Отопительные регистры виды, расчет и изготовление своими руками

Технические характеристики

1. Обогрев помещения, имеющего большую площадь, например, склады, цеха, холлы, вестибюли.
2. Используют в качестве отопления «мягкое» тепло. Связывают это с их размерами. Они выпускаются большой длины, захватывают огромную площадь. Исходя из этого, тепловой источник в просторном здании будет не точечный, а протяженного характера и обогревание получится не местное, а по всему объему здания.
3. Еще одним достоинством регистров считается легкость ухода за ними. Абсолютная ровность поверхности, нет мест для сбора грязи и пыли, следовательно, убирать не составляет особого труда.
4. Если аппараты сделаны качественно, они способны выдержать любое давление и большой температурный режим.

Вариант схемы подключения регистров в отопление

Однако следует заметить, что технические характеристики регистров отопления все же хуже, чем батарей, таких же размеров. Связывают это с их поверхностью, ведь именно она отдает теплоту зданию.

Изготавливаются регистры для отопления из стальных труб, диаметр их колеблется в пределах от 32 до 200 миллиметров и больше. По числу труб, размещению и форме они абсолютно разные. Такие аппараты обогрева в своем устройстве имеют два патрубка для входа и выхода жидкости, штуцер, который подключает отводчик воздушных масс.

Расчет параметров и чертеж

Первый этап изготовления регистра отопления своими руками – это проектирование. Понятно, что на глаз нормально сделать регистр отопления не получится. Поэтому необходимо провести ряд дополнительных расчетов, опираясь на которые можно будет подобрать оптимальный теплообменник. При изготовлении регистров отопления нужно учесть много факторов:

• мощность;
• конструкцию;
• методы установки.

Перед тем как сделать регистры отопления своими руками надо понимать, что это ведь отопительный прибор, значит, должен прогревать определенное помещение. Его теплоотдача должна соответствовать ситуации, не ставить же в маленькую комнатушку теплообменник во всю стену. На один метр должно приходиться от 100 до 200 киловатт, в зависимости от региона. Есть формула расчета теплоотдачи регистров отопления. Он включает в себя следующие значения:

• длина теплообменника в метрах;
• внутреннее сечение в метрах;
• коэффициент теплопроводности металла;
• дельта температур подачи и обратки;
• число «П».

Чтобы определить теплоотдачу нужно перемножить все составляющие расчета. Конечно же, из этой формулы можно отдельно определить каждое из вышеуказанных значений. Так, зная квадратуру помещения можно определить, какие габариты должны быть у конструкции. Зачастую самодельные регистры для отопления изготавливаются из подручных материалов, поэтому выбирать некоторые параметры нет возможности. Приходится подгонять всю конструкции под уже имеющиеся характеристики, при этом не стоит забывать о функциональности теплообменника.

Например, по формуле получили значение в пять метров. Значит, для отопления подходит как одна пятиметровая труба по периметру, так и несколько отрезков, сумма длины которых будет составлять те же пять метров. Суть в том чтобы сохранялась площадь теплообмена.

Есть два метода размещения основных (толстых) труб:

• горизонтально;
• вертикально.

В принципе при изготовлении разницы нет. Если взять горизонтальную конструкцию и повернуть на 90 градусов по часовой стрелке, получится вертикальный теплообменник. Это будет иметь значение при установке на контур.

Вот и вся разница между вертикальным и горизонтальным регистром

Помимо этого крепление регистров отопления осуществляется специальными перемычками. Таких перемычек может быть одна или две. Также соединение горизонтальных участков может осуществляться муфтами того же диаметра, которые ввариваются в торец. Это так называемые змеевиковые регистры. Можно выбирать любой метод сборки регистра отопления из труб своими руками, главное, чтобы хватило навыков для его исполнения.

Чтобы не усложнять процесс изготовления регистра, будем использовать схему соединения горизонтальных участков двумя патрубками. Регистр отопления, чертеж:

Чертеж регистра отопления

Для работы нам понадобится:

• три одинаковых отрезка трубы;
• четыре соединительных патрубка;
• шесть заглушек.

Расчет конструкции обогревателя

Вначале необходимо рассчитать требуемую тепловую мощность для конкретного помещения.

По правилам, такой теплотехнический расчет следует делать с учетом:

• площади и направленности внешних стен (в южном солнечном направлении или нет);
• кубатуры обогреваемого помещения;
• уровня максимально возможных отрицательных температур в регионе;
• степени теплоизоляции стен, выходящих на улицу;
• наличия снизу и/или сверху еще одного отапливаемого помещения;
• количества, квадратуры и разновидности установленных окон;
• наличия/отсутствия дверей, открывающихся непосредственно на улицу.

Строительными нормами рекомендуется даже учесть преобладающую розу ветров зимой. С наветренной стороны у стены теплопотери в течение зимнего периода будут заведомо выше.

Упрощенно для помещения с высотой потолков в районе 2,7 метра необходимую тепловую мощность вычисляют умножением площади комнаты на 100 Вт

Если потолки в помещении расположены на уровне 3-х метров и выше, то для упрощенного расчета следует уже кубатуру отапливаемого пространства умножить на 34 или 41 Вт. Первый коэффициент берется для кирпичных зданий, а второй – для строений из железобетона.

Перемножить пару чисел не сложно. Но надо четко отдавать себе отчет, что подобные условные вычисления могут быть очень далеки от реальных цифр, так как нюансов здесь немало.

Самый оптимальный выход – это заказать нужный расчет у специалиста, который примет во внимание все параметры помещения. Теплопотери происходят через стены, окна, пол, потолок и даже вентиляцию. Для получения точных цифр учесть надо все без исключения

Для получения точных цифр учесть надо все без исключения.

Далее надо рассчитать размеры труб для отопительного регистра. Для этого следует воспользоваться формулой:

Q= K* St*dt

буквенные обозначения:

• Q – тепловая мощность регистра;
• K – коэффициент теплоотдачи, зависит от материала трубы;
• St – площадь теплоотдачи (равна числу ПИ помноженному на диаметр и длину трубы);
• dt – тепловой напор.

Соответственно, зная Q и dt, остается лишь подобрать диаметр трубы и ее общую длину. Затем уже, в зависимости от конструкции регистра, этот трубопровод можно разбить на несколько отрезков, которые впоследствии будут соединены поперечинами. Теплоотдачу от последних, чтобы не усложнять расчеты, лучше не учитывать.

Цифра dt в свою очередь вычисляется исходя из необходимой температуры в помещении (Тв) и показателей ее в подаче (Тп) и обратке (То) – итого dt=(Тп+То)/2-Тв

При подключении труб змейкой каждый следующий горизонтальный сегмент получает приблизительно на 10% меньше тепловой энергии, чем расположенный сверху. Каждый такой отрезок регистрового трубопровода следует рассматривать, как отдельную батарею. А теплоноситель по мере движения по ним постепенно и неизбежно остывает, тепло уходит в помещение.

Еще один параметр – расстояние между горизонтальными секциями (основными трубами), которое отражает высоту отдельного патрубка. Если этот просвет сделать слишком маленьким, то потоки тепла сверху и снизу начнут перекрываться, негативно воздействуя друг на друга.

Эту цифру надо подбирать так, чтобы она была чуть больше диаметра трубы. Тогда эффективность регистра будет максимально возможной.

С более подробными расчетами мощности отопительных батарей и их количества можно прочесть здесь.

Требования к изготовлению

Если делать регистры отопления своими руками, то надо соблюдать следующие требования:

• Не надо брать трубы большого сечения, для них необходим будет объем носителя тепла намного больше, следовательно, появится предположение, что котел не сможет согреть такое большое количество жидкости. По мнению специалистов в этой области, оптимальным считается объем 32 миллиметра.
• Трубы регистра, не следует размещать на малом расстоянии друг от друга, оно должно составлять больше диаметра самой трубы на 50 миллиметров. Если это требование выдержать, отдача тепла будет значительно больше.

Чтобы сделать регистры отопления в домашних условиях, чертеж и схема не требуются

Основное, на что надо обратить внимание – это диаметр трубы и ее длина. Чтобы их определить, надо всего лишь рассчитать аппарат обогрева, который опирается на характеристику данного здания

Например, один квадратный метр площади обогревается регистром длиной один метр и диаметром 60 миллиметров.

Существуют специальные калькуляторы расчета теплопотерь трубопроводов, которые могут решать подобные задачи.

При желании устройство регистров для обогрева дома можно изготовить из профильной трубы. Существуют регистры из алюминия, однако, срок их эксплуатации значительно меньше, чем стальных. Возможно, произвести чугунные аппараты, пользуясь ребристой трубой из чугуна, но уже по совершенно другой технологии.

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

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.

Конвекторы для отопления

Конвекторы – это приборы, у которых теплоотдача происходит за счет конвекции. Самая простая модель – это труба (теплообменник) с нанизанными на нее металлическими пластинами. В наши дни внешний облик такого агрегата имеет массу вариаций, что позволяет его без особых трудностей вписать в любой современный дизайн. Монтируются приборы по-разному. Могут быть встроенные, навесные настенные, напольные.

Строение напольного конвектора. Нажмите на фото для увеличения.

Конвекторы имеют ряд преимуществ. Прежде всего, они надежны, чертеж такого агрегата довольно прост. Эти приборы отопления лучше, чем чугунные или стальные радиаторы, так как конвекторы менее громоздкие

И что немаловажно – они имеют относительно низкую стоимость. К недостаткам относят низкий коэффициент теплоотдачи

Для полноценной работы такого прибора необходима высокая температура и скорость движения воды. Помимо этого, во время функционирования приборов из пола заглатывается и пыль, которая затем распыляется по помещению.

Изготовление секционных отопительных батарей из металлических труб кустарным способом

Инструменты

Чтобы самостоятельно изготовить регистр, приготовим необходимый инструментарий:

• Сварочный аппарат, электроды и защитная маска.
• Болгарка, электродрель, абразивный круг и сверла по металлу.
• Молоток, газовый ключ, строительный уровень, рулетка.
• Тиски, струбцины, щетка с металлическим ворсом.

Кроме защитной маски для сварки стоит взять спецкостюм, рукавицы и крепкие сапоги или ботинки.

Необходимые материалы

Для примера возьмем процесс изготовления радиатора, представленного на чертеже. Он состоит из 4-х секций длиной один метр. Материал – 108-мм стальная труба. Кроме всего перечисленного, как минимум, нужно два крана шарового типа. Их ставят на вход и выход устройства, дополнительно можно подсоединить кран на верхнюю секцию батареи для стравливания воздуха из системы.

№ Позиции	Деталь	Параметры детали	Количество
1	Труба стальная	Ø 108 мм (ДУ 100)	4
2	Перемычка непроходная	Ø 48х3,5 мм (ДУ 40)	3
3	Перемычка проходная	Ø 48х3,5 мм (ДУ 40)	3
4	Штуцер с наружной резьбой	G1/2″ (ДУ 15)	2
5	Заглушка торцевая эллиптическая	Ø 108 мм (ДУ 100)	8

Технология сборочных работ

• Первый этап – разметка и резка трубных заготовок. Их внутреннюю плоскость нужно очистить от ржавчины и заусениц, чтобы ничего не препятствовало циркуляции теплоносителя.
• Следующий шаг – подготовка заглушек. При необходимости их также следует очистить от ржи. В двух высверливают отверстия для монтажа штуцеров.
• Вставить и приварить штуцеры в отверстиях, заглушки наварить на торцы труб.
• По чертежным размерам отметить места крепления перемычек. На трубах Ø 108 мм, где будет проходные каналы, высверлить отверстия по диаметру перемычек. Будьте внимательны при разметке!
• На горизонтальные секции, где просверливались отверстия, приварить проходные перемычки; где отверстий нет – непроходные. Тандем перемычек объединит секции и сформирует правильное направление движения теплоносителя.
• Зачистить все сварочные швы. Проверить устройство на предмет герметичности: закрыть нижний штуцер радиатора, а через верхний заполнить его водой. Если проявится хотя бы минимальная течь, то воду сливают, а место дефекта дополнительно проваривают.
• После проверки поверхность секционной батареи отопления из металлических труб нужно покрасить термостойкой краской. Такая обработка защитит и от коррозии, и добавит изделию эстетичности.

Радиаторы для отопления

Существует несколько видов радиаторов. Каждый из них имеет свои особенности, а также достоинства и недостатки. В отопительных системах используют следующие типы отопительных приборов.

Чугунный радиатор. Нажмите на фото для увеличения.

Чугунные радиаторы – изготавливаются такие приборы методом литья. Благодаря утолщенным стенкам могут продолжать обогрев даже после прекращения подачи нагретой воды. Часть тепловой энергии они отдают при помощи теплового излучения, что обеспечивает равномерный прогрев воздуха в нижней и средней части комнаты. Имеют длительный срок эксплуатации (не менее 40 лет). К недостаткам относят их значительный вес и необходимость окрашивания.

Стальные радиаторы – эти приборы представляют собой отформованные сваренные листы, помещенные в стальной декоративный кожух. Это придает радиатору привлекательный внешний вид, а также увеличивает площадь теплоотдачи. Большая тепловая мощность обеспечивается за счет тонких стенок корпуса. Между тем это же способствует их быстрому остыванию. Срок службы таких радиаторов 15-20 лет. Стальные приборы подвержены коррозии, чувствительны к гидроударам, из-за небольшого внутреннего диаметра проточных полостей быстро засоряются.

Стальной радиатор отопления. Нажмите на фото для увеличения.

Биметаллические радиаторы – это сваренные меж собой металлические трубки, помещенные в ребристую алюминиевую оболочку. Такая конструкция обеспечивает теплоотдачу в два раза выше, чем у чугунных. Так как сечение трубок небольшое, то для эффективной работы приборов необходима высокая скорость движения теплоносителя. Такие радиаторы имеют довольно высокую стоимость и относительно небольшой срок службы – около 20 лет.

Радиатор отопления из алюминия. Нажмите на фото для увеличения.

Алюминиевые

Алюминиевые радиаторы – производят эти приборы типовыми, используя чертеж, методом литья или формирования из сплавов алюминия. Они обладают привлекательным внешним видом и малым весом. При этом обеспечивают самую высокую теплопередачу по сравнению с другими радиаторами. Серьезным недостатком является свойство алюминия вступать в химическую реакцию с теплоносителем. В результате возникает выделение водорода, который необходимо удалять из системы. Срок службы таких приборов составляет 15 лет.

Алгоритм, который используют при создании

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

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

Разновидности регистров отопления

Существует 3 вида рассматриваемых регистров:

1. Секционные в виде буквы «П».
2. Змеевиковые, форма которых S-образная.
3. Смешанные.

На изготовление идут трубы из стали или нержавейки, диаметр которых составляет от 25 до 200 мм. Помещения на производстве, имеющие административное или хозяйственное назначение, отапливаются за счет применения труб диаметром от 25 до 100 мм. Что касается регистров большего диаметра, достигающего 200 мм, то они устанавливаются в цехах на производстве и на спортивных объектах, отличающихся масштабностью, например, это могут быть бассейны.

Применительно к частным домовладениям их установка существенно снижает эффективность отопления.

При сборке регистров может быть использовано практически любое количество секций, что обусловливается лишь площадью помещения и требуемой величиной теплоотдачи.

При соединении секционных регистров используют перемычки, имеющие меньший диаметр по сравнению с трубами, которые являются частью рассматриваемого вида приборов. Для расчета оптимального расстояния между трубами отопления используют формулу D+50 мм, где под D следует понимать диаметр трубы. Соблюдение рассчитываемого таким образом расстояния позволяет минимизировать инфракрасное облучение труб по отношению друг к другу, что обеспечивает увеличение теплоотдачи.

Соединение змеевиковых возможно за счет отводов, диаметр которых идентичен диаметру труб. Они устанавливаются с торцов подсоединяемого прибора. Из-за этого способа подсоединения возрастает стоимость подключения регистров, но не значительно. В данном случае рост затрат компенсируется увеличением эффективности работы, что обеспечивает большая площадь рабочей поверхности. Также змеевиковый регистр отличается таким положительным моментом, как меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с тем, которое присутствует у секционного варианта подобного прибора отопления. Это позволяет использовать циркуляционные насосы, отличающиеся меньшей мощностью и более низкой ценой.

Устанавливаемые на трубах торцевые заглушки отличаются вариативностью формы: плоские, круглые и эллиптические. Заглушки, имеющие эллиптическую форму, применяют в системах, где теплоноситель подается под высоким давлением. Также их используют для придания определенной привлекательности приборам отопления. Если существует потребность, то возможно оснащение верхнего сегмента регистра фитингом, предназначенным для установки клапана дегазации.

Вариативность исполнения регистров отопления на этом не заканчивается, например, существуют приборы данного типа, которые дополняются ТЭНом. В результате получается устройство, не требующее подключения к системе отопления, так как подогрев теплоносителя происходит за счет встроенного электроприбора в виде ТЭНа.

В процессе проектирования таких устройств определенным способом рассчитывается мощность ТЭНов, которая зависит от того, насколько велика площадь поверхности прибора. Если регистр будет перегреваться, то это приведет к излишней активности процесса расширения и теплоноситель вытечет через аварийный клапан. В противном случае, то есть при недостатке мощности, эффективность ТЭНа сведется к минимуму.

Автономный регистр должен оснащаться фитингом, устанавливаемым в верхнем сегменте этого прибора отопления. Он используется для заливки теплоносителя перед запуском в работу и для установки аварийного клапана, который может быть дополнен расширительным бачком, что связано с необходимостью компенсировать расширение теплоносителя.

Материал изготовления

В зависимости от материала изготовления регистры отопления бывают следующих типов:

1. Стальные
2. Алюминиевые
3. Чугунные

Стальные регистры наиболее распространенные. Они подключаются к отопительной системе резьбовыми соединениями или при помощи сварки. Изделия характеризуются высоким коэффициентом теплоотдачи и приемлемой стоимостью.

Небольшой удельный вес алюминиевых регистров, устойчивость к коррозии, отсутствие швов и высокие показатели теплоотдачи обусловил востребованность подобных изделий среди покупателей. Они изготавливаются методом монолитного литья. Существенным недостатком считается высокая стоимость.

Чугунные радиаторы соединяются с отопительной системой посредством монолитного фланцевого соединения. Приемлемая стоимость и простой монтаж – основные преимущества изделий. Однако они менее инертны аналогов, следовательно, дольше разогреваются.

Преимущества и недостатки регистров отопления

Регистры в системе отопления

Самодельные стальные или алюминиевые регистры отопления отличаются от стандартных радиаторов своими размерами. Они состоят из нескольких труб, диаметр которых превышает 32 мм. Для организации циркуляции теплоносителя трубы соединены между собой патрубками.

Чем обусловлена популярность этих приборов теплоснабжения? Во-первых, возможностью самостоятельного изготовления. Можно сделать биметаллические регистры отопления, стальные или из алюминиевых труб. Намного реже встречаются пластиковые модели, так как они не обладают должными эксплуатационными качествами.

До того как подключить регистры отопления следует внимательно изучить их «слабые» и «сильные» стороны.

Преимущества использования:

• Длительный срок эксплуатации. Для стальных и алюминиевых моделей он может достигать 25 лет. При этом вероятность поломки будет минимальной;
• Большая теплоотдача. Это обусловлено тем, что мощность регистра отопления превышает этот параметр у классических радиаторов и батарей. Связано с большим объемом теплоносителя;
• Простой монтаж и эксплуатация. Так как правильно установить регистры отопления может любой, кто хотя бы немного знаком с правилами организации теплоснабжения – они могут применяться в зданиях всех типов. Но чаще всего их можно встретить в системе отопления больших производственных, административных и торговых помещений.

Но кроме этого нужно учитывать возможные недостатки, которыми может обладать регистр отопления из стальной гладкой трубы:

• Большой объем теплоносителя. Это приводит к его быстрому остыванию;
• Минимальный показатель конвекции воздуха. Снижает эффективность работы теплоснабжения;
• Непривлекательный внешний вид. Чаще всего это относится к самодельным конструкциям.

Правильно рассчитанная теплоотдача регистра отопления напрямую зависит от его конструкции. В настоящее время используется несколько типов этих приборов теплоснабжения, отличающихся не только используемым материалом изготовления, но и внешним видом.