Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками

Содержание

В чем различие между регистром отопления и радиатором отопления?

Отличительной особенностью регистров отопления является горизонтальное расположение труб, при котором тепло в пространство передается излучением. Доля конвективной теплопередачи при этом мала.

Следует отметить, что из  стальных труб делают не только регистры, но и эффективные радиаторы отопления, но в них трубы расположены вертикально, образуя направляющие для движения восходящих конвективных потоков нагретого воздуха. Следует отметить, что у радиатора преобладающим способом передачи тепла является конвекция.

Именно в основном способе теплопередачи состоит различие между радиатором отопления их стальных труб и отопительным регистром.

При использовании в конструкции стальных труб равного диаметра, регистр отопления, при сравнении с радиатором, в значительной степени проигрывает по интенсивности передачи тепла от теплоносителя в окружающее пространство.

Именно по этой причине, стремясь увеличить площадь излучающей поверхности,  регистры делают из труб большего диаметра, чем при использовании в конструкции радиатора. Обычно это трубы диаметром от 35 до 150 мм. Количество горизонтальных труб в конструкции регистра может быть любым, но чаще всего их 2 или 4.

Как устроен регистр отопления

Для изготовления  самого простого регистра отопления берут два отрезка стальной трубы и заваривают у них по одной боковине. К свободным концам приваривают подачу и обратку. На противоположной стороне участка трубы для обеспечения движения теплоносителя делают перемычку из трубы диаметром равным или превышающим диаметр трубы подачи.

При такой конструкции движение теплоносителя возможно только в одном направлении от трубы подачи к трубе обратки.  Для обеспечения прочности конструкции между трубами устанавливают дополнительные ребра жесткости.

Как устроен регистр отопления

Вместо перемычек в виде ребра жесткости иногда используют дополнительный отрезок трубы, создавая дополнительный переток для движения теплоносителя. В этом случае в конструкции регистра на его противоположной стороне от врезки трубы подачи необходимо устанавливать сливной кран.

Дело в том, что  наличие дополнительного перетока на участке, расположенном ближе к вводной трубе, приводит к образованию малого круга движения теплоносителя: часть воды по этому перетоку стекает вниз, что снижает интенсивность прогрева трубы по длине. К тому же падает скорость движения теплоносителя, а это приводит к его застою в удаленном участке трубы и заиливанию. Для исправления положения и прочистки регистра от возможного загрязнения используют тот самый сливной кран.

Разновидности регистров отопления из труб

Регистр отопления – это классический теплообменник «вода-воздух». В большинстве случаев он выполняется из гладкостенной металлической трубы. Последняя бывает одиночной либо в виде ряда из нескольких отрезков трубопровода, расположенных горизонтально друг над другом. При этом встречаются отдельные конструкции с оребрением.

Отопительный прибор, выполненный только из гладкостенной трубы, проще мыть при постоянных уборках. На нем нет пластинчатых ребер или узких мест, которые сложно обтереть тряпкой. В результате на таком регистре не образуется “колоний” из пыли и грязи. В этом отношении он сильно выигрывает у широко распространенных сейчас панельно-секционных радиаторов.

Использование регистров отопления
Обычно отопительные регистры устанавливаются в гаражах, складах, мастерских, больницах и школах – то есть в помещениях, где повышенные требования к противопожарной и санитарной безопасности

По эффективности отдачи тепловой энергии и затратам на обогрев трубный регистр не уступает обычным батареям, а зачастую превосходит их. Общая площадь поверхности теплопередачи в обоих случаях приблизительно одинакова, только в рассматриваемом приборе теплоноситель течет по широкому каналу.

Гидравлическое сопротивление в этой ситуации получается гораздо ниже того, что в стандартном радиаторе из нескольких панельных секций. А это прямо сказывается на затратах энергии для прокачки воды по подобному отопительному контуру.

Виды по форме конструкции

Внешне регистр отопления выглядит не слишком элегантно. Зато он дешев и прост в изготовлении. А если приложить немного усилий, то такой обогреватель-теплообменник вполне можно вписать в интерьер даже жилой комнаты.

В отечественных деревенских домах до недавнего времени подобный вариант системы отопления применялся почти повсеместно. В советское время панельно-секционных радиаторов в продаже не имелось, а вот широкую трубу достать было не так сложно.

А дальше требовался лишь сварочный аппарат. Соединяется полученный трубный обогреватель с водяным теплообменником внутри дровяной печи сваркой элементарно и быстро. Подробнее о технологии замены батарей методом газосварки читайте далее.

Секционные регистры
Чем ближе к краю располагаются вертикальные патрубки в секционном регистре, тем выше у прибора теплоотдача – вода на концах горизонтальных труб обновляется медленнее, чем в участках с прямым током теплоносителя

Все виды отопительных регистров делятся на две группы:

  1. Секционные.
  2. Змеевики (S-образные).

В первом случае горизонтальные трубы соединяются меж собой поперечными патрубками меньшего сечения, а во втором – дугами того же диаметра.

Оба варианта подразумевают большие объемы сварочных работ. Змеевиковый прибор также можно изготовить путем сгиба одной трубы. Однако не каждое трубное изделие большого диаметра из стали можно изогнуть подобным образом. Гораздо проще взять готовые дуги и приварить их к горизонтальным сегментам регистра.

Типы соединения труб
В приборе с соединением «нитка» (патрубки расположены попеременно справа/слева) зон с холодным теплоносителем нет, вода здесь постепенно проходит по всем трубам

При соединении горизонтальных участков секционного регистра соединением «колонка» патрубки-поперечины ввариваются с обоих концов. Циркуляция теплоносителя в таком отопительном приборе проходит по параллельной схеме. В результате отдельные зоны в нем могут недополучать тепло. Горячая вода попросту стекает в нижний сегмент раньше, чем дойдет до дальнего конца.

В «нитке», где теплоноситель проходит все участки регистра, подобных проблем не возникает. В этом отношении этот регистр во многом напоминает змеевик. Только вода в нем движется от входа до выхода из батареи по трубам разного сечения.

Регистры-змеевики
Змеевики могут иметь несколько изгибов, в этом случае для усиления конструкции в ряде мест часто делаются поперечные вставки из уголка или толстого прутка

Если готовых дуг для S-образного регистра под рукой нет, то самостоятельно изготавливать лучше секционный прибор. Ровно согнуть трубу большого сечения, не имея специального оборудования, крайне сложно. Практически единственный вариант – это накалить металл газовой сваркой и осторожно согнуть его. Но здесь есть риск утраты прочности стенками трубы.

К секционному виду также относится регистр с парой боковых коллекторов. Они производятся из трубы того же диаметра, что и основные участки, исполняя роль поперечных патрубков. Вода в данном случае движется не сверху вниз, а слева на право (или наоборот).

Алюминиевые

Легкие и эстетично выглядящие алюминиевые регистры для отопления являются одними из самых эффективных с позиции теплоотдачи. Благодаря малому весу и размеру, коррозийной устойчивости и длительному периоду эксплуатации их успешно применяют в частных домах и административных зданиях.

Широкое распространение такие регистры не получают из-за своей высокой стоимости и повышенных требований к качеству теплоносителя.

Чугунные

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Чугунные регистры имеют лучшие характеристики теплопроводности

Лучшими показателями по теплоотдаче обладают отопительные системы из оребренных чугунных труб. Толстостенная труба, обладающая большим количеством ребер, эффективно отдает тепло и долго остывает.

Монтаж чугунных оребренных систем проводят с помощью болтов и паронитовых или резиновых прокладок для придания герметичности.

Это один из лучших способов решить проблему теплоснабжения частного дома – чугун не требователен к качеству теплоносителя, срок его эксплуатации практически неограничен.

Минусы такой конструкции:

  • громоздкий вид;
  • значительный вес;
  • необходимость изготовления массивных опорных стоек;
  • хрупкость.

Чугунные регистры давно используют в промышленных котельных и частных домах, их популярность со временем не уменьшается.

Медные

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Медь редко используется из-за особых условий эксплуатации и риска повреждения

В сетях с разводкой из медных труб эффективно изготовление медного регистра. В связи с высокой теплопроводностью меди такие отопительные элементы обладают небольшими размерами красивым внешним видом.

Трубы из меди легко изгибаются и варятся только в местах соединения.

Медные системы отопления не получили широкого распространения из-за критичности к условиям эксплуатации:

  • теплоноситель должен быть химически нейтральным, чистым и не содержать твердой фракции;
  • система теплоснабжения, включая арматуру, должна быть вся выполнена из меди или совместимых сплавов – бронзы, латуни, хрома и никеля;
  • необходимо усиленное заземление – иначе начнется коррозия;
  • медь – мягкий материал, ему требуется защитный экран или кожух.

Все это формирует высокую цену и объясняет отсутствие повышенного спроса на медные регистры.

Стальные

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Стальные трубы требуют покраски, так как подвержены коррозии

По большей части регистры отопления делают из гладких стальных труб. Предпочтение отдают электросварным или водогазопроводным видам. Изготовленный из них трубопровод выдерживает значительное давление, устойчив к механическим повреждениям и нетребователен качеству теплоносителя.

Для изготовления отопительной системы можно использовать круглую или профильную трубу. Обогреватель получится более компактным в размерах, но с ним ощутимо сложнее работать, гидравлическое сопротивление выше.

Регистр из стальных труб может быть изготовлен из нержавейки – такие виды обогревателей оптимальны в ванных комнатах. Полотенцесушители из нержавеющей стали могут быть разного размера и конфигурации. Единственным минусом регистров из стальных нержавеющих труб является высокая цена.

Стационарные и передвижные регистры

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Передвижной регистр оборудован ТЭНом, который можно включать в розетку

Если отопительная система стационарная, для ее работы необходим отопительный котел, где подогревается теплоноситель.

Крепятся такие стационарные системы при помощи кронштейнов, зафиксированных на стенах. Для массивных систем используют комбинированную форму крепления – в дополнение к фиксации на стене под нижние трубы ставят опорные стойки.

В случае мобильного  исполнения в нижней части системы монтируется ТЭН, который выполняет функцию нагревателя. В верхней размещается расширительный бачок, емкостью 10% объема системы, учитывающий увеличение внутреннего давления при нагревании.

В роли теплоносителя в мобильных обогревателях оптимально использовать масло или антифриз – они не замерзают при низких температурах.

Конструкция включается в сеть 220 V и оснащается опорными ногами или колесиками для удобства установки и перемещения.

Варианты по материалу изготовления

Чаще всего домашние мастера своими руками изготавливают регистры отопления из стальных труб. Главные достоинства этого варианта – дешевизна, доступность материала и относительная простота сварки.

Регистр из профилированной трубы
Помимо круглой трубы отопительный регистр можно также выполнить из ее профилированного аналога – гидравлическое сопротивление получится несколько иным, но не более того

В заводских условиях регистры выпускают из:

  • стали;
  • алюминия;
  • меди;
  • чугуна.

По теплоотдаче и долговечности лидирует медный вариант. Но при больших размерах такой обогреватель обойдется  в немалую копеечку. Алюминиевый прибор уступает ему по показателям теплопроводности, но и стоит значительно дешевле.

Наиболее ходовой и недорогой вид отопительных регистров – стальной. Однако это и самый неэффективный по передаче тепла от воды воздуху вариант из всех продающихся в магазинах теплотехники.

Коэффициент теплопроводности у разной стали колеблется в пределах 45–48 Вт/(м*К). У чугуна он в районе 60, у алюминия 200–240, а у меди около 400 Вт/(м*К). Сталь всем им по данному техническому параметру проигрывает.

Регистр отопления на ножках
При выборе стальных труб предпочтение надо отдавать изделиям из углеродистой стали, они наиболее прочны и устойчивы к высоким температурам

Чугун и алюминий обычно используется только при заводском изготовлении регистров. Самостоятельно в кустарных условиях эти металлы сваривать слишком сложно. То же касается нержавеющей или оцинкованной стали, поэтому трубы из этих материалов лучше не брать. Их сложней варить, и теплоотдача у них ниже, нежели у обычного черного аналога.

При наличии опыта сварки медных поверхностей сделать регистр из подобных труб не слишком проблематично. Из-за высоких показателей теплопередачи их можно взять меньшего диаметра, нежели при выборе стального варианта. Так отопительный прибор обойдется дешевле.

Однако у меди здесь есть серьезный недостаток – потребность в нейтральном и чистом теплоносителе. Если в системе отопления циркулирует “грязная”, с примесями вода , то о длительном сроке службы такой батареи можно забыть.

Схожая проблема также нередко наблюдается из-за присутствия в системе элементов из несовместимых с медью металлов. Если не предусмотреть целый ряд предупредительных мер, из-за электрохимической коррозии подобный регистр прослужит недолго.

Характеристики устройств

Отопительные регистры имеют несколько качеств, отличающих их от иных отопительных приборов:

  • Благодаря эффективному теплообмену с окружающим пространством небольшие по размеру приборы способны отапливать крупногабаритные помещения.
  • Изготовление теплообменника достаточно простое – необходим лишь сварочный аппарат и угловая шлифмашина с отрезным диском.
  • Можно использовать любые доступные материалы – трубы из чугуна, нержавейки или стали.
  • Приборы способны выдерживать высокое давление (10 кгс/м2) и могут работать на любых теплоносителях – воде, масле, других жидкостях, пару.
  • Собрать прибор можно как уже по готовым чертежам, так и по самостоятельно составленным. Допускаются различные варианты конфигурации, заглушек, доборных элементов и отделочных материалов.
  • Конечная стоимость теплообменника из гладких труб получится ниже, чем у прочих приборов с аналогичным уровнем эффективности.

Стоит отметить, что чем больше совокупная площадь поверхности прибора, тем выше его теплоотдача. В свою очередь, площадь зависит от сечения трубы и длины секции.

как рассчитать количество регистров отопления

Обратите внимание, что эффективность оборудования будет зависеть от количества уровней и отступа между ними, конфигурации прибора (S-образной или секционной), типа используемого материала, а также наличия изоляции и свойств теплоносителя.

В большинстве случаев регистры отопления обладают такими характеристиками:

  1. Для теплообменника использованы электросварные трубы из углеродистой стали.
  2. Соединение труб выполнено одним из способов – фланцевое, на внешней резьбе, и сварное.
  3. Максимальное значение давления – 10 кгс/м2.
  4. Сечение труб в секциях – 32-219 мм.
  5. Минимальный отступ между уровнями – от 50 мм.
  6. Сечение соединительных перемычек – от 32мм.

Достоинства и недостатки

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Металлические трубы не заиливаются, не подвержены гидроударам

Как и любой прибор, металлические регистры отопления имеют свои сильные и слабые стороны.

Преимущества:

  • Обеспечивают равномерный обогрев помещений с большой площадью.
  • Низкое гидравлическое сопротивление в гладких горизонтально расположенных носителях позволяет использовать систему с естественной циркуляцией, не применяя подкачку.
  • Трубы большого диаметра, используемые для обогрева, мало подвержены заиливанию и не требуют промывки.
  • Срок эксплуатации металлических регистров составляет более 25 лет.
  • Поверхность круглых трубопроводов пачкается незначительно и легко очищается – это лучший выбор отопления для помещений с повышенными требованиями санитарных норм.
  • Отопительный регистр прост в изготовлении и может быть изготовлен своими руками в домашних условиях.

Недостатки:

  • Поверхность нагрева на единице длины небольшая, что приводит к увеличению габаритных размеров.
  • Требует большого количества труб.
  • Системе необходим большой литраж теплоносителя, за счет чего у системы высокая инерция и замедленная регулировка.
  • Бюджетные модели внешне непривлекательны, а дизайнерские разработки отличаются высокой ценой.

Особенности отопительных регистров простой конструкции с хорошими эксплуатационными показателями определяют их сферу применения.

Расчет конструкции обогревателя

Вначале необходимо рассчитать требуемую тепловую мощность для конкретного помещения.

По правилам, такой теплотехнический расчет следует делать с учетом:

  • площади и направленности внешних стен (в южном солнечном направлении или нет);
  • кубатуры обогреваемого помещения;
  • уровня максимально возможных отрицательных температур в регионе;
  • степени теплоизоляции стен, выходящих на улицу;
  • наличия снизу и/или сверху еще одного отапливаемого помещения;
  • количества, квадратуры и разновидности установленных окон;
  • наличия/отсутствия дверей, открывающихся непосредственно на улицу.

Строительными нормами рекомендуется даже учесть преобладающую розу ветров зимой. С наветренной стороны у стены теплопотери в течение зимнего периода будут заведомо выше.

