Регистры отопления: виды, характеристики, расчет

Содержание:

Расчет размеров
- Необходимые показатели
- Пример расчета
2 Монтаж регистра отопления
- 2.1 Расчет регистра отопления
- 2.2 Создание своими руками
Расчет размеров
- Необходимые показатели
- Пример расчета
Как сделать радиатор из труб своими руками
Начинаем делать самодельный радиатор
Расчет количества ребер
Какой металл лучше
Лучшие марки медно-алюминиевых батарей
Преимущества и недостатки
Особенности и характеристики
Вывод

Расчет размеров

Сделать самостоятельно трубный прибор отопления не очень сложно. Но здесь есть один важный момент – правильно провести расчет размеров прибора. Ведь именно от них будет зависеть такой показатель, как теплоотдача.

Необходимые показатели

Расчет непростой, потому что для его проведения требуются некоторые критерии самого помещения. К примеру: площадь остекления, количество входных дверей, какие окна установлены, проведена ли теплоизоляция пола, стен и потолка.

Все это учесть сложно, поэтому существует более простой вариант, в котором учитываются всего лишь два показателя:

площадь комнаты.
высота потолка.

Как это может помочь при сборке самодельного прибора отопления? Для этого придется провести сравнение с обычным чугунным радиатором марки МС-140-500. Теплоотдача его одной секции – 160 Вт, объем – 1,45 л. Что это нам дает?

Можно точно определить, сколько секций будет необходимо, если использовать чугунный прибор. Из количества секций определяется общий объем теплоносителя, который будет помещаться в одной батарее. А зная это число, можно приблизительно установить объем трубного радиатора.

Все дело в том, что теплопроводность стали равна 54 Вт/м*К, а чугуна – 46 Вт/м*К. То есть, небольшая погрешность в меньшую сторону не окажет никакого влияния на качество отдачи тепла.

Пример расчета

Условно будем считать, что восьмисекционный чугунный отопительный прибор соответствует вышеописанному соотношению. Его объем – 8х1,45=11,6 л.

Теперь можно подсчитать длину трубы диаметром 100 мм, которую будем использовать для сборки самодельной батареи. Площадь сечения труб стандартная – 708,5 мм². Делим объем на сечение, получаем длину (литры переводим в мм³): 116000:708,5= 1640 мм. Или 1,64 м.

Небольшое отклонение в обе стороны не будет сильно влиять на теплоотдачу. Поэтому можно выбрать или 1,6 или 1,7 м.

2 Монтаж регистра отопления

Регистры 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:

Делаем расчет для единицы системы.
Нарезаем трубы нужного размера из заготовок. Проверяем их изнутри, если нужно – зачищаем.
Далее нужно сварить трубы с заглушками.
Готовим более мелкие трубки-соединители, а также краны для спуска воздуха.
Далее нужно последовательно сварить элементы конструкции, проверяя качество соединения.
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.

Расчет размеров

Расчет давления в системе отопления многоквартирного дома

Необходимые показатели

Радиатор отопления выбирается из расчета теплоотдачи на 10 м² равным 1 кВт тепловой энергии. Высота потолка не должна превышать 2,8 м.

Пример расчета

Как сделать радиатор из труб своими руками

Как сделать расчет отопления частного дома

Для изготовления самодельного радиатора нужно уметь работать со сварочным аппаратом и иметь навыки «обращения» с болгаркой

Важно правильно определить размер источника тепла – для этого нужно рассчитать необходимую мощность

Принцип работы самодельного прибора

Расчет мощности батареи

Мощность радиатора для жидкостного отопления зависит от площади поверхности прибора и теплопроводности материала. Для расчета мощности используют специальные формулы, но неспециалисту непросто ориентироваться в сложных уравнениях. Если планируется отопление хозяйственных построек, где не нужны точные значения, можно взять за основу чугунную батарею.

К примеру, мощность одной секции чугунного радиатора составляет 160 Вт, а ее объем – 1,45 литра. Чтобы заменить стандартный чугунный прибор из 10 секций на обогреватель из труб, необходимо количество труб, вмещающих 14,5 литра жидкости.

