Теплоотдача стальных регистров отопления. Регистры отопления – расчет теплоотдачи и изготовление своими руками.

Приборы теплообмена, прямой задачей которых является передача тепловой энергии в помещения в помещения, являются неотъемлемой частью любой системы отопления. На сегодняшний день ассортимент этих приборов чрезвычайно широк. В специализированных магазинах можно найти отечественные и импортные изделия различных конструкций – это радиаторы из различных материалов (чугун, сталь, алюминий, биметаллические варианты), конвекторы открытой или скрытой установки, системы «теплого пола».

Однако, неистребимая тяга нашего человека к самостоятельному творчеству нередко становится причиной того, что многие владельцы частных домов предпочитают изготавливать приборы отопления собственными силами. Речь чаще всего идет об относительно несложных, но весьма эффективных регистрах, которые отлично подходят для установки в хозяйственных постройках или гаражах, а при аккуратной сборке и оформлении способны вписаться и в жилое помещение.

Итак, давайте рассмотрим эту разновидность приборов теплообмена: что такое регистры отопления – расчет теплоотдачи и изготовление своими руками.

Под определением «регистр» в данном случае принято понимать теплообменный прибор отопления, главным элементом конструкции которого является гладкостенная труба. При этом одиночная труба используется довольно редко – чаще применяется каскад из двух и более расположенных параллельно секций, соединённых системой патрубков для сквозной циркуляции теплоносителя. «Классическое» расположение регистра – по горизонтали (трубы образуют характерную для этого прибора «лесенку»), хотя можно встретить и варианты вертикальной ориентации труб.

Чаще всего движение теплоносителя организуется по последовательной схеме – поток поочерёдно проходит по трубам, сверху вниз или наоборот, в зависимости от расположения магистралей подачи и обратки. Но можно встретить и модели, в которой трубы регистра с обеих сторон вварены в своеобразные коллекторы, то есть в них организован параллельный ток теплоносителя.

Как правило, отопительные приборы подобного типа находят применение в промышленных цехах, складах, гаражах, в других производственных или подсобных помещениях. Но ничто не мешает установить их и в жилых комнатах частного дома – при аккуратной сборке регистр вполне можно вписать в интерьер, а некоторые модели даже специально предназначены именно для подобного применения.

Регистры можно сделать самостоятельно, приобрести в готовом виде или заказать у мастера по собственным размерам. В любом случае, необходимо разбираться в конструкции таких приборов, в частности, в возможных материалах изготовления, уметь просчитывать требуемые параметры теплоотдачи. Кроме того, коль выбор склоняется в пользу установки регистров, неплохо заранее ознакомиться с их достоинствами и недостатками, чтобы позднее те или иные факторы на стали вдруг неприятным «сюрпризом».

Варианты конструкции регистров отопления

Если принято решение устанавливать регистр, то для начала требуется определиться с его конструкцией, так как на основании выбранного типа будут просчитываться параметры прибора и направление циркуляции теплоносителя. Для того чтобы изготовить регистр, обычно используют проверенные десятилетиями эксплуатации стандартные схемы. Причем необходимо отметить, что принцип циркуляции теплоносителя в них бывает разным.

Итак, по конструкции регистры подразделяют на секционные и змеевиковые. Их особенности и станут предметом дальнейшего рассмотрения:

• Змеевиковый тип регистра изготавливается из нескольких труб, которые соединяются дугами или двумя последовательными отводами того же диаметра, в результате чего получаются один или несколько изгибов с изменением направления тока теплоносителя на противоположное. В данной конструкции рабочей, то есть участвующей в теплообмене, будет являться практически вся поверхность регистра, и поэтому эффективность ее достаточно высока.

Сделать такую батарею в домашних условиях проблематично, так как для ее изготовления часто требуется специальное трубогибное оборудование. Поэтому, если планируется установить именно такой вариант прибора, его можно просто приобрести в готовом виде.

Впрочем, взгляните на следующую иллюстрацию – чем не змеевиковый регистр? Никаких сварных соединений, так как вся «рабочая петля» такого прибора теплообмена выполнена из одного длинного отрезка гофрированной трубы из нержавеющей стали.

• Секционный регистр изготавливается из одной или нескольких круглых или профильных труб, закрытых с обоих концов специальными заглушками, которые могут иметь плоскую или эллиптическую форму.

Отрезки, заглушенных труб устанавливаются горизонтально и соединяются в крайних областях патрубками, сечение которых должно совпадать с аналогичным параметром магистральной трубы, подающей теплоноситель к регистру

Патрубки, соединяющие между собой отдельные секции, лучше всего расположить как можно ближе к краям - это значительно повысит коэффициент теплоотдачи.

Необходимо понимать, что существует два вида соединений горизонтальных труб, которые определяют циркуляцию теплоносителя. Они называются в просторечии «колонка» и «нитка».

При использовании соединения «колонка» основные трубы стыкуются между собой патрубками с обоих концов, поэтому циркуляция проходит параллельно. Вроде бы неплохо, но иногда случается так, что теплоноситель «пробивает» себе путь наименьшего сопротивления, и отдельные трубы в регистре не нагреваются до расчетной температуры. Таким образом, возрастает зависимость самого прибора от давления в системе и диаметра подводящих труб подачи и обратки.

Соединение «нитка» заключается в установке патрубков, соединяющих горизонтальные трубы, по их краям, попеременно — то слева, то справа. Таким образом, весь поток теплоносителя идет строго по одной «траектории», последовательно проходя по всем трубам регистра. Холодных участков не может быть в принципе, правда, будет постепенно снижение температуры в трубах по мере перемещения от подачи к обратке.

Как в первом, так и во втором случае патрубки соединяются с горизонтальными элементами регистра чаще всего сваркой. Реже применяются резьбовые соединения, но и в этом случае трудно полностью обойтись без сварки. Таким образом, если в планах хозяев фигурирует самостоятельная установка регистров, то это должно означать, что с наличием сварочного аппарата и устойчивых навыков работы с ним – проблем нет.

При желании профильные и круглые трубы можно комбинировать, при этом устанавливая одни из них вертикально, соблюдая схему принципа циркуляции теплоносителя. Такие регистры выглядят элегантно и компактно, а при монтаже на стену не занимают места больше чем обычные батареи заводского производства.

Комбинированный, или же выполненный из одного вида трубы регистр, с вертикально расположенными секциями, также вполне доступно изготовить самостоятельно, имея под рукой необходимый материал и сварочный аппарат.

В некоторых случаях, для достижения более эффективного обогрева помещения, есть смысл смонтировать регистры на протяжении всех внешних стен. Если планируется такой вариант монтажа, то лучше выбирать для изготовления именно профильную, прямоугольную в сечении трубу, которая намного лучше впишется в интерьер комнаты, не «съедая» пространства.

Еще одним вариантом (который, кстати, ранее достаточно часто устанавливался в многоэтажных новостройках), является регистр, имеющий теплообменное оребрение. Такой нагревательный прибор имеет, сознаемся, не слишком привлекательный вид, но мощность его теплоотдачи - значительно выше, чем у гладких труб, за счет резкого повышения площади контакта с воздухом.

