Регистры отопления — виды и техниеские характеристики

Отопление дома в нашем климате необходимо. Обычно устанавливают готовые радиаторы. Но иногда возникает ситуация, когда необходимо отопить гараж, теплицу, мастерскую. Стандартный радиатор очень быстро загрязнится, к тому же из-за сложности конструкции его сложно очистить от пыли. Иногда просто хочется сэкономить и изготовить нагревательный прибор из подручных материалов.

Мы приветствуем нашего уважаемого постоянного читателя и предлагаем ему статью о том, какие бывают регистры отопления и как можно изготовить их своими руками.

Что это такое и для чего они нужны

В традиционном понимании регистр отопления — отопительный прибор из нескольких соединенных труб или одной изогнутой круглой трубы. В квартирах чаще встречаются змейки из дюймовой трубы с насаженными изогнутыми пластинами из стального листа. На производствах и в некоторых общественных помещениях — регистры из гладких труб диаметром от 60 мм.

Эстетические свойства у батарей раньше отсутствовали начисто.

Использовались такие отопительные приборы по трем причинам:

• Стоимость труб меньше чугунных радиаторов.
• Гладкотрубные регистры можно изготовить из труб любого диаметра своими силами и разместить в удобном месте. Практически каждая организация, начиная с ЖЭКа, имела сварочный аппарат и сварщика, проблема отопления мастерских, гаражей, подсобок решалась быстро.
• Регистры часто применялись в цехах из-за запыленности и несколько большей прочности стали по сравнению с чугуном (точнее, из-за большей пластичности и меньшей хрупкости). В запыленном производстве очистка радиаторов вызывает затруднения — а гладкие трубы моются без проблем. Сталь предпочтительнее и при опасности повреждения отопительных приборов грузами или транспортом. Кроме этого, при замерзании чугун лопается, стальные трубы лопаются не всегда, трещины легко заварить; нередко замерзшие стальные регистры отогревают даже открытым огнем.

Современные регистры отопления в жилье применяют чаще всего как украшение интерьера — современные готовые покупные или эксклюзивные дизайнерские приборы очень декоративны.

Особо стоит отметить полотенцесушители — это неотъемлемый атрибут обогрева и комфорта в ванных комнатах.

Разновидности и технические характеристики

Современных разновидностей регистров много: от традиционных утилитарных конструкций для отопления из стальных труб д 108 мм до эксклюзивных дизайнерских разработок.

По техническим характеристикам трубчатые батареи уступают радиаторным моделям:

• Для системы с трубчатыми нагревательными приборами необходимо большее количество теплоносителей, большая мощность котла и насоса.
• У них больше инерционность — система прогревается гораздо медленнее (но и остывает тоже медленнее). Это качество иногда выручает при подключении к системам централизованного отопления, но в частном доме длительный разогрев системы не слишком удобен.
• Теплопередача при помощи конвекции у труб меньше, чем у радиаторов; большая часть теплопередачи идет с помощью излучения.
• Традиционные регистры из крупных труб громоздки.
• Трубчатые батареи имеют немалый вес и требуют надежных креплений.

По форме исполнения

По форме регистры бывают змеевиковые (S-образные) и секционные (колончатые):

• Змеевик — изогнутая конструкция, изготавливается из труб небольших диаметров. Горизонтальные трубы соединяются дугообразными перемычками из труб того же диаметра. Пластичные контуры из меди и нержавейки просто гнут.

• Секционные изготавливают из отдельных горизонтальных труб, заваренных с торцов и соединенных между собой перемычками-трубками. По способу расположения перемычек выделяют две конструктивных разновидности: нитка и колонка.

Можно выделить сложные комбинированные конструкции отопления — обычно это готовые покупные регистры из нержавейки, латуни и меди. Одна труба, протянутая через помещение, также является регистром.

Встречаются дизайнерские декоративные конструкции с вертикальным расположением труб. Иногда применяют готовые оребренные трубы (из одного металла и биметаллические).

По способу монтажа

Регистры бывают стационарные и передвижные:

1. Стационарные отопительные приборы монтируются на стены, могут устанавливаться на опорах отдельно от строительных конструкций.
2. Изредка встречается разновидность передвижных регистров, нагреваемых электрическими ТЭНами и заполненных маслом или антифризом (такие конструкции часто используют в гаражах, птичниках, в дачных домиках, в конструкции обязательно должен иметься расширительный бачок).

По способу подключения

По способу подключения отопительные трубчатые приборы бывают:с боковым верхним и нижним подключением. Неэффективный способ с точки зрения нагрева помещения;

• С нижним подключением. Не самый эффективный способ по теплоотдаче, но ради красоты его иногда применяют (замаскировать трубу на уровне пола легче, чем на высоте).
• С диагональным подключением (сверху ввод, снизу вывод теплоносителя). Оптимальный способ подключения — теплоотдача при нем максимальна, используется весь объем нагревательного прибора.
• С верхним подключением. Этот способ наименее эффективен с точки зрения теплоотдачи. Применяют очень-очень редко — только если по производственной необходимости прокладка труб на уровне пола невозможна. В частных домах применять не следует, даже если придется размещать регистр в другом месте.

