كيفية حساب عدد أقسام مشعاع التدفئة ثنائي المعدن

في بناء أي نظام تدفئة ، يتم استخدام أنواع مختلفة من المشعات. يجب تصميم أي نظام تدفئة مع مراعاة عدد المشعات وحجمها الداخلي. يحتوي كل قسم من أقسام المبرد على حجم معين ، وعند تثبيت نظام التدفئة ، يجب أن تعرف على وجه اليقين عدد الأقسام في البطارية. تعتمد الكفاءة والتشغيل الصحيح لنظام التدفئة على الحساب الصحيح لعدد الأقسام.

ما أنواع المشعات الموجودة؟

اليوم ، يتم استخدام الأنواع التالية من المشعات بشكل شائع:

• مشعات الحديد الزهر
• مشعات سبائك الألومنيوم
• مشعات ثنائية المعدن.

أنواع مختلفة من بطاريات التدفئة

اساسي

تتوفر هذه الأجهزة في مجموعة من الارتفاعات ، عادة من 300 إلى 750 ملم ، مع أكبر نطاق من الأطوال والتكوينات في الارتفاعات من 450 إلى 600 ملم في الارتفاع. يتراوح الطول من 200 مم إلى 3 م أو أكثر ، مع أكبر مدى يتراوح من 450 مم إلى 2 م في الطول.

الألواح والحمل الحراري

تتكون هذه المشعات عادة من لوحة واحدة أو لوحتين ، ولكن في بعض الأحيان توجد لوحات ثلاثية الألواح. تحتوي المشعات الحديثة أحادية اللوحة على لوحة مموجة تشكل سلسلة من الزعانف (تسمى "المسخنات الحرارية") متصلة بالجانب الخلفي (المواجه للجدار) من اللوحة ، مما يزيد من قوة الحمل الحراري للبطارية. هذه معروفة باسم "المسخن الفردي" (SC). المشعات المكونة من لوحين مع زعانف مكدسة فوق بعضها البعض (مع زعانف في المنتصف) تُعرف باسم مشعات "المسخن المزدوج" (DC). يوجد أيضًا مشعات مزدوجة ، تتكون من لوحة زعنفة واحدة ولوحة غير مزودة بزعانف. تتكون المشعات القديمة من لوحة واحدة أو لوحتين بدون أي زعانف للحمل الحراري.

يحتوي المشتت الحراري القياسي التقليدي على طبقات في أعلى وجوانب وأسفل كل لوحة (حيث يتم ربط الصفائح الفولاذية المضغوطة معًا). في الوقت الحاضر ، تُباع معظم بطاريات التماس بألواح زخرفية مثبتة في الأعلى والجوانب (تحتوي البطاريات العلوية على فتحات لتدوير الهواء) ، وتعرف هذه البطاريات "المدمجة". يستخدم بديل مشعاع التماس العلوي لوحًا واحدًا من الفولاذ المضغوط ويتم لف هذه الصفيحة معًا في الجزء العلوي من المبرد.

بطاريات ذات درجة حرارة سطح منخفضة

تم تصميم معظم هذه المشعات بحيث يكون لأسطحها المشعة درجات حرارة منخفضة نسبيًا في درجات حرارة نظام التدفئة العادية. يتم استخدامها أينما كان هناك خطر حدوث حروق - غالبًا في مرافق رعاية الأطفال ودور رعاية المسنين والمستشفيات والمستشفيات.

بطاريات المصمم

هناك مجموعة كبيرة من تصميمات الرادياتير المتاحة والتي قد تكون أكثر إرضاءً للعين من نظيراتها العادية. تتوفر بعض البطاريات المصممة في تكوينات طويلة وضيقة قد تكون مناسبة للغرف ذات الجدران الضيقة بجوار الأبواب ، على سبيل المثال ، حيث لا تستطيع المشعات التقليدية توفير طاقة كافية مع توفر مساحة محدودة للجدار.

مشعات التفاف

عادة ما تكون هذه الأجهزة متخفية على أنها حواف. تشغيل هذه المشعات مشابه لتأثير "الأرضية الدافئة" ، حيث أن عين المستخدم لا تلاحظ أي أقسام مشع على الجدران. يسمح لك تركيب الألواح بتوفير المساحة الداخلية للغرفة.

