Делаем регистры отопления своими руками из гладких и профильных труб

Радиаторы отопления – элементы инженерных сантехнических систем, функционально предназначенные нагревать воздух помещения. Согласно СНиП (2.03.01-84) в любом помещении следует применять радиаторы, соответствующие расчётам теплового баланса. Для поддержания нормальной температуры внутри зданий их вполне достаточно.

Основные виды регистров

Наиболее востребованными видами данных отопительных систем считаются алюминиевые, чугунные и стальные регистры. Достаточно большим спросом пользуются элементы первого типа. Они характеризуются такими техническими параметрами:

Схема строения радиатора отопления.

Такой параметр алюминиевых регистров, как отсутствие стыков и любых соединений, достигается благодаря монолитному литью. Главным недостатком этого вида отопительных систем считается их высокая цена. Алюминиевые регистры применяются исключительно в административных зданиях и жилых домах. В помещениях производственного назначения, как правило, применяются системы, которые сделаны из более прочных и надежных металлов.

Производятся также регистры из стали и чугуна. Базовая установка и монтаж первых считается не очень сложным процессом работы. Это связано с наличием в них монолитного фланцевого соединения. Как правило, к отопительному трубопроводу приваривают второй фланец и при помощи болтов соединяют их между собой. Этого бывает вполне достаточно. Стоимость чугунных отопительных регистров варьируется в пределах от 1600 рублей за 1 м.

Примеры подключения батареи.

Кроме стационарных систем, где главным источником тепла является котел, бывают и модели передвижные. В данном случае нагревание теплоносителя осуществляется непосредственно электрическим тэном. Работа таких устройств рассчитана на напряжение в 220 вольт. Регистры, которые функционируют на базе электроэнергии, снабжены специальной защитой от поражения током.

Передвижные регистры широко применяются для отопления различных объектов при их строительстве. Они используются для обогрева таких помещений, где исключается резкий подъем температуры. Относительно небольшие габариты таких отопительных систем, позволяют производить их частую перебазировку. Большинство переносных регистров имеют очень низкие эксплуатационные издержки. Их легко можно установить своими руками.

Виды и технические характеристики отопительных регистров

Существует несколько разновидностей данных приборов. Отопительные регистры классифицируют по материалу, форме исполнения и способу установки. Рассмотрим подробнее каждую группу этих устройств.

Принцип работы прибора

По материалу труб

  • Стальные регистры отопления

Самым популярным видом являются приборы, изготовленный из стали. Стоит сказать, что сталь – довольно прочный материал. Он прекрасно сваривается, при этом обладает довольно неплохой теплопроводностью.

Секционный РО из стальных труб

  • Алюминиевые устройства

Приборы из алюминия несколько уступают по популярности стальным. Тем не менее они обладают и некоторыми преимуществами: мало весят, привлекательно выглядят, более устойчивы к коррозии, и хорошо отдают тепло. Единственным и главным недостатком отопительных приборов из алюминиевых труб является их цена.

  • Чугунные регистры

По форме исполнения

РО могут быть выполнены в двух основных формах:

Секционные – изготавливают такие теплообменники из одной или нескольких гладкостенных труб диаметром от 25 до 400 мм, которые закрывают заглушками и соединяют друг с другом патрубками. Теплоноситель поступает в верхнюю секцию через патрубок, а на противоположном конце перетекает в следующую секцию т.д.

S-образные (змеевиковые) – трубы соединяют дугами, т.е. получается одна сплошная труба. Такая форма позволяет задействовать всю поверхность прибора, что ведет к увеличению эффективной площади теплообменника.

Секционный и змеевиковый РО

По способу установки

Также отопительные регистры делят на стационарные и переносные. Мобильные или переносные приборы данного типа чаще всего используют в помещениях, где необходимо временно поддерживать заданную температуру до монтажа основной системы обогрева. Например, при строительстве нового здания, или в гараже при проведении ремонтных работ. В качестве теплоносителя в таких системах используют синтетическое масло или антифризы, а энергия тепла генерируется электрическими ТЭНами.

Устройство регистров отопления

Регистры отопления изготавливают как на промышленном оборудовании, так и самостоятельно. Для самостоятельной сборки требуется высокий уровень владения сварочным оборудованием (и его наличие). Приборы изготавливают из следующих материалов:

  1. Углеродистая сталь;
  2. Нержавеющая сталь;
  3. Чугун;
  4. Алюминий;
  5. Медь;
  6. Биметаллический сплав.
Устройство регистров отопления

Алюминиевые, биметаллические и чугунные устройства производятся только на промышленном оборудовании ввиду сложности обработки указанных материалов, имею высокую стоимость. Стальные и медные регистры можно изготовить самостоятельно.

Читайте также:  Оребренные трубы: особенности и метод изготовления

Основным материалом для изготовления регистров служат трубы стальные водогазопроводные различных диаметров из углеродистой стали. Кроме этого, регистры монтируют из стальных труб различного профиля – квадратного и прямоугольного.

 Для сборки регистра из нержавеющей стали нужны специальные электроды и навык работы с этим материалом. Медные регистры собираются методом пайки труб и фитингов. При этом медный прибор имеет малые габаритные размеры, сочетающиеся с высокой тепловой мощностью, обусловленной высоким показателем теплоотдачи меди (390 Вт/(м*0С)).

Устройство регистров отопления

Изготовление медных и нержавеющих отопительных приборов имеет общий признак – высокую стоимость применяемого материала.

Классическое устройство регистра имеет следующий вид:

Прибор имеет несколько параллельных горизонтальных труб, соединенных проходными трубами меньшего диаметра в крайних зонах. Теплоноситель движется последовательно по всем трубам. В противоположных перемычкам зонах между горизонтальными нитями монтируются непроходные трубы для придания жесткости и прочности конструкции регистра.

Устройство регистров отопления

В нижней части регистра (при крупных габаритных размерах) устанавливается сливной кран для освобождения прибора от воды при снятии для ремонта или профилактики (промывки). Также, при достаточном диаметре трубопроводов, в нижнюю нить устройства иногда монтируют съемный ТЭН для организации автономной работы. При этом нужно учесть, что автономное функционирование требует обязательной установки расширительного бака мембранного типа (экспанзомата).

Устанавливают регистры двумя способами:

  1. Настенным;
  2. Напольным.
Устройство регистров отопления

Второй популярной конструкцией регистра является конфигурация змеевика.

В этом случае горизонтальные трубы в торцах соединяются с помощью двух отводов соответствующего диаметра.

Регистры зачастую оптимизируются монтажом конвективного оребрения. Оребрение увеличивает площадь теплоотдачи, повышает эффективность и КПД прибора.

Устройство регистров отопления

В заводских условиях выполняются различные витые, спиральные, гофрированные, пластинчатые элементы оребрения. Умельцы при самостоятельном изготовлении приваривают пластины простого профиля, трубчатые элементы различного профиля – круглые, прямоугольные.

Еще одна конструктивная разновидность – коллекторный регистр с параллельным движением теплоносителя.

Существует общее правило компоновки регистров – расстояние между горизонтальными нитями должно быть не менее Н = D + 50 мм, где D – диаметр трубопровода. В случае использования профильной величины вместо диаметра трубы в формулу подставляют высоту профиля трубы.

Разновидности отопительных регистров

Отопительные регистры представляют собой группу трубопроводов, расположенных параллельно друг другу и сообщающихся между собой. Они могут отличаться по материалу, по форме и конструктивному исполнению.

Материалы для изготовления

Чаще всего регистры отопления изготавливаются из гладких стальных труб по ГОСТ 3262-75 или ГОСТ 10704-91. Применение электросварных труб предпочтительнее из-за способности выдерживать более высокое давление. Тем не менее, на практике довольно распространены также водогазопроводные трубы, которые эксплуатируются не менее успешно. Такие отопительные приборы спокойно выдерживают всевозможные механические повреждения и нагрузки, а также работу с любым теплоносителем.

Разновидности отопительных регистров

Существуют еще модели из нержавеющей стали. Их устанавливают в помещениях с повышенными требованиями к эстетичности и долговечности. В связи с повышенной стоимостью применение регистров из нержавеющей стали наиболее оправдано в ванных комнатах. Высокая стойкость к коррозии и разнообразие конфигураций полотенцесушителей из нержавеющей стали позволяют применять их даже в самых современных интерьерах санузлов.

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]

Более эффективными с точки зрения теплоотдачи являются алюминиевые и биметаллические регистры. Они отличаются легкостью и эстетичностью, прекрасно работают в системах индивидуального отопления с хорошо организованной водоподготовкой. В остальных случаях низкое качество теплоносителя приводит к быстрому выходу приборов из строя.

Иногда можно встретить регистры из меди. Обычно их применяют в системах, где основная разводка медная. С ними удобно работать, они весьма симпатичны и долговечны. Кроме того, теплопроводность меди примерно в 8 раз выше, чем стали, что позволяет значительно уменьшить размер нагревательной поверхности. Общий недостаток всех приборов из цветных металлов – чувствительность к условиям эксплуатации – ограничивает сферу применения медных регистров.

Разновидности отопительных регистров

Конструктивное исполнение

Наиболее характерные конструкции традиционных стальных регистров можно разделить на 2 типа:

  • Секционные;
  • Змеевиковые.

Для первого свойственно горизонтальное расположение трубопроводов и применение вертикальных узких перемычек между ними. Второй предусматривает использование прямых и дугообразных элементов одного диаметра, которые соединяются змейкой с помощью сварки. При использовании нержавейки или цветных металлов трубы просто изгибаются для придания требуемой конфигурации.

