Отопление из профильной трубы: Самодельные радиаторы отопления из профильной трубы

Содержание

отопительные регистры из гладких труб, какие лучше, расчет самодельных регистров из профильной трубы, схема на фото и видео

Содержание:

1. Классификация отопительных регистров

2. Змеевиковые регистры (S-образные)

3. Секционные регистры из гладких труб

4. Подтипы регистров

5. Варианты расположения

6. Материал изготовления

7. Расчет количества ребер

8. Монтаж регистра отопления

9. Изготовление регистра своими руками

10. Преимущества отопительных регистров

Отопительные приборы относятся к категории обязательных элементов любой отопительной системы. Для обогрева промышленных, производственных и складских помещений обычно используются регистры – конструкции, которые выглядят как сваренные между собой гладкостенные трубы. Но в последние годы эти устройства стали активно распространяться среди владельцев частных домов, причем нередко создается регистр отопления своими руками. Произошло это потому, что регистры вмещают гораздо большее количество энергоносителя, что позволяет обеспечивать длительную теплоотдачу.

Классификация отопительных регистров


На рынке существуют два варианта отопительных регистров: змеевиковые и секционные. Каждый вид имеет свои характеристики и особенности, поэтому их нужно рассматривать подробно.

Змеевиковые регистры (S-образные)


Такие регистры приобрели довольно большую популярность. Конструкция этих устройств довольно проста: есть несколько секций, которые соединены дугами, диаметр которых приближен к секционным. За счет этого существенно снижается гидравлическое давление внутри устройства. В итоге регистр становится единым агрегатом, у которого вся поверхность является рабочей, что значительно повышает эффективность таких устройств.


Такие регистры отопления из гладких труб обычно содержат в себе большое количество углерода. Кроме того, на рынке можно найти регистры из других материалов: чугуна, легированной или нержавеющей стали.

Секционные регистры из гладких труб


Секционные регистры пользуются очень хорошим спросом среди владельцев частных домов. Такие устройства состоят из труб, которые соединены между собой и закрыты заглушками. Энергоноситель проходит по верхней трубе, попадает в следующую, и в итоге попадает в отводящую магистраль. Для увеличения теплоотдачи переходы между секциями стараются делать как можно ближе к краю. Межтрубные заглушки могут быть эллиптическими или плоскими. Входной патрубок может изготавливаться под фланец, резьбу или сварку.

В конструкцию секционные регистров входит резьбовой штуцер, к которому присоединяется специальный отводчик для удаления воздуха из системы. Трубы для секций могут иметь разный диаметр (от 25 мм до 40 см), поэтому выбрать подходящий вариант не составит труда. Переходные патрубки обычно имеют меньший диаметр. Кроме того, одним из важнейших условий эксплуатации таких установок является давление в системе, не превышающее 1 МПа.

Подтипы регистров


Регистры отопительные различаются не только конструкцией, но и другими признаками, которые в значительной степени влияют на функциональность устройств. Классифицировать регистры на подтипы можно по вариантам расположения и материалам, из которых они изготовлены. Эти признаки требуют к себе внимания.

Варианты расположения


Отопительные регистры в зависимости от вариантов размещения можно разделить на две группы: переносные и стационарные.

Переносные системы довольно мобильны, и их можно перемещать абсолютно свободно – было бы питание. А питание таких систем обычно обеспечивается электричеством. Внутри переносных регистров обычно расположены ТЭНы разной мощности, которые и обеспечивают нагрев энергоносителя. Использовать такие агрегаты можно как в доме, так и в гараже, на даче, на строительной площадке и пр.

Стационарные регистры требовательны к своему местоположению. Во-первых, они требуют стационарного крепления, а во-вторых, им необходимо подключаться к котлу, который будет обеспечивать нагрев теплоносителя и его циркуляцию по системе.

Материал изготовления

Если делать выборку в зависимости от материала изготовления, то регистры можно классифицировать на следующие категории:

  1. Стальные;

  2. Алюминиевые;

  3. Чугунные.


Какие регистры отопления лучше выбрать? Самыми распространенными стали стальные регистры. Их подключение к системе отопления осуществляется посредством резьбы или сварки. Такие устройства имеют хорошую теплоотдачу и приемлемую стоимость.