Определение мощности по площади комнаты
Упрощенно для помещения с высотой потолков в районе 2,7 метра необходимую тепловую мощность вычисляют умножением площади комнаты на 100 Вт

Если потолки в помещении расположены на уровне 3-х метров и выше, то для упрощенного расчета следует уже кубатуру отапливаемого пространства умножить на 34 или 41 Вт. Первый коэффициент берется для кирпичных зданий, а второй – для строений из железобетона.

Перемножить пару чисел не сложно. Но надо четко отдавать себе отчет, что подобные условные вычисления могут быть очень далеки от реальных цифр, так как нюансов здесь немало.

Самый оптимальный выход – это заказать нужный расчет у специалиста, который примет во внимание все параметры помещения. Теплопотери происходят через стены, окна, пол, потолок и даже вентиляцию. Для получения точных цифр учесть надо все без исключения.

Далее надо рассчитать размеры труб для отопительного регистра. Для этого следует воспользоваться формулой:

Q= K* St*dt

буквенные обозначения:

  • Q – тепловая мощность регистра;
  • K – коэффициент теплоотдачи, зависит от материала трубы;
  • St – площадь теплоотдачи (равна числу ПИ помноженному на диаметр и длину трубы);
  • dt – тепловой напор.

Соответственно, зная Q и dt, остается лишь подобрать диаметр трубы и ее общую длину. Затем уже, в зависимости от конструкции регистра, этот трубопровод можно разбить на несколько отрезков, которые впоследствии будут соединены поперечинами. Теплоотдачу от последних, чтобы не усложнять расчеты, лучше не учитывать.

Расчет теплового напора
Цифра dt в свою очередь вычисляется исходя из необходимой температуры в помещении (Тв) и показателей ее в подаче (Тп) и обратке (То) – итого dt=(Тп+То)/2-Тв

При подключении труб змейкой каждый следующий горизонтальный сегмент получает приблизительно на 10% меньше тепловой энергии, чем расположенный сверху. Каждый такой отрезок регистрового трубопровода следует рассматривать, как отдельную батарею. А теплоноситель по мере движения по ним постепенно и неизбежно остывает, тепло уходит в помещение.

Еще один параметр – расстояние между горизонтальными секциями (основными трубами), которое отражает высоту отдельного патрубка. Если этот просвет сделать слишком маленьким, то потоки тепла сверху и снизу начнут перекрываться, негативно воздействуя друг на друга.

Эту цифру надо подбирать так, чтобы она была чуть больше диаметра трубы. Тогда эффективность регистра будет максимально возможной.

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 выбора труб для отопительного регистра

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

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

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.

Плюсы и минусы регистров отопления из гладких труб

Решение монтировать такие приборы в помещениях предусматривает тщательное изучение технических характеристик и особенностей эксплуатации. При надлежащем качестве сварки система прослужит 25 и более лет. Пожалуй, это наиболее важное качество в пользу внедрения трубных регистров в СО.

 Конструкции из гладких труб завоевали признание среди потребителей, благодаря ряду преимуществ:
Конструкции из гладких труб завоевали признание среди потребителей, благодаря ряду преимуществ:

  • Обширный и равномерный прогрев за счет большой протяженности элементов (труб), что особенно актуально для значительной площади отапливаемого помещения.
  • Отсутствие необходимости частой промывки, так как регистры отопления из гладких труб меньше заиливаются.
  • Сниженный уровень потери давления в сравнение с другими видами радиаторов. Есть возможность использовать открытую систему отопления с естественной циркуляцией и существенно сократить расходы на периодическую систему теплоносителя.
  • Легко поддерживать внешнюю чистоту, что особенно актуально для организаций с ужесточенными санитарными нормами.

 Дополнительным бонусом будет удобство сушки белья или одежды, а за счет высокой теплоотдачи процесс займет максимально короткий срок. Для некоторых производств этот плюс играет не последнюю роль.
Система отопления на основе гладких регистров обладает одним существенным недостатком: громоздкой и неприглядной конфигурацией, что не всегда приемлемо для частных домов. Однако, внешний вид изделия можно улучшить выбором нестандартной формы конструкции. Цена дизайнерских разработок несколько выше бюджетных моделей, но в конечном счете затраты окупаются долгосрочной и беспроблемной службой системы.

Расчет мощности регистра отопления

Расчет мощности регистра отопления

Из каких частей состоит регистр отопления

Расчет мощности регистра отопления заключается в том, чтобы подобрать необходимые габариты теплообменника. Это напрямую влияет на количество теплоносителя в нем и площадь теплообмена. Чем больше регистр – тем большее помещение он сможет нагреть.

Получается, что нужно определить диаметр труб таким образом, чтобы теплоотдача регистров отопления имела достаточный уровень для обогрева помещения определенной площади. Это если есть возможность выбирать, а если регистр варится из того что есть в наличии, то возможно, придется немного изменить конструкцию.

Для каждого региона есть свои стандарты количества энергии для отопления одного метра помещения. Для расчета регистров из гладких труб для отопления можно брать среднее значение в 100 Вт. Если переживаете, что не хватит, то просто делайте запас 50%. Теперь подгоняем наш регистр под эти требования. Для наглядности возьмём в качестве примера регистр отопления из трех труб размером по два метра каждая. Алгоритм действий:

  • определяем площадь помещения;
  • считаем сколько необходимо мощности для его обогрева;
  • подставляем значение в формулу определения диаметра.

Перед тем как рассчитать количество регистров для отопления нужно знать, сколько тепловой мощности потребуется в том или ином случае. Потом, исходя из этого, решать, как ее распределить.

Допустим, что у нас помещение 50 м кв. Получается, что нам потребуется 500 Вт тепловой мощности, чтобы температура воздуха была в приделах, установленный нормативными документами. Формула вычисления диаметра имеет следующие величины:

  • П – 3,14;
  • длина регистра;
  • коэффициент теплопроводности металла, для стали 11,63;
  • разница между температурами подачи и обратки.