Регистр с оребрением в домашних условиях сделать достаточно сложно, но можно попытаться найти для этого необходимые готовые детали или приобрести уже цельную конструкцию.

Для увеличения общей тепловой мощности регистра, некоторые мастера оснащают его конвекторами, приваривая на горизонтальные основные секции регистра отрезки труб, краям которых нередко придаются косые срезы. Такой регистр, даже при самостоятельном изготовлении, смотрится как батарея заводского производства, а приваренные трубы становятся мощными теплообменниками, создающими направленные потоки прогретого воздуха.

Если регистр с трубами, имеющими достаточный диаметр в сечении, оснастить нагревательным элементом ТЭН, можно получить отдельный, не связанный с общей системой отопления прибор. Этот вариант хорошо подойдет для установки в ванной комнате или другом жилом помещении, как дополнительный или альтернативный источник тепла, который может быть использован при отключении центральной системы отопления.

При создании этой конструкции в изолированном варианте его необходимо дополнительно оснастить расширительным бачком, установив его в верхней точке прибора. Объем бака должен составлять 10% от общего объема теплоносителя в регистре.

Если же регистр встраивается в общую закрытую систему отопления, нагреваемую от отопительного котла, нужды в отдельном бачке нет – достаточно будет общего. Правда, с оговоркой – для регистров, изготовленных из стальной трубы, бачок должен быть только закрытого типа. В противном случае теплоноситель будет насыщаться кислородом из воздуха, трубы станут активно корродировать, и долго такие регистры не прослужат – проржавеют насквозь.

Отдельно нагреваемый регистр незаменим при низких температурах на улице, когда мощности основного прибора отопления недостаточно, а также в межсезонье, когда нет смысла держать включенной всю отопительную систему. Особенно этот вариант становится актуальным, если для отопления дома используется котел длительного горения, работающий на твердом топливе.

Установив регистр такой конструкции, можно получить комбинированную систему отопления для одной или нескольких комнат.

Материал для изготовления регистров

Для изготовления регистров в заводских условиях используются несколько разных материалов - это сталь, алюминий, биметаллические комбинации, реже – медь и чугун. В зависимости от того, из чего сделана такая батарея, будет зависеть срок ее эксплуатации, а также расчет теплоотдачи в помещениях.

Сравнительная таблица теплопроводности металлов, используемых для изготовления водопроводных труб:

В кустарных условиях, то есть в домашних мастерских регистры обычно изготавливаются из стальных труб разной формы и размера в сечении. Реже, но все же иногда прибегают и к использованию алюминиевых заготовок.

• Стальные регистры. При приобретении или самостоятельном изготовлении стальных регистров рекомендуется выбирать трубы из углеродистой стали, так как они отличаются большей прочностью и выносливостью к высоким температурам.

Регистры отопления из стальных труб относительно просты в изготовлении, и, скорее всего, общие затраты на приобретение заготовок и проведение самостоятельной сборки будут невелики. Их главным недостатком можно назвать высокую подверженность обычной «черной» стали коррозии.

Если взглянуть на табличку выше, то несложно заметить, что сталь обладает не самым высоким коэффициентом теплоотдачи. Однако, этот недостаток компенсируется доступностью по цене и широким выбором типоразмеров труб.

Иногда регистры изготавливаются из нержавеющих труб, но для того чтобы добиться хорошей суммарной теплоотдачи, придется использовать большое их количество. В связи с тем, что цена на нержавейку значительно выше, подобные регистры обойдутся очень дорого, и вряд ли можно говорить о рентабельности такого подхода (наверное, дешевле будет вернуться к радиаторам отопления).

Можно сделать регистры и из оцинкованных труб, однако, работать с ними будет гораздо сложнее, так как электросварку в этом случае полноценно применить не получится. Впрочем, как уже говорилось, для монтажа любых стальных труб применяется не только сварка, но и резьбовые соединения.

В любом случае, выбирая или изготавливая стальной регистр, необходимо особое внимание уделить качеству сварных швов.

• Алюминиевые регистры обладают высокими характеристиками теплоотдачи, и при их установке выработанное тепло практически не теряется. Кроме отличной теплотехнических качеств, к достоинствам этих изделий можно отнести их небольшой вес, что значительно облегчает монтажные работы.

Но изготовить их в домашних условиях практически невозможно, так как для сварки этого материала требуется специальное оборудование. Однако, их можно приобрести в готовом виде, но стоят они достаточно дорого.

• Биметаллические регистры отопления невозможно изготовить самостоятельно, но зато они встречаются в специализированных магазинах.

Этот вариант батарей производится из двух разных металлов, чем достигается высокая теплоотдача приборов. Так, труба, проходящая внутри конструкции – так называемый «сердечник», изготавливается из нержавеющей или иной стойкой к коррозии стали, а внешний кожух или пластины – теплообменники из алюминия или меди.

• Медные регистры обладают отличными эксплуатационными характеристиками, такими, как:

— Высокий коэффициент теплоотдачи, превышающий этот параметр стали почти в четыре раза. Благодаря этому, конструкция может быть намного компактнее стальных вариантов.

— Небольшой удельный вес.

— Стойкость к коррозии: медь после первичного окисления покрывается «непробиваемой броней».

— Отсутствие швов при изготовлении труб, используемых для сборки регистров;

— Пластичность меди, позволяющая изгибать изделия, способствует минимизации количества сварных (паяльных) швов.

Однако все достоинства материала перекрывает высокая цена на данный вид изделий и их прихотливость к некоторым моментам эксплуатации отопительной системы:

— Для медных труб обязательно нужен чистый и нейтральный по химическому составу теплоноситель.

— Чтобы этот материал служил длительное время, в системе недопустимы другие металлические сплавы, кроме совместимых с медью (это латунь, бронза, хром и никель), иначе могут произойти нежелательные реакции окисления.

— Для системы из медных труб необходимо обязательно выполнить заземление, иначе при наличии в ней стоячей воды произойдут электрохимические процессы, в результате которых возникнет окислительная коррозия;

— В связи с тем, что медь - металл довольно мягкий, и его несложно повредить даже просто неосторожным движением, рекомендуется закрыть отопительные приборы защитными экранами.

Самостоятельное изготовление батарей из этого материала возможно, но будет крайне затруднительно.

• Чугунные регистры могут быть приобретены только в готовом виде, а произвести их монтаж в отопительный контур можно, при желании, самостоятельно. Изделия из этого материала долговечны, имеют хорошую теплоотдачу, инертны к химическим реакциям, поэтому непритязательны к теплоносителю, доступны по цене. К недостаткам чугунных приборов относят их выраженную массивность, что предопределяет особые сложности с монтажом, необходимость установки дополнительных точек крепления, поддерживающих стоек, кронштейнов и т.п. Кроме того, такие приборы очень инертны, то есть требуют более длительного срока нагрева для выхода на оптимальный режим работы. Правда, и остывают они также намного дольше.