Алюминиевые регистры имеют гораздо меньший вес, чем стальные. К тому же, они устойчивы к коррозийному влиянию, изготавливаются без соединительных швов и обладают хорошей теплоотдачей. Основной недостаток таких устройств – очень высокая цена. Читайте также: «Какие бывают регистры отопления – выбор, расчет, характеристики».

Регистры, изготовленные из чугуна, подключаются к отопительной системе при помощи фланцевого соединения. Они довольно просты в установке и дешево стоят. К минусам чугунных изделий можно отнести малую инертность, которая существенно снижает время прогрева регистров.

Расчет количества ребер


Расчет регистров отопления необходимо осуществлять еще до их приобретения. Очень важен диаметр труб: специалисты считают, что для частного дома подойдут трубы с диаметром сечения в диапазоне от 3 см до 8 см. Такое решение обуславливается тем, что обычный отопительный котел не способен выдать большее количество тепла, поэтому слишком большие поверхности не будут прогреваться полностью.

При расчетах нужно обращать внимание на длину одного ребра регистра и теплоотдачу на метр этой длины. Например, метровая труба с 6-сантиметровым сечением может обогреть один квадратный метр площади. При подсчете необходимого количества ребер округлять полученный результат нужно в большую сторону. Расчет количества регистров отопления должен также учитывать особенности здания. Например, если в здании установлено большое количество окон и дверей, или если стены тонкие и плохо утеплены, то количество регистров можно увеличить на 20-50%.

Монтаж регистра отопления


Установка отопительных регистров обычно не требует помощи квалифицированного специалиста, но самостоятельное проведение операций требует тщательной подготовки. Самое главное – это обеспечить надежное соединение регистров с трубопроводом. Соединение должно быть способно выдерживать нагрузку в 10 МПа. При сварке очень важно выдерживать ее хорошее качество. Для наглядности можно взглянуть на фото, где изображена схема подключения регистров отопления.


Лучше всего размещать регистры вдоль стен. Обязательным условием при установке отопительных приборов является соблюдение постоянного уклона, который для регистров составляет 0,05% от его длины. К тому же, устанавливать регистры стоит ближе к поверхности пола.


КПД устройства будет зависеть от большого количества факторов. Например, уменьшенный диаметр главной трубы будет увеличивать сопротивление для энергоносителя, что скажется на производительности.

Чаще всего используются системы со следующими параметрами:

  • диаметр труб: 25-160 мм;

  • секционные переходники: от 30 мм;

  • дистанция между главными трубами: от 50 мм;

  • максимальное давление: 10 МПа;

  • материал: сталь.

Изготовление регистра своими руками


Самодельные регистры для отопления довольно просты, и особых навыков при их изготовлении не требуется. Достаточно лишь опыта работы со сварочным аппаратом и наличия основных деталей для изготовления. Читайте также: «Какие можно сделать самодельные радиаторы отопления – варианты конструкций».

При создании регистров своими руками используется следующий алгоритм:

  1. Сперва заготавливаются трубы соответствующих диаметров и нарезаются заготовки;

  2. Проводится зачистка внутреннего пространства трубы, чтобы понизить сопротивление энергоносителю;

  3. На торцах необходимо приварить заглушки. Некоторые заглушки необходим снабдить отверстиями;

  4. Теперь можно соединять горизонтальные трубы большого диаметра уменьшенными вертикальными трубами;

  5. На этом этапе устанавливаются краны, которые позволят удалять скапливающийся в системе воздух;

  6. Последний шаг: зачистка всех швов и окраска поверхности регистра масляной краской.


Регистры отопления из профильной трубы будут обладать всеми необходимыми параметрами. При сборке переносных конструкций необходимо вмонтировать нагревательный ТЭН мощностью 1,5-6 Вт, который можно будет подключать к розетке. Подключая регистры к отопительным котлам, можно увеличить производительность системы, установив циркуляционный насос.

Преимущества отопительных регистров

Отопительные регистры обладают рядом преимуществ:

  • возможность использования индивидуального чертежа;

  • теплоносителем может выступать не только вода, но и нагретый пар;

  • подключение регистра отопления к системе отличается крайней простотой;

  • отлично подходят для отопления больших зданий, поскольку обладают очень хорошей теплоотдачей;

  • довольно дешево стоят.

Самодельный регистр отопления показан на видео:

Заключение

Регистры уже сейчас стали хорошими конкурентами привычным отопительным радиаторам. Изготовленные регистры отопления своими руками позволяют существенно сэкономить, а работать эти конструкции могут даже в помещениях с агрессивной средой.