Подсоединяют регистры к системе при помощи резьбовых соединений, фланцев и при помощи сварки. Фланцы и сварка — это для производства, а для систем отопления в частном доме актуальна возможность сборки-разборки системы для ремонта, чистки и модернизации, поэтому монтаж производят при помощи резьбовых соединений.

По материалу

Традиционные регистры изготавливаются из черной (углеродистой стали). Иногда используют литые оребренные трубы из чугуна или самодельные переделки из б/у чугунных труб.

Современный ассортимент материалов для регистров намного шире:

• Сталь. Чаще используют обычные электросварные трубы. Наряду с круглыми — профильные прямоугольные или квадратные трубы: их декоративность выше, излучающая тепло площадь поверхности больше. Готовые стальные конструкции покрывают никелем или устойчивыми к температуре и износу красками.

• Нержавеющая сталь. Популярный, практичный и недорогой материал для отопления и полотенцесушителей в ванных и санузлах. Пластичный, долговечный, нержавеющий, но достаточно дорогой. В жилых помещениях нержавейку применяют в том случае, если вся система выполняется из нее. Очень часто нержавеющую сталь (особенно полированную) применяют для оригинальных дизайнерских отопительных приборов. К сожалению, стоимость таких изделий заоблачная.

• Чугун. Долговечный, надежный, но грубоватый и тяжелый материал. Чугунные регистры все еще выпускают, несмотря на большой вес и инерционность теплопередачи. В основном применяются в декоративных целях. Старые трубы используют редко из-за сложности их монтажа (к чугуну не приваришь патрубок с резьбой, сложно нарезать резьбу — чугун хрупкий), необходимости внутренней очистки от солей и ила. Иногда применяют чугунные оребренные трубы.

• Медь. Применяют готовые изделия сложной формы в медных системах отопления. Покрытая лаком медь служит украшением интерьера. Медь не подвержена коррозии, прочна, долговечна — потенциальный срок службы достигает 100 лет, относительно просто монтируется. Но медная система отопления — удовольствие не из дешевых.

• Латунь. Достаточно редкий материал для регистров, но иногда используют для декоративных дизайнерских изделий для украшения интерьера.

• Алюминий. Нагревательные приборы изготавливают путем прессования, поэтому они не очень дешевы, но и не так дороги, как медь и нержавеющая сталь. Иногда используют оребренные алюминиевые трубы. Алюминий хорошо проводит тепло, не подвержен коррозии, достаточно долговечен — можно рассчитывать лет на 30 службы.

Стоит отметить регистры с напрессованными пластинами для увеличения теплоотдачи. Промышленность выпускает готовые стальные крашеные системы или изделия из стальной сердцевины и напрессованных алюминиевых пластин, встречаются варианты из меди.

Достоинства и недостатки

Преимущества регистров из гладких труб:

• Простая конструкция позволяет изготовить нагревательные приборы самостоятельно из доступных материалов (из круглых или профильных труб) и сэкономить немалую сумму семейного бюджета.
• Простая форма стальных изделий способствует меньшему отложению солей на стенках и меньшему заиливанию по сравнению с радиаторами; это урежает частоту промывки нагревательного прибора.
• Большое сечение и простая форма обеспечивают небольшое гидравлическое сопротивление и возможность снижения рабочего давления в системе (а также возможность использования в открытой системе отопления с естественной циркуляцией, в том числе и с угольными котлами).
• Трубчатые нагревательные приборы имеют большую протяженность, большая часть тепла передается в помещение излучением — это создает комфортную тепловую зону с равномерным нагревом внизу по всей площади помещения. У радиаторов и конвекторов большая часть тепла передается путем конвекции и поднимается к потолку — а люди находятся в нижней части помещения.
• Большой срок службы: стальные конструкции — не менее 25 лет, чугун и алюминий — лет сорок, медь потенциально может прослужить до 100 лет.
• Гладкая поверхность легко моется и окрашивается — это облегчает эксплуатацию приборов. Гладкая, доступная для мойки поверхность приборов позволяет использовать их в помещениях с особыми санитарными требованиями или в запыленных производственных цехах.

Недостатки регистров из гладких труб:

• Большое количество воды делает систему инерционной, усложняет регуляцию температуры, требует использования мощных насосов.
• Небольшая теплоотдающая поверхность на единицу длины прибора требует применения приборов больших габаритов — это приводит к увеличению количества металла и воды в системе, увеличению веса конструкций и инерционности системы.
• Традиционные бюджетные модели некрасивы, необходимы декоративные экраны, а они заметно снижают КПД всей системы.
• Эксклюзивные красивые дизайнерские модели регистров имеют высокие цены, найти фирму, которая их изготовит, также непросто.

Стоимость

Стоимость регистров зависит от материала изготовления и от того, покупаете вы готовое изделие или делаете сами конструкцию из того, что есть под рукой.