Регистры из чугуна могут быть изготовлены из гладких труб или же оснащенных теплообменными ребрами, которые в разы повышают теплоотдачу приборов.

Достоинства и недостатки регистров отопления

Регистры отопления в основном использовались для отопления промышленных строений с большой площадью, но, благодаря высокой эффективности и простоте конструкции, а также возможности самостоятельного изготовления, их давно оценили и собственники частных домов.

К преимуществам этих элементов отопительной системы относят следующие их качества:

• Надежность конструкции при качественном изготовлении изделий.
• Длительность эксплуатации - от 25 до 50 лет и более, в зависимости от материала изготовления.
• Высокая теплоотдача, иногда превышающая аналогичный параметр классических батарей и радиаторов. Достижение повышенной мощности связано с тем, что внутри этих приборов находится больший объем теплоносителя, а значит, в помещение отдается больше тепла.
• Простая эксплуатация системы с данными приборами, так как они имеют минимальное количество соединительных стыков, а значит, при должном контроле практически исключен риск серьезной аварийной ситуации.
• Монтаж отопительного контура с регистрами отопления несложен, также, скажем, как и установка их в уже готовую систему.
• Регистры подходят для обогрева разных строений – это могут быть промышленные и административные здания, жилые и хозяйственные помещения.
• Благодаря гладким внешним поверхностям отопительных приборов, легко производить уборку, так как на них практически не собирается пыль. Внутренние гладкие поверхности регистров способствуют хорошей циркуляции теплоносителя внутри системы.
• Простая конструкция регистров позволяет сделать их самостоятельно или же заказать изготовление по индивидуальному чертежу.
• Регистры могут быть установлены не только в водяную систему отопления, но и в паровую.
• Доступность и цена на материалы для изготовления регистров делает их стоимость гораздо ниже тех, что изготовлены в заводских условиях.
• Так как регистры имеют простую конструкцию, их расчет произвести самостоятельно будет несложно.

Как и у большинства приборов системы отопления, у регистров есть и свои слабые стороны, которые также нужно предусмотреть при их выборе:

• Большой объем воды или другого теплоносителя, который необходим для регистров, достаточно долго нагревается при запуске системы, что потребует большего расхода энергоносителей.
• В большинстве случаев к «минусам» регистров относят их неэстетичный внешний вид. Однако, необходимо отметить, что при аккуратности изготовления подобные приборы теплообмена могут выглядеть не хуже, что заводские радиаторы, и отлично впишутся в интерьер комнат.
• Вес отопительного прибора, заполненного теплоносителем, достаточно большой, поэтому очень важно предусмотреть для него надежные крепления, монтируемые в стену, или же продумать надежные опоры-ножки.
• Если регистры изготовлены из стальных труб, то они требуют периодической окраски, так как сталь подвержена коррозии. Да и смотреться неокрашенные стальные трубы будут, прямо скажем, «не очень».

Расчет регистров отопления

Расчет параметров регистра отопления лучше всего провести в два приема.

• Во-первых, чтобы обогрев был эффективным, необходимо рассчитать общую мощность отопительных приборов, необходимую для компенсации тепловых потерь в конкретном помещении. Это, кстати, касается не только регистров, но и любых других видов обогревателей.
• Во-вторых, имея значения потребной мощности, необходимо рассчитать, регистр какого размера способен справиться с такой задачей.

Вычисление необходимой тепловой мощности для обогрева помещения

Самый простой вариант подсчета заключается в умножении площади комнаты на 100 Вт. Однако, при этом выпадает из зоны внимания множество особенностей помещения, которые в различной степени влияют на итоговый показатель мощности прибора отопления. Поэтому предлагаем вам воспользоваться нашим онлайн-калькулятором, в котором реализован хоть и несколько упрощенный, но все же учитывающий множество нюансов алгоритм расчета.

Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности для конкретного помещения

Расчет проводится для каждого помещения отдельно.
Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках.
Нажмите «РАССЧИТАТЬ ПОТРЕБНУЮ ТЕПЛОВУЮ МОЩНОСТЬ»

Площадь помещения, м²

100 Вт на кв. м

Высота потолка в помещении

До 2,7 м 2,8 ÷ 3,0 м 3,1 ÷ 3,5 м 3,6 ÷ 4,0 м более 4,1 м

Количество внешних стен

Нет одна две три

Внешние стены смотрят на:

Положение внешней стены относительно зимней «розы ветров»

Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года

35 °С и ниже от - 30 °С до - 34 °С от - 25 °С до - 29 °С от - 20 °С до - 24 °С от - 15 °С до - 19 °С от - 10 °С до - 14 °С не холоднее - 10 °С

Какова степень утепленности внешних стен?

Внешние стены не утеплены Средняя степень утепления Внешние стены имеют качественное утепление

Что расположено снизу?

Холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещением Утепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещением Снизу расположено отапливаемое помещение

Что расположено сверху?

Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещение Утепленный чердак или иное помещение Отапливаемое помещение

Тип установленных окон

Количество окон в помещении

Высота окна, м

Ширина окна, м

Двери, выходящие на улицу или на холодный балкон:

Пояснения по работе с калькулятором

• «Плясать», так или иначе, начинаем от площади помещения. Необходимо на слайдере указать значение в квадратных метрах.
• Понятно, что на необходимую тепловую мощность влияет не столько площадь, сколько объем помещения. А чтобы учесть это – указываем в выпадающем списке примерную высоту потолка.
• Чем больше внешних стен в помещении, тем выше теплопотери. Чтобы учесть этот фактор, укажите в выпадающем списке количество стен, выходящих на улицу.
• Стены, которые никогда «не видят» Солнца, естественно, выхолаживаются быстрее и сильнее. Укажите сторону света, куда выходит внешняя стена – так итоговый результат будет намного точнее.
• Прослеживается зависимость и от расположения внешней стены относительно преобладающей зимней «розы ветров». Понятно, что с наветренной стороны теплопотери будут выше. Выберите свой вариант из предложенных.

Кстати, если какие-то поля сложно заполнить из-за недостаточности информации, можно оставить так, как есть, но в этом случае калькулятор проведет расчет для самых неблагоприятных исходных условий.

• Необходимо учесть особенности местного климата. Для этого достаточно указать, какие морозы преобладают в самую холодную декаду зимы.

Внимание – здесь речь не идет о каких-то аномалиях. Должны быть указаны именно нормальные для вашей местности минимальные отрицательные температуры.

• Следующее окно – это примерная степень термоизоляции стен.

— Если утепление проводилось в полном объеме, всесторонне, с опорой на проведенные теплотехнические расчеты, или если сама конструкция здания уже подразумевает должный уровень термоизоляции (например, каркасные дома) то указывается качественное утепление.

— Средняя степень утепления подразумевает стены из материалов, имеющих определённые термоизоляционные качества (пустотный кирпич, газобетон, натуральная древесина – брус или бревно), или выполнение термоизоляции «на глазок», без предварительных расчетов.

— А вот вообще неутепленных стен в частном доме не должно быть в принципе, иначе создать в нем комфортный микроклимат – невозможно.

