Все о регистрах отопления: какие лучше, как рассчитать мощность по площади + сборка из трубы своими руками

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.

Мы приветствуем нашего уважаемого постоянного читателя и предлагаем ему статью о том, какие бывают регистры отопления и как можно изготовить их своими руками.

Что это такое и для чего они нужны

В традиционном понимании регистр отопления — отопительный прибор из нескольких соединенных труб или одной изогнутой круглой трубы. В квартирах чаще встречаются змейки из дюймовой трубы с насаженными изогнутыми пластинами из стального листа. На производствах и в некоторых общественных помещениях — регистры из гладких труб диаметром от 60 мм.

Эстетические свойства у батарей раньше отсутствовали начисто.

Использовались такие отопительные приборы по трем причинам:

• Стоимость труб меньше чугунных радиаторов.
• Гладкотрубные регистры можно изготовить из труб любого диаметра своими силами и разместить в удобном месте. Практически каждая организация, начиная с ЖЭКа, имела сварочный аппарат и сварщика, проблема отопления мастерских, гаражей, подсобок решалась быстро.
• Регистры часто применялись в цехах из-за запыленности и несколько большей прочности стали по сравнению с чугуном (точнее, из-за большей пластичности и меньшей хрупкости). В запыленном производстве очистка радиаторов вызывает затруднения — а гладкие трубы моются без проблем. Сталь предпочтительнее и при опасности повреждения отопительных приборов грузами или транспортом. Кроме этого, при замерзании чугун лопается, стальные трубы лопаются не всегда, трещины легко заварить; нередко замерзшие стальные регистры отогревают даже открытым огнем.

Современные регистры отопления в жилье применяют чаще всего как украшение интерьера — современные готовые покупные или эксклюзивные дизайнерские приборы очень декоративны.

Особо стоит отметить полотенцесушители — это неотъемлемый атрибут обогрева и комфорта в ванных комнатах.

Разновидности и технические характеристики

Современных разновидностей регистров много: от традиционных утилитарных конструкций для отопления из стальных труб д 108 мм до эксклюзивных дизайнерских разработок.

По техническим характеристикам трубчатые батареи уступают радиаторным моделям:

• Для системы с трубчатыми нагревательными приборами необходимо большее количество теплоносителей, большая мощность котла и насоса.
• У них больше инерционность — система прогревается гораздо медленнее (но и остывает тоже медленнее). Это качество иногда выручает при подключении к системам централизованного отопления, но в частном доме длительный разогрев системы не слишком удобен.
• Теплопередача при помощи конвекции у труб меньше, чем у радиаторов; большая часть теплопередачи идет с помощью излучения.
• Традиционные регистры из крупных труб громоздки.
• Трубчатые батареи имеют немалый вес и требуют надежных креплений.

По форме исполнения

По форме регистры бывают змеевиковые (S-образные) и секционные (колончатые):

• Змеевик — изогнутая конструкция, изготавливается из труб небольших диаметров. Горизонтальные трубы соединяются дугообразными перемычками из труб того же диаметра. Пластичные контуры из меди и нержавейки просто гнут.

• Секционные изготавливают из отдельных горизонтальных труб, заваренных с торцов и соединенных между собой перемычками-трубками. По способу расположения перемычек выделяют две конструктивных разновидности: нитка и колонка.

Можно выделить сложные комбинированные конструкции отопления — обычно это готовые покупные регистры из нержавейки, латуни и меди. Одна труба, протянутая через помещение, также является регистром.

Встречаются дизайнерские декоративные конструкции с вертикальным расположением труб. Иногда применяют готовые оребренные трубы (из одного металла и биметаллические).

По способу монтажа

Регистры бывают стационарные и передвижные:

1. Стационарные отопительные приборы монтируются на стены, могут устанавливаться на опорах отдельно от строительных конструкций.
2. Изредка встречается разновидность передвижных регистров, нагреваемых электрическими ТЭНами и заполненных маслом или антифризом (такие конструкции часто используют в гаражах, птичниках, в дачных домиках, в конструкции обязательно должен иметься расширительный бачок).