Самые простые самодельные регистры из гладких труб ценятся как раз из-за небольшой цены. Покупные простые конструкции из нержавейки для ванной также вполне доступны. Конструкции из меди очень дороги, но если устанавливается отопительная система из меди, то их использование оправдано. Самые дорогие — эксклюзивные дизайнерские разработки. Изготовление таких изделий влетит в копеечку, но результат того стоит — оригинальные регистры служат изюминкой интерьера.

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:

Q=K ·F · ∆t·0,9,

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:

∆t= 0,5·(t1 + t2) — tк,

• 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.

Если используются ребристые конструкции, то их теплоотдачу необходимо посмотреть в паспорте и учесть в расчетах.

Правила эксплуатации

Особых требований по эксплуатации регистров по сравнению с радиаторами нет:

Они должны быть надежно закреплены на ножках или прочных кронштейнах.

Любые отопительные приборы с водой не должны замораживаться.

При возникновении коррозии поврежденные места следует зачистить, покрыть антикоррозионной грунтовкой и закрасить в несколько слоев.

Регистры не должны служить подставкой для каких-либо грузов.

Необходимо следить, чтобы система отопления не завоздушивалась — это ухудшает ее работу.

Правила установки регистров отопления своими руками

Регистры, как и большинство других отопительных приборов, устанавливаются возле наружных стен и под окнами. Под окнами обычно помещается конструкция из 4 труб. Часто вдоль глухой наружной стены пропускают один металлический трубопровод вблизи пола.

Приборы имеют немаленький вес и должны быть надежно закреплены на кронштейнах и опорах. Приваривать ножки к регистру нежелательно.

Расстояние между трубами должно быть равно одному диаметру плюс 50 мм (размеру профильной трубы плюс 50 мм). При близком размещении труб в регистре эффективность отдачи тепла снижается.

Самостоятельное изготовление регистров отопления

Самостоятельно изготовить прибор отопления не очень сложно, нужны лишь небольшие навыки сварщика и сварочный аппарат.

Проще изготовить секционный прибор — для змеевика придется гнуть трубы достаточно большого диаметра, а аккуратно выполнить гибку в домашних условиях сложно.

До начала работ необходимо подготовить инструменты и материалы:

• Сварочный аппарат.
• Дрель.
• Болгарку.
• Молоток.
• Рулетку.
• Маркер.
• Струбцины.

Размечаются и нарезаются болгаркой заготовки из труб, труб-перемычек меньшего сечения (с внутренним сечением 20-25 мм), прутки такой же длины — для вваривания между трубами для жесткости конструкции. Заглушки вырезаются на 3-5 мм меньше внутреннего диаметра трубы — это позволит аккуратно «утопить» их в торце трубы. Толщина заглушек — 3-3,5 мм.

Размечаются отверстия для труб-перемычек, патрубков для подсоединения регистра к системам и кранам Маевского. Отверстия высверливают дрелью.

Перед тем как сварить регистр, необходимо разместить все заготовки на строго горизонтальной поверхности — металлическом верстаке или площадке во дворе.

Последовательность сборочных работ

Работы по сборке регистра выполняются в следующем порядке:

• При горизонтальном размещении заготовок фиксируют перемычки и прутки (при необходимости), прихватывают в нескольких местах сваркой. С одной стороны прибора между трубами вваривается трубка-перемычка, с другой — пруток, соединяющий две нитки.
• Затем устанавливают конструкцию вертикально, приваривают перемычки и прутки.
• Сначала проваривают тонким швом, далее проверяют все углы и размеры, проваривают толстым рабочим швом.
• Внутреннюю полость труб очищают от пыли и шлака, попавших в процессе сварки.
• Прихватывают пластинки-заглушки к торцам труб.
• Приваривают заглушки — так же двумя швами, как и перемычки.
• Сварочные швы зачищают болгаркой.
• К боковым отверстиям приваривают патрубки с резьбой.
• Устанавливают кран Маевского.
• Перед тем как подключить, прибор необходимо испытать. Для системы в многоэтажном доме он должен выдерживать 1,6 МПа или 16 атмосфер; для частного дома достаточно и 5 атмосфер — в небольших системах высокого давления не бывает.

Монтаж регистра в систему отопления

Монтаж регистра принципиально не отличается от монтажа радиатора — на входе-выходе устанавливаются краны с накидными гайками, на патрубке вверху — кран Маевского.

В системе с регистрами температура теплоносителя падает быстрее, поэтому применение однотрубной системы отопления нежелательно.

Видео процесса

Процесс изготовления регистра в деталях можно увидеть на видео:

Как улучшить эффективность регистров

Слой краски должен быть минимален — это уменьшает теплоотдачу. Необходимо регулярно мыть и очищать от пыли приборы — это также увеличивает теплоотдачу.

Нельзя заставлять отопительные системы мебелью, закрывать неметаллическими экранами (из дерева, гипсокартона, бамбука, пластмассы), плотными шторами. Металлическими экранами тоже нежелательно, но красота требует жертв.

Самые эффективные материалы с точки зрения теплопередачи — медь, алюминий и оребренные трубы, особенно биметаллические — нержавейка с алюминием.

Проложенный за отопительный прибор пятимиллиметровый слой пенофола (фольгированного вспененного полиэтилена) повышает температуру в помещении на один градус Цельсия.

Заключение

Мы надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в разновидностях современных трубчатых батарей и возможности изготовления регистра своими руками. Желаем удачи в вопросе устройства инженерных систем в вашем доме! Подписывайтесь на нашу рассылку — и вы всегда будете в курсе всех новшеств в вопросах строительства и ремонта. Приглашайте к нам на сайт друзей, делитесь полезностями в социальных сетях.

Регистр отопления – это составная часть системы отопления, прибор, состоящий из нескольких параллельно расположенных горизонтальных гладких труб. Данная разновидность отопительных приборов не завоевала особой популярности среди частных домовладельцев и этому есть объективные причины. Система отопления на основе регистров обладает большим объемом теплоносителя, для нагрева которого требуется потратить гораздо больше энергии, чем в случае с обычными радиаторами.

Мобильный отопительный регистр с встроенным ТЭНом позволяет в случае аварийной ситуации за короткое время переместить прибор на другое место.

Область применения

В настоящее время водяные регистры отопления по большей части применяются на производствах (мастерские, цеха, складские помещения, ангары и другие строения с большими площадями). Большой объем теплоносителя и крупные габариты позволяют регистрам эффективно отапливать такие помещения.

Использование отопительных регистров в промышленных зданиях обеспечивает наиболее оптимальный КПД системы отопления. В сравнении с чугунными или стальными батареями, регистры характеризуются лучшей гидравликой и теплоотдачей. Относительно невысокая стоимость их изготовления снижает затраты на установку всей заводской системы отопления. Помимо этого, они не дороги в эксплуатации.

Также регистры рекомендованы к использованию в помещениях с высокими требованиями к санитарной безопасности (медицинские учреждения, детские сады и т.д.). Приборы легко отмываются от грязи и пыли.

Несмотря на это, понятие экономичность не относится к данному виду отопительных приборов. Как уже было отмечено выше, для нагрева большого объема теплоносителя требуется множество энергии.

Регистры отопления на одном из производств пищевой промышленности в Московской области.

Отопительные регистры из стальных электросварных труб могут использоваться как в однотрубных, так и в двухтрубных отопительных системах с принудительной или самотечной циркуляцией теплоносителя (на основе воды или пара).

Примечание! По причине большого объема теплоносителя, для нагрева которого требуется потратить множество топлива, использование регистров отопления могут себе позволить только предприятия, но никак не владельцы частных домов, для которых важна экономичность отопительной системы.

Преимущества

• Большая длина приборов (до 6 м) позволяет равномерно и в кратчайшие сроки нагреть всю площадь помещения.
• Высокие гидравлические характеристики.
• Относительно низкая цена. Стоимость мобильного 3-ех трубного прибора (рассчитанного на отопление помещения площадью до 200 м²) со стальными трубами диаметром 108 мм, с толщиной стенки 3,8 мм и длиной 3 м, с встроенным ТЭНом мощностью 2,5 кВт составляет около 13 000 руб.
• Простота эксплуатации. Приборы легко и быстро очищаются от скопившейся пыли и других загрязнений.

Кран Маевского в верхней части регистра.

Недостатки

• Большой объем теплоносителя не позволяет эффективно использовать регистры в частных домах. Домашние котлы просто не смогут нагреть такое количество воды или же нагрев будет недостаточным.

Совет! Для увеличения мощности всей отопительной системы частного дома, в дополнение к котлу, может устанавливаться трубчатый электронагреватель. ТЭН монтируется в нижнюю трубу регистра и является дополнительным источником тепла. В самую морозную погоду, когда котел не справляется с отоплением дома, можно включить ТЭН.

Технические характеристики регистров отопления

• Рабочее давление: 10 атмосфер
• Рабочая среда (теплоноситель): вода, пар.
• Тип соединения: резьбовое, либо под сварку.
• Теплоотдача: 500-600 Вт/метр

Разновидности регистров.

Существуют 3 основные разновидности регистров:

1. секционные П-образной формы;
2. змеевиковые S-образной формы;
3. «смешанные» (змеевиковые П-образной формы).

Основными элементами регистров отопления являются стальные трубы (либо трубы из нержавеющей стали марки 304) диаметром от 25 до 200 мм. Регистры диаметром от 25 до 100 мм применяются для отопления заводских помещений административного или хозяйственного назначения, приборы диаметром от 100 до 200 мм применяются в производственных цехах или крупных спортивных комплексах (бассейны, волейбольные, баскетбольные залы).

Что касается частных домовладений, то применение регистров является одним из наиболее неэффективных способов отопления частного дома.

2-ух трубный регистр.

Количество секций прибора может быть неограниченным и зависит только от площади помещения и требуемой теплоотдачи.

Совет! Применив слишком большое количество труб (более 4) все равно не удастся существенно увеличить мощность всего прибора, т.к. нагретый нижними трубами восходящий теплый воздух будет меньше способен принимать тепловую энергию от верхних труб.