• Немало теплопотерь из помещения приходится на перекрытия – полы и потолки. Поэтому два следующих поля ввода информации посвящены именно этому. Из предложенных вариантов необходимо выбрать тот, что подходит к рассчитываемому помещению в максимальной степени.
• «Магистральными путями» проникновения холода всегда являются окна. Причем в этом аспекте важны несколько факторов – и материал изготовления окон, и их линейные размеры, и общее количество в помещении. Следующие четыре поля ввода отданы окнам – там должно быть все предельно понятно.
• Наконец, если имеется дверь, выходящая на улицу (или в неотапливаемое помещение), то каждый раз, когда она открывается, в комнату будет заходить внушительная масса холодного воздуха. Еще хуже, если такая дверь – не одна. На это также следует сделать поправку.
• Итоговый результат будет получен в ваттах и киловаттах.

Это значение записываем – нам вскорости предстоит к нему вернуться.

Вычисление тепловой мощности регистра

Теперь, когда мы знаем, к чему «нужно стремиться», можно подобрать конструкцию регистра, чтобы он в полной мере удовлетворял рассчитанному ранее значению тепловой мощности. Как это можно сделать?

Сразу оговоримся – все расчеты будут только для стальных труб.

Самое простое решение: можно отыскать табличку с уже ранее просчитанными показателями теплоотдачи труб. Например, ниже приведена подобная таблица, со значениями для температурного режима в трубе подачи +90°С, в обратке +70°С, с поддержанием температуры воздуха в помещении в +20°С.

Отопительная способность одного погонного метра стальной трубы в составе регистра (м² отапливаемой площади)

Внешний диаметр трубы, мм	Площадь обогрева помещения, м²
159	2.43
133	2,0
108	1.66
89	1.37
76	1.19
57	0.94
42	0.69
32	0.57
25	0.5

Казалось бы, все просто. Если судить по таблице, то погонный метр трубы с диаметром около 60 мм способен обеспечить отеплением около одного квадратного метра площади. Но, как уже говорилось выше, исходить при расчётах только от площади – это весьма приблизительные вычисления, способные дать немалую ошибку. Поэтому лучше провести более точный расчет.

Предлагается такой вариант – провести вычисления, взяв в основу линейные параметры регистра и температурный режим работы системы отопления. На этот счет существует специальная формула:

Q= St × K ×Δ t

Буквы в данной формуле означают следующие параметры:

• Q — тепловая мощность трубы;
• St – площадь теплообмена, выраженная в квадратных метрах.
• K – коэффициент теплоотдачи стальной трубы. Это – табличная величина, которую можно принять равной 11,63 Вт/м²×˚С;
• Δt – величина так называемого теплового напора.

Есть некоторые неясности с площадью контакта и тепловым напором. Вносим пояснения:

Площадь отрезка трубы определить несложно. Для этого необходимо длину окружности (по внешней стороне трубы) умножить на длину участка.

Длина окружности = π × D, значит

St = π × D × L

• D – диаметр трубы, (м);
• L – длина трубы, (м).

Теперь рассмотрим температурные значения.

Показатель теплового напора Δt принимают равным

Δt = 0,5 (Тп + То) — Тв

• Тп и То – температурный режим системы отопления, то есть температура в трубах подачи и обратки соответственно.
• Тв – необходимая температура воздуха в отапливаемом помещении

У нас речь идет о регистре, то есть о совокупности параллельно расположенных труб с последовательным движением теплоносителя. А это означает, что теплоотдача каждой последующей секции, несмотря на абсолютное равенство в размерах, будет уменьшаться примирено на 10%. То есть суммарная мощность регистра не будет равна банальному произведению мощности одной секции на их количество – требуется внесение соответствующих поправок.

Все эти соотношения и табличные значения заложены в следующий онлайн-калькулятор, который поможет быстро и точно рассчитать теплоотдачу от планируемого регистра отопления. Необходимые пояснения будут даны ниже.

Калькулятор расчета тепловой мощности регистра отопления

Укажите запрашиваемые значения и нажмите «РАССЧИТАТЬ ТЕПЛОВУЮ МОЩНОСТЬ РЕГИСТРА»

Параметры температурного режима системы отопления
Температура воздуха в помещении упрощенно принимается равной +20 градусам

Температура в трубе подачи

Температура в трубе обратки

Планируемые размерные параметры регистра отопления

Длина секции, м

Диаметр круглой или стороны профильной трубы, мм

Количество секций в регистре, шт

Пояснения по проведению вычислений

Применять этот калькулятор для того чтобы найти оптимальное соотношение всех размерных параметров планируемого регистра отопления – совсем несложно. Можно рассмотреть на примере.

• Допустим, при первом этапе расчетов у нас получилось, что для эффективного обогрева конкретного помещения необходима тепловая мощность в 1920 Вт (1,92 кВт). Планируется для использования в качестве теплообменного прибора изготовить регистр из стальных труб. При этом конфигурация помещения такова, что есть возможность выделить на установку регистра не более 3.5 метров вдоль внешней стены.
• Расчет проведём, например, для температурного режима 80/60 °С, при ожидаемой температуре в помещении +20°С (Температура +20°С в данном калькуляторе принята за константу и уже внесена в программу расчета). Эти температурные показатели труб подачи и обратки указываем на соответствующих слайдерах интерфейса.
• Переходим к размерным параметрам будущего регистра отопления. Вводим ту длину секции, которую позволяют нам установить особенности помещения, то есть 3,5 метра.
• А вот дальше – уже интереснее. В следующем поле ввода необходимо выбрать и указать предполагаемый стандарт трубы, из которого планируется монтировать регистр. Но выбор – стандартные размеры круглых и профильных труб (квадрат и прямоугольник). Давайте для начала попробуем круглую трубу диаметром 57 мм.
• Последнее поле ввода – это количество секций регистра. Поправка на каждую последующую секцию, о которой говорилось выше, в программе расчета уже учтена. Давайте попробуем поставить для старта 3 секции.

Что делать?

Начинаем пробовать менять исходные данные. При этом показатели температуры и длину секции можно не трогать – их значения останутся такими же, как были при первом вводе. А вот сечением трубы и количеством секций вполне допустимо «поиграть».

Увеличиваем количество секций до шести – но все равно получаемые 1638 Вт нас не устраивают. Значит, придется увеличивать диаметр трубы, так же проверяя по различному количеству секций.

Подобный «перебор» вариантов занимает буквально считаные секунды, и в итоге в нашем примере находим, что при длине 3,5 м будет достаточно регистра с пятью секциями из трубы Ø 76 мм, четырьмя — Ø88 мм – и так далее.

Аналогичные «прикидки» можно быстро провести и для профильных труб. Так, например, для рассматриваемого случая отлично подходит четырехсекционный регистр, смонтированных из прямоугольной трубы 80×60 мм.

Вполне можно поискать и другие варианты. Кстати, никто не мешает при необходимости уменьшить длину регистра, если это выглядит целесообразным по тем или иным соображениям.

