Андрей Смирнов
Время чтения: ~23 мин.
Просмотров: 0

Отопительные приборы в системах водяного отопления

Расчет теплоотдачи регистра отопления

Регистр отопления из четырех гладких труб и схема движения теплоносителя показаны на рисунке.

На схеме четко показано каким образом перемещается теплоноситель внутри отопительного регистра. В целях поддержания в помещениях определенных температурных условий и соблюдения СнИПов требуется производить расчет теплоотдачи регистра отопления. Для осуществления расчетов теплоотдачи Вам потребуется скачать файл Excel на компьютер.

Более подробно рассмотрим как воспользоваться указанным файлом для получения результатов о теплоотдачи отопительных регистров.

Исходные данные, которые могу потребоваться для расчета:

Исходных данных не много, они понятны и просты.

  1. Диаметр труб Dв мм заносим

в ячейку D3: 108,0

  1. Длину регистра (одной трубы) Lв м записываем

в ячейку D4: 1,250

  1. Количество труб в регистре Nв штуках пишем

в ячейку D5: 4

  1. Температуру воды на «подаче» tпв °C заносим

в ячейку D6: 85

  1. Температуру воды на «обратке» tов °C пишем

в ячейку D7: 60

  1. Температуру воздуха в помещении tвв °C вводим

в ячейку D8: 18

  1. Вид наружной поверхности труб выбираем из выпадающего списка

в объединенных ячейках C9D9E9: «При теоретическом расчете»

  1. Постоянную Стефана-Больцмана C в Вт/(м2*К4) заносим

в ячейку D10: 0,00000005669

  1. Значение ускорения свободного падения g в м/с2 вписываем

в ячейку D11: 9,80665

Меняя исходные данные можно смоделировать любую «температурную ситуацию» для любого типоразмера регистра отопления!

Теплоотдача просто одиночной горизонтальной трубы также может легко быть посчитанной по этой программе! Для этого достаточно указать количество труб в регистре отопления равное единице (N=1).

Результаты полученные при расчете теплоотдачи и их интерпретация

  1. Степень черноты излучающих поверхностей труб εавтоматически определяется по выбранному виду наружной поверхности

в ячейке D13: =ИНДЕКС(H5:H31;G2) =0,810

В базе данных, расположенной на одном листе с программой расчета, для выбора представлены 27 видов наружных поверхностей труб и их степени черноты. (Смотри в файле для скачивания в конце статьи.)

  1. Среднюю температуру стенок труб tст в °C вычисляем

в ячейке D14: =(D6+D7)/2 =72,5

tст=(tп+tо)/2

  1. Температурный напор dt в °C рассчитываем

в ячейке D15: =D14-D8 =54,5

dt=tст— tв

  1. Коэффициент объемного расширения воздуха β в 1/K определяем

в ячейке D16: =1/(D8+273) =0,003436

β=1/(tв+273)

  1. Кинематическую вязкость воздуха ν в м2/с вычисляем

в ячейке D17: =0,0000000001192*D8^2+0,000000086895*D8+0,000013306 =0,00001491

ν=0,0000000001192*tв2+0,000000086895*tв+0,000013306

  1. Критерий Прандтля Pr определяем

в ячейке D18: =0,00000073*D8^2-0,00028085*D8+0,70934 =0,7045

Pr=0,00000073*tв2-0,00028085*tв +0,70934

  1. 16. Коэффициент теплопроводности воздуха λ рассчитываем

в ячейке D19: =-0,000000022042*D8^2+0,0000793717*D8+0,0243834 =0,02580

λ=-0,000000022042*tв2+0,0000793717*tв+0,0243834

  1. Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра A в м2 определяем

в ячейке D20: =ПИ()*D3/1000*D4*D5 =1,6965

A=π*(D/1000)*L*N

  1. Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Qи в Вт вычисляем

в ячейке D21: =D10*D13*D20*((D14+273)^4- (D8+273)^4)*0,93^(D5-1) =444

Qи=C*ε*A*((tст+273)4— (tв+273)4)*0,93(N-1)

  1. Коэффициент теплоотдачи при излучении αи в Вт/(м2*К) рассчитываем

в ячейке D22: =D21/(D15*D20) =4,8

αи=Qи/(dt*A)

  1. Критерий Грасгофа Gr вычисляем

в ячейке D23: =D11*D16*(D3/1000)^3*D15/D17^2 =10410000

Gr=g*β*(D/1000)3*dt/ν2

  1. Критерий Нуссельта Nu находим

в ячейке D24: =0,5*(D23*D18)^0,25 =26,0194

Nu=0,5*(Gr*Pr)0,25

  1. Конвективную составляющую теплового потока Qк в Вт вычисляем

в ячейке D25: =D26*D20*D15 =462

Qкк*A*dt

  1. А коэффициент теплоотдачи при конвекции αк в Вт/(м2*К) определяем соответственно

в ячейке D26: =D24*D19/(D3/1000)*0,93^(D5-1) =5,0

αк=Nu*λ/(D/1000)*0,93(N-1)

  1. Полную мощность теплового потока регистра отопления Q в Вт и Ккал/час считаем соответственно

в ячейке D27: =(D21+D25)/1000 =0,906

Q=(Qи+Qк)/1000

и в ячейке D28: =D27*0,85985 =0,779

Q’=Q*0,85985

  1. Коэффициент теплоотдачи от поверхностей регистра отопления воздуху α в Вт/(м2*К) и Ккал/(час*м2*К) находим соответственно

в ячейке D29: =D22+D26 =9,8

α=αик

и в ячейке D30: =D29*0,85985 =8,4

α’=α*0,85985

На этом расчет в Excel завершен. Теплоотдача регистра отопления из труб найдена!

Расчеты многократно подтверждены практикой!

Виды регистров

Самый распространенный вид — регистры из гладких труб, и чаще всего — стальных электросварных. Диаметры — от 32 мм до 100 мм, иногда до 150 мм. Их делают двух типов — змеевидные и регистровые. Причем регистровые могут иметь два типа соединения: нитка и колонка. Нитка — это когда перемычки, по которым из одной трубы в другую перетекает теплоноситель, установлены то справа, то слева. Получается, что теплоноситель последовательно оббегает все трубы, то есть соединение последовательное. При соединении типа «колонка» все горизонтальные участки соединены между собой с обоих концов. В этом случае движение теплоносителя параллельное.

Типы регистров из гладких труб

В случае использования в системах с естественной циркуляцией требуется соблюдать небольшой уклон в сторону движения теплоносителя порядка 0,5 см на один метр трубы. Такой маленький уклон объясняется большим диаметром (малым гидравлическим сопротивлением).

Это змеевидный регистр отопления

Делают эти изделия не только их круглых, но и из квадратных труб. Они практически ничем не отличаются, только работать с ними сложнее, да гидравлическое сопротивление чуть больше. Но к плюсам такого исполнения можно отнести более компактные размеры при том же объеме теплоносителя.

Регистры из квадратных труб

Есть еще регистры из труб с оребрением. В таком случае увеличивается площадь соприкосновения металла с воздухом, и теплоотдача повышается. Собственно, до сих пор в некоторых бюджетных новостройках строители ставят именно такие отопительные приборы: всем известная «труба с оребрением». При не самом лучшем внешнем виде они неплохо греют помещения.

Регистр с пластинами будет иметь теплоотдачу намного выше

Если любой регситр вставить ТЭН, можно получить комбинированный отопительный прибор. Он может быть отдельным, не связанным с системой, или использоваться как дополнительный источник тепла. Если радиатор будет изолированным с нагревом только от ТЭНа, необходимо в верхней точке поставить расширительный бачек (10% от общего объема теплоносителя). При нагреве от бытового котла расширительный бачок, как правило, встроен в конструкцию. Если его нет (часто бывает в твердотопливных котлах), то и в этом случае необходима установка расширительного бачка. Если материал для регистров сталь, то бачок нужен закртыого типа.

Электроподогрев может пригодиться в самые сильные холода, когда мощности котла не хватает. Также такой вариант может выручить в межсезонье, когда загружать твердотопливный котел длительного горения и разгонять систему «на полную» нет смысла. Нужно лишь немного прогреть помещение. С котлами на твердом топливе такое невозможно. А такой вот запасной вариант поможет обогреться в межсезонье.

Добавив в регистр ТЭН и поставив расширительный бачек, получаем комбинированную систему отопления

Как правильно сварить регистр отопления

Сборка отдельных элементов конструкции воедино осуществляется посредством сваривания металла. Это можно сделать любым удобным для вас способом. Как правильно сварить регистр отопления? На самом деле все зависит от того, какой у вас сварочный аппарат:

  • электродуговой (ручной, полуавтомат);
  • газовый.

Самое широкое распространение имеют электродуговые ручные сварочные аппараты, так как они самые дешевые и простые. Таким аппаратом можно как соединять металлические детали, так и резать их. На больших деталях нужно прорезать отверстия для патрубков. Делать это надо возле края, отступив один диаметр патрубка. На средней секции будет четыре отверстия, на первой и крайней – по два.

Отверстия для соединительных патрубков

После этого на ровной горизонтальной поверхности выкладываем все элементы в одну конструкцию и делаем прихватки у основания патрубков. Нужно делать либо две прихватки по экватору патрубка, либо три равномерно по всей окружности, как в значке мерседеса. Если расположение прихваток будет неправильным, то деталь во время сваривания может повести. Убедившись в правильности геометрии регистра, можно переходит к свариванию.

Во время работы в плавильной ванночке нужно поддерживать высокую температуру, и распределять расплавившийся металл. Электрод постоянно должен двигаться по определённой траектории. Как сварить регистр отопления, самые простые траектории движения электрода:

  • влево — вправо (ёлочка);
  • вперед — назад (с наплывом).

Важнейший момент – это формирование корня шва на прихватке и выход из прихватки. Процесс выполняется с отрывом, так как сварщику нужно менять положение электрода. Хотя при должной сноровке можно варить и без отрыва. После того как шов остынет нужно молотком сбить шлам. Итак, осталось только заварить торцы заглушками, которые нужно предварительно вырезать из металла такой же толщины.

В итоге у нас получилась заготовка, в которой в дальнейшем будут вырезаны отверстия для подачи и обратки, а также воздухоотводчика. Воздухоотводчик, тот же кран Маевского, выводит воздушные карманы, которые уменьшают КПД теплообменника. Также можете более подробно прочитать про воздух в системе обогрева. Подключение регистров к системе отопления – это последний этап, после которого можно проводить гидравлическую проверку и вводить оборудование в эксплуатацию.

Помимо этого данная заготовка может быть использована для изготовления регистра с электрическим тэном. В нижнем торце вырезается отверстие для тэна, а в верхней части устанавливается расширительный бак открытого типа.

Как установить регистр отопления

Установить регистр отопления может каждый хозяин без привлечения к работам мастера. Чтобы упростить сборочные операции, предварительно необходимо подготовить каждый из элементов отопительной системы согласно проекту.

Одно из главных предъявляемых требований – качественное соединение регистра с трубопроводами. Оно должно выдерживать максимально допустимую нагрузку – 10 МПа. Если стыковка производится посредством сварки, нужно следить за качеством швов.

Регистры рекомендуется размещать вдоль одной стены. При этом необходим минимальный уклон по направлению движения теплоносителя – до 0.05% от длины прибора.

Располагать регистры отопления необходимо поближе к половой поверхности. Чем больше диаметр основной трубы, тем меньше будет сопротивление для циркулирующего теплоносителя.

Эффективность прибора зависит от большого числа факторов, среди которых площадь нагрева, прямо пропорциональная длине и диаметру труб. Наибольшее распространение в быту получили модели со следующими характеристиками:

  • Рекомендуемый диаметр труб – от 25 до 160 мм
  • Соединительные перемычки у секционных моделей – от 30 мм
  • Расстояние между основными трубами – от 50 мм
  • Максимальное давление – 10 МПа
  • Материал – высокоуглеродистая сталь

Изготавливаем регистр своими руками

Каждый, кто умеет работать со сварочным аппаратом, способен изготовить регистр отопления самостоятельно. Несложную конструкцию можно будет наполнить антифризом или маслом.

Вводное видео по изготовлению

Чтобы сделать отопительный прибор своими руками, рекомендуется следовать инструкции:

  1. Нужно подготовить трубы подходящих диаметров и нарезать заготовки
  2. Внутренняя часть трубы проверяется и при необходимости зачищается, чтоб снизить и без того высокое сопротивление для циркулирующего теплоносителя
  3. С торцов привариваются заглушки, в некоторых из них высверливаются отверстия

Трубками меньшего диаметра (вертикальные) соединяются более толстые (горизонтальные)
Необходимо смонтировать краны для удаления воздуха, который будет скапливаться с краев
Все швы аккуратно и качественно зачищаются, поверхность окрашивают масляными красками

В переносных конструкциях необходимо установить нагревательный тэн мощностью от 1.5 до 6 Вт, который будет работать от обычной розетки. Если система работает от отопительного котла, эффективность регистров можно увеличить за счет установки мощного циркуляционного насоса.

