Делаем регистры отопления своими руками из гладких и профильных труб

Отопительные приборы относятся к категории обязательных элементов любой отопительной системы. Для обогрева промышленных, производственных и складских помещений обычно используются регистры – конструкции, которые выглядят как сваренные между собой гладкостенные трубы. Но в последние годы эти устройства стали активно распространяться среди владельцев частных домов, причем нередко создается регистр отопления своими руками. Произошло это потому, что регистры вмещают гораздо большее количество энергоносителя, что позволяет обеспечивать длительную теплоотдачу.

Классификация отопительных регистров

На рынке существуют два варианта отопительных регистров: змеевиковые и секционные. Каждый вид имеет свои характеристики и особенности, поэтому их нужно рассматривать подробно.

Змеевиковые регистры (S-образные)

Такие регистры отопления из гладких труб обычно содержат в себе большое количество углерода. Кроме того, на рынке можно найти регистры из других материалов: чугуна, легированной или нержавеющей стали.

Секционные регистры из гладких труб

Секционные регистры пользуются очень хорошим спросом среди владельцев частных домов. Такие устройства состоят из труб, которые соединены между собой и закрыты заглушками. Энергоноситель проходит по верхней трубе, попадает в следующую, и в итоге попадает в отводящую магистраль. Для увеличения теплоотдачи переходы между секциями стараются делать как можно ближе к краю. Межтрубные заглушки могут быть эллиптическими или плоскими. Входной патрубок может изготавливаться под фланец, резьбу или сварку.

В конструкцию секционные регистров входит резьбовой штуцер, к которому присоединяется специальный отводчик для удаления воздуха из системы. Трубы для секций могут иметь разный диаметр (от 25 мм до 40 см), поэтому выбрать подходящий вариант не составит труда. Переходные патрубки обычно имеют меньший диаметр. Кроме того, одним из важнейших условий эксплуатации таких установок является давление в системе, не превышающее 1 МПа.

Подтипы регистров

Регистры отопительные различаются не только конструкцией, но и другими признаками, которые в значительной степени влияют на функциональность устройств. Классифицировать регистры на подтипы можно по вариантам расположения и материалам, из которых они изготовлены. Эти признаки требуют к себе внимания.

Варианты расположения

Отопительные регистры в зависимости от вариантов размещения можно разделить на две группы: переносные и стационарные.

Переносные системы довольно мобильны, и их можно перемещать абсолютно свободно – было бы питание. А питание таких систем обычно обеспечивается электричеством. Внутри переносных регистров обычно расположены ТЭНы разной мощности, которые и обеспечивают нагрев энергоносителя. Использовать такие агрегаты можно как в доме, так и в гараже, на даче, на строительной площадке и пр.

Стационарные регистры требовательны к своему местоположению. Во-первых, они требуют стационарного крепления, а во-вторых, им необходимо подключаться к котлу, который будет обеспечивать нагрев теплоносителя и его циркуляцию по системе.

Материал изготовления

Если делать выборку в зависимости от материала изготовления, то регистры можно классифицировать на следующие категории:

1. Стальные;
2. Алюминиевые;
3. Чугунные.

Какие регистры отопления лучше выбрать? Самыми распространенными стали стальные регистры. Их подключение к системе отопления осуществляется посредством резьбы или сварки. Такие устройства имеют хорошую теплоотдачу и приемлемую стоимость.

Алюминиевые регистры имеют гораздо меньший вес, чем стальные. К тому же, они устойчивы к коррозийному влиянию, изготавливаются без соединительных швов и обладают хорошей теплоотдачей. Основной недостаток таких устройств – очень высокая цена. Читайте также: «Какие бывают регистры отопления – выбор, расчет, характеристики».

Регистры, изготовленные из чугуна, подключаются к отопительной системе при помощи фланцевого соединения. Они довольно просты в установке и дешево стоят. К минусам чугунных изделий можно отнести малую инертность, которая существенно снижает время прогрева регистров.

Расчет количества ребер

Расчет регистров отопления необходимо осуществлять еще до их приобретения. Очень важен диаметр труб: специалисты считают, что для частного дома подойдут трубы с диаметром сечения в диапазоне от 3 см до 8 см. Такое решение обуславливается тем, что обычный отопительный котел не способен выдать большее количество тепла, поэтому слишком большие поверхности не будут прогреваться полностью.

При расчетах нужно обращать внимание на длину одного ребра регистра и теплоотдачу на метр этой длины. Например, метровая труба с 6-сантиметровым сечением может обогреть один квадратный метр площади. При подсчете необходимого количества ребер округлять полученный результат нужно в большую сторону. Расчет количества регистров отопления должен также учитывать особенности здания. Например, если в здании установлено большое количество окон и дверей, или если стены тонкие и плохо утеплены, то количество регистров можно увеличить на 20-50%.

Монтаж регистра отопления

Лучше всего размещать регистры вдоль стен. Обязательным условием при установке отопительных приборов является соблюдение постоянного уклона, который для регистров составляет 0,05% от его длины. К тому же, устанавливать регистры стоит ближе к поверхности пола.

