Выбираем регистры отопления из гладких труб

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

В чем различие между регистром отопления и радиатором отопления?

Отличительной особенностью регистров отопления является горизонтальное расположение труб, при котором тепло в пространство передается излучением. Доля конвективной теплопередачи при этом мала.

Следует отметить, что из  стальных труб делают не только регистры, но и эффективные радиаторы отопления, но в них трубы расположены вертикально, образуя направляющие для движения восходящих конвективных потоков нагретого воздуха. Следует отметить, что у радиатора преобладающим способом передачи тепла является конвекция.

Именно в основном способе теплопередачи состоит различие между радиатором отопления их стальных труб и отопительным регистром.

При использовании в конструкции стальных труб равного диаметра, регистр отопления, при сравнении с радиатором, в значительной степени проигрывает по интенсивности передачи тепла от теплоносителя в окружающее пространство.

Именно по этой причине, стремясь увеличить площадь излучающей поверхности,  регистры делают из труб большего диаметра, чем при использовании в конструкции радиатора. Обычно это трубы диаметром от 35 до 150 мм. Количество горизонтальных труб в конструкции регистра может быть любым, но чаще всего их 2 или 4.

Виды регистров

Регистры отопления делятся на три вида:

  • алюминиевые;
  • чугунные;
  • стальные.

Алюминиевые регистры пользуются большим спросом благодаря своему небольшому удельному весу, хорошему показателю теплоотдачи, прекрасной устойчивости к коррозии, длительному сроку эксплуатации, отсутствию соединений и сварных швов.

Алюминиевые трубы производят путем монолитного литья. Используются регистры из алюминия в жилых и административных помещениях. Основной недостаток приборов из алюминия — высокая цена.

Чугунные регистры отличаются простотой монтажа, потому что в них присутствует фланцевое монолитное соединение. Во время установки к отопительному трубопроводу приваривают второй фланец, а затем используя болты, делают прочное соединение.

Стальные регистры устанавливают в систему отопления с помощью сварки. Качественно проведенная сварка является гарантом длительной службы всей отопительной системы.

Стационарные и передвижные регистры

Для нагрева теплоносителя в стационарных регистрах нужны отопительные котлы. Для подогрева теплоносителя в передвижных регистрах используется электрический ТЭН, работающий от сети с напряжением в 220 В. Используют этот вид регистров для рабочих домиков строителей, помещений, где проводятся отделочные работы.

Установка регистров в помещении имеет ряд неоспоримых преимуществ перед монтажом в отопительной системе батарей:

В последнее время регистры устанавливают намного реже, подбирая более альтернативные современные приборы отопления. К недостаткам этого вида приборов относится:

  • не самый привлекательный внешний вид регистра, вдоль стены по всему помещению проложена толстая стальная труба;
  • небольшая площадь соприкосновения с воздухом в комнате приводит к низкому показателю теплоотдачи, нулевое использование конвекции;
  • снабжение отопительной системы регистрами отличается высокой стоимостью и сложностью монтажа, стальные трубы большого диаметра на строительном рынке стоят достаточно дорого, необходимость использовать при монтаже сварку.

Регистры отопления – особенности и назначение

Регистр является элементом отопительной системы. Чаще всего он включает одну ил несколько труб, соединенных параллельно друг относительно друга. Более известным названием этого устройства является «батарея»…

При сложившейся в стране нестабильной экономической ситуации тема обогрева очень актуальна. Покупка отопительных регистров может быть легко совершена на любом специализированном сайте в интернете, что является очень удобным, да и выбор там большой. Поэтому для любого покупателя найдется приемлемый вариант.

Следует отметить, что регистры без каких-либо преувеличений, идеальный отопительный элемент, практически для любого типа помещений (жилищных, бытовых, технических и промышленных).

Кроме того ими широко пользуются в автономных системах отопления или квартирах многоэтажных зданий.

Также известно, что при использовании труб имеющих больший диаметр, даже при ограничениях по длине, автономную систему отопления можно сделать не только компактной, но и эффективной и полезной. Эти регистры являются одновременно надежными, выгодными и практичными.

Известно, что отопительные радиаторы более эффективны по сравнению с регистрами. Причиной этого является то, что радиаторы обладают дополнительной площадью благодаря металлической конструкции.