Изготовление регистров отопления

Для производства отопительных регистров используются стальные трубы различного диаметра (25-200 мм), которые свариваются между собой на расстоянии 50 мм друг от друга (снижение расстояния между трубами может привести к снижению теплоотдачи).  Такое расстояние позволяет добиться максимальной теплоотдачи и свести к минимуму обоюдное излучение.

Регистр включает в себя подачу и обратку, а также установленный в верхней части прибора воздухоотводчик с шаровым краном. Патрубки на подаче и обратке могут быть выполнены в двух вариантах:

• Резьбовое соединение;
• Соединение под сварку.

При индивидуальном заказе регистров на заводе-изготовителе, регистры могут поставляться, как уже в готовом, собранном виде, так и в разобранном виде, что позволяет сэкономить средства на логистике.

Как сделать регистр отопления своими руками?

В отличии от других отопительных приборов, для производства которых требуется сложное, дорогостоящее оборудование, водяные регистры отопления можно сделать своими руками. Основное, что потребуется для изготовления это стальные гладкие трубы и умение пользоваться сварочным аппаратом. Если варить самостоятельно, получиться наиболее дешевый вариант, если же для проведения сварочных работ придется пригласить стороннего сварщика, такой регистр может выйти дороже заводского. В этом случае следует подумать стоит ли вообще этим заниматься самому или проще купить заводской прибор.

Схема подключения регистров отопления.

Итак, если регистры изготавливаются для использования в частном доме, понадобятся следующие инструменты и материалы:

• Стальные трубы диаметром от 25 до 100 мм, либо профильные трубы схожего размера;
• Перемычки, выполненные из стальной трубы диаметром 25-32 мм;
• Заглушки на трубы;
• Патрубки входа и выхода под сварку или резьбовое соединение;
• Патрубок для воздухоотводчика с шаровым краном;
• Крепежные элементы (кронштейны для крепежа к стене, либо напольные подставки);
• Сварочный аппарат;
• Электроды;
• Средства индивидуальной защиты сварщика (маска, перчатки).
• Газовый ключ;
• Угловая шлифовальная машина;
• Сантиметр;
• Строительный уровень;

Важно! Если отопительный регистр из стальных труб выступает в качестве автономной системы отопления отдельного помещения, когда источником тепла является встроенный в прибор ТЭН, то в этом случае необходима обязательная установка расширительного бака.

Переносной отопительный регистр с расширительным баком и ТЭНом.

После завершения сварочных работ и подсоединения комплектующих (воздухоотводчик кран Маевского и т.п.), регистр опрессовывается под давлением. Если течь не обнаружилась, прибор окрашивается. В случае же обнаружения течи, теплоноситель сливается, а проблемное место вновь заваривается.

Как улучшить эффективность регистров?

Регистры обладают относительно малой теплоотдающей поверхностью и для ее увеличения можно использовать металлические пластины, которые вертикально привариваются к трубам. В результате получается некое подобие ребристых труб.

4-ех трубный регистр с профильными конвекторными трубами.

Помимо этого, регистры можно улучшить таким образом, что они будут «выдавать» конвекторное отопление. Для этого, вместо металлических пластин на лицевую часть прибора вертикально привариваются круглые или профильные трубы, которые будут создавать эффект конвекции. Конвекция основана на том, что горячий воздух всегда поднимается вверх. Прохладный воздух, находящийся в районе пола, втягивается через нижнюю часть трубы и разогреваясь, поднимается вверх. Проходя по трубе воздух нагревается и выходит уже разогретый через верхнюю часть трубы.

Расчет регистров отопления из гладких труб

Расчет производиться по следующей формуле:

Q = 3,14*D*L*K* (Tr – To), где

• Q – теплоотдача трубы
• D – диаметр трубы (измеряется в метрах)
• L – длина трубы (м)
• K – коэффициент теплоотдачи
• To – температура воздуха в помещении
• Tr – температура теплоносителя

Таким образом, подставив значения каждого конкретного помещения рассчитывается теплоотдача нижней трубы. Верхние трубы обладают примерно на 10% меньшей теплоотдачей, чем нижняя труба.

Примечание! В среднем, на 1 м² помещения требуется 1 м трубы, диаметром 60 мм.

Видео

В крупных помещениях, где радиатор не может справиться с обогревом большого объема помещения, используют отопительные регистры – системы параллельных труб большого сечения. Такие теплообменники получили широкое применение в промышленных и коммерческих зданиях благодаря эффективности, относительной простоте монтажа и ухода. Изготовить регистр отопления своими руками возможно, однако для этого требуется провести точные расчеты и иметь навыки работы с трубогибом и сварочным аппаратом.

Что такое регистры отопления

Комфортный климат в строениях различного назначения создают отопительные системы, состоящие из теплогенерирующего агрегата, трубопровода, транспортирующего энергоноситель, и обогревательных приборов. Последние имеют большую площадь теплоотдачи, что позволяет им быстро нагревать воздух.

В квартирах, частных домах и небольших нежилых помещениях в качестве таких элементов традиционно используются радиаторы, имеющие небольшие размеры. Но в промышленных, общественных и коммерческих зданиях, где нужно поддерживать комфортную температуру в помещениях большого размера, вместо радиаторов, которые не справляются со столь масштабной задачей, используют регистры отопления – систему гладкостенных труб, соединенных друг с другом. Сечение труб регистра больше, чем у трубопровода, следовательно, больше площадь поверхности и выше теплоотдача. В отличие от радиаторов, регистры легче монтируются, проще очищаются от внешних загрязнений.

Виды отопительных регистров

Теплоотдающие приборы этого типа бывают нескольких видов в зависимости от их конструктивных особенностей, формы труб и материала изготовления.

Тепловые регистры различной конструкции

Конструкция регистра отопления может быть змеевиковой, секционной.

Змеевиковые регистры

Состоят из нескольких параллельных труб, соединенных дугообразными патрубками, или одной трубы, изогнутой змейкой. В зависимости от особенностей помещения и необходимой температуры прибор выполняют с одним или несколькими изгибами.

При такой конструкции все элементы регистра участвуют в процессе теплообмена, обеспечивая высокую эффективность обогрева при экономии пространства. Змеевики сложны в изготовлении: требуется либо сварочный аппарат для сборки регистра из отдельных деталей, либо трубогиб для сгибания длинномерной трубы, что требует определенных навыков работы с этими инструментами.

Секционные регистры

Регистры, выполненные в виде секций значительно проще в изготовлении, так как представляют собой несколько одинаковых отрезков трубы, соединенных по краям соединительными патрубками. Секции соединяют последовательно или параллельно:

• В первом случае соединительные патрубки устанавливают то с левого, то с правого края секций. Пропускная способность соединительных патрубков такая же, как у транспортировочных труб. С противоположного же края вместо соединения монтируется подпорка, удерживающая трубы в нужном положении, а торцы труб закрываются заглушками.  Энергоноситель движется по теплоотдающему контуру так же, как в змеевиковом регистре – проходя секции поочередно.

Рекомендуем ознакомиться:  Самостоятельная установка теплообменника самоварного типа на трубу дымохода

Обратите внимание! Такой способ сборки секционного теплообменника называют “ниткой” или “соединением по нитке” – чтобы не запутаться, с какой стороны выполнять очередной соединительный узел, вдоль секций змейкой проводят нитку или шнур.

• В параллельных секционных регистрах горячий теплоноситель проходит по всем трубам теплоотдающего прибора параллельно. Секции соединяют при помощи патрубков или коллекторов. В первом случае соединительные патрубки монтируют вблизи обоих концов труб, а торцы секций закрывают заглушками. Во втором случае торцы параллельных труб соединяют с коллекторами – двумя поперечными отрезками труб, имеющих такое же сечение, как секции.

Обратите внимание! Секционные регистры хорошо функционируют в отопительных системах, оснащенных циркуляционным насосом. Принудительная циркуляция обеспечивает равномерное прогревание секций без образования холодных зон и завоздушивания.

Классификация по форме сечения

Змейка или секции отопительных приборов могут быть изготовлены из труб различной формы:

Форма труб	Плюсы	Минусы
Круглое сечение	низкая стоимость расходных материалов, наличие в продаже фитингов и арматуры, высокая пропускная способность, низкое гидравлическое сопротивление, простота внешней очистки;	сложность расчетов геометрии отверстий для соединения, большой объем готового регистра;
Прямоугольное или квадратное сечение	простота расчетов и монтажа, простота внешней очистки, компактность;	высокая стоимость, меньшая пропускная способность, чем у круглых труб, высокое гидравлическое сопротивление
Трубы с оребрением – перпендикулярными секциям теплообменными пластинами	повышенная теплоотдача, компактность;	непрезентабельный внешний вид, сложность внешней очистки, сложность монтажа, высокая стоимость.

Виды регистров по материалу изготовления

Материал используемых для изготовления труб также влияет на стоимость, размеры, эффективность и эстетичность регистра:

Материал	Плюсы	Минусы
Сталь углеродистая	низкая стоимость, простота монтажа,	невысокая теплоотдача, подверженность коррозии, необходимость окрашивания
Сталь оцинкованная	невысокая стоимость, защита от коррозии	невысокая теплоотдача, сложность монтажа из-за невозможности использования электросварки, неэстетичный внешний вид
Сталь нержавеющая	неподверженность коррозии, простота монтажа, окрашивание не обязательно, но возможно	низкая теплоотдача, высокая стоимость
Медь	высокая теплоотдача, компактность, малый вес, пластичность, позволяющая выполнить регистр любой формы, устойчивость к коррозии, эстетичность	высокая стоимость, неприменимость в отопительных контурах, изготовленных из несовместимых с медью сплавов (чугуна, стали, алюминия) из-за возможного окисления, подходит только для чистых и химически нейтральных теплоносителей, неустойчивость к механическим повреждениям
Алюминий	высокая теплоотдача, малый вес,	высокая стоимость, невозможность самостоятельного изготовления, так как для сварки требуется специализированное оборудование,
Чугун	высокая теплоотдача, долговечность, устойчивость к механическим повреждениям, средний ценовой диапазон, химическая инертность	большой вес, большие размеры, сложность монтажа, медленно нагреваются и долго остывают

Регистры из труб различных форм и материалов можно изготовить самостоятельно или приобрести в готовом виде, тогда останется только установить и подключить прибор к тепловому контуру.