Основные преимущества

Среди многочисленных преимуществ регистров отопления следует отметить:

  1. Имеется возможность заказать изготовление отопительных приборов по индивидуальному чертежу заказчика
  2. Внутри них роль теплоносителя может выполнять не только жидкость, но и горячий пар

Установка не требует специального оборудования
Могут устанавливаться в помещениях с большой площадью, так как характеризуются эффективным теплообменом несмотря на компактные и скромные размеры
Приемлемая стоимость

В заключении

Безусловно, регистры отопления приходят на смену классическим радиаторам отопления. В частных домах их можно встретить в помещениях с более агрессивными условиями (туалет, ванная, периодически неотапливаемые помещения и т. д.). Для хорошего мастера не составит труда изготовить подобный прибор самостоятельно.

Отопительный прибор, состоящий из соединенных с помощью сварки между собой гладкостенных труб, называется регистром. В основном трубы, расположенные горизонтально, соединяются вертикальными короткими перемычками, через которые также проходит теплоноситель. Конструкция регистров лежит в основе создания разного вида радиаторов отопления.

2 Монтаж регистра отопления

Все виды регистров, за исключением алюминиевого, предполагают установку в систему путем сварки. Установка его проводится как можно ближе к полу, чтобы базовые характеристики конструкции могли проявиться по максимуму.

Для увеличения теплоотдачи желательно установить дополнительные отражающие экраны за прибором. При этом рекомендуется делать уклон не менее 0,05% по движению теплоносителя, и ваш расчет это должен учесть.

Правильная и быстрая установка регистра возможна при предварительной подготовке схемы деталей. Вам в дальнейшем нужно будет просто последовательно сваривать части конструкции или крепить их фланцевым соединением, чтобы получить нужную систему. Перед запуском ее нужно будет тщательно проверить все соединения, и только после этого проводить подключение к сети.

Пример установки регистра отопления

Обратите внимание: производство всех ныне на рынке представленных регистров позволяет подобрать различные варианты практически для каждой системы отопления. Однако их разумное использование будет возможным только в том случае, если пользователь учтет все технические характеристики, которые имеет теплообменник, и сможет подобрать их оптимальные вариации для каждого конкретного случая. Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа

Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа

Однако их разумное использование будет возможным только в том случае, если пользователь учтет все технические характеристики, которые имеет теплообменник, и сможет подобрать их оптимальные вариации для каждого конкретного случая. Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа.

2.1 Расчет регистра отопления

Базовый расчёт под теплообменник и для тех, кто осуществляет монтаж системы своими руками, и для тех, кто готовит монтаж фабричных заготовок, очень прост. Элементарный расчет можно будет сделать таким образом: учитываем, что для комнаты площадью примерно 20 квадратных метров и высотой потолка не более 3-х метров для качественного обогрева нужно 20 метров стальной трубы.

Диаметр лучше выбирать в 60 мм, он прост для работы и позволяет проводить установку даже самостоятельно, делая расчет максимально простым.

Схема движения в регистре отопления

Далее задаем количество помещений, в которых нужен подобный теплообменник. Поскольку приведенная основная формула справедлива для всех этажей, а также помещений с окнами и дверями, для получения конечного результата будет достаточно просто перемножить их количество. Расчет готов. Останется только сварить трубы и провести монтаж.

2.2 Создание своими руками

Если монтаж готовой конструкции кажется вам делом достаточно дорогим, вы вполне можете сварить теплообменник своими руками. Сделать это не сложно, однако же потребуется определенный опыт работы со сварочным оборудованием.

Кроме того, нужно приобрести трубы-заготовки, работать проще всего будет со стальными. Действовать при работе нужно так:

  1. Делаем расчет для единицы системы.
  2. Нарезаем трубы нужного размера из заготовок. Проверяем их изнутри, если нужно – зачищаем.
  3. Далее нужно сварить трубы с заглушками.
  4. Готовим более мелкие трубки-соединители, а также краны для спуска воздуха.
  5. Далее нужно последовательно сварить элементы конструкции, проверяя качество соединения.
  6. Готовую систему окрашиваем. Устанавливаем на стену специальные экраны, затем монтируем сам теплообменник.

Такую конструкцию, созданную своими руками, можно установить и на даче, и в загородном доме, и в рабочем цеху. Срок службы ее, если вы все элементы при работе своими руками выполнили правильно, составит не менее 25 лет.

Монтаж

Для того чтобы правильно сварить и установить отопительные регистры, стоит воспользоваться следующими способами:

  • выполнить монтаж на резьбовых соединениях или кронштейнах;
  • использовать для работ сварочное оборудование.

Принимать решение в пользу того или иного метода, стоит исходя из веса конструкции, ее размеров, а также параметров отопительной системы. Многие специалисты считают, что работа по установке регистров мало чем отличается от монтажа радиаторов. Основная разница заключается лишь в габаритах конструкций, а также в том, что в некоторых случаях при монтаже радиаторов выполняется их обвязка. При выполнении монтажа регистров к гравитационной системе в обязательном порядке следует соблюдать уровень наклона – сам прибор должен быть наклонен в ту сторону, куда будет двигаться теплоноситель по системе.

Стоит выделить следующие рекомендации, которыми следует руководствоваться в ходе монтажных работ:

  • необходимо соблюдать минимально допустимое расстояние расположения системы от стены и оконных проемов. Оно должно быть не менее 20 сантиметров. Такая особенность монтажа конструкций необходима для выполнения различных ремонтных и технических работ в дальнейшем;
  • при выборе соединения резьбового типа в ходе крепления стоит использовать только паронитовые прокладки либо же сантехнический лен;
  • любые конструкции из отопительных регистров, выполненных из стальных и профильных труб, необходимо дополнительно окрасить. Окрашивание поможет предотвратить образование на поверхности ржавчины. Такие системы будут иметь более низкий показатель теплоотдачи, однако, при этом увеличится эксплуатационный срок;

  • все монтажные работы с отопительными регистрами выполняются не в отопительный сезон;
  • монтаж при помощи резьбового соединения предполагает крепеж через шаровой кран либо же при помощи фитинга и накидной гайки;
  • соединение при использовании сварочного оборудования производится при соединении штуцера и вкрученного шарового крана с трубой отопительного контура системы;
  • чтобы продлить эксплуатационный срок конструкции, следует регулярно проводить ряд простых ревизионных работ. При выявлении дефектов или течи вовремя устранять образовавшиеся неполадки.

Как посчитать количество ребер

Прежде чем приобрести регистр отопления, необходимо особое внимание обратить на диаметр трубы. Специалисты рекомендуют выбирать для дома установки с диаметром 3-4 см, но не больше 8 см

Основная причина подобного решения – бытовой отопительный котел не в состоянии выдать количество тепла, которого бы хватило для качественного прогрева больших поверхностей.

Читайте так же о основных правилах выбора радиаторов отопления

Производя расчет, следует принять во внимание длину одного ребра регистра и теплоотдачу на каждый ее метр. Для примера, изделие длиной 1 м с внутренним сечением 6 см позволяет обогреть около 1 квадрата

Сосчитав требуемое количество ребер, округление производят в большую сторону. При определенных условиях полученное значение можно увеличить на 20-50%. К таковым относятся:

  1. Большое количество оконных проемов, дверей в помещении
  2. Небольшая толщина стен
  3. Плохое утепление помещений

Что подразумевает регистр отопления

Столь замысловатый прибор лежит в основе современных радиаторов. Под данным термином понимается совокупность труб, соединенных между собой определенным образом и способствующих подаче тепла в помещение.

В настоящее время, широко распространены горизонтальные регистры, которые представляют собой параллельно расположенные гладкостенные трубы с вертикальными перемычками. Такое приспособление отличается от современных радиаторов большим объемом теплоносителя, следовательно, выделяет больше тепла и процесс остывания значительно снижен, что позволяет поддерживать нужный уровень температуры в любом помещении.

На рынках представлено множество разновидностей рассматриваемых приборов. В зависимости от материала, применяемого при производстве основных составляющих, регистры отопления бывают:

  •  алюминиевые;
  •  чугунные;
  •  стальные.

Первый вариант часто можно заметить невооруженным глазом в жилых помещениях. В основном он характеризуется высокой устойчивостью к коррозии, хорошей теплоотдачей. Следовательно, благодаря материалу, из которого изготавливают трубы, такие регистры славятся длительным сроком эксплуатации. Одним из основных недостатков можно считать высокую стоимость прибора, которая основывается на способе изготовления конструкции.

Второй вид регистров характеризуется высокой прочностью, следовательно, долговечностью и легкостью установки.

Последняя разновидность регистров отопления считается таковой не из-за своих характеристик. Наоборот, стальные конструкции славятся долговечностью, ведь срок их эксплуатации достигает в среднем четверть века. Монтаж такой конструкции не составляет особого труда. Для его проведения необходимо наличие сварочного аппарата и возможности проведения таких работ. Сварка отдельных деталей позволяет прибору выдерживать высокое давление. Но такие регистры имеют свои минусы, а именно:

• коррозия материала;

• способность аккумулировать известь.

Учитывая, что вода, проходящая по трубам, имеет в своем составе различные примеси, можно смело сделать заключение, что внутренняя поверхность тонких составляющих прибора способна накапливать на своих стенках известковые отложения. В результате чего происходит снижение проходимости определенных участков прибора, следовательно, снижается эффективность теплообмена.

Отличительные показатели регистров отопления

Изучив разновидности регистров отопления из гладких труб, необходимо сделать заключение о том, что основным плюсом их использования является эффективность подачи тепла, несмотря на небольшие размеры прибора. Благодаря такому качеству, данную отопительную конструкцию стали широко применять не только в жилых помещениях, но и в промышленных.

Также при выборе прибора стоит обращать внимание на ценовой ряд. Ведь, основным материалом для производства считается сталь или чугун, а при установке не требуется наличие высокотехнологичного производства

Для монтажа регистров достаточно сварки.

Небольшие размеры готовой конструкции никак не влияют на качество работы прибора. Наоборот, такой показатель удивляет. Ведь, ни для кого не секрет, что показатель теплообмена напрямую зависит от площади рабочей поверхности, следовательно, от длины и диаметра основных комплектующих.

Однако, учитывая большое количество положительных качеств регистров, процесс их установки в помещении имеет несколько недостатков, а именно:

• специфический внешний вид прибора, который в дальнейшем необходимо закрывать или дизайнерски обыгрывать, ведь труба, тянущаяся по периметру помещения, притягивает взгляд.

• определенные неудобства при монтаже конструкции. Как было сказано ранее, при установке необходимо проведение сварочных работ, что не всегда возможно в помещениях определенного типа.

Учитывая специфику работы регистров отопления, современные инженеры разработали несколько вариантов конструкторского решения. В настоящее время доступно два вида приборов:

• секционные;

• S-образные или змеевиковые.

Расчет мощности регистра отопления

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.

Схемы подключения регистров отопления

Установку регистра отопления на котрур

Теперь, когда теплообменник готов, нужно провести установку регистра отопления на контур. Как и обычная батарея, он может подключаться разными способами, при этом подача всегда должна быть выше обратки. О схемах разводки системы обогрева мы писали в одной из предыдущих статей. Монтаж патрубков к регистру отопления осуществляется:

  • на одном торце;
  • на разных торцах.

Последняя схема подключения регистров отопления называется диагональной и является более предпочтительной. Когда мы знаем, где будет подача и обратка можно делать отверстия в торцах для муфт с резьбой. К этим муфтам потом прикрутятся фитинги, соединяющие теплообменник с контуром. На противоположной стороне от подачи вваривается воздухоотводчик. Он может находиться в торце, но лучше, чтобы клапан стоял в верхней части.

Перед тем как установить регистры отопления помните, что он имеет достаточно большой вес, даже без теплоносителя, а заполненный водой и подавно. Поэтому нужно предусмотреть надежные крепления. Теплообменник ставиться на пол или подвешивается на стену. Лучше, конечно, сделать ножки и поставить его на пол, дополнительно зафиксировав креплениями к стене. Не стоит забывать, что от поверхности теплообменника до стен и пола должно быть около 25 сантиметров.

Еще одна рекомендация касается места размещения теплообменника. Как вы могли заметить в квартирах батарея всегда под окном. С одной стороны, она нагревает холодный воздух, исходящий от стекол, а с другой стороны, она греет наружную стену. То есть нужно стараться устанавливать регистры вдоль стен, которые контактируют с улицей.

Преимущества и недостатки

Среди положительных качеств таких отопительных приборов стоит назвать следующее:

  • При условии правильного расчета и качественного изготовления конструкция может похвастаться надежностью.
  • В зависимости от используемого для сборки материала регистр может прослужить более полувека.
  • Теплоотдача таких приборов в некоторых случаях может превышать аналогичные параметры у традиционных секционных радиаторов. Это связано с тем, что внутри циркулирует больший объем теплоносителя, поэтому и теплоотдача намного выше.
  • Системы с трубчатыми батареями просты в эксплуатации, потому что не имеют много стыков и соединений. Это снижает вероятность возникновения аварийной ситуации.
  • Собрать новый отопительный контур с регистрами также легко, как и установить такой прибор в существующую систему отопления.
  • Регистры применяют в отопительных системах административных, производственных, хозяйственных и жилых построек.
  • Конструкция имеет гладкую внешнюю поверхность, что облегчает уборку и уменьшает количество собирающейся пыли. Благодаря гладкости стенок внутри уменьшается гидравлическое сопротивление циркулирующей жидкости.
  • Можно собрать радиатор отопления своими руками или заказать его изготовления по своим чертежам.
  • Трубчатые отопительные приборы могут использоваться в водяных и паровых системах обогрева дома.
  • Доступность материалов и невысокая цена на них делает такие конструкции для обогрева дома более доступными, чем традиционные секционные агрегаты.
  • Благодаря простой конструкции можно самостоятельно рассчитать тепловую мощность.


Теперь раз и навсегда, без каких либо регистраций и СМС можно бесплатно скачать 1хБет на Андроид перейдя по активной ссылке и дальше продолжать кайфовать от игры и делать ставки на любимую команду в удобном мобильном приложении.

Среди недостатков трубчатых приборов стоит назвать следующее:

  1. Из-за того, что в регистре циркулирует большой объем теплоносителя, при первом запуске система долго прогревается. Все это приводит к перерасходу энергоносителя.
  2. Недостатком таких конструкций считают их малопривлекательный внешний вид. Однако это справедливо только в отношении некачественно и неаккуратно выполненных секций.
  3. Вес всей конструкции вместе с циркулирующим теплоносителем внушительный, поэтому нужно использовать надежные держатели или предусмотреть подпорки снизу. Особенно внимательно к выбору крепежей нужно подойти при монтаже на стены из непрочных рыхлых материалов.
  4. Стальные трубчатые радиаторы нуждаются в периодическом окрашивании поверхности с целью защиты от коррозии и для придания им привлекательного внешнего вида.

Изготовление водяных батарей с ТЭНом своими руками

Из инструментов понадобится:

  • болгарка;
  • сварочный аппарат;
  • измерительные приборы;
  • карандаш или мел для разметки.

Фото 1. Схема устройства самодельных регистров. Показано соединение приборов способом «нитка» и «колонка».

Самостоятельное создание устройств — одно из его преимуществ. Перед началом работ нужно выбрать материал. Технические характеристики описаны выше. Проще всего работать с гладкой сталью и чугуном. С медью и алюминием сложнее.

Для изготовления необходимы трубы с круглым сечением из выбранного металла. Рекомендованный диаметр находится в промежутке 40—70 мм. Меньший показатель приведёт к созданию громоздкой конструкции, а больший — к потере теплоты из-за длительной циркуляции.

Показатель также снижается из-за формы, но с круглым сечением проще работать. И также нужно выбрать магистраль. Труба должна иметь диаметр, аналогичный тому, что в обвязке. В противном случае потеряется баланс. Для герметичности понадобится соответственное вещество, а также торцевые заглушки.

Определив материал, переходят к расчётам, описанным немного ниже. Затем, нужно выполнить замеры в точке крепления и чертёж предполагаемой системы. Для этого рекомендуется пригласить профильного специалиста.

Процесс изготовления устройства:

  1. При помощи болгарки металлические заготовки разрезают на части необходимой длины. Сварку не используют, чтобы на торцах не образовался наплав.
  2. Вырезают отверстия для патрубков.
  3. Последние присоединяют, сильно разогрев.
  4. Прикрепляют боковые заглушки.
  5. Для обеспечения безопасности рекомендуется монтаж клапанов для спуска воды и воздуха. Оба ставят сверху, на максимальном расстоянии от точки подключения к обвязке.

Справка. Иногда систему модернизируют, устанавливая ТЭН в наиболее удалённую от крепления точку.

Трубчатый электронагреватель служит запасным источником тепла, не зависящим от работы котла. Он продолжает генерировать энергию, если случится авария или будет выполнено плановое отключение основного источника. Для эксплуатации ТЭН необходима запорная арматура.

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.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации