Расчет регистров из гладких труб для отопления. Отопительный регистр из гладких труб

Абсолютно в любой части нашей стране нужно в холодное время года отапливать дом. Любой здравомыслящий человек может разобраться: что сделать, чтобы улучшить систему квартиры. Трудно вообразить жизнь проживающего в России без отопительного комплекса коттеджа. Все знают, что источники тепла перманентно дорожают. На сайте сайт представлено множество комплексов отопления квартиры , которые используют исключительно различные способы извлечения тепла. Каждую систему получения тепла рекомендуется монтировать гибридно или самостоятельно.

Регистром называют трубу достаточно большого диаметра, протянутую вдоль стен отапливаемой комнаты.

Это один из основных элементов отопительной системы. Труба может быть не одна. Если количество труб составляет от 2 до 5, то они соединяются параллельно в батареи с помощью сварки. Регистры для системы отопления обычно изготавливаются из труб диаметром от 25 мм и выше. Такая конструкция очень надежна: при качественно проведенных сварочных работах может без ремонта прослужить до 30 лет, способна обогреть помещения большой площади. Недостатками являются: непрезентабельный внешний вид, низкая теплоотдача, сложность монтажа из-за использования сварки, высокая стоимость материалов.

Регистры отопления бывают змеевиковые и секционные. Змеевиковые состоят из одной трубы, секционные — из нескольких. Расстояние между отдельными секциями должно превышать диаметр труб на 50 мм.

Эти устройства довольно эффективны, не уступают по степени теплопередачи обычному конвектору. Поверхность их легко чистить.

В последние годы подобные регистры являются основой отопительной системы на различных предприятиях. Они просты в монтаже, очень надежны и долговечны, обладают высокой теплоотдачей. При необходимости из нескольких труб сваривается единая система обогрева. Соединение отдельных труб в систему лучше выполнять металлопластиковыми трубами диаметром от 25 до 32 мм.

Отопительные регистры применяются для отопления жилых, складских и производственных помещений . Чаще всего они устанавливаются в местах с высокими требованиями к санитарной и противопожарной безопасности.

Применяются регистры отопления для обогрева квартир и отдельных помещений. В частных домах они используются реже, так как появилось много альтернативных приборов отопления, которые лучше вписываются в интерьер.

Расчет регистров

При известной площади помещения, диаметре и длине труб можно рассчитать количество регистров для обеспечения комфортной температуры. При высоте помещения 3 м каждый погонный м трубы способен обогреть площадь:

Внешний диаметр трубы (мм) Площадь обогрева (м²)

25 — 0,5;
32 — 0,56;
40 — 0,69;
57 — 0,94;
76 — 1,19;
89 — 1,37;
110 — 1,66;
133 — 2;
159 — 2,43.

Схема монтажа водяного отопления с электроподогревом.

Чтобы согреть 1 м² площади комнаты, нужно:

2 м трубы, имеющей диаметр 1/2 дюйма;
1,5 м трубы, имеющей диаметр ¾ дюйма;
1 м трубы, имеющей диаметр 1 дюйм.

Эти данные помогут в решении вопроса о том, какие трубы лучше выбрать в той или иной ситуации для изготовления регистров.

После выполнения расчетов может оказаться, что для обогрева достаточно одного полотенцесушителя в ванной комнате и магистральной трубы большого диаметра в другом помещении.

Разновидности регистров

Проблема замены радиаторов системы отопления возникает перед многими владельцами квартир и частных домов. Хочется соблюсти дизайн помещения, сэкономить средства, обеспечить тепло и комфорт. Для достижения этих целей следует выбирать надежные, безопасные и долговечные радиаторы. Вопрос стоимости тоже нельзя отбросить в сторону.

Системы отопления, в том числе радиаторы и регистры, бывают отечественные и импортные, стационарные и переносные. Они могут быть изготовлены из разных материалов. Регистры бывают алюминиевые, чугунные, биметаллические. Все они имеют свои достоинства, но и недостатков тоже хватает у каждого.

Биметаллические радиаторы изготавливаются из 2-х разных металлов. Внутри находятся медные или стальные трубы. Снаружи они закрыты алюминиевым корпусом, поэтому и похожи на алюминиевые. Их легко перепутать. Со стороны все это смотрится единой монолитной конструкцией. Плюс — высокая теплопередача. Алюминиевые покрытия могут быть с разнообразными орнаментами. Минус — высокая цена.