В итоге, если записывать все устраивающие варианты, получится очень наглядная картина. Из этого разнообразия уже можно выбрать наиболее оптимальный, руководствуясь уже какими-либо индивидуальными критериями – наличием в хозяйстве того или иного материала, уровнем цен на металлопрокат на местной базе, стремлением свести к минимуму количество сварных швов, чисто эстетическими соображениями, и другими.

Какие еще параметры следует учесть?

Если решение найдено, можно переходить к составлению чертежа. При этом необходимо учитывать еще один размерный параметр – это расстояние между секциями.

• При монтаже змеевикового регистра эта величина определяется размерами используемых отводов. В частности, в данном случае будет интересовать значение F – от оси трубы до торца отвода после поворота на 90 градусов.

В данном случае нас интересует так называемая высота отвода — F

Вполне очевидно, что расстояние между секциями получится:

h = 2F — D

• Если собирается обычный секционный регистр, то расстояние между трубами придется задавать самостоятельно. Рекомендуемая величина этого просвета:

h = D+ 50 мм

По тому же принципу можно подходить и в случае, когда регистр планируется монтировать из профильной трубы, но только вместо диаметра поставляется высота прямоугольного или квадратного профиля (естественно, учитывая его пространственное расположение к конструкции регистра).

Этот рекомендуемый просвет снизит негативное встречное влияние инфракрасных протоков от соседних секций, когда они начинают взаимно «глушить» друг друга. Таким образом, при соблюдении рекомендованных расстояний эффективность теплоотдачи регистра отопления значительно выиграет.

Самостоятельное изготовление регистров отопления

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

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

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

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

Такой регистр состоит из четырех секций, имеющих длину в 1000 мм, изготовленных из стальной трубы диаметром 108 мм. Для его полной сборки потребуется приобрести:

№ позиции	Наименование детали	Параметры деталей	Ед. измер.	Количество деталей
1.	Стальная труба	Ø 108 (Ду 100 мм)	Шт.	4
2.	Перемычка непроходная	Ø 48×3,5 (Ду 40 мм)	Шт.	3
3.	Перемычка проходная	Ø 48×3,5 (Ду 40 мм)	Шт.	3
4.	Заглушка эллиптическая торцевая	Ø 108 (Ду 100 мм)	Шт.	8
5.	Штуцер с наружной резьбой	G½ дюйма (Ду 15 мм)	Шт.	2

Кроме перечисленных деталей, потребуются два шаровых крана, соответствующих по диаметру штуцерам, которые устанавливаются на входе и выходе теплоносителя, на трубах контура отопительной системы, а также можно установить на верхней секции кран для отвода воздуха из системы.

Необходимо, кроме того, заранее продумать детали крепления регистра к стене или же установки его на пол – это могут быть мощные кронштейны, подставки или ножки, съемные или приваренные стационарно. В любом случае, следует всегда иметь в виду, что сам по себе регистр нередко получается весьма массивным, а если добавить еще вес теплоносителя, то значение надежных креплений становится очевидным.

На этой иллюстрации представлен вариант регистра, закрепленного на стене кронштейнами-подставками. Кроме этого, здесь хорошо видны краны, которые установлены на трубах подводки – вход и выход теплоносителя у данной модели находятся с одной стороны.

Последовательность сборочных работ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Монтаж регистра в систему отопления

Способы соединения

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

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

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

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

— Слить из системы воду;

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

— Хорошо просушить резьбу труб;

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

— Вернуть муфту и контргайку на место, плотно затянуть.

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

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

Особенности монтажа

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

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

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

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

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

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

* * * * * * * *

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

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

В любой системе отопления для ее эффективной работы необходима врезка теплообменных элементов. Это могут быть конвекторы, радиаторы или регистры отопления.

Преимущества и недостатки регистров отопления

Использование регистра в качестве элемента теплообмена в отопительном контуре как правило принято в больших промышленных помещениях (цехах и ангарах), но также возможно и для частного загородного дома. Также регистры отопления присутствуют и в большинстве квартир - это змеевики в ванной, которые удобно использовать для сушки вещей.

Простота конструкции этих отопительных приборов несколько снижает их показатели теплоотдачи, но необходимый тепловой поток легко «настроить», изменяя диаметр и толщину труб отопительного элемента. В целом, никакой принципиальной разницы, кроме эстетической, между регистром отопления и радиатором нет.

К преимуществам регистров отопления можно отнести следующее:

• простота конструкции и монтажа;
• низкая стоимость;
• легкость внешней очистки;
• возможность модификации с помощью дополнительных элементов;
• дешевое обслуживание и простота внутренней прочистки труб.

Значительным плюсом регистров отопления по сравнению с радиаторами и конверторами выступает легкость их уборки. Поверхность, на которой собирается пыль и грязь, невелика и легкодоступна, что позволят постоянно поддерживать эти отопительные элементы в чистоте.

Недостатком такого инструмента обогрева вашего помещения можно считать относительно сниженную теплопередачу от теплоносителя. Для того, чтобы вывести ее на нужный уровень, может потребоваться увеличение диаметра труб, а это, в свою очередь, повлечет увеличение количества теплоносителя в контуре. Не каждый отопительный котел может справиться с прокачкой необходимого в таком случае объема.

Классификация отопительных регистров

Все существующие конструкции регистров отопления делятся всего на две большие группы: многосекционные и змеевиковые. У каждого из этих типов есть свои особенности, которые отражаются и на качестве обогрева, и на удобстве использования конкретного прибора в том или ином помещении.

Змеевиковые регистры отопления (S-образные)

Змеевиковый регистр отопления

Свариваются из стальных труб с помощью дуг различного радиуса, по диаметру соответствующих параллельным горизонтальным участкам. Такой вид регистра часто используется в ванной комнате или в сушилке, но его можно также врезать в отопительный контур в любом другом помещении.

Главным преимуществом этого типа регистров отопления является то, что по сути они состоят из одной изогнутой трубы, что значительно облегчает их внутреннюю очистку в случае засора и придает довольно привлекательный внешний вид. Кроме того, использование в системе только трубы большого диаметра снижает общее гидравлическое давление внутри регистра и позволяет пропускать через него больший объем теплоносителя.

Ориентация змеевика может быть как горизонтальная, как и вертикальная. Кроме того, существуют более сложные, спиральные и кольцеобразные модификации, которые очень хорошо вписываются в интерьер, решая тем самым основную проблему применения регистров - их не особо эстетичный внешний вид.

Секционные регистры отопления из гладких труб

Секционный регистр отопления

Конструкция этих отопительных элементов еще проще, чем у змеевиков. Параллельно расположенные трубы одинакового диаметра соединяются между собой патрубками меньшего радиуса в шахматной последовательности, что обеспечивает непрерывную циркуляцию теплоносителя в системе.

В местах отсутствия тонких трубных перемычек их заменяют кусками арматуры для того, чтобы придать конструкции жесткость. Сами патрубки желательно располагать как можно ближе к краям рабочих труб, чтобы увеличить путь водного потока внутри регистра. Торцевые части труб отопления перекрываются плоскими или эллипсовидными заглушками.

В большинстве случаев секционные регистры отопления оборудованы клапаном, который отводит из системы воздух. Это необходимо из-за того, что в коротких «нерабочих» участках регистра он может скапливаться, поскольку поток теплоносителя под давлением уходит в трубку раньше.

Положительным моментом при использовании секционных регистров является возможность выбрать практически любую длину отопительного элемента. Размер регистра может быть установлен в соответствии с площадью помещения. Кроме того, большая протяженность труб обеспечивает не точечный, а площадной обогрев комнаты, что делает его более равномерным.

Материал изготовления регистров отопления

Как правило, регистровые теплообменники изготавливаются из гладких стальных труб диаметром от 25 до 200 мм. При выборе диаметра нужно учитывать, что чем больший обхват трубы вы выберете, тем больший объем теплоносителя придется прокачивать через прибор, а у котлов отопления зачастую бывают довольно низкие ограничения.

Малый диаметр труб, наоборот, не обеспечивает нужного нагрева. Оптимальным является использование труб с поперечником от 80 до 150 мм.

Материал изготовления труб - углеродная сталь или нержавейка. Можно также использовать чугун или алюминий, но это негативно скажется на свойствах теплообмена. Использовать в одной конструкции при сборке регистра разные материалы также не рекомендуется.

Расчет количества ребер для частного дома

Эффективность обогрева помещения регистром зависит не только от поперечного сечения труб, но и от рабочей площади самого прибора, то есть от количества секций. Чаще всего используются секционные и змеевиковые теплообменники по 2-4 рабочих участка. Это оптимальный для отопления размер, который имеет относительно небольшой вес.

Для того, чтобы правильно выбрать конфигурацию и количество регистров для каждого помещения вашего дома или производственной площади, можно воспользоваться табличными данными из СНиПа. В целом соответствие следующее:

1 метр трубы диаметром 25 мм обогревает 0,15 м2;
1 метр трубы диаметром 75 мм обогревает 0,37 м2;
1 метр трубы диаметром 160 мм обогревает 0,77 м2;

Это отношение верно только для первой (входной) секции регистра. Для каждой последующей секции значение площади необходимо увеличивать на 0,9, постольку при движении по прибору теплоноситель постепенно остывает.

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 металла 11,63 Вт/м²*С,
Δt - разница температур между теплоносителем и воздухом в помещении.

Это выражение в приведенном виде также верно только для первой секции регистра или первого витка змеевика. Для последующих участков его следует умножать на коэффициент 0,9.

В интернете существует огромное количество онлайн-калькуляторов, с помощью которых вы можете подсчитать необходимый вам размер и число ребер регистра, однако не все они производят подсчет корректно. Перед использованием рекомендуется сверить их по приведенной формуле.

Монтаж регистров в систему отопления

Установка регистров отопления

Установка регистров на магистральную трубу отопления, как правило, производится путем резьбового крепления. Это наиболее удобный способ, так как со временем прибор можно будет легко снять и заменить.

Кроме этого, возможно также фланцевое крепление регистра, которое также обеспечивает его мобильность и более «индустриальный внешний вид.

В отдельных случаях возможен заказ отопительной конструкции сразу под приварку. Это позволят избежать нежелательных протечек в системе отопления в соединительных узлах, однако значительно усложняет демонтаж теплообменника в случае необходимости.

В последнее время, ввиду расширения выбора дизайнерского оформления, дешевизны, простоты и надежности регистры отопления используются не только в производственных помещениях, но и в частных домах. Хорошим решением при скрытии различных узлов коммуникаций и в том числе элементов отопления служит установка выполненных в различном стиле декоративных экранов.

Отопительные приборы относятся к категории обязательных элементов любой отопительной системы. Для обогрева промышленных, производственных и складских помещений обычно используются регистры – конструкции, которые выглядят как сваренные между собой гладкостенные трубы. Но в последние годы эти устройства стали активно распространяться среди владельцев частных домов, причем нередко создается регистр отопления своими руками. Произошло это потому, что регистры вмещают гораздо большее количество энергоносителя, что позволяет обеспечивать длительную теплоотдачу.

Классификация отопительных регистров

На рынке существуют два варианта отопительных регистров: змеевиковые и секционные. Каждый вид имеет свои характеристики и особенности, поэтому их нужно рассматривать подробно.

Змеевиковые регистры (S-образные)

Такие регистры приобрели довольно большую популярность. Конструкция этих устройств довольно проста: есть несколько секций, которые соединены дугами, диаметр которых приближен к секционным. За счет этого существенно снижается гидравлическое давление внутри устройства. В итоге регистр становится единым агрегатом, у которого вся поверхность является рабочей, что значительно повышает эффективность таких устройств.

Такие регистры отопления из гладких труб обычно содержат в себе большое количество углерода. Кроме того, на рынке можно найти регистры из других материалов: чугуна, легированной или нержавеющей стали.

Секционные регистры из гладких труб

Секционные регистры пользуются очень хорошим спросом среди владельцев частных домов. Такие устройства состоят из труб, которые соединены между собой и закрыты заглушками. Энергоноситель проходит по верхней трубе, попадает в следующую, и в итоге попадает в отводящую магистраль. Для увеличения теплоотдачи переходы между секциями стараются делать как можно ближе к краю. Межтрубные заглушки могут быть эллиптическими или плоскими. Входной патрубок может изготавливаться под фланец, резьбу или сварку.

В конструкцию секционные регистров входит резьбовой штуцер, к которому присоединяется специальный отводчик для удаления воздуха из системы. Трубы для секций могут иметь разный диаметр (от 25 мм до 40 см), поэтому выбрать подходящий вариант не составит труда. Переходные патрубки обычно имеют меньший диаметр. Кроме того, одним из важнейших условий эксплуатации таких установок является давление в системе, не превышающее 1 МПа.

Подтипы регистров

Регистры отопительные различаются не только конструкцией, но и другими признаками, которые в значительной степени влияют на функциональность устройств. Классифицировать регистры на подтипы можно по вариантам расположения и материалам, из которых они изготовлены. Эти признаки требуют к себе внимания.

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.

Материал изготовления

Если делать выборку в зависимости от материала изготовления, то регистры можно классифицировать на следующие категории:

1. Стальные;
2. Алюминиевые;
3. Чугунные.

Какие регистры отопления лучше выбрать? Самыми распространенными стали стальные регистры. Их подключение к системе отопления осуществляется посредством резьбы или сварки. Такие устройства имеют хорошую теплоотдачу и приемлемую стоимость.

Алюминиевые регистры имеют гораздо меньший вес, чем стальные. К тому же, они устойчивы к коррозийному влиянию, изготавливаются без соединительных швов и обладают хорошей теплоотдачей. Основной недостаток таких устройств – очень высокая цена.

Регистры, изготовленные из чугуна, подключаются к отопительной системе при помощи фланцевого соединения. Они довольно просты в установке и дешево стоят. К минусам чугунных изделий можно отнести малую инертность, которая существенно снижает время прогрева регистров.