Обратите внимание! Кроме монометаллических существуют и биметаллические регистры, изготавливаемые только заводским способом: нержавеющий сердечник и медный или алюминиевый кожух с оребрением. Внутренняя поверхность таких труб защищена от коррозии, что продлевает их срок службы, а внешняя поверхность с пластинами служит для повышения теплоотдачи. Биметаллические теплообменники очень дороги, однако долговечны и эффективны.

Как рассчитать тепловую мощность регистров

При установке приборов отопления важен точный расчет их мощности в зависимости от особенностей помещения и необходимой температуры. Если регистр будет маломощным, он не справится с обогревом, в помещении будет холодно. Если же поставить теплообменник с запасом, он будет занимать больше места, а в помещении будет жарко.

Средняя необходимая мощность любого теплообменника рассчитывается как площадь помещения, умноженная на 100 ватт.

Обратите внимание! При наличии окон, выходящих на улицу дверей, внешних стен, высокого потолка, экстремально низких температур на улице, расположения холодных помещений под или над отапливаемым помещением для снижения теплопотерь потребуется большая мощность регистров.

Провести расчеты самостоятельно, учтя все эти факторы, почти невозможно – для этого пользуются специальными таблицами, онлайн-калькуляторами или обращаются к специалистам. Только точно зная мощность, необходимую для обогрева помещения, рассчитывают параметры теплообменника.

Тепловая мощность одной трубы регистра (Q1) рассчитывается по формуле:

Q1=S*k*△t.

S – площадь поверхности теплообменника.

k – коэффициент теплопередачи, это значение отличается для труб из разных материалов. Коэффициент можно найти в сопровождающей документации к трубам или специальных таблицах.

△t – разница между средней температурой в трубе и необходимой температурой в помещении:

△t=(t1-t2)/2 — t0,

где t1 – температура подаваемого теплоносителя, t2 – температура теплоносителя в “обратке”, а t0 – необходимая температура в помещении.

Для трубы с круглым сечением площадь поверхности рассчитывается путем умножения длины окружности (l) на длину отрезка трубы (L):

S=l*L=3,14D*L,

где D – диаметр трубы.

Для трубы с прямоугольным или квадратным сечением площадь получают, умножив периметр сечения (р) на длину отрезка трубы (L):

S=p*L=2(a+b)*L,

где a и b – параметры сечения трубы.

Так как теплоноситель постепенно остывает, то при расчете суммарной мощности системы параллельных труб мощность каждой последующей секции считают уменьшившейся на 10%. Получается геометрическая прогрессия, сумму которой легко посчитать, вспомнив школьную алгебру. Первым членом прогрессии считаем Q1, коэффициентом прогрессии 0,9 – 90% от мощности предыдущей трубы.

Общая мощность регистра (Q) получается:

Q= Q1*(1-0,9n)/(1-0,9)=10Q1*(1-0,9n)

Если планировка помещения позволяет разместить теплообменник любой формы, рассчитываем нужную длину и количество секций в зависимости от необходимой мощности и параметров имеющихся труб.

Если же есть ограничения, например, регистр нужно разместить на свободном участке небольшого размера, придется определяться с параметрами труб и количеством секций, чтобы получить устройство достаточной мощности.

Пример расчета: Известна длина участка размещения регистра – принимаем ее за L. Параметры температурного режима, теплопроводность и необходимая мощность известны. Определяемся с количеством секций n. Тогда остается рассчитать площадь теплоотдающей поверхности.

S=Q(10*k*△t*(1-0,9n)).

Разделив S на L, получим длину окружности трубы или периметр ее сечения, а уже к этому числу можно подобрать подходящие параметры трубы.

Обратите внимание! Чтобы не выполнять расчеты самостоятельно, можно воспользоваться онлайн-калькулятором, который позволяет быстро и точно рассчитать получаемую мощность для любых параметров, указанных в формуле.

Инструкция по самостоятельному изготовлению регистров

Изготовить своими руками проще всего стальной теплообменник, хотя и его сборка потребует навыков по работе со сварочным и шлифовальным оборудованием и соблюдения определенных правил.

