Регистры отопления: изготовление, применение, характеристики
Содержание:
- Что подразумевает регистр отопления
- Разновидности отопительных регистров
- Преимущества и недостатки регистров отопления
- Как установить регистр отопления
- Самодельный регистр из профильной трубы
- Расчет регистров для помещения
- Подготовка материала и сварка деталей
- Расчет регистров отопления из гладких труб
- Особенности конструкции
- Как правильно сварить регистр отопления
- Расчет регистров отопления
- Регистр отопления своими руками
Что подразумевает регистр отопления
Столь замысловатый прибор лежит в основе современных радиаторов. Под данным термином понимается совокупность труб, соединенных между собой определенным образом и способствующих подаче тепла в помещение.
В настоящее время, широко распространены горизонтальные регистры, которые представляют собой параллельно расположенные гладкостенные трубы с вертикальными перемычками. Такое приспособление отличается от современных радиаторов большим объемом теплоносителя, следовательно, выделяет больше тепла и процесс остывания значительно снижен, что позволяет поддерживать нужный уровень температуры в любом помещении.
На рынках представлено множество разновидностей рассматриваемых приборов. В зависимости от материала, применяемого при производстве основных составляющих, регистры отопления бывают:
- алюминиевые;
- чугунные;
- стальные.
Первый вариант часто можно заметить невооруженным глазом в жилых помещениях. В основном он характеризуется высокой устойчивостью к коррозии, хорошей теплоотдачей. Следовательно, благодаря материалу, из которого изготавливают трубы, такие регистры славятся длительным сроком эксплуатации. Одним из основных недостатков можно считать высокую стоимость прибора, которая основывается на способе изготовления конструкции.
Второй вид регистров характеризуется высокой прочностью, следовательно, долговечностью и легкостью установки.
Последняя разновидность регистров отопления считается таковой не из-за своих характеристик. Наоборот, стальные конструкции славятся долговечностью, ведь срок их эксплуатации достигает в среднем четверть века. Монтаж такой конструкции не составляет особого труда. Для его проведения необходимо наличие сварочного аппарата и возможности проведения таких работ. Сварка отдельных деталей позволяет прибору выдерживать высокое давление. Но такие регистры имеют свои минусы, а именно:
• коррозия материала;
• способность аккумулировать известь.
Учитывая, что вода, проходящая по трубам, имеет в своем составе различные примеси, можно смело сделать заключение, что внутренняя поверхность тонких составляющих прибора способна накапливать на своих стенках известковые отложения. В результате чего происходит снижение проходимости определенных участков прибора, следовательно, снижается эффективность теплообмена.
Отличительные показатели регистров отопления
Изучив разновидности регистров отопления из гладких труб, необходимо сделать заключение о том, что основным плюсом их использования является эффективность подачи тепла, несмотря на небольшие размеры прибора. Благодаря такому качеству, данную отопительную конструкцию стали широко применять не только в жилых помещениях, но и в промышленных.
Также при выборе прибора стоит обращать внимание на ценовой ряд. Ведь, основным материалом для производства считается сталь или чугун, а при установке не требуется наличие высокотехнологичного производства. Для монтажа регистров достаточно сварки
Для монтажа регистров достаточно сварки.
Небольшие размеры готовой конструкции никак не влияют на качество работы прибора. Наоборот, такой показатель удивляет. Ведь, ни для кого не секрет, что показатель теплообмена напрямую зависит от площади рабочей поверхности, следовательно, от длины и диаметра основных комплектующих.
Однако, учитывая большое количество положительных качеств регистров, процесс их установки в помещении имеет несколько недостатков, а именно:
• специфический внешний вид прибора, который в дальнейшем необходимо закрывать или дизайнерски обыгрывать, ведь труба, тянущаяся по периметру помещения, притягивает взгляд.
• определенные неудобства при монтаже конструкции. Как было сказано ранее, при установке необходимо проведение сварочных работ, что не всегда возможно в помещениях определенного типа.
Учитывая специфику работы регистров отопления, современные инженеры разработали несколько вариантов конструкторского решения. В настоящее время доступно два вида приборов:
• секционные;
• S-образные или змеевиковые.
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.