По способу подключения

По способу подключения отопительные трубчатые приборы бывают:с боковым верхним и нижним подключением. Неэффективный способ с точки зрения нагрева помещения;

• С нижним подключением. Не самый эффективный способ по теплоотдаче, но ради красоты его иногда применяют (замаскировать трубу на уровне пола легче, чем на высоте).
• С диагональным подключением (сверху ввод, снизу вывод теплоносителя). Оптимальный способ подключения — теплоотдача при нем максимальна, используется весь объем нагревательного прибора.
• С верхним подключением. Этот способ наименее эффективен с точки зрения теплоотдачи. Применяют очень-очень редко — только если по производственной необходимости прокладка труб на уровне пола невозможна. В частных домах применять не следует, даже если придется размещать регистр в другом месте.

Подсоединяют регистры к системе при помощи резьбовых соединений, фланцев и при помощи сварки. Фланцы и сварка — это для производства, а для систем отопления в частном доме актуальна возможность сборки-разборки системы для ремонта, чистки и модернизации, поэтому монтаж производят при помощи резьбовых соединений.

По материалу

Традиционные регистры изготавливаются из черной (углеродистой стали). Иногда используют литые оребренные трубы из чугуна или самодельные переделки из б/у чугунных труб.

Современный ассортимент материалов для регистров намного шире:

• Сталь. Чаще используют обычные электросварные трубы. Наряду с круглыми — профильные прямоугольные или квадратные трубы: их декоративность выше, излучающая тепло площадь поверхности больше. Готовые стальные конструкции покрывают никелем или устойчивыми к температуре и износу красками.

• Нержавеющая сталь. Популярный, практичный и недорогой материал для отопления и полотенцесушителей в ванных и санузлах. Пластичный, долговечный, нержавеющий, но достаточно дорогой. В жилых помещениях нержавейку применяют в том случае, если вся система выполняется из нее. Очень часто нержавеющую сталь (особенно полированную) применяют для оригинальных дизайнерских отопительных приборов. К сожалению, стоимость таких изделий заоблачная.

• Чугун. Долговечный, надежный, но грубоватый и тяжелый материал. Чугунные регистры все еще выпускают, несмотря на большой вес и инерционность теплопередачи. В основном применяются в декоративных целях. Старые трубы используют редко из-за сложности их монтажа (к чугуну не приваришь патрубок с резьбой, сложно нарезать резьбу — чугун хрупкий), необходимости внутренней очистки от солей и ила. Иногда применяют чугунные оребренные трубы.

• Медь. Применяют готовые изделия сложной формы в медных системах отопления. Покрытая лаком медь служит украшением интерьера. Медь не подвержена коррозии, прочна, долговечна — потенциальный срок службы достигает 100 лет, относительно просто монтируется. Но медная система отопления — удовольствие не из дешевых.

• Латунь. Достаточно редкий материал для регистров, но иногда используют для декоративных дизайнерских изделий для украшения интерьера.

• Алюминий. Нагревательные приборы изготавливают путем прессования, поэтому они не очень дешевы, но и не так дороги, как медь и нержавеющая сталь. Иногда используют оребренные алюминиевые трубы. Алюминий хорошо проводит тепло, не подвержен коррозии, достаточно долговечен — можно рассчитывать лет на 30 службы.

Стоит отметить регистры с напрессованными пластинами для увеличения теплоотдачи. Промышленность выпускает готовые стальные крашеные системы или изделия из стальной сердцевины и напрессованных алюминиевых пластин, встречаются варианты из меди.

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.

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.

Стоимость

Стоимость регистров зависит от материала изготовления и от того, покупаете вы готовое изделие или делаете сами конструкцию из того, что есть под рукой.

Самые простые самодельные регистры из гладких труб ценятся как раз из-за небольшой цены. Покупные простые конструкции из нержавейки для ванной также вполне доступны. Конструкции из меди очень дороги, но если устанавливается отопительная система из меди, то их использование оправдано. Самые дорогие — эксклюзивные дизайнерские разработки. Изготовление таких изделий влетит в копеечку, но результат того стоит — оригинальные регистры служат изюминкой интерьера.

