также латуни (медно-цинковых сплавов) по ГОСТ 15527.

Допускается использовать и другие материалы, если отопительные приборы будут соответствовать всем положениям стандарта и иметь необходимые характеристики прочности. Конструкция приборов не нормируется и остается на усмотрение производителя при соблюдении основных требований. Это дает полную свободу для творчества и позволяет создавать уникальные дизайнерские конфигурации трубчатых радиаторов, что значительно расширяет сферу их применения.

Характеристики регистров отопления из гладких труб зависят от выбранного материала, размера и конфигурации. Они определяются по специальным формулам, таблицам или материалам производителя.

Рассмотрим основные параметры обычных стальных регистров. Для них характерно применение труб большого диаметра, преимущественно в диапазоне 32 – 219 мм. Они выдерживают рабочее давление до 100 Па (10 кгс/м²). Теплоносителем могут быть как разнообразные жидкости – вода, антифриз, масло – так и пар высокой температуры.

Имея подробный чертеж, регистр из гладких стальных труб может изготовить своими руками любой мастер с навыками выполнения сварочных работ. Для этого достаточно найти исходный материал, сварочный аппарат и угловую шлифмашинку. Можно также заказать регистр на заводе по индивидуальным чертежам.

Для получения наилучших результатов все параметры необходимо определять на основании теплотехнических расчетов, исходя из требуемой теплоотдачи и особенностей помещения. Без грамотного расчета даже хорошо сделанный регистр может не справиться с обогревом имеющейся площади.

Регистры из стали с ребрами

До того, как устанавливать регистры из стальных труб с ребрами, рекомендуют главное внимание уделить объему трубы. Для частного дома мастера советуют установки с объемом на 3 или 4 сантиметра. Выполняя расчеты, нужно принять к сведению протяженность одного ребра регистра и его отдачу тепла на каждый метр площади

Если привести пример, то метровая труба с сечением внутри на 60 мм сможет обогреть приблизительно один квадратный метр

Выполняя расчеты, нужно принять к сведению протяженность одного ребра регистра и его отдачу тепла на каждый метр площади. Если привести пример, то метровая труба с сечением внутри на 60 мм сможет обогреть приблизительно один квадратный метр.

Подсчитав нужное число регистров, округление проводят в сторону увеличения. Но, есть определенные условия, при которых полученные показатели увеличивают на 20, и даже на 50 процентов. Сюда относится:

Наличие в помещении большого числа проемов для окон и дверей.
Небольшая толщина стенок.
Низкокачественное утепление помещения, или его полное отсутствие.

Простой регистр отопления имеет меньшую теплоотдачу, нежели устройства с ребрами. Они не только увеличивают теплоотдачу, но и превращаю регистр в дизайн – радиатор, который может играть важную роль в эстетическом решении интерьера.

Виды

Регистр отопления из труб может изготавливаться из следующих металлов:

алюминий;
чугун;
сталь.

Можно выделить и следующие виды регистров:

стационарные;
передвижные.

Вот несколько преимуществ монтажа регистров в системе отопления батарей:

Долгий эксплуатационный период: стальные трубы не требуют ремонта в течении минимум 25 лет.
Высокая степень надёжности и безопасности. Главное условие такой надёжности – прочная сварка швов.
Отопительную систему открытого типа можно монтировать в больших по площади помещениях. Слабое сопротивление циркуляции теплоносителя даёт возможность использования больших по диаметру труб для регистра.

К минусам регистров можно отнести следующие пункты:

Они не отличаются привлекательностью. Располагаются регистры вдоль стены по всему помещению, это толстая труба из стали.
Малая площадь контакта с воздухом в комнате приводит к пониженному показателю тепловой отдачи, нулевое применение конвекции.
Немалая цена за снабжение системы обогрева регистрами и сложность установки. Регистры из стальных труб большого диаметра на рынке стройматериалов стоят немало, а при работах по монтажу нужно применять сварку.