Преимущества и недостатки регистров отопления
Регистры в системе отопления
Самодельные стальные или алюминиевые регистры отопления отличаются от стандартных радиаторов своими размерами. Они состоят из нескольких труб, диаметр которых превышает 32 мм. Для организации циркуляции теплоносителя трубы соединены между собой патрубками.
Чем обусловлена популярность этих приборов теплоснабжения? Во-первых, возможностью самостоятельного изготовления. Можно сделать биметаллические регистры отопления, стальные или из алюминиевых труб. Намного реже встречаются пластиковые модели, так как они не обладают должными эксплуатационными качествами.
До того как подключить регистры отопления следует внимательно изучить их «слабые» и «сильные» стороны.
Преимущества использования:
- Длительный срок эксплуатации. Для стальных и алюминиевых моделей он может достигать 25 лет. При этом вероятность поломки будет минимальной;
- Большая теплоотдача. Это обусловлено тем, что мощность регистра отопления превышает этот параметр у классических радиаторов и батарей. Связано с большим объемом теплоносителя;
- Простой монтаж и эксплуатация. Так как правильно установить регистры отопления может любой, кто хотя бы немного знаком с правилами организации теплоснабжения – они могут применяться в зданиях всех типов. Но чаще всего их можно встретить в системе отопления больших производственных, административных и торговых помещений.
Но кроме этого нужно учитывать возможные недостатки, которыми может обладать регистр отопления из стальной гладкой трубы:
- Большой объем теплоносителя. Это приводит к его быстрому остыванию;
- Минимальный показатель конвекции воздуха. Снижает эффективность работы теплоснабжения;
- Непривлекательный внешний вид. Чаще всего это относится к самодельным конструкциям.
Правильно рассчитанная теплоотдача регистра отопления напрямую зависит от его конструкции. В настоящее время используется несколько типов этих приборов теплоснабжения, отличающихся не только используемым материалом изготовления, но и внешним видом.
Как установить регистр отопления
Установить регистр отопления может каждый хозяин без привлечения к работам мастера. Чтобы упростить сборочные операции, предварительно необходимо подготовить каждый из элементов отопительной системы согласно проекту.
Одно из главных предъявляемых требований – качественное соединение регистра с трубопроводами. Оно должно выдерживать максимально допустимую нагрузку – 10 МПа. Если стыковка производится посредством сварки, нужно следить за качеством швов.
Регистры рекомендуется размещать вдоль одной стены. При этом необходим минимальный уклон по направлению движения теплоносителя – до 0.05% от длины прибора.
Располагать регистры отопления необходимо поближе к половой поверхности. Чем больше диаметр основной трубы, тем меньше будет сопротивление для циркулирующего теплоносителя.
Эффективность прибора зависит от большого числа факторов, среди которых площадь нагрева, прямо пропорциональная длине и диаметру труб. Наибольшее распространение в быту получили модели со следующими характеристиками:
- Рекомендуемый диаметр труб – от 25 до 160 мм
- Соединительные перемычки у секционных моделей – от 30 мм
- Расстояние между основными трубами – от 50 мм
- Максимальное давление – 10 МПа
- Материал – высокоуглеродистая сталь
Изготавливаем регистр своими руками
Каждый, кто умеет работать со сварочным аппаратом, способен изготовить регистр отопления самостоятельно. Несложную конструкцию можно будет наполнить антифризом или маслом.
Вводное видео по изготовлению
Чтобы сделать отопительный прибор своими руками, рекомендуется следовать инструкции:
- Нужно подготовить трубы подходящих диаметров и нарезать заготовки
- Внутренняя часть трубы проверяется и при необходимости зачищается, чтоб снизить и без того высокое сопротивление для циркулирующего теплоносителя
- С торцов привариваются заглушки, в некоторых из них высверливаются отверстия
Трубками меньшего диаметра (вертикальные) соединяются более толстые (горизонтальные)
Необходимо смонтировать краны для удаления воздуха, который будет скапливаться с краев
Все швы аккуратно и качественно зачищаются, поверхность окрашивают масляными красками
В переносных конструкциях необходимо установить нагревательный тэн мощностью от 1.5 до 6 Вт, который будет работать от обычной розетки. Если система работает от отопительного котла, эффективность регистров можно увеличить за счет установки мощного циркуляционного насоса.