Согласно нормам, в жилых зданиях на каждый квадратный метр помещения требуется 1 Квт мощности отопительного прибора. Это значение увеличить при расчете системы в домах с плохой теплоизоляцией.

Необходимые материалы

Чтобы не бегать в поисках недостающей мелочи, желательно сразу приготовить все необходимые материалы и инструменты. Для самодельного радиатора объемом 14,5 литра потребуются:

труба из углеродистой стали длиной около 2 метров и диаметром 10-12 см с толщиной стенок 3,5 мм;
стальной лист толщиной не менее 3,5 мм для торцевых заглушек;
водопроводная труба для пропускных каналов;
два сгона диаметром 2,5 см;
арматура для усиления жесткости;
резьбовые соединения для врезки в систему.

Дешевле приобретать материалы в пунктах приема металлолома, но для постоянного жилья лучше сделать выбор в пользу новых гладких стальных труб. Нет смысла брать для регистров трубы диаметром более 12 см – это увеличит объем теплоносителя, повысит нагрузку на котел и текущие расходы на отопление.

Технология изготовления

Двухметровую стальную трубу разрезают на три одинаковых части и в каждой из деталей вырезают по два отверстия для присоединения пропускных трубок. Отверстия должны находиться на расстоянии 5 см от торца и располагаться в разных концах под углом 180 градусов относительно друг друга.

На следующем этапе из листов стали вырезают круглые заготовки для закрытия торцов. Диаметр крышек должен соответствовать размеру трубных отверстий. Заглушки приваривают к торцам, закрывая элементы для регистров.

Трубки для подачи теплоносителя приваривают к отверстиям, получая конур для движения горячей воды. Чтобы придать конструкции прочность, трубы соединяют между собой арматурой. В больших регистрах предусматривают дополнительные страховочные перемычки

Важно, чтобы расстояние между секциями было на 0,5 см больше диаметра основной трубы

После завершения сварочных работ, самодельные радиаторы из труб обязательно проверяют на прочность. Перед испытанием нижнее отверстие закрывают, а в верхнее подают воду под давлением, полностью наполняя прибор. Если протечек нет – батарею устанавливают в систему. Для напольного монтажа приваривают ножки или предусматривают кронштейны. В отопительных системах с естественной циркуляцией регистры устанавливают с небольшим уклоном по ходу движения теплоносителя.

Аналогично изготавливают радиатор для ванной комнаты в виде змеевика или лесенки. Для полотенцесушителя нет смысла брать трубы с большим диаметром – чем больше планируется перекладин, тем меньше должен быть обхват трубы. Если вместо стальных труб взять медные, получится долговечный и практичный прибор.

Змеевик для ванной

Если вы никогда не пользовались сварочным аппаратом, настоятельно не рекомендуем учиться этому непростому делу на отопительных устройствах. Даже если очень хочется установить дома самодельные радиаторы, лучше доверить их сварку специалисту.

Начинаем делать самодельный радиатор

Ход работы разберём по пунктам:

Чтобы сварить несущий каркас, необходимы стальные трубы. Для большего коэффициента полезного действия и теплоотдачи лучше использовать трубы большого диаметра. Подойдут обрезки или металлолом – главное, чтобы они были в хорошем состоянии и не покрыты ржавчиной. Если на трубе есть резьба или другие металлические элементы, то их нужно спилить. Все края труб должны быть ровными, без заусениц.
Высчитайте мощность будущей системы радиаторов. Для того, чтобы грамотно распределить батареи по дому, нужно записать квадратуру жилой площади.

Совет мастера: смело берите расчеты для стандартных чугунных труб, не ошибетесь!

Например:

Измеряем первичные показатели: внешний диаметр трубы = 12см; внутренний диаметр трубы = 9,5см; толщина внешней стенки батареи = 3,5 см; площадь сечения = 7,8 см.

Объем батареи =14500 см3. Далее, объем радиатора необходимо поделить на площадь сечения. Получаем длину нужного радиатора = 2 метра.