Регистры отопления из профильной трубы и технические характеристики

Какой бы вариант водяного отопления мы ни рассматривали, в нем всегда будут присутствовать нагревательные приборы, от которых непосредственно  передается тепло в помещение. Обычно ими являются радиаторы, но не только они могут выполнять подобную функцию. То же самое способны делать и регистры отопления.

  • А что это такое?
  • Некоторые подробности о регистрах
  • Устройство регистров
  • Особенности регистров

А что это такое?

По сути дела, они являются некоей разновидностью радиатора отопления. Что они собой представляют, понятно из приведенного фото

Регистры отопления

Регистром отопления  называют параллельно расположенные трубы, соединенные между собой перемычками. С одной стороны в них поступает горячая вода из отопления, с другой уходит уже остывший теплоноситель. Подобные устройства выполняют ту же самую роль, что и радиаторы, и могут быть использованы вместо них. Как правило, отопление из регистров используется в промышленных помещениях, цехах, некоторых общественных зданиях и т.д.

Некоторые подробности о регистрах

Здесь надо отметить, что регистры отопления из труб были особенно популярны в недалеком прошлом. Причиной являлся дефицит обычных радиаторов и их низкое качество. Из-за этого во многих случаях на промышленных предприятиях для собственных нужд осуществлялось изготовление регистров отопления. Однако это не означает, что подобные устройства являются каким-то суррогатом нагревательных приборов.

Виды регистров отопления

Им присущи и определенные достоинства, среди которых стоит отметить:

  • возможность обогрева помещений большой площади – цехов, складов и других аналогичного назначения;
  • использование для обогрева так называемого «мягкого» тепла. Дело в том, что любые, в том числе самодельные, регистры отопления отличаются значительной длиной и занимают, как правило, достаточно обширную площадь. Благодаря этому источник тепла в большом помещении получается не точечный, а протяженный, и обогрев осуществляется не локально, а по всему его объему;
  • простоту ухода. Поверхность регистров из-за использования обычных труб ровная, на ней не образуется труднодоступных мест для скапливания пыли, что не создает трудностей при уборке;
  • способность при качественном изготовлении выдерживать значительные давления и температуры.

Но в то же время стоит отметить, что любые регистры отопления технические характеристики имеют худшие, чем у радиаторов такого же размера. Связано это с меньшей поверхностью регистров, с которой и происходит отдача тепла.

Устройство регистров

 Обычно для их изготовления используются трубы, чаще всего стальные, регистры отопления делают из труб, имеющих диаметр от тридцати двух до двухсот и более миллиметров. Форма, расположение и количество труб может быть разным, как это показано на приведенном рисунке.

Типы регистров

У любого подобного прибора имеется один входной и выходной патрубки, а также специальный штуцер для подключения воздухоотводчика. Существует ряд требований, которые необходимо учитывать, если изготавливать регистры отопления своими руками:

  • не стоит применять трубы большого сечения, они потребуют для прогрева значительного объема теплоносителя, а в этом случае существует вероятность, что отопительный котел не справится с нагревом такого объема воды. Оптимальным специалисты считают диаметр тридцать два миллиметра;
  • используемые трубы не должны располагаться слишком близко, рекомендуется выдерживать между ними расстояние на пятьдесят миллиметров больше, чем диаметр трубы. Благодаря этому улучшается теплоотдача.

Вот фактически все основные требования к регистрам, никакой чертеж для их изготовления не нужен. Главными факторами являются длина и диаметр трубы. Для их определения нужно провести расчет регистров отопления, основанный на характеристиках конкретного помещения.

В качестве справочных данных можно привести сведения, что один метр регистра из трубы диаметром шестьдесят миллиметров может обогревать площадь, равную одному квадратному метру.

В принципе, возникшую задачу, как рассчитать регистр отопления, можно решить, воспользовавшись специальными онлайн калькуляторами.

Для изготовления могут использоваться не только гладкие трубы, можно сделать регистры отопления из профильной трубы. Но это не единственное отличие, возникающее при производстве подобных устройств. Могут быть алюминиевые регистры отопления, хотя по многочисленным отзывам срок их службы в условиях центрального отопления в городе оказывается ниже, чем у стальных. Существуют также другие варианты создания регистров. В частности, используя специальную чугунную ребристую трубу, можно изготовить чугунные регистры отопления, но для этого потребуется совсем другая технология.

