滑らかなパイプからの暖房レジスター：日曜大工の溶接と接続

コンテンツ

レジスタの構造
熱伝達の低下。
暖房パイプの熱伝達を計算する方法
レジスターの自己作成のための指示
作業命令
加熱レジスターの溶接方法
溶接技術
金属の厚さと電極の直径の比率
暖房レジスターの種類
製造材料
デザイン
取り付け方法：溶接または糸脱毛？
暖房レジスターのクラシックなデザイン
オプション＃1-水平レジスタ
オプション＃2-垂直レジスタ
暖房レジスターの設定方法
自分の手で登録します
主な利点

レジスタの構造

加熱レジスターの製造には、断面が丸い滑らかな炭素鋼パイプと、正方形および長方形のパイプが使用されます。それらを組み合わせて使用することが可能です。ステンレス鋼と亜鉛メッキ鋼、アルミニウム、銅、真ちゅうもレジスターに適した材料ですが、それらははるかに高価であり、自分でそれを行うのはより困難です。

実装が最も簡単なのはからの暖房レジスタ鋼製プロファイルパイプ。これらは、断面タイプと蛇行（S字型）の2つの主要な構成で実行できます。

断面型レジスターでは、端が詰まったプロファイル圧延金属のいくつかのセクションが平行に配置され、より小さな断面の丸いチューブによって互いに接続されます。ジャンパーは、デバイスの列を両側から同時に熱媒体で満たすことを提供します。同時に、アダプターパイプが端に近づくほど、デバイスの熱伝達が高くなります。

曲がりくねったレジスターでは、液体はS字型に成形されたパイプの列を通過し、徐々に冷却されます。構造に剛性を与えるために、追加の聴覚障害者ジャンパーが使用されます。水平方向の列は、断面モデルのように、より小さな断面のチューブ、またはメインプロファイルのセグメントを使用して、ヘビによってペアで接続されます。後者のオプションは、油圧抵抗が低く、熱伝達が大きいため、好ましいです。

接続パイプはネジ山または溶接用に作られています。ヒーターを接続するための最も効果的なオプションは、トップダウン方式です。低モデルの場合、およびクーラントの強制循環の場合は、下から出入りすることが正当化される場合があります。

レジスターの設計は、必然的にMayevskyクレーンまたは自動エアベントを提供します。交換を可能にするために、ねじ山継手の一番上の列の端にあります。設置の前提条件は、クーラントの移動方向に0.05％の勾配を遵守することです。

レジスターは固定式で持ち運び可能です。前者は一般的な暖房システムの要素として機能し、後者は局所暖房のタスクを実行します。別のモバイルレジスタの熱源は、ハウジングに組み込まれた1.5〜6Wの電力の発熱体です。

大きな水平レジスターに加えて、小さな垂直モデルも求められています。注意深く作業することで、形のあるパイプから自家製の安価なラジエーターを手に入れることができます。これは、美観の点で現代の断面ラジエーターとほぼ同じです。

場合によっては、すでに部屋に設置されているヒーターにスチール製のレジスターを追加するとよいでしょう。同様のサイズのラジエーターよりも熱放散が少ないにもかかわらず、コストが低いため、それらの使用がより適切である可能性があります。

高い垂直レジスターは、高い部屋や高い窓の開口部の近くに非常に便利です。彼らは珍しいデザインソリューションで部屋のインテリアにうまくフィットすることができます。色と形を少し実験するだけで、簡単な加熱装置から創造的な装飾を得ることができます。

熱伝達の低下。

エネルギーを節約するために、たとえば、ある建物から別の建物に移動するとき、または暖房のない部屋で移動するときなど、意図された目的に使用されない通信セクションのパイプの熱伝達を減らすことが重要になります。

これを行うには、断熱材を使用するための多くのオプションがあります。メーカーは、安価なグラスファイバーからより高価なタイプの発泡スチロールまで、かなり幅広い選択肢を提示しています。すでに断熱材が組み込まれているパイプを購入できます。

要約すると、このような計算を使用すると、水と熱の供給システムの設計における多くの技術的な障害を大幅に節約し、回避するのに役立つと結論付けます。

実際、そのようなイベントを決定した場合、あなたは絶望的な人です。もちろん、パイプの熱伝達は計算することができ、さまざまなパイプの熱伝達の理論的計算については非常に多くの研究があります。