قضبان منشفة ساخنة

تم تصميم هذه المشعات خصيصًا لتجفيف المناشف ، وكذلك لتصريف الحمامات والاستحمام.ومع ذلك ، يتم تقليل إخراج الحرارة من تدفئة المناشف بشكل كبير عند تغطيتها بالمناشف ، وحتى إذا لم يتم تغطيتها بالمناشف ، فإن تدفئة المناشف قادرة على تبديد حرارة أقل بكثير من البطاريات التقليدية ذات الحجم المماثل. عادة ، لا تكفي سكك المناشف المدفأة لتدفئة المبنى. يتم استخدامها فقط في الحمامات الصغيرة نسبيًا والمعزولة جيدًا. تحتوي بعض تصميمات مشعاع المناشف على مشعاع تقليدي مع رفوف مناشف أعلى المبرد وأحيانًا على جوانبه. هذه الأجهزة لديها أفضل إخراج للحرارة.

جوهر الطريقة

تتمثل الطريقة نفسها في اختيار المبرد الأمثل ، والذي سيكون لديه طاقة كافية لتدفئة الغرفة. للقيام بذلك ، تحتاج فقط إلى معرفة الحرارة ، المشار إليها في جواز السفر من قبل الشركة المصنعة ، من خلال قسم واحد.

حساب مربع

وفقًا للمعايير الصحية ، يلزم 100 واط من الطاقة الحرارية لتسخين متر مربع واحد من مبنى سكني. وفقًا لذلك ، من أجل معرفة عدد أقسام المبرد الألومنيوم اللازمة ، تحتاج إلى مضاعفة مساحة الغرفة بهذه القيمة - وبالتالي ، يمكنك معرفة مقدار الحرارة بالواط اللازمة لتدفئة المنزل بأكمله أو شقة. بعد ذلك ، يتم تقسيم النتيجة على إنتاجية قسم واحد ويتم تقريب الإجمالي.

معادلة حساب مقاطع الألمنيوم بالمتر المربع:

N = (100 * S) / Qc ، أين

• N هو العدد المطلوب من الأقسام ، أجهزة الكمبيوتر ؛
• 100 - الحرارة المطلوبة للتدفئة 1 م 2 ؛
• S هي مساحة الغرفة بالمتر المربع ، والتي يتم العثور عليها بضرب طول الغرفة في عرضها ؛
• Qc هو الأداء المعطى لقسم واحد من المبرد.

على سبيل المثال غرفة بأبعاد 3.5 × 4 م تكون مساحتها S = 3.5 * 4 = 14 م 2. تبديد الحرارة القياسي لقسم واحد من الألومنيوم هو 190 وات. وبالتالي ، من أجل تدفئة هذه الغرفة ، من الضروري:

ن = (100 * 14) / 190 = 7.34 8 أقسام.

العيب الرئيسي لحساب عدد أقسام مشعاع تسخين الألمنيوم للمربعات هو أنه لا يأخذ في الاعتبار ارتفاع الغرفة ، لأنه مصمم لارتفاع قياسي يبلغ 2.7 متر ، وستكون نتيجته قريبة من الحقيقة في المنازل ذات اللوحات النموذجية ، ولكنها غير مناسبة للمنازل الخاصة أو الشقق غير القياسية.

حساب بالمكعبات

إلى حد ما ، لسد فجوة كبيرة في طريقة الحساب السابقة ، تم تطوير طريقة لاختيار الأقسام حسب حجم الغرفة. لحسابها ، يكفي ضرب مساحة الغرفة بارتفاعها.

لتسخين 1 متر مكعب من لوحة المنزل وفقًا لجميع المعايير نفسها ، من الضروري إنفاق 41 واط من الطاقة الحرارية (لمنزل من الطوب - 35 واط). تم تعديل الصيغة بشكل طفيف مقارنة بما ورد أعلاه:

N = (41 * V) / Qc ، أين

• V هو حجم الغرفة.

لمقارنة كلتا الطريقتين ، لنأخذ نفس الغرفة مع ارتفاع سقف 2.7 متر ، وتبقى كمية الحرارة الناتجة عن أحد الأقسام كما هي:

العدد = (41 * 14 * 2.7) / 190 = 8.156 ≈ 9 أقسام.

بالنسبة لحساب عدد أقسام مشعاع تسخين الألمنيوم في منزل من الطوب ، يكفي تغيير قيمة المعيار في الصيغة من 41 وات إلى 35 وات.

كما ترى ، فإن الطرق المختلفة لنفس الغرفة تعطي نتائج مختلفة. كلما كانت الغرفة أكبر ، كلما كانت مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها لا تأخذ في الاعتبار العديد من النقاط الأساسية: المناخ والموقع بالنسبة للشمس وطريقة الاتصال وفقدان الحرارة.

لمعرفة عدد الأقسام المطلوبة للتدفئة بأكبر قدر ممكن من الدقة ، من الضروري إدخال عوامل التصحيح التي ستصف هذه الفروق الدقيقة.

حساب مصقول

يتم أخذ صيغة هذه الطريقة لحساب المربعات ، ولكن مع الإضافات:

N = (100 * S * R1 * R2 * R3 * R4 * R5 * R6 * R7 * R8 * R9 * R10) / Qc

• R1 - عدد الجدران الخارجية ، أي تلك التي يوجد خلفها بالفعل شارع. بالنسبة للغرفة العادية ، ستكون 1 ، من نهاية المبنى - 2 ، ومنزل خاص من غرفة واحدة - 4. يمكن العثور على معامل كل حالة من الجدول:

عدد الجدران الخارجية	قيمة K1
1	1
2	1,2
3	1,3
4	1,4

• يأخذ R2 في الحسبان الجانب الذي تواجهه النوافذ. وعلى الرغم من اختلافهما عن الاتجاهين الجنوبي والشمالي ، فمن المعتاد أن تساوي قيمته 1.05.
• يصف R3 كيفية فقدان الحرارة من خلال الجدران. وكلما زاد هذا المعامل ، زادت سرعة تبريد المنزل. إذا كانت الجدران معزولة ، فيؤخذ ما يعادل 0.85 ، والجدران القياسية بسمك الطوب - 1 ، والجدران غير المعزولة - 1.27.
• يعتمد R4 على المنطقة المناخية ، وبصورة أدق ، على أدنى درجة حرارة سلبية في الشتاء.

أدنى درجة حرارة في الشتاء ، 0 درجة مئوية	قيمة R4
-35	1,5
-25 إلى -35	1,3
- 20 فأقل	1,1
-15 أو أقل	0,9
-10 أو أقل	0,7

• R5 يعتمد على ارتفاع الغرفة.

ارتفاع السقف ، م	قيمة R5
2,7	1,0
2,8 – 3,0	1,05
3,1 – 3,5	1,1
3,6 – 4,0	1,15
أكثر من 4.0	1,2

• R6 يأخذ في الاعتبار فقدان الحرارة من خلال السقف. إذا كان هذا منزلًا خاصًا به علية غير مدفأة ، فسيكون 1.0 ، وإذا كان معزولًا ، فسيكون 0.9. إذا كانت هناك غرفة مُدفأة في الأعلى ، فسيتم أخذ R5 يساوي 0.7.
• تخرج الحرارة من الغرفة وعبر النوافذ ؛ ولمراعاة هذا العامل المهم ، يوجد R7. أكثر الأشياء التي لا يمكن الاعتماد عليها من وجهة النظر هذه هي تلك الخشبية ، وفي هذه الحالة سيكون المعامل مساويًا لـ 1.27. يتبع ذلك نوافذ بلاستيكية مع وحدة زجاجية واحدة - 1.0 ، ومغلقة بوحدة زجاجية مزدوجة - 1.27.
• كلما كانت النوافذ أكبر ، زادت قوة الحرارة المتسربة. هذا هو العامل الذي يأخذ في الاعتبار معامل R8. لمعرفة ذلك ، تحتاج إلى حساب مساحة السطح الإجمالية للنوافذ في الغرفة وقسمة النتيجة على مساحة الغرفة. ثم يمكنك التحقق من الجدول.

منطقة النافذة / مساحة الغرفة	قيمة R8
أقل من 0.1	0,8
0,11 – 0,2	0,9
0,21 – 0,3	1,0
0,31 – 0,4	1,1
0,41 – 0,5	1,2

• هذا كل شيء لفقدان الحرارة. يبقى أن نأخذ في الاعتبار مخطط توصيل المبرد المخطط من خلال معامل R9. بمعنى آخر ، سيعتمد نقل الحرارة لبطارية الألومنيوم على كيفية تدفق الماء الساخن خلالها.

يعتبر مخطط التوصيل القطري هو الأكثر فاعلية ، حيث يأخذ معامل R9 قيمة 1.0

مخطط التوصيل الجانبي أسوأ قليلاً من حيث نقل الحرارة ، لذلك في هذه الحالة سيكون R9 1.03

مع مخطط التوصيل المنخفض ، سيكون انتقال الحرارة أسوأ بكثير ، وبالتالي يكون معامل R9 هنا هو 1.13

• R10 يأخذ في الاعتبار كفاءة عملية الحمل الحراري. كلما زاد عدد العوائق التي تعترض الهواء في طريقه من وإلى المبرد ، كلما كان تسخين الغرفة أبطأ. إذا كانت البطارية غير مغطاة بأي شيء ، فستكون 0.9. تعطي البطارية المغلقة بإحكام قيمة R10 تبلغ 1.2 ، ولكن إذا كانت هناك عتبة نافذة ولوحة في الأعلى - 1.12.

كمية المبرد في بطارية التسخين

يسمح حجم المبرد المختار بشكل صحيح في القسم لرادياتير التدفئة بالعمل على النحو الأمثل. لا تؤثر كمية الماء في المبرد على تشغيل الغلاية فحسب ، بل تؤثر أيضًا على كفاءة جميع عناصر نظام التدفئة. يعتمد الاختيار الأكثر عقلانية لبقية المعدات المضمنة في نظام التدفئة أيضًا على الحساب الصحيح لحجم الماء أو التجمد.

يجب أيضًا معرفة حجم المبرد في النظام من أجل اختيار خزان التمدد المناسب. بالنسبة للمنازل التي تحتوي على نظام تدفئة مركزي ، فإن حجم المشعات ليس مهمًا جدًا ، ولكن بالنسبة لأنظمة التدفئة المستقلة ، يجب أن يكون حجم المياه في أقسام المبرد معروفًا على وجه اليقين. تحتاج أيضًا إلى مراعاة حجم خطوط الأنابيب في نظام التدفئة حتى تعمل غلاية التدفئة في الوضع الصحيح. توجد جداول خاصة لحساب الحجم الداخلي لخطوط الأنابيب في نظام التدفئة. من الضروري فقط قياس طول أنابيب دائرة التسخين بشكل صحيح.

اليوم ، يتم تصنيع المشعات الأكثر طلبًا من سبيكة ثنائية المعدن والألمنيوم. يبلغ حجم المبرد ثنائي المعدن الذي يبلغ ارتفاعه 300 ملم حجمًا داخليًا يبلغ 0.3 لتر / م ، ويبلغ حجم القسم الذي يبلغ ارتفاعه 500 ملم 0.39 لتر / م. نفس المؤشرات لقسم المبرد المصنوع من سبائك الألومنيوم.

أيضا ، مشعات الحديد الزهر لا تزال قيد الاستخدام.يحتوي قسم الحديد الزهر المستورد بارتفاع 300 ملم على حجم داخلي 0.5 لتر / م ، ونفس القسم الذي يبلغ ارتفاعه 500 ملم حجم داخلي يبلغ 0.6 لتر / م. يبلغ حجم بطاريات الحديد الزهر المحلية التي يبلغ ارتفاعها 300 مم حجمًا داخليًا يبلغ 3 لتر / م ، ويبلغ حجم القسم الذي يبلغ ارتفاعه 500 مم 4 لتر / م.

الماء أو التجمد

غالبًا ما يتم استخدام المياه العادية كناقل للحرارة ، ولكن يتم أيضًا استخدام مضاد التجمد ونواتج التقطير. يستخدم مانع التجمد فقط إذا كان السكن غير دائم. هناك حاجة إلى مضاد التجمد عندما لا يعمل نظام التدفئة خلال فصل الشتاء. يعد استخدام مضاد التجمد كمبرد أغلى بكثير من استخدام الماء العادي. لكي لا تنفق أموالًا إضافية عند استخدام مضاد التجمد كمبرد ، فأنت بحاجة إلى معرفة حجم نظام التدفئة بالضبط. يجب حساب عدد أقسام المبرد ، ويجب حساب حجم المشعات باستخدام المعلمات المذكورة أعلاه. يتم تحديد حجم خط الأنابيب باستخدام جدول خاص. لكن لهذا ، تحتاج أولاً إلى قياس طول الأنابيب باستخدام شريط قياس عادي.

في نهاية الحسابات ، يتم إضافة حجم خطوط الأنابيب وحجم مشعات التسخين معًا ، وبناءً على هذه البيانات ، يتم شراء الكمية المطلوبة من التجمد. أيضًا ، ستكون هذه البيانات مفيدة لتحديد كمية المياه التي سيتم استخدامها في نظام التدفئة. ستسمح هذه المعلومات بالإعداد الأكثر مرونة للغلاية ، بالإضافة إلى العناصر الأخرى لدائرة التسخين.

أنواع مشعات ثنائية المعدن

المشعات ثنائية المعدن نوعان: متجانسة وقطاعية.

يتم إنشاء الأقسام المقطعية من أقسام ، كل منها يحتوي على خيط متعدد الاتجاهات داخل أقسام الأنابيب الأفقية على كلا الجانبين ، والتي يتم من خلالها ربط الحلمات الموصلة بحشوات مانعة للتسرب.

هذا التصميم هو أحد أهم عيوب البطاريات ثنائية المعدن. الجانب السلبي هو أن العيوب تظهر غالبًا في المفاصل ، على سبيل المثال ، من سائل تبريد منخفض الجودة. نتيجة لذلك ، يتم تقليل فترة تشغيل المشعات.

أيضًا ، في المناطق التي يتم فيها توصيل الأقسام ، يمكن ملاحظة التسريبات تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة. من أجل تجنب مثل هذه اللحظات غير السارة ، تم إنشاء تقنية أخرى لإنتاج مشعات التدفئة ثنائية المعدن. يكمن جوهرها في حقيقة أن المجمع الملحوم من قطعة واحدة مصنوع في البداية من الفولاذ ، ثم يتم وضعه في شكل خاص ، وتحت تأثير الضغط العالي ، يُسكب الألومنيوم فوقه. تسمى هذه المشعات متجانسة.

كلا الصنفين لهما مزايا وعيوب. لقد ذكرنا بالفعل عيوب الأجزاء المقطعية ، لكن ميزتها هي أنه في حالة تلف قسم واحد ، يكفي استبداله فقط. ولكن في حالة حدوث انهيار أو تسرب في بنية متجانسة ، فسيتعين عليك شراء مشعاع جديد.

دعنا نجري تحليلًا مقارنًا لمشعات ثنائية المعدن متجانسة ومقطعية.

خصائص الأداء	مشعات مقطعية ثنائية المعدن	مشعات متجانسة ثنائية المعدن
عمر الخدمة ، سنوات	25-30	ما يصل إلى 50
ضغط العمل ، بار	20-25	ما يصل الى 100
الطاقة الحرارية لقسم واحد ، دبليو	100-200	100-200

تكلفة المبرد الأحادي أعلى من المشع المقطعي بحوالي 20٪.

متوسط ​​البيانات

إذا لم يتمكن المستخدم ، لسبب ما ، من تحديد الحجم الدقيق للماء أو التجمد في مشعات التسخين ، فيمكن استخدام البيانات المتوسطة التي تنطبق على أنواع معينة من مشعات التدفئة. إذا أخذنا ، على سبيل المثال ، مشعاع لوحة من النوع 22 أو 11 ، فسيكون لكل 10 سم من جهاز التسخين هذا 0.5-0.25 لترًا من المبرد.

