Регистры отопления: изготовление, применение, характеристики

Регистр отопления – это составная часть системы отопления, прибор, состоящий из нескольких параллельно расположенных горизонтальных гладких труб. Данная разновидность отопительных приборов не завоевала особой популярности среди частных домовладельцев и этому есть объективные причины. Система отопления на основе регистров обладает большим объемом теплоносителя, для нагрева которого требуется потратить гораздо больше энергии, чем в случае с обычными радиаторами.

Мобильный отопительный регистр с встроенным ТЭНом позволяет в случае аварийной ситуации за короткое время переместить прибор на другое место.

Область применения

В настоящее время водяные регистры отопления по большей части применяются на производствах (мастерские, цеха, складские помещения, ангары и другие строения с большими площадями). Большой объем теплоносителя и крупные габариты позволяют регистрам эффективно отапливать такие помещения.

Использование отопительных регистров в промышленных зданиях обеспечивает наиболее оптимальный КПД системы отопления. В сравнении с чугунными или стальными батареями, регистры характеризуются лучшей гидравликой и теплоотдачей. Относительно невысокая стоимость их изготовления снижает затраты на установку всей заводской системы отопления. Помимо этого, они не дороги в эксплуатации.

Также регистры рекомендованы к использованию в помещениях с высокими требованиями к санитарной безопасности (медицинские учреждения, детские сады и т.д.). Приборы легко отмываются от грязи и пыли.

Несмотря на это, понятие экономичность не относится к данному виду отопительных приборов. Как уже было отмечено выше, для нагрева большого объема теплоносителя требуется множество энергии.

Регистры отопления на одном из производств пищевой промышленности в Московской области.

Отопительные регистры из стальных электросварных труб могут использоваться как в однотрубных, так и в двухтрубных отопительных системах с принудительной или самотечной циркуляцией теплоносителя (на основе воды или пара).

Преимущества

• Большая длина приборов (до 6 м) позволяет равномерно и в кратчайшие сроки нагреть всю площадь помещения.
• Высокие гидравлические характеристики.
• Относительно низкая цена. Стоимость мобильного 3-ех трубного прибора (рассчитанного на отопление помещения площадью до 200 м²) со стальными трубами диаметром 108 мм, с толщиной стенки 3,8 мм и длиной 3 м, с встроенным ТЭНом мощностью 2,5 кВт составляет около 13 000 руб.
• Простота эксплуатации. Приборы легко и быстро очищаются от скопившейся пыли и других загрязнений.

Кран Маевского в верхней части регистра.

Недостатки

• Большой объем теплоносителя не позволяет эффективно использовать регистры в частных домах. Домашние котлы просто не смогут нагреть такое количество воды или же нагрев будет недостаточным.

Технические характеристики регистров отопления

• Рабочее давление: 10 атмосфер
• Рабочая среда (теплоноситель): вода, пар.
• Тип соединения: резьбовое, либо под сварку.
• Теплоотдача: 500-600 Вт/метр

Существуют 3 основные разновидности регистров:

1. секционные П-образной формы;
2. змеевиковые S-образной формы;
3. «смешанные» (змеевиковые П-образной формы).

Основными элементами регистров отопления являются стальные трубы (либо трубы из нержавеющей стали марки 304) диаметром от 25 до 200 мм. Регистры диаметром от 25 до 100 мм применяются для отопления заводских помещений административного или хозяйственного назначения, приборы диаметром от 100 до 200 мм применяются в производственных цехах или крупных спортивных комплексах (бассейны, волейбольные, баскетбольные залы).

Что касается частных домовладений, то применение регистров является одним из наиболее неэффективных способов отопления частного дома.

2-ух трубный регистр.

Количество секций прибора может быть неограниченным и зависит только от площади помещения и требуемой теплоотдачи.

Изготовление регистров отопления

Для производства отопительных регистров используются стальные трубы различного диаметра (25-200 мм), которые свариваются между собой на расстоянии 50 мм друг от друга (снижение расстояния между трубами может привести к снижению теплоотдачи). Такое расстояние позволяет добиться максимальной теплоотдачи и свести к минимуму обоюдное излучение.

Регистр включает в себя подачу и обратку, а также установленный в верхней части прибора воздухоотводчик с шаровым краном. Патрубки на подаче и обратке могут быть выполнены в двух вариантах:

• Резьбовое соединение;
• Соединение под сварку.

При индивидуальном заказе регистров на заводе-изготовителе, регистры могут поставляться, как уже в готовом, собранном виде, так и в разобранном виде, что позволяет сэкономить средства на логистике.

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;

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.

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.

Расчет регистров отопления из гладких труб

Расчет производиться по следующей формуле:

• 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.

Видео

Регистры водяного отопления

Регистры – упрощенная версия отопительных приборов для водяных систем отопления. Они отличаются высокой прочностью, простотой конструкции, имеется возможность самостоятельного изготовления. Чаще всего регистры применяются для обогрева производственных, бытовых, складских помещений. Материал публикации дает обзор устройства изделий этого типа, алгоритм расчета мощности и габаритов регистра отопления.

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.

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.

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* 0 С)).

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.

Диаметр труб для изготовления регистров варьируется от 32 до 159 мм, толщина стенки трубы – от 2,0 до 3,5 мм. Торцы труб завариваются сферическими или плоскими заглушками. К заглушкам привариваются резьбовые патрубки для установки запорно-регулирующей арматуры и подключения труб. На верхней трубе регистра монтируется резьба для установки автоматического или ручного воздухоотводчика (крана Маевского).

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:

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.

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.

Расчет регистров отопления

Расчет параметров регистра производится в два этапа:

1. Определение величины тепловых потерь отапливаемого помещения;
2. Расчет тепловой мощности и габаритных размеров прибора отопления.

Расчет величины тепловых потерь производится по укрупненной методике. Величина тепловых потерь для зданий со средними показателями тепловой изоляции и высотой потолков в отдельных помещениях не более 2,7 м составляет 100 Вт на 1 м 2 отапливаемой площади. Например, для помещения площадью 20 квадратных метров требуемая для отопления тепловая мощность составляет 2000 Вт (2 кВт).

Тепловая мощность регистра зависит от его размера, диаметра трубопровода и параметров теплоносителя в системе отопления. Мощность рассчитывается по формуле:

где S – площадь поверхности теплоотдачи трубы, м 2 . Для трубы круглого сечения S = π х D х L, для профильной трубы поверхность рассчитывается как S = П х L, где П – длина периметра профиля трубы, L – длина;

К – коэффициент теплоотдачи стали – 11,6 Вт/м 2 х 0 С;

∆t = 0,5 (Т1 + Т2) – Тп (температурный напор),

где Т1 – температура теплоносителя в подающем трубопроводе;

Т2 – температура воды в обратном трубопроводе;

Тп – температура воздуха в отапливаемом помещении, 0 С.

В качестве примера приведем расчет регистра для помещения площадью 20 квадратных метров. Средняя требуемая тепловая мощность для него составляет 1900 – 2000 Вт. Трубу для изготовления регистра принимаем диаметром наружным 108 мм, температуру в помещении 20 0 С, Т1 = 80 0 С, Т2 = 60 0 С. Количество горизонтальных труб – 4, длина одной трубы – 2,5 метра.

Р = 0,108 х 3,14 х 10 х 11,6 х ∆t,

∆t = 0,5 (80 + 60) – 20 = 50,

Р = 39,338 х 50 = 1967 Вт, что удовлетворяет требованиям отопления помещения.

Достоинства и недостатки регистров

Регистры водяного отопления обладают рядом следующих достоинств:

1. Высокая прочность (для стальных изделий);
2. Простота устройства и расчета;
3. Отсутствие разъемных соединений в конструкции (межсекционных ниппелей, прокладок);
4. Регистры – основной вид отопительных приборов для систем парового отопления;
5. Простота ухода (за моделями без оребрения);
6. Универсальность применения в любых видах систем отопления;

Наряду с преимуществами регистры имеют и недостатки:

1. Высокий коррозионный износ стальных приборов;
2. Малопривлекательный дизайн;
3. Зачастую крупные габариты;
4. Высокий вес;
5. Необходимость грунтования и покраски изделия.

Стальные регистры отопления стали незаменимыми в системах отопления производственных помещений. Это обусловлено низкой себестоимостью их изготовления, прочностью и неприхотливостью.

Змеевиковые регистры имеют малое гидравлическое сопротивление, что положительно влияет на общую динамику циркуляции теплоносителя.

Профильные регистры обладают увеличенным сопротивлением по сравнению с трубчатыми аналогами, но обладают меньшей глубиной, экономится место в помещении. В системах парового отопления регистры являются главным видом отопительного прибора.

Возможно самостоятельное изготовление регистров из стальных труб. Для этого требуется наличие сварочного оборудования, высокий уровень мастерства сварщика.