あなたが自分の手で家を暖房し始めたなら、あなたは頑固で目的のある人であるという事実から始めましょう。したがって、暖房プロジェクトはすでに作成されており、パイプが選択されています。これらは、金属プラスチック製の暖房パイプまたは鋼製の暖房パイプのいずれかです。暖房用ラジエーターも店内ですでに手入れされています。

ただし、これらすべてを取得する前に、つまり設計段階で、条件付きで相対的な計算を行う必要があります。結局のところ、プロジェクトで計算された暖房パイプの熱伝達は、あなたの家族にとって暖かい冬を保証するものです。ここで間違いはありません。

暖房パイプの熱伝達を計算する方法

通常、暖房パイプの熱伝達の計算に重点が置かれているのはなぜですか。事実、産業用暖房ラジエーターの場合、これらの計算はすべて行われ、製品の使用説明書に記載されています。それらに基づいて、あなたの家のパラメータ（体積、冷却水温度など）に応じて必要なラジエーターの数を簡単に計算できます。

テーブル。 これは、必要なすべてのパラメーターの真髄であり、1か所に集められています。今日、パイプからの熱伝達をオンラインで計算するために、非常に多くの表と参考書がWebに掲載されています。それらの中で、鋼管または鋳鉄管の熱伝達、ポリマー管または銅の熱伝達が何であるかがわかります。

これらのテーブルを使用するときに必要なのは、パイプの初期パラメータ（材料、壁の厚さ、内径など）を知ることだけです。そして、それに応じて、「パイプの熱伝達係数の表」というクエリを検索に入力します。

パイプの熱伝達の決定に関する同じセクションに、材料の熱伝達に関する手動ハンドブックの使用を含めることもできます。それらはますます見つけにくくなっていますが、すべての情報はインターネットに移行しています。

数式。 鋼管の熱伝達は次の式で計算されます

Qtp = 1.163 * Stp * k *（Twater-Tair）*（1-パイプ断熱効率）、Wここで、Stpはパイプの表面積、kは水から空気への熱伝達係数です。

金属プラスチックパイプの熱伝達は、別の式を使用して計算されます。

ここで-パイプラインの内面の温度、°С; t c-パイプラインの外面の温度、°С; Q- 熱流、W; l —パイプの長さ、m; t—クーラント温度、°С; t vzは気温、°Cです。 a n-外部熱伝達係数、W / m 2 K; d nはパイプの外径mmです。 lは熱伝導率、W /mKです。 d の — パイプ内径、mm; a vn-内部熱伝達係数、W / m 2 K;

また読む：空気対空気ヒートポンプシステムの概要：「暖房用エアコン」

暖房パイプの熱伝導率の計算は条件付きの相対値であることを完全に理解しています。特定の指標の平均パラメーターは式に入力されますが、実際のパラメーターとは異なる場合があります。

例えば、実験の結果、水平に配置されたポリプロピレンパイプの熱伝達は、同じ内径の鋼パイプの熱伝達よりもわずかに7〜8％低いことがわかりました。ポリマーなので内部ですパイプの壁の厚さもうちょっと。

多くの要因が表や式で得られる最終的な数値に影響を与えるため、脚注「おおよその熱伝達」が常に作成されます。結局のところ、式は、たとえば、異なる材料で作られた建物の外皮による熱損失を考慮していません。これに対応する修正表があります。

ただし、暖房パイプの熱出力を決定する方法の1つを使用すると、家に必要なパイプとラジエーターの種類についての一般的な考え方がわかります。

あなた、あなたの暖かい現在と未来のビルダーに頑張ってください。

レジスターの自己作成のための指示

鋼製熱交換器は自分の手で作るのが最も簡単ですが、その組み立てには、溶接および研削装置の操作と特定の規則への準拠のスキルが必要です。

設置前に、パイプと接続要素の寸法、継手と接続点の位置を示す計算と図面を実行する必要があります。図面は、消耗品の数とパラメータを正確に計算するのに役立ちます。
セクション間のクリアランスは、1.5DまたはD + 0.5 cmと見なされます。ここで、Dはパイプの直径です。蛇行レジスタの平行セクション間の距離は、使用する円弧要素またはパイプベンダーを使用する場合の回転半径（R）に応じて計算されます。最初のケースでは、距離は円弧要素の高さ（F）と直径の差の2倍に等しくなります：2（F-D）。 2番目のケースでは、距離は2R-Dに等しくなります。距離が短くなると、熱伝達が減少します。
設置時には溶接・研削装置を使用するため、保護服や靴を着用し、専用のマスクやゴーグルで顔を保護する必要があります。
レジスターを効果的に操作するには、そのセクションの厳密な並列処理が必要です。レベル、下げ振り、建物のコーナーは、作業中にこのパラメーターを制御するのに役立ちます。
供給パイプから最も離れたレジスターの上部には、回路内のエアポケットを取り除くためのエアベントが設置されています。マニホールド付きの並列熱交換器を設置する場合、各マニホールドの上部に通気孔が配置されます。
レジスタを固定するには、ラックとブラケットが必要です。構造が大きいほど、より多くの留め具が必要になります。