Основные преимущества
Среди многочисленных преимуществ регистров отопления следует отметить:
- Имеется возможность заказать изготовление отопительных приборов по индивидуальному чертежу заказчика
- Внутри них роль теплоносителя может выполнять не только жидкость, но и горячий пар
Установка не требует специального оборудования
Могут устанавливаться в помещениях с большой площадью, так как характеризуются эффективным теплообменом несмотря на компактные и скромные размеры
Приемлемая стоимость
В заключении
Безусловно, регистры отопления приходят на смену классическим радиаторам отопления. В частных домах их можно встретить в помещениях с более агрессивными условиями (туалет, ванная, периодически неотапливаемые помещения и т. д.). Для хорошего мастера не составит труда изготовить подобный прибор самостоятельно.
Самодельный регистр из профильной трубы
Для изготовления регистра отопления из профильной трубы своими руками выбирают изделие прямоугольного сечения (60 на 80 мм), толщина стенок у которого равна 3 мм. Самодельную батарею отопления (регистр) собирают в несколько этапов:
- сначала нарезают трубу на несколько частей определенной длины;
- затем на заготовках делают разметку под отверстия, в которые будут ввариваться перемычки;
- изготавливают четыре перемычки из дюймовой круглой трубы (25 мм);
- нарезают заглушки из 3-миллиметрового листа металла, размер которых определяется по прямоугольному сечению профиля;
- вырезают отверстия под перемычки в местах нанесенной разметки, при этом в верхней и нижней трубе регистра должно быть по два отверстия с одной стороны, а в средней трубе – четыре отверстия (по два с обеих сторон детали);
- на деревянных подставках (брусе) раскладывают три трубы, параллельно друг другу;
- в отверстия в трубах вставляют перемычки, выравнивают детали по уровню и прихватывают электросваркой в трех местах каждую трубу-перемычку;
- после изделие с горизонтального положения переворачивают в вертикальное положение;
- приступают к провариванию всех прихваченных перемычек в два шва, регулируя силу тока сварки, чтобы не допустить образования мест возможных протечек;
- после профильные трубы очищают от шлака и металлического мусора, попавшего внутрь полости изделия;
- к концам профильных труб прикладывают заготовленные ранее заглушки, прихватывают их по диагонали, а затем хорошенько проваривают по всему периметру прямоугольного сечения профиля;
- болгаркой слегка шлифуют варочные швы по всему регистру отопления;
- в верхней трубе самодельного регистра вырезается отверстие под кран Маевского;
- подключение регистра к системе отопления может быть выполнено снизу, сбоку, сверху или путем сочетания перечисленных вариантов (снизу и сверху, по диагонали и др.):
- выходящее отверстие закрывается заглушкой, регистр заполняется водой, после чего мастер просматривает все сварные стыки, исключая вероятность протечки сквозь микротрещины;
- приваривают напольные опоры из стальных уголков или кронштейны, которые позволяют закрепить прибор на стене.
Такой регистр обладает высокой теплоотдачей за счет большого количества теплоносителя, протекающего по профильным трубам. Перемычки следует располагать как можно ближе к торцевым краям горизонтальных деталей. Подача теплоносителя осуществляется через входящий патрубок, расположенный в верхней трубе. После прохождения всех элементов прибора теплоноситель вытекает через выходящий патрубок, расположенный на нижней трубе.
Регистр отопления из четырех параллельных труб, соединенных боковыми трубами-стояками, обогревают жилое помещение
Как видите, изготовить регистр отопления своими руками совсем несложно при наличии сварочного аппарата и опыта работы с ним. Самодельные отопительные приборы можно сварить в точном соответствии габаритам обогреваемого помещения. На покупку готового регистра отопления придется приготовить в три раза больше средств, чем на приобретение всех необходимых материалов для самостоятельной сварки изделия. Чтобы обеспечить длительную работу прибора, приобретают трубы из углеродистой стали, нержавеющей низколегированной стали или чугуна.
