Регистры отопления — расчет теплоотдачи и изготовление своими руками «с нуля»

Отопительные регистры: виды, расчет и изготовление своими руками

Невзирая на то, что подобные обогреватели считаются устаревшими и отличаются не слишком привлекательным внешним видом, они продолжают широко использоваться в самых разных сферах, например:

  • для обогрева производственных помещений промышленных предприятий;
  • в качестве автономного нагревателя в гаражах;
  • как элемент подогрева воды, встраиваемый внутрь кирпичной печи.

По конструкции отопительные приборы различают 2 типов: секционные и в виде змеевика. В первом случае роль 1 секции играет каждая горизонтальная труба, проток теплоносителя по ним обеспечивается за счет вертикальных перемычек. Они сделаны из труб меньшего диаметра с целью создания искусственного сопротивления потоку и повышения теплоотдачи каждой секцией. Трубы, из которых сделан секционный регистр отопления, с торцов заглушены, а теплоноситель подводится по схеме «сверху вниз».

Конструкция обогревателя в виде змеевика понятна по его названию. Здесь диаметры не сужаются, вода беспрепятственно протекает через весь прибор, несколько раз меняя направление. Теплоотдача этого регистра ниже, чем секционного, зато гидравлическое сопротивление – меньше и в изготовлении он несколько проще.

Свариваются регистры для отопления из гладких труб круглого и прямоугольного сечения. Однако, общепринятая конструкция – обычные круглые трубы из низкоуглеродистой стали типа Ст3, Ст10 и даже Ст0. Если же батарея предназначена для работы с паровой системой, то берут сталь Ст20. Секции прямоугольного сечения делать не рекомендуется, они хуже омываются конвективным потоком воздуха, а значит, тепла отдадут меньше.

Эти устройства в быту используются редко. Их обычно устанавливают в производственных и складских помещениях. Это дешёвая альтернатива дорогим радиаторам.

Отличительная черта приборов — большой объём теплоносителя внутри, который быстро нагревается и медленно остывает. Отсюда высокая теплоотдача.

Устанавливают их точно так же, как обычные радиаторы, по тем же схемам, нормам и правилам.

Регистрами именуют изделия, сборные или сварные, которые выполняются из параллельно располагающихся труб, соединённых перемычками для обеспечения циркуляции теплоносителя. Регистр отопления своими руками, зачастую, изготавливается из труб гладкостенных.

Изготовление регистров отопления выполняется в следующих вариантах.

Горизонтальные и вертикальные варианты могут выполняться из одной или нескольких (2 – 5) труб. Этот вариант является наиболее часто используемым. Трубы укладываются параллельно поверхности пола с небольшим уклоном.

При этом обязательно соблюдается правило: расстояние, оставляемое межу секциями, которые являются соседними, обязательно превышает внутренний диаметр используемой трубы не менее чем на 50 мм.

Длину такого отопительного прибора, как самодельные регистры для отопления, подбирают с учётом размеров помещения.

Вариант применяется, если обустраивается нижняя разводка СО. Трубы укладываются как можно ближе к полу.

Обычно используется при выполнении перепланировки помещения и лоджии, в процессе которой демонтируются имевшиеся радиаторы. Их заменяют набором вертикальных труб, монтируемых в простенке под оконными проёмами. Теплоноситель в этом случае перемещается специальным насосом.

Как сделать самодельный регистр отопления, то есть соединить «в нитку» или «в колонку», решают в каждом конкретном случае. Изготавливаются из труб круглого, либо квадратного сечения.Возможен вариант применения труб с оребрением. Этот вариант неплохо обогревает комнату.

Трубы в указанном случае соединяются дугами. Т.е. фактически это единая труба. Площадь, эффективно обогревающая помещение, максимальная. S-образная форма таких регистров исключает наличие мест, где сечение трубы сужается, что понижает гидросопротивление теплоносителя при движении.

Сборка отдельных элементов конструкции воедино осуществляется посредством сваривания металла. Это можно сделать любым удобным для вас способом. Как правильно сварить регистр отопления? На самом деле все зависит от того, какой у вас сварочный аппарат:

  • электродуговой (ручной, полуавтомат);
  • газовый.

Регистры из медных труб имеют высокую теплоотдачу и не менее высокую цену

Самое широкое распространение имеют электродуговые ручные сварочные аппараты, так как они самые дешевые и простые. Таким аппаратом можно как соединять металлические детали, так и резать их. На больших деталях нужно прорезать отверстия для патрубков. Делать это надо возле края, отступив один диаметр патрубка. На средней секции будет четыре отверстия, на первой и крайней – по два.

Отверстия для соединительных патрубков

После этого на ровной горизонтальной поверхности выкладываем все элементы в одну конструкцию и делаем прихватки у основания патрубков. Нужно делать либо две прихватки по экватору патрубка, либо три равномерно по всей окружности, как в значке мерседеса. Если расположение прихваток будет неправильным, то деталь во время сваривания может повести. Убедившись в правильности геометрии регистра, можно переходит к свариванию.

Во время работы в плавильной ванночке нужно поддерживать высокую температуру, и распределять расплавившийся металл. Электрод постоянно должен двигаться по определённой траектории. Как сварить регистр отопления, самые простые траектории движения электрода:

  • влево — вправо (ёлочка);
  • вперед — назад (с наплывом).

Важнейший момент – это формирование корня шва на прихватке и выход из прихватки. Процесс выполняется с отрывом, так как сварщику нужно менять положение электрода. Хотя при должной сноровке можно варить и без отрыва. После того как шов остынет нужно молотком сбить шлам. Итак, осталось только заварить торцы заглушками, которые нужно предварительно вырезать из металла такой же толщины.

В итоге у нас получилась заготовка, в которой в дальнейшем будут вырезаны отверстия для подачи и обратки, а также воздухоотводчика. Воздухоотводчик, тот же кран Маевского, выводит воздушные карманы, которые уменьшают КПД теплообменника. Также можете более подробно прочитать про воздух в системе обогрева.

Помимо этого данная заготовка может быть использована для изготовления регистра с электрическим тэном. В нижнем торце вырезается отверстие для тэна, а в верхней части устанавливается расширительный бак открытого типа.

Установку регистра отопления на котрур

Теперь, когда теплообменник готов, нужно провести установку регистра отопления на контур. Как и обычная батарея, он может подключаться разными способами, при этом подача всегда должна быть выше обратки. О схемах разводки системы обогрева мы писали в одной из предыдущих статей. Монтаж патрубков к регистру отопления осуществляется:

  • на одном торце;
  • на разных торцах.

Последняя схема подключения регистров отопления называется диагональной и является более предпочтительной. Когда мы знаем, где будет подача и обратка можно делать отверстия в торцах для муфт с резьбой. К этим муфтам потом прикрутятся фитинги, соединяющие теплообменник с контуром. На противоположной стороне от подачи вваривается воздухоотводчик. Он может находиться в торце, но лучше, чтобы клапан стоял в верхней части.

Перед тем как установить регистры отопления помните, что он имеет достаточно большой вес, даже без теплоносителя, а заполненный водой и подавно. Поэтому нужно предусмотреть надежные крепления. Теплообменник ставиться на пол или подвешивается на стену. Лучше, конечно, сделать ножки и поставить его на пол, дополнительно зафиксировав креплениями к стене. Не стоит забывать, что от поверхности теплообменника до стен и пола должно быть около 25 сантиметров.

Еще одна рекомендация касается места размещения теплообменника. Как вы могли заметить в квартирах батарея всегда под окном. С одной стороны, она нагревает холодный воздух, исходящий от стекол, а с другой стороны, она греет наружную стену. То есть нужно стараться устанавливать регистры вдоль стен, которые контактируют с улицей.

Одним из преимуществ использования регистров в отопительных системах считается вероятность их независимого производства. Для этого чаще всего используют металлические трубы круглого сечения. Невзирая на то, что коэффициент теплоотдачи регистра отопления в этом случае не будет безупречным — ход производства не потребует специальных навыков.

Для самостоятельного изготовления этого отопительного элемента понадобится труба диаметр от 40 до 70 мм. Наибольшее значение сечения приведет к значительным потерям тепла при циркулировании теплоносителя.

Сделать своими руками отопительный прибор можно по последующей схеме проведения работ:

  1. Вычисление оптимальных характеристик отопительного устройства — диаметра трубы, общей протяжённости секции.
  2. Формирование чертежа для вычисления оптимального числа использованного материала.
  3. Осуществление работ по производству отопительного регистра.
  4. Контроль конструкции на герметичность.

Для исполнения поставленной задачи понадобится стальная труба, специализированная для формирования главных регистров и магистраль наименьшего диаметра. С ее помощью отопительные приборы будут объединены друг с другом и системой обогрева. Кроме того, потребуются специальные торцевые заглушки на трубы.

На первом этапе следует с помощью болгарки подрезать трубы до необходимой длины. Применять сварочный аппарат для этого не рекомендовано, так как в торцах отопительного регистра из выпуклой трубы сформируется наплав.

Какие бывают

Какие бывают

Из чего делают

Если говорить о материалах, то самый распространенный — сталь, а вернее стальные электросварные трубы. Сталь имеет не самую лучшую теплоотдачу, но это компенсируется невысокой ценой, легкостью в обработке, доступностью и большим выбором типоразмеров.

Совсем редко встречаются сделанные из нержавеющей трубы — для приличной мощности требуется большое количество труб, а сколько стоят изделия из нержавейки, вы имеете представление. Если и делали их, то, наверное, давно. Используют еще «оцинковку», но работать с ней сложнее — варить не получится.

Регистры из медных труб имеют высокую теплоотдачу и не менее высокую цену

Делают иногда медные регистры — они используются в тех сетях, где разводка сделана медными трубами. Медь отличается высокой теплоотдачей (в четыре раза больше чем у стали) потому размеры у них бывают гораздо более скромные (и по длине и по диаметру использованных труб). К тому же сами трубы разводки (если они не скрыты в стене или полу ) отдают достаточное количество тепла.

В то же время пластичность этого металла позволяет изгибать трубы без особых ухищрений и усилий, а сварку использовать только в местах соединения разных кусков. Но все эти плюсы нивелируются двумя большими минусами: первый — высокая цена, второй — капризность меди к условиям эксплуатации. По цене все ясно, а по эксплуатации немного пояснений:

  • требуется нейтральный и чистый теплоноситель, без твердых частиц
  • в системе нежелательно присутствие других металлов и сплавов, кроме совместимых — бронза, латунь, никель, хром, потому все фитинги и арматуру нужно будет искать из этих материалов;
  • обязательно тщательно выполненное заземление — без него при наличии воды начинается процессы электрохимической коррозии;
  • мягкость материала требует защиты — нужны экраны, кожухи и т.п.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Солнечные батареи для дома и дачи: виды, устройство, принцип работы, расчет количества

Есть регистры из чугуна. Но они слишком громоздки. К тому же имеют очень большую массу, под них нужно делать не менее массивные стойки. Плюс ко всему чугун отличатся хрупкостью — один удар, и он может расколоться. Получается, что и этот тип регистров нуждается в защитных кожухах, а они снижают теплоотдачу и увеличивают стоимость.

Чугунные регистры из оребренных труб

В общем, медь и чугун — это непросто. Вот и получается, что оптимальный выбор — стальные регистры.

Из чего делают

Схемы подключения регистров отопления

19.10.2014

Нагревательные приборы являются основой любой отопительной системы.

В промышленных, производственных и складских помещениях уже давно используются регистры отопления – установки, представляющие сваренные между собой гладкостенные трубы.

В последнее время они получили широкую востребованность среди частников. Внутри регистров содержится значительно больше теплоносителя, чем в классических радиаторах, благодаря которому они дольше излучают тепло.

Змеевиковые (S-образные)

Широкое распространение получили змеевиковые регистры, состоящие из нескольких секций. Последние соединяются между собой дугами, у которых диаметр соизмерим с секционным. Получается труба сплошной конфигурации, для которой рабочей является вся поверхность. Эффективность установок очень высока.

  • Змеевиковые (S-образные)
  • Секционные

Для изготовления змеевиковых регистров используют стальную гладкостенную трубу с высоким содержанием углерода.

Участки, на которых происходит сужение, устранены, благодаря чему значительно понижается гидравлическое сопротивление внутри.

Регистры отопления — расчет теплоотдачи и изготовление своими руками «с нуля»

На рынке также встречаются модели, выполненные из низколегированной или нержавеющей стали, чугуна.

Секционные

Наиболее востребованными среди владельцев-частников являются секционные регистры отопления, состоящие из закрытых заглушками труб, соединенных между собой. Теплоноситель пропускается по верхней трубе, в конце которой он перетекает в следующую – и так до выхода.

Чтоб увеличить коэффициент теплоотдачи, переход для теплоносителя между трубами делают максимально близко к краю. Заглушки между трубами бывают одного из двух типов: эллиптические или плоские. Патрубок на входе изготавливается под фланец, резьбу или приварку.

Секционные отопительные регистры оснащаются резьбовым штуцером, посредством которого монтируется отводчик для скапливаемых воздушных масс.

Диаметр основных горизонтальных труб бывает различным и варьируется от 25 мм до 40 см (в приборах бытового назначения – до 16 см). Переход осуществляется патрубками меньшего сечения.

Подтипы отопительных регистров

Помимо собственной конфигурации, регистры отопления могут делиться на подтипы по следующим признакам:

  • Варианты расположения
  • Материал изготовления

В зависимости от размещения отопительных регистров они делятся на две категории:

  • Переносные (с нагревательным элементом)
  • Стационарные

Переносные или мобильный устройства не требует привязки к конкретному месту и, как правило, работают от электрической сети 220 В. Внутри располагаются тэны мощностью от 1.6 до 6 кВт, которые нагревают теплоноситель. Подобные устройства используются в гаражах, на стройплощадках, дачах и т. д.

Стационарные регистры располагаются в конкретном месте, словно отопительные радиаторы, и требуют подключения к котлу. Последний будет разогревать теплоноситель и заставлять циркулировать его по отопительному прибору.

В зависимости от материала изготовления регистры отопления бывают следующих типов:

  1. Стальные
  2. Алюминиевые
  3. Чугунные

Стальные регистры наиболее распространенные. Они подключаются к отопительной системе резьбовыми соединениями или при помощи сварки. Изделия характеризуются высоким коэффициентом теплоотдачи и приемлемой стоимостью.

Небольшой удельный вес алюминиевых регистров, устойчивость к коррозии, отсутствие швов и высокие показатели теплоотдачи обусловил востребованность подобных изделий среди покупателей. Они изготавливаются методом монолитного литья. Существенным недостатком считается высокая стоимость.

Чугунные радиаторы соединяются с отопительной системой посредством монолитного фланцевого соединения. Приемлемая стоимость и простой монтаж – основные преимущества изделий. Однако они менее инертны аналогов, следовательно, дольше разогреваются.

Прежде чем приобрести регистр отопления, необходимо особое внимание обратить на диаметр трубы. Специалисты рекомендуют выбирать для дома установки с диаметром 3-4 см, но не больше 8 см. Основная причина подобного решения – бытовой отопительный котел не в состоянии выдать количество тепла, которого бы хватило для качественного прогрева больших поверхностей.

Регистры в системе отопления

Самодельные стальные или алюминиевые регистры отопления отличаются от стандартных радиаторов своими размерами. Они состоят из нескольких труб, диаметр которых превышает 32 мм. Для организации циркуляции теплоносителя трубы соединены между собой патрубками.

Чем обусловлена популярность этих приборов теплоснабжения? Во-первых, возможностью самостоятельного изготовления. Можно сделать биметаллические регистры отопления, стальные или из алюминиевых труб. Намного реже встречаются пластиковые модели, так как они не обладают должными эксплуатационными качествами.

До того как подключить регистры отопления следует внимательно изучить их «слабые» и «сильные» стороны.

Преимущества использования:

  • Длительный срок эксплуатации. Для стальных и алюминиевых моделей он может достигать 25 лет. При этом вероятность поломки будет минимальной;
  • Большая теплоотдача. Это обусловлено тем, что мощность регистра отопления превышает этот параметр у классических радиаторов и батарей. Связано с большим объемом теплоносителя;
  • Простой монтаж и эксплуатация. Так как правильно установить регистры отопления может любой, кто хотя бы немного знаком с правилами организации теплоснабжения – они могут применяться в зданиях всех типов. Но чаще всего их можно встретить в системе отопления больших производственных, административных и торговых помещений.

Но кроме этого нужно учитывать возможные недостатки, которыми может обладать регистр отопления из стальной гладкой трубы:

  • Большой объем теплоносителя. Это приводит к его быстрому остыванию;
  • Минимальный показатель конвекции воздуха. Снижает эффективность работы теплоснабжения;
  • Непривлекательный внешний вид. Чаще всего это относится к самодельным конструкциям.

Правильно рассчитанная теплоотдача регистра отопления напрямую зависит от его конструкции. В настоящее время используется несколько типов этих приборов теплоснабжения, отличающихся не только используемым материалом изготовления, но и внешним видом.

Регистры отопления — расчет теплоотдачи и изготовление своими руками «с нуля»

Масса заполненного водой регистра может быть очень высока. Поэтому нужно заранее продумать надежную систему его крепления к стене.

Изначально следует определиться с видом конструкции. Ведь как рассчитать регистр отопления, если не будут известны его геометрические параметры и принцип циркуляции теплоносителя? Для изготовления отопительных приборов рекомендуется использовать стандартные проверенные схемы.

Определяющим параметром выбора является требуемая скорость циркуляции теплоносителя в системе и степень теплоотдачи регистра. Исходя из этих требований можно выбрать два типа отопительных приборов:

  • Секционный. Представляет собой от двух и более труб большого диаметра, соединенных патрубками. Сечение последних должно быть равно этому же параметру подающей магистрали. Подбор регистра отопления подобного типа актуален для систем с принудительной циркуляцией, так как в конструкции создается избыточное гидравлическое сопротивление при прохождении теплоносителя;
  • Змеевиковые. Состоят из одной трубы, которая имеет изгибы. Изготовить подобные самодельные регистры отопления проблематично. Для увеличения показателя циркуляции трубы могут быть соединены патрубками. Но это не является обязательным, как в вышеописанных моделях.

Так как своими руками сделать регистр отопления можно даже в домашних условиях – их часто изготавливают, а не приобретают готовые модели. Но перед этим следует выполнить правильный расчет мощности регистра отопления.

Для изготовления регистров можно использовать трубы различного сечения – круглые, прямоугольные или квадратные. Предпочтение отдается первым, так как для них трение воды при движении будет минимальным.

Работа регистра отопления

Существует несколько методик вычисления параметров регистров отопления. Они отличаются точностью вычислений и трудоемкостью. Но для организации теплоснабжения с помощью стальных или алюминиевых регистров отопления рекомендуется прибегнуть к услугам профессионалов. Альтернативный  вариант – воспользоваться специальным программным обеспечением.

отопление частного дома

Однако в некоторых случаях необходимо правильно рассчитать регистр отопления самостоятельно. Для этого можно воспользоваться упрощенной схемой. Предварительно необходимо знать следующие параметры:

  • Общая площадь отапливаемого помещения;
  • Коэффициент теплоотдачи материала изготовления регистра;
  • Диаметр труб, используемых для изготовления.

Для труб круглого сечения вычисление удельной мощности регистра отопления можно сделать по данным таблицы. Эти значения даются для 1 м.п. трубы регистра.

Диаметр, трубы, м 25 32 40 57 76 89 110
Площадь помещения, м² 0,5 0,56 0,69 0,94 1,19 1,37 1,66

Однако такой способ подбора регистра отопления имеет ряд существенных недостатков. Данные даются для помещений, где высота потолков не превышает 3 м.п., не учитывается тепловой режим работы системы и температура воздуха в комнате.

Q=P*D*L*K*Δt

Где Q – удельная тепловая мощность, Вт, P – число π – 3,14, D – диаметр трубы, м., L – длина одной секции, м, К – коэффициент теплопроводности. Для металла этот показатель равен 11,63 Вт/м²*С, Δt – разница температур между теплоносителем и воздухом в помещении.

Q=3,14*0,076*2*11,63*60=333 Вт

По этой методике нельзя рассчитывать ребристые регистры отопления. У них теплоотдача будет выше из-за увеличенной площади прибора.

Стальные регистры отопления

Следующим параметром, который обязательно учитывается при выборе регистра является материал его изготовления.

Можно редко встретить регистры отопления из профильной трубы – чаще всего для этого применяются стальные изделия круглого сечения.

Как устанавливают

Вариантов установки два: навесить на стену или поставить на стойку. Выбор зависит от габаритов и массы полученной конструкции, а также от типа стен.

Достаточно часто делают комбинированную установку: варят стойки, которые затем крепят к стене. Таким способом можно установить даже очень массивные регистры. Также такой вариант установки обеспечивает высокий уровень безопасности.

Преимущества и недостатки

К достоинствам можно отнести простую конструкцию и несложный расчет, доступность материалов. Все это вместе позволяет делать регистры для отопления своими руками.

Чугунные регистры из оребренных труб

Следующий положительный момент — большая часть тепла передается при помощи лучистой энергии, а она воспринимается человеком, как более приятная.

