Существует множество батарей для отопительных систем, отличающихся конструкцией и материалами. Среди них регистры выделяют высокую эффективность теплоотдачи и возможность собранного своими руками.
По внешнему виду и устройству эти устройства похожи на змеевики полотенечных сушилок, но значительно крупнее бытовых аналогов для ванной комнаты.
Наша статья посвящена разбору видов отопительных регистров и особенностей их установки.
Разновидности регистров отопления из труб
Регистр отопления – классический теплообменник «вода-воздух», чаще всего изготовленный из гладкой металлической трубы. Труба может быть одиночной или состоять из ряда отрезков, размещённых горизонтально. Иногда встречаются конструкции с оребрением.
Отопительный прибор, изготовленный только из гладкостенной трубы, легче мыть во время регулярной уборки. Отсутствие пластинчатых ребер и узких мест упрощает обтирание тряпкой. В результате на такой поверхности не образуются пыльные и грязные скопления. В этом плане он превосходит панельно-секционные радиаторы, которые пользуются популярностью в настоящее время.
По показателям отдаче тепла и расходу энергии на обогрев трубный регистр ничем не хуже обычным батареямТепловая производительность иногда превышает показатели подобных устройств. Общая площадь поверхности теплопередачи в обоих вариантах примерно одинаковая, лишь в данном устройстве теплоноситель движется по широкой трубе.
В данном случае гидравлическое сопротивление меньше, чем у обычного радиатора с несколькими секциями. Это влияет на энергию, необходимую для циркуляции воды в системе отопления.
Виды по форме конструкции
Внешний вид теплового регистра не обладает особой изящностью. Но зато
его простота в изготовлении и доступная цена являются его преимуществами. При желании и небольших усилиях такой обогреватель-теплообменник можно удачно интегрировать даже в интерьер жилой комнаты.
В российских сельских домах до недавних пор такой способ отопления был распространен почти везде.
Для завершения работы достаточно сварочного аппарата. Полученный трубный обогреватель соединяют со стальным теплообменником внутри дровяной печи сваркой простым и быстрым способом. Подробнее о технологии замены батарей методом газосварки читайте… далее.
Все отопительные регистры можно разделить на два типа.
- Секционные.
- Змеевики (S-образные).
В первом варианте горизонтальные трубы связаны перекладинами поменьше в диаметре, а во втором – дугами такого же размера.
Оба варианта предусматривают большие объемы сварочных работ. Змеевиковый прибор возможно изготовить, согнув одну трубу. Не каждое стальное изделие большого диаметра можно изогнуть таким способом. Проще взять готовые дуги и приварить их к горизонтальным сегментам регистра.
При соединении горизонтальных частей секционного регистра методом «колонка» патрубки-поперечины привариваются с обеих сторон. Теплоноситель циркулирует по параллельной системе. Из-за этого отдельные участки могут недоставать тепла. Горячая вода течет в нижнюю часть быстрее, чем доходит до конца отопительного прибора.
В канале, по которому циркулирует теплоноситель, отсутствуют аналогичные проблемы. Этот регистр схож с змеевиком. Вода движется от входа к выходу радиатора по трубам различной площади поперечного сечения.
В отсутствии готовых дуг для S-образного регистра целесообразно изготавливать секционный прибор. Самостоятельно согнуть трубу большого сечения без специального оборудования затруднительно. Практически единственный способ – накалить металл газовой сваркой и осторожно его согнуть, но это может привести к снижению прочности стенок трубы.
Секционным видом также является регистр с парой боковых коллекторов. Коллекторы производятся из трубы того же диаметра, что и основные участки, и выполняют роль поперечных патрубков. Вода в этом случае движется не сверху вниз, а слева направо (или наоборот).
Варианты по материалу изготовления
Домашние мастера часто сами делают радиаторы отопления. стальных трубГлавными преимуществами этого варианта являются низкая цена, доступность материала и сравнительная легкость сварки.
В заводских условиях регистры выпускают из:
- стали;
- алюминия;
- меди;
- чугуна.
По теплоотдаче и долговечности лидирует медный вариантБольшой обогреватель стоит дорого. Алюминиевый вариант менее эффективен, зато гораздо доступнее.
Стальные радиаторы – наиболее популярный и доступный тип отопительных приборов, но наименее эффективный в передаче тепла от воды к воздуху среди представленных на рынке устройств.
Теплопроводность разных сталей варьируется от 45 до 48 Вт/(м*К). У чугуна она приблизительно 60, у алюминия — от 200 до 240, а у меди — около 400 Вт/(м*К). Сталь по этому показателю уступает всем остальным.
Чугун и алюминий применяют преимущественно при заводском изготовлении регистров. В домашних условиях сварка этих металлов затруднена. То же относится к нержавеющей или оцинкованной стали: трубы из таких материалов труднее варить, а теплоотдача у них ниже по сравнению с обычным чёрным аналогом.
Сварка медных труб для изготовления регистра знакома многим специалистам. Благодаря высокой теплопроводности таких труб можно уменьшить их диаметр по сравнению со стальными аналогами. Это позволяет сэкономить на отопительном приборе.
Меди, однако, имеют существенный недостаток: им требуется нейтральный и чистый теплоноситель. Присутствие примесей в воде, используемой в системе отопления, сократит срок службы батареи.
