Как проводится сварка батарей отопления?

Сегодня электросварка – это самый распространенный и эффективный метод соединения металлических труб. Используется она при ремонте либо замене батарей отопления. Когда нужна замена батарей отопления можно прочитать здесь. Сварочные работы не отличаются особой сложностью. Но потребуется приобрести специальное оборудование. О том, как варить трубы отопления электросваркой, пойдет речь в статье.

Какие плюсы и минусы у электросварки?

Сварные соединения имеют такие преимущества:

1. можно получать соединения больших размеров;
2. для сварки можно использовать материал, который аналогичен материалу трубы. Благодаря этому все свойства трубопровода сохраняются;
3. благодаря соединительному шву внешние и внутренние размеры конструкции остаются неизменными;
4. простой и дешевый способ.

Недостатки сварных соединений, как правило, обусловлены низкой квалификацией работника. Из-за несоблюдения технологии, правил, неопытности сваривание может быть неполным. А значит, могут образовываться трещины и смещения. Поэтому сварка батарей отопления должна выполняться со знанием дела, аккуратно и тщательно.

Что необходимо для проведения электросварки?

Чтобы сварить трубы при помощи электросварки потребуется сварочный аппарат. Сегодня существует два вида таких приборов: устройства, изготовленные на базе понижающего трансформатора, и инверторы, которые работают на высоких частотах. Первый вид используется крайне редко, поскольку считается морально устаревшим. Инвертор – это более современный аппарат, который отличается простотой и транспортабельностью. Есть возможность регулировать режим сварки с высокой точностью. Правда, в использовании инверторы считаются менее надежными. Поэтому для работы с таким оборудованием необходимо иметь определенную квалификацию.

Кроме этого сварка отопления предполагает наличие и другого вспомогательного инвентаря:

• специальная маска со светофильтром. Она надежно защищает глаза и лицо от попадания искр и частичек расплавленного металла во время сварки;
• спецодежда для защиты тела;
• замшевые перчатки. С их помощью прибор в руке будет надежно держаться;
• электроды;
• щетка по металлу. Необходима для зачистки участка трубы перед сваркой, для удаления окалины;
• специальный молоток, который используется для сбивания окалины.

Как выбрать подходящий электрод?

Прежде, чем приступать к сварке, надо подобрать электрод. Надо отметить, что электроды для сварки труб отопления могут быть разными. Они отличаются толщиной стержня, количеством обмазки и способом производства. Толщина стержня для труб – 2-5 мм. А покрытие может составлять 3-20% от общей массы.

Плавящиеся изготавливаются из сварочной проволоки, неплавящиеся – графита, вольфрама и электротехнического угля.

Как проводится сварка труб?

Инструкция по сварке:

1. помещение, где будет проводиться работа, должно быть хорошо освещено. Перед началом сварки надо занять устойчивое удобное положение;
2. чиркнуть и зажечь дугу. В случае если дуга не зажигается, имеет смысл увеличить силу тока. Но делать это нужно осторожно. Если увеличить силу тока больше, чем нужно, то металл начнет сильно плавиться и пузыриться;
3. поместить электрод на начало стыка труб и начать сварку. При этом надо постоянно удерживать зазор дуги.

Если труба расположена в доступном месте и ее можно вращать, то два отрезка трубы соединяются встык 1-3 точками электросварки. После этого безотрывно путем вращения делается шов. Если же труба расположена неудобно и вращать ее нельзя, то шов делается с отрывом, начиная снизу. Проводится сварка труб отопления электросваркой в два прохода. Первый шов соединяет обе трубы и закрывает стык. После этого счищаются окалины и наплывы. Делается второй шов. И место сварки зачищается снова.

Когда сварка отопления электросваркой завершена, следует проверить качество работы.

Все края должны заполняться. Не должно быть подрезов. Надо отметить, что за качеством сварки надо следить и во время сварочного процесса.

Часто делают сварку перемычки на радиатор центрального отопления. О чугунных радиаторах отопления можно прочитать здесь. Если трубопровод для отопления один на все этажи дома, то в случае поломки системы на верхнем этаже, пострадают и соседи снизу. А перемычка для батарей отопления поможет решить эту проблему. Если кто-нибудь из жильцов дома решит провести ремонт или замену радиатора, то потребуется просто закрыть шаровые краны. Теплоноситель будет циркулировать по трубопроводу, минуя ту квартиру, которая перекрыла кран. Поэтому сварка перемычки является обязательной процедурой.