Принципиальная схема регистров отопления

Особенности регистров

Простота изготовления регистров подразумевает многообразие форм, которые могут принимать такие устройства. Это оценили дизайнеры и во многих случаях широко используют подобную возможность. Так, ими созданы вертикальные алюминиевые регистры отопления, которые параллельно своей основной функции по обогреву помещения служат и элементом декора. В то же время регистру может быть придана самая неожиданная форма, например такая, как показано на фотографии.

Оригинальный регистр отопления

Если есть опыт работы со сварочным аппаратом, то регистры отопления могут быть сделаны самостоятельно. Задача, как правильно сварить регистр отопления, для своего решения подразумевает несколько достаточно простых действий. Надо подготовить в необходимом количестве заготовки равной длины. На их торцы наваривают заглушки, в которых делают отверстия для подсоединения или ставят специальные патрубки. Все определяется тем, как будет в дальнейшем устанавливаться регистр в систему отопления – сваркой или с помощью резьбового соединения.

Проблема, как сварить регистр отопления в единое целое, решается путем использования отводов. Осталось только установить краны для выпуска воздуха и покрасить готовое изделие.

Монтаж регистров отопления, если они предназначены для соединения с системой отопления при помощи резьбы, ничем не отличается от установки обычных радиаторов. Если же соединение не предусматривает этого, то потребуется выполнение сварочных работ.

В качестве альтернативы всем привычным радиаторам отопления могут быть использованы такие устройства, как регистры. Правда, их лучше всего применять в каких-либо вспомогательных помещениях: мастерской, гараже, кладовке. Но они вполне могут быть обыграны как часть интерьера обычных комнат.

Температурные профили и тепловые потоки через различные геометрические формы

В этой статье мы обсуждаем температурные кривые и тепловые потоки через плоскую стенку, цилиндрическую трубу и полую сферу.

  • 1 Введение. температуры
    • 3.1 Удельный тепловой поток через плоскую стенку
    • 3.2 Удельный тепловой поток через цилиндрическую трубу
    • 3. 3 Удельный тепловой поток через полую сферу
  • 4 Расчет теплового потока с использованием средняя площадь

Введение

Разность температур вызывает тепловые потоки. Эти тепловые потоки, в свою очередь, вызывают различные температурные профили внутри рассматриваемого материала в зависимости от его геометрии. В качестве примера следующий расчет покажет температурную кривую теплопроводности через плоскую стенку сосуда, через цилиндрическую трубу и полую сферу.

Поток тепла через плоскую стену, вероятно, является наиболее распространенным случаем. Примером может служить тепловой поток через стену здания или через стенку резервуара с горячей водой.

Рисунок: Тепловой поток через стену зданияРисунок: Горячая жидкость в сосуде с плоскими стенками

Тепловые потоки через полые цилиндры обычно встречаются в трубопроводах. Трубы отопления некоторых радиаторов имеют такую ​​цилиндрическую форму.

Рисунок: Цилиндрические трубы отопления радиатораРисунок: Горячая жидкость в цилиндрической трубе

В редких случаях геометрия может также иметь форму полой сферы. Так обстоит дело с некоторыми специальными емкостями, которые хранят горячую воду в сферическом резервуаре.

Рис.: Горячая жидкость в полой сфере

Согласно закону Фурье скорость теплового потока Q* через площадь поверхности A зависит от градиента температуры dT/dr:

\begin{align}
&\dot Q = – \lambda \cdot A \cdot \frac{\text{d}T}{\text{d}r} \\[5px]
\end{align}

Следовательно, для бесконечно малого изменения температуры dT вдоль сечения применяется dr :

\begin{align}
\label{q}
&\boxed{ \text{d}T = – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot A} \cdot \text{d}r} \ \[5px]
\end{align}

Отношение теплового потока к площади поверхности можно рассматривать как тепловой поток q* («плотность теплового потока»), т.е. как тепловой поток на единицу площади:

\begin {align}
\label{qq}
&\boxed{ \text{d}T = – \frac{\dot q}{\lambda} \cdot \text{d}r} \\[5px]
\end {align}

Температурные профили

Температурный профиль внутри плоской стенки

Для плоской стенки поверхность А в направлении теплового потока всегда постоянна и, следовательно, не зависит от расстояния r. Тепловой поток Q* — это тепловой поток, который передается внутрь стены и проводится через стену. Из-за сохранения энергии это тепло также проходит через каждую воображаемую промежуточную плоскость в одинаковой степени (в стационарном состоянии, которое мы предполагаем для всех примеров в этой статье).