Расчет регистров для помещения
Выбирая модель регистра отопления, следует направить внимание на трубный диаметр. Диаметры, как упоминалось выше, бываю от 32 до 150мм
Большой диаметр труб – это, как следствие, большой объем всей системы отопления. Для нагрева такой системы требуется очень много времени и сложнее регулировать температуру, но для работы котла они предпочтительней.
Остановить выбор лучше на трубах с диаметром 32мм, а если предполагается личное изготовление регистра, специалисты рекомендуют выбрать диаметр трубы не более 80мм.
Для создания теплоснабжения из стальных отопительных регистров оптимальным решением будет прибегнуть к услугам мастеров. Другой вариант – это специальные программы для расчета.
Но при самостоятельном расчете можно использовать следующую методику.
Изначально нужно знать такие параметры:
- общая площадь комнаты;
- коэффициент отдачи тепла материала регистра;
- диаметр используемых труб.
Таблица. Теплоотдача одного погонного метра трубы из стали разного диаметра — для расчета регистра отопления при высоте 2 метра.
Диаметр трубы, мм |
32 | 40 | 57 | 76 | 89 | 108 | 114 | 133 | 159 |
Площадь обогрева помещения, м2. | 0,56 | 0,69 | 0,95 | 1,27 | 1,48 | 1,80 | 1,90 | 2,22 | 2,65 |
Можно воспользоваться формулой расчета регистров из гладких стальных труб.
Q = 3.14 x D x L x K (Tr – To), где
Q – количество тепла, которое выделяет труба, Вт;
D – диаметр трубы, м;
L – длина трубы, м;
K – коэффициент передачи тепла (11,63 Вт/м2хС);
Tr – температура внутри помещения;
To – температура теплоносителя в системе;
t – разница температур.
Имея эти значения, можно самому рассчитать количество тепла регистра отопления.
Пример: длина 1-й секции 2 м., а диаметр трубы – 76 мм.
t будет ровна 60С (80-20).
Таким образом, мощность одной секции регистра отопления из стальной гладкой трубы будет равна:
Q=3,14х0,076х2х11,63х60=333 Вт.
Чтобы рассчитать каждую последующую секцию необходимо полученный результат умножать на понижающий коэффициент 0,9.
Для расчета требуемого метража и диаметра трубы брать в расчет следует только показатели теплоотдачи погонного метра трубы.
Например. Помещению площадью 20м2 и высотой потолка не более 3м потребуется 20 м стальной трубы, диаметр которой будет 60мм.
При подготовке к монтажу отопительных приборов следует учесть такие параметры, как:
- глубина стен;
- расположение окон и дверей;
- состав стен и перекрытий здания и др.
Подготовка материала и сварка деталей
Процесс аргоновой сварки металла.
Для монтажа отопительных приборов в виде регистров необходимо подготовить трубный, расходный материал:
- гладкие стальные трубы диаметром от 76 до 159 мм;
- патрубки диаметром от 32 мм для перемычек;
- входной и выходной патрубки под приварку, резьбового или фланцевого типа диаметром от 35 мм;
- штуцер с резьбой для присоединения воздухоотводника (крана Маевского);
- заглушки по диаметру труб;
- напольные опоры из уголков или кронштейны для крепления к стене.
Для изготовления подобных теплообменников чаще применяются трубы диаметрами в 76, 89, 108 и 159 мм. Используются также изделия профильного, прямоугольного или квадратного сечения.
Из инструментов потребуются:
- сварочный аппарат;
- газовый ключ;
- шлифмашинка (болгарка);
- молоток, электроды;
- рулетка, уровень;
- защитные средства сварщика.
Устройство регистра отопления.
Стыкуемые поверхности деталей перед сваркой очищаются и обезжириваются, чтобы избежать дефектов в швах. Торцы труб должны быть перпендикулярны их осям. Обработка труб большого диаметра производится на фрезерных машинах или газокислотной резкой.
Трубы нарезаются на отрезки расчетных размеров, торцы зачищаются шлифмашинкой. На горизонтальных трубах производится разметка и вырезка отверстий под перемычки, патрубки должны входить в отверстие.