Как правильно сварить регистр отопления

В частных домах всегда есть несколько подсобных или технических помещений, где требования к интерьеру невелики. Но обогревать их все равно нужно, и чтобы не тратить средства на покупку современных радиаторов, туда можно установить стальной регистр, сваренный из труб. И, хотя всем доводилось видеть подобные незамысловатые отопительные приборы воочию, не каждый знает их устройство. Этот материал – в помощь тем домовладельцам, кто хочет самостоятельно изготовить, установить и подключить регистры отопления к своей системе.

Устройство отопительных регистров

Невзирая на то, что подобные обогреватели считаются устаревшими и отличаются не слишком привлекательным внешним видом, они продолжают широко использоваться в самых разных сферах, например:

• для обогрева производственных помещений промышленных предприятий;
• в качестве автономного нагревателя в гаражах;
• как элемент подогрева воды, встраиваемый внутрь кирпичной печи.

Примечание. Печной регистр из гладких труб отопления рассчитывается и изготавливается в зависимости от мощности и конструкции печи.

По конструкции отопительные приборы различают 2 типов: секционные и в виде змеевика. В первом случае роль 1 секции играет каждая горизонтальная труба, проток теплоносителя по ним обеспечивается за счет вертикальных перемычек. Они сделаны из труб меньшего диаметра с целью создания искусственного сопротивления потоку и повышения теплоотдачи каждой секцией. Трубы, из которых сделан секционный регистр отопления, с торцов заглушены, а теплоноситель подводится по схеме «сверху вниз».

Конструкция обогревателя в виде змеевика понятна по его названию. Здесь диаметры не сужаются, вода беспрепятственно протекает через весь прибор, несколько раз меняя направление. Теплоотдача этого регистра ниже, чем секционного, зато гидравлическое сопротивление – меньше и в изготовлении он несколько проще.

Совет. Секционные нагреватели предпочтительнее делать для подсобных помещений или гаражей, где важен равномерный обогрев и комфортная температура воздуха. Змеевики же лучше ставить в качестве дежурных отопителей в самом конце двухтрубной системы. Там они работают замечательно из-за своего низкого сопротивления.

Свариваются регистры для отопления из гладких труб круглого и прямоугольного сечения. Однако, общепринятая конструкция – обычные круглые трубы из низкоуглеродистой стали типа Ст3, Ст10 и даже Ст0. Если же батарея предназначена для работы с паровой системой, то берут сталь Ст20. Секции прямоугольного сечения делать не рекомендуется, они хуже омываются конвективным потоком воздуха, а значит, тепла отдадут меньше. Для гаражного отопления изготавливают автономные регистры, наполняемые антифризом или трансформаторным маслом, а в нижнюю секцию с торца встраивают электрический ТЭН.

Преимущества и недостатки

Прежде чем браться за изготовление регистров отопления, надо оценить все плюсы и минусы этих нагревателей, чтобы впоследствии не обмануться в ожиданиях. Итак, сначала о достоинствах:

• дешевизна и простота в изготовлении;
• низкое гидравлическое сопротивление: благодаря этому обогреватель можно применять в «хвосте» любой системы;
• надежность и долговечность: регистр, качественно сваренный из обычных труб, спокойно прослужит не менее 20 лет;
• стойкость к перепадам давления и гидроударам;
• гладкая поверхность способствует легкому удалению пыли при уборке помещений.

К сожалению, регистр отопления, сделанный своими руками, обладает и массой недостатков. Главный из них – низкая теплоотдача при значительной массе прибора. То есть, чтобы обеспечить в комнате средней площади комфортную температуру, регистр должен иметь приличные размеры. Приведем простой пример, взятый из технической литературы. При разнице температур теплоносителя и в помещении 65 ºС (DT) регистр, сваренный из 4 труб DN32 длиной 1 м, отдаст всего 453 Вт, а из 4 труб DN100 – 855 Вт. Получается, что из расчета теплоотдачи на 1 м длины любой панельный или секционный радиатор как минимум вдвое мощнее.

Примечание. Представленные данные определены экспериментально при большом расходе теплоносителя – 300 кг/ч.

Прочие негативные стороны гладкотрубных регистров не столь критичны, хотя и существенны:

• вмещает большой объем воды: недостаток не играет большой роли, если на всю систему таких отопительных приборов 1—2 шт;
• в процессе эксплуатации весьма затруднительно нарастить или уменьшить мощность регистров из гладких труб. Не обойтись без демонтажа и сварочного аппарата;
• подвержены коррозии и требуют периодического ухода с покраской;
• имеют непрезентабельный внешний вид: недостаток поправимый, при нужде нагреватель прячется за декоративным экраном.