Алюминиевые радиаторы очень похожи внешне на биметаллические. Стоят они дешевле, но не предназначены для установки в системе центрального отопления. Их предназначение — обогрев частного дома. Причина: алюминий имеет непосредственный вредоносный для него контакт с химическими включениями в воде центрального отопления . Алюминиевые радиаторы снаружи могут украшаться литыми изящными узорами. Плюсы: цена несколько ниже биметаллических и чугунных радиаторов. Недостатки: предрасположенность к коррозии, некоторые ограничения в применении.
Панельные радиаторы — сравнительно новые отопительные приборы . Очень популярны в США, в ряде европейских стран. Отличаются большой площадью теплопередачи, высокой степенью надежности.

Переносные регистры

Схемы трубчатых радиаторов.

Для отопления не очень больших помещений иногда используют регистры, называемые в народе самоварами. Работают они автономно за счет установленных в них ТЭНов. Предназначены такие регистры для временного нагрева и поддержания температуры в помещении гаража, предбанника, другой хозяйственной постройки. Заполняются они трансформаторным маслом, ТОСОЛом и другими незамерзающими жидкостями . Такая система может быть стационарной и переносной.

Отопительный регистр мобильного типа — это стальная конструкция из гладкостенной трубы. Диаметр трубы обычно составляет 80-120 мм. Количество секций — 2-5. Конструкция включает в себя встроенный ТЭН мощностью 1,2-3 кВт. С лучшей стороны зарекомендовали себя нагревательные элементы производства Италии, Польши, Германии и Австрии.

Регистры серии РО — автономные отопительные приборы. Они заполняются водой или антифризом. ТЭН, оснащенный терморегулятором и термостатом, нагревает жидкость до температуры около 80°С. Такой нагревательный прибор легко переносится на другое место и автоматически поддерживает заданную температуру. Он пожаробезопасен. На трубах разрешается сушить одежду, различные материалы. Отлично работает в складах, офисах, ангарах, гаражах и так далее.

Наиболее распространенные модели переносных регистров выполнены из трех секций труб диаметром 108 мм. Некоторые их характеристики:

Модель РО 2000/2. Объем 50 л. Площадь отопления 50-60 м². Мощность ТЭНа 2 кВт.
Модель РО 1500/1,5. Объем 40 л. Площадь отопления 40 м². Мощность ТЭНа 1,5 кВт.
Модель РО 1000/1.2. Объем 30 л. Площадь отопления 25-30 м². Мощность ТЭНа 1,2 кВт.

В области создания систем отопления и регистров для них продолжаются разработки новых моделей. Какие из них выбрать для своей квартиры, дома или офиса — решать владельцам помещения.

Регистры отопления из стальных труб – являются распространенным видом отопительных приборов. Они представляют собою сварную или сборную конструкцию из труб, располагаемых горизонтально. Их соединяют перемычками для прохождения носителя тепла.

Количество используемых радиаторов очень большое, но регистры до этого времени не потеряли своей актуальности. Изготавливают эти приборы, применяя разные материалы, и каждый из них имеет свои минусы и достоинства.

Например, варианты из меди ставят на разводку из медных труб. Медь характеризуется высокими показателями теплоотдачи. Это в четыре раза выше, если сравнивать со сталью. Поэтому, размер длины и объема медных трубопрокатных материалов более скромный, чем у стальных вариантов для аналогичной магистрали.

Также изделия из меди отдают большое количество тепла, если они не . Так же они отличаются гибкостью. Это дает возможность согнуть их без особых усилий.

Обширный ряд достоинств в данном случае нивелирует такой существенный недостаток, как высокая цена и неустойчивость меди к условиям эксплуатации. Часто ставят сооружения для обогрева из чугуна.

Эти приборы отличаются громоздкостью. Их большой вес ставит за условие монтаж массивных стоек. Нужно отметить тот факт, что чугун – это хрупкий материал.

И поэтому чугунное отопления нужно монтировать с защитными кожухами. Причем сама по себе установка предстает достаточно трудоемким процессом. Как видно, оба представленные варианта достаточно непростые, поэтому, оптимальным решением в данной ситуации становится использование стального отопления. По понятным причинам они стали самым популярным видом.

Не очень высокая теплоотдача стальных обогревательных приборов компенсируется их не значительной стоимостью, простотой обработки и большим ассортиментом при покупке.

Очень редко можно встретить регистры из нержавейки, но для стоящих показателей мощности понадобиться много материала, а такие товары из нержавеющей стали стоят немалых денег.