إذا كنت بحاجة إلى تحديد حجم جزء من مشعاع من الحديد الزهر "بالعين" ، فإن الحجم بالنسبة للعينات السوفيتية سيتراوح من 1.11 إلى 1.45 لترًا من الماء أو التجمد.إذا تم استخدام أقسام الحديد الزهر المستوردة في نظام التدفئة ، فإن هذا القسم له سعة من 0.12 إلى 0.15 لترًا من الماء أو التجمد.

هناك طريقة أخرى لتحديد الحجم الداخلي لقسم الرادياتير - لإغلاق الأعناق السفلية ، وصب الماء أو التجمد في القسم عبر الأجزاء العلوية - إلى الأعلى. لكن هذا لا ينجح دائمًا ، لأن مشعات سبائك الألومنيوم لها هيكل داخلي معقد نوعًا ما. في مثل هذا التصميم ، ليس من السهل إزالة الهواء من جميع التجاويف الداخلية ، لذلك لا يمكن اعتبار طريقة قياس الحجم الداخلي لمشعات الألمنيوم دقيقة.

ما هو المبرد الألومنيوم

بالمعنى الدقيق للكلمة ، هناك نوعان من مشعات الألومنيوم:

• في الواقع ، الألومنيوم
• ثنائية المعدن ، مصنوعة من الفولاذ والألمنيوم.

من الناحية الهيكلية ، فإن هذا المبرد عبارة عن أنبوب يتم تجميعه في نوع من الأكورديون ، يتدفق من خلاله الماء الساخن. يتم توصيل العناصر المسطحة بالأنبوب ، والتي يتم تسخينها بواسطة المبرد وتسخين الهواء في الغرفة.

وصف مزايا وعيوب كل نوع من المبرد خارج نطاق هذه المقالة ، ومع ذلك ، يمكن الإشارة إلى عدة عوامل مهمة. على عكس الحديد الزهر التقليدي ، يتم تسخين بطاريات الألومنيوم في المقام الأول عن طريق الحمل الحراري: يندفع الهواء الساخن ، ويحل مكانه جزء جديد من الهواء البارد. نتيجة لهذه العملية ، اتضح تسخين الغرفة بشكل أسرع.

يضاف إلى ذلك الوزن الخفيف وسهولة تركيب منتجات الألمنيوم ، فضلاً عن رخصتها النسبية.

الحساب الصحيح

تحتاج أيضًا إلى مراعاة حقيقة أن المبادل الحراري لمرجل التسخين يحتوي أيضًا على كمية معينة من حامل الحرارة. يمكن أن يستوعب المبادل الحراري لغلاية التدفئة المثبتة على الحائط من 3 إلى 6 لترات من الماء ، ويمكن أن تستوعب أجهزة التدفئة الأرضية من 9 إلى 30 لترًا.

بعد معرفة الحجم الداخلي لجميع مشعات التسخين وخطوط الأنابيب والمبادل الحراري ، يمكنك المتابعة إلى اختيار خزان التمدد. يعد هذا العنصر من نظام التدفئة مهمًا جدًا ، لأنه يعتمد عليه للحفاظ على الضغط الأمثل في دائرة التسخين.

انتاج |

يحدد التحديد الدقيق للحجم الكلي لنظام التدفئة تشغيله وكفاءته بشكل صحيح ، بالإضافة إلى التشغيل في الوضع الأمثل لعناصر النظام الأخرى. أهم شيء في التحديد الصحيح لحجم دائرة التسخين هو أن كل غلاية مصممة لحجم معين من وسط التسخين. إذا كان حجم نظام التسخين زائدًا ، فسيعمل المرجل باستمرار. سيؤدي ذلك إلى تقليل العمر التشغيلي لجهاز التسخين بشكل كبير ، وينطوي على تكاليف غير مخطط لها. يجب حساب حجم دائرة التسخين بشكل صحيح.