作業命令

作業エリアは清掃中です。
レジスタ要素は、図面に従ってマークされ、カットされます。
パイプの内面と外面、および穴の端は、鋼製のブラシで破片や錆を取り除きます。
プラグから破片や歯垢を取り除きます。加熱回路に接続するために、2つのプラグに穴が開けられています。
プラグ、ジャンパー、接続パイプまたはマニホールドは、図面に従って溶接されています。各要素を取り付けた後、セクションの平行度をチェックします。
溶接部が洗浄されます。
得られたレジスターの気密性がチェックされます。出口は密閉され、水は圧力下で入口から注がれます。継ぎ目に小さな滴が現れた場合は、液体を排出し、さらに継ぎ目を沸騰させる必要があります。
必要に応じて、熱交換器を金属用の耐熱塗料で覆います。
レジスターは、サポート要素とサスペンション要素に固定されています。
暖房システムに接続します。

加熱レジスターの溶接方法

個々の構造要素の組み立ては、金属を溶接することによって実行されます。これはあなたにとって都合の良い方法で行うことができます。加熱レジスターの溶接方法？実際、それはすべてあなたが持っている溶接機の種類に依存します：

電気アーク（手動、半自動）;
ガス。

最も普及しているのは、最も安価で最も単純な電気アーク手動溶接機です。このような装置は、金属部品を接続し、それらを切断することができます。大きな部品では、パイプ用の穴を開ける必要があります。これは、パイプの直径を1つ下げて、エッジの近くで実行する必要があります。中央のセクションに4つの穴があり、最初のセクションと外側のセクションに2つの穴があります。

パイプを接続するための穴

その後、平らな水平面に、すべての要素を1つの構造に配置し、ノズルの基部にタックを作成します。パイプの赤道に沿って2つのタックを作成するか、メルセデスバッジのように、円周全体に3つのタックを均等に作成する必要があります。鋲の位置が間違っていると、溶接中に部品がリードする可能性があります。レジスタの形状が正しいことを確認した後、溶接に進むことができます。

溶融浴での作業中は、高温を維持し、溶融金属を分散させる必要があります。電極は常に特定の軌道に沿って移動する必要があります。最も単純な電極移動軌道である加熱レジスターを溶接する方法：

左-右（ヘリンボーン）;
前方-後方（流入あり）。

最も重要な瞬間は、鋲の縫い目の根の形成と鋲からの出口です。溶接工は電極の位置を変更する必要があるため、このプロセスは中断して実行されます。適切なスキルがあれば、中断することなく料理をすることができます。継ぎ目が冷えたら、ハンマーでスラッジをノックダウンする必要があります。したがって、プラグで端を溶接するだけで済みます。プラグは、最初に同じ厚さの金属から切り取る必要があります。

その結果、将来的には給気と還気用の穴と通気口が切れるブランクができました。同じMayevskyクレーンであるエアベントは、熱交換器の効率を低下させるエアポケットを取り除きます。また、暖房システムの空気についてもっと読むことができます。レジスターを暖房システムに接続することは最終段階であり、その後、油圧テストを実行して機器を稼働させることができます。

さらに、このブランクは、電気発熱体を備えたレジスターの製造に使用できます。下端には発熱体用の穴が開けられており、上部にはオープンタイプの膨張タンクが設置されています。

また読む：民家の2パイプ暖房システム：デバイス図+利点の概要

溶接技術

純粋に技術的には、鋼要素の接続は電気溶接またはガス溶接のいずれかによって実行されますが、技術はほとんど同じです

レジスターを溶接するとき、曲がりくねった構造では、接合部は垂直の継ぎ目であり、断面の接合部では、垂直と水平の両方であることに注意してください。後者はテーブルの平面に配置されているため、調理が簡単です。

テクノロジーへ水平シームの溶接（セクション+ジャンパー）次の要件が適用されます。

タッキングは1点または2点で行うことができ、ジャンパーを垂直に露出させます。 2つのポイントは、ジャンパーの取り付け軸に対して対称に配置されています。
鋲の一点で接続されたジョイントはすぐに調理されますが、プロセスは鋲の反対側から開始する必要があります。
2つのタックポイントで接続されたジョイントは、最初のポイントから溶接されます。
レジスターの垂直シーム-メインパイプとプラグおよび90°ベンドの接続。このタイプのシームの要件は次のとおりです。
パイプの厚さが最大3mmの場合、ジョイントは2.5mmの電極を使用して1回のパスで火傷します。
厚さが4mmを超える場合、溶接は2つのパスで実行されます。ラジカルシームを使用する場合と、フェーシングローラーを使用する場合です。
直径60mm以上のパイプを接続する場合、溶接はジョイントの全周に沿ったセクションで行われます。

溶接には一般的な規則があり、純粋に技術的な方法を示しています。たとえば、継ぎ目の最初では、その端は必然的に溶接され、「ロック」を形成します。溶接が2つのシームで行われる場合、2番目は最初のシームと反対の方向に実行されます。

溶接作業を行う際に注意する必要のある溶接パラメータがいくつかあります。これは、溶接する鋼製ブランクの厚さに応じて選択される電極の直径です。これは、溶接機から電極に供給される電流、溶接アークの極性と電圧です。

金属の厚さと電極の直径の比率

金属の厚さ、mm	1—2	3—5	4—10	12—24	30—60
電極径、mm	2—3	3—4	4—5	5—6	6以上

電流強度は、選択した電極の直径に応じて選択されます。依存関係は次のとおりです。I=Kd、ここでKは電極直径の比率です。

電極径、mm	>2	3	4	5	6
係数-「K」	25—30	30—35	35—40	40—45	50—60

暖房レジスターの種類

暖房レジスターは、互いに平行に配置され、互いに通信するパイプラインのグループです。素材、形状、デザインが異なる場合があります。

製造材料

ほとんどの場合、暖房レジスターは滑らかで作られています GOSTによる鋼管 3262-75またはGOST10704-91。より高い圧力に耐える能力があるため、電気溶接パイプの使用が好ましい。ただし、実際には、水道管とガス管も非常に一般的であり、これらはそれほどうまく機能していません。このようなヒーターは、あらゆる種類の機械的損傷やストレスに簡単に耐えることができ、あらゆるクーラントで機能します。

ステンレス製のモデルもあります。それらは、美観と耐久性に対する要求が高まっている部屋に設置されます。コストが高くなるため、バスルームではステンレス鋼のレジスターを使用することが最も正当化されます。耐食性が高く、ステンレス製の加熱タオルレールのさまざまな構成により、最新のバスルームインテリアでも使用できます。

アルミニウムとバイメタルのレジスターは、熱伝達の点でより効率的です。それらは軽さと美学によって区別され、よく組織化された水処理を備えた個々の暖房システムで完全に機能します。その他の場合、クーラントの品質が低いと、デバイスがすぐに故障します。

時々あなたは銅で作られたレジスターを見つけることができます。通常、これらは主配線が銅であるシステムで使用されます。彼らと一緒に働くのは便利です、彼らはとても素晴らしくて耐久性があります。また、銅の熱伝導率は鋼の約8倍であるため、加熱面のサイズを大幅に縮小することができます。非鉄金属で作られたすべてのデバイスに共通する欠点（動作条件に対する感度）により、銅レジスタの範囲が制限されます。

デザイン

従来のスチールレジスタの最も特徴的なデザインは、2つのタイプに分けることができます。

断面;
蛇紋石。

1つ目は、パイプラインの水平方向の配置と、パイプライン間の垂直方向の狭いジャンパーの使用が特徴です。 2つ目は、同じ直径の直線要素と弧状要素を使用することです。これらの要素は、溶接によってヘビによって接続されています。ステンレス鋼または非鉄金属を使用する場合、パイプは単純に曲げられて、目的の構成になります。

接続パイプの実行には、次の3つのオプションがあります。

ねじ山;
フランジ付き;
溶接用。

これらは、デバイスの片側と異なる側の両方に配置できます。クーラント出口は、供給の下または供給から斜めに提供されます。高速道路の接続が低い場合もありますが、この場合、熱伝達は大幅に減少します。

セクションレジスタでは、ジャンパの配置方法に応じて2種類の接続が区別されます。

"スレッド";
"桁"。

スムーズパイプレジスターは、メインヒーティングシステムのレジスターとして、または個別のヒーターとして使用できます。自律運転の場合、必要な電力の発熱体がデバイス内に設置され、ネットワークに接続されます。鋼製の携帯用電気レジスターの冷却剤として、不凍液やオイルがよく使用されます。保管中または緊急停電時にフリーズすることはありません。

一般的な暖房システムとは別に使用する場合は、追加の膨張タンクをデバイスの上部に配置する必要があります。これにより、加熱時の体積増加による圧力上昇を回避できます。容器のサイズは、ヒーター内の液体の総量の約10％を収容できる能力に基づいて選択されます。

鋼管製の見当を自律的に使用するために、高さ200〜250mmの脚が溶接されています。デバイスが加熱回路の一部であり、移動する予定がなく、壁が十分に強い場合は、ブラケットを使用した固定マウントが使用されます。非常に大規模なレジスタの場合、組み合わせたインストールオプションが使用されることがあります。デバイスはラックに配置され、さらに壁に固定されます。

取り付け方法：溶接または糸脱毛？

設置作業を行う際の最大の問題組み立てと設置用暖房レジスターは溶接作業です。暖房装置は屋外で別々の部品から組み立てられ、次に準備されたブランクから、ガス溶接を使用して暖房システムが設置されます。溶接部は、強度や耐久性に劣るねじ山継手に置き換えることができますが、作業技術と最新の材料を使用することで、加熱装置の長期動作を保証できます。

また読む：電気暖房対流式放熱器の選び方：購入する前に何を探すべきか+ブランドの概要

ガレージや倉庫の暖房台は、電気を使って技術室を暖房できる独立した装置です。

暖房レジスターのクラシックなデザイン

オプション＃1-水平レジスタ

ほとんどの場合、加熱レジスターの製造では、水平方向に配置された2つまたは3つの平行なパイプが接続されます。レジスタ内の隣接するセクション間の距離は、必ず直径を50mm超える必要があります。レジスターのコイル設計も人気があり、デバイスを暖房システムに接続する方法に応じていくつかのタイプに分けられます。

コイルタイプの加熱レジスター：L-ヒーターの長さ、D-パイプの直径、h-パイプ間の距離（直径が50 mmを超える）

ヒーターの長さは、暖房システムを設置する予定の部屋または部屋の寸法に応じて選択されます。暖房レジスターのリストされたタイプの設計に加えて、次のものもあります。

シングルパイプ製品;
4パイプデバイス;
5パイプモデルなど

1つの暖房レジスターで使用されるパイプの数は、暖房された部屋の面積、オブジェクトの断熱の品質、部屋内の他の熱源の存在などによって異なります。パイプの直径は、暖房された部屋で最適な温度が維持される製品の最適な寸法を計算します。

滑らかなパイプで作られた水平暖房レジスターは下部配線付きパイプライン。この場合、製品は床面に近い部屋の周囲に注意深く配置されます。住宅では、窓の下にパイプが通っています。産業施設では、暖房装置の場所は、天井の高さ、施設のレイアウトの特徴、および産業機器の配置によって異なります。

暖房台帳は、社会施設の暖房に成功しています。このようなヒーターの手入れは、鋳鉄製のバッテリーよりもはるかに簡単です。

オプション＃2-垂直レジスタ

アパートの再開発やバルコニーやロッジアによる居住空間の拡大の際には、施設の試運転時に開発者が設置したバッテリーを解体する必要があります。同時に、解体ラジエーターは垂直暖房レジスターに置き換えられます小径の多数の丸パイプから溶接。これらのヒーターは、窓の開口部の隣にある壁に配置されています。

必要に応じて、垂直暖房レジスターは装飾グリルで閉じられます。これにより、暖房システムの不可欠な要素が室内装飾品に変わります。鏡、色付きガラス、モザイク、錬鉄製の格子を使用したり、棚、ハンガー、キャビネット、その他のかさばらない家具の便利なアイテムを配置したりすることで、平行パイプの「束」の位置を隠すことができます。

循環ポンプを使用して、民家の自律暖房システムに設置された垂直レジスター内の冷却剤の移動を確実にすることが可能です。水平レジスターは、わずかな傾斜で設置されている場合（0.05％で十分）、クーラントの自然循環にも使用されます。