Un registre de chauffage est un dispositif pour chauffer une pièce, constitué d'un ou plusieurs tuyaux à paroi lisse situés horizontalement, communiquant entre eux par des connexions verticales. Traditionnellement, les registres de chauffage sont utilisés pour chauffer des locaux non résidentiels - un entrepôt, un garage, un atelier - mais ils ont également trouvé une application dans les locaux résidentiels. Ces appareils de chauffage sont utilisés dans des pièces avec des exigences de propreté strictes - leurs surfaces lisses sont faciles à nettoyer et à laver. Les registres de chauffage ont diverses modifications qui diffèrent par leur conception, leur forme et leur matériau.
Types de registres
Les tuyaux communicants parallèles, qui représentent un registre de chauffage, diffèrent par leur matériau et leur conception.
Aluminium
Les registres de chauffage en aluminium légers et esthétiques sont parmi les plus efficaces en termes de transfert de chaleur. En raison de leur faible poids et de leur taille, de leur résistance à la corrosion et de leur longue durée de fonctionnement, ils sont utilisés avec succès dans les maisons privées et les immeubles de bureaux.
De tels registres ne sont pas largement utilisés en raison de leur coût élevé et des exigences accrues en matière de qualité du liquide de refroidissement.
Fonte
Les systèmes de chauffage constitués de tuyaux en fonte à ailettes ont les meilleures performances de transfert de chaleur. Un tuyau à paroi épaisse avec un grand nombre de nervures dégage efficacement de la chaleur et se refroidit longtemps.
L'installation des systèmes à ailettes en fonte est réalisée à l'aide de boulons et de joints en paronite ou en caoutchouc pour assurer l'étanchéité.
C'est l'un des meilleurs moyens de résoudre le problème du chauffage d'une maison privée - la fonte n'est pas pointilleuse quant à la qualité du liquide de refroidissement, sa durée de vie est pratiquement illimitée.
Inconvénients de cette conception :
- vue volumineuse;
- poids important;
- la nécessité de fabriquer des poteaux de support massifs ;
- fragilité.
Les registres en fonte sont utilisés depuis longtemps dans les chaufferies industrielles et les maisons privées, leur popularité n'a pas diminué au fil du temps.
Cuivre
Dans les réseaux avec câblage en cuivre, il est efficace de fabriquer un registre en cuivre. En raison de la conductivité thermique élevée du cuivre, ces éléments chauffants ont une petite taille et un bel aspect.
Les tuyaux en cuivre sont facilement pliés et soudés uniquement au niveau des joints.
Les systèmes de chauffage au cuivre ne se sont pas généralisés en raison de leur criticité vis-à-vis des conditions de fonctionnement :
- le liquide de refroidissement doit être chimiquement neutre, propre et exempt de fraction solide ;
- le système d'alimentation en chaleur, y compris les raccords, doit être entièrement en cuivre ou en alliages compatibles - bronze, laiton, chrome et nickel ;
- une mise à la terre renforcée est nécessaire - sinon la corrosion commencera;
- Le cuivre est un matériau souple et nécessite un écran ou un boîtier de protection.
Tout cela crée un prix élevé et explique l'absence de demande accrue pour les registres en cuivre.
Acier
Pour la plupart, les registres de chauffage sont constitués de tuyaux en acier lisse. La préférence est donnée aux types d'alimentation électrique-soudée ou eau-gaz.Le pipeline qui en est constitué résiste à une pression importante, résiste aux dommages mécaniques et n'exige pas la qualité du liquide de refroidissement.
Pour la fabrication d'un système de chauffage, vous pouvez utiliser un tuyau rond ou profilé. Le chauffage s'avérera plus compact, mais il est beaucoup plus difficile de travailler avec, la résistance hydraulique est plus élevée.
Le registre en tubes d'acier peut être en acier inoxydable - ces types de radiateurs sont optimaux dans les salles de bain. Les sèche-serviettes en acier inoxydable sont disponibles dans une variété de tailles et de configurations. Le seul inconvénient des registres en tubes d'acier inoxydable est le prix élevé.
Registres fixes et mobiles
Si le système de chauffage est à l'arrêt, une chaudière de chauffage est nécessaire pour son fonctionnement, où le liquide de refroidissement est chauffé.
De tels systèmes fixes sont fixés à l'aide de supports fixés aux murs. Pour les systèmes massifs, une forme combinée de fixation est utilisée - en plus de la fixation au mur, des poteaux de support sont placés sous les tuyaux inférieurs.
Dans le cas d'une version mobile, un élément chauffant est monté dans la partie inférieure du système, qui fait office de radiateur. Un vase d'expansion d'une capacité de 10% du volume du système est situé dans la partie supérieure, en tenant compte de l'augmentation de la pression interne lors du chauffage.
Il est optimal d'utiliser de l'huile ou de l'antigel comme caloporteur dans les appareils de chauffage mobiles - ils ne gèlent pas à basse température.
La structure est connectée à un réseau 220 V et est équipée de pieds de support ou de roues pour faciliter l'installation et le déplacement.
Avantages et inconvénients
Comme tout appareil, les registres chauffants métalliques ont leurs propres forces et faiblesses.
Avantages:
- Fournit un chauffage uniforme des pièces de grande surface.
- La faible résistance hydraulique dans les milieux lisses disposés horizontalement permet l'utilisation d'un système de circulation naturelle sans avoir recours au pompage.
- Les tuyaux de grand diamètre utilisés pour le chauffage sont moins sensibles à l'envasement et ne nécessitent pas de rinçage.
- La durée de vie des registres métalliques est de plus de 25 ans.
- La surface des canalisations rondes est légèrement sale et facile à nettoyer - c'est le meilleur choix de chauffage pour les pièces avec des exigences accrues en matière de normes sanitaires.
- Le registre chauffant est facile à fabriquer et peut être fabriqué à la main à la maison.
Désavantages:
- La surface de chauffe par unité de longueur est faible, ce qui entraîne une augmentation de l'encombrement.
- Nécessite beaucoup de tuyaux.
- Le système nécessite un grand déplacement du liquide de refroidissement, en raison duquel le système a une inertie élevée et une régulation lente.
- Les modèles économiques sont extérieurement peu attrayants et les développements de conception se distinguent par un prix élevé.
Les caractéristiques des registres de chauffage de conception simple avec de bonnes performances déterminent leur portée.
Calcul du nombre requis de registres pour le chauffage
Avant de procéder aux calculs, vous devez décider du régime de température souhaité dans la pièce et des pertes de chaleur dans celle-ci. Cela déterminera la taille du registre de chauffage.
Un tel système de chauffage est fabriqué selon des dessins à partir de tuyaux d'un diamètre de 32 à 100 mm. Une augmentation du diamètre de la canalisation entraîne naturellement une augmentation du volume du système et de son inertie accrue, difficulté de réglage.
S'il y a plus d'un tuyau dans le registre, la distance entre eux est déterminée comme suit :
- pas moins de 1,5 du rayon du tuyau, sinon le transfert de chaleur diminue;
- une augmentation de la distance entre les supports horizontaux entraînera une augmentation des dimensions globales, ce qui est gênant pour l'installation et l'exploitation.
Le transfert de chaleur d'un tuyau peut être calculé indépendamment en substituant les dimensions du tuyau et les données de température dans la formule :
Q = 3,14 D L K (Tr - À)
- Q - la quantité de chaleur générée par le tuyau ;
- ré - diamètre, m ;
- L - longueur, m ;
- K - le coefficient de transfert thermique pour un tuyau en acier et l'eau (caloporteur) est de 11,3 W/m² · ° С ;
- Tr - température de l'eau dans le registre ;
- À - température ambiante.
Vous pouvez calculer le registre sur la base de la valeur moyenne de transfert de chaleur de 1 m d'un tuyau en acier à une température d'eau de + 90 ° C et une température intérieure de + 20 ° C.
Par exemple:
- avec d 35 mm, la surface sera de 0,56 m2 ;
- avec d 57 mm - 0,94 m² ;
- avec d 89 mm - 1,37 m².
Connaissant le transfert de chaleur de 1 m de tuyau et la superficie de votre pièce, vous pouvez calculer le nombre de tuyaux requis.
Pour les registres avec deux lignes ou plus, un facteur de réduction de 0,9 est utilisé pour chaque thread.
Registres de réglage
L'installation d'un système de chauffage avec des registres n'est pas difficile. Pour plus de commodité, tous les éléments du système sont récoltés et soudés à l'extérieur. Un assemblage ultérieur peut être effectué à l'aide de soudures ou de connexions filetées, mais cela est moins fiable.
Un évent doit être installé sur le tuyau supérieur du registre de chauffage pour purger l'air du système.
Les registres prêts à l'emploi sont fixés au mur ou placés sur un support. Pour les produits massifs, vous pouvez utiliser la méthode combinée - supports et supports. Pour améliorer le chauffage de la pièce, le registre est fixé le plus bas possible au sol.
Pour assurer la circulation du fluide caloporteur, l'installation est réalisée avec une pente de 0,05 % vers l'écoulement du fluide.
fabrication de bricolage
Pour assembler le registre vous-même, vous devez être au moins un bon soudeur. Pour les radiateurs faits maison, les calculs et les dessins ne sont pas nécessaires, un soudage de haute qualité est nécessaire.
L'un des modèles les plus populaires est le "samovar". C'est un registre portable rempli d'huile ou d'antigel. Un élément chauffant fonctionnant à partir de 220 V est inséré dans le tuyau inférieur, un détendeur est soudé dans le tuyau supérieur. Tant qu'il y a de l'électricité, ce système chauffera avec succès la pièce.
Il existe de nombreux systèmes de chauffage, tous ont leurs avantages et leurs inconvénients. Par rapport aux indicateurs d'une batterie bimétallique, les registres perdent à bien des égards. Mais en raison de leur prix bas et de leur bon transfert de chaleur, ils seront longtemps demandés sur le marché de l'ingénierie thermique.