К горизонтально уложенным трубам с соблюдением размеров привариваются перемычки, вставленные в отверстия. К торцам элементов регистра привариваются заглушки. В два торца (по диагонали) ввариваются входной и выходной патрубки в предварительно вырезанные отверстия.
В одном из верхних торцов приваривается патрубок с резьбой для установки крана Маевского. Все швы зачищаются шлифмашинкой для придания эстетичного внешнего вида. К конструкции (при напольном расположении прибора) привариваются стойки.
Для проверки регистра на герметичность нижний сгон для выхода теплоносителя закрывается заглушкой. Конструкция заполняется водой и осматривается на наличие течей. При их обнаружении вода сливается, и проблемные места провариваются вновь. Швы вновь зачищаются, и регистр окрашивается краской.
Расчет регистров отопления из гладких труб
Расчет регистров отопления выполняется для определения количества тепла, поступающего от существующего регистра, а также для определения требуемых размеров прибора для обеспечения необходимой тепловой мощности.
Совет: перед тем как приступать к расчету параметров регистра следует четко определиться с температурным режимом и теплопотерями помещения. Методика их расчета – это отдельная тема, но если нужно качественное отопление, то стоит разобраться в этом вопросе, чтоб потом не переделывать.
Количество тепла (Вт), поступающее от трубы определяется по формуле:
K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 · 0 С), принимается в зависимости от материала трубы и параметров теплоносителя;
F – площадь поверхности трубы, м 2. рассчитываемая как произведение π·d·l,
где π = 3,14, а d и l – диаметр и длина трубы соответственно, м;
∆t – температурный перепад, 0 С, определяемый в свою очередь по формуле:.
где: t1 и t2 – температуры на входе в котел и выходе из него соответственно;
tк – температура в отапливаемой комнате.
Для одиночной стальной трубы, наполненной водой, коэффициент теплопередачи к воздуху в общем случае равен 11,3 Вт/(м 2 · 0 С). Для регистра с несколькими рядами ориентировочно принимается понижающий коэффициент 0,9 на каждую нитку.
Значения коэффициентов теплопередачи для стальных гладкотрубных регистров приведены в таблице.
Для определения размеров регистра необходимая тепловая мощность делится на теплоотдачу погонного метра трубы. Это даст примерную суммарную длину ниток. Далее с учетом габаритов помещения принимается ширина прибора и рассчитывается количество рядов.
Совет: так как увеличение диаметров ниток и их количества снижает эффективность прибора, то теплоотдачу регистра следует увеличивать в первую очередь за счет увеличения его длины.
Для более быстрых расчетов можно воспользоваться онлайн-калькулятором, но есть большой риск получения ошибочного результата. Поэтому перед тем как пользоваться автоматическим расчетом, стоит хотя бы один выполнить вручную и сверить результаты.
Незамерзающие жидкости имеют меньшую теплоемкость и отдают меньше тепла, чем вода. Таким образом, регистры с антифризом должны иметь повышенную площадь поверхности по сравнению с работающими на воде. Для их расчета необходимо учитывать свойства самой жидкости.
Особенности конструкции
Отопительные регистры применяются в большей степени в промышленных цехах, технических комнатах, а, кроме того, в квартирах и собственных домах. Регистры распространены во многих помещениях с высокими санитарными требованиями, к примеру, в медицинских организациях и школах.
По типу системы регистры отопления разделяются на разборные и змеевиковые устройства:
- В секционных регистрах трубы объединяются между собою перемычками наименьшего диаметра — такой вид соединения определён в основном несложностью монтажа. Дистанция меж трубами регистра рассчитывается по формуле D+50 мм, где будет D — диаметр трубы. При соблюдении правила взаимное облучение труб будет сведено к минимуму, как результат — возрастает теплообмен.
- В регистрах змеевикового вида трубы объединяются с торца, при помощи отвода, диаметр которого равный диаметру труб. Небольшое повышение стоимости продукта при этом возмещается огромной площадью поверхности, и как результат — большей отдачей отопительного устройства. Ко всему прочему змеевиковый регистр обладает меньшим гидравлическим противодействием, чем секционный, что дает возможность использовать в системе отопления менее сильные, но более экономные и дешёвые насосы.
Торцевые заглушки труб могут быть как тонкие, выпуклой формы, так и эллиптические. Такие заглушки рекомендовано использовать в системах с наиболее большим давлением теплоносителя, а, кроме того, в украшающих целях, для того чтобы добавить устройству наиболее интересный внешний вид. При надобности наружный сектор регистра в дополнение снабжается фитингом под клапан дегазации.
Существует ещё одна вариация — независимый регистр с ТЭНом. Оборудование подобного типа не требует подсоединения к системе отопления, так как теплоноситель разогревается электричеством, при помощи интегрированного ТЭНа. Во время проектирования подобных регистров мощность ТЭНа выбирается соответственно участка плоскости устройства: перегревание может спровоцировать излишнее увеличение и вытекание теплоносителя через аварийный клапан. При малой мощности ТЭНа эффективность устройства будет ниже его возможных возможностей.
Наружный сегмент независимого регистра в неотъемлемом порядке снабжается фитингом, который первоначально применяется для заливки теплоносителя внутрь, а потом используется для подсоединения аварийного клапана или расширительного бака — и в таком случае применяется для компенсации расширения теплоносителя при согревании.
Как правильно сварить регистр отопления
Сборка отдельных элементов конструкции воедино осуществляется посредством сваривания металла. Это можно сделать любым удобным для вас способом. Как правильно сварить регистр отопления? На самом деле все зависит от того, какой у вас сварочный аппарат:
- электродуговой (ручной, полуавтомат);
- газовый.
Самое широкое распространение имеют электродуговые ручные сварочные аппараты, так как они самые дешевые и простые. Таким аппаратом можно как соединять металлические детали, так и резать их. На больших деталях нужно прорезать отверстия для патрубков. Делать это надо возле края, отступив один диаметр патрубка. На средней секции будет четыре отверстия, на первой и крайней – по два.
Отверстия для соединительных патрубков
После этого на ровной горизонтальной поверхности выкладываем все элементы в одну конструкцию и делаем прихватки у основания патрубков. Нужно делать либо две прихватки по экватору патрубка, либо три равномерно по всей окружности, как в значке мерседеса. Если расположение прихваток будет неправильным, то деталь во время сваривания может повести. Убедившись в правильности геометрии регистра, можно переходит к свариванию.
Во время работы в плавильной ванночке нужно поддерживать высокую температуру, и распределять расплавившийся металл. Электрод постоянно должен двигаться по определённой траектории. Как сварить регистр отопления, самые простые траектории движения электрода:
- влево — вправо (ёлочка);
- вперед — назад (с наплывом).
Важнейший момент – это формирование корня шва на прихватке и выход из прихватки. Процесс выполняется с отрывом, так как сварщику нужно менять положение электрода. Хотя при должной сноровке можно варить и без отрыва. После того как шов остынет нужно молотком сбить шлам. Итак, осталось только заварить торцы заглушками, которые нужно предварительно вырезать из металла такой же толщины.
В итоге у нас получилась заготовка, в которой в дальнейшем будут вырезаны отверстия для подачи и обратки, а также воздухоотводчика. Воздухоотводчик, тот же кран Маевского, выводит воздушные карманы, которые уменьшают КПД теплообменника. Также можете более подробно прочитать про воздух в системе обогрева. Подключение регистров к системе отопления – это последний этап, после которого можно проводить гидравлическую проверку и вводить оборудование в эксплуатацию.
Помимо этого данная заготовка может быть использована для изготовления регистра с электрическим тэном. В нижнем торце вырезается отверстие для тэна, а в верхней части устанавливается расширительный бак открытого типа.
Расчет регистров отопления
Чтобы в доме не было холодно и отопление равномерно прогревало все помещения, важно рассчитать количество регистров для каждого помещения. Для покупных приборов их мощность смотрят в паспорте и рассчитывают количество приборов, для самодельных трубчатых нагревателей длину труб придется определить самому
Вычисление необходимой тепловой мощности для обогрева помещения
Если ваш дом построен по проекту, то данные о необходимой мощности отопительных приборов имеются в документах — надо их найти и использовать.
Если проекта инженерных систем нет, то пользуются традиционными приближенными данными по потерям тепла:
- 100 Вт на 1 м² площади помещения с одной наружной стеной и одним окном.
- 120 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и одним окном.
- 130 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и двумя окнами.
Считают суммарные потери тепла, полученную мощность увеличивают на 20% (умножают на 1,2) и получают общую мощность всех отопительных приборов. В северных районах России желательно увеличить получившуюся мощность еще процентов на 20.
Мощность приборов в каждой комнате считают, исходя из вышеприведенных данных (теплопотери комнаты умножить на 1,2).
Точный способ расчета тепловых потерь дома очень сложен и применяется проектными организациями.
Вычисление тепловой мощности регистра
Количество тепла (Вт), поступающее от трубы в комнату, определяется по формуле:
где:
- K — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 · 0С), принимается в зависимости от материала трубы и параметров теплоносителя.
- F — площадь поверхности, м2, рассчитываемая как произведение π·d·l.
- где π = 3,14, а d и l — диаметр и длина трубы соответственно, м.
∆t — разница температур, 0С, определяемая в свою очередь по формуле:
- Где: t1 и t2 — температуры на входе в котел и выходе из него соответственно.
- tк — температура в отапливаемой комнате.
- 0,9 — понижающий коэффициент для многорядного прибора.
Для стальной конструкции коэффициент теплопередачи к воздуху равен 11,3 Вт/(м2 · 0С). Для многорядного регистра принимается понижающий коэффициент 0,9 на каждый ряд.
Для расчетов можно использовать калькулятор расчета — их много в интернете, но вручную надежнее.
Теплоотдача регистров из гладких труб. Таблица
Значения коэффициентов теплопередачи для стальных гладкотрубных регистров приведены в таблице.
В частных домах разницу температур обычно 60-70 °С.
Как рассчитать нужное количество секций регистра
Количество покупных регистров определяют, поделив необходимую мощность на паспортную мощность прибора.
Для самодельных регистров делят необходимую мощность в каждом помещении на теплоотдачу одного погонного метра используемых труб. Получается необходимая суммарная длина труб. Затем эту длину распределяют между приборами, поделив на число труб — получают их длину. Тут возможны варианты — может быть несколько коротких приборов или один длинный.
Какие еще параметры следует учесть
Если возникает необходимость увеличения мощности прибора, то надо увеличивать длину труб, а не их диаметр. Эффективность системы с увеличением диаметра труб падает.
Если в системе применяется масло или антифриз, следует учесть, что они имеют меньшую теплоемкость, чем вода. При их применении отопительные приборы должны иметь большую площадь, чем приборы в водяной системе.
Регистр отопления своими руками
Изготовление регистров отопления вам не покажется сложным, если вы отлично владеете сварочным аппаратом. В простое оборудование можно будет налить масло либо антифриз.
Выполнять стоит всё по пунктам.
- Для начала стоит подготовить трубы необходимых размеров и нарезать заготовки.
- Часть трубы изнутри нужно проверить и, если есть необходимость, зачистить. Это проводится с целью снижения повышенного сопротивления для движущегося теплоносителя.
- С торцов нужно приварить заглушки. В некоторых из них просверливаются отверстия.
- К вертикальными трубками диаметра поменьше крепят трубки потолще, расположенные по горизонтали.
- Нужно установить краны для воздушного удаления (воздух будет накапливаться с краёв).
- Все швы нужно очень качественно и надёжно защитить, поверхность окрасить масляными красками.
В моделях переносного типа стоит поставить трубчатый электронагреватель мощностью 1,5-6 Вт. Он будет функционировать от сети электропитания. В случае работы системы от котла отопления, работоспособность регистров можно повысить путём монтажа циркуляционного насоса высокой мощности.
Как итог, скажем, что регистр отопления имеет свои достоинства и индивидуальные характеристики, среди них следующие:
- Возможность сделать чертёж и изготовить на заказ или своими руками.
- В качестве теплоносителя может выступать как жидкость, так и горячий пар.
- Монтаж прост и не требует покупки специальных инструментов.
- Регистры могут монтироваться в больших помещениях, так как имеют теплообменник высокой эффективности, хотя размеры конструкции небольшие.
- Относительно небольшая стоимость.