Расчет количества ребер

Расчет регистров отопления необходимо осуществлять еще до их приобретения. Очень важен диаметр труб: специалисты считают, что для частного дома подойдут трубы с диаметром сечения в диапазоне от 3 см до 8 см. Такое решение обуславливается тем, что обычный отопительный котел не способен выдать большее количество тепла, поэтому слишком большие поверхности не будут прогреваться полностью.

При расчетах нужно обращать внимание на длину одного ребра регистра и теплоотдачу на метр этой длины. Например, метровая труба с 6-сантиметровым сечением может обогреть один квадратный метр площади. При подсчете необходимого количества ребер округлять полученный результат нужно в большую сторону. Расчет количества регистров отопления должен также учитывать особенности здания. Например, если в здании установлено большое количество окон и дверей, или если стены тонкие и плохо утеплены, то количество регистров можно увеличить на 20-50%.

Монтаж регистра отопления

Установка отопительных регистров обычно не требует помощи квалифицированного специалиста, но самостоятельное проведение операций требует тщательной подготовки. Самое главное – это обеспечить надежное соединение регистров с трубопроводом. Соединение должно быть способно выдерживать нагрузку в 10 МПа. При сварке очень важно выдерживать ее хорошее качество. Для наглядности можно взглянуть на фото, где изображена схема подключения регистров отопления.

Лучше всего размещать регистры вдоль стен. Обязательным условием при установке отопительных приборов является соблюдение постоянного уклона, который для регистров составляет 0,05% от его длины. К тому же, устанавливать регистры стоит ближе к поверхности пола.

КПД устройства будет зависеть от большого количества факторов. Например, уменьшенный диаметр главной трубы будет увеличивать сопротивление для энергоносителя, что скажется на производительности.

Чаще всего используются системы со следующими параметрами:

• диаметр труб: 25-160 мм;
• секционные переходники: от 30 мм;
• дистанция между главными трубами: от 50 мм;
• максимальное давление: 10 МПа;
• материал: сталь.

Изготовление регистра своими руками

Самодельные регистры для отопления довольно просты, и особых навыков при их изготовлении не требуется. Достаточно лишь опыта работы со сварочным аппаратом и наличия основных деталей для изготовления.

При создании регистров своими руками используется следующий алгоритм:

1. Сперва заготавливаются трубы соответствующих диаметров и нарезаются заготовки;
2. Проводится зачистка внутреннего пространства трубы, чтобы понизить сопротивление энергоносителю;
3. На торцах необходимо приварить заглушки. Некоторые заглушки необходим снабдить отверстиями;
4. Теперь можно соединять горизонтальные трубы большого диаметра уменьшенными вертикальными трубами;
5. На этом этапе устанавливаются краны, которые позволят удалять скапливающийся в системе воздух;
6. Последний шаг: зачистка всех швов и окраска поверхности регистра масляной краской.

Регистры отопления из профильной трубы будут обладать всеми необходимыми параметрами. При сборке переносных конструкций необходимо вмонтировать нагревательный ТЭН мощностью 1,5-6 Вт, который можно будет подключать к розетке. Подключая регистры к отопительным котлам, можно увеличить производительность системы, установив циркуляционный насос.

Преимущества отопительных регистров

Отопительные регистры обладают рядом преимуществ:

• возможность использования индивидуального чертежа;
• теплоносителем может выступать не только вода, но и нагретый пар;
• подключение регистра отопления к системе отличается крайней простотой;
• отлично подходят для отопления больших зданий, поскольку обладают очень хорошей теплоотдачей;
• довольно дешево стоят.

Самодельный регистр отопления показан на видео:

Заключение

Регистры уже сейчас стали хорошими конкурентами привычным отопительным радиаторам. Изготовленные регистры отопления своими руками позволяют существенно сэкономить, а работать эти конструкции могут даже в помещениях с агрессивной средой.

Отопительный прибор, состоящий из соединенных с помощью сварки между собой гладкостенных труб, называется регистром. В основном трубы, расположенные горизонтально, соединяются вертикальными короткими перемычками, через которые также проходит теплоноситель. Конструкция регистров лежит в основе создания разного вида радиаторов отопления.

В основном регистры устанавливают в системах отопления промышленных или технических помещений. При установке отопительной автономной системы в частных домах и квартирах также используют регистры. Обусловлен такой подход тем, что в регистрах объем теплоносителя намного больше чем в радиаторах, а это значит более продолжительное время охлаждения прибора.

Регистры отопления делятся на три вида:

• алюминиевые;
• чугунные;
• стальные.

Алюминиевые регистры пользуются большим спросом благодаря своему небольшому удельному весу, хорошему показателю теплоотдачи, прекрасной устойчивости к коррозии, длительному сроку эксплуатации, отсутствию соединений и сварных швов.

Алюминиевые трубы производят путем монолитного литья. Используются регистры из алюминия в жилых и административных помещениях. Основной недостаток приборов из алюминия - высокая цена.

Чугунные регистры отличаются простотой монтажа, потому что в них присутствует фланцевое монолитное соединение. Во время установки к отопительному трубопроводу приваривают второй фланец, а затем используя болты, делают прочное соединение.

Стальные регистры устанавливают в систему отопления с помощью сварки. Качественно проведенная сварка является гарантом длительной службы всей отопительной системы.

Стационарные и передвижные регистры

Для нагрева теплоносителя в стационарных регистрах нужны отопительные котлы. Для подогрева теплоносителя в передвижных регистрах используется электрический ТЭН, работающий от сети с напряжением в 220 В. Используют этот вид регистров для рабочих домиков строителей, помещений, где проводятся отделочные работы.

Установка регистров в помещении имеет ряд неоспоримых преимуществ перед монтажом в отопительной системе батарей:

• длительный срок эксплуатации , трубам, изготовленным из стали, не нужен ремонт, минимум лет 25;
• система отопления отличается высокой степенью надежности, основное требование для обеспечения такой надежности, это качественное выполнение сварочных швов;
• открытую систему отопления можно устанавливать в помещениях большой площади, низкое сопротивление движению теплоносителя обеспечивает большой диаметр используемых для регистра труб.

В последнее время регистры устанавливают намного реже, подбирая более альтернативные современные приборы отопления. К недостаткам этого вида приборов относится:

• не самый привлекательный внешний вид регистра, вдоль стены по всему помещению проложена толстая стальная труба;
• небольшая площадь соприкосновения с воздухом в комнате приводит к низкому показателю теплоотдачи , нулевое использование конвекции;
• снабжение отопительной системы регистрами отличается высокой стоимостью и сложностью монтажа, стальные трубы большого диаметра на строительном рынке стоят достаточно дорого, необходимость использовать при монтаже сварку.

Расчет нужного количества регистров для обогрева

Давайте посмотрим на всю систему отопления как на одно целое. Роль регистра могут выполнять подводящие трубы, полотенцесушитель . При выборе модели регистра нужно особо внимание обращать на диаметр труб, из которых он состоит. Предпочтение следует отдавать приборам с диаметром труб равным 32 мм. Для самостоятельного изготовления регистра не рекомендуется использовать трубы диаметр которых превышает 80 мм. Для прогрева теплоносителя в таких больших объемах нужен слишком мощный котел, что не всегда рентабельно.