В качестве эталона для расчета разницы температур подачи и обратки берут значение 80 и 20 градусов, соответственно. Если вы знаете, что в вашем контуре температура не будет превышать 65 градусов, значит, подставляете свое значение. Мы продолжим расчет, исходя из средних величин, то есть разница температур составляет 60 градусов.

Диаметр трубы = 500 / (3,14*6 (три трубы по 2 метра) * 11,63 * 60) = 0,038

Значение мы получили в метрах, что составляет 38 мм. Получается, чтобы отопить помещение 50 м кв регистром из трех горизонтальных отрезков по два метра, нужно использовать трубы с внутренним диаметром не меньше 38 мм. Если вышло так, что нужно сварить регистр из уже имеющихся труб, тогда нужно рассчитывать общую длину отрезков. Для этого из уже имеющейся формулы можно посчитать эту величину.

Длина отрезков = 500 / (3,14*11,63*60*сечение наших труб в метрах)

Для изготовления регистров применяются трубы с диаметром от 32 мм, допустим, именно они есть в наличие. Подставив значение в расчет, можно вычислить, что для обогрева такого помещения потребуется 7,1 метра. Эту величину можно разбивать на несколько отрезков. Получается, что расчет количества регистров отопления сводится к тому, чтобы узнать общую длину труб с заданным диаметром, а потом разбить ее на удобные отрезки.

Расчет мощности электрических тэн

расчет количества регистров отопления

Супер полотенцесушитель (тоже регистр)

Отдельно рассмотрим регистры со встроенными электрическими тэнами. Это может быть как дополнительным источником подогрева, так и основным. В последнем случае теплообменник работает, только если есть электроэнергия. Чтобы правильно определить параметры работы теплообменника, нужно помимо его тепловой мощности, рассчитать мощность нагревательного элемента. Ведь важно сколько киловатт в тэне или нет?

Такие электрические нагреватели вкручиваются в торце регистра. Их мощность может варьироваться от 0,8 до 2 кВт. Включение/выключение прибора контролируется термостатом, температура в теплообменнике регулируется вручную. Получается, что можно выставить 50 градусов, которые всегда будут поддерживаться тэном. Только менее мощный будет работать чаще. Естественно, чем больше нагреватель работает, тем больше сокращается его ресурс службы. Поэтому лучше, когда тэн работает не на пределе, а с небольшим запасом.

Наблюдения показали, что по итогу эксплуатации особой разницы в потреблении электроэнергии не наблюдается. Мощный тэн нагреет быстрее, потратив больше энергии, а менее мощный будет греть дольше, при этом потребление будет примерно таким же.

Автономность регистра от контура отопления требует внесения изменений в его контракцию:

  • наличие расширительной емкости;
  • соединительный патрубок сразу над тэном;
  • соблюдение углов наклона.

Конструкция должна быть такой, чтобы вода в ней двигалась самотеком, и не образовывались воздушные карманы. Воздух должен беспрепятственно выходить через расширительный бачок (негерметичный), который находится в самой высокой точке. Чтобы теплая вода сразу поднималась вверх лучше над тэном врезать соединительный патрубок.Читайте также о различиях баков открытого и закрытого типа.

Монтаж

Для того чтобы правильно сварить и установить отопительные регистры, стоит воспользоваться следующими способами:

  • выполнить монтаж на резьбовых соединениях или кронштейнах;
  • использовать для работ сварочное оборудование.

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками

Принимать решение в пользу того или иного метода, стоит исходя из веса конструкции, ее размеров, а также параметров отопительной системы. Многие специалисты считают, что работа по установке регистров мало чем отличается от монтажа радиаторов. Основная разница заключается лишь в габаритах конструкций, а также в том, что в некоторых случаях при монтаже радиаторов выполняется их обвязка. При выполнении монтажа регистров к гравитационной системе в обязательном порядке следует соблюдать уровень наклона – сам прибор должен быть наклонен в ту сторону, куда будет двигаться теплоноситель по системе.

Для конструкций, в которых предполагается естественная циркуляция, подобные требования отсутствуют.

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками

Стоит выделить следующие рекомендации, которыми следует руководствоваться в ходе монтажных работ:

  • необходимо соблюдать минимально допустимое расстояние расположения системы от стены и оконных проемов. Оно должно быть не менее 20 сантиметров. Такая особенность монтажа конструкций необходима для выполнения различных ремонтных и технических работ в дальнейшем;
  • при выборе соединения резьбового типа в ходе крепления стоит использовать только паронитовые прокладки либо же сантехнический лен;
  • любые конструкции из отопительных регистров, выполненных из стальных и профильных труб, необходимо дополнительно окрасить. Окрашивание поможет предотвратить образование на поверхности ржавчины. Такие системы будут иметь более низкий показатель теплоотдачи, однако, при этом увеличится эксплуатационный срок;

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками

  • все монтажные работы с отопительными регистрами выполняются не в отопительный сезон;
  • монтаж при помощи резьбового соединения предполагает крепеж через шаровой кран либо же при помощи фитинга и накидной гайки;
  • соединение при использовании сварочного оборудования производится при соединении штуцера и вкрученного шарового крана с трубой отопительного контура системы;
  • чтобы продлить эксплуатационный срок конструкции, следует регулярно проводить ряд простых ревизионных работ. При выявлении дефектов или течи вовремя устранять образовавшиеся неполадки.

Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками
Регистры отопления: что это такое, разновидности (из стальных гладких труб), расчет по площади, изготовление своими руками

Самостоятельная установка

Разъёмный болтовой монтаж
Разъёмный болтовой монтаж

Два способа монтажа:

  •  разъемное болтовое соединение;
  •  не разъемное сварочное соединение.

