Регистры системы отопления: особенности конструкции и инструкция по самостоятельному изготовлению

2 Монтаж регистра отопления

Все виды регистров, за исключением алюминиевого, предполагают установку в систему путем сварки. Установка его проводится как можно ближе к полу, чтобы базовые характеристики конструкции могли проявиться по максимуму.

Для увеличения теплоотдачи желательно установить дополнительные отражающие экраны за прибором. При этом рекомендуется делать уклон не менее 0,05% по движению теплоносителя, и ваш расчет это должен учесть.

Правильная и быстрая установка регистра возможна при предварительной подготовке схемы деталей. Вам в дальнейшем нужно будет просто последовательно сваривать части конструкции или крепить их фланцевым соединением, чтобы получить нужную систему. Перед запуском ее нужно будет тщательно проверить все соединения, и только после этого проводить подключение к сети.

Пример установки регистра отопления

Обратите внимание: производство всех ныне на рынке представленных регистров позволяет подобрать различные варианты практически для каждой системы отопления. Однако их разумное использование будет возможным только в том случае, если пользователь учтет все технические характеристики, которые имеет теплообменник, и сможет подобрать их оптимальные вариации для каждого конкретного случая. Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа

Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа

Однако их разумное использование будет возможным только в том случае, если пользователь учтет все технические характеристики, которые имеет теплообменник, и сможет подобрать их оптимальные вариации для каждого конкретного случая. Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа.

2.1 Расчет регистра отопления

Базовый расчёт под теплообменник и для тех, кто осуществляет монтаж системы своими руками, и для тех, кто готовит монтаж фабричных заготовок, очень прост. Элементарный расчет можно будет сделать таким образом: учитываем, что для комнаты площадью примерно 20 квадратных метров и высотой потолка не более 3-х метров для качественного обогрева нужно 20 метров стальной трубы.

Диаметр лучше выбирать в 60 мм, он прост для работы и позволяет проводить установку даже самостоятельно, делая расчет максимально простым.

Схема движения в регистре отопления

Далее задаем количество помещений, в которых нужен подобный теплообменник. Поскольку приведенная основная формула справедлива для всех этажей, а также помещений с окнами и дверями, для получения конечного результата будет достаточно просто перемножить их количество. Расчет готов. Останется только сварить трубы и провести монтаж.

2.2 Создание своими руками

Если монтаж готовой конструкции кажется вам делом достаточно дорогим, вы вполне можете сварить теплообменник своими руками. Сделать это не сложно, однако же потребуется определенный опыт работы со сварочным оборудованием.

Кроме того, нужно приобрести трубы-заготовки, работать проще всего будет со стальными. Действовать при работе нужно так:

1. Делаем расчет для единицы системы.
2. Нарезаем трубы нужного размера из заготовок. Проверяем их изнутри, если нужно – зачищаем.
3. Далее нужно сварить трубы с заглушками.
4. Готовим более мелкие трубки-соединители, а также краны для спуска воздуха.
5. Далее нужно последовательно сварить элементы конструкции, проверяя качество соединения.
6. Готовую систему окрашиваем. Устанавливаем на стену специальные экраны, затем монтируем сам теплообменник.

Такую конструкцию, созданную своими руками, можно установить и на даче, и в загородном доме, и в рабочем цеху. Срок службы ее, если вы все элементы при работе своими руками выполнили правильно, составит не менее 25 лет.

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.

Монтаж регистров в систему отопления

Отопительные регистры в производственном помещении

Правильная установка регистров отопления может быть осуществлена двумя способами – на резьбовых соединениях или с помощью сварочного аппарата. Все зависит от общей массы конструкции, ее габаритов и параметров системы теплоснабжения.

В целом специалисты рекомендуют руководствоваться теми же правилами, что и при установке радиаторов. Разница заключается только в размерах конструкции. Если необходимо выполнить подключение регистра отопления к гравитационной системе – обязательно соблюдается требуемый показатель уклона. Прибор теплоснабжения должен быть наклонен в сторону движения теплоносителя. Для систем с естественной циркуляцией таких требований не существует.

Для правильной установки отопительных регистров необходимо руководствоваться следующими правилами:

• Соблюдение минимальных расстояний от стены и оконных конструкций. Оно должно составлять не менее 20 см. Это необходимо для проведения технических или ремонтных мероприятий;
• Для резьбового подключения отопительного регистра применяются только паранитовые подкладки или сантехнический лен;
• Все отопительные регистры из профильных или стальных труб в обязательном порядке красятся. Это необходимо для предотвращения появления ржавчины на их поверхности.

Несмотря на то что показатель теплоотдачи отопительного регистра при этом снизится – срок безремонтной службы конструкции значительно возрастет.

Монтаж рекомендуется проводить не в отопительный сезон. После пробного запуска отопительной системы можно сравнить расчетную мощность регистра с фактической и в случае надобности внести оперативные изменения в конструкцию.

Преимущества

Регистр можно встретить практически в каждой ванной.

Для этого типа теплообменников характерны такие преимущества:

• Имеют большую площадь теплоотдачи при небольших размерах;
• Удобны в использовании;
• Легко чистятся;
• Пожаробезопасны;
• Оборудованные ТЭНом нагреватели потребляют мало электроэнергии;
• Могут использоваться для сушки белья, одежды или полотенец;
• Пригодны для использования в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности и повышенными санитарными нормами: в больницах, цехах, складских помещениях, торговых павильонах, административных зданиях, ангарах и т.д.

Как рассчитать нужное количество секций регистра

Поперечное сечение труб регистра – это параметр, влияющий на эффективность обогрева того или иного помещения. Чем больше, тем выше результат обогрева. Преимущественно применяют змеевиковые и секционные регистры, состоящие из 2–4 секций

Это оптимальный размер, а само изделие имеет небольшой вес, что важно в плане монтажа

Секции должны отстоять друг от друга на расстоянии 50 мм плюс диаметр трубы. Соблюдение такого правила исключает факт взаимного нагрева секций, увеличивая тем самым теплоотдачу.

Для расчета необходимого количества секций регистров достаточно обратиться к СНиП, где описаны соответствия 1 метра трубы того или иного диаметра обогреву конкретной площади:

• 25 мм – 0,15 м 2 ;
• 75 мм – 0,37 м 2 ;
• 160 мм – 0,77 м 2 .

Приведенные соотношения верны лишь для секции на входе в регистр. В связи с остыванием теплоносителя по мере продвижения по прибору расчет последующих секций предполагает увеличение значения площади на 0,9.

Для облегчения понимания необходимого количества секций можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которых в интернете много. Но следует иметь в виду, что не все отличаются корректностью работы, поэтому сначала необходимо их протестировать по формуле, приведенной выше.

Для более точного расчета рекомендуется использовать формулу:

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 надо умножать на коэффициент 0,9.

Разновидности отопительных регистров

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

Материалы для изготовления

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

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

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

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

Конструктивное исполнение

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

• Секционные;
• Змеевиковые.

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

Существует три варианта исполнения присоединительных патрубков:

• Резьбовой;
• Фланцевый;
• Под сварку.

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

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

• «Нитка»;
• «Колонка».

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

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

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

Как сделать регистр своими руками

Чтобы сделать самодельный регистр отопления из труб, понадобится 3 профильных трубы прямоугольного сечения 60х80 мм и толщиной стенок 3 мм, а также 4 круглых трубы диаметром 25 мм, заглушки из листового материала с толщиной стенок 3 мм.

• По торцам труб отмеряют и вырезают отверстия под перемычки. Центральную трубу прорезают с 2-х сторон.
• Раскладывают профильные трубы горизонтально, прокладывают между ними перемычки строго по отверстиям, затем приваривают их.
• Теперь изделие устанавливают вертикально.
• Сварные швы создают герметичность при давлении до 13 атм.

Теплообменник для бани

В бане энергия печи передается воде. Изогнутую трубу располагают внутри топки, при этом змеевик не контактирует с огнем. Так как горячая вода поднимается вверх, на смену ей приходит холодная. В замкнутом водяном контуре происходит круговорот, повышающий температуру во всей системе. Змеевик для бани делают из нержавеющей стали, другие материалы не выдерживают столь тяжелых условий эксплуатации.

Мастера выкладывают печь, встраивая вовнутрь нее теплообменник (регистр), который затем соединяют с водяным баком. Оптимальный способ размещения теплообменника – напротив проема, через который дымовые газы устремляются в дымовой канал. Конструкция регистра бывает П-образной и сваренной из труб. Иногда используют и готовую секцию чугунной батареи. Из-за малой величины естественного давления используют трубы с диаметром от 25 мм и длиной не более 2,5-3 м.

Размеры регистра выбираются в зависимости от мощности печи. Чтобы нагреть 100 л воды, понадобится труба длиной 2 м и диаметром 40 мм. Тепловая мощность такого теплообменника будет равна 2 кВт.

• Теплообменник лучше смонтировать одновременно с кладкой печи после возведения фундамента. В этом случае размер топливника легко согласовать с размером регистра.
• Между трубами теплообменника и топливником выдерживают расстояние в 10-15 мм. Змеевик не соприкасается с пламенем, он нагревается от раскаленного воздуха. Через резьбовые соединения изогнутая труба соединяется с баком.
• Изогнутая труба, намотанная на металлический дымоход, также может нагревать воду (температура на выходе достигает 500 С).
• Специалисты используют жаропрочные уплотнители в местах соединения теплообменника и водопроводных труб.
• Тяжелые сварные конструкции устанавливают в кирпичных печах (в железной для нее трудно найти место).
• Дымоход печи с теплообменником прочищают чаще, так как в нем образуется на порядок больше сажи вследствие неполного сгорания топлива.
• Чтобы нагрев жидкости происходил еще быстрее, в систему вводят циркуляционный насос для искусственного перемещения воды.
• Теплообменник заполняют холодной водой до того, как печь нагреется.
• С целью не допустить разрыва труб при минусовых температурах, нужно предусмотреть возможность полного слива воды из системы.