Проведя анализ достоинств и недостатков гладкотрубных приборов, можно сделать вывод, что их сфера применения в частном домостроительстве весьма ограничена. Как уже было сказано, регистры можно использовать для отопления разных помещений с невысокими требованиями к комфорту и интерьеру.

Рекомендации по изготовлению

При подборе материалов нужно решить вопрос, – какие взять диаметры труб и какова должна быть их общая длина. Все эти параметры – произвольные, вы можете смастерить отопитель из любых труб, а его длину принять удобную для размещения в комнате. Но чтобы подать необходимое количество тепла, надо обеспечить достаточную площадь теплообмена. Для этого рекомендуется выполнить приблизительный расчет регистра по площади поверхности.

Сделать такой расчет достаточно просто. Нужно сосчитать площадь наружной поверхности всех секций в м2 и умножить полученное значение на 330 Вт. Предлагая данный метод, мы исходим из утверждения, что 1 м2 поверхности регистра будет отдавать 330 Вт теплоты при температуре теплоносителя 60 ºС, а воздуха в помещении – 18 ºС.

Совет. Можно не заниматься ручными вычислениями, а воспользоваться простой программой в EXEL и потом правильно сварить регистр по точным параметрам. В один клик скачать программу можно по ссылке: http://al-vo.ru/wp-content/uploads/2014/02/teplootdacha-registra-otopleniya.xls.

Для человека, имеющего навыки в сварочном деле, не составит большого труда самостоятельно сварить регистр по имеющимся чертежам. Нужно заготовить и отрезать трубы на секции и перемычки, вырезать из стального листа заглушки. Последовательность сборки – произвольная, после сварки обогреватель следует проверить на герметичность. Осуществляя изготовление и монтаж регистров, учтите следующие рекомендации:

• не стоит брать трубы со слишком тонкой или толстой стенкой: первые будут быстрее остывать и прослужат меньше, а вторые – долго прогреваться и плохо поддаваться регулировке;
• не забудьте встроить в торец верхней секции кран Маевского для спуска воздуха;
• при сваривании змеевиков поворотный участок можно сделать из двух готовых колен, если нет возможности использовать трубогиб;
• на входе теплоносителя поставьте кран, на выходе – вентиль;
• помните, что установка регистров производится с незаметным глазом уклоном в сторону подключения подающего патрубка. Тогда кран Маевского окажется в самой верхней точке.

Заключение

Гладкотрубные регистры нельзя считать пережитком прошлого, поскольку они привлекают своей дешевизной и до сих пор успешно применяются в разных ситуациях. Но нагружать подобными отопительными приборами систему частного дома не следует, объем нагреваемой воды тогда вырастет многократно, что отразится на расходе энергоносителей в большую сторону.

Учимся самостоятельно делать регистры и радиаторы отопления из профильной трубы

Нагревательные приборы являются обязательным элементом любой системы водяного отопления. Обычно они оказываются самой затратной частью. Хорошей возможностью для экономии может быть применение самодельных радиаторов. Их изготавливают из гладких стальных труб круглого сечения либо из профильных труб. Последний вариант несколько дороже, но позволяет уменьшить глубину прибора и получить более эстетичный внешний вид.

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.

Конструкция отопительных регистров

Отопительные приборы в виде регистров представляют собой конструкцию из нескольких вертикальных либо горизонтальных трубопроводов, сообщающихся между собой с помощью перемычек. При этом соединительные элементы могут иметь различную форму и размер. В зависимости от их расположения выполняется классификация.

Строение регистра

Для изготовления отопительных регистров применяются гладкие трубы из углеродистой стали с круглым сечением, а также квадратные и прямоугольные. Возможно их комбинированное использование. Хорошими материалами для регистров могут быть также нержавеющая и оцинкованная сталь, алюминий, медь, латунь, но они гораздо дороже и более сложны в обработке своими руками.

Наиболее простыми в исполнении считаются регистры отопления из стальной профильной трубы. Они могут выполняться в двух основных конфигурациях: секционного типа и змеевикового (S-образного).

В регистре секционного типа несколько отрезков профильного металлопроката с заглушенными торцами располагаются параллельно и соединяются между собой круглыми трубками меньшего сечения. Перемычки обеспечивают заполнение рядов прибора теплоностителем с двух сторон одновременно. При этом чем ближе к краю устанавливаются переходные патрубки, тем выше теплоотдача прибора.

В змеевиковом регистре жидкость проходит S-образно через ряды профильных труб, постепенно остывая. Для придания конструкции жесткости используются дополнительные глухие перемычки. Горизонтальные ряды соединяются попарно змейкой с помощью трубок меньшего сечения, как у секционных моделей, либо отрезков основного профиля. Последний вариант предпочтительнее из-за меньшего гидравлического сопротивления и большей теплоотдачи.

Присоединительные патрубки делают с резьбой или под сварку.Наиболее эффективным вариантом подключения отопительного прибора является схема сверху вниз. Для невысоких моделей и в случае принудительной циркуляции теплоносителя может быть оправдано осуществление входа и выхода снизу.

В конструкции регистра обязательно предусматривается кран Маевского или автоматический воздухоотводчик. Его располагают в конце верхнего ряда на резьбовом штуцере для обеспечения возможности замены. Обязательным условием при установке является соблюдение уклона 0,05% в сторону движения теплоносителя.

Регистры бывают как стационарными, так и переносными. Первые работают как элементы общей системы отопления, вторые выполняют задачу локального обогрева. Источником тепла для отдельного мобильного регистра служит ТЭН мощностью 1,5-6 Вт, вмонтированный в корпус.

Важно! Расстояние между рядами регистра существенно влияет на теплоотдачу. Чем ближе трубы друг к другу, тем больше их взаимное влияние, снижающее эффективность работы прибора. Рекомендуется располагать ряды на расстоянии не менее высоты профильной трубы, увеличенной на 50 мм.

Кроме больших горизонтальных регистров бывают востребованы также маленькие вертикальные модели. При аккуратном выполнении работ можно получить самодельные дешевые батареи отопления из профильных труб, почти не уступающие современным секционным радиаторам по эстетичности.

В некоторых случаях стальные регистры могут оказаться хорошим дополнением к уже установленным в комнате отопительным приборам. Не смотря на более низкую теплоотдачу, чем у радиаторов аналогичного размера, их применение может быть целесообразнее из-за меньшей стоимости.

Высокие вертикальные регистры очень удобны для высоких помещений или вблизи высоких оконных проемов. Они могут удачно вписываться в интерьеры комнат с необычными дизайнерскими решениями. Немного поэкспериментировав с цветом и формой можно получить креативное украшение из простых отопительных приборов.

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:

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

Тем не менее, недостатков тоже хватает:

• профильная труба не предназначена для транспортировки жидкости;
• более низкая устойчивость к гидравлическим ударам и действию высокого давления;
• 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.

Выбор параметров

Параметры отопительного регистра определяются на основании требуемой теплоотдачи. Самые точные значения дает подробный теплотехнический расчет теплопотерь через ограждающие конструкции, но поскольку он довольно трудоемкий рассмотрим альтернативные варианты.

Очень приблизительно для типичного утепленного помещения с высотой не более 3 м можно принять 1 кВт тепловой мощности на 10 м 2 . Более точные значения можно определить по приведенной таблице в зависимости от качества теплоизоляции и объема помещения.

*
Теплоотдача 1 м.п. профильной трубы определяется по формуле:

Q=K ·F · ∆t,

K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 · 0 С), для одиночной трубы K = 11,3 Вт/(м 2 · 0 С);

F – площадь поверхности трубы, м 2 , F = 2· (a+b) · l,

где a и b – размеры сторон поперечного сечения, а l – длина трубы соответственно, м;

∆t – температурный напор, 0 С, ∆t= 0,5·(t₁ + t₂) – t_к,

где t₁ и t₂ – температуры теплоносителя на входе и выходе прибора; t_к – температура в комнате.

Необходимая длина труб рассчитывается путем деления требуемой тепловой мощности на теплоотдачу 1 м трубы. Количество рядов определяется с округлением в большую сторону и обуславливается наличием свободного места и конфигурацией помещения. Для полученного числа уточняется значение теплоотдачи с учетом взаимного облучения труб с помощью понижающего коэффициента 0,9 на каждый ряд.

Длина регистра может приниматься конструктивно с учетом особенностей помещения и расположения оборудования. Например, если имеется большое окно, то желательно, чтобы длина ниток была не менее размера окна, создавая широкую тепловую завесу для холодного воздуха.

Совет! В ряде случаев есть смысл брать длину регистра по всей ширине помещения. Это обеспечит максимально равномерный прогрев помещения. Для таких объектов, как теплицы, это особенно важно.

Сечение профильной трубы принимается либо исходя из имеющегося материала, либо подбирается путем пробных расчетов и нахождения оптимального сочетания сечения и длины рядов отопительного регистра. Чаще всего применяются трубы 60*40, 60*60 и 80*60 с толщиной стенки 3 мм. Большие сечения не желательны, так как повышенный объем теплоносителя будет создавать дополнительную нагрузку на котел.

На заметку: на толщине стенки лучше не экономить. Чем больше толщина стенки трубы, тем дольше прослужит отопительный прибор. Он сможет выдерживать большие скачки давления и более устойчив к действию коррозии.

На основании проведенных расчетов осуществляется окончательный выбор параметров отопительного регистра и составляется чертеж. Согласно принятым размерам заказывается нагревательный прибор или выполняется изготовление регистра своими руками.

Изготовление регистров своими руками

Стальные регистры имеют довольно простую конструкцию и не требуют большого мастерства для их создания. Практически любой человек, имеющий опыт работы со сварочным аппаратом может изготовить самодельные радиаторы отопления из профильной трубы. В отличие от круглых, их удобно фиксировать на месте, что облегчает проведение сварочных работ.

Необходимые материалы и инструменты

Перед началом работ нужно запастись всем необходимым. Рассмотрим подробно, что потребуется для простейшего трехрядного регистра.

1. Профильная труба в соответствии с расчетными параметрами. Размеры могут быть от 30х30х3 до 80х80х3 мм.
2. Круглая труба с той же толщиной стенки диаметром 25 или 32 мм в зависимости от сечения профильной трубы.
3. Стальной лист толщиной 3 мм.
4. Патрубки с наружной или внутренней резьбой в соответствии с диаметром и типом подключения – 2 шт.
5. Стальная муфта с внутренней резьбой диаметром 15 мм и кран Маевского.

1. Сварочный аппарат.
2. Дрель.
3. Болгарка.
4. Молоток.
5. Маркер или металлический стержень.
6. Рулетка.

1. Профильная труба режется на отрезки требуемой длины в соответствии с чертежом.
2. Круглая труба режется на 4 отрезка по 10 см.
3. Из листового металла вырезается 6 заглушек в соответствии с размером и формой профильной трубы. Они должны быть на 3-5 мм меньше сечения трубы. Это позволит аккуратно спрятать сварной шов в зазоре.
4. Трубы укладываются на ровную горизонтальную поверхность строго параллельно на расстоянии 10 см. Можно использовать два деревянных бруса для опоры. Торцы выставляются в одну линию. Делаются метки для отверстий на расстоянии около 5-10 см от края.
5. С помощью резака или дрели вырезаются намеченные отверстия в соответствии с диаметром перемычек.

Порядок выполнения работ

1. Перемычки фиксируются на своих местах и прихватываются сваркой в 2-3 точках.
2. Расположив конструкцию вертикально, окончательно приваривают перемычки. Рекомендуется сначала выполнить тонкий шов при малом токе, что позволит хорошо заполнить щели. Далее выполняется толстый основной шов при увеличенном токе.
3. Очищается внутреннее пространство регистра от металлического мусора и шлака.
4. Прикладываются, прихватываются и привариваются заглушки к торцам профильных труб.
5. Обрабатываются сварочные швы. Выступающие части сбивают молотком, затем каждый шов зачищают болгаркой.
6. Отверстия в регистре сверлятся в зависимости от выбранной схемы подключения. При этом их лучше размещать не по центру торцов, а чуть выше или ниже.
7. К отверстиям привариваются присоединительные патрубки.
8. Зачищаются швы и заглушаются все отверстия кроме одного. Регистр заполняется водой под давлением и выполняется проверка качества сварки. Швы должны выдерживать давление до 13 атм.
9. Внешняя поверхность очищается, обезжиривается и красится термостойкой краской.
10. К верхнему ряду приваривается штуцер и устанавливается кран Маевского.

Иногда к регистру привариваются опоры, но более универсальны приборы без них. При необходимости всегда можно воспользоваться подставкой, зато вес меньше и сохраняется возможность крепления на стену.

Заключение

Самодельные радиаторы из профильной трубы хорошо подходят для отопления больших помещений. Приборы с питанием от сети удобно использовать на объектах периодического использования: строительных площадках, гаражах, мастерских, дачах. Стационарные регистры находят свое применение в производственных цехах, теплицах, складах и других технических объектах.

Они имеют достаточно простую конструкцию, что обеспечивает относительную легкость изготовления. Это позволяет делать стальные регистры своими руками, что дает существенную экономию средств. При желании можно поизощряться и создать аналоги современных дизайнерских моделей, которые могут стать не только эффективными источниками тепла, но и украшением интерьера.