• Перед монтажом необходимо выполнить расчеты и чертеж, на котором будут указаны размеры труб и соединительных элементов, расположение арматуры и узлов подключения. Чертеж поможет точно подсчитать количество и параметры расходных материалов.
• Просвет между секциями берется 1,5D или D+0,5 см, где D – диаметр трубы. Расстояние между параллельными участками змеевикового регистра рассчитывается в зависимости от используемого дугового элемента или радиуса поворота (R) при использовании трубогиба. В первом случае расстояние равно удвоенной разнице высоты дугового элемента (F) и диаметра: 2(F-D). Во втором случае расстояние будет равно 2R-D. При меньшем расстоянии снижается теплоотдача.
• Так как при монтаже используется сварочное и шлифовальное оборудование, обязательно надеть защитную одежду и обувь, а лицо защитить специальной маской или очками.
• Для эффективной работы регистра необходима строгая параллельность его секций, проконтролировать этот параметр в ходе работ помогут уровень, отвес и строительный уголок.
• В верхней точке регистра, наиболее удаленной от подающей трубы устанавливают воздухоотводчик, позволяющий избавиться от воздушных пробок в контуре. При установке параллельного теплообменника с коллекторами воздухоотводчики ставятся в верхней точке каждого коллектора.
• Для закрепления регистра потребуются стойки и кронштейны. Чем массивнее конструкция, тем больше крепежных элементов потребуется.

Порядок работ

1. Производится уборка рабочего пространства.
2. Размечаются и нарезаются в соответствии с чертежом элементы регистра.
3. Внутренняя и внешняя поверхности труб, а также края отверстий очищаются от мусора и ржавчины стальной щеткой.
4. Заглушки очищаются от мусора и налета. В двух заглушках высверливаются отверстия для подключения к отопительному контуру.
5. Привариваются заглушки, перемычки и соединительные патрубки или коллекторы в соответствии с чертежом. Параллельность секций проверяется после присоединения каждого элемента.
6. Зачищаются сварные швы.
7. Проверяется герметичность получившегося регистра: выходное отверстие герметично закрывают, а через входное заливают воду под давлением. Если на швах появились даже маленькие капли, необходимо слить жидкость и дополнительно проварить шов.
8. При необходимости покрывают теплообменник термостойкой краской по металлу.
9. Закрепляют регистр на опорных и подвесных элементах.
10. Подключают к системе отопления.

Устройство отопительных регистров

Невзирая на то, что подобные обогреватели считаются устаревшими и отличаются не слишком привлекательным внешним видом, они продолжают широко использоваться в самых разных сферах, например:

• для обогрева производственных помещений промышленных предприятий;
• в качестве автономного нагревателя в гаражах;
• как элемент подогрева воды, встраиваемый внутрь кирпичной печи.

Примечание. Печной регистр из гладких труб отопления рассчитывается и изготавливается в зависимости от мощности и конструкции печи.

По конструкции отопительные приборы различают 2 типов: секционные и в виде змеевика. В первом случае роль 1 секции играет каждая горизонтальная труба, проток теплоносителя по ним обеспечивается за счет вертикальных перемычек. Они сделаны из труб меньшего диаметра с целью создания искусственного сопротивления потоку и повышения теплоотдачи каждой секцией. Трубы, из которых сделан секционный регистр отопления, с торцов заглушены, а теплоноситель подводится по схеме «сверху вниз».

Конструкция обогревателя в виде змеевика понятна по его названию. Здесь диаметры не сужаются, вода беспрепятственно протекает через весь прибор, несколько раз меняя направление. Теплоотдача этого регистра ниже, чем секционного, зато гидравлическое сопротивление – меньше и в изготовлении он несколько проще.

Совет. Секционные нагреватели предпочтительнее делать для подсобных помещений или гаражей, где важен равномерный обогрев и комфортная температура воздуха. Змеевики же лучше ставить в качестве дежурных отопителей в самом конце двухтрубной системы. Там они работают замечательно из-за своего низкого сопротивления.

Свариваются регистры для отопления из гладких труб круглого и прямоугольного сечения. Однако, общепринятая конструкция – обычные круглые трубы из низкоуглеродистой стали типа Ст3, Ст10 и даже Ст0. Если же батарея предназначена для работы с паровой системой, то берут сталь Ст20. Секции прямоугольного сечения делать не рекомендуется, они хуже омываются конвективным потоком воздуха, а значит, тепла отдадут меньше. Для гаражного отопления изготавливают автономные регистры, наполняемые антифризом или трансформаторным маслом, а в нижнюю секцию с торца встраивают электрический ТЭН.

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.

Примечание. Представленные данные определены экспериментально при большом расходе теплоносителя – 300 кг/ч.

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.

Рекомендации по изготовлению

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.

Совет. Можно не заниматься ручными вычислениями, а воспользоваться простой программой в EXEL и потом правильно сварить регистр по точным параметрам. В один клик скачать программу можно по ссылке: http://al-vo.ru/wp-content/uploads/2014/02/teplootdacha-registra-otopleniya.xls.

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.

Заключение

Гладкотрубные регистры нельзя считать пережитком прошлого, поскольку они привлекают своей дешевизной и до сих пор успешно применяются в разных ситуациях. Но нагружать подобными отопительными приборами систему частного дома не следует, объем нагреваемой воды тогда вырастет многократно, что отразится на расходе энергоносителей в большую сторону.

Используемые источники:

• https://vseotrube.ru/otoplenie/registry
• https://otoplenie-guide.ru/oborudovanie/radiatori/registry-otopleniya
• https://infotruby.ru/primenenie/registry-otopleniya
• https://cotlix.com/kak-pravilno-svarit-registr-otopleniya