Изготовленный своими руками регистр – хорошая возможность сэкономить. Теплообменники из гладких или профильных изделий выдерживают скачки давления и температуры, а высокая теплоотдача позволяет применять их для обогрева больших помещений.

Для системы теплоснабжения крупных помещений нецелесообразно применять обычные фабричные батареи и радиаторы. Они имеют очень небольшую тепловую отдачу и мощность. В качестве альтернативы можно рассматривать регистры отопления.

Отопительные приборы под названием регистры представляют собой несколько складных труб, находящихся параллельно друг к другу и соединённых меж собою перемычками. По трубам перемещается теплоноситель, передавая тепло железным стенкам регистра, которые обогревают воздушное пространство в помещении.

В качестве теплоносителя может быть применена вода или антифриз, устраняющий замерзание труб отключённой системы в прохладное время года. В независимых регистрах отопления с цилиндрическим электронагревателем (ТЭН) теплоносителем может быть и масло, тогда независимый регистр считается наиболее мощным аналогом домашних масляных радиаторов. Они приобрели обширное распространение благодаря несложности конструкции, надёжности и ряду иных преимуществ.

Виды регистров из отопительных труб

Модели регистров разделяют на две категории:

• Секционные.
• S-образные.

Давайте рассмотрим их более предметно

Секционные приборы для отопления

Такие регистры состоят из труб, которые закрываются заглушками. Вода втекает через патрубок в верхнюю трубу, а в другом конце она плавно перетекает в следующую часть и т. д.

Такой теплообменник обычно изготавливают из стальной гладкой трубы, имеющей диаметр 25-400 мм. Часто используемые трубы с диаметром 76, 90, 108 и 160 мм. Патрубки – как входной, так и выходной, могут исполняться как резьбой, так и фланцем, можно изготовить патрубок под сварку. Данный прибор оборудован штуцером с резьбой, куда присоединяют воздухоотводчик.

Рабочее давление теплоносителя, которое допускается в таких аппаратах, – максимум 10 кгс/см² или 1 МПа. Заглушки могут иметь плоскую форму или форму эллипса (такие выполняются по заказу). Переходы из секций в секцию делают ближе к краю – от такого расположения напрямую зависит количество тепла, передаваемого среде.

Змеевиковые приборы для отопления, S-образный регистр или змеевик

В таком аппарате трубы соединяются дугами с диаметром, который равен секционному – практически это одна сплошная труба.

При такой конфигурации эффективность площади теплообмена значительно возрастает, потому как вся поверхность трубы рабочая

Необходимо заострить внимание, что при змеевиковом виде прибор не оснащается участками сужения труб, что позволяет снижать гидравлическое сопротивление теплоносителей в регистре

Классически такие регистры отопления выполняются из стальной гладкостенной трубы, чаще всего это углеродистая сталь. Весьма успешно используются самодельные модели из чугуна, из низколегированной и нержавеющей стали.

При использовании регистра отопление будет наиболее оптимальным и эффективным в случае, если змеевик будет иметь компактные размеры. Поэтому такой вид отопительного прибора часто используют в производственных цехах и больших помещениях. В помещениях, к которым предъявляются повышенные пожарные и санитарные нормы, рекомендуется обязательно устанавливать регистры отопления.

Заключение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В этой статье будет рассмотрен пример расчета теплоотдачи регистров отопления из труб. Изготавливать регистры отопления из гладких труб экономически не было выгодно никогда — ни сегодня, ни вчера. Если 30-50 лет назад их широко применяли из-за дефицита качественных дешевых и эффективных приборов отопления, то применение регистров сегодня – это скорее инерционная привычка теплотехников. Стоимость системы отопления с применением, например, конвекторов на 20-30% ниже стоимости системы, где применены регистры отопления из труб. Теплоотдача приборов должна быть максимальной при минимальной стоимости и, соответственно, минимальной материалоемкости и трудоемкости изготовления. Однако часто это — взаимоисключающие критерии.

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

Опираясь на теорию и практические опыты по теплоотдаче, а так же на основе многочисленных табличных данных с помощью Excel мне удалось найти достаточно точные формульные зависимости теплофизических характеристик воздуха (температуропроводности, теплопроводности, кинематической вязкости, критерия Прандтля) от температуры. Ниже представлена программа расчета теплоотдачи регистров отопления изгоризонтальных металлических труб при свободном движении воздуха, являющаяся итогом проделанной работы.

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

Правила форматирования ячеек листа Excel, которые применены в статьях этого блога, представлены на страницеО блоге