Рисунок: Тепловой поток через плоскую стенку

Если бы это было не так, то стена либо нагревалась бы за счет «накопления» тепла, либо охлаждалась бы за счет «отвода» тепла. Однако мы хотели бы рассмотреть только случай стационарного состояния, при котором температурная кривая не меняется во времени. Благодаря постоянному тепловому потоку и постоянной площади, через которую проходит тепло, получаем постоянный тепловой поток q*. Согласно уравнению (\ref{qq}), это, в свою очередь, означает, что температура всегда изменяется на секцию dr на одну и ту же величину dT. Следовательно, для плоской стенки имеет место линейное изменение температуры. 9{r}\\[5px]
& T-T_i= – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot A} \cdot r \\[5px]
\label{e}
&\boxed{T( r) = T_i – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot A} \cdot r} \\[5px]
\end{align}

Температура изменяется линейно через плоскую стенку!

Температурный профиль внутри цилиндрической трубы

Даже при наличии цилиндрической стенки тепло, передаваемое изнутри наружу стенки, проходит через каждую воображаемую промежуточную плоскость в одинаковой степени (установившееся состояние!). В противном случае труба снова нагреется или остынет. Таким образом, тепловой поток Q* через цилиндрическую стенку снова не зависит от координаты r, а является постоянным.

Рис.: Тепловой поток через стенку цилиндрической трубы

Однако, в отличие от плоской стенки, площадь (промежуточных плоскостей), через которую проходит тепло, изменяется. С увеличением радиуса r площадь поверхности увеличивается линейно. Это, в свою очередь, означает, что тепловой поток распределяется по все большей и большей площади, т. е. тепловой поток уменьшается с увеличением расстояния r. Согласно уравнению (\ref{qq}) это означает, что температура изменяется все меньше и меньше с увеличением расстояния от внутренней стенки. Таким образом, температурная кривая выравнивается.

Рисунок: Температурный профиль через стенку цилиндрической трубы

Точный ход температуры T(r) получается путем интегрирования уравнения (\ref{q}), при этом теплопроводность снова считается постоянной. Однако следует отметить, что площадь теперь является функцией радиуса. Используя l как длину цилиндрической трубы, площадь поверхности A на расстоянии r можно определить следующим образом:

\begin{align}
& A(r) = 2\pi \cdot l \cdot r \\[ 5px]
\end{align} 9{r}\\[5px]
& T-T_i= – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot 2\pi \cdot l} \cdot \left[\ln(r)-\ln(r_i) \right] \\[5px]
& T-T_i= – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot 2\pi \cdot l} \cdot \ln\left( \frac{r}{r_i}\ справа) \\[5px]
\label{z}
& \boxed{T(r)= T_i – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot 2\pi \cdot l} \cdot \ln\left ( \frac{r}{r_i}\right)} \\[5px]
\end{align}

Температура через цилиндрическую стенку изменяется логарифмически!

Температурный профиль внутри полой сферы

Например, если внутри сферического сосуда находится горячая жидкость, тепло будет проникать через стенку шара наружу. В установившемся режиме тепло проходит через каждую воображаемую промежуточную плоскость в одинаковой степени. Однако площадь (промежуточных плоскостей), через которую проходит тепло, увеличивается с увеличением радиуса, так что соответственно уменьшается и тепловой поток.

Рисунок: Тепловой поток через полую сферу

Таким образом, как и в случае с цилиндрической трубой, можно предположить, что температура изменяется все меньше и меньше с увеличением радиуса (уплощение температурной кривой). Однако влияние радиуса на площадь поверхности уже не линейное, а квадратичное: 9{r}\\[5px]
& T-T_i= – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot 4\pi} \cdot \left(\frac{1}{r_i} -\frac{1} {r} \right)\\[5px]
\label{k}
& \boxed{T(r)= T_i – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot 4\pi} \cdot \left( \frac{1}{r_i} -\frac{1}{r} \right) } \\[5px]
\end{align}

Температура через сферическую стенку изменяется гиперболически!

Рисунок: Температурный профиль через стенку полого шара

Расчет тепловых потоков на основе температур

Удельный по площади тепловой поток через плоскую стенку

На практике часто интересует не столько температурная кривая, сколько тепловой поток, получаемый при заданных температурах в зависимости от геометрии. В случае возведения стен, например, часто интересует, сколько тепла за раз проходит через стены наружу при наличии разницы температур. Для плоской стенки толщиной t этот тепловой поток может быть определен перестановкой уравнения (\ref{e}). С T(r=t) как температура снаружи T o и T i как температура на внутренней стороне стены, тепловой поток можно рассчитать по следующей формуле:

\begin{align}
& T_o = T_i – \frac{\dot Q}{\lambda \ cdot A} \cdot t \\[5px]
\label{ee}
& \underbrace{\frac{\dot Q}{A}}_{\dot q_A} = (T_i-T_o) \cdot \frac{ \lambda}{t} \\[5px]
& \boxed{\dot q_A = (T_i-T_o) \cdot \frac{\lambda}{t}} \\[5px]
\end{align}

Отношение теплового потока к площади обозначает так называемое удельный тепловой поток q* A ( тепловой поток ). Это частное показывает поток тепла на единицу площади.

Преобразовывая уравнение (\ref{ee}), чтобы сформировать член Q*/(A⋅λ) и помещая его в уравнение (\ref{z}), можно получить ход температуры как функцию внешней температура T o и внутренняя температура T i . Таким образом, температурная кривая не зависит от теплового потока, теплопроводности и площади поверхности (конечно, температурный профиль не может зависеть от этих величин, так как линейный ход однозначно определяется внутренней и внешней температурой)!

\begin{align}
& \frac{\dot Q}{A \cdot \lambda} = \frac{T_i-T_o}{t} ~~~~~\text{используется в}~~~~~ T(r) = T_i – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot A} \cdot r ~\text{:}\\[5px]
&\boxed{T(r) = T_i – \frac{ T_i-T_o}{t} \cdot r} \\[5px]
\end{align}

Удельный по длине тепловой поток через цилиндрическую трубу

На практике также часто представляет интерес тепловой поток цилиндрической трубы а не температурные профили, которые получаются. Только представьте уже упомянутый радиатор. Внутри трубы течет теплая вода, которая нагревается до определенной температуры. По разнице температур снаружи и внутри радиатора тепло, передаваемое воздуху в помещении, можно определить с помощью перестановки уравнения (\ref{z}). С T(r=r o ) как температура снаружи радиатора (T 0 ) и T i как температура внутри (температура воды), тепловой поток можно рассчитать по следующей формуле:

\begin {align}
& T_o = T_i – \frac{\dot Q}{\lambda \cdot 2\pi \cdot l} \cdot \ln\left( \frac{r_o}{r_i}\right) \\[5px ]
\label{zz}
&\underbrace{\frac{\dot Q}{l}}_{\dot q_L}= (T_i-T_o) \cdot \frac{2 \pi \lambda}{\ln\ влево( \frac{r_o}{r_i}\right) } \\[5px]
&\boxed{\dot q_L= (T_i – T_o) \cdot \frac{ 2 \pi \lambda }{\ln\left( \frac{r_o}{r_i}\right) }} \\[5px]
\end{align}

Отношение теплового потока к длине трубы обозначает так называемый удельный тепловой поток q* L . Эта величина показывает тепловой поток на единицу длины трубы.

Преобразуя уравнение (\ref{zz}), чтобы сформировать член Q*/(2⋅π⋅l⋅λ), а затем подставив этот член в уравнение (\ref{e}), можно получить ход температуры в зависимости от температуры наружного воздуха T o и внутренней температуры T i :

\begin{align}
& \frac{\dot Q}{2 \pi l \lambda } = \frac{T_i-T_o}{\ln\left( \frac{r_o}{r_i}\right) } ~~~~~\text{используется в}~~~~~ T(r)= T_i – \frac{\dot Q}{2\pi l \lambda} \cdot \ln\left( \frac{r}{r_i}\right) ~\text{:}\\[5px]
&\boxed{T(r) = T_i – \frac{T_i-T_o}{ \ ln\left( \frac{r_o}{r_i}\right) } \cdot \ln\left( \frac{r}{r_i}\right) } \\[5px]
\end{align}