Вы можете привнести в конструкцию батареи свои нюансы: если у Вас часто происходит завоздушивание труб, замерзание воды или отопительной жидкости, гидроудары, тогда установите специальный кран шарнирного типа. В нужный момент, Вы легко восстановите давление в системе.
Батарея может быть с любым количеством секций. Все зависит от типа помещения, куда она будет прикреплена:

в большое помещение (более 30 м2), желательно установить трехсекционный радиатор;
в спальню, кабинет или детскую комнату, достаточно двухсекционного;
для подвальных, складских помещений, кладовых, где необходимо поддерживать минимальную плюсовую температуру в любое время года, можно поставить и односекционный радиатор.

Перед тем, как начать работать с болгаркой, освободите место вокруг себя. Убедитесь, что провод удлинителя находится на безопасном расстоянии.

Замечание специалиста: помните о технике безопасности во время работы с электроинструментами!

Возьмите трубу большого диаметра и разрежьте ее на 3 равные части.
В каждой части, сделайте отверстия под углом 180 градусов и диаметром 2,5см, электроинструментом, имеющим насадку «балетка»

Обратите внимание на расстояние между отверстиями: их нужно делать, отмерив 5см от торца по обе стороны. В итоге, у Вас получится конструкция, в которой отверстия располагаются как в нижней, так и в верхней части трубы.
Очистите трубы и острые края отверстий крупнозернистой наждачной бумагой от металлической стружки.
Далее, возьмите тонкую трубу диаметром 20 см и отмерьте ее посередине

Затем разрежьте болгаркой, чтобы получились 2 части по 10 см. Приварите эти куски труб к конструкции из больших труб, таким образом, чтобы получилась крестообразная система циркуляции воды.
Тонкие прутья нарежьте и приварите к противоположной стороне конструкции из больших труб. Таким образом, у Вас получится жесткий и устойчивый каркас, способный выдержать сильный напор воды.
Чтобы закрепить полученный каркас, установите сгоны: один сгон приваривается к входному отверстию, а второй к выходному.

Полезно знать: для того, чтобы проверить радиатор на герметичность, необходимо закрыть нижний сгон заглушкой. В верхний сгон залейте воду и понаблюдайте: если течь все-таки есть, то слейте воду, просушите радиатор и заварите щель.

Для увеличения температуры в жилом помещении или квартире, приваривают конструкцию из труб к уже готовой профильной батарее. Эти манипуляции подлежат согласованию с главным инженером ЖЭСа и регистрации в государственных коммунальных службах.

Опасность проведения данного вида работ некомпетентным специалистом состоит в том, что регистры зафиксируют снижение давления и такая «работа» приведет к завоздушиванию системы водоснабжения всего жилого дома. Чтобы избежать неприятностей, необходимо полностью отключить подачу воды и перекрыть входные отверстия.

Важно знать: ни в коем случае нельзя врезать самодельные конструкции без присутствия специалиста. Резкий гидроудар способен привести к разгерметизации сваренного радиатора.. Как показала практика, на 20 м2 необходимо 15-16 ребер батареи

Этого вполне достаточно, что бы поддерживать оптимальную температуру в +20 градусов тепла

Как показала практика, на 20 м2 необходимо 15-16 ребер батареи. Этого вполне достаточно, что бы поддерживать оптимальную температуру в +20 градусов тепла.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как можно сделать радиатор отопления своими руками:

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%

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%.

Какой металл лучше

Для начала отметим, что конструкции подобного рода могут предназначаться как для теплоотдачи, выполняя функцию радиаторов, так и для забора тепла, когда трубчатый регистр монтируется непосредственно в топочной камере котла или печи.

Плюс в некоторых моделях вместо жидкостного теплоносителя используется разогретый газ, к примеру, радиаторная дымоходная труба.

Стальные трубы для радиаторов отопления заслужено считаются лидерами данного сектора рынка. Конечно, теплоотдача стали не так высока, как у алюминия или меди, она подвержена коррозии и требует регулярного ухода. Но эти недочеты с лихвой компенсирует доступная цена, а также широкий диапазон типов и размеров. Кроме того варить обычный черный металл гораздо проще нежели цветной.
Нержавеющая сталь для таких конструкций используется крайне редко. Не считая того, что ее стоимость, мягко говоря, далека от бюджетной, для пайки нержавейки применяется аргонная сварка, а работать с ней может далеко не каждый профессиональный сварщик.