Расчет регистров отопления

Чтобы в доме не было холодно и отопление равномерно прогревало все помещения, важно рассчитать количество регистров для каждого помещения. Для покупных приборов их мощность смотрят в паспорте и рассчитывают количество приборов, для самодельных трубчатых нагревателей длину труб придется определить самому.

Вычисление необходимой тепловой мощности для обогрева помещения

Если ваш дом построен по проекту, то данные о необходимой мощности отопительных приборов имеются в документах — надо их найти и использовать.

Если проекта инженерных систем нет, то пользуются традиционными приближенными данными по потерям тепла:

• 100 Вт на 1 м² площади помещения с одной наружной стеной и одним окном.
• 120 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и одним окном.
• 130 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и двумя окнами.

Считают суммарные потери тепла, полученную мощность увеличивают на 20% (умножают на 1,2) и получают общую мощность всех отопительных приборов. В северных районах России желательно увеличить получившуюся мощность еще процентов на 20.

Мощность приборов в каждой комнате считают, исходя из вышеприведенных данных (теплопотери комнаты умножить на 1,2).

Точный способ расчета тепловых потерь дома очень сложен и применяется проектными организациями.

Вычисление тепловой мощности регистра

Количество тепла (Вт), поступающее от трубы в комнату, определяется по формуле:

• [info-box type=»bold»]K[/info-box] — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 · 0С), принимается в зависимости от материала трубы и параметров теплоносителя.
• [info-box type=»bold»]F[/info-box] — площадь поверхности, м2, рассчитываемая как произведение π·d·l.
• где [info-box type=»bold»]π = 3,14[/info-box], а d и l — диаметр и длина трубы соответственно, м.

[info-box type=»bold»]∆t[/info-box] — разница температур, 0С, определяемая в свою очередь по формуле:

• Где: [info-box type=»bold»]t1 и t2[/info-box] — температуры на входе в котел и выходе из него соответственно.
• [info-box type=»bold»]tк[/info-box] — температура в отапливаемой комнате.
• [info-box type=»bold»]0,9[/info-box] — понижающий коэффициент для многорядного прибора.

[info-box type=»bold»]Для стальной конструкции коэффициент теплопередачи к воздуху равен 11,3 Вт/(м2 · 0С). Для многорядного регистра принимается понижающий коэффициент 0,9 на каждый ряд[/info-box].

Для расчетов можно использовать калькулятор расчета — их много в интернете, но вручную надежнее.

Теплоотдача регистров из гладких труб. Таблица

Значения коэффициентов теплопередачи для стальных гладкотрубных регистров приведены в таблице.

В частных домах разницу температур обычно 60-70 °С.

Как рассчитать нужное количество секций регистра

Количество покупных регистров определяют, поделив необходимую мощность на паспортную мощность прибора.

Для самодельных регистров делят необходимую мощность в каждом помещении на теплоотдачу одного погонного метра используемых труб. Получается необходимая суммарная длина труб. Затем эту длину распределяют между приборами, поделив на число труб — получают их длину. Тут возможны варианты — может быть несколько коротких приборов или один длинный.

Какие еще параметры следует учесть

Если возникает необходимость увеличения мощности прибора, то надо увеличивать длину труб, а не их диаметр. Эффективность системы с увеличением диаметра труб падает.

Если в системе применяется масло или антифриз, следует учесть, что они имеют меньшую теплоемкость, чем вода. При их применении отопительные приборы должны иметь большую площадь, чем приборы в водяной системе.

Если используются ребристые конструкции, то их теплоотдачу необходимо посмотреть в паспорте и учесть в расчетах.

Правила эксплуатации

Особых требований по эксплуатации регистров по сравнению с радиаторами нет:

Они должны быть надежно закреплены на ножках или прочных кронштейнах.

Любые отопительные приборы с водой не должны замораживаться.

При возникновении коррозии поврежденные места следует зачистить, покрыть антикоррозионной грунтовкой и закрасить в несколько слоев.

Регистры не должны служить подставкой для каких-либо грузов.

Необходимо следить, чтобы система отопления не завоздушивалась — это ухудшает ее работу.

Правила установки регистров отопления своими руками

Регистры, как и большинство других отопительных приборов, устанавливаются возле наружных стен и под окнами. Под окнами обычно помещается конструкция из 4 труб. Часто вдоль глухой наружной стены пропускают один металлический трубопровод вблизи пола.

Приборы имеют немаленький вес и должны быть надежно закреплены на кронштейнах и опорах. Приваривать ножки к регистру нежелательно.

Расстояние между трубами должно быть равно одному диаметру плюс 50 мм (размеру профильной трубы плюс 50 мм). При близком размещении труб в регистре эффективность отдачи тепла снижается.

Самостоятельное изготовление регистров отопления

Самостоятельно изготовить прибор отопления не очень сложно, нужны лишь небольшие навыки сварщика и сварочный аппарат.

Проще изготовить секционный прибор — для змеевика придется гнуть трубы достаточно большого диаметра, а аккуратно выполнить гибку в домашних условиях сложно.

До начала работ необходимо подготовить инструменты и материалы:

Размечаются и нарезаются болгаркой заготовки из труб, труб-перемычек меньшего сечения (с внутренним сечением 20-25 мм), прутки такой же длины — для вваривания между трубами для жесткости конструкции. Заглушки вырезаются на 3-5 мм меньше внутреннего диаметра трубы — это позволит аккуратно «утопить» их в торце трубы. Толщина заглушек — 3-3,5 мм.

Размечаются отверстия для труб-перемычек, патрубков для подсоединения регистра к системам и кранам Маевского. Отверстия высверливают дрелью.

Перед тем как сварить регистр, необходимо разместить все заготовки на строго горизонтальной поверхности — металлическом верстаке или площадке во дворе.

Последовательность сборочных работ

Работы по сборке регистра выполняются в следующем порядке:

• При горизонтальном размещении заготовок фиксируют перемычки и прутки (при необходимости), прихватывают в нескольких местах сваркой. С одной стороны прибора между трубами вваривается трубка-перемычка, с другой — пруток, соединяющий две нитки.
• Затем устанавливают конструкцию вертикально, приваривают перемычки и прутки.
• Сначала проваривают тонким швом, далее проверяют все углы и размеры, проваривают толстым рабочим швом.
• Внутреннюю полость труб очищают от пыли и шлака, попавших в процессе сварки.
• Прихватывают пластинки-заглушки к торцам труб.
• Приваривают заглушки — так же двумя швами, как и перемычки.
• Сварочные швы зачищают болгаркой.
• К боковым отверстиям приваривают патрубки с резьбой.
• Устанавливают кран Маевского.
• Перед тем как подключить, прибор необходимо испытать. Для системы в многоэтажном доме он должен выдерживать 1,6 МПа или 16 атмосфер; для частного дома достаточно и 5 атмосфер — в небольших системах высокого давления не бывает.

Монтаж регистра в систему отопления

Монтаж регистра принципиально не отличается от монтажа радиатора — на входе-выходе устанавливаются краны с накидными гайками, на патрубке вверху — кран Маевского.

В системе с регистрами температура теплоносителя падает быстрее, поэтому применение однотрубной системы отопления нежелательно.

Видео процесса

Процесс изготовления регистра в деталях можно увидеть на видео:

Как улучшить эффективность регистров

Слой краски должен быть минимален — это уменьшает теплоотдачу. Необходимо регулярно мыть и очищать от пыли приборы — это также увеличивает теплоотдачу.

Нельзя заставлять отопительные системы мебелью, закрывать неметаллическими экранами (из дерева, гипсокартона, бамбука, пластмассы), плотными шторами. Металлическими экранами тоже нежелательно, но красота требует жертв.

Самые эффективные материалы с точки зрения теплопередачи — медь, алюминий и оребренные трубы, особенно биметаллические — нержавейка с алюминием.

Проложенный за отопительный прибор пятимиллиметровый слой пенофола (фольгированного вспененного полиэтилена) повышает температуру в помещении на один градус Цельсия.

Заключение

Мы надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в разновидностях современных трубчатых батарей и возможности изготовления регистра своими руками. Желаем удачи в вопросе устройства инженерных систем в вашем доме! Подписывайтесь на нашу рассылку — и вы всегда будете в курсе всех новшеств в вопросах строительства и ремонта. Приглашайте к нам на сайт друзей, делитесь полезностями в социальных сетях.