Отопительные регистры обычно стоят в подсобных, производственных, вспомогательных помещениях

Отопительные регистры обычно стоят в подсобных, производственных, вспомогательных помещениях

Следующий плюс — гладкая поверхность, что обеспечивает легкую уборку.

Отличное качество — совместимость с любыми системами — и с естественной и с принудительной циркуляцией.

Минусы тоже имеются: небольшая теплоотдача, подверженность коррозии, не самый привлекательный внешний вид, необходимость регулярной окраски (как выбрать краску читайте тут).

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Искатель (детектор) скрытой проводки своими руками

Минусы тоже имеются: небольшая теплоотдача, подверженность коррозии, не самый привлекательный внешний вид, необходимость регулярной окраски (как выбрать краску читайте тут ).

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.

Типы регистров из гладких труб

Прежде чем браться за изготовление регистров отопления, надо оценить все плюсы и минусы этих нагревателей, чтобы впоследствии не обмануться в ожиданиях. Итак, сначала о достоинствах:

  • дешевизна и простота в изготовлении;
  • низкое гидравлическое сопротивление: благодаря этому обогреватель можно применять в «хвосте» любой системы;
  • надежность и долговечность: регистр, качественно сваренный из обычных труб, спокойно прослужит не менее 20 лет;
  • стойкость к перепадам давления и гидроударам;
  • гладкая поверхность способствует легкому удалению пыли при уборке помещений.

К сожалению, регистр отопления, сделанный своими руками, обладает и массой недостатков. Главный из них – низкая теплоотдача при значительной массе прибора. То есть, чтобы обеспечить в комнате средней площади комфортную температуру, регистр должен иметь приличные размеры. Приведем простой пример, взятый из технической литературы.

Прочие негативные стороны гладкотрубных регистров не столь критичны, хотя и существенны:

  • вмещает большой объем воды: недостаток не играет большой роли, если на всю систему таких отопительных приборов 1—2 шт;
  • в процессе эксплуатации весьма затруднительно нарастить или уменьшить мощность регистров из гладких труб. Не обойтись без демонтажа и сварочного аппарата;
  • подвержены коррозии и требуют периодического ухода с покраской;
  • имеют непрезентабельный внешний вид: недостаток поправимый, при нужде нагреватель прячется за декоративным экраном.

Проведя анализ достоинств и недостатков гладкотрубных приборов, можно сделать вывод, что их сфера применения в частном домостроительстве весьма ограничена. Как уже было сказано, регистры можно использовать для отопления разных помещений с невысокими требованиями к комфорту и интерьеру.

Конструктивные особенности

По сути, регистр — одна или несколько труб, соединённых между собой параллельно. Здесь важно создать условия, чтобы теплоноситель последовательно перетекал из одной трубы в другую, отдавая тепло в помещение. Поэтому изготавливают регистры двух типов.

Секционные

Несколько параллельных труб, концы которых закрыты заглушками. Между ними устанавливаются перемычки, через которые теплоноситель перетекает из одной секции в другую. Движется он сверху вниз, то есть, поступает в верхнюю трубу, а выходит из нижней.

Важно! Перемычки устанавливаются в шахматном порядке. Если между первой и второй секцией перемычка устанавливается слева, то между второй и третьей — справа.

Диаметр перемычек намного меньше диаметра секций. К примеру, если диаметр основного элемента регистра 80 мм, то перемычки 32—40 мм.

Это та же конструкция, только между собой секции соединяют сдвоенными отводами 90° того же диаметра, что и основные трубы и получается сплошная трубная конструкция одного большого диаметра по всей длине. Теплоотдача регистра этого типа намного выше, чем у предыдущего варианта.

Это змеевидный регистр отопления

Фото 1. Чертеж регистра змеевикового типа, представляющего собой сплошную трубную конструкцию одного диаметра по всей длине.

К плюсам конструкции можно добавить низкое гидравлическое давление теплоносителя внутри прибора, что позволяет пропускать через него достаточно большой объем горячей воды.

Справка! Змеевик можно устанавливать или горизонтально, или вертикально.

Расчет теплоотдачи: основные моменты

19.10.2014

  1. Для частного дома или квартиры нет необходимости рассчитывать точную цифру, так как в данном случае неважно конкретное значение температуры. Важно, чтобы температурный режим был оптимальным.
  2. Наиболее простой расчет: на 2 м 2 должна приходиться одна секция (чугун или алюминий), на 1,5 м 2 – одна секция (биметалл).
  3. В случае если потолок более 3 метров, следует добавить одну секцию. При наличии балкона также добавляется одна или две секции, в зависимости от того, утеплен балкон или нет. Добавляется секция, если комната угловая.
  4. Так как температура подачи теплоносителя регулируется коммунальной службой, для квартир допускается выполнять расчет теплоотдачи регистра независимо от климата.
  5. В частных домах данный расчет не подходит в связи с тем, что в систему поступает слишком горячая вода. Это дает сильный перегрев, если строение располагается в теплых регионах.
  6. Помимо этого расчет теплоотдачи регистра отопления можно выполнить при помощи онлайн-калькуляторов. Для этого потребуется ввести некоторые данные, а затем программа рассчитает требуемое количество труб.

Из каких материалов делают регистры?