Существует три варианта исполнения присоединительных патрубков:

Разновидности отопительных регистров
  • Резьбовой;
  • Фланцевый;
  • Под сварку.

Они могут располагаться как с одной стороны прибора, так и с разных. Выход теплоносителя предусматривается под подачей или по диагонали от нее. Иногда встречается нижнее подключение магистралей, но в этом случае существенно снижается теплоотдача.

Читайте также:  В чем преимущество отопления дома конвекторами?

В секционных регистрах выделяют 2 вида соединений в зависимости от способа расстановки перемычек:

  • «Нитка»;
  • «Колонка».

[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]

Разновидности отопительных регистров

Регистры из гладких труб могут использоваться как регистры основной системы отопления или как отдельные обогреватели. Для автономной работы внутрь прибора устанавливается ТЭН необходимой мощности и выполняется подключение к сети. В качестве теплоносителя для переносных электрических регистров из стали часто используют антифриз или масло, т.к. оно не замерзает при хранении либо аварийном отключении электроэнергии.

При использовании отдельно от общей системы отопления обязательно дополнительное размещение расширительного бачка в верхней части прибора. Это позволяет избежать повышения давления вследствие увеличения объема при нагреве. Размер емкости подбирается, исходя из возможности вместить около 10 % общего количества жидкости в нагревателе.

Для автономного использования регистра из стальных труб к нему привариваются ножки высотой 200 – 250 мм. Если же прибор является частью контура отопления, его перемещение не планируется и стены достаточно крепкие, то используется стационарное крепление с помощью кронштейнов. Иногда для очень массивных регистров применяют комбинированный вариант установки, т.е. прибор ставится на стойки и дополнительно фиксируется на стене.

Технические характеристики

  1. Обогрев помещения, имеющего большую площадь, например, склады, цеха, холлы, вестибюли.
  2. Используют в качестве отопления «мягкое» тепло. Связывают это с их размерами. Они выпускаются большой длины, захватывают огромную площадь. Исходя из этого, тепловой источник в просторном здании будет не точечный, а протяженного характера и обогревание получится не местное, а по всему объему здания.
  3. Еще одним достоинством регистров считается легкость ухода за ними. Абсолютная ровность поверхности, нет мест для сбора грязи и пыли, следовательно, убирать не составляет особого труда.
  4. Если аппараты сделаны качественно, они способны выдержать любое давление и большой температурный режим.

Вариант схемы подключения регистров в отопление

Технические характеристики

Однако следует заметить, что технические характеристики регистров отопления все же хуже, чем батарей, таких же размеров. Связывают это с их поверхностью, ведь именно она отдает теплоту зданию.

Изготавливаются регистры для отопления из стальных труб, диаметр их колеблется в пределах от 32 до 200 миллиметров и больше. По числу труб, размещению и форме они абсолютно разные. Такие аппараты обогрева в своем устройстве имеют два патрубка для входа и выхода жидкости, штуцер, который подключает отводчик воздушных масс.

Гидравлический расчет системы отопления методом удельных потерь давления

Для гидравлического расчета выбирается главное циркуляционное кольцо, проходящее через наиболее нагруженный из удаленных стояков. Гидравлический расчет системы отопления производится методом удельных потерь давления на трение.

Расход теплоносителя в системе, ветви или стояке системы отопления Gст, кг/ч, определяется по формуле:

(6.1)

где 3,6 – переводной коэффициент, кДж/(Вт ч);

–тепловая нагрузка стояка, Вт;

–коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов при округлении сверх расчетной величины 1,03;

–коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных стен 1,02;

с – удельная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг∙С);

В двухтрубной системе отопления расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:

Рр = 1,1 Ре, Па, (6.2)

где Ре – естественное циркуляционное давление, Па:

Ре = Ре. пр + Ре. тр; (6.3)

где  – естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па;

 – естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в трубах, Па;

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па определяется по следующей формуле:

Ре. пр = ∙g∙h1∙(tг- tо), (6.4)

где  – среднее приращение плотности при понижении температуры воды на 1 С, равное 0,64 кг/(м3С);

g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;

h1 – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в ветви или отопительном приборе на нижнем этаже и нагревания в системе, м;

tг – температура воды в подающей магистрали, С;

tо – температура воды в обратной магистрали, С.

При выборе диаметра труб в циркуляционном кольце исходят из принятого расхода воды и среднего ориентировочного значения удельной линейной потери давления Rср, Па/м, определяемого по формуле:

Rср = , (6.5)

где l – общая длина последовательно соединенных участков, составляющих основное циркуляционное кольцо, м;

Считается, что потери давления на трение составляют 65% от Рр.

Предварительно вычисляют расход воды на каждом участке. Потери давления на трение ΔРтр, Па:

ΔРтр = Rф ∙l. (6.6)

Составляют перечень местных сопротивлений на участках, приведенный в таблице 6.1.

По известным скоростям движения теплоносителя и определяются потери давления в местных сопротивленияхZ, Па

Читайте также:  Выбираем обогреватель для дома: полное руководство

Z = ∙ Σξ, (6.7)

где  — плотность воды, кг/м3

 – скорость воды, м/с;

–сумма коэффициентов местного сопротивления.

Коэффициенты местных сопротивлений сведены в таблице 6.1.

Затем определяются общие потери давления на участке, Па:

(6.8)

Гидравлический расчет системы отопления приведен в таблицах 6.2, 6.3, 6.4. Расчетные схемы системы отопления приведены в рисунках 6.1, 6.2, 6.3.

Расчет параметров мощности

Для проведения расчетов пригодится показатель температуры прогрева теплоносителя. Определяется он по площади помещения, режиму обогрева комнат.

Для простоты применяется формула Q = St x K x t, где:

  • Q – это расчетная мощность тепловой трубы;
  • St (м2) – площадь теплообмена;
  • K – коэффициент теплоотдачи стальной трубы, по умолчанию применяется показатель 11,63 Вт/м2 х С;
  • t – тепловой напор.
Расчет параметров мощности

А теперь сами расчеты – сначала определить по внешнему краю длину трубы, умножить показатель на протяженность участка, затем найти половину суммы температур в подающем и отводящем трубопроводах – это параметр теплового напора. От итогового результата отнять температуру прогрева помещения.

Важно! Учитывая, что соединение труб параллельное, вода транспортируется последовательно по всем регистрам, теплоотдача в каждой последующей секции трубопровода снизится на 10%, потому придется вносить корректировки и снижать мощность каждой следующей секции на 10%.

Подготовка материала и сварка деталей

Процесс аргоновой сварки металла.

Для монтажа отопительных приборов в виде регистров необходимо подготовить трубный, расходный материал:

  • гладкие стальные трубы диаметром от 76 до 159 мм;
  • патрубки диаметром от 32 мм для перемычек;
  • входной и выходной патрубки под приварку, резьбового или фланцевого типа диаметром от 35 мм;
  • штуцер с резьбой для присоединения воздухоотводника (крана Маевского);
  • заглушки по диаметру труб;
  • напольные опоры из уголков или кронштейны для крепления к стене.

Для изготовления подобных теплообменников чаще применяются трубы диаметрами в 76, 89, 108 и 159 мм. Используются также изделия профильного, прямоугольного или квадратного сечения.

Из инструментов потребуются:

  • сварочный аппарат;
  • газовый ключ;
  • шлифмашинка (болгарка);
  • молоток, электроды;
  • рулетка, уровень;
  • защитные средства сварщика.

Устройство регистра отопления.

Стыкуемые поверхности деталей перед сваркой очищаются и обезжириваются, чтобы избежать дефектов в швах. Торцы труб должны быть перпендикулярны их осям. Обработка труб большого диаметра производится на фрезерных машинах или газокислотной резкой.

Трубы нарезаются на отрезки расчетных размеров, торцы зачищаются шлифмашинкой. На горизонтальных трубах производится разметка и вырезка отверстий под перемычки, патрубки должны входить в отверстие.

К горизонтально уложенным трубам с соблюдением размеров привариваются перемычки, вставленные в отверстия. К торцам элементов регистра привариваются заглушки. В два торца (по диагонали) ввариваются входной и выходной патрубки в предварительно вырезанные отверстия.

В одном из верхних торцов приваривается патрубок с резьбой для установки крана Маевского. Все швы зачищаются шлифмашинкой для придания эстетичного внешнего вида. К конструкции (при напольном расположении прибора) привариваются стойки.

Для проверки регистра на герметичность нижний сгон для выхода теплоносителя закрывается заглушкой. Конструкция заполняется водой и осматривается на наличие течей. При их обнаружении вода сливается, и проблемные места провариваются вновь. Швы вновь зачищаются, и регистр окрашивается краской.

Варианты расположения

Отопительные регистры в зависимости от вариантов размещения можно разделить на две группы: переносные и стационарные. Переносные системы довольно мобильны, и их можно перемещать абсолютно свободно – было бы питание. А питание таких систем обычно обеспечивается электричеством. Внутри переносных регистров обычно расположены ТЭНы разной мощности, которые и обеспечивают нагрев энергоносителя. Использовать такие агрегаты можно как в доме, так и в гараже, на даче, на строительной площадке и пр.

Стационарные регистры требовательны к своему местоположению. Во-первых, они требуют стационарного крепления, а во-вторых, им необходимо подключаться к котлу, который будет обеспечивать нагрев теплоносителя и его циркуляцию по системе.

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома