Многоеобразие батарей для отопления жилых и нежилых объектов отличается конструкцией и материалом изготовления. Регистры выделяются своей теплоэффективностью и удобством собрання без привлечения специалистов.
Внешне и по конструкции эти теплообменники похожи на змеевики полотенечных сушителей, но значительно крупнее ванных моделей.
В нашей статье рассмотрены типы отопительных радиаторов и особенности их установки.
Разновидности регистров отопления из труб
Регистр отопления – это классический теплообменник «вода-воздух». Чаще всего его изготавливают из гладкостенной металлической трубы, которая может быть как одиночной, так и состоять из ряда отрезков трубопровода, расположенных горизонтально. Встречаются также конструкции с оребрением.
Топотельный прибор, состоящий только из гладкостенной трубы, легче мыть при частых уборках. Его отсутствие пластинчатых ребер или узких мест, которые трудно протереть тряпкой, препятствует образованию «колоний» пыли и грязи. В этом он превосходит панельно-секционные радиаторы, популярные сегодня.
Трубный регистр по отдаче тепла и расходам на обогрев ничем не хуже. обычным батареям…а порой даже превышает их. Общая площадь теплообмена в обеих ситуациях примерно равна, только в данном устройстве теплоноситель движется по широкой трубе.
Гидравлическое сопротивление в данном случае значительно меньше, чем в стандартном радиаторе с несколькими панельными секциями. Это оказывает непосредственное влияние на энергозатраты при циркуляции воды по такому контуру.
Виды по форме конструкции
Внешний вид теплового регистра нельзя назвать изысканным. Вместе с тем,
это экономичный и простой в изготовлении вариант. Небольшое старание позволит интегрировать этот обогреватель-теплообменник практически в любой интерьер, даже жилых комнат.
В русских крестьянских домах до совсем недавно такой способ отопления был обычным. В советские времена купить секционные радиаторы было невозможно, но найти широкую трубу было проще.
После этого потребуется только сварочный аппарат. Полученный трубный обогреватель присоединяют к водяному теплообменнику, который находится внутри печи, с помощью сварки — просто и быстро. Подробности о технологии замены радиаторов методом газосварки можно найти… далее.
В зависимости от типа все радиаторы можно разделить на два класса.
- Секционные.
- Змеевики (S-образные).
В первом варианте горизонтальные трубы связаны друг с другом поперечными патрубками меньшего диаметра, во втором – дугами такого же диаметра.
Два варианта предполагают значительное количество сварочных работ. Змеевиковый прибор возможно создать, согнув одну трубу. Но не каждое стальное трубное изделие большого диаметра можно таким образом изогнуть. Проще взять готовые дуги и приварить их к горизонтальным сегментам регистра.
При стыковке горизонтальных частей секционного регистра с помощью соединения «колонка» трубки-перекладины привариваются к обеим сторонам. Теплоноситель движется по параллельной схеме. Из-за этого отдельные участки могут получать меньше тепла. Горячая вода поступает в нижний сегмент раньше, чем доходит до конца отвода.
В конструкции, где теплоноситель проникает через все элементы, такого рода проблемы отсутствуют. По этой причине данный тип регистра схож с змеевиком. Разница лишь в том, что вода перемещается от входа к выходу батареи по трубам различной толщины.
Если нет готовых дуг для S-образного регистра, то лучше изготовить секционный прибор. Согнуть трубу большого сечения без специального оборудования очень сложно. Практически единственный способ – накалить металл газовой сваркой и осторожно согнуть его. Но это может привести к потере прочности стенками трубы.
К секционному виду относится регистр с парой боковых коллекторов, изготовленных из трубы того же диаметра, что и основные участки, и исполняющих роль поперечных патрубков. Вода в этом случае движется не сверху вниз, а слева направо (или наоборот).
Варианты по материалу изготовления
Домашние мастера часто делают радиаторы отопления самостоятельно. стальных трубГлавные преимущества этого варианта – низкая цена, доступность материалов и сравнительно простая сварка.
В заводских условиях регистры выпускают из:
- стали;
- алюминия;
- меди;
- чугуна.
По теплоотдаче и долговечности лидирует медный вариантОднако большой обогреватель может быть дорогостоящим. Алюминиевые модели менее эффективны, но стоят существенно меньше.
Стальные радиаторы – наиболее популярный и доступный вариант отопления, но менее эффективный для передачи тепла воде по сравнению с другими видами тепловых приборов.
Теплопроводность разной стали варьируется от 45 до 48 Вт/(м*К). У чугуна она около 60, у алюминия – от 200 до 240, а у меди приблизительно 400 Вт/(м*К). По этому техническому параметру сталь уступает всем им.
Чугун и алюминий применяют преимущественно при заводском производстве регистров. В домашних условиях сварка этих металлов затруднена. Точно так же обстоит дело с нержавеющей или оцинкованной сталью: трубы из таких материалов сложнее варить, а теплоотдача у них ниже, чем у обычной стали.
Сварить регистр из медных труб человеку с опытом работы по подобному материалу будет несложно. Из-за хорошей теплопроводности трубы можно взять меньшего диаметра, чем стальные. В результате, такая система обогрева будет стоить дешевле.
Меди обладает существенным недостатком: необходимость нейтрального и чистого теплоносителя. При наличии примесей в воде, используемой в системе отопления, срок службы такой батареи сокращается.
Подобная проблема часто возникает из-за использования в системе элементов, изготовленных из металлов, несовместимых с медью. При отсутствии предохранительных мер электрохимическая коррозия может привести к быстрому износу такого регистра.
Приборы со встроенным ТЭНом
Обычный способ подключения радиатора предполагает его соединение с трубами отопительной системы с котлом или без него. Однако существуют и автономные приборы. В одну из нижних труб встраивается нагревательный элемент, работающий от электросети 220 В.
Мощность нагревательного элемента может составлять от 1 до 6 кВт и зависит от внутреннего объема теплообменника. К отопительному прибору часто подключают циркуляционный насос для равномерного распределения теплоносителя.
Такой автономный регистр часто используют в качестве дополнительного источника тепла, который включают только при сильных морозах. При не очень низких температурах за окном обогрев помещения осуществляют от общей системы отопления. Помимо воды в электрический регистр возможна заливка антифриза.
На нашем сайте можно найти статью с подробным описанием особенностей выбора и тонкостей подключения ТЭНов для радиаторов отопления. ссылке.
Расчет конструкции обогревателя
Сначала нужно определить необходимую тепловую мощь для данного помещения.
В соответствии с установленными нормами, теплотехнический расчет выполняется с учётом следующих показателей.
- Размеры и ориентация наружных стен (на юг, куда светит солнце, или нет).
- кубатуры обогреваемого помещения;
- Достижения минимальных положительных значений температуры в данной местности.
- Уровень утепления наружных стен.
- Наличие дополнительного обогреваемого помещения снизу или сверху.
- Количество, площадь и типы смонтированных окон.
- Наличие или отсутствие дверей, ведущих прямо на улицу.
Строительные нормы советуют учитывать преобладание ветра зимой. Наветренная сторона стены будет иметь повышенные теплопотери зимой.
При высотах потолков от трёх метров и выше упрощённый расчёт кубатуры отапливаемого пространства проводится с учётом умножения на 34 или 41 Вт. Первый коэффициент применяется к кирпичным зданиям, а второй – к строениям из железобетона.
Умножение пары чисел достаточно простое действие. Важно понимать, что такие расчеты могут значительно отличаться от действительных величин из-за множества факторов.
Лучше всего заказать расчет у специалиста, который учтет все особенности помещения.
Необходимо определить диаметр труб для отопительного регистра, используя следующую формулу:
Q= K* St*dt
буквенные обозначения:
- Q – тепловая мощность регистра;
- Теплопроводность трубопровода определяется коэффициентом теплоотдачи, который зависит от используемого материала.
- Теплоотдача равна произведению числа Пи, диаметра и длины трубы.
- dt – тепловой напор.
Знание Q и dt позволяет подобрать диаметр трубы и ее общую длину. В зависимости от конструкции регистра трубопровод может быть разделен на отрезки, соединенные поперечинами. Теплоотдачу от последних для упрощения расчетов лучше не учитывать.
При соединении труб змейкой каждый горизонтальный участок получает приблизительно на 10% меньше тепла, чем предыдущий. Каждый отрезок трубопровода следует рассматривать как отдельную батарею. Теплоноситель при прохождении по нему постепенно остывает, тепло отдает помещению.
Параметр – расстояние между горизонтальными секциями (основными трубами) – указывает на высоту отдельного патрубка. Маленькое расстояние может привести к перекрыванию потоков тепла сверху и снизу с последующим негативным воздействием друг на друга.
Чтобы эффективность регистра была максимальной, этот показатель следует выбрать немного большим, чем диаметр трубы.
Более детальные сведения о расчётах мощности радиаторов и количестве имеются в тексте. здесь.
Особенности выполнения монтажа
Установка регистра отопления не представляет особых сложностей.
Возможны трудности только при его сборке из отдельных труб сваркой. Без большого опыта сварочных работ лучше предварительно попрактиковаться. При покупке готового заводского прибора установка не составит проблем.
Трубный регистр для установки на стены крепят мощными кронштейнами (крюками). Если ставить его на пол, подойдут железные ножки. Важно помнить, что данный обогреватель из стали весит немало, плюс добавляется вес воды внутри, поэтому крепления и подставки должны быть максимально прочными.
Трубопроводы закрываются специальными шарообразными заглушками или соединяются при помощи маленьких стальных кругляшей, вырезанных из листового железа.
Стенки трубы или торцевые пластины дополнительно снабжаются штуцерами с наружной резьбой для монтажа крана отвода воздуха и подключения к системе отопления.
Стальную поверхность батареи рекомендуется покрыть термостойкой краской.
Пошаговое руководство по изготовлению радиаторов отопления доступно для ознакомления. этом материале.
Выводы и полезное видео по теме
Видео, представленные ниже, позволят познакомиться со всеми деталями расчёта и монтажа радиатора отопления в комнате.
Производство регистра из профильной прямоугольной трубы.
Преимущество и определение производительности нагревательного элемента:
Для обогрева просторных помещений идеально подходят регистры из гладкостенных стальных труб. Сборка такой самодельной батареи своими руками не составит труда при наличии навыков работы со сваркой.
Есть вопросы, обнаружены неточности или у вас есть важная информация, которую можно сообщить посетителям сайта? Оставляйте комментарии и задавайте вопросы в форме обратной связи под статьей.