Изготовление регистров отопления своими руками

Особенности регистров отопления

Есть несколько возможных материалов для изготовления труб, но, как правило, предпочтение отдают стали. Кроме того, зачастую используют углеродистую сталь, поскольку она наиболее эффективно справляется с нагрузками, которые ожидают устройство. При этом диаметр трубы может варьироваться от 25 до 325 мм в зависимости от будущего назначения.

Поскольку стальные регистры пользуются наибольшей популярностью, давайте рассмотрим их характеристики и преимущества:

  • довольно высокий коэффициент теплоотдачи
  • стойкость к изнашиванию и коррозии
  • долговечность – способны продержаться более 20 лет
  • оптимальное соотношение цена-качество

Стоит отметить, что несмотря на материал изготовления, сравнительная эффективность обогрева у радиаторов будет все равно выше, чем у регистров. Объясняется это конструкцией последних, а именно гладкостенными трубами, из которых они состоят. У радиаторов этот вопрос решается за счет дополнительных пластин, которые у регистров отсутствуют.

Однако недостатка тепла можно избежать – ведь регистры отопления, стальные или чугунные, относятся к приборам, которые можно видоизменять, тем самым добиваясь увеличения теплоотдачи. Кроме того, сегодня существуют различные способы, которые позволяют достичь увеличения теплоотдачи. Например, распространен вариант крепления к гладкой трубе дополнительных металлических пластин – за счет их ребристости теплоотдача приборов значительно увеличивается.

Особенности теплообменников

Секционные регистры

Такие приборы состоят из одной или сразу нескольких труб, которые закрыты заглушками. Через патрубок горячая вода поступает в верхнюю трубу, после чего перетекает в следующую, расположенную на уровень ниже. По такому принципу вода распределяется по всем частям прибора.

Переход из одной секции в другую делается как можно ближе к краю, чтобы обеспечить достаточное поступление рабочей среды и высокую отдачу тепла.

Изготавливают такой теплообменник из стальных труб с диаметром от 25 до 400 мм. Широко используют регистры из гладких труб с диаметром 76 мм, 89 мм, 108 мм, 159 мм. Патрубки для входа и выхода делают резьбовыми, фланцевыми или же приваренными. Заглушки – плоскими или эллиптическими. В комплект к такому прибору входит штуцер с резьбой, к которому присоединяется воздухоотводчик. Теплообменник может выдержать рабочее давление в 10 кгс/см2 или в 1Мпа.

Змеевиковые теплообменники

Такой тип теплообменника изготавливается из одной цельной трубы. Гладкотрубные регистры s-образной формы эффективны по своей теплоотдаче, поскольку тепло отдает вся поверхность трубы.

Змеевиковая форма обогревателя

Традиционно регистры для отопления изготавливаются из гладкостенной стали, чаще углеродистой, хотя встречаются и самодельные чугунные модели, трубы из нержавейки или низколегированной стали.

Трубы для регистровых теплообменников

Компактность и высокая эффективность регистров позволяет широко использовать их в строительстве жилых, офисных помещений и тех объектов, которые характеризуются повышенными санитарными и пожарными нормами.

Регистры с нагревателем

Приборы с ТЭНом устанавливают в тех помещениях, где есть проблемы с прокладкой коммуникационных магистралей.

Мощность нагревательного элемента колеблется в пределах от 1.6 до 6 кВт при напряжении в 220 В. В рабочем состоянии ТЭН поддерживает температуру поверхности регистра в пределах 80˚С.

Для повышения эффективности теплообменных процессов прибор комплектуют циркуляционным насосом.

Работая как элемент центральной отопительной системы, нагреватель реагирует на понижение и повышение температуры. В соответствии с этим он либо компенсирует потери тепла, либо наоборот отключается.

У таких теплообменников много преимуществ:

  • пожаробезопасность;
  • легкодоступность во время чистки;
  • большая площадь теплоотдачи;
  • экономность;
  • многофункциональность.