Но регистры, с гладкоствольными трубами в конструкции, имеют более высокий показатель теплоотдачи.

Если при изготовлении на гладкоствольных трубах произвести установку добавочных металлических пластин, то ситуация улучшиться во много раз. 

Читайте также:  Водонагреватель косвенного нагрева: устройство и принцип работы

Основная область применения отопительных регистров

Регистры отопления – особенности и назначение

Регистры, а иногда целые магистрали труб, часто используются не только для автономных систем и частных проектов, а на различных промышленных предприятиях, служебных и технических помещениях.

Это заключается в простоте и топорности конструкций, имеющих при этом высокую теплоотдачу.

Эти регистры отлично зарекомендовали себя и отличаются длительным эксплуатационным сроком (то есть они, по сути, являются долговечными). 

Эти элементы имеют не такой уж большой диаметр, начиная от 32 мм. Это положительно сказывается на удобствах их монтажа. Иногда, упомянутый выше вариант имеет большие возможности и определенную компактность.

Но самым главным является невысокая стоимость этой системы обогрева дома.

Обзор радиаторов водяного отопления

Всё про стальные панельные радиаторы

Плюсы и минусы алюминиевых радиаторов

Достоинства и недостатки

Преимущества регистров из гладких труб:

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

Достоинства и недостатки

Недостатки регистров из гладких труб:

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

Расчёт

Существуют методы вычисления характеристик отопительных приборов. Они отличаются верностью вычислений. Однако для организации теплоснабжения с поддержкой металлических либо алюминиевых регистров отопления рекомендовано обратиться к услугам специалистов. Другой вариант — пользоваться специальным программным обеспечением.

Однако в отдельных случаях необходимо верно продумать отопительный прибор самостоятельно. Для этого можно пользоваться простой схемой. Предварительно следует знать следующие характеристики:

  1. Общая область обогреваемого здания.
  2. Коэффициент теплоотдачи использованного материала изготовления регистра.
  3. Диаметр труб, применяемых для изготовления

Зная характеристики, можно рассчитать мощность устройства.

Расчёт регистров из гладких труб, их количества и параметров, требуемых для подогрева того либо другого здания можно осуществить только приблизительно с существенной долей погрешности. Это объясняется большим количеством условий, от которых зависит температура в помещении, таких как: толщина стенок, свойство теплоизоляции помещения, количество и площадь проёмов (а, кроме того, общая площадь щелей в них), интенсивность проветривания, температура внешнего воздуха, скорость ветра.

Поэтому число частей в регистрах и число самих отопительных приборов правильнее планировать «с запасом», а распоряжаться температурой в комнате можно меняя режимы работы отопительного котла. Тем не менее имеется неофициальный стандарт: для обогрева 1 кв. метра здания с высотой потолков 3 метра нужен 1 метр трубы диаметром 60 мм.

Заключение

Регистры отопления из гладких труб являются долговечными «неубиваемыми» приборами с хорошими эксплуатационными характеристиками. Они имеют относительно простую конструкцию, их расчет и сборку вполне можно выполнить самостоятельно.

Особенности гладкотрубных регистров обуславливают их сферу применения. Эти отопительные приборы можно встретить в общественных зданиях, лечебных учреждениях, складах, мастерских, гаражах, оранжереях, теплицах, ангарах, промышленных цехах. Трубные радиаторы являются идеальным решением для ванных комнат, больших помещений и нестандартных архитектурных форм. В отдельных случаях может быть оправдана их установка для отопления частного дома.

Виды отопительных регистров

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

Тепловые регистры различной конструкции

Конструкция регистра отопления может быть змеевиковой, секционной.

Змеевиковые регистры

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

Виды отопительных регистров

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

Читайте также:  Как выбрать газовый котел отопления — какой лучше?

Секционные регистры

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

Рекомендуем ознакомиться: Использование трубы НПВХ в напорных системах

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

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

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

Классификация по форме сечения

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

Форма труб Плюсы Минусы
Круглое сечение низкая стоимость расходных материалов, наличие в продаже фитингов и арматуры,

высокая пропускная способность,

низкое гидравлическое сопротивление,

простота внешней очистки;

сложность расчетов геометрии отверстий для соединения, большой объем готового регистра;
Прямоугольное или квадратное сечение простота расчетов и монтажа, простота внешней очистки,

компактность;

высокая стоимость, меньшая пропускная способность, чем у круглых труб,

высокое гидравлическое сопротивление

Трубы с оребрением – перпендикулярными секциям теплообменными пластинами повышенная теплоотдача, компактность; непрезентабельный внешний вид, сложность внешней очистки,

сложность монтажа,

высокая стоимость.

