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

Разновидности регистров отопления

Существует 3 вида рассматриваемых регистров:

1. Секционные в виде буквы «П».
2. Змеевиковые, форма которых S-образная.
3. Смешанные.

На изготовление идут трубы из стали или нержавейки, диаметр которых составляет от 25 до 200 мм. Помещения на производстве, имеющие административное или хозяйственное назначение, отапливаются за счет применения труб диаметром от 25 до 100 мм. Что касается регистров большего диаметра, достигающего 200 мм, то они устанавливаются в цехах на производстве и на спортивных объектах, отличающихся масштабностью, например, это могут быть бассейны.

Применительно к частным домовладениям их установка существенно снижает эффективность отопления.

При сборке регистров может быть использовано практически любое количество секций, что обусловливается лишь площадью помещения и требуемой величиной теплоотдачи.

При соединении секционных регистров используют перемычки, имеющие меньший диаметр по сравнению с трубами, которые являются частью рассматриваемого вида приборов. Для расчета оптимального расстояния между трубами отопления используют формулу D+50 мм, где под D следует понимать диаметр трубы. Соблюдение рассчитываемого таким образом расстояния позволяет минимизировать инфракрасное облучение труб по отношению друг к другу, что обеспечивает увеличение теплоотдачи.

Соединение змеевиковых возможно за счет отводов, диаметр которых идентичен диаметру труб. Они устанавливаются с торцов подсоединяемого прибора. Из-за этого способа подсоединения возрастает стоимость подключения регистров, но не значительно. В данном случае рост затрат компенсируется увеличением эффективности работы, что обеспечивает большая площадь рабочей поверхности. Также змеевиковый регистр отличается таким положительным моментом, как меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с тем, которое присутствует у секционного варианта подобного прибора отопления. Это позволяет использовать циркуляционные насосы, отличающиеся меньшей мощностью и более низкой ценой.

Устанавливаемые на трубах торцевые заглушки отличаются вариативностью формы: плоские, круглые и эллиптические. Заглушки, имеющие эллиптическую форму, применяют в системах, где теплоноситель подается под высоким давлением. Также их используют для придания определенной привлекательности приборам отопления. Если существует потребность, то возможно оснащение верхнего сегмента регистра фитингом, предназначенным для установки клапана дегазации.

Вариативность исполнения регистров отопления на этом не заканчивается, например, существуют приборы данного типа, которые дополняются ТЭНом. В результате получается устройство, не требующее подключения к системе отопления, так как подогрев теплоносителя происходит за счет встроенного электроприбора в виде ТЭНа.

В процессе проектирования таких устройств определенным способом рассчитывается мощность ТЭНов, которая зависит от того, насколько велика площадь поверхности прибора. Если регистр будет перегреваться, то это приведет к излишней активности процесса расширения и теплоноситель вытечет через аварийный клапан. В противном случае, то есть при недостатке мощности, эффективность ТЭНа сведется к минимуму.

Автономный регистр должен оснащаться фитингом, устанавливаемым в верхнем сегменте этого прибора отопления. Он используется для заливки теплоносителя перед запуском в работу и для установки аварийного клапана, который может быть дополнен расширительным бачком, что связано с необходимостью компенсировать расширение теплоносителя.

Уменьшение теплоотдачи.

В целях энергосбережения, становиться актуальным уменьшение теплоотдачи труб на тех участках коммуникаций, которые не используются по назначению, например при переходе из одного здания в другое или в неотапливаемом помещении.

Для этого есть множество вариантов использования теплоизоляционных материалов. Производители представляют на выбор достаточно широкий ассортимент, начиная от дешевых стекловолоконных и заканчивая более дорогими типа пенополистирола. Можно приобрести трубы с уже встроенными в нее утеплительными элементами.

Подведя итог, делаем выводы, что использование подобных расчетов помогает существенно сэкономить и избежать многих технических препятствий при проектировании систем водо- и теплообеспечения.

Вообще-то вы отчаянный человек, если решились на такое мероприятие. Теплоотдача трубы, конечно же, поддается расчетам и существует великое множество работ по теоретическому расчету теплоотдачи различных труб.

Начнем с того, что если вы затеяли проводить в доме отопление своими руками, то вы человек упорный и целеустремленный. Соответственно, уже составлен проект отопления, выбраны трубы: либо это металлопластиковые трубы отопления либо стальные трубы отопления. Радиаторы отопления тоже уже присмотрены в магазине.

Но, прежде чем всё это приобретать, то есть на проектном этапе, необходимо произвести условно-относительный расчет. Ведь теплоотдача труб отопления, просчитанная в проекте – это залог теплых зим для вашей семьи. Здесь ошибаться нельзя.

Методы расчета теплоотдачи труб отопления

Почему делается обычно упор на расчет теплоотдачи именно труб отопления. Дело в том, что для радиаторов отопления производственного изготовления все эти расчеты сделаны, и приводятся в инструкциях по применению изделий. Исходя из них, вы спокойно можете рассчитать необходимое количество радиаторов в зависимости от параметров вашего дома: объем, температура теплоносителя и т.д.

Таблицы.

Это квинтэссенция всех необходимых параметров, собранных в одном месте. В Сети сегодня размещено великое множество таблиц и справочников для онлайн расчета теплоотдачи труб. В них вы узнаете, какова теплоотдача стальной трубы или чугунной трубы, теплоотдача полимерной трубы или медной.

Все, что необходимо при пользовании этими таблицами – знать начальные параметры вашей трубы: материал, толщина стенок, внутренний диаметр и т.д. И, соответственно, внести в поиск запрос «Таблица коэффициентов теплообмена труб».

В этот же раздел по определению теплоотдачи труб, можно отнести и использование мануальных Справочников по теплообмену материалов. Хотя, их все труднее и труднее находить, вся информация перекочевала в Интернет.

Формулы.

Теплоотдача стальной трубы считается по формуле

Qтр=1.163*Sтр*k*(Tводы – Твоздуха)*(1-кпд изоляции трубы),Вт где Sтр – площадь поверхности трубы, а к – коэффициент теплопередачи от воды к воздуху.

Теплоотдача металлопластиковой трубы рассчитывается по другой формуле.

Где — температура на внутренней поверхности трубопровода, °С; t

c -температура на наружной поверхности трубопровода, °С;Q — тепловой поток, Вт;l — длина трубы, м;t — температура теплоносителя, °С;t вз — температура воздушной среды, °С; a н — коэффициент наружной теплоотдачи, Вт/м 2 · К;d н — наружный диаметр трубы, мм; l — коэффициент теплопроводности, Вт/м К;d в— внутренний диаметр трубы, мм; a вн — коэффициент внутренней теплоотдачи, Вт/м 2 · К;

Вы прекрасно понимаете, что расчет теплопроводности труб отопления – величина условно-относительная. В формулы вносятся усредненные параметры определенных показателей, которые могут, и отличаются от реально существующих.

Например, в результате проводимых экспериментов выяснено, что теплоотдача полипропиленовой трубы, расположенной горизонтально, чуть ниже, чем у стальных труб того же внутреннего диаметра, на 7-8%. Именно внутреннего, так как у полимерных труб толщина стенки немного больше.

Многие факторы влияют на итоговые цифры, полученные в таблицах и формулах, именно поэтому всегда делается сноска «примерная теплоотдача». Ведь в формулах не учитываются, например, теплопотери через ограждающие конструкции здания, выполненные из разных материалов. Для этого существуют соответствующие Таблицы поправок.

Тем не менее, воспользовавшись одним из методов определения теплоотдачи труб отопления, вы будете иметь общее представление о том, какие трубы и радиаторы отопления вам нужны для дома.

Удачи вам, строители своего теплого настоящего и будущего.

Какие бывают регистры отопления?

Стандартное исполнение регистров отопления — из гладкихтруб диаметром 25-200 мм. Выделяют три вида теплоотдающих приборов, различных по конструктивным особенностям, форме труб и материалу изготовления.

1. Секционные регистры. Представляют собой несколько одинаковых отрезков трубы, соединенных по краям патрубками. Тип соединения бывает последовательный или параллельный. В первом случае соединения устанавливают то с левого, то с правого края секций. С противоположного края вместо патрубков устанавливается подпорка, удерживающая трубы в нужном положении. В параллельном соединении секции подсоединяются друг к другу с помощью патрубков или коллекторов. Плюс секционных регистров в том, что их можно подключать по своему усмотрению, в зависимости от количества и расположения перемычек: односторонне, двухсторонне, попеременно, последовательно.
2. Змеевиковые регистры. Изготавливаются из одной трубы, согнутой в виде буквы S или буквы П. Возможен вариант соединения дугообразными патрубками. Количество изгибов подбирается исходя из размера помещения и необходимой температуры обогрева.В отличие от секционных приборов, имеют только последовательную подачу теплоносителя. Змеевик обычно имеет не менее двух труб, соединенных с одной стороны перемычкой.
3. Регистр с оребрением. Прибор выглядит не очень привлекательно, но с отоплением справляется лучше двух предыдущих видов и занимает меньше места. Так как сварить подобныерегистры отопления своими руками проблематично, лучше приобрести уже готовое изделие.
4. Вертикальный регистр. Такие приборы смотрятся более привлекательно и компактно, при этом принцип циркуляции теплоносителя сохраняется. Их также можно делать из труб круглого, квадратного и прямоугольно сечения. В основном вертикальные регистры из прямоугольных труб используются в небольших по площади помещениях, т.к. сохраняют полезное пространство лучше, нежели круглые.

Независимо от варианта исполнения регистра торцы труб закрываются заглушками. Они бывают плоскими, выпуклыми и эллиптическими. Последние рекомендовано использовать в системах с повышенным давлением теплоносителя, а также для придания красивого вида конструкции.

Как вертикальный, так и горизонтальный регистр отопления из труб сделать своими рукамиможно, хотя и придется приложить усилия. Выбор подходящей модели зависит от отапливаемой площади, качества теплоизоляции здания, наличия дополнительных источников тепла.

Расчет параметров и чертеж

Первый этап изготовления регистра отопления своими руками – это проектирование. Понятно, что на глаз нормально сделать регистр отопления не получится. Поэтому необходимо провести ряд дополнительных расчетов, опираясь на которые можно будет подобрать оптимальный теплообменник. При изготовлении регистров отопления нужно учесть много факторов:

• мощность;
• конструкцию;
• методы установки.

Перед тем как сделать регистры отопления своими руками надо понимать, что это ведь отопительный прибор, значит, должен прогревать определенное помещение. Его теплоотдача должна соответствовать ситуации, не ставить же в маленькую комнатушку теплообменник во всю стену. На один метр должно приходиться от 100 до 200 киловатт, в зависимости от региона. Есть формула расчета теплоотдачи регистров отопления. Он включает в себя следующие значения:

• длина теплообменника в метрах;
• внутреннее сечение в метрах;
• коэффициент теплопроводности металла;
• дельта температур подачи и обратки;
• число «П».

Чтобы определить теплоотдачу нужно перемножить все составляющие расчета. Конечно же, из этой формулы можно отдельно определить каждое из вышеуказанных значений. Так, зная квадратуру помещения можно определить, какие габариты должны быть у конструкции. Зачастую самодельные регистры для отопления изготавливаются из подручных материалов, поэтому выбирать некоторые параметры нет возможности. Приходится подгонять всю конструкции под уже имеющиеся характеристики, при этом не стоит забывать о функциональности теплообменника.

Например, по формуле получили значение в пять метров. Значит, для отопления подходит как одна пятиметровая труба по периметру, так и несколько отрезков, сумма длины которых будет составлять те же пять метров. Суть в том чтобы сохранялась площадь теплообмена.

Есть два метода размещения основных (толстых) труб:

• горизонтально;
• вертикально.

В принципе при изготовлении разницы нет. Если взять горизонтальную конструкцию и повернуть на 90 градусов по часовой стрелке, получится вертикальный теплообменник. Это будет иметь значение при установке на контур.