Расчёт

Существуют методы вычисления характеристик отопительных приборов. Они отличаются верностью вычислений. Однако для организации теплоснабжения с поддержкой металлических либо алюминиевых регистров отопления рекомендовано обратиться к услугам специалистов. Другой вариант — пользоваться специальным программным обеспечением.

Однако в отдельных случаях необходимо верно продумать отопительный прибор самостоятельно. Для этого можно пользоваться простой схемой. Предварительно следует знать следующие характеристики:

  1. Общая область обогреваемого здания.
  2. Коэффициент теплоотдачи использованного материала изготовления регистра.
  3. Диаметр труб, применяемых для изготовления

Зная характеристики, можно рассчитать мощность устройства.

Расчёт регистров из гладких труб, их количества и параметров, требуемых для подогрева того либо другого здания можно осуществить только приблизительно с существенной долей погрешности. Это объясняется большим количеством условий, от которых зависит температура в помещении, таких как: толщина стенок, свойство теплоизоляции помещения, количество и площадь проёмов (а, кроме того, общая площадь щелей в них), интенсивность проветривания, температура внешнего воздуха, скорость ветра.

Поэтому число частей в регистрах и число самих отопительных приборов правильнее планировать «с запасом», а распоряжаться температурой в комнате можно меняя режимы работы отопительного котла. Тем не менее имеется неофициальный стандарт: для обогрева 1 кв. метра здания с высотой потолков 3 метра нужен 1 метр трубы диаметром 60 мм.

Читайте также:  Водяные внутрипольные конвекторы отопления. Выбор, плюсы и минусы

Дополнительная информация

Хотелось бы отметить один момент, который касается разновидности регистров. Например, регистры отопления чугунные. Они давно используются в качестве отопительного прибора. В продаже их никогда не было. Умельцы начали монтировать в системе специальные ребристые чугунные трубы, когда производился капитальный ремонт промышленных отопительных котлов. Такие трубы, хотя и считались утилем, были в отличном состоянии.

Эффективный прибор отопления

В системе отопления частного дома их срок эксплуатации не ограничивался ничем. Они быстро прижились и пользовались большим спросом. Но в те далекие времена это был огромный дефицит, за них давали большие деньги, чтобы заполучить целый комплект. И таким образом решались все проблемы, связанные с эффективной эксплуатацией отопительной системы дома.

Труба имела толстую стенку и большое количество ребер. Она нагревалась долго, но хорошо отдавала тепло и долго остывала. Соединялись такие трубы с помощью болтов, которые стягивали их и создавали герметичное соединение. Конечно, в такой конструкции обязательно использовались прокладки — или резиновые, или поранитовые.

В настоящее время их популярность не стала меньше, поэтому производители до сих пор предлагают эти отопительные приборы.

Читайте далее:

Разновидности полимерных изделий и сварка труб отопления

Эффективность алюминиевого радиатора и его технические возможности

Можно ли сделать теплообменник для печи своими руками

Достоинства продукции торговой марки «Global»

Разбираем устройство газового котла для отопления частного дома

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.

Змеевиковые, их чертеж

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.

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.

Расчеты

Для чего нужен расчет регистра отопления? Начнем издали.

Какие конкретно характеристики отопительного прибора стоит учесть при его выборе?

  • Рабочее давление. У сварного регистра оно заведомо превышает параметры ЦО и разрешает выдержать любой гидроудар.
  • Рабочую температуру. Как несложно додуматься, тут особенных ограничений также нет.
  • Тепловую мощность. Она подбирается в зависимости от объема помещения. Недочёт тепловой мощности свидетельствует, что дома будет холодно; избыток — что придется неизменно держать открытыми окна и терпеть сквозняки.

Как выполняется расчет регистров отопления для металлической круглой трубы известного диаметра?