Несовместимость материалов может привести к аналогичным проблемам. Присутствующие в системе элементы из несовместимых с медью металлов способны вызвать электрохимическую коррозию, существенно сократив срок службы регистра при отсутствии соответствующих мер предосторожности.
Приборы со встроенным ТЭНом
Стандартный способ подключения предполагает присоединение к трубам системы отопления или котлу для нагрева воды. Но есть и полностью автономные приборы. В нижней трубе такого прибора установлен нагревательный элемент, работающий от электросети с напряжением 220 В.
Мощность нагревателя, работающего с водой, может составлять 1–6 кВт и зависит от объема теплообменника. В некоторых случаях отопительный прибор комплектуется циркуляционным насосом для распределения теплоносителя по всем его участкам.
Такой автономный регистр используют как дополнительный источник тепла, работающий только при сильных морозах. В случае не очень низких температур помещение отапливается за счёт общей системы. Вместо воды в электрический регистр можно заливать антифриз.
На сайте доступна статья о выборе и подключении ТЭНов для радиаторов отопления. ссылке.
Расчет конструкции обогревателя
Первым шагом станет вычисление необходимой тепловой мощности для определённого помещения.
При выполнении такого расчета необходимо учитывать следующее.
- Расположение и ориентация наружных стен (на юг, к солнцу или нет).
- кубатуры обогреваемого помещения;
- до самого низкого показателя температуры в данной местности.
- Уровень теплозащиты наружных стен.
- Наличие дополнительного отапливаемого помещения под или над существующим.
- Количество, площадь и типы установленных окон.
- Наличие или отсутствие дверей, ведущих прямо на улицу.
Строительные нормы советуют учитывать преобладание направления ветра зимой. Наветренная сторона стены будет характеризоваться повышенными теппопотерями за зиму.
Для упрощения расчёта при высотах потолков от трёх метров и выше кубатуру отапливаемого пространства умножают на 34 или 41 Вт. Коэффициент в 34 применяется к кирпичным постройкам, а коэффициент в 41 – к железобетонным.
Умножение пары чисел не составляет труда. Однако важно понимать, что такие расчеты могут значительно отличаться от действительных значений из-за множества факторов.
Для определения оптимального расчёта лучше обратиться к специалисту, учтёшь всё в помещении. Потери тепла могут быть связаны со стенами, окнами, полом, потолком и даже вентиляцией. Погрешности выйдут при нехватке учёта всех аспектов.
Для расчета размеров труб отопительного регистра нужно применить формулу.
Q= K* St*dt
буквенные обозначения:
- Q – тепловая мощность регистра;
- Теплоотдача зависит от материала трубки и обозначается буквой К.
- Площадь теплоотдачи равна произведению числа Пи, диаметра и длины трубы.
- dt – тепловой напор.
Зная Q и dt, нужно выбрать диаметр трубы и ее общую длину. В зависимости от конструкции регистра трубопровод можно разделить на части, которые потом соединят поперечинами. Теплоотдачу от последних лучше не учитывать для упрощения расчетов.
При подключении труб змейкой каждый горизонтальный участок получает приблизительно на 10% меньше тепла, чем расположенный выше. Каждый отрезок трубопровода можно рассматривать как отдельную батарею. Теплоноситель при движении по трубопроводу постепенно остывает, тепло отдаётся помещению.
Расстояние между горизонтальными частями (главными трубками) влияет на высоту отдельных трубок. Маленькое расстояние спровоцирует перекрытие потоков тепла сверху и снизу, что приведёт к неблагоприятному взаимодействию.
Необходимо выбрать размер немного большим диаметром трубы, чтобы достичь наибольшей эффективности регистра.
Более детальные расчеты мощности батарей и их числа доступны для изучения. здесь.
Особенности выполнения монтажа
Установка регистра отопления не представляет особой сложности. Трудностей могут возникнуть только при его сборке из отдельных труб сваркой. Без большого опыта сварочных работ лучше сначала потренироваться. При покупке готового изделия заводского производства монтаж не составит труда.
Установка трубного регистра на стены выполняется с помощью прочных кронштейнов. При размещении на полу подойдут железные опоры. Важно учитывать, что обогреватель из стали имеет большой вес, который дополнительно увеличивается массой воды внутри. Поэтому крепёжные элементы и подставки должны быть максимально надёжными.
Концы труб-секций закрываются сферическими заглушками или запаиваются стальными кругляшами из листового железа. Штуцеры с наружной резьбой для крана отвода воздуха и подключения к отопительной системе устанавливают в стенках трубы или торцевой пластине.
Покрытие термостойкой краской стальной поверхности изготовленной батареи придаст устройству как привлекательный внешний вид, так и защитит от коррозии.
Подробные инструкции по изготовлению радиаторов отопления самостоятельно доступны для прочтения в… этом материале.
Выводы и полезное видео по теме
Видеоматериалы, представленные ниже, разъяснят особенности расчетов и монтажа отопительного регистра.
Производство реек из стальных профильных труб.
Преимущества и определение тепловыдающей способности обогревателя.
Для обогрева большого помещения оптимально использовать регистр из гладкостенных стальных труб. Сборка такой самодельной батареи своими руками осуществима при наличии сварочных навыков. Необходимо лишь точно рассчитать параметры прибора и подобрать соответствующие ему трубные изделия.
Есть вопросы, обнаружены неточности или у вас имеется важная информация для посетителей сайта?
Пожалуйста, оставьте комментарии и задавайте вопросы в форме обратной связи под статьей.