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

ГОСТ 1816-76 Трубы отопительные чугунные ребристые и чугунные соединительные части к ним. Технические условияГОСТ 1816-76 Трубы отопительные чугунные ребристые и чугунные соединительные части к ним. Технические условия

Применение чугунной трубы с ребрами

Чугунная ребристая трубопроводная продукция предназначена для использования в системах водяного или парового отопления:

• промышленных объектов;
• складов различного предназначения;
• производственных помещений и цехов;
• животноводческих комплексов и пр.

Данные изделия могут применяться и для монтажа системы отопления в жилых помещениях (частных домах) в виде чугунных радиаторов.

В системах отопления с помощью чугунной продукции создаются специальные регистры из ребристых труб. Именно использование в составных регистрах и является главным предназначением чугунных ребристых изделий. Благодаря ребрам, которые отливаются монолитно с трубой, значительно увеличивается площадь теплообмена, а значит, в разы повышается эффективность системы отопления. Отдельная чугунная труба тоже представляет собой радиатор отопления, поэтому применяется как в составе регистров, так и самостоятельно.

Полимерные трубы отопления и водоснабжения сравнение со стальными трубами

Свойства полимерных изделий различных типов во многом схожи: они долговечны, не подвержены коррозии, не зарастают внутри. Срок службы полимерных труб может достигать 50 лет, но во многом зависит от эксплуатационных условий.

Длительный период работы труб при повышенных температурах возможен при отсутствии в системе повышенного давления. Аварийность стальных трубопроводов из-за протекания коррозионных процессов и негерметичных соединений приводит к загрязнению питьевой воды и появлению инфекционных заболеваний. В случае применения труб из полимеров ухудшение органолептических характеристик питьевой воды не происходит.

Если проводить сравнение труб для отопления и водоснабжения, то преимущественными характеристиками полимерных труб являются следующие:

• Небольшой вес пластмассовых труб облегчает их транспортировку, погрузочно-разгрузочные и монтажные работы.
• Благодаря низкой теплопроводности полимерные трубы для отопления и водоснабжения не требуют устройства такой теплоизоляции, как трубы стальные, кроме того, на поверхности пластмассовых труб не конденсируется влага.

Полимерные трубы являются хорошими шумоизоляторами для протекающей воды, причём, независимо от скорости потока.

Важной положительной характеристикой полимерных трубопроводов является их сопротивляемость воздействию блуждающих токов. В отличие от полимерных, стальные трубы часто повреждаются блуждающими токами, особенно вблизи станций и линий метро и другого электротранспорта.
Стоит учитывать и тот факт, что полимерные трубы своим внешним видом полностью соответствуют современному дизайну жилых помещений и санитарно-гигиенических комнат.

Особенности чугунной ребристой экономайзерной трубы

Отопительная труба для промышленных экономайзеров может быть прямоугольной формы и с круглыми ребрами. Габариты изделий берутся стандартные: внутренний диаметр составляет 70 мм, а внешний – мм. За счет различий между внешним и внутренним диаметрами достигается эффект невысокой температуры поверхности трубы при достаточно горячем теплоносителе.

Экономайзерные трубы выпускаются одинаковых длин: по 2 м и по 3 м. Чугунные ребристые трубы поступают в продажу, укомплектованные двумя пробками, имеющими отверстия и двумя глухими пробками. Пробки с отверстиями бывают левосторонними и правосторонними, причем левосторонние маркируются обозначением «Л».

Существуют определенные условия эксплуатации, при которых труба чугунная с ребристой поверхностью будет функционировать максимально качественно:

• наиболее высокая температура, разрешенная для чугунных экономайзерных труб – 95 градусов. В экстренных случаях допускается кратковременный подъем температуры до градусов;
• постоянное рабочее давление – 0, МПа (10 атмосфер). Однако, чугунные ребристые трубы совместимы с паровыми котлами, давление которых максимум 2,4 МПа;
• внешняя поверхность экономайзера покрывается специальной грунтовкой;
• при монтаже ребристых труб учитывается обязательное расстояние от пола до срединной оси экономайзера, составляющее не менее мм. От поверхности боковой стены расстояние до оси трубы берется в расчет от мм;
• если экономайзеры располагаются в два ряда, расстояние между осями радиаторов выдерживается в мм. Ряды экономайзеров соединяются между собой специальной дугой.

Все экономайзерные трубы комплектуются заглушками — глухими и с отверстиями.

Основными недостатками экономайзерных труб можно назвать достаточно тяжелый вес, затрудняющий транспортировку, и малую устойчивость к механическим повреждениям.

Нюансы выбора труб с ребрами

Как выбрать оребренные трубы? При подборе для определенных целей следует учитывать:

• материал изготовления;
• технические характеристики;

Из каких материалов изготавливаются оребренные трубы

Трубы для теплообменника бывают:

• монометаллическими, изготовленными их одного материала;
• биметаллическими, которые изготавливаются из различных сплавов.

Биметаллическая труба обладает рядом преимуществ, так как сплавы металлов дополняют друг друга различными свойствами.

Изготовление производится из следующих видов сплавов:

• углеродистых (Ст20 или Ст3);
• низколегированных (например, 09Г2С);
• хромомолибденовых (например, 12ХМ);
• хромомолибденованадиевых (например, 08Х14МФ);
• аустенитных (например, 12Х18Н10Т).

Монометаллические трубы из латуни, меди, чугуна и иных материалов изготавливаются исключительно по предварительному заказу. Например, чугунные оребренные трубы часто используются при сооружении систем отопления на промышленных предприятиях, так как отличаются более высоким показателем прочности.