В зависимости от того, из какого материала изготовлен регистр, будет зависеть эффективность его теплоотдачи, внешний вид, размеры, вес и стоимость. Каждый материал имеет свои плюсы и минусы, которые нужно учитывать при выборе:

  • стальные регистры. Можно выбирать приборы из углеродистой, оцинкованной или нержавеющей стали. У первой большие показатели устойчивости к высоким температурам и выносливости. Углеродистый материал подвержен коррозии, поэтому его нужно либо окрашивать, либо покрывать специальными средствами. Присоединяются стальные трубы путем сварки. Регистры отопления из такихтруб, изготовленные самостоятельно, будут недорогими и качественными, а монтаж не вызовет трудностей. Оцинкованная сталь защищена от коррозии, стоит дешево, но имеет непривлекательный внешний вид и требует использование электросварки. Нержавейку можно не окрашивать, она не ржавеет, простая в монтаже, но стоит дороже. Минусы любого вида стали в том, что у нее низкая теплоотдача (45,4 Вт/м х0 С);
  • алюминиевые регистры. По сравнению со сталью имеют больший показатель теплоотдачи (209,3 Вт/м х0 С). Кроме этого материал легкий, что облегчает его монтаж. Недостаток алюминия в высокой стоимости. Такие регистры невозможно изготовить в домашних условиях, т.к. для этого требуется специальное оборудование;
  • медные регистры. Показатель теплоотдачи меди равен 389,6 Вт/м х0 С. Это самый большой уровень теплопроводности по сравнению со всеми материалами. К плюсам меди относится ее небольшой вес, пластичность, позволяющая изготавливать приборы разных форм, устойчивость к коррозии и красивый внешний вид. Минусы материала в высокой цене, невозможности использовать с несовместимыми с медью сплавами, неустойчивости к механическим повреждениям. По медным регистрам может протекать только чистый теплоноситель с химически нейтральной средой;
  • чугунные регистры. Теплопроводность чугуна равна 62,8 Вт/м х0 С. Приобретаются только в готовом виде. Из-за большого веса и размеров чугунные приборы сложно устанавливать самостоятельно, но возможно. Материал долго нагревается и также долго остывает. Однако недостатки компенсируются низкой стоимостью, устойчивостью к повреждениям и долговечностью.

Регистры отопления стальные

Кроме монометаллических существуют и биметаллические регистры. Они изготавливаемые только на заводах. Состоят из нержавеющего сердечника и медного или алюминиевого кожуха с оребрением. Внутренняя поверхность труб из биметалла защищена от коррозии, а внешняя поверхность с пластинами служит для повышения теплоотдачи. Такие приборы дорогие, но эффективны и прослужат долго.

  1. Стальные регистры. Это наиболее популярный вид приборов, изготовленных из стали. Также стоит обратить внимание, что сталь является довольно прочным материалом. Отлично сваривается и при этом обладает хорошей теплопроводностью.
  2. Чугунные устройства. В настоящее время наиболее популярны регистры из чугунных трубопроводов. Но, несмотря на невысокую стоимость, данный материал довольно хрупкий и неустойчивый к механическим повреждениям. Кроме того, чугун плохо сваривается, что затрудняет монтаж.
  3. Алюминиевые регистры. По популярности данные устройства немного уступают регистрам из стальных труб. При этом они обладают рядом преимуществ: привлекательно выглядят, мало весят, хорошо отдают тепло и устойчивы к коррозии. Главный и единственный недостаток алюминиевых регистров – высокая цена.

Увеличивая площадь теплообмена и объёмную составляющую теплоносителя, конечно же, достичь нужной температуры в помещении проще. Поэтому достаточно многие владельцы недвижимости, пользуясь отсутствием применения контроля отбора тепла в каждой конкретной точке, наращивают теплосъём путём изготовления радиаторов нестандартных конструкций.

По факту это запрещено, так как видится нерациональным подходом к потреблению энергоресурсов. На практике — о ресурсах думают меньше, чем о собственном благополучии. Однако ближе к делу.

Регистр отопления, изготовленный своими руками и установленный в одном из подсобных помещений технического назначения.

Это четырёхтрубное схемное решение с подводкой и отводом теплоносителя на одной стороне

Сделать регистр отопления собственноручно – задача относительно несложна, тем более, если имеются навыки сварщика и под руками есть сварочный аппарат. Останется лишь приобрести в нужном количестве трубы подходящего диаметра и листовой металл.

Требуемое количество материала можно рассчитать, исходя из температурных параметров, которые требуется получить в помещении. На бытовом уровне этот шаг обычно пропускают – делают регистры отопления своими руками «на глазок» по принципу «чем больше, тем лучше».

Но лучше произвести простые расчёты теплоотдачи, для чего не нужно быть математиком. Потребуется лишь:

  1. Вычислить площадь помещения.
  2. Узнать о свойствах теплопередачи стали.
  3. Подобрать оптимальный диаметр трубы.

V = L*W*H

К примеру, требуется вычислить V помещения, где длина 5 м, ширина 3 м, высота 2.15 м. Получают объём помещения: V = 5*3*2.15 = 30.25 м3. Опираясь на это базовое значение, следует вести дальнейшие расчёты, определяющие количество тепла, размеры и число регистров отопления для изготовления своими руками.

Сваренные своими руками регистры отопления – блоки, состоящие из шести стальных труб диаметром свыше 100 мм. Такие батареи, сделанные без надлежащего расчёта, способны перегреть обслуживаемое помещение

Qп.т = V * k (Tвн – Tнар)

Qр = q * L * (1-n)

где: q – тепловой поток от каждой горизонтальной и вертикальной трубы регистра (примерно 20-30 Вт/м); L – длина вертикальных и горизонтальных труб регистра (м); n – коэффициент неучтённых тепловых потоков (для металлических труб – 0,1).

Регистры из квадратных труб

Nр = Qп.т. / Qр

Подобная методика расчётов специалистами-проектировщиками, скорее всего, будет оцениваться как упрощённая и грубая форма. Однако такой подход всё-таки видится более рациональным действием, чем изготовление регистров своими руками на глазок, без каких-либо расчётов.

Решётчатое исполнение батареи отопления отличается от «змейки» несколько иным построением контура, причём, в зависимости от вариаций в таких батареях, распределение теплоносителя может быть разным.

Варианты схемного построения регистров отопления для их производства своими руками: 1 – одна перемычка и одностороннее питание; 2 – две перемычки и одностороннее питание; 3 – двухстороннее питание и 2 перемычки; 4 – двухстороннее питание и 4 перемычки; 5, 6 — многотрубные

Змеевиковые конструкции фактически имеют однообразное исполнение, предполагающее строго последовательное движение теплоносителя.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Калькулятор расхода газа — Отопление

Решётчатые регистры строятся по разной схематике:

  • с одной или двумя перемычками и односторонним питанием;
  • с одной или двумя перемычками и разносторонним питанием;
  • параллельным включением труб;
  • последовательным включением труб.

Число труб одной сборки может составлять от двух до четырёх и более. Редко, но встречается также практика изготовления однотрубных регистров.

Змеевиковая сборка обычно содержит не менее двух труб, соединённых с одной стороны глухой перемычкой, с другой – проходной перемычкой, которые изготовлены из двух трубных отводов (2х45º).

Следует отметить, что исполнение регистров отопления формой змеевика используется значительно реже, чем конструкции «решётки».

Варианты возможного изготовления регистров вида «змейка».

Для змеевиковых конструкций регистровых батарей выбор вариантов изготовления ограничен по сравнению с конструкциями решётчатого типа

Оба варианта изготовления – решётчатый и змеевиковый – можно сделать не только на основе классических круглых, но также на основе профильных труб.

Профильные трубы видятся несколько специфичным материалом, так как требуют несколько иного подхода при сборке радиаторов отопления. Однако регистры из профильной трубы получаются более компактными и занимают меньше полезного пространства, а этот фактор тоже немаловажен.

Чтобы собственноручно сделать регистр отопления, рекомендуется изначально провести необходимые расчёты (методика выше по тексту). И дело здесь не в экономии ресурсов, а в том, чтобы сделать батареи, реально полезные во всех отношениях.

Переживать зимний период с открытыми форточками – этот вариант подходит для «моржей». Все остальные, кто не входит в группу закалённых людей, рискуют получить серьёзную простуду. А мощные батареи отопления – это также плохо, как и слишком слабые.

Трубный регистр для отопления, изготовленный собственноручно. Эту конструкцию батареи обогрева отличает нестандартный подвод теплоносителя.

Итак, расчёт сделан, можно приступить к выбору материала.

Экономичным и вполне подходящим выбором для самодельной конструкции можно считать стальные трубы и аксессуары к ним:

  • отводы (подходящие к диаметру труб);
  • уголки (арматуру);
  • лист стальной (толщина равна толщине стенки трубы);
  • патрубки (трубы малого диаметра).

Могут потребоваться и вентиля, которые зачастую непосредственно на регистрах не ставятся.

Согласно расчётным параметрам длины, трубы будущего радиатора нарезаются по размеру. Для резки удобный инструмент – дисковая пила. Затем из металлического листа вырезают заглушки на торцы труб. Круглой формы заглушки удобно резать кислородным резаком.

Прежде всего, на поверхности металлического листа мелом размечают круги нужного диаметра и затем аккуратно режут. Часть нарезанных блинов (количество рассчитывают) делают с отверстиями под патрубки ввода и вывода теплоносителя.

По форме исполнения

  1. Секционные регистры. Такие теплообменники изготавливают из одного или нескольких гладкостенных трубопроводов диаметром от 25 до 400 мм, соединяемых между собой патрубками и закрываемых заглушками. Теплоноситель через патрубок поступает в верхнюю секцию, а в следующую секцию перетекает на противоположном конце и т. д.
  2. Змеевиковые (S-образные) устройства – трубопроводы соединяются дугами, в результате получается сплошная труба. Подобная форма позволяет задействовать поверхность прибора в целом, что увеличивает эффективную площадь теплообменника. Ниже рассмотрим, как выполнить расчет теплоотдачи регистра из гладких труб.

Обзор регистров для отопления: выбор конструкции, материала изготовления и правила монтажа

Регистры для отопительных систем делят на переносные и стационарные. Переносные или мобильные устройства, как правило, используют в помещениях, где требуется временная поддержка заданной температуры до устройства основной системы обогрева. К примеру, при возведении нового здания или при проведении ремонтных работ в гараже.

При монтаже регистров наиболее дорогостоящими являются сварочные работы, которые в результате станут определяющим фактором при выборе между радиатором и регистром. Однако можно обойтись и без них. Стыки в таком случае соединяются с помощью резьбовых соединений, которые, несмотря на то что несколько уступают соединениям на сварке, способны также прослужить довольно продолжительное время.

Заключение

Итак, подводя итоги, стоит отметить, что регистры способны конкурировать с другими разновидностями отопительных приборов. Подбирать наиболее оптимальную конфигурацию устройства следует индивидуально для каждого конкретного случая, с учетом личных пожеланий и особенностей помещения. Однако изготовление отопительных регистров, а также их установку желательно все же доверить профессионалам.

Собираетесь на собеседование? Не игнорируйте эти 12 советов Некоторые люди умеют выгодно подать свои сильные стороны во время собеседования. Они устраивают такую грандиозную самопрезентацию, что у работодателя.

Сделав это сегодня, вы саботировали свой процесс похудения: 25 вещей Даже если ваш индекс массы тела находится в норме, наверняка вы недовольны показателями собственного веса. Знаете ли вы, что ежедневно вы можете сабот.

Каково быть девственницей в 30 лет? Каково, интересно, женщинам, которые не занимались сексом практически до достижения среднего возраста.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

Всем известно, что теплообмен (теплоотдача) – передача тепловой энергии – между телами и средами возникает при наличии разницы температур. Среда или тело имеющая более высокую температуру, остывая, нагревает более холодную среду и повышает ее температуру.

В системах водяного отопления горячая вода (теплоноситель), поступая в прибор отопления, нагревает его стенки (оболочку). Стенки через свои наружные поверхности отдают тепло воздуху в основном двумя способами: конвекцией и излучением.

Регистр с пластинами будет иметь теплоотдачу намного выше

Конвекция – это передача тепла потокам воздуха, протекающим вдоль горячих стенок прибора отопления.

Тепловое излучение – это передача тепловой энергии за счет излучения электромагнитных волн горячими стенками прибора отопления в окружающее пространство.

Наглядным примером действия теплового излучения является костер. Если в прохладный вечер стать боком к тлеющим углям костра на расстоянии трех – четырех метров, то часть лица, обращенная к костру, быстро нагреется, а противоположная часть лица будет оставаться холодной. При этом температура воздуха с обеих сторон будет примерно одинаковой.

Все приборы – чугунные батареи, регистры отопления из труб, стальные и алюминиевые панели, конвекторы и инфракрасные излучатели – отличаются друг от друга (кроме габаритов, внешнего вида, коэффициентов теплоотдачи) преобладающим видом передачи тепла окружающему воздуху и предметам. При этом, как правило, и конвекция и излучение существуют одновременно и действуют параллельно.

В этой статье будет рассмотрен пример расчета теплоотдачи регистров отопления из труб. Изготавливать регистры отопления из гладких труб экономически не было выгодно никогда — ни сегодня, ни вчера. Если 30-50 лет назад их широко применяли из-за дефицита качественных дешевых и эффективных приборов отопления, то применение регистров сегодня – это скорее инерционная привычка теплотехников.

Стоимость системы отопления с применением, например, конвекторов на 20-30% ниже стоимости системы, где применены регистры отопления из труб. Теплоотдача приборов должна быть максимальной при минимальной стоимости и, соответственно, минимальной материалоемкости и трудоемкости изготовления. Однако часто это — взаимоисключающие критерии.

Тем не менее, вопрос теплоотдачи стальных труб остается актуальным, если ими выполняется разводка, а также при выполнении сравнительных расчетов различных вариантов систем и при ремонтах действующих систем, в которых применены регистры отопления из гладких труб.

Опираясь на теорию и практические опыты по теплоотдаче, а так же на основе многочисленных табличных данных с помощью Excel мне удалось найти достаточно точные формульные зависимости теплофизических характеристик воздуха (температуропроводности, теплопроводности, кинематической вязкости, критерия Прандтля) от температуры.

Программа расчетов написана в MS Excel, но можно использовать и программу OOo Calc из пакета Open Office.

Добавив в регистр ТЭН и поставив расширительный бачек, получаем комбинированную систему отопления

Правила форматирования ячеек листа Excel, которые применены в статьях этого блога, представлены на странице«О блоге».

Самодельные радиаторы из профильной трубы хорошо подходят для отопления больших помещений. Приборы с питанием от сети удобно использовать на объектах периодического использования: строительных площадках, гаражах, мастерских, дачах. Стационарные регистры находят свое применение в производственных цехах, теплицах, складах и других технических объектах.

Они имеют достаточно простую конструкцию, что обеспечивает относительную легкость изготовления. Это позволяет делать стальные регистры своими руками, что дает существенную экономию средств. При желании можно поизощряться и создать аналоги современных дизайнерских моделей,  которые могут  стать не только эффективными источниками тепла, но и украшением интерьера.

Гладкотрубные регистры нельзя считать пережитком прошлого, поскольку они привлекают своей дешевизной и до сих пор успешно применяются в разных ситуациях. Но нагружать подобными отопительными приборами систему частного дома не следует, объем нагреваемой воды тогда вырастет многократно, что отразится на расходе энергоносителей в большую сторону.

Как улучшить эффективность регистров?

Регистры обладают относительно малой теплоотдающей поверхностью и для ее увеличения можно использовать металлические пластины, которые вертикально привариваются к трубам. В результате получается некое подобие ребристых труб.

4-ех трубный регистр с профильными конвекторными трубами.

Помимо этого, регистры можно улучшить таким образом, что они будут «выдавать» конвекторное отопление. Для этого, вместо металлических пластин на лицевую часть прибора вертикально привариваются круглые или профильные трубы, которые будут создавать эффект конвекции. Конвекция основана на том, что горячий воздух всегда поднимается вверх.

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector