Батарея отопления из квадратной трубы своими руками

Как изготавливаются регистры отопления из ровных труб? Какими они бывают? В каких случаях оправдано применение этих отопительных устройств? Наконец, как вычислить регистр — отопление так как должно соответствовать чертям помещения, не так ли? Попытаемся ответить на эти вопросы.

Основные виды регистров

Наиболее востребованными видами данных отопительных систем считаются алюминиевые, чугунные и стальные регистры. Достаточно большим спросом пользуются элементы первого типа. Они характеризуются такими техническими параметрами:

Схема строения радиатора отопления.

Такой параметр алюминиевых регистров, как отсутствие стыков и любых соединений, достигается благодаря монолитному литью. Главным недостатком этого вида отопительных систем считается их высокая цена. Алюминиевые регистры применяются исключительно в административных зданиях и жилых домах. В помещениях производственного назначения, как правило, применяются системы, которые сделаны из более прочных и надежных металлов.

Производятся также регистры из стали и чугуна. Базовая установка и монтаж первых считается не очень сложным процессом работы. Это связано с наличием в них монолитного фланцевого соединения. Как правило, к отопительному трубопроводу приваривают второй фланец и при помощи болтов соединяют их между собой. Этого бывает вполне достаточно. Стоимость чугунных отопительных регистров варьируется в пределах от 1600 рублей за 1 м.

Примеры подключения батареи.

Кроме стационарных систем, где главным источником тепла является котел, бывают и модели передвижные. В данном случае нагревание теплоносителя осуществляется непосредственно электрическим тэном. Работа таких устройств рассчитана на напряжение в 220 вольт. Регистры, которые функционируют на базе электроэнергии, снабжены специальной защитой от поражения током.

Передвижные регистры широко применяются для отопления различных объектов при их строительстве. Они используются для обогрева таких помещений, где исключается резкий подъем температуры. Относительно небольшие габариты таких отопительных систем, позволяют производить их частую перебазировку. Большинство переносных регистров имеют очень низкие эксплуатационные издержки. Их легко можно установить своими руками.

Регистр из стальных труб

Основные особенности

Регистр – это несколько параллельно расположенных труб, удерживаемых вертикальными перемычками.

Для устройства системы отопления используют стальные или чугунные изделия круглого или прямоугольного сечения. Схема расположения элементов – секционная или змеевидная. Змеевик – классический вариант исполнения с эффективным теплообменом. В секционных регистрах переходы делают близко к краю, чтобы увеличить показатель теплоотдачи.

Отопительные конструкции бывают переносными (содержат ТЭНы, нагревающие воду) и стационарными (подключаются к котлу). Движение теплоносителя происходит сверху вниз. Патрубки могут соединяться с трубой резьбовым соединением или сваркой. Дополнительные перемычки делают конструкцию жестче.

Для обогрева 1 м 2 нужен 1 м трубы диаметром 60 мм.

  • простота подключения теплообменника к системе;
  • возможность изготовить конструкцию по заданным параметрам;
  • теплоносителем может быть вода или пар.

Расчет отопительной конструкции из круглых труб

Такая методика вычислений не подойдет для ребристых регистров, так как у них больше площадь поверхности и теплоотдача. Удельную тепловую мощность рассчитывают по формуле:

где Δt – разница температур между воздухом и рабочей средой трубы, К- коэффициент теплопроводности (для металла он равен 11,63 Вт/м²*С), L — длина одной секции, D – диаметр трубы, P – число П=3,14.

При расчете остальных секций полученное значение умножают на коэффициент 0,9.

Устройство регистров отопления

Регистры отопления изготавливают как на промышленном оборудовании, так и самостоятельно. Для самостоятельной сборки требуется высокий уровень владения сварочным оборудованием (и его наличие). Приборы изготавливают из следующих материалов:

  1. Углеродистая сталь;
  2. Нержавеющая сталь;
  3. Чугун;
  4. Алюминий;
  5. Медь;
  6. Биметаллический сплав.
Устройство регистров отопления

Алюминиевые, биметаллические и чугунные устройства производятся только на промышленном оборудовании ввиду сложности обработки указанных материалов, имею высокую стоимость. Стальные и медные регистры можно изготовить самостоятельно.

Читайте также:  Плюсы и минусы поквартирного отопления в доме

Основным материалом для изготовления регистров служат трубы стальные водогазопроводные различных диаметров из углеродистой стали. Кроме этого, регистры монтируют из стальных труб различного профиля – квадратного и прямоугольного.

 Для сборки регистра из нержавеющей стали нужны специальные электроды и навык работы с этим материалом. Медные регистры собираются методом пайки труб и фитингов. При этом медный прибор имеет малые габаритные размеры, сочетающиеся с высокой тепловой мощностью, обусловленной высоким показателем теплоотдачи меди (390 Вт/(м*0С)).