Виды отопительных регистров

Виды регистров по материалу изготовления

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

Материал Плюсы Минусы
Сталь углеродистая низкая стоимость, простота монтажа, невысокая теплоотдача, подверженность коррозии,

необходимость окрашивания

Сталь оцинкованная невысокая стоимость, защита от коррозии невысокая теплоотдача, сложность монтажа из-за невозможности использования электросварки,

неэстетичный внешний вид

Сталь нержавеющая неподверженность коррозии, простота монтажа,

окрашивание не обязательно, но возможно

низкая теплоотдача, высокая стоимость
Медь высокая теплоотдача, компактность,

малый вес,

пластичность, позволяющая выполнить регистр любой формы,

устойчивость к коррозии,

эстетичность

высокая стоимость, неприменимость в отопительных контурах, изготовленных из несовместимых с медью сплавов (чугуна, стали, алюминия) из-за возможного окисления,

подходит только для чистых и химически нейтральных теплоносителей,

неустойчивость к механическим повреждениям

Алюминий высокая теплоотдача, малый вес, высокая стоимость, невозможность самостоятельного изготовления, так как для сварки требуется специализированное оборудование,
Чугун высокая теплоотдача, долговечность,

устойчивость к механическим повреждениям,

средний ценовой диапазон,

химическая инертность

большой вес, большие размеры,

сложность монтажа,

медленно нагреваются и долго остывают

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

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

Что делать если нужен очень точный расчет?

К сожалению, далеко не каждая квартира может считаться стандартной. Еще в большей степени это относится к частным жилым домам. Возникает вопрос: как рассчитать количество радиаторов отопления с учетом индивидуальных условий их эксплуатации? Для это понадобится учесть множество различных факторов.

При расчете количества секций отопления нужно учесть высоту потолка, количество и размеры окон, наличие утепления стен и т.п.

Особенность этого метода состоит в том, что при вычислении необходимого количества тепла используется ряд коэффициентов, учитывающих особенности конкретного помещения, способные повлиять на его способность сохранять или отдавать тепловую энергию. Формула для расчетов выглядит так:

КТ = 100Вт/кв.м. * П * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7. где

КТ — количество тепла, необходимого для конкретного помещения; П — площадь комнаты, кв.м.; К1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:

  • для окон с обычным двойным остеклением — 1,27;
  • для окон с двойным стеклопакетом — 1,0;
  • для окон с тройным стеклопакетом — 0,85.

К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

  • низкая степень теплоизоляции — 1,27;
  • хорошая теплоизоляция (кладка в два кирпича или слой утеплителя) — 1,0;
  • высокая степень теплоизоляции — 0,85.

К3 — соотношение площади окон и пола в помещении:

К4 — коэффициент, позволяющий учесть среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:

  • для -35 градусов — 1,5;
  • для -25 градусов — 1,3;
  • для -20 градусов — 1,1;
  • для -15 градусов — 0,9;
  • для -10 градусов — 0,7.

К5 — корректирует потребность в тепле с учетом количества наружных стен:

К6 — учет типа помещения, которое расположено выше:

  • холодный чердак — 1,0;
  • отапливаемый чердак — 0,9;
  • отапливаемое жилое помещение — 0,8

К7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:

Такой расчет количества радиаторов отопления включает практически все нюансы и базируется на довольно точном определении потребности помещения в тепловой энергии.

Остается полученный результат разделить на значение теплоотдачи одной секции радиатора и полученный результат округлить до целого числа.

Некоторые производители предлагают более простой способ получить ответ. На их сайтах можно найти удобный калькулятор, специально предназначенный для того, чтобы сделать данные вычисления. Чтобы воспользоваться программой, нужно ввести необходимые значения в соответствующие поля, после чего будет выдан точный результат. Или же можно воспользоваться специальным софтом.

Когда получали квартиру не задумывались о том, какие у нас радиаторы и подходят ли они к нашему дому. Но со временем потребовалась замена и тут уже стали подходить с научной точки зрения. Так как мощности старых радиаторов явно не хватало. После всех вычислений пришли к выводу, что 12 достаточно. Но нужно еще учесть вот какой момент — если ТЕЦ плохо выполняет свою работу и батареи чуть теплые, то тут уже никакое количество вас не спасет.

Последняя формула для более точного расчета понравилась, но не понятен коэффициент К2. Как определить степень теплоизоляции стен? Например, стена толщиной 375мм из пеноблока «ГРАС», это низкая или средняя степень? А если добавить снаружи стены 100мм плотного строительного пенопласта, это будет высокая, или все еще средняя?

Ок, последняя формула добротная вроде бы, окна учитываются, но а если в помещении еще и дверь есть наружная? А если это гараж в котором 3 окна 800*600 + дверь 205*85 + гаражные секционные ворота толщиной 45мм размерами 3000*2400?

Если делать для себя — я бы увеличил кол-во секций и поставил бы регулятор. И вуаля — мы уже значительно в меньшей степени зависим от прихотей ТЭЦ.

Расчет регистров отопления из гладких труб

Расчет производиться по следующей формуле:

Q = 3,14*D*L*K* (Tr – To), где

Теплоотдача 1 м трубы выбранного диаметра q тр, Вт/м, находится по формуле:

q тр = q к + q л, ()

где q к – конвективная теплоотдача, Вт/м;

q л – теплоотдача излучением, Вт/м.

Конвективная теплоотдача, q к, Вт/м, находится по уравнению:

q к = 4,1 ∙ (t ср – t в) 1,25 , ()

где d н – наружный диаметр трубы, м;

t ср – средняя температура теплоносителя, °С:

t ср = 0,5 ∙ (t 1 + t 2), ()

Теплоотдача излучением, q л, Вт/м, определяется по формуле:

q л = 17,8d н ∙ . ()

Суммарная длина труб регистров l, м, определяется по формуле:

Количество регистров N выбирается из необходимости установки их у глухих наружных стен. Длина одной трубы регистра l 1 , м, определяется по формуле:

где m – число труб в одном регистре.

Пример расчета регистров для помещения 001 автостоянка:

1. Выбираем диаметр труб d у = 150 мм. Определим конвективную теплоотдачу:

q к = 4,1 ∙ 0,159 0,75 ∙ (80 – 5) 1,25 = 227,85 Вт/м.

2. Определим теплоотдачу излучением:

q л = 17,8 ∙ 0,159 ∙ = 270,4 Вт/м.

3. Найдем теплоотдачу 1 м трубы выбранного диаметра:

q тр = 227,85 + 270,4 = 498,25 Вт/м.

4. Суммарная длина труб регистров:

5. Принимаем N = 3 регистра, количество труб в регистре m = 4. Длина одной трубы регистра:

l 1 = = 2,5 м.

Расчет остальных регистров аналогичен и сведен в таблицу 5.3.

Таблица 5.3

Тепловой расчет регистров

№ помещения

Правила эксплуатации отопительных регистров

Для увеличения срока службы необходимо проводить ряд мероприятий по поддержанию регистров отопления в рабочем состоянии. Рекомендуется составить график контрольных проверок, включающий в себя визуальный осмотр и анализ температурного режима работы регистра.

Кроме этого, следует периодически выполнить очистку внутренней поверхности конструкции от накипи и ржавчины. Для этого лучше всего применять гидродинамический метод, так как для химической очистки потребуется большое количество специальной жидкости. Это можно делать без демонтажа конструкции – достаточно при изготовлении установить патрубки для обеспечения доступа к внутренней полости регистра.

Каждый раз перед новым отопительным сезоном проверяется целостность конструкции, надежность сварных и резьбовых соединений. В случае надобности выполняется замена прокладок и навариваются ремонтные швы.

Правила эксплуатации отопительных регистров

В видеоматериале показан пример изготовления регистра из стальной профильной трубы:

Использование профильной трубы для изготовления отопительных регистров имеет ряд особенностей. Приступая к работе своими руками или принимая решение о покупке «самоделки», необходимо тщательно взвесить все за и против. Изучение основных правил, по которым изготавливаются регистры отопления из профильной трубы, поможет избежать ошибок при самостоятельной работе и даст возможность сделать грамотный выбор необходимых параметров.