Устанавливая в доме автономную систему отопления с использованием регистров нужно сделать точный расчет количества приборов и предпочтительного диаметра используемых труб. Во время расчета необходимого количества отопительных приборов учитывают в первую очередь толщину стен здания, количество оконных и дверных проемов, вид строительного материала, используемого для возведения здания и много других факторов.

При расчете трубных приборов нужно учитывать только показатель теплоотдачи погонного метра трубы. Для помещения с высотой потолка не больше 3 м и площадью в 20 кв. метров понадобится 20 м стальной трубы диаметром в 60 мм. Расчет сам по себе простой, а монтаж отопительной системы с регистрами не сложнее установки радиаторов.

Устанавливают регистры при разводке труб понизу. Это относится как для одноэтажных, так и для двухэтажных строений.

Установка регистров в системе отопления

Отопительная система с регистрами сама по себе особой сложности не представляет. Главное требование - проведение сварочных работ на высшем уровне. Сложность монтажа системы можно свести к минимуму если предварительно изготовить все элементы по отдельности и правильно спроектировать схему системы. Отдельно можно собрать трубопровод и сварить сам регистр.

Готовые составляющие системы отопления можно соединить между собой используя резьбовые соединения. В основном устанавливаются регистры, состоящие из двух расположенных горизонтально труб. Если предполагается установка регистра под одной стеной (5 м) комнаты площадью в 20 кв. метров, размер прибора, состоящего из двух труб диаметром в 60 мм, будет равен длине стены.

Важно! Монтаж регистра проводится с уклоном не меньше 0,05% по движению теплоносителя.

В трубах с большим диаметром теплоноситель протекает практически без сопротивления, а сам регистр устанавливается как можно ближе к поверхности пола, что позволяет намного улучшить обогрев помещения.

Регистры изготовленные своими руками

Если вы являетесь профессиональным сварщиком, для вас не составит особого труда изготовить регистр самостоятельно. Конструкция несложная, а качественно выполненная сварка , позволяет получить надежный прибор для обогрева помещения.

Установив в изготовленную конструкцию ТЭН и заполнив трубы антифризом или маслом, вы получите самодельный масляный радиатор. Чтобы обогреть помещение, достаточно включить прибор в розетку. В этом случае не нужно делать разводку труб, покупать и устанавливать отопительный котел, контролирующие приборы, запорную арматуру. Вам просто нужно правильно собрать регистр, чтобы получить необходимую для помещения теплоотдачу.

Почему стоит самостоятельно собрать регистр? Во-первых, заводские регистры имеют большой ценовой уровень. Во-вторых, конструкция регистра является одной из самых простых. Если сравнить цену на стальные трубы, израсходованные при сварке регистра и окончательный ценовой показатель самого оборудования, мы увидим повышение стоимости в три раза.

Для народных умельцев обращаться со сваркой сделать регистр своими руками не представит большого труда. Сначала выбирается форма будущего оборудования. В основном это соединенные параллельно трубы, но еще можно сделать регистр в виде змеевика.

Пошаговая инструкция:

1. Стальные трубы нарезаются на одинаковой длины заготовки.
2. Проверяется внутренняя часть трубы и при необходимости зачищается.
3. Торцы труб закрывают заглушками сваркой. Для соединений в заглушках сверлятся отверстия.
4. Трубу меньшего диаметра нарезают на небольшие отрезки. Эти куски труб используются для соединения труб большего диаметра между собой.
5. Для спуска воздуха обязательно устанавливаются краны.
6. Тщательно зачищаются все швы сварки и готовый прибор окрашивается масляной краской.
7. Если конструкция будет переносная, устанавливается ТЭН.

Виктория

2016-08-10 17:02:38

Знания про регистры отопления нужны конечно больше профессионалам, которые связаны с созданием систем отопления. Но даже для себя я тут извлекла полезные факты, которыми можно будет оперировать при выборе и установке системы отопления в своем доме.

В последнее время для обогрева промышленных, складских и жилых помещений все чаще применяют специальные регистры отопления (РО) – отопительные приборы, которые состоят из длинных гладкостенных труб, расположенных по всему периметру помещения. Как правило, трубы размещают параллельно полу и между собой соединяют перемычками из труб меньшего диаметра, которые тоже заполняют теплоносителем. Самым простым примером отопительного регистра может служить полотенцесушитель в ванной комнате.

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

Наименее популярны в настоящее время регистры из чугунных труб. Несмотря на дешевизну, этот материал довольно хрупок и боится механических повреждений. К тому же он плохо сваривается, что существенно затрудняет монтаж.

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.

Преимущества и недостатки РО

Секционный регистр, состоящий из двух секций

Среди достоинств данных устройств можно выделить следующие:

1. Высокая надежность и долговечность. Такие отопительные приборы не требует к себе особого внимания в процессе эксплуатации и при этом служат довольно долго. Стальным трубам не потребуется ремонт как минимум 25 лет. Если сварочные работы выполнены качественно, такое устройство может работать даже в условиях высокого давления, что идеально подходит для помещений с централизованным отоплением.
2. Низкое сопротивление движению теплоносителю за счет большого диаметра труб.
3. Быстро и равномерно прогревают большие площади.
4. Отопительные приборы могут быть изготовлены по индивидуальным чертежам застройщика.

Из недостатков стоит отметить:

1. Громоздкость и специфический внешний вид. Установленные по всему периметру помещения трубы большого диаметра «крадут» полезную площадь и не слишком радуют глаз, хотя при правильном подходе можно оригинально вписать их в концепцию дизайна комнаты, сделав РО интересным дополнением или даже изюминкой интерьера.
2. Сложность в монтаже. Если систему отопления на основе радиаторов и пластиковых трубопроводов при желании можно смонтировать самостоятельно, то монтаж отопительных регистров должен осуществляться только специалистами сварщиками.

Расчет необходимого количества регистров

Для правильного расчета нужно взять во внимание следующие параметры:

• площадь помещения;
• теплоотдача одного квадратного метра поверхности материала, из которых изготавливаются регистры.
• диаметр труб, которые будут применяться для изготовления отопительных приборов.

Примерный расчет регистров отопления в зависимости от их диаметра указан в таблице ниже.

Данные в таблице указаны при высоте потолка в помещении не более 3 метров. То есть чтобы обогреть гараж площадью 60 метров, необходимо 64 метра трубы диаметром 57 мм или 30 метров трубы диаметром 133 мм. После расчетов нужно сделать чертежи. Кроме того, следует продумать все нюансы расположения РО в помещении.

Подведем итоги. РО вполне могут конкурировать с другими типами отопительных приборов. Подбирать оптимальную конфигурацию оборудованиянеобходимо в каждом конкретном случае индивидуально, учитывая особенности помещения и пожелания владельца дома. Изготовление регистров отопления и их монтаж лучше доверить профессионалам.

Видео: самодельная батарея (регистр)