КПД устройства будет зависеть от большого количества факторов. Например, уменьшенный диаметр главной трубы будет увеличивать сопротивление для энергоносителя, что скажется на производительности.

Чаще всего используются системы со следующими параметрами:

• диаметр труб: 25-160 мм;
• секционные переходники: от 30 мм;
• дистанция между главными трубами: от 50 мм;
• максимальное давление: 10 МПа;
• материал: сталь.

Изготовление регистра своими руками

При создании регистров своими руками используется следующий алгоритм:

1. Сперва заготавливаются трубы соответствующих диаметров и нарезаются заготовки;
2. Проводится зачистка внутреннего пространства трубы, чтобы понизить сопротивление энергоносителю;
3. На торцах необходимо приварить заглушки. Некоторые заглушки необходим снабдить отверстиями;
4. Теперь можно соединять горизонтальные трубы большого диаметра уменьшенными вертикальными трубами;
5. На этом этапе устанавливаются краны, которые позволят удалять скапливающийся в системе воздух;
6. Последний шаг: зачистка всех швов и окраска поверхности регистра масляной краской.

Регистры отопления из профильной трубы будут обладать всеми необходимыми параметрами. При сборке переносных конструкций необходимо вмонтировать нагревательный ТЭН мощностью 1,5-6 Вт, который можно будет подключать к розетке. Подключая регистры к отопительным котлам, можно увеличить производительность системы, установив циркуляционный насос.

Преимущества отопительных регистров

Отопительные регистры обладают рядом преимуществ:

• возможность использования индивидуального чертежа;
• теплоносителем может выступать не только вода, но и нагретый пар;
• подключение регистра отопления к системе отличается крайней простотой;
• отлично подходят для отопления больших зданий, поскольку обладают очень хорошей теплоотдачей;
• довольно дешево стоят.

Самодельный регистр отопления показан на видео:

Регистры уже сейчас стали хорошими конкурентами привычным отопительным радиаторам. Изготовленные регистры отопления своими руками позволяют существенно сэкономить, а работать эти конструкции могут даже в помещениях с агрессивной средой.

Как установить и рассчитать регистры отопления: теория и практика

Регистр отопления – водо-воздушный трубчатый теплообменник, используемый в качестве отопительного прибора в системах водяного отопления в жилых и нежилых помещениях. Регистры конструктивно проще и дешевле радиаторов отопления, они надежны и неприхотливы в работе, доступны для самостоятельного изготовления. Однако для достижения высокой эффективности системы отопления необходимо правильно рассчитать, подобрать и смонтировать регистры. Эти вопросы подробно рассмотрены в данной статье.

Регистры отопления – простое и доступное решение для отопления домов и нежилых помещений

Виды регистров отопления

Конструктивно все регистры отопления являются простыми трубчатыми теплообменниками типа «вода-воздух», которые отдают тепло за счет конвекции (в меньшей степени) и излучения (в большей степени). Однако на практике реализация функций этих приборов может достигаться различными путями, что обуславливает различие в конструкции регистров и материалах изготовления, способах соединения и подключения, дополнительному функционалу и т.д.

По форме и конструкции

Существует два основных конструктивных типа регистров отопления:

• Секционные;
• Змеевиковые (S-образные).

Типы регистров отопления

Секционный регистр отопления состоит из ряда параллельных труб (от 2 до 5) одинакового диаметра, заваренных с торцов, и соединенных друг с другом поперечными перемычками из труб меньшего диаметра. Эта конструкция наиболее проста в изготовлении, однако она обладает невысокими эстетическими качествами. Соединение труб в регистрах данного типа может осуществляться двумя способами:

• Колонка – перемычки расположены с обеих сторон всех труб;
• Нитка – по одной перемычке между каждой парой труб (создается один непрерывный поток теплоносителя).

Способы соединения труб в приборах секционного типа

Змеевиковый регистр отопления состоит из ряда параллельных труб, соединенных торцевыми полукруглыми перемычками того же диаметра. Также змеевик может изготавливаться из одной трубы путем ее гибки – обычно этот способ используется для производства полотенцесушителей и регистров малых размеров.

По способу подключения

Регистры могут подключаться к системе отопления тремя способами:

• Диагональное подключение – ввод в верхней точке, вывод в нижней точке, вода проходит по всему регистру, чем достигается наибольшая теплоотдача и эффективность всего прибора;
• Нижнее подключение – ввод и вывод расположены снизу, эффективность регистра понижается, однако такое подключение позволяет улучшить эстетические качества конструкции;
• Верхнее подключение – ввод и вывод расположены сверху, такое подключение наименее эффективно, оно используется только в случае крайней необходимости.

Наиболее эффективная схема подключения регистра отопления (диагональная)

По материалу изготовления

Приборы изготавливаются из различных материалов:

• Стальные трубы гладкие и с оребрением – стандартные электросварные или бесшовные трубы с покрытием (цинковым) или без него;
• Чугунные трубы гладкостенные и с оребрением – специальные трубы, обладающие увеличенной площадью поверхности;
• Трубы круглого сечения и профильные из нержавеющей стали;
• Трубы круглого сечения и профильные из цветных металлов – меди, алюминия.