Solid- угловой удельный тепловой поток через полую сферу

Тепловой поток через полую сферу при данной внутренней и внешней температуре определяется уравнением преобразования (\ref{k}):

\begin{align}
& T_o= T_i – \frac{\dot Q}{ \lambda \cdot 4\pi} \cdot \left(\frac{1}{r_i} -\frac{1}{r_o} \right) \\[5px]
\label{kk}
& \frac{\ точка Q}{4\pi} = (T_i-T_o) \cdot \frac{\lambda}{\frac{1}{r_i} -\frac{1}{r_o} } \\[5px]
& \underbrace {\ frac {\ dot Q} {4 \ pi}} _ {\ dot q_S} = (T_i-T_o) \ cdot \ lambda \ cdot \ frac {r_o \ cdot r_i} {r_o -r_i} \\ [5px]
& \boxed{ \dot q_S = (T_i-T_o) \cdot \lambda \cdot \frac{ r_o \cdot r_i}{ r_o -r_i}} \\[5px]
\end{align}

Частное тепловой поток, а 4π обозначает так называемый -удельный тепловой поток \q* S , зависящий от телесного угла. Эта величина показывает поток тепла на единицу телесного угла. Для полной сферы телесный угол равен 4π, а для полусферы 2π.

Следующая формула применяется к изменению температуры после перестановки уравнения (\ref{kk}) и подстановки его в уравнение (\ref{k}):

\begin{align}
& \frac{\dot Q}{4 \pi \lambda} = \frac{T_i-T_o}}{\frac{1}{r_i} -\frac{1}{r_o}} ~~~~~\text{используется в}~~~~~ T(r)= T_i – \frac{\dot Q}{4\pi \lambda} \cdot \left(\frac{1}{r_i} -\frac{1}{r} \right) ~\text{:}\\[5px]
&\boxed{T(r) = T_i – \frac{ T_i-T_o }{ \frac{1}{r_i } -\frac{1}{r_o} } \cdot \left(\frac{1}{r_i} -\frac{1}{r} \right) } \\[5px]
\end{align}

Расчет теплового потока с использованием средней площади

Расчет теплового потока через описанные выше геометрии можно свести к общей формуле, используя так называемую средняя площадь A:

\begin{align}
&\boxed{\dot Q = — \lambda \cdot \bar A \cdot \frac{\text{d}T}{\text{d}r} } \\[5px]
\end{align}

В зависимости от геометрии средняя площадь вычисляется следующим образом:

\begin{align}
&\bar A_{\text{плоская стена}} = A_i = A_o \\[5px]
&\bar A_{\text{полый цилиндр}} = \frac{A_o-A_i}{\ln\left(\frac{A_o}{A_i}\right)} \\[5px]
&\bar A_{\text{полая сфера}} = \sqrt{A_i \cdot A_o} \\[5px]
\end{align}

Площадь A i обозначает площадь поверхности внутри геометрии, а A o площадь поверхности снаружи геометрии.

Труба ProFile 16×2: Variotherm

Труба VarioProFile использует преимущества как алюминия, так и пластика . Он объединяет пять взаимосвязанных слоев. Это гарантирует, что слегка гибкий , но стабильный по размерам труба.

Внутренний слой изготовлен из полиэтилена и термостойкого . Внутренняя поверхность гладкая, как стекло, что делает невозможным образование отложений. Вода течет по трубе без сопротивления и с минимальными потерями давления.

Профилированная структура поверхности увеличивает наружный слой трубы до 15%. Большая поверхность означает оптимизированную теплопередачу по сравнению с другими трубами того же диаметра.

Герметичный и в форме

100% непроницаемость для диффузии кислорода благодаря алюминиевой трубе, сваренной лазером: металл препятствует проникновению кислорода.

Это практически исключает возможное заиление.

Алюминиевый слой обеспечивает удлинение в девять раз меньше, чем у труб PEX. Это означает, что труба VarioProFile идеально подходит для систем панельного отопления и охлаждения.

Гибкие приложения

Труба VarioProFile такая же гибкая, как и сам мир продуктов Variotherm, и используется в следующих системах:

  • Напольное отопление для бесшовных полов
  • Оштукатуренная система настенного отопления/охлаждения

Удлинение

Алюминиевый слой обеспечивает удлинение в девять раз меньше, чем у труб PEX. Это означает, что труба VarioProFile идеально подходит для систем панельного отопления и охлаждения.

Удлинение на 10 м и перепад температур Δt  25 °C (например, от 20 °C до 45 °C):

Свойства сопротивления разрыву при ползучести

Поведение при ползучести указывает на долговременную термостойкость трубы VarioProFile.