Выбирать следует из расчета веса и размера устройства, а также учесть характеристики системы теплоснабжения.
За основу можно взять правила установки радиаторов отопления, принципиальная разница отсутствует.

Показатель уклона – важно учесть, при присоединении к гравитационной системе, наклон по ходу теплоносителя.

В системах, где не используется насосное оборудование и где движущей силой является разница его парциального давления таких проблем нет.

Правила монтажа:

  • Рекомендуемое расстояние, в соответствии с технологическим процессом, от стены и окон не меньше 20см.
  • Разъемный монтаж требует использования только паранитовых подкладок или льна применяемого в сантехнических работах;
  • Все стальные регистры отопления непременно красятся, во избежание ржавления.
  • Монтаж лучше не проводить в сезон отопления.

Сравнительный анализ расчетной и мощности по факту регистра возможно произвести по окончанию испытательного пуска системы, и при необходимости внести конструктивные изменения.

Инструкция по самостоятельному изготовлению регистров

Изготовить своими руками проще всего стальной теплообменник, хотя и его сборка потребует навыков по работе со сварочным и шлифовальным оборудованием и соблюдения определенных правил.

  • Перед монтажом необходимо выполнить расчеты и чертеж, на котором будут указаны размеры труб и соединительных элементов, расположение арматуры и узлов подключения. Чертеж поможет точно подсчитать количество и параметры расходных материалов.
  • Просвет между секциями берется 1,5D или D+0,5 см, где D – диаметр трубы. Расстояние между параллельными участками змеевикового регистра рассчитывается в зависимости от используемого дугового элемента или радиуса поворота (R) при использовании трубогиба. В первом случае расстояние равно удвоенной разнице высоты дугового элемента (F) и диаметра: 2(F-D). Во втором случае расстояние будет равно 2R-D. При меньшем расстоянии снижается теплоотдача.
  • Так как при монтаже используется сварочное и шлифовальное оборудование, обязательно надеть защитную одежду и обувь, а лицо защитить специальной маской или очками.
  • Для эффективной работы регистра необходима строгая параллельность его секций, проконтролировать этот параметр в ходе работ помогут уровень, отвес и строительный уголок.
  • В верхней точке регистра, наиболее удаленной от подающей трубы устанавливают воздухоотводчик, позволяющий избавиться от воздушных пробок в контуре. При установке параллельного теплообменника с коллекторами воздухоотводчики ставятся в верхней точке каждого коллектора.
  • Для закрепления регистра потребуются стойки и кронштейны. Чем массивнее конструкция, тем больше крепежных элементов потребуется.

Инструменты:

Итак, если решено изготовить регистр самостоятельно, то для этого прежде всего потребуется подготовить необходимые материалы и инструменты. Из инструментов понадобится:

Стандартный набор для выполнения электросварочных работ

  • Сварочный аппарат и электроды;
  • Шлифовальная машинка угловая («болгарка»);
  • Газовый ключ;
  • Молоток;
  • Щетка с металлическим ворсом;
  • Строительный уголок;
  • Тиски (лучше всего – трубные), струбцины;
  • Электродрель со сверлами по металлу;
  • Рулетка;
  • Строительный уровень.

Кроме этого, обязательно нужно подготовить все необходимые защитные принадлежности для работы с дуговой сваркой — это специальный костюм, рукавицы, маска, надежные непрогораемые сапоги или ботинки.

Подготовку материалов, требуемых для изготовления такого прибора отопления, лучше рассмотреть на конкретном примере. Допустим, требуется собрать модель регистра, представленную на чертеже.

Порядок работ

  1. Производится уборка рабочего пространства.
  2. Размечаются и нарезаются в соответствии с чертежом элементы регистра.
  3. Внутренняя и внешняя поверхности труб, а также края отверстий очищаются от мусора и ржавчины стальной щеткой.
  4. Заглушки очищаются от мусора и налета. В двух заглушках высверливаются отверстия для подключения к отопительному контуру.
  5. Привариваются заглушки, перемычки и соединительные патрубки или коллекторы в соответствии с чертежом. Параллельность секций проверяется после присоединения каждого элемента.
  6. Зачищаются сварные швы.
  7. Проверяется герметичность получившегося регистра: выходное отверстие герметично закрывают, а через входное заливают воду под давлением. Если на швах появились даже маленькие капли, необходимо слить жидкость и дополнительно проварить шов.
  8. При необходимости покрывают теплообменник термостойкой краской по металлу.
  9. Закрепляют регистр на опорных и подвесных элементах.
  10. Подключают к системе отопления.

Последовательность сборочных работ

Работы по изготовлению регистра самой простой конструкции производятся в следующем порядке:

  • Вначале выполняется подготовка деталей. В первую очередь это касается секций регистра – трубы размечаются по длине согласно схеме, и нарезаются с помощью «болгарки».
  • Теперь все внутренние поверхности нарезанных труб рекомендовано зачистить от налета ржавчины и попавшего внутрь мусора и пыли. Этот процесс необходим для снижения сопротивления циркуляции теплоносителя. Очистку можно провести подручными средствами, с помощью круглой щетки с металлическим ворсом, которую нужно будет надежно закрепить на арматуре, в данном случае, длиной в 1200÷300 мм. Затем, хорошо было бы удалить осыпавшийся со стенок мусор напором воздуха или воды. При использовании последнего варианта, трубу после этого нужно хотя бы минимально просушить.

Такие сферические заглушки выпускаются к любому диаметру труб. Впрочем, некоторые матера предпочитают глушить трубы просто стальными пластинами.