Устройство регистров отопления

Изготовление медных и нержавеющих отопительных приборов имеет общий признак – высокую стоимость применяемого материала.

Классическое устройство регистра имеет следующий вид:

Прибор имеет несколько параллельных горизонтальных труб, соединенных проходными трубами меньшего диаметра в крайних зонах. Теплоноситель движется последовательно по всем трубам. В противоположных перемычкам зонах между горизонтальными нитями монтируются непроходные трубы для придания жесткости и прочности конструкции регистра.

Устройство регистров отопления

В нижней части регистра (при крупных габаритных размерах) устанавливается сливной кран для освобождения прибора от воды при снятии для ремонта или профилактики (промывки). Также, при достаточном диаметре трубопроводов, в нижнюю нить устройства иногда монтируют съемный ТЭН для организации автономной работы. При этом нужно учесть, что автономное функционирование требует обязательной установки расширительного бака мембранного типа (экспанзомата).

Устанавливают регистры двумя способами:

  1. Настенным;
  2. Напольным.
Устройство регистров отопления

Второй популярной конструкцией регистра является конфигурация змеевика.

В этом случае горизонтальные трубы в торцах соединяются с помощью двух отводов соответствующего диаметра.

Регистры зачастую оптимизируются монтажом конвективного оребрения. Оребрение увеличивает площадь теплоотдачи, повышает эффективность и КПД прибора.

Устройство регистров отопления

В заводских условиях выполняются различные витые, спиральные, гофрированные, пластинчатые элементы оребрения. Умельцы при самостоятельном изготовлении приваривают пластины простого профиля, трубчатые элементы различного профиля – круглые, прямоугольные.

Еще одна конструктивная разновидность – коллекторный регистр с параллельным движением теплоносителя.

Существует общее правило компоновки регистров – расстояние между горизонтальными нитями должно быть не менее Н = D + 50 мм, где D – диаметр трубопровода. В случае использования профильной величины вместо диаметра трубы в формулу подставляют высоту профиля трубы.

Что это такое

Говоря несложным языком, регистр отопления — это одна либо пара труб громадного диаметра, через каковые циркулирует теплоноситель. Трубы соединяются перемычками и снабжаются патрубками для подключения подводок так, дабы циркуляция осуществлялась по всему объему отопительного прибора.

По каким показателям смогут классифицироваться отопительные регистры?

Материалы

Что это такое

Их выбор не через чур велик:

  • Самодельные конструкции значительно чаще изготавливаются из тёмной стали. Способ соединения труб, отводов и перемычек — сварка.
  • Промышленные регистры смогут планировать из чугунных труб с оребрением. Для сборки употребляются фланцевые соединения с паронитовыми прокладками. Не считая отопления, чугунные регистры довольно часто делают роль теплообменников, отбирая тепло у продуктов сгорания в котельных и на разнообразных производствах.

Полезно: в отсутствие паронита в водяном отоплении помещения его возможно заменить прокладками, вырезанными своими руками из автомобильной камеры. А вот при обогреве промышленных помещений перегретым паром нужно будет искать как раз паронит: простая резина при температурах 200-400 градусов быстро начнет крошиться.

Ориентация

Обычный промышленный отопительный регистр представляет собой горизонтально ориентированные трубы. Вместе с тем трубчатые металлические радиаторы отопления для жилых помещений довольно часто бывают вертикальными.

Что это такое

Горизонтальная ориентация большей части изделий связана с достаточно приземленными обстоятельствами:

Перемычки

По размеру и форме перемычек регистры делят на секционные и S-образные.

Инструкция по изготовлению регистра из первой категории кратко выглядит так:

  1. Трубы громадного диаметра нарезаются на отрезки однообразной длины.
  2. Их торцы глушатся вырезанными из металлического страницы толщиной 3-4 миллиметра дисками.
  3. В стенках труб прорезаются отверстия под перемычки и патрубки, по окончании чего те прихватываются и по окончании правки формы регистра обвариваются.
  4. Ввариваются дополнительные, глухие перемычки, придающие конструкции жесткость.
Что это такое

Изготовление регистров отопления этого типа завлекает тем, что для него нужен минимум инструментов: достаточно сварочного трансформатора и болгарки. Цена простоты конструкции — высокое гидравлическое сопротивление прибора из-за бессчётных переходов диаметра.

Читайте также:  Двухтрубная разводка системы отопления: классификация, типы и виды

S-образные регистры для отопления являются змеевиком постоянного сечения, в котором более узкие перемычки необходимы только для жесткости. Для изготовления закруглений при маленьком диаметре труб (до 50 мм) употребляется трубогиб. Для громадных сечений приходится покупать готовые отводы.

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

Технические характеристики

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.

Преимущества и недостатки профильной трубы

Чаще всего регистры отопления делают из гладких водогазопроводных труб круглого сечения. Они дешевле, имеют лучшие гидравлические характеристики для транспортировки теплоносителя, большую прочность на разрыв при небольшой толщине стенки. Чем же вызвано применение профильных труб для изготовления регистров?

Радиаторы отопления из металлопроката квадратного и прямоугольного сечения обладают рядом важных преимуществ:

  1. компактность прибора по глубине;
  2. возможность придания привлекательного внешнего вида;
  3. площадь поверхности больше, чем у круглой трубы той же высоты;
  4. дополнительные возможности для креативного дизайна нестандартных помещений;
  5. относительно легко изготавливаются своими руками, не крутятся в процессе работы;
  6. можно сделать из обрезков труб, оставшихся после строительных работ.

Тем не менее, недостатков тоже хватает:

  1. профильная труба не предназначена для транспортировки жидкости;
  2. более низкая устойчивость к гидравлическим ударам и действию высокого давления;
  3. длина сварных швов больше, чем у аналогичных регистров из круглой трубы, что повышает вероятность протекания и уменьшает общую надежность прибора.

Таким образом, перед принятием решения о целесообразности применения регистров из профильных труб следует оценить все возможные варианты, внимательно проанализировать условия эксплуатации и требования, которым должны соответствовать отопительные приборы в каждом конкретном случае.

Расчет регистров отопления

Основная проблема при изготовлении регистров заключается в расчете их тепловой мощности. Для определения мощности регистра первоначально необходимо уяснить, какова суммарная потребность в кВт для всей системы отопления. То есть, сколько потребуется тепла для обогрева помещения. Расчет регистров отопления производят различными методами. Принят расчет потребности следующий. На 10 квадратных метров нужен 1 кВт. Тепловой энергии.

Пример для определения тепловой мощности помещения в 1500 метров квадратных. Для обогрева такой площади потребуется 150 кВт.

Для определения необходимых значений примем:

  • Температура теплоносителя в подающем трубопроводе = 80 градусов Цельсия.
  • Температура теплоносителя в обратном трубопроводе = 20 градусов Цельсия.
  • Средняя величина температуры составляет = 60 градусов Цельсия.
  • Длина труб регистра = 2 метрам.
  • Величина П составляет = 3,14
  • Теплопроводность стали составляет = 11,63
  • Необходимая мощность для отопления = 15 тыс. Вт
Читайте также:  Как сделать дровяной котел длительного горения

Расчет самого регистра можно выполнить по формуле:

Q = 3, 14*D*L К*(Тr-То)

где, Q – тепло от трубы

3,14 – значение П

D – диаметр трубы в метрах

L – длина трубы в метрах

К – коэффициент теплопередачи стали = 11,63

Тr – температура теплоносителя

Тo -температура в помещении

Для изготовления регистров отопления возьмем трубу диаметром 114 мм. Трубы такого диаметра изготавливаются нашей промышленностью.

Определим общую длину труб регистров: 15000/(3,14*6(суммарная длина труб регистра)*11,63*60*)= 6. Из расчета, видно, что для отопления помещения площадью 1500 м2, требуется регистры, суммарная длина труб которых составляет 60 м. п. Разделив данный метраж, мы получим 10 регистров трехтрубных, длиной 2 метра. Равномерно размещенные регистры в помещении дадут нужную нам температуру.

Особенности регистров

Простота изготовления регистров подразумевает многообразие форм, которые могут принимать такие устройства. Это оценили дизайнеры и во многих случаях широко используют подобную возможность. Так, ими созданы вертикальные алюминиевые регистры отопления, которые параллельно своей основной функции по обогреву помещения служат и элементом декора. В то же время регистру может быть придана самая неожиданная форма, например такая, как показано на фотографии.

Оригинальный регистр отопления

Если есть опыт работы со сварочным аппаратом, то регистры отопления могут быть сделаны самостоятельно. Задача, как правильно сварить регистр отопления, для своего решения подразумевает несколько достаточно простых действий. Надо подготовить в необходимом количестве заготовки равной длины. На их торцы наваривают заглушки, в которых делают отверстия для подсоединения или ставят специальные патрубки. Все определяется тем, как будет в дальнейшем устанавливаться регистр в систему отопления – сваркой или с помощью резьбового соединения.

Проблема, как сварить регистр отопления в единое целое, решается путем использования отводов. Осталось только установить краны для выпуска воздуха и покрасить готовое изделие.

Особенности регистров

Монтаж регистров отопления, если они предназначены для соединения с системой отопления при помощи резьбы, ничем не отличается от установки обычных радиаторов. Если же соединение не предусматривает этого, то потребуется выполнение сварочных работ.

В качестве альтернативы всем привычным радиаторам отопления могут быть использованы такие устройства, как регистры. Правда, их лучше всего применять в каких-либо вспомогательных помещениях: мастерской, гараже, кладовке. Но они вполне могут быть обыграны как часть интерьера обычных комнат.

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.

Изготовление регистра своими руками

При создании регистров своими руками используется следующий алгоритм:

Изготовление регистра своими руками
  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.