Тут действует следующая формула:

Q = Pi*Dн *L * k * Dt, где:

  • Q — тепловой поток секции в ваттах.
  • Pi — число «пи», принимаемое равным 3,1415;
  • Dн — наружный диаметр трубы в метрах.
  • L — протяженность секции в метрах.
  • k — коэффициент теплопроводности металлической трубы, принимаемый равным 11,63 Вт/м2*С.
  • Dt — дельта температур между воздухом и теплоносителем в помещении.

Принципиальный момент: так рассчитывается тепловой поток для одной горизонтальной трубы. В многорядном регистре для всех секций, не считая первой, употребляется дополнительный коэффициент 0,9: они так как находятся в восходящем потоке теплого воздуха от первой трубы, что снижает дельту температур.

Как пересчитать в привычные величины диаметр трубы, указанный продавцом в дюймах? Вот таблица соответствия размеров:

Размер в дюймах ДУ(условный проход)
1 25
1 1/4 32
1 1/2 40
2 50
2 1/2 65
3 89
4 100
5 125
6 150
8 200

Обратите внимание: ДУ примерно соответствует внутреннему диаметру. Для получения наружного к нему нужно прибавить удвоенную толщину стены трубы.

Давайте оценим теплоотдачу четырехрядного регистра из трубы с наружным диаметром 108 мм длиной 1,2 метра при его температуре в +80 С и температуре воздуха в помещении +20 С.

  1. Для первой секции тепловой поток равен 3,1415*0,108*1,2*11,63*(80-20)=284 ватта.
  2. Для каждой последующей он умножается на 0,9. 284*0,9=255.
  3. Суммарное значение равняется 284+(255*3) = 1049 ватт.

Различия между обычным отопительным радиатором и батареей регистром

Основным элементом системы отопления считается регистр, который состоит из одной или нескольких труб, соединенных параллельно. Фактически это радиатор с увеличенной площадью теплопередачи, так как к нему добавлены металлические пластины.

Где их применяют?

Такой отопительный прибор может идеально отопить производственное и техническое помещение (любую хозяйственную постройку, гараж), но и подсобную площадь частного дома. В том случае если система автономная, тогда батарея регистр монтируется в отдельном помещении или в небольшой квартире.

Читайте также:  5 лучших печей для отопления дома на дровах

Такой тип отопительной системы эффективен только в том случае, если есть теплоноситель с высокой теплоемкостью.

Если объем циркулирующей жидкости большой, тогда для нагрева потребуется большое количество энергии, также для остывания потребуется больше времени, что дает возможность передавать тепло в помещение длительный период.

Если применяются трубы большого диаметра, но их длина ограничена, тогда автономная система эффективна, надежна и компактна.

Те регистры, которые изготовлены из параллельно соединенных труб, применяют, вместо радиатора отопления, как в однотрубной, так и в двухтрубной системе, причем циркуляция принудительная или естественная значения не имеет.

Сравнительный анализ

Так как у регистров нет дополнительной площади (металлической), он менее эффективно нагревает комнату, чем батарея отопления. Но есть возможность увеличить теплоотдачу гладкоствольных труб, например:

  1. Если к ним прикрепить дополнительные металлические пластины, тогда при изготовлении установок конвективного типа теплопередача регистров увеличивается в несколько раз;
  2. Если отопительные приборы, которые изготовлены из параллельно соединенных трубок маленького диаметра, тогда можно смонтировать их в разных помещениях, но они кроме обогрева комнаты будут ее декорацией.

Существуют трубчатые дизайн — регистры, которые применяют для обогрева частного дома, промежуточного помещения или общественного здания, также они предназначены и для декора комнаты.

Расчет

В основном регистром считают трубы с сечением от 32 мм и поэтому в отопительной системе все линии магистрали, выполненные из гладкоствольных патрубков, считаются отдельным обогревательным устройством. В виду того, что любой блок имеет конкретные свойства теплоотдачи, то можно произвести расчет дополнительной энергии, которую получают, зная длину и внешний диаметр трубы в конкретной комнате.

Если мы знаем площадь комнаты и эти величины, тогда можно определить количество отсеков радиатора:

  • В том случае если диаметр трубы 25 мм, тогда один метр будет обогревать 0,5 м2;
  • При сечении 32 мм — 0,56 м2;
  • Если диаметр 40 мм, тогда ее один погонный метр отопит 0,69 м2 помещения;
  • При сечении 57 мм — 0,94 м2;
  • Если диаметр 76 мм, один метр трубы прогреет 1,19 м2;
  • При сечении 89 мм — 1,37 м2;
  • Если диаметр 110 мм, тогда ее один погонный метр обогреет 1,66 м2;
  • При сечении 133 мм — 2 м2;
  • При диаметре трубы 159 мм, один погонный метр может отопить 2,43 м2.

Поэтому можно уменьшить количество секций и выиграть на стоимости обогревательного прибора, то есть величину теплоотдачи, которую вырабатывают трубы, вычитаем из батарей отопления.

В итоге можем получить, что для правильного и качественного прогревания конкретного помещения можно установить лишь систему из труб определенного диаметра, при этом не будет необходимости монтировать радиаторы.

А разность цен этих систем зависит от диаметров и стоимости труб, размера регистра, и необходимых работ (сварка).

Трудности при монтаже

Главной проблемой считаются работы связанные со сваркой, так как ее стоимость играет важную и определяющую роль в определении цены регистра. Но при проектировании и составлении правильной схемы можно увидеть, что в частном доме иногда можно обойтись и без сварки, только отдельные элементы приваривают, а остальная сеть устанавливается также как обычная отопительная система.

Заключение

На вопрос: — что лучше регистры или батареи? Ответ зависит от хозяина квартиры или загородного дома, так как связано с предпочтениями и финансами.

Не маловажную роль играет и площадь помещения, так как при расчете необходимого количества секций и длины труб нужна именно эта величина, которая и позволяет уменьшить число узлов или вообще убрать их и обойтись только трубной системой, а это снижает стоимость сети.

Связь с графиком времени

Для регистра расчета может быть указана связь с графиком времени. График времени представляет собой регистр сведений, в котором содержится временная схема исходных данных, участвующих в расчетах. Измерениями этого графика могут быть, например, график работы и дата, а ресурсом — количество рабочих часов в этой дате. Тогда можно будет связать запись регистра расчета с каким-либо конкретным графиком работы и в дальнейшем, средствами встроенного языка получать информацию о количестве рабочих часов, необходимую для выполнения расчетов.

Например, график времени, имеющий следующую структуру:

может содержать информацию о количестве рабочих часов:

Схемы подключения радиаторов, однотрубная и двухтрубная система

Возможные схемы установки радиаторов

После того, как выбраны класс, вид и модель отопительных приборов необходимо определить, как эти приборы будут подключаться к отопительной сети вашего дома. Существуют две основные системы отопления: однотрубная и двухтрубная (рис.1). В большинстве типовых многоквартирных домов России система — однотрубная.

а — двухтрубная система — боковое подключение;

б — двухтрубная система — нижнее подключение;

в — однотрубная система — боковое подключение;

г — однотрубная система — нижнее подключение.

1 — вентиль или термо-регулирующий клапан;

2 — запорный клапан (детентор);

3 — воздуховыпускной клапан (кран Маевского);

4 — заглушка;

5 — вентиль;

6 — байпас.

Однотрубная система отопления

При однотрубной системе радиаторы отопления соединяются последовательно — труба подачи подводится к первому радиатору, от него идет труба к последующему и так далее. Также существует усовершенствованная схема, когда по всем помещениям проходит одна труба, в которую врезаются подача и обратка от каждого радиатора. Во втором случае становится возможной установка на радиаторах термовентилей — специальных устройств, перекрывающих подачу теплоносителя при достижении выставленной температуры окружающей среды.

Читайте также:  Декоративная штукатурка для внутренней отделки в коридоре (прихожей)

При естественной циркуляции теплоносителя ветви с радиаторами не могут быть большой длины. Следует отметить, что применение циркуляционного насоса достаточной производительности уменьшает вышеуказанную разницу температур и делает такую систему вполне работоспособной.

Принцип действия ее таков: теплоноситель (вода) по одной трубе (стояку) подаётся наверх здания, а по другой опускается вниз, последовательно проходя через все отопительные приборы, установленные на этажах. Чем ниже этаж, тем холоднее становится вода, поступающая в прибор. Какая-либо регулировка прибора при этом невозможна, т.к. всякое изменение сечения прохода воды приводит к уменьшению ее потока во всем стояке.

Двухтрубная система отопления

В этой системе теплоноситель подаётся по одной трубе (подающий стояк), а отводится по другой (обратный стояк). Отопительные приборы подключаются к стоякам параллельно (рис в, г). Поэтому температура теплоносителя, входящего в приборы на всех этажах здания, одинакова. Такая схема отопления существует в малоэтажных зданиях старой постройки, в индивидуальных домах и в современных элитных домах. Таким образом, схема подключения прибора к вашей отопительной системе определяется типом этой системы.

Если вы устанавливаете новый отопительный прибор, то неразумно отказываться от возможности управления его теплоотдачи. Для этого нужно изменить схему подключения прибора. В однотрубной системе это достигается с помощью установки перемычки (байпаса) и запорно-регулировочной арматуры (рис. 2). В двухтрубной системе для управления теплоотдачей байпас не требуется, достаточно на подводящей трубе (верхней подводке) установить терморегулятор 3 (рис. 1 в, г).

Перемычка (байпас) — это отрезок трубы, установленный между прямой и обратной подводками прибора, диаметр которой, меньше диаметра подводки на один калибр (обычно это труба диаметром полдюйма). Когда терморегулятор 3 (рис. 1, б и рис. 2), ручной или автоматический, изменяет количество теплоносителя, поступающего в прибор, его избыточная часть через перемычку возвращается в стояк, не влияя на работу других приборов на стояке. При этом изменяется температура поверхности радиатора и, следовательно, температура воздуха в помещении.

В однотрубной системе обязательно наличие нерегулируемой байпасной линии, диаметр которой меньше основной линии на одну ступень. Воздуховыпускной клапан (если он не встроен) устанавливается в один из верхних узлов подключения. Клапан необходим для предотвращения завоздушивания системы. Запорный клапан (детентор) необходим как узел демонтажа и как узел, изолирующий радиатор от возвратной магистрали. Он создает барьер от проникновения теплоносителя из возвратной магистрали, задерживает теплоноситель в радиаторе, увеличивает теплоотдачу.

При боковом подключении наиболее эффективным является диагональное подключение — подача слева вверху/отвод справа внизу или подача справа вверху/отвод слева внизу. При других вариантах подключения, например — подача справа вверху/отвод справа внизу, потери теплоотдачи составят 7-10%. Нижнее подключение возможно только для стальных панельных радиаторов.

Примеры подключения радиаторов

В этой категории нет товаров.

Устройство отопительных регистров

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.

Примечание. Печной регистр из гладких труб отопления рассчитывается и изготавливается в зависимости от мощности и конструкции 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.

Совет. Секционные нагреватели предпочтительнее делать для подсобных помещений или гаражей, где важен равномерный обогрев и комфортная температура воздуха. Змеевики же лучше ставить в качестве дежурных отопителей в самом конце двухтрубной системы. Там они работают замечательно из-за своего низкого сопротивления.

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. Для гаражного отопления изготавливают автономные регистры, наполняемые антифризом или трансформаторным маслом, а в нижнюю секцию с торца встраивают электрический ТЭН.