  • Следующим шагом подготавливаются заглушки. Их нужно также очистить от ржавого налета, и в двух из них высверлить отверстия соответствующих диаметров — для установки штуцеров.

Сборка крупного регистра отопления. Желательно подготовить для этого соответствующее рабочее место, чтобы обеспечивалась фиксация деталей, исключались перекосы, искривления общей плоскости регистра и т.п.

  • В высверленные отверстия устанавливаются и привариваются штуцеры, после чего сами заглушки нужно приварить к торцам труб – в соответствии с чертежом, на входе в регистр и на выходе из него.
  • Далее, по размерам чертежа на трубах делается разметка мест, где будут привариваться перемычки.
  • В местах, где будут устанавливаться проходные каналы, в трубе нужно будет просверлить отверстия, соответствующие диаметру перемычки. Следует проявить внимательность в этом вопросе – чтобы неверными действиями при монтаже не нарушить запланированного направления тока теплоносителя.
  • Теперь на отверстия в горизонтальных секциях привариваются проходные перемычки, а затем в отмеченных точках, где отверстия не высверливались – непроходные. В паре эти перемычки соединят между собой секции регистра и зададут правильное направление потока жидкости.
  • Все сварочные швы нужно очень хорошо зачистить, иначе регистр будет выглядеть неаккуратно.
  • Далее, прежде чем окрашивать регистр и устанавливать его в отопительный контур, необходимо проверить герметичность прибора. Для этого его заполняют водой через верхний штуцер, герметично закрыв нижний, и создают избыточное давление. Если хотя бы на одном из сварочных швов обнаружится течь, или даже просто «слеза», то теплоноситель потребуется слить, а шов проварить дополнительно.
  • Металлическую поверхность батареи после проверки рекомендуется покрыть термостойкой краской по металлу, которая предотвратит коррозию на внешних стенках регистра, сделает прибор более привлекательным внешне.

Если планируется изготовить мобильный вариант регистра, то в него устанавливается ТЭН. Его устанавливают на нижней секции прибора, в одной из торцевых заглушек.

Переносной регистр отопления – он не врезается в систему, а работает от встроенного ТЭНа

Однако, в этом случае заглушку лучше не приваривать намертво, поэтому или приобретается ее вариант с внешней резьбой, а в трубе нарезается внутренняя резьба, или используется фланцевое соединение с несколькими болтами и уплотнительным кольцом. Съемная заглушка необходима на случай выхода из строя ТЭНа — чтобы для его замены не пришлось прибегать к резке и сварке металла.

Как правило, мастера предпочитают заполнять мобильные регистры трансформаторным маслом, которое имеет температуру кипения около 300°С. Масло должно быть чистым, без примесей, и неиспользованным ранее, тогда регистр, заполненный им, прослужит не менее 20 лет. Наполнение емкости таким теплоносителем производится на 85% от общего объема, так как при нагревании масло будет весьма значительно расширяться.

Для автономного регистра отопления гарантией безопасной работы будет собственный расширительный бачок и воздухоотводчик.

В любом случае, если регистр не подключен к общей системе отопления и работает автономно (например, тот же ТЭН или встроенный миниатюрный электродный котел), то в верхнюю трубу прибора обязательно должен быть врезан расширительный бачок и воздухоотводчик.

Регистр отопления из профильной трубы. После окрашивания он вполне подойдет для жилой комнаты. Его мощность несложно рассчитать с помощью предлагаемого выше калькулятора.

Как говорилось выше, регистр можно изготовить и из профильной трубы. Пример такого прибора представлен на данном иллюстрации Кстати, на ней же указаны размеры, по которым при наличии опыта слесарных и сварочных работ можно изготовить детали конструкции и собрать этот достаточно компактный регистр, который будет неотличим от заводского.

Способы соединения

Существует два способа установки прибора в систему отопления – это резьбовое соединение или приваривание.

Монтаж регистра путем резьбового соединения осуществляется через шаровой кран или же с помощью муфты (фитинга) или с применением накидной гайки-«американки». Если выбирается этот способ установки, то штуцер, привариваемый к заглушке должен иметь наружную резьбу.

«Классический» сгон, которым уже не один десяток лет широко пользуются все сантехники для монтажа врезок в трубопроводы

Если же планируется для соединения использовать сварку, то ею соединяется штуцер, вкрученный в шаровый кран, с трубой контура отопления.

У каждого из способов есть свои достоинства и недостатки. Например, если соединение резьбовое, то при возникновении протекания, дефект можно устранить достаточно быстро. Для этого необходимо:

 — Слить из системы воду;

— Затем разводным газовым ключом скрутить контргайку и муфту в одну сторону;

— Хорошо просушить резьбу труб;

— Затем намотать на нее в качестве уплотнителя традиционную паклю с герметизирующей пастой или какой-то иной современный синтетический уплотнитель;

— Вернуть муфту и контргайку на место, плотно затянуть.

Если же трубы соединены сваркой, то придется также слить теплоноситель, а затем с помощью «болгарки» срезать область течи и снова произвести сварочные работы. При этом нужно учитывать то, что сварка не пощадит стены и обои, а также напольное покрытие, непременно оставив на них следы.

Сварное соединение будет надежнее резьбового, если шов сварен качественно, что под силу только профессиональному сварщику. Без гарантированного опыта за эту операцию лучше даже не браться – качественно обварить трубу небольшого диаметра, к тому же идущую вдоль стены – это задача для профессионала.

Особенности монтажа

В целом установка регистров в отопительный контур практически не отличается от монтажа традиционных радиаторов. Единственное различие — это размеры и массивность конструкции.