Регистры отопления делят на следующие виды:

Конструкции из гладких труб. В свою очередь сооружения этих видов могут иметь змеевидную и регистровую форму. Соединения у них бывают типа «нитка» или «колонка».
Изделия из квадратных труб. Такие варианты отличаются более высокой теплоотдачей, так, как у них расширяется зона взаимодействия металла и воздуха. При не очень презентабельном внешнем виде, такие приборы отопления отлично прогревают помещение.

Преимущества стальных регистров отопления и их недостатки

Стальное отопление обладает целым рядом достоинств:

При работе можно воплотить любой индивидуальный чертеж.
Носителем тепла может служить не только вода, но и прогретый пар.
Простота подключения к системе.
Высокая теплоотдача делает его отличным вариантом для установки в большом здании.
Небольшая стоимость.

Минусы тоже имеются. К ним относится:

Небольшие показатели теплоотдачи.
Боязнь коррозии.
Непрезентабельный внешний вид.
Таким изделиям требуется регулярная покраска.

Алгоритм, который используют при создании

Сначала подготавливают трубы нужного объема и режут их на заготовки необходимой длины.
После выполняется внутренняя зачистка трубопрокатных изделий. Это позволяет снизить сопротивление передвижению носителя тепла.
На торцевых частях наваривают заглушки. Некоторые из них оснащают отверстиями.
После этого трубы, которые будут располагаться горизонтально, скрепляют с вертикальными трубами, которые имеют меньший диаметр.
Теперь приходит черед устанавливать краны. Они будут нужны для того, чтобы выпускать скопившийся в трубопроводе воздух.
На финальном этапе зачищают все швы и красят поверхности краской.

Регистры из стали с ребрами

При таких условиях показатель теплоотдачи становиться выше. Если регистр собран правильно, то он становится надежным и долговечным устройством отопления из стали. Оптимизацию теплоотдачи стального трубопровода решают на этапе проектирования его конструкции. Для этого пользуются такими методами.

Смена инфракрасного излучения в направлении увеличения. Это можно выполнить при помощи краски.
Устанавливают ребра, что также повышает необходимые показатели конструкции.

Но, возникают случаи, когда эти показатели необходимо уменьшить. Таких действий требуют участки трубопровода, которые проходят вне жилых помещений. .

Расчеты проводят таким образом: Q = K*F*dT. В данной формуле Q обозначает коэффициент тепловой отдачи, К – это теплопроводимость стальных материалов, а F показывает протяженность трубы, взятой для подсчетов. dT в данной формуле это сумма первоначальной и остаточной температуры с учетом температуры в помещении.

Обозначения dT по-другому называют температурным напором. Узнать его можно, сложив температуру на выходе из котельного оборудования с цифрами на его входе. Полученные показания умножают на 0,5 или делят на два. Из этого значения вычитывают комнатную температуру.

Если стальной трубопровод отопления находится в изоляционном материале, то получившееся число следует умножить на КПД материала изоляции. Он показывает процентную величину тепловой энергии отопительной системы, отданной при течении носителя тепла.

Если есть желание сконструировать систему грамотно, то подбирать трубопрокатный сортамент из стали на глаз не стоит. Правильные расчеты в данном случае не только дают возможность снизить расходы на строительные работы, но и произвести монтаж отопительной системы, которая эффективно проработает длительное время.

Монтаж стальных регистров

Установка регистров из стальных труб выполняется двумя способами. Первый – это резьбовые соединения, а второй – посредством сварки. В данном вопросе пути решения подбирают, исходя из общего веса сооружения, от его габаритов и характеристик.

Сам процесс сходный с работами при подсоединении радиаторов. Отличие состоит только в геометрических объемах конструкции. Если стоит вопрос подведения устройства отопления к гравитационным сетям, то нужно соблюдать требуемые нормы уклона.

Регистр должен иметь наклон в сторону передвижения носителя тепла. Для магистрали с естественной циркуляцией описанные нормы не обязательны.

Правила, которые используют для правильного подсоединения конструкций из стальных труб следующие:

Следует выдержать минимальные нормы дистанции от окон и стен. Это расстояние равняется 20 см. Эти отступы нужны для удобства ремонтного обслуживания.
При использовании соединений на резьбе для подведения устройства, рекомендуют использовать только прокладки из паронита, или лен, который используют в сантехнических работах.
Каждый прибор из стали после установки необходимо покрасить. Иначе на его поверхности очень быстро может образоваться ржавчина. При этом немного снижается показатель теплопроводимости, но срок его безремонтной службы продлевается.
Все работы по монтажу не стоит планировать на отопительный период. После пробной проверки и сравнения расчетной мощности прибора, может возникнуть необходимость оперативного внесения изменений в конструкцию.