Наиболее часто используются гладкостенные трубы диаметром 48 – 159 мм из стали различных марок, легко поддающиеся сварке и механической обработке (именно такие регистры чаше встречаются в продаже). Реже находят применение регистры из нержавеющей трубы, обычно они изготавливаются гнутьем без применения сварки. Чугунные регистры также находят относительно небольшое применение, так как они тяжелы, имеют невысокие эстетические качества и практически не поддаются ремонту. Регистры из цветных металлов наиболее дорогие и находят ограниченное применение в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокие эстетические качества помещения.

Регистр отопления из трубы с оребрением

По функционалу

Основная масса регистров не имеет дополнительного функционала – это простые трубы, в которых могут быть предусмотрены кран Маевского, кран для очистки от отложений, штуцеры для отвода горячей воды и т.д. Но некоторое распространение получили автономные передвижные отопительные приборы, выполненные в виде регистров со встроенными электронагревателями. Такие приборы являются интересным решением для отопления хозяйственных построек, гаражей, производственных и иных нежилых помещений.

Расчет регистров отопления

При расчете количества, типа и расположения регистров в помещении необходимо учитывать массу параметров: климат региона, объем помещения, высоту потолков, площадь внешних стен и их ориентация относительно сторон горизонта, этажность здания и расположение помещения относительно других отапливаемых/неотапливаемых помещений, наличие и площадь окон и дверей, теплотехнические характеристики здания (материал стен, наличие теплоизолятора) и т.д. Точные расчеты производятся соответствующими специалистами, однако для частного домостроения достаточно воспользоваться приблизительной оценкой.

Для расчета тепловой мощности, которой должны обладать регистры, необходимо воспользоваться данными о тепловых потерях помещения. Тепловые потери считаются на квадратный метр площади помещения, в среднем они имеют следующие значения:

• Комната с одной внешней стеной и одним окном – около 100 Вт/кв. м;
• Комната с двумя внешними стенами и одним окном – около 120 Вт/кв. м;
• Комната с двумя внешними стенами и двумя окнами – около 130 Вт/кв. м.

Для компенсации потерь тепловая мощность отопительных приборов должна быть на 20% (для северных регионов – на 40%) выше найденных значений.

Тепловая мощность прибора отопления рассчитывается по формуле:

где Q – тепловая мощность (Вт), K – коэффициент теплопередачи (Вт/(кв. м·°C), зависит от материала трубы, типа теплоносителя и некоторых конструктивных особенностей), F – площадь поверхности трубы (кв. м, для труб круглого сечения рассчитывается по формуле πdl, где π – 3,14, d – диаметр трубы и l – длины трубы), ∆t – разница температур, 0,9 – коэффициент для многорядных регистров (с числом рядов от 2 и выше), при расчете тепловой мощности одной трубы данный коэффициент не используется.

В домах малой этажности и площади разница температур в среднем составляет 60 – 70 °C, при этом коэффициент теплопередачи многорядных регистров из труб диаметром до 50 мм составляет 12,8 Вт/(кв. м·°C), из труб диаметром свыше 50 мм – 10,5 Вт/(кв. м·°C).

Разнообразие регистров отопления позволяет подобрать прибор для любых помещений и сооружений

Нетрудно посчитать, что теплопотери небольшой комнаты площадью 10 кв. м с одной внешней стеной и одним окном составляют около 1000 Вт – для такого помещения необходимы регистры с тепловой мощностью 1200 Вт. При наличии длинной стены с окном такую мощность можно получить от одного 4-рядного регистра длиной 3 м из труб диаметром 57 мм. Но чаще всего стены с окнами имеют малую длину, поэтому можно использовать один 4-рядный регистр длиной 1,5 м из труб диаметром 108 мм. Разумеется, можно подобрать и приборы с иными параметрами – они рассчитываются по указанной выше формуле, а при использовании покупных регистров следует использовать информацию из паспорта к прибору.

Особо следует указать, что змеевиковые регистры при одинаковых размерах обладают большей мощностью, чем секционные. Например, для указанного помещения подойдет змеевиковый 4-рядный регистр длиной 2,5 м из труб диаметром 57 мм или 3-рядный регистр длиной 1,5 м из труб диаметром 108 мм. Разница весьма ощутимая, она сказывается и на стоимости прибора.

Монтаж регистров отопления

При монтаже регистров отопления необходимо учитывать ряд рекомендаций общего характера:

• Регистры располагаются на стенах с окнами;
• Наиболее эффективно применение регистров в многотрубных системах отопления;
• Каждый регистр на входе и выходе должен иметь краны;
• В верхней точке регистра необходимо предусмотреть кран Маевского.

Основные типы систем отопления частного дома

Обычно регистры имеют большую массу, поэтому для них необходимо предусмотреть надежные крепления к стене с помощью стальных кронштейнов. Соединение с системой отопления может осуществляться сваркой, однако в ряде случаев удобнее воспользоваться резьбовыми соединениями. Приборы рекомендуется покрывать термостойкой краской, однако слой ее не должен быть слишком большим. В дальнейшем регистры отопления необходимо регулярно осматривать и в случае необходимости выполнять ремонт или замену.