Вот и вся разница между вертикальным и горизонтальным регистром

Помимо этого крепление регистров отопления осуществляется специальными перемычками. Таких перемычек может быть одна или две. Также соединение горизонтальных участков может осуществляться муфтами того же диаметра, которые ввариваются в торец. Это так называемые змеевиковые регистры. Можно выбирать любой метод сборки регистра отопления из труб своими руками, главное, чтобы хватило навыков для его исполнения.

Чтобы не усложнять процесс изготовления регистра, будем использовать схему соединения горизонтальных участков двумя патрубками. Регистр отопления, чертеж:

Чертеж регистра отопления

Для работы нам понадобится:

• три одинаковых отрезка трубы;
• четыре соединительных патрубка;
• шесть заглушек.

Расстояние между трубами регистра отопления может быть и большим, но никак не меньшим. При этом если используются трубы большого диаметра, расстояние меду ними определяется по формуле: диаметр х 1,5. Такое расстояния является оптимальным. Следующий этап – это сварка.

Как рассчитать теплоотдачу?

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.

Площадь помещения рассчитывают умножением размера его длины на размер ширины (S = L*W). Однако для более точных расчётов рекомендуется вычислить объёмный параметр, добавив к вычислениям значение высоты (H).

Так, окончательная расчётная формула приобретает вид:

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

Прежде всего, рассчитывается требуемое количество тепла на вычисленный объём помещения для достижения необходимой внутренней температуры (Вт):

Qп.т = V * k (Tвн – Tнар),

где V объём помещения; k – коэффициент теплопередачи стен здания; Tвн – температура внутри; Tнар – температура снаружи.

Количество тепла выделяемого одним регистром можно рассчитать по формуле:

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).

К категории неучтенных потерь тепла также относится вытяжка в гараже. Если установлен механический тип, коэффициент n требуется увеличить, как минимум до 0,2.

Число регистров, соответственно, определяется формулой:

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 расчет и изготовление регистров своими руками на глазок, без каких-либо расчётов.

Варианты расположения

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.

Расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр

Как правило, производителями заранее просчитаны нормы мощности батарей из алюминия, которые зависят от таких параметров, как высота потолков и площадь помещения. Так считается, что на то, чтобы нагреть 1 м2 комнаты с потолком до 3 м высоты потребует тепловая мощность в 100 Вт.

Эти цифры приблизительны, так как расчет алюминиевых радиаторов отопления по площади в данном случае не предусматривает возможных теплопотерь в помещении или более высокие или низкие потолки. Это общепринятые строительные нормы, которые указывают в техпаспорте своей продукции производители.

Кроме них:

Немалую важность играет параметр тепловой мощности одного ребра радиатора. Для алюминиевого обогревателя она составляет 180-190 Вт

Температура носителя так же должна учитываться

Ее можно узнать в управляющем тепловом хозяйстве, если отопление централизованное, либо измерить самостоятельно в автономной системе. Для алюминиевых батарей показатель равен 100-130 градусам. Разделив температуру на тепловую мощность радиатора, получается, что для обогрева 1 м2 потребуется 0.55 секций.

В том случае, если высота потолков «переросла» классические стандарты, то необходимо применять специальный коэффициент: если потолок равен 3 м, то параметры умножаются на 1.05; при высоте 3.5 м он составляет 1.1; при показателе 4 м – это 1.15; высота стены 4.5 м – коэффициент равен 1.2.

Можно воспользоваться таблицей, которую предоставляют производители к своей продукции.

Сколько нужно секций алюминиевого радиатора?

Расчет количества секций алюминиевого радиатора производится по форме, подходящей для обогревателей любого типа:

Q = S х100 х k/P

В данном случае:

• S – площадь помещения, где требуется установка батареи;
• k – коэффициент корректировки показателя 100 Вт/м2 в зависимости от высоты потолка;
• P – мощность одного элемента радиатора.

При расчете количества секций алюминиевых радиаторов отопления получается, что в помещении площадью 20 м2 при высоте потолка 2.7 м для алюминиевого радиатора с мощностью одной секции 0.138 кВт потребуется 14 секций.

Q = 20 х 100 / 0.138 = 14.49

В данном примере коэффициент не применяется, так как высота потолка менее 3 м

Но даже такой секций алюминиевых радиаторов отопления не будут верными, так как не взяты во внимание возможные теплопотери помещения. Следует учитывать, что в зависимости от того, сколько в комнате окон, является ли она угловой и есть ли в ней балкон: все это указывает на количество источников теплопотерь. Делая расчет алюминиевых радиаторов по площади помещения, следует в формуле учитывать процент потери тепла в зависимости от того, где они будут установлены:

Делая расчет алюминиевых радиаторов по площади помещения, следует в формуле учитывать процент потери тепла в зависимости от того, где они будут установлены:

• если они закреплены под подоконником, то потери составят до 4%;
• установка в нише моментально увеличивает этот показатель до 7%;
• если алюминиевый радиатор для красоты прикрыть с одной стороны экраном, то потери составят до 7-8%;
• закрытый экраном полностью, он будет терять до 25%, что делает его в принципе малорентабельным.

Это далеко не все показатели, которые следует учесть при установке алюминиевых батарей.

Преимущества и недостатки регистров отопления

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.

Виды регистров отопления

Две основных формы, в которых выполняют отопительные регистры.

Несмотря на кажущееся разнообразие, все модели можно разделить на два основных вида: секционные и S-образные (змеевиковые).

Секционные

На фото прибор, состоящий из четырех секций.

Секционные приборы состоят из одной или нескольких труб, закрытых заглушками. В верхнюю трубу втекает вода через патрубок, затем в другом конце она перетекает в следующую трубу и т.д.

Изготовлен такой теплообменник из гладкой стальной трубы диаметром от 25 до 400 мм. Наиболее популярны диаметры 76, 89, 108 и 159 мм. Входной и выходной патрубки могут быть в резьбовом или фланцевом исполнении, также возможно изготовление под приварку.

Кроме того, прибор имеет штуцер с резьбой, к которому присоединяют воздухоотводчик. Максимальное рабочее давление теплоносителя, допустимое в таких аппаратах, составляет 10 кгс/см² или 1 МПа.

Заглушки могут быть плоскими или эллиптическими (последние — по отдельному заказу). Переход из одной секции в следующую делают как можно ближе к краю, так как от этого зависит количество передаваемого среде тепла (

Правила эксплуатации отопительных регистров

Для увеличения срока службы необходимо проводить ряд мероприятий по поддержанию регистров отопления в рабочем состоянии. Рекомендуется составить график контрольных проверок, включающий в себя визуальный осмотр и анализ температурного режима работы регистра.

Кроме этого, следует периодически выполнить очистку внутренней поверхности конструкции от накипи и ржавчины. Для этого лучше всего применять гидродинамический метод, так как для химической очистки потребуется большое количество специальной жидкости. Это можно делать без демонтажа конструкции – достаточно при изготовлении установить патрубки для обеспечения доступа к внутренней полости регистра.

Каждый раз перед новым отопительным сезоном проверяется целостность конструкции, надежность сварных и резьбовых соединений. В случае надобности выполняется замена прокладок и навариваются ремонтные швы.

В видеоматериале показан пример изготовления регистра из стальной профильной трубы:

Регистр отопления своими руками

Сегодня мы расскажем вам о том, как сделать регистр отопления своими руками, как говорится, из того, что есть в хозяйстве, потому что так обычно и происходит. Мы расскажем о том, как сделать чертеж будущей конструкции и как подключить регистры к отоплению. Вы сможете рассчитать длину отрезков и их количество исходя из уже имеющейся трубы определённого сечения, либо же сделать расчет для покупки нового проката. Если изготовление регистров отопления подкреплено желанием сэкономить, о том чтобы нанять опытного сварщика даже речи быть не может. Да и сложного там ничего нет. В этом вы уже скоро убедитесь сами.