Из особенностей установки еще можно выделить два варианта крепления. Первый это посредством навешивания устройства на стенку, а второй – крепление на стойки. Решение в данной ситуации зависит от веса и габаритов устройства и от типа стенок.

Большую популярность приобрел комбинированный вариант крепежа конструкции. Для этого сначала подготавливают стойки, а далее их крепят к стенкам.

Этот способ подходит даже для очень тяжелых обогревательных устройств и гарантирует высокий показатель безопасности. Нельзя забывать о воздухоотводчиках, ими дополняют каждый отопительный прибор. Через воздухоотводчик из магистрали выпускают собравшийся воздух.

Демонтаж регистров

Как монтаж, так и демонтаж регистров из стальных труб требует определенных умений и навыков. Нужно владеть навыками работы со сварочным оборудованием, инструментом для нарезки металла и умения работать с техникой.

Нужно четко понимать, что малейшие ошибки приведут к образованию протечек и другим серьезным аварийным ситуациям. Приборы собственного производства лучше устанавливать в просторных помещениях и хозяйственных пристройках.

Если таких знаний нет, то приобретать их во время установки отопительной системы не стоит. Лучшим выходом станет обращение за помощью к специалистам.

Демонтаж устройств отопления, пришедших в негодность, так же, как и установку лучше проводить в период, когда нет отопительного сезона. При работах из системы необходимо слить воду и отключить нагревательный котел.

Если отопления подключено сварным методом, то прибор придется обрезать болгаркой. Если крепление резьбовое, то демонтаж можно провести посредством рычажного ключа. В любом случае приступать к таким работам без определенного опыта нельзя.

Регистры отопления из стальных труб создали серьезную конкуренцию традиционным отопительным радиаторам. Такие отопительные конструкции дают существенную возможность сэкономить финансовые средства.

Основным преимуществом в данной ситуации является возможность прибора отопления работать даже с агрессивной средой. Тем не менее, в частных домах такие конструкции из стали используют не очень часто, ведь существует большой выбор других вариантов.

Диапазон цен в данном случае тоже довольно обширный. Варианты из гладких и ребристых труб чаще устанавливают в производственных, вспомогательных и складских помещениях, гаражах, теплицах и т.п. То есть в таких местах, где внешняя привлекательность не играет большой роли.

Мы сегодня не будем говорить о том, что такое и какие функции они выполняют. Мы сразу переходим к расчету регистров отопления. Как сделать регистр своими руками так, чтобы не пришлось переделывать? Во-первых, браться за дело прямыми руками. О том, уже рассказывали. А во-вторых, составить грамотный расчет, ведь даже успешно выполненный теплообменник, может оказаться непригодным. Например, не хватит тепловой мощности. А теперь попробуем разобраться со всем этим, только уже с цифрами и на конкретных примерах.

Расчет конструкции водяного регистра

Регистр отопления

Чтобы сделать расчет регистров отопления, нужно точно определить каким требованиям они должны отвечать. Возможно – это будет просто самодельный радиатор, для отопления, а может – сушилка для вещей. Естественно, конструкции будут разные. Расположение отрезков труб в регистре водяного отопления:

вертикальное;
горизонтальное.

Первый вариант встречается крайне редко, в основном все делают регистры водяного отопления из нескольких параллельных отрезков, которые находятся в горизонтальной плоскости. Чтобы в регистре осуществлялась циркуляция, горизонтальные отрезки соединяются между собой переливными патрубками:

одним;
двумя.

Варианты конструкции регистров

Еще один вид соединения горизонтальных труб в регистре выполняется при помощи угловых муфт того же диаметра, которые привариваются к торцам. Поворот делается на 180 градусов, для этого две угловые муфты по 90 градусов свариваются между собой. В таком случае заглушки для регистров отопления будут не нужны. Такой метод соединения лучше всего подходит для гравитационных систем обогрева, где циркуляция осуществляется за счет силы притяжения.

Например, полотенцесушитель в ванной – это тоже регистр, хоть и стоит не в системе отопления, а горячего водоснабжения.

сверху;
снизу.

Отопительные регистры батареи с верхней подачей встречаются гораздо чаще, чем с нижней. При этом размещение патрубков подачи и обратки также может быть разным:

на одном торце;
на разных торцах.

Самым выгодной схемой подключения теплообменника к контуру считается та, в которой подача осуществляется сверху, а обратка выходит внизу противоположного торца. Гост на регистры отопления регламентирует не его конструкцию, а технические характеристики труб, из которых он сделан.