Важно: оцинкованное железо в данном случае использовать просто нет смысла. Тонкое цинковое напыление в процессе сварки попросту сгорает. В результате и без того слабый сварной шов, дополнительно поражается коррозией

В результате и без того слабый сварной шов, дополнительно поражается коррозией.

Использование медных трубчатых регистров оправдано только в случае медной разводки по дому. Теплоотдача меди в четыре раза выше, нежели у черных металлов, поэтому здесь можно говорить про отопление трубами без радиаторов, точнее с минимальным количеством радиаторов. Но, во-первых, цена на медь баснословно высока, а во-вторых, этот металл очень требователен к условиям эксплуатации.

Медная разводка отопления.

1. Медные системы требуют тонко очищенного теплоносителя, не имеющего твердых абразивных вкраплений.
2. В таких системах фурнитура должна быть медной или из совместимых металлов, таких как бронза, никель, хром или латунь. Причем алюминий с медью категорически запрещено совмещать.
3. Медные трубопроводы в обязательном порядке требуют качественного заземления, так как существует опасность электрохимической коррозии.
4. Медь материал мягкий, поэтому система нуждается в дополнительной защите, естественно кожухи и щиты также стоят денег.

Чугунные радиаторные трубы отопления, показанные на фото, в промышленных зданиях и технических помещениях используются до сих пор. Но вес такой конструкции гораздо выше, нежели у бытовой чугунной батареи. Учитывая не эстетичный вид и довольно низкое КПД, популярностью они не пользуются.

Трубчатые чугунные батареи.

Совет: чугунные трубчатые регистры как нельзя лучше подходят для установки в топочную камеру. Оптимальная теплоемкость, низкая цена и неприхотливость в отношении теплоносителя делают их лидерами данного направления.

Лучшие марки медно-алюминиевых батарей

Как показала практика, лучшие медно-алюминиевые конвекционные радиаторы водяного отопления изготавливают отечественные производители, а также соседи из ближнего зарубежья.

В магазинах можно найти обогреватели следующих производителей:

Корейские Mars (собираются в Китае).
Regulus – польское производство. На базе предприятия изготавливаются радиаторы в стальном кожухе, по внешнему виду практически неотличимые от обычных металлических батарей.
Российские Изотерм.
Термия – изготавливаются в Украине.

Модели российского и украинского производителя адаптированы к отечественным условиям, поэтому лучше переносят перепады давления и более устойчивы к агрессивной среде.

Преимущества и недостатки

Прежде чем браться за изготовление регистров отопления, надо оценить все плюсы и минусы этих нагревателей, чтобы впоследствии не обмануться в ожиданиях. Итак, сначала о достоинствах:

дешевизна и простота в изготовлении;
низкое гидравлическое сопротивление: благодаря этому обогреватель можно применять в «хвосте» любой системы;
надежность и долговечность: регистр, качественно сваренный из обычных труб, спокойно прослужит не менее 20 лет;
стойкость к перепадам давления и гидроударам;
гладкая поверхность способствует легкому удалению пыли при уборке помещений.

К сожалению, регистр отопления, сделанный своими руками, обладает и массой недостатков. Главный из них – низкая теплоотдача при значительной массе прибора. То есть, чтобы обеспечить в комнате средней площади комфортную температуру, регистр должен иметь приличные размеры. Приведем простой пример, взятый из технической литературы. При разнице температур теплоносителя и в помещении 65 ºС (DT) регистр, сваренный из 4 труб DN32 длиной 1 м, отдаст всего 453 Вт, а из 4 труб DN100 – 855 Вт. Получается, что из расчета теплоотдачи на 1 м длины любой панельный или секционный радиатор как минимум вдвое мощнее.

Прочие негативные стороны гладкотрубных регистров не столь критичны, хотя и существенны:

вмещает большой объем воды: недостаток не играет большой роли, если на всю систему таких отопительных приборов 1-2 шт;
в процессе эксплуатации весьма затруднительно нарастить или уменьшить мощность регистров из гладких труб. Не обойтись без демонтажа и сварочного аппарата;
подвержены коррозии и требуют периодического ухода с покраской;
имеют непрезентабельный внешний вид: недостаток поправимый, при нужде нагреватель прячется за декоративным экраном.

Проведя анализ достоинств и недостатков гладкотрубных приборов, можно сделать вывод, что их сфера применения в частном домостроительстве весьма ограничена. Как уже было сказано, регистры можно использовать для отопления разных помещений с невысокими требованиями к комфорту и интерьеру.

При подборе материалов нужно решить вопрос, – какие взять диаметры труб и какова должна быть их общая длина. Все эти параметры – произвольные, вы можете смастерить отопитель из любых труб, а его длину принять удобную для размещения в комнате. Но чтобы подать необходимое количество тепла, надо обеспечить достаточную площадь теплообмена. Для этого рекомендуется выполнить приблизительный расчет регистра по площади поверхности.

Сделать такой расчет достаточно просто. Нужно сосчитать площадь наружной поверхности всех секций в м2 и умножить полученное значение на 330 Вт. Предлагая данный метод, мы исходим из утверждения, что 1 м2 поверхности регистра будет отдавать 330 Вт теплоты при температуре теплоносителя 60 ºС, а воздуха в помещении – 18 ºС.

Для человека, имеющего навыки в сварочном деле, не составит большого труда самостоятельно сварить регистр по имеющимся чертежам. Нужно заготовить и отрезать трубы на секции и перемычки, вырезать из стального листа заглушки. Последовательность сборки – произвольная, после сварки обогреватель следует проверить на герметичность. Осуществляя изготовление и монтаж регистров, учтите следующие рекомендации:

не стоит брать трубы со слишком тонкой или толстой стенкой: первые будут быстрее остывать и прослужат меньше, а вторые – долго прогреваться и плохо поддаваться регулировке;
не забудьте встроить в торец верхней секции кран Маевского для спуска воздуха;
при сваривании змеевиков поворотный участок можно сделать из двух готовых колен, если нет возможности использовать трубогиб;
на входе теплоносителя поставьте кран, на выходе – вентиль;
помните, что установка регистров производится с незаметным глазом уклоном в сторону подключения подающего патрубка. Тогда кран Маевского окажется в самой верхней точке.

Особенности и характеристики

Встречаются и такие конфигурации (змеевик сферический в вакууме).

Регистры отличаются некоторыми уникальными свойствами:

За счет интенсивного теплообмена с окружающей средой могут отапливать помещение значительного объема при достаточно скромных и компактных размерах самого прибора;
Не требует высокотехнологичного производства, достаточно наличия электросварки и угловой шлифмашины с отрезным диском;
Изготавливается из достаточно дешевого материала — стали, чугуна или нержавейки;
Выдерживает значительное давление (10 кгс/м²) и способен работать не только на воде, масле и других жидкостях, но и на пару;
Возможно изготовление по чертежам заказчика, самостоятельное изготовление и использование различных конфигураций, заглушек, материалов покрытия и фурнитуры;
Цена прибора с учетом эффективной теплоотдачи значительно ниже, чем у других теплообменников.

Технические характеристики различных вариантов комплектации приборов можно найти в многочисленных таблицах, приведенных на нашем сайте.

Очевидно, что эффективность теплообмена будет зависеть от площади поверхности нагрева. Площадь, в свою очередь, прямо пропорциональна диаметру трубы и длине секции.

Чаще всего используют приборы с такими характеристиками:

Материал, из которого изготовлен теплообменник — электросварная стальная труба из углеродистой стали;
Типы соединений — фланцевое, резьбовое с внешней резьбой и под приварку;
Максимальное рабочее давление — 10 кгс/м²;
Диаметр секционных и S-образных труб — от 32 до 219 мм;
Рекомендуемое минимальное расстояние между трубами — от 50 мм;
Соединительная арматура — перемычки от 32 мм.

Вывод

Решать что лучше для отопления трубы или радиаторы, следует в зависимости от конкретных условий и вида помещения. Ведь дорогое чугунное литье будет также нелепо выглядеть в дачной теплице, как стальной самодельный змеевик в роскошной ванной.

Огромное разнообразие радиаторов отопления на современном рынке дает возможность подобрать именно тот вариант, который бы точно обеспечил дом или квартиру необходимым количеством тепла. Но ситуации в жизни случаются разные, иногда появляется необходимость приобретения дешевого варианта. А можно радиатор изготовить своими руками, тем самым решить проблему.