Изготовление водяных батарей с ТЭНом своими руками

Из инструментов понадобится:

болгарка;
сварочный аппарат;
измерительные приборы;
карандаш или мел для разметки.

Фото 1. Схема устройства самодельных регистров. Показано соединение приборов способом «нитка» и «колонка».

Самостоятельное создание устройств — одно из его преимуществ. Перед началом работ нужно выбрать материал. Технические характеристики описаны выше. Проще всего работать с гладкой сталью и чугуном. С медью и алюминием сложнее.

Для изготовления необходимы трубы с круглым сечением из выбранного металла. Рекомендованный диаметр находится в промежутке 40—70 мм. Меньший показатель приведёт к созданию громоздкой конструкции, а больший — к потере теплоты из-за длительной циркуляции.

Показатель также снижается из-за формы, но с круглым сечением проще работать. И также нужно выбрать магистраль. Труба должна иметь диаметр, аналогичный тому, что в обвязке. В противном случае потеряется баланс. Для герметичности понадобится соответственное вещество, а также торцевые заглушки.

Определив материал, переходят к расчётам, описанным немного ниже. Затем, нужно выполнить замеры в точке крепления и чертёж предполагаемой системы. Для этого рекомендуется пригласить профильного специалиста.

Процесс изготовления устройства:

При помощи болгарки металлические заготовки разрезают на части необходимой длины. Сварку не используют, чтобы на торцах не образовался наплав.
Вырезают отверстия для патрубков.
Последние присоединяют, сильно разогрев.
Прикрепляют боковые заглушки.
Для обеспечения безопасности рекомендуется монтаж клапанов для спуска воды и воздуха. Оба ставят сверху, на максимальном расстоянии от точки подключения к обвязке.

Справка. Иногда систему модернизируют, устанавливая ТЭН в наиболее удалённую от крепления точку.

Трубчатый электронагреватель служит запасным источником тепла, не зависящим от работы котла. Он продолжает генерировать энергию, если случится авария или будет выполнено плановое отключение основного источника. Для эксплуатации ТЭН необходима запорная арматура.

Теплоотдача регистров отопления из гладких труб. Расчет в Excel.

Регистр отопления из четырех гладких труб и схема движения теплоносителя показаны на рисунке, представленном ниже.

Включаем компьютер, MS Office и начинаем расчет в Excel.

Исходные данные:

Исходных данных не много, они понятны и просты.

1. Диаметр труб D в мм заносим

в ячейку D3: 108,0

2. Длину регистра (одной трубы) L в м записываем

в ячейку D4: 1,250

3. Количество труб в регистре N в штуках пишем

в ячейку D5: 4

4. Температуру воды на «подаче» t_п в °C заносим

в ячейку D6: 85

5. Температуру воды на «обратке» t_о в °C пишем

в ячейку D7: 60

6. Температуру воздуха в помещении t_в в °C вводим

в ячейку D8: 18

7. Вид наружной поверхности труб выбираем из выпадающего списка

в объединенных ячейках C9D9E9: «При теоретическом расчете»

8. Постоянную Стефана-Больцмана C в Вт/(м2*К4) заносим

в ячейку D10: 0,00000005669

9. Значение ускорения свободного падения g в м/с2 вписываем

в ячейку D11: 9,80665

Меняя исходные данные можно смоделировать любую «температурную ситуацию» для любого типоразмера регистра отопления!

Теплоотдача просто одиночной горизонтальной трубы также может легко быть посчитанной по этой программе! Для этого достаточно указать количество труб в регистре отопления равное единице (N=1).

Результаты расчетов:

10.Степень черноты излучающих поверхностей труб ε автоматическиопределяется по выбранному виду наружной поверхности

в ячейке D13: =ИНДЕКС(H5:H31;G2) =0,810

В базе данных, расположенной на одном листе с программой расчета, для выбора представлены 27 видов наружных поверхностей труб и их степени черноты. (Смотри в файле для скачивания в конце статьи.)

11.Среднюю температуру стенок труб t_ст в °C вычисляем

в ячейке D14: =(D6+D7)/2 =72,5

t_ст=(t_п+t_о)/2

12.Температурный напор dt в °C рассчитываем

в ячейке D15: =D14-D8 =54,5

dt=t_ст— t_в

13.Коэффициент объемного расширения воздуха β в 1/K определяем

в ячейке D16: =1/(D8+273) =0,003436

β=1/(t_в+273)

14.Кинематическую вязкость воздуха ν в м2/с вычисляем

в ячейке D17: =0,0000000001192*D8^2+0,000000086895*D8+0,000013306 =0,00001491

ν=0,0000000001192*t_в2+0,000000086895*t_в+0,000013306

15.Критерий Прандтля Pr определяем

в ячейке D18: =0,00000073*D8^2-0,00028085*D8+0,70934 =0,7045

Pr=0,00000073*t_в2-0,00028085*t_в +0,70934

16.Коэффициент теплопроводности воздуха λ рассчитываем

в ячейке D19: =-0,000000022042*D8^2+0,0000793717*D8+0,0243834 =0,02580

λ=-0,000000022042*t_в2+0,0000793717*t_в+0,0243834

17.Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра A в м2 определяем

в ячейке D20: =ПИ()*D3/1000*D4*D5 =1,6965

A=π*(D/1000)*L*N

18.Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Q_и в Вт вычисляем

в ячейке D21: =D10*D13*D20*((D14+273)^4- (D8+273)^4)*0,93^(D5-1) =444

Q_и=C*ε*A*((t_ст+273)4— (t_в+273)4)*0,93(N-1)

19.Коэффициент теплоотдачи при излучении α_и в Вт/(м2*К) рассчитываем

в ячейке D22: =D21/(D15*D20) =4,8

α_и=Q_и/(dt*A)

20.Критерий Грасгофа Gr вычисляем

в ячейке D23: =D11*D16*(D3/1000)^3*D15/D17^2 =10410000

Gr=g*β*(D/1000)3*dt/ν2

21.Критерий Нуссельта Nu находим

в ячейке D24: =0,5*(D23*D18)^0,25 =26,0194

Nu=0,5*(Gr*Pr)0,25

22.Конвективную составляющую теплового потока Q_к в Вт вычисляем

в ячейке D25: =D26*D20*D15 =462

Q_к=α_к*A*dt

23.А коэффициент теплоотдачи при конвекции α_к в Вт/(м2*К) определяем соответственно

в ячейке D26: =D24*D19/(D3/1000)*0,93^(D5-1) =5,0

α_к=Nu*λ/(D/1000)*0,93(N-1)

24.Полную мощность теплового потока регистра отопления Q в Вт и Ккал/час считаем соответственно

в ячейке D27: =D21+D25 =906

Q=Q_и+Q_к

и в ячейке D28: =D27*0,85985 =779

Q’=Q*0,85985

25.Коэффициент теплоотдачи от поверхностей регистра отопления воздуху α в Вт/(м2*К) и Ккал/(час*м2*К) находим соответственно

в ячейке D29: =D22+D26 =9,8

α=α_и+α_к

и в ячейке D30: =D29*0,85985 =8,4

α’=α*0,85985

На этом расчет в Excel завершен. Теплоотдача регистра отопления из труб найдена!

Расчеты многократно подтверждены практикой!

Заключение

Чтобы было более понятно о чем вообще здесь идет речь: регистр встречается практически в каждой ванной. Как пример простейшего регистра — полотенцесушитель. Еще такие виды отопительных систем часто используют в цоколях и гаражах. Просто выбором таких устройств, как правило, озадачены профессионалы, а не мастера-любители.

Обозначим преимущества такого типа приборов: они удобны в использовании, легко чистятся, устройства с ТЭНом потребляют мало энергии, еще регистры пожаробезопасны, вот почему часто используют для сушки белья, полотенец, используются в помещениях, к которым предъявляются повышенные требования к санитарным нормам и пожарной безопасности – это больницы, цеха, торговые павильоны, складские помещения, административные здания и т. д.