Из каких частей состоит регистр отопления

Расчет мощности регистра отопления заключается в том, чтобы подобрать необходимые габариты теплообменника. Это напрямую влияет на количество теплоносителя в нем и площадь теплообмена. Чем больше регистр – тем большее помещение он сможет нагреть.

Получается, что нужно определить диаметр труб таким образом, чтобы теплоотдача регистров отопления имела достаточный уровень для обогрева помещения определенной площади. Это если есть возможность выбирать, а если регистр варится из того что есть в наличии, то возможно, придется немного изменить конструкцию.

Для каждого региона есть свои стандарты количества энергии для отопления одного метра помещения. Для расчета регистров из гладких труб для отопления можно брать среднее значение в 100 Вт. Если переживаете, что не хватит, то просто делайте запас 50%. Теперь подгоняем наш регистр под эти требования. Для наглядности возьмём в качестве примера регистр отопления из трех труб размером по два метра каждая. Алгоритм действий:

определяем площадь помещения;
считаем сколько необходимо мощности для его обогрева;
подставляем значение в формулу определения диаметра.

Допустим, что у нас помещение 50 м кв. Получается, что нам потребуется 500 Вт тепловой мощности, чтобы температура воздуха была в приделах, установленный нормативными документами. Формула вычисления диаметра имеет следующие величины:

П – 3,14;
длина регистра;
коэффициент теплопроводности металла, для стали 11,63;
разница между температурами подачи и обратки.

В качестве эталона для расчета разницы температур подачи и обратки берут значение 80 и 20 градусов, соответственно. Если вы знаете, что в вашем контуре температура не будет превышать 65 градусов, значит, подставляете свое значение. Мы продолжим расчет, исходя из средних величин, то есть разница температур составляет 60 градусов.

Диаметр трубы = 500 / (3,14*6 (три трубы по 2 метра) * 11,63 * 60) = 0,038

Значение мы получили в метрах, что составляет 38 мм. Получается, чтобы отопить помещение 50 м кв регистром из трех горизонтальных отрезков по два метра, нужно использовать трубы с внутренним диаметром не меньше 38 мм. Если вышло так, что нужно сварить регистр из уже имеющихся труб, тогда нужно рассчитывать общую длину отрезков. Для этого из уже имеющейся формулы можно посчитать эту величину.

Длина отрезков = 500 / (3,14*11,63*60*сечение наших труб в метрах)

Для изготовления регистров применяются трубы с диаметром от 32 мм, допустим, именно они есть в наличие. Подставив значение в расчет, можно вычислить, что для обогрева такого помещения потребуется 7,1 метра. Эту величину можно разбивать на несколько отрезков. Получается, что расчет количества регистров отопления сводится к тому, чтобы узнать общую длину труб с заданным диаметром, а потом разбить ее на удобные отрезки.

Расчет мощности электрических тэн

Супер полотенцесушитель (тоже регистр)

Отдельно рассмотрим регистры со встроенными электрическими тэнами. Это может быть как дополнительным источником подогрева, так и основным. В последнем случае теплообменник работает, только если есть электроэнергия. Чтобы правильно определить параметры работы теплообменника, нужно помимо его тепловой мощности, рассчитать мощность нагревательного элемента. Ведь важно сколько киловатт в тэне или нет?

Такие электрические нагреватели вкручиваются в торце регистра. Их мощность может варьироваться от 0,8 до 2 кВт. Включение/выключение прибора контролируется термостатом, температура в теплообменнике регулируется вручную. Получается, что можно выставить 50 градусов, которые всегда будут поддерживаться тэном. Только менее мощный будет работать чаще. Естественно, чем больше нагреватель работает, тем больше сокращается его ресурс службы. Поэтому лучше, когда тэн работает не на пределе, а с небольшим запасом.

Наблюдения показали, что по итогу эксплуатации особой разницы в потреблении электроэнергии не наблюдается. Мощный тэн нагреет быстрее, потратив больше энергии, а менее мощный будет греть дольше, при этом потребление будет примерно таким же.

Автономность регистра от контура отопления требует внесения изменений в его контракцию:

наличие расширительной емкости;
соединительный патрубок сразу над тэном;
соблюдение углов наклона.

Монтаж теплообменника

Учитывая большой вес регистра отопления, нужно использовать для крепления соответствующие кронштейны, а лучше ставить на пол. Как вы поняли, есть два метода установки:

повесить на стену;
поставить на пол.

Главное, чтобы конструкция была очень крепкой. Имеет значение и расстояние до стен, которое составляет 20–25 см. Такое же расстояние должно быть и до пола, при этом должен сохраняться задуманный угол уклона для циркуляции. Расстояние между трубами регистра отопления должно быть не менее пяти сантиметров. Не имеет значения автономный это теплообменник, или заключенный в сеть.

Радиаторы любого типа устанавливаются по периметру помещения на наружных стенах. Именно поэтому в квартирах батарея всегда под окном. Теплообменник не только грет воздух, он еще и стены подогревает. Очень важно покрасить регистры, чтобы те не поржавели.

Для отопления промышленных, производственных и складских, а в последнее время - жилых и общественных помещений используют регистры отопления из гладких труб. Отопительный регистр - это прибор, предназначенный для повышения эффективного теплообмена между теплоносителем и внешней средой.

Состоят регистры для отопления из одной или нескольких гладкостенных , соединенных патрубками меньшего диаметра или выполненные в форме змеевика.

Виды регистров отопления

Несмотря на кажущееся разнообразие, все модели можно разделить на два основных вида: секционные и S-образные (змеевиковые).

Секционные

Секционные приборы состоят из одной или нескольких труб, закрытых заглушками. В верхнюю трубу втекает вода через патрубок, затем в другом конце она перетекает в следующую трубу и т.д.

Изготовлен такой теплообменник из гладкой стальной трубы диаметром от 25 до 400 мм. Наиболее популярны диаметры 76, 89, 108 и 159 мм. Входной и выходной патрубки могут быть в резьбовом или фланцевом исполнении, также возможно изготовление под приварку.

Кроме того, прибор имеет штуцер с резьбой, к которому присоединяют воздухоотводчик. Максимальное рабочее давление теплоносителя, допустимое в таких аппаратах, составляет 10 кгс/см² или 1 МПа.

Змеевиковые

В змеевике трубы соединены дугами, диаметр которых равен секционному, то есть мы имеем одну сплошную трубу. При такой форме эффективная площадь теплообмена возрастает, так как работает вся поверхность трубы.

Также стоит отметить, что при S-образной конфигурации отсутствуют участки сужения труб, а это значительно снижает гидравлическое сопротивление теплоносителя в приборе.

Традиционно изготовление регистров отопления производится из гладкостенной стальной трубы, причем используют чаще всего углеродистую сталь. Также встречаются самодельные чугунные модели, модели из нержавеющей и низколегированной стали.

Если вы используете регистр - отопление будет эффективным при достаточно компактных размерах теплообменника. Именно поэтому этот вид отопительных приборов используют в больших помещениях и производственных цехах.

Кроме того, предпочтительно использовать именно регистры для отопления помещений с повышенными пожарными и санитарными нормами.

Производство отопительных регистров

Если вы хотите изготовить такой теплообменник своими руками, вам понадобится произвести расчет регистра отопления. Для этого удобнее всего воспользоваться такой формулой:

Q = Пихdнхlхkх(tг — to)х(1 — ηиз) , где:

Пи = 3.14;
dн - значение наружного диаметра трубопровода, м;
l - длина секции или участка, м;
to - температура воздуха в помещении, где планируется установка прибора;
tг - температура теплоносителя (воды) в трубопроводе;
k - коэффициент передачи тепла, равный 11.63 Вт/м²*°С;
ηиз - коэффициент теплопередачи (сохранения тепла) изоляцией, для изолированного прибора ηиз = 0,6÷0,8, для обычного коэффициент принимается равным нулю.

Итак, для трубы длиной, скажем, 5 метров и диаметром 159 мм, при температуре теплоносителя 80 градусов и температуре помещения 23 градуса получим такое значение:

Q = 3.14х0.159х5х11.63х(80 – 23)х(1 – 0) = 1654.8 Вт.

Это мощность регистров отопления, применимая к проложенной в один ряд горизонтальной трубе. Для нескольких рядов применяют понижающий коэффициент 0.9 на каждый дополнительный ряд.

Совет! Расчет регистров отопления также можно производить с помощью онлайн-калькуляторов, однако надо быть осторожным: часто они дают неправильный ответ. Поэтому сначала калькулятор необходимо проверить формулой, и только потом использовать.

Особенности и характеристики

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.

Внимание! Определяющее значение имеет количество рядов и расстояние между ними, секционная или S -образная конфигурация прибора, материал, наличие или отсутствие изоляции и характеристики теплоносителя.

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.

Регистры с нагревателем

Также можно встретить регистры с нагревательным элементом - ТЭНом. Такие приборы используют для установки в помещениях, где затруднена или невозможна прокладка коммуникаций.

Мощность встроенного нагревательного прибора составляет от 1.6 до 6 кВт. Рабочее напряжение - 220 В, ток - переменный однофазный, 50 Гц.

Также возможна комплектация с циркуляционным насосом для более эффективного теплообмена за счет лучшей циркуляции теплоносителя.

При работе в автономном режиме прибор заполняют антифризом, при этом ТЭН поддерживает температуру поверхности, равную 80° С.

При работе в составе центральной или общей системы отопления дома нагреватель компенсирует падение температуры теплоносителя в системе, либо отключается.

Преимущества

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.

Заключение

Для тех, кто заинтересовался этим отопительным прибором, на нашем сайте выложено видео, которое поможет лучше разобраться в особенностях и нюансах, связанных с изготовлением и монтажом регистров. Данная инструкция не является исчерпывающей, поэтому рекомендуем к прочтению методическую литературу по расчету и проектированию отопительных приборов.

Обходится сварка регистров отопления недорого, и отапливать помещения с их использованием можно достаточно эффективно. Но при этом, к сожалению, смотрится такое отопительное оборудование не особенно эстетично. В городских квартирах регистры, тем более самодельные, конечно же, не устанавливаются.

Используют такие приборы чаще всего в гаражах, хозблоках и других подобных хозяйственных постройках. Иногда регистры отопления устанавливают и на дачах или даже в жилых частных домах.

Что представляют собой приборы

Собираются отопительные регистры из профильных или же обычных гладких круглых труб большого диаметра. Состоять такой прибор может как из одной, так и из нескольких секций. В малоэтажных загородных жилых домах и в гаражах обычно используется второй вариант регистров.

Материалом изготовления для такого оборудования может служить алюминий, чугун, медь, сталь. Своими руками отопительные регистры, конечно же, чаще всего делают с использованием недорогих толстостенных стальных труб.

Виды приборов

В частных домах и в хозяйственных постройках могут использоваться регистры:

змеевые;
секционные.

В первом случае прибор собирается с использованием стальных дуг. Также змеевые регистры зачастую изготавливаются из стальной гофрированной трубы, просто путем укладки «змейкой».

Секционные модели представляют собой приборы, состоящие обычно из установленных в горизонтальной плоскости отрезков труб большого диаметра. Перемычки в таком оборудование также вырезаются из труб. При этом для сварки регистров применяется материал диаметр которого должен быть равен диаметру обратки и подачи контура системы отопления.

Конечно же, своими руками владельцы частных малоэтажных зданий и гаражей изготавливают обычно именно секционные регистры. Разумеется, при желании самостоятельно можно сделать и змеевой прибор такого типа. Однако в данном случае придется приобретать или дорогостоящую гофрированную стальную трубу или такое также недешевое оборудование, как трубогиб.

Расчет регистров: основные этапы

Конечно же, прежде чем приступать к изготовлению отопительных приборов этого типа, следует составить их подробные чертежи. Расчет регистров отопления при самостоятельном изготовлении производится обычно в два этапа:

определяется общий показатель необходимой теплоотдачи для эффективного отопления здания;
рассчитываются сами регистры.

При расчете регистров при этом определяют:

необходимый диаметр труб;
число секций;
шаг между секциями;
длину отрезков-секций.

Считается, что оптимальным диаметром труб для сварки отопительных регистров своими руками для хозблока или дома является 32 мм. При желании для сборки подобных приборов можно, конечно же, взять и более габаритный материал. Однако все же считается, что для установки в малоэтажном здании подходят лишь регистры, собранные из труб диаметром не более 80 мм.

Если приборы будут сварены из слишком толстой трубы, обратку и подачу в сети отопления частного жилого здания придется подключать к очень мощному котлу, установка которого, скорее всего, будет экономически нецелесообразной.

Длину секций при расчете регистров определяют, конечно же, прежде всего с учетом планировки данного конкретного помещения. В большинстве случаев такие приборы сваривают своими руками из отрезков труб длиной в 1 м.

Расстояние между секциями в собранном самостоятельно регистре должно быть достаточно большим. Чем дальше будут отстоять друг от друга трубы, тем эффективнее прибор будет обогревать помещения. Чаще всего при сборке регистра горизонтальные секции располагают на расстоянии в 1.5 диаметра использованных для его изготовления труб.

Расчет общей необходимой теплоотдачи

Проект отопительной системы с регистрами, конечно же, должен составляться таким образом, чтобы проживать в доме в последующем было максимально комфортно. В помещениях здания не должно быть слишком холодно или же жарко.