Чугунные трубы с оребрением

Изготовление ребер жесткости производится:

• из низколегированной или углеродистой стали. Стальные трубы отличаются прочностью и длительным периодом использования;
• меди. Медные трубы с оребрением способны выдерживать более высокую температуру, но их стоимость не оправдывает полученного результата;
• алюминия и иных цветных металлов. Алюминиевые трубы отличаются малым весом и преимущественно применяются в промышленных целях.

Оребренные трубы, изготовленные из разных материалов

Разновидности труб и технические характеристики

Производители изготавливают следующие наиболее распространенные виды труб:

• спирально оребренные;
• плоскоовальные;
• термостойкие.

При этом оребрение может наноситься следующими методами:

накаткой. На основную (несущую) трубу надевается, как правило, алюминиевая труба заведомо большего диаметра. Далее на специальном оборудовании производится деформация внешней трубы и изготовление ребер выдавливанием;

Трубы, изготовленные способом выдавливания

навивкой. На несущую трубу «навивается» стальная, алюминиевая, медная и так далее в зависимости от заказа, лента и приваривается.

Оребренная труба, изготовленная путем навивки

Труба, изготовленная по технологии накатки, выдерживает температуру до 350ºС, а изготовленная по технологии навивки может быть использована для транспортировки среды с температурой свыше 350ºС.

Спирально оребренные трубы после нанесения ребер считаются полностью изготовленными, так как никакая дополнительная обработка не требуется. Выбор спирально оребренных труб производится по следующим техническим характеристикам:

1. диаметр – 2 – 24 мм;
2. толщина трубных стенок – 2 – 14 мм;
3. длина – 1,5 – 24 м;
4. толщина ребер – 0,8 – 2,6 мм;
5. высота ребер – 8 – 26 мм;
6. шаг изготовления ребер – 3,6 – 26 мм.

Основные технические параметры труб с оребрением

Термостойкие трубы проходят дополнительную обработку – покрываются специальным теплостойким покрытием, что позволяет увеличить показатель теплоотдачи еще на 30% – 45%.

Технические характеристики термостойких труб аналогичные параметрам спирально оребренных, но за счет дополнительного покрытия удалось достичь не только повышенного коэффициента теплоотдачи, но и:

• более высокой стойкости к образованию коррозийного налета;
• более длительного (на 5 – 7 лет) периода использования;
• возможности использования труб в агрессивных средах с различными окружающими условиями.

О плоскоовальных трубах можно узнать, посмотрев видео.

Оребренные трубы не требуют специального ухода и могут эксплуатироваться при любых условиях.

Сфера применения трубы чугунной экономайзерной

Наиболее широкое применение ребристые чугунные трубы получили в создании теплообменников для паровых котлов – экономайзеров (регистров). Но регистры из экономайзерных труб являются не лучшим вариантом с точки зрения гигиены, так как между ребрами конструкции происходит скопление большого количества пыли. Поэтому чаще всего такие конструкции можно встретить в промышленных и складских помещениях, в которых рабочий персонал находится ограниченное количество времени. Радиаторы из чугуна в жилых домах – это прототип промышленных экономайзеров.

Цилиндрические трубы не лучшим образом подходят в качестве радиаторов, так как они имеют недостаточный внутренний объем по отношению к площади поверхности.

Нагревательные стационарные котлы могут быть некипящими и кипящими. Также существуют разновидности с выводом печной трубы, используемые в жилых домах. Чугунная экономайзерная труба применяется только при устройстве некипящих стационарных котлов.

Из экономайзерных труб производят приборы для отопления помещений; эти устройства называются регистрами

Помимо части котельного оборудования, ребристые трубы могут использоваться как самостоятельный элемент отопительной системы.

Экономайзерная труба соединяется с другими отрезками с помощью торцевых фланцев.

Область использования оребренных труб

Оребренная труба состоит из нескольких элементов:

1. несущей трубы, которая располагается внутри. Основная или несущая труба предназначена для транспортировки жидкости (газов и иных рабочих сред). Отличается высокой прочностью, устойчивостью к перепадам температур и давления;
2. ребра, располагающиеся по периметру несущей трубы. Основное предназначение ребер – передача тепла от основной трубы в окружающее пространство.

Основные составляющие части оребренной трубы

Благодаря двойной конструкции оребренные трубы обладают рядом преимуществ по сравнению со стандартными. К ним относятся:

• увеличенный (приблизительно на 50%) коэффициент теплоотдачи;
• стойкость к коррозии;
• стойкость к агрессивным средам;
• неподверженность высоким температурам, перепадам температурного режима и внутреннего давления;
• большой период эксплуатации;
• широкий модельный ряд.

Основные преимущества обуславливают и область использования. Оребренные трубы применяются:

1. в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Из труб с ребрами изготавливаются такие устройства, как конденсаторы, газонагреватели, газоохладители и так далее;
2. в машиностроении – используются для изготовления компрессорных установок, холодильных установок, маслоохладителей;
3. в атомной промышленности – используются для производства различных видов охладителей, а также сушильных бань и паровых нагревателей воздуха;
4. при изготовлении систем кондиционирования (конденсаторы);
5. при изготовлении теплообменников для отопления помещений.

Регистр системы отопления из труб с оребрением

Систему отопления из оребренных труб можно изготовить не только в промышленных, но и бытовых помещениях, в том числе и загородных домах.