Чтобы приборы были смонтированы правильно, при их установке необходимо соблюдать некоторые правила:

  • Необходимо учитывать расстояние между регистром и стеной, а также оконным проемом, так как оно должно быть не менее 25 мм от стены и столько же – от поверхности пола. А между подоконником и регистром следует предусмотреть 50 мм — это необходимо для того, чтобы часть вырабатываемого тепла не уходило в стену.
  • Если для сборки конструкции используется резьбовое соединение, то для его уплотнения устанавливаются паронитовые прокладки, качественная ФУМ-лента или же пакля (сантехнический лен) с герметизирующей пастой (типа «Unipak»).
  • Окраска любых регистров, изготовленных из обычной стальной трубы, является обязательной операцией, так как она предотвратит появление и распространение очагов коррозии. Вместе с тем следует учитывать, что теплопроводность при нанесении слоя краски несколько снизится, но зато длительность эксплуатации регистра возрастет. Во всяком случае, слишком толстый слой краски – тоже противопоказан.
  • Уклон по всей длине труб-подводок к регистрам в сторону движения теплоносителя должен составлять 5÷10 мм на метр или 0,05% от длины батареи. Однако, если длина подводки 500 мм и менее, то уклон делать не обязательно.
  • Монтажные работы рекомендовано производить до начала отопительного сезона — так можно проверить правильность и качество установки, расчетную мощность регистра, произведя пробный его запуск, и при необходимости, внести необходимые корректировки.

Для того чтобы увеличить срок службы регистров, необходимо периодически выполнять ряд несложных мероприятий. Впрочем, любая система отопления требует проведения регулярных ревизий, поэтому регистры также не являются исключением.

  • Проверку состояния сварных швов и резьбовых соединений рекомендовано проводить хотя бы два раза в год — после и перед началом отопительного сезона. При обнаружении повреждений или даже их признаков (например, легкая желтая «патина» на краске в месте расположения сварного шва или резьбового соединения), следует их сразу же устранить, например, поменять ненадежную прокладку, проварить шов или заменить кран.
  • Также необходимо контролировать температурный режим работы каждой трубы, установленной в конструкцию.
  • Чтобы внутри автономной системы отопления образовывалось меньше накипи и ржавчины, при использовании в качестве теплоносителя воды следует добавить в нее некоторое количество технической соды, которая смягчит агрессивность жидкости.
  • Любая батарея требует периодической очистки от пыли, а некоторые – и нанесения свежего слоя краски. К таким приборам относятся и регистры.

Как можно заключить, исходя из перечня мер по уходу за регистрами, они неприхотливы, и поэтому надежно будут обогревать дом не один десяток лет.

*  *  *  *  *  *  *  *

Итак, любой собственник жилья, предпочитающий сэкономить на приобретении отопительных приборов и умеющий работать со сварочным аппаратом, может самостоятельно изготовить регистры отопления. Впрочем, не стоит слишком уж превозносить достоинства таких приборов теплообмена – в сравнении с современными радиаторами по критериям тепловой мощности они все равно проигрывают «с разгромным счетом». Так что обращаться к вопросу самостоятельного изготовления регистров (если исходить с позиций экономии первичных вложений), будет целесообразно, наверное, лишь в том случае, если трубы можно раздобыть чуть ли не даром.

В завершение публикации – видеосюжет об изготовлении регистра отопления из профильной трубы:

Видео инструкция по сварке регистра отопления

На приведенном видео продемонстрирован процесс изготовления регистра отопления:

Фото регистров

Фото 9

Фото 2. Регистры отопления, изготовленные из чугуна. Приборы оснащены множеством пластин, которые прикреплены к трубам.

Фото 10

Фото 3. Отопительный регистр секционного типа, устанавливаемый на пол. Изделие оснащено ТЭНом.

Фото 11

Фото 4. Регистр отопления змеевикового типа, изготовленный из железных труб. Прибор установлен на стене.

Итоги

Регистровое отопление в частных домах сегодня используют нечасто: есть большой выбор отопительных приборов для разных условий. Диапазон цен тоже достаточно широк. Но регистры из гладких труб и труб с оребрением часто используют для обогрева производственных, складских и вспомогательных помещений, теплиц, гаражей, оранжерей и др. То есть там, где внешняя привлекательность не имеет значения.

Источники
  • http://aquagroup.ru/articles/registry-otopleniya.html
  • https://sovet-ingenera.com/otoplenie/radiator-obogrev/registry-otopleniya.html
  • https://StrojDvor.ru/otoplenie/osnovnye-vidy-otopitelnyx-registrov-i-ix-montazh/
  • https://teplospec.com/radiatory-batarei/kakie-byvayut-registry-otopleniya-vybor-raschet-kharakteristiki.html
  • https://teplowood.ru/registry-otopleniya-tipy-vidy-raschet.html
  • https://zen.yandex.ru/media/id/5be70dd30a47b500aab014c6/chto-takoe-registr-otopleniia-iz-gladkih-trub-5e6d10ba25b4700ce316aa20
  • https://utepleniedoma.com/otoplenie/otopitelnoe-oborudovanie/raschet-registra-otopleniya
  • https://stroy-podskazka.ru/otoplenie/raznovidnosti-i-ustanovka-registrov/
  • https://pechiexpert.ru/registry-otopleniya/
  • https://InfoTruby.ru/primenenie/registry-otopleniya
  • https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/registry-otopleniya-raschet-teplootdachi-i-izgotovlenie-svoimi-rukami.html
  • https://teplo.guru/radiatory/stalnye/registr-otopleniya.html
  • https://ogon.guru/otoplenie/radiatori/registri.html

Рекомендуем:  Заземление газового котла в частном доме: нормы, обустройство и способы проверки
Крабадам
Adblock
detector