Расчет общей необходимой теплоотдачи для регистров производится точно так же, как и для обычных радиаторов отопления. Специалисты, составляя проект такой системы обогрева, обычно учитывают множество самых разных факторов — материал изготовления стен здания, количество окон и дверей, климатические особенности местности и пр.

Но при самостоятельно проектировании чаще используется все же более простая методика проведения расчетов. В данном случае за основу при определении общей необходимой теплоотдачи регистров принимается во внимание только то, что для обогрева 10 м² площади помещения требуется 1 кВт мощности приборов. То есть, к примеру, для эффективного отопления дома в 50 м² в его комнатах нужно будет установить регистры, общая теплоотдача которых составит 5 кВт.

Расчет теплоотдачи каждого регистра

После того как показатель общей нужной теплоотдачи отопительных приборов в здании будет определен, можно приступать к разработке чертежей самих регистров. Для определения необходимой производительности каждого из таких устройств допускается использовать две основных методики расчета:

по площади помещения;
с учетом температурного режима системы отопления.

Расчет по площади

Этот способ проектирования используется обычно для расчета параметров регистров, монтируемых в небольшом по площади помещении, к примеру, в гараже. В этом случае расчеты делают с учетом отопительной способности погонного метра трубы. Узнать этот показатель можно из специальной таблицы.

Согласно этой таблице, к примеру, 1 п/м трубы из стали на 60 мм обеспечивает качественный обогрев 1 м² помещения с высотой потолков в 2.5 м. Исходя из этого, несложно будет сделать расчет нужного количества приборов, длины и количества их секций.

Единственное, в данном случае нужно учитывать тот факт, что каждая последующая (если считать от подачи) секция регистра имеет несколько меньшую теплоотдачу, чем предыдущая. Полученный с использованием таблицы результат, в данном случае поэтому желательно дополнительно умножить на коэффициент 0.9.

Расчет с учетом температурного режима системы отопления

Эта методика позволяет определить необходимую теплоотдачу регистров гораздо более точно. Применяют ее при установке приборов, к примеру, в малоэтажных домах. В этом случае для расчета конструкции и количества приборов используется следующая формула:

Q=St*Δt*К, где

Q — мощность трубы по теплоотдаче, St — площадь теплообмена, Δt — показатель теплового напора, K — коэффициент теплоотдачи материала изготовления (для стали — 11,63 Вт/м²*˚С), . Площадь теплообмена при этом обычно вычисляют по формуле:

St = π*L*D, где

D — диаметр материала изготовления, L — его длина. Для расчета напора применяют формулу:

Δt = 0,5(То+Тп)-Тв, где

Тп — температура воды в подаче, То — температура в обратке, Тв — нужная температура воздуха в здании (обычно принимается за +20 С°).

Как правильно сделать регистр своими руками

Собрать подобный прибор отопления самостоятельно проще всего будет с использованием следующей технологии:

трубы нарезаются на отрезки, согласно выполненному расчету;
на концах отрезков, ближе к краю, делаются отметки расположения перемычек;
из трубы диаметра, равного подаче, вырезаются собственно сами перемычки;
трубы раскладываются на ровной горизонтальной поверхности параллельно друг другу;
с помощью сварки в трех местах прихватываются все перемычки-отрезки;
перемычки привариваются к секциям.

Устанавливать перемычки при сборке радиатора отопления следует как можно ближе к краю горизонтальных секций. В этом случае теплоотдача регистра в последующем будет выше. На заключительном этапе:

из листового металла вырезаются заглушки для секций;
все заглушки прихватываются к торцам точечно или диагонально;
элементы привариваются на место.

Вырезать заглушки следует таким образом, чтобы при их монтаже по краю каждой секции оставалась небольшая «фаска». Эта «фаска» в последующем заполняется сварным швом.

Сваренные таким образом регистры желательно дополнительно оборудовать воздухоотводчиками. Проще говоря, в каждой верхней секции такого прибора стоит установить стандартный кран Маевского.

Врезка в систему

Технология подключения сваренных своими руками регистров будет зависеть прежде всего от особенности конструкции самой системы отопления дома. При седельной врезке в нижней секции прибора по краям предварительно проделываются отверстия. Далее присоединяются подача и обратка и приваривается байпас.

При диагональном или боковом подключении отверстия прорезаются в соответствующих местах в заглушках. Для присоединения обратки и подачи в данном случае могут использоваться в том числе и угловые стальные фитинги.