Регистры отопления принцип работы регистра

Регистр отопления представляет собой теплообменное устройство, выступающее в качестве части общей системы. Обогрев в отопительных регистрах происходит за счет циркуляции теплоносителя, которым, как правило, выступает вода. Наиболее активно их используют для нагрева производственных объектов, складов, гаражей и других промышленных зданий.За счет своей высокой эффективности они стали применятьсяне только в технических помещениях, но и в отопительных системах частных домов и коттеджей.

Само по себе устройство довольно просто и представляет собой ряд полых труб одного диаметра, соединенных параллельно. Циркуляция в них происходит за счет наличия патрубков входа и выхода, а также штуцера с резьбой, при помощи которого присоединяется воздухоотводчик. За счет простоты конструкции изготовление регистров отопления зачастую происходит в бытовых условиях, своими руками.

Особенности регистров отопления

Есть несколько возможных материалов для изготовления труб, но, как правило, предпочтение отдают стали. Кроме того, зачастую используют углеродистую сталь, поскольку она наиболее эффективно справляется с нагрузками, которые ожидают устройство. При этом диаметр трубы может варьироваться от 25 до 325 мм в зависимости от будущего назначения.

Поскольку стальные регистры пользуются наибольшей популярностью, давайте рассмотрим их характеристики и преимущества:

• довольно высокий коэффициент теплоотдачи
• стойкость к изнашиванию и коррозии
• долговечность – способны продержаться более 20 лет
• оптимальное соотношение цена-качество

Стоит отметить, что несмотря на материал изготовления, сравнительная эффективность обогрева у радиаторов будет все равно выше, чем у регистров. Объясняется это конструкцией последних, а именно гладкостенными трубами, из которых они состоят. У радиаторов этот вопрос решается за счет дополнительных пластин, которые у регистров отсутствуют.

Однако недостатка тепла можно избежать – ведь регистры отопления, стальные или чугунные, относятся к приборам, которые можно видоизменять, тем самым добиваясь увеличения теплоотдачи. Кроме того, сегодня существуют различные способы, которые позволяют достичь увеличения теплоотдачи. Например, распространен вариант крепления к гладкой трубе дополнительных металлических пластин – за счет их ребристости теплоотдача приборов значительно увеличивается.

Принцип работы устройства

Есть несколько вариантов для соединения и выстраивания отопительных регистров: секционный и змеевиковый. Наиболее популярным на данный момент является первый вариант, при котором трубы соединяются друг с другом трубками меньшими по диаметру. Соединение осуществляется таким образом, чтобы теплоноситель мог беспрепятственно протекать по всем трубам и секциям.

Если рассматривать соединение в форме змеевика, то следует отметить, что оно также строится из рядов труб, идущих параллельно друг другу. Однако разница здесь в том, что каждая из них соединена с последующей переходным калачом, равным по диаметру самой секции. За счет такой конструкции вся площадь поверхности оказывается задействованной в процессе, что значительно улучшает процесс теплообмена. Кроме того, здесь отсутствуют участки сужения труб, что уменьшает гидравлическое сопротивление в самом регистре отопления.

Какой именно вид соединения выбрать зависит от размера помещения, где радиатор будет установлен, а также существующего там типа теплоизоляции и уровня требуемой комфортной температуры.

Установка регистров отопления

Перед тем как установить батареи в помещении и подключить их к общей системе, следует определиться с тем, какое количество секций будет оптимально. Для этого производится точный расчет количества приборов и диаметра труб, которые будут использованы.

Непосредственно расчет регистров отопления строится на основании учета многих факторов: здесь должны быть задействованы и параметры толщины стен, и материал, из которого было построено здание, а также количество дверей и окон, не стоит забывать и о высоте потолков и общей площади помещения. Не следует пренебрегать результатами расчета, поскольку чем более выверенной и точной будет система отопления, тем комфортнее и безопаснее будет находиться в помещении.

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 системы отопления: особенности конструкции и инструкция по самостоятельному изготовлению

В качестве обогревательного элемента могут выступать не только радиаторы, но и регистры отопления.На сегодняшний день ассортимент, предлагаемый пользователям, достаточно широк и включает в себя устройства зарубежного и отечественного производства. Также можно сделать регистр отопления из профильной и стальной трубы своими руками.

Устройство и принцип работы

Самый распространенный вариант исполнения регистров отопления — две-три горизонтальные трубы, расположенные параллельно друг к другу и соединенные между собой тонкими перемычками, через которые проходит теплоноситель. Важно, чтобы соблюдалось расстояние между секциями — на 5 см больше диаметра труб. С одних концов трубы завариваются, к другим присоединяют подачу и обратку.

Помимо классического круглого исполнения труб, регистры системы отоплениямогут изготавливаться из квадратных или прямоугольных, при этом принцип действия остается таким же. Единственное, чем квадратное сечение трубы уступает круглому, это снижение качества протока теплоносителя и вероятность создания излишнего внутреннего сопротивления воды в трубах.

Кроме регистров, включенных в общую систему отопления, есть конструкции с встроенным ТЭНом. В таком регистре теплоноситель разогревается электричеством. Наружный сегмент оснащается фитингом для заливки теплоносителя и дальнейшего присоединения расширительного бачка или аварийного клапана.

Длина регистра подбирается исходя из площади помещения, в котором планируется устанавливать систему отопления. Помимо перечисленных конструкций бывают также однотрубные, четырехтрубные и пятитрубные модели приборов.

Принцип работы регистров отопления простой. Теплоноситель, подающийся из системы, протекает по горизонтальным или вертикальным секциям, нагревая металлические стенки регистра. Стенки путем излучения отдают тепло помещению.

Какие бывают регистры отопления?

Стандартное исполнение регистров отопления — из гладкихтруб диаметром 25-200 мм. Выделяют три вида теплоотдающих приборов, различных по конструктивным особенностям, форме труб и материалу изготовления.

1. Секционные регистры. Представляют собой несколько одинаковых отрезков трубы, соединенных по краям патрубками. Тип соединения бывает последовательный или параллельный. В первом случае соединения устанавливают то с левого, то с правого края секций. С противоположного края вместо патрубков устанавливается подпорка, удерживающая трубы в нужном положении. В параллельном соединении секции подсоединяются друг к другу с помощью патрубков или коллекторов. Плюс секционных регистров в том, что их можно подключать по своему усмотрению, в зависимости от количества и расположения перемычек: односторонне, двухсторонне, попеременно, последовательно.
2. Змеевиковые регистры. Изготавливаются из одной трубы, согнутой в виде буквы S или буквы П. Возможен вариант соединения дугообразными патрубками. Количество изгибов подбирается исходя из размера помещения и необходимой температуры обогрева.В отличие от секционных приборов, имеют только последовательную подачу теплоносителя. Змеевик обычно имеет не менее двух труб, соединенных с одной стороны перемычкой.
3. Регистр с оребрением. Прибор выглядит не очень привлекательно, но с отоплением справляется лучше двух предыдущих видов и занимает меньше места. Так как сварить подобныерегистры отопления своими руками проблематично, лучше приобрести уже готовое изделие.
4. Вертикальный регистр. Такие приборы смотрятся более привлекательно и компактно, при этом принцип циркуляции теплоносителя сохраняется. Их также можно делать из труб круглого, квадратного и прямоугольно сечения. В основном вертикальные регистры из прямоугольных труб используются в небольших по площади помещениях, т.к. сохраняют полезное пространство лучше, нежели круглые.

Независимо от варианта исполнения регистра торцы труб закрываются заглушками. Они бывают плоскими, выпуклыми и эллиптическими. Последние рекомендовано использовать в системах с повышенным давлением теплоносителя, а также для придания красивого вида конструкции.

Как вертикальный, так и горизонтальный регистр отопления из труб сделать своими рукамиможно, хотя и придется приложить усилия. Выбор подходящей модели зависит от отапливаемой площади, качества теплоизоляции здания, наличия дополнительных источников тепла.

Из каких материалов делают регистры?

В зависимости от того, из какого материала изготовлен регистр, будет зависеть эффективность его теплоотдачи, внешний вид, размеры, вес и стоимость. Каждый материал имеет свои плюсы и минусы, которые нужно учитывать при выборе:

• стальные регистры. Можно выбирать приборы из углеродистой, оцинкованной или нержавеющей стали. У первой большие показатели устойчивости к высоким температурам и выносливости. Углеродистый материал подвержен коррозии, поэтому его нужно либо окрашивать, либо покрывать специальными средствами. Присоединяются стальные трубы путем сварки. Регистры отопления из такихтруб, изготовленные самостоятельно, будут недорогими и качественными, а монтаж не вызовет трудностей. Оцинкованная сталь защищена от коррозии, стоит дешево, но имеет непривлекательный внешний вид и требует использование электросварки. Нержавейку можно не окрашивать, она не ржавеет, простая в монтаже, но стоит дороже. Минусы любого вида стали в том, что у нее низкая теплоотдача (45,4 Вт/м х0 С),
• алюминиевые регистры. По сравнению со сталью имеют больший показатель теплоотдачи (209,3 Вт/м х0 С). Кроме этого материал легкий, что облегчает его монтаж. Недостаток алюминия в высокой стоимости. Такие регистры невозможно изготовить в домашних условиях, т.к. для этого требуется специальное оборудование,
• медные регистры. Показатель теплоотдачи меди равен 389,6 Вт/м х0 С. Это самый большой уровень теплопроводности по сравнению со всеми материалами. К плюсам меди относится ее небольшой вес, пластичность, позволяющая изготавливать приборы разных форм, устойчивость к коррозии и красивый внешний вид. Минусы материала в высокой цене, невозможности использовать с несовместимыми с медью сплавами, неустойчивости к механическим повреждениям. По медным регистрам может протекать только чистый теплоноситель с химически нейтральной средой,
• чугунные регистры. Теплопроводность чугуна равна 62,8 Вт/м х0 С. Приобретаются только в готовом виде. Из-за большого веса и размеров чугунные приборы сложно устанавливать самостоятельно, но возможно. Материал долго нагревается и также долго остывает. Однако недостатки компенсируются низкой стоимостью, устойчивостью к повреждениям и долговечностью.

Регистры отопления стальные

Кроме монометаллических существуют и биметаллические регистры. Они изготавливаемые только на заводах. Состоят из нержавеющего сердечника и медного или алюминиевого кожуха с оребрением. Внутренняя поверхность труб из биметалла защищена от коррозии, а внешняя поверхность с пластинами служит для повышения теплоотдачи. Такие приборы дорогие, но эффективны и прослужат долго.

Достоинства и недостатки регистров отопления

Регистры отопления в основном применяются для отапливания складских помещений, цехов, мастерских, ангаров и других помещений специального назначения. Также установка регистров возможна в медицинских учреждениях, школах и садах, т.к. приборы не требовательны в плане ухода и легко отмываются от пыли и грязи. Невысокая стоимость изготовления регистров отопленияснижает затраты на монтаж всей системы. Кроме этого, они не требовательны в эксплуатации. К преимуществам регистров отопления относят:

• большую длину. Некоторые приборы могут достигать до 6 м, что позволяет нагреть большую площади помещения за короткое время,
• относительно небольшая стоимость по сравнению с другими отопительными приборами,
• высокие гидравлические характеристики,
• простой монтаж и последующая эксплуатация,
• возможно присоединение не только к водной системе отопления, но и к паровой,
• большой выбор моделей и материалов изготовления.

Из недостатков можно выделить следующее:

• из-за необходимости использовать большой объем теплоносителя устанавливать регистры в частных домах нерентабельно,
• некоторые приборы имеют не очень привлекательный внешний вид,
• необходимость подбирать место монтажа и надежные крепления, т.к. вес некоторых приборов достаточно большой,
• изделия из стальных трубнужно периодически подкрашивать, чтобы не появилась коррозия.

Регистры отопления позволяю нагреть большую площадь помещения за короткое время

Взвесив все за и против, каждый может решить для себя купить гладкие регистры отопленияуже в готовом виде или поставить прибор, сделанныйсамостоятельно.

Расчет регистров отопления

Прежде чем приобретать и устанавливать регистры помещении, нужно провести расчет необходимого количества приборов. Для этого учитывают ряд факторов, которые влияют на теплопотерю:

• толщина несущих стен и материал их изготовления,
• количество дверей, окон и их размер,
• теплоизоляция пола и потолка,
• расположение комнаы относительно сторон света (север, юг и т.д).

Средняя необходимая мощность любого регистра рассчитывается как площадь помещения, умноженная на 100 Ватт. Провести расчет самостоятельно, не обладая должными знаниями, практически невозможно. С этой целью лучше обратиться к специалистам или воспользоваться онлайн-калькулятором. Но, если вы все-таки решили провести вычисления сами, то нужно знать следующие параметры:

• площадь отапливаемого помещения,
• теплоотдача материала, из которого будет изготовлен прибор,
• диаметр труб.

Расчет регистра отопленияпроводится по формуле: Q=PхDхLхKх∆t, где:

• Q – тепловая мощность,
• P – число π (3,14),
• D – диаметр труб,
• L – длина секции,
• K – показатель теплопроводности,
• ∆t – разница температур между воздухом и теплоносителем.

Для расчета каждой последующей секции результат умножается на 0,9.

Инструкция, как сделать регистр отопления своими руками

Для домашнего изготовления регистра отопления лучше всего использовать стальные трубы. Для их скрепления понадобится обычная сварка, сталь простая в монтаже и обслуживании. Подготовьте необходимые инструменты и материалы:

• сварочный аппарат,
• болгарка,
• газовый ключ,
• молоток,
• щетка с металлическим ворсом,
• тиски для труб,
• молоток,
• уголок и уровень,
• дрель и сверла по металлу,
• рулетка.

Для изготовления регистра отопления своими руками понадобится сварочный аппарат

Как сделать регистр отопления своими рукамии получит качественный прибор? На первом этапе проводят нарезку стальных труб необходимой длины. Из труб меньшего диаметра нарезают заготовки для соединения горизонтальных секций, а также изготавливают четыре перемычки из дюймовой круглой трубы.Из листа металла толщиной 3 мм нарезают заглушки, размер которых определяется по прямоугольному сечению профиля. На двух из них прорезаются отверстия для патрубков. Также необходимо подготовить сами патрубки на вход и выход с резьбовым соединением или под сварку.

На втором этапе, после того, как будут подготовлены все элементы конструкции, в стенах труб вырезают проходные отверстия. Учитываются отступы от каждого торца трубы, примерно 10-15 см. Внутренняя поверхность каждой трубы должна быть хорошо зачищена от шлаков и окалин. Каждый торец закрывается круглой заглушкой, а края завариваются по кругу. Верхняя и нижняя труба закрывается заглушками с отверстиями.

На третьем этапе выполняется сборка регистра. Подготовленные трубы выкладывают на ровной поверхности в той последовательности, в которой они будут выглядеть после сборки. С помощью уровня выравниваются по торцевым кромкам. Следите, чтобы трубы с отверстиями на торцах разместились в нужном месте: сверху и снизу и с учетом выбранной схемы подключения: односторонняя, двухсторонняя.

С помощью сварки перемычки, переходные трубы и патрубки привариваются между основных труб. Проверяется герметичность соединений и только после этого отопительныйприбор готов к установке.

После сборки наступает этап подключения самодельного регистра к системе отопления. Если конструкция получилась тяжелой, ее нужно закрепит с помощью стойки или кронштейнов. Чем тяжелее прибор, тем мощнее крепежи понадобятся. Полость труб заполняется теплоносителем. К общему трубопроводурегистр крепится с помощью патрубков с резьбой или приваривается наглухо.

Для присоединения регистра с помощью резьбы используют шаровой кран, муфту или накидную гайку-американку. Если используется варка, то ей приваривается штуцер, вкрученный в шаровой кран, к трубе отопительного контура.

Монтаж регистра лучше проводить до начала отопительного сезона. Это позволит устранить все неисправности в случае их обнаружения.