Регистры отопления из стальных труб – определим их теплоотдачу, а так же как осуществить установку и демонтаж

Без отопительных приборов сложно представить себе жилое помещение, здание общественного назначения либо же рабочие цеха на предприятиях, поскольку комфортная температура воздуха внутри строений разного типа является необходимым условием для жизнедеятельности человека. С целью поддержания нормальных условий в помещениях используются различные отопительные устройства, среди которых стоит выделить регистры.

Вопрос экономии и рационального использования отопительных приборов в нынешней ситуации довольно актуален.

Приобрести регистры сегодня довольно просто, покупку можно совершить через многочисленные интернет-магазины либо в специализированных отделах супермаркетов.

Данные приборы для отопления в большинстве случаев представляют собой эффективную конструкцию, которая может быть использована в помещениях любого типа – жилых, промышленных, технических и других.

Кроме того, регистры широко применяются в системах отопления многоквартирных жилых строений. За счет применения труб большого диаметра даже с минимальной длиной можно сделать автономное вертикальное или горизонтальное отопительное устройство, которое при своих небольших габаритах будет отличаться высоким уровнем эффективности при обогреве.

Существует мнение о том, что радиаторы в сравнении с регистрами более качественно справляются со своей основной задачей, поскольку им присуща дополнительная площадь.

Но регистры, при производстве которых применяются гладкоствольные трубы, имеют показатели теплоотдачи, превышающие аналогичные значения радиаторов в значительной степени.

А дополнительная модернизация конструкции, которая предполагает крепление к системе пластин из металла, положительно скажется на эффективности работы регистра.

Если планируется монтаж регистров общего назначения, соединив между собой тонкие трубки, расположенные параллельно, в итоге сформируется качественная и привлекательная конструкция, которую в некоторых случаях именуют дизайн-радиаторами. Изготовление таких приборов актуально для применения в зданиях общественного назначения.

Основной областью использования регистров все же являются предприятия, а также различные служебные либо технические помещения.

Чаще всего они представляют собой не отдельные элементы для обогрева, а целые магистрали из труб, что обусловлено простотой конструкций в совокупности с хорошими показателями теплоотдачи.

В ходе эксплуатации приборы зарекомендовали себя с положительной стороны, отличаясь долговечностью.

Будет ошибкой считать, что регистры для отопления могут быть только грубой связкой металлических труб, поскольку производители продукции предлагают потребителям отдельные конструкции небольшого размера, которые можно устанавливать для обогрева частных домов, при этом не снижая общую привлекательность интерьера.

Диаметр труб для изготовления подобных отдельных устройств обычно составляет около 32 мм, за счет чего в разы облегчается их установка.

Компактность и невысокая стоимость таких регистров являются основными положительными особенностями, позволяющими обустроить систему для обогрева жилища.

В качестве сырья для изготовления приборов выступают различные материалы, а также конструкции могут иметь различную форму.

Главной особенностью отопительных конструкций этого типа является возможность их изготовления своими руками из стали, алюминия либо другого сырья.

Стоит выделить следующие преимущества регистров:

• большой срок службы – стальные и алюминиевые системы обычно эффективно функционируют на протяжении 20–25 лет с минимальной вероятностью возникновения поломок;
• высокий показатель теплоотдачи, которая объясняется большей мощностью в сравнении с батареями или радиаторами;
• легкий процесс монтажа и простота эксплуатации. Выполнить установку прибора под силу любому, кто имеет минимальные знания о правилах организации теплоснабжения.

Необходимо отметить, что отопительные регистры имеют некоторые минусы, такие как:

• большой объем теплоносителя, за счет которого происходит быстрое остывание системы;
• небольшой уровень конвекции воздуха, что отрицательно сказывается на работе;
• некоторые конструкции имеют малопривлекательный внешний вид, однако, подобная особенность скорее характерна для изделий, которые были изготовлены самостоятельно.

Спрос на продукцию довольно высокий за счет того, что устройства могут быть использованы в любых отопительных системах, поскольку конструкция одинаково эффективно работает как с водой, так и с антифризом.

Кроме того, стоит выделить еще один вариант подключения прибора – это монтаж внизу трубы нагревателя электрического типа с терморегулятором, за счет которого нагрев теплоносителя будет происходить от электрической сети.

Однако подобная конфигурация требует также установки в верхней части системы расширительного бака. При таком устройстве отопительный регистр будет выступать в роли автономной отопительной системы, что очень удобно при обогреве строений хозяйственного назначения с небольшой площадью.

Определяющим параметром при выборе подобного прибора является скорость движения теплоносителя в конструкции, а также показатель теплоотдачи. Исходя из вышеперечисленных свойств, можно выделить два вида регистров.

• Секционные приборы – этот тип продукции обычно состоит из двух либо более труб, имеющих большой диаметр. Соединены элементы между собой патрубками с сечением, равным сечению подающей магистрали. Такие конструкции рекомендованы для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя, поскольку внутри образуется избыточное гидравлическое сопротивление.
• Змеевиковые регистры изготавливаются из одной трубы, которая изгибается соответствующим образом. Самостоятельное производство таких приборов представляет собой довольно трудоемкую задачу. Для увеличения циркуляции труб они могут дополнительно соединяться патрубками, однако, это не является обязательным условием при изготовлении конструкций.

А также классифицировать отопительные приборы можно, принимая во внимание тип материала, из которого изготовлен агрегат. В продаже можно встретить следующие виды регистров:

• стальные приборы устанавливаются в систему отопления при помощи сварки. От качества проведенных работ будет напрямую зависеть срок службы устройства;
• чугунные изделия примечательны простотой монтажа, поскольку приборы оснащаются фланцевыми монолитными соединениями. В ходе установки к системе приваривают еще один фланец, после чего при помощи болтов прикрепляют к стене;

• продукция из алюминия широко востребована за счет минимального удельного веса, стойкости к процессам коррозии, а также отсутствию на конструкции сварочных швов. Выпуск изделий осуществляется путем монолитного литья, главным минусом алюминиевой продукции является высокая стоимость;
• биметаллические устройства изготавливаются из отопительных труб специального типа со стальным сердечником. Кроме того, система имеет медные либо алюминиевые пластинчатые элементы. Как правило, для производства продукции применяются трубы небольшого диаметра, который не превышает 50 мм. За счет своих особенностей подобные приборы чаще всего устанавливают в производственных либо торговых помещениях с небольшой площадью.

Кроме вышеперечисленных материалов, для изготовления отопительных регистров используется медь. Такие приборы устанавливают в сетях с медным трубопроводом.

Это сырье отличается высокими показателями теплоотдачи, поэтому конструкция необязательно должна быть большого размера. Медь также примечательна своей пластичностью, за счет чего легко поддается изгибанию.

Однако конструкции из меди имеют недостатки – дороговизна изделий, а также требовательность материала к условиям эксплуатации.

К числу обязательных условий использования относятся следующие факторы: нейтральность и чистота теплоносителя, отсутствие в системе других металлов, кроме совместимых с медью, например, таких как никель, хром, бронза и другие. Кроме того, наличие заземления считается обязательным.

Сырье также отличается мягкостью, поэтому конструкция нуждается в дополнительной защите, которая выполняется при помощи специальных кожухов либо экранов.

Рассматривая разновидности регистров, стоит разделить продукцию на стационарные и передвижные модели. Нагрев теплоносителя в стационарных конструкциях происходит при помощи котлов, передвижные устройства нагреваются от ТЭНов, работающих от электросети.

Чтобы выполнить верные расчеты регистра в первую очередь необходимо определиться с типом конструкции. Тогда станут понятны геометрические параметры прибора, а также схема и принцип циркуляции внутри теплоносителя. Выделяют несколько проверенных методик, позволяющих рассчитать параметры отопительных устройств.

Однако планируя использование стальных либо алюминиевых систем, доверить подсчеты лучше всего профессионалам либо же прибегнуть к помощи специального ПО.

Кроме расчетов, сделанных специалистами, в некоторых случаях отдают предпочтение самостоятельным чертежам и вычислениям, для этого существует довольно простая схема.

Прежде чем приступать к работе с ней, необходимо определиться с некоторыми значениями, которые будут использованы. Нужно знать следующие параметры:

• площадь отапливаемого помещения;
• коэффициент теплоотдачи материала, из которого будет изготовлен прибор;
• диаметр труб.

Формула для подсчета выглядит следующим образом:

Q=P•D•L•K•∆t, где

• Q – это удельная тепловая мощность, которая измеряется в Вт;
• P – это число π, которое составляет 3,14;
• D – диаметр используемых труб;
• L – длина 1 секции системы;
• K – коэффициент теплопроводности;
• ∆t – разница температур между воздухом и теплоносителем.

Чтобы выполнить подсчет каждой следующей секции регистра, полученное значение необходимо будет умножать на коэффициент 0,9. Однако есть одно ограничение: с помощью подобной формулы не удастся рассчитать регистры ребристого типа.

Подробнее о том, как произвести расчет регистра отопления, вы узнаете из следующего видео.

Для того чтобы правильно сварить и установить отопительные регистры, стоит воспользоваться следующими способами:

• выполнить монтаж на резьбовых соединениях или кронштейнах;
• использовать для работ сварочное оборудование.

Принимать решение в пользу того или иного метода, стоит исходя из веса конструкции, ее размеров, а также параметров отопительной системы. Многие специалисты считают, что работа по установке регистров мало чем отличается от монтажа радиаторов.

Основная разница заключается лишь в габаритах конструкций, а также в том, что в некоторых случаях при монтаже радиаторов выполняется их обвязка.

При выполнении монтажа регистров к гравитационной системе в обязательном порядке следует соблюдать уровень наклона – сам прибор должен быть наклонен в ту сторону, куда будет двигаться теплоноситель по системе.

Для конструкций, в которых предполагается естественная циркуляция, подобные требования отсутствуют.

Стоит выделить следующие рекомендации, которыми следует руководствоваться в ходе монтажных работ:

• необходимо соблюдать минимально допустимое расстояние расположения системы от стены и оконных проемов. Оно должно быть не менее 20 сантиметров. Такая особенность монтажа конструкций необходима для выполнения различных ремонтных и технических работ в дальнейшем;
• при выборе соединения резьбового типа в ходе крепления стоит использовать только паронитовые прокладки либо же сантехнический лен;
• любые конструкции из отопительных регистров, выполненных из стальных и профильных труб, необходимо дополнительно окрасить. Окрашивание поможет предотвратить образование на поверхности ржавчины. Такие системы будут иметь более низкий показатель теплоотдачи, однако, при этом увеличится эксплуатационный срок;

• все монтажные работы с отопительными регистрами выполняются не в отопительный сезон;
• монтаж при помощи резьбового соединения предполагает крепеж через шаровой кран либо же при помощи фитинга и накидной гайки;
• соединение при использовании сварочного оборудования производится при соединении штуцера и вкрученного шарового крана с трубой отопительного контура системы;
• чтобы продлить эксплуатационный срок конструкции, следует регулярно проводить ряд простых ревизионных работ. При выявлении дефектов или течи вовремя устранять образовавшиеся неполадки.

Как установить и рассчитать регистры отопления: теория и практика — МС ГРУПП

Регистр отопления – водо-воздушный трубчатый теплообменник, используемый в качестве отопительного прибора в системах водяного отопления в жилых и нежилых помещениях.

Регистры конструктивно проще и дешевле радиаторов отопления, они надежны и неприхотливы в работе, доступны для самостоятельного изготовления.

Однако для достижения высокой эффективности системы отопления необходимо правильно рассчитать, подобрать и смонтировать регистры. Эти вопросы подробно рассмотрены в данной статье.

Регистры отопления – простое и доступное решение для отопления домов и нежилых помещений

Виды регистров отопления

Конструктивно все регистры отопления являются простыми трубчатыми теплообменниками типа «вода-воздух», которые отдают тепло за счет конвекции (в меньшей степени) и излучения (в большей степени).

Однако на практике реализация функций этих приборов может достигаться различными путями, что обуславливает различие в конструкции регистров и материалах изготовления, способах соединения и подключения, дополнительному функционалу и т.д.

По форме и конструкции

Существует два основных конструктивных типа регистров отопления:

• Секционные;
• Змеевиковые (S-образные).

Типы регистров отопления

Секционный регистр отопления состоит из ряда параллельных труб (от 2 до 5) одинакового диаметра, заваренных с торцов, и соединенных друг с другом поперечными перемычками из труб меньшего диаметра. Эта конструкция наиболее проста в изготовлении, однако она обладает невысокими эстетическими качествами. Соединение труб в регистрах данного типа может осуществляться двумя способами:

• Колонка – перемычки расположены с обеих сторон всех труб;
• Нитка – по одной перемычке между каждой парой труб (создается один непрерывный поток теплоносителя).

Способы соединения труб в приборах секционного типа

Змеевиковый регистр отопления состоит из ряда параллельных труб, соединенных торцевыми полукруглыми перемычками того же диаметра. Также змеевик может изготавливаться из одной трубы путем ее гибки – обычно этот способ используется для производства полотенцесушителей и регистров малых размеров.

По способу подключения

Регистры могут подключаться к системе отопления тремя способами:

• Диагональное подключение – ввод в верхней точке, вывод в нижней точке, вода проходит по всему регистру, чем достигается наибольшая теплоотдача и эффективность всего прибора;
• Нижнее подключение – ввод и вывод расположены снизу, эффективность регистра понижается, однако такое подключение позволяет улучшить эстетические качества конструкции;
• Верхнее подключение – ввод и вывод расположены сверху, такое подключение наименее эффективно, оно используется только в случае крайней необходимости.

Наиболее эффективная схема подключения регистра отопления (диагональная)

По материалу изготовления

Приборы изготавливаются из различных материалов:

• Стальные трубы гладкие и с оребрением – стандартные электросварные или бесшовные трубы с покрытием (цинковым) или без него;
• Чугунные трубы гладкостенные и с оребрением – специальные трубы, обладающие увеличенной площадью поверхности;
• Трубы круглого сечения и профильные из нержавеющей стали;
• Трубы круглого сечения и профильные из цветных металлов – меди, алюминия.

Наиболее часто используются гладкостенные трубы диаметром 48 – 159 мм из стали различных марок, легко поддающиеся сварке и механической обработке (именно такие регистры чаше встречаются в продаже). Реже находят применение регистры из нержавеющей трубы, обычно они изготавливаются гнутьем без применения сварки.

Чугунные регистры также находят относительно небольшое применение, так как они тяжелы, имеют невысокие эстетические качества и практически не поддаются ремонту.

Регистры из цветных металлов наиболее дорогие и находят ограниченное применение в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокие эстетические качества помещения.

Регистр отопления из трубы с оребрением

По функционалу

Основная масса регистров не имеет дополнительного функционала – это простые трубы, в которых могут быть предусмотрены кран Маевского, кран для очистки от отложений, штуцеры для отвода горячей воды и т.д.

Но некоторое распространение получили автономные передвижные отопительные приборы, выполненные в виде регистров со встроенными электронагревателями.

Такие приборы являются интересным решением для отопления хозяйственных построек, гаражей, производственных и иных нежилых помещений.

Расчет регистров отопления

При расчете количества, типа и расположения регистров в помещении необходимо учитывать массу параметров: климат региона, объем помещения, высоту потолков, площадь внешних стен и их ориентация относительно сторон горизонта, этажность здания и расположение помещения относительно других отапливаемых/неотапливаемых помещений, наличие и площадь окон и дверей, теплотехнические характеристики здания (материал стен, наличие теплоизолятора) и т.д. Точные расчеты производятся соответствующими специалистами, однако для частного домостроения достаточно воспользоваться приблизительной оценкой.

Для расчета тепловой мощности, которой должны обладать регистры, необходимо воспользоваться данными о тепловых потерях помещения. Тепловые потери считаются на квадратный метр площади помещения, в среднем они имеют следующие значения:

• Комната с одной внешней стеной и одним окном – около 100 Вт/кв. м;
• Комната с двумя внешними стенами и одним окном – около 120 Вт/кв. м;
• Комната с двумя внешними стенами и двумя окнами – около 130 Вт/кв. м.

• Для компенсации потерь тепловая мощность отопительных приборов должна быть на 20% (для северных регионов – на 40%) выше найденных значений.
• Тепловая мощность прибора отопления рассчитывается по формуле:
• Q = K·F·∆t·0,9

где Q – тепловая мощность (Вт), K – коэффициент теплопередачи (Вт/(кв. м·°C), зависит от материала трубы, типа теплоносителя и некоторых конструктивных особенностей), F – площадь поверхности трубы (кв.

м, для труб круглого сечения рассчитывается по формуле πdl, где π – 3,14, d – диаметр трубы и l – длины трубы), ∆t – разница температур, 0,9 – коэффициент для многорядных регистров (с числом рядов от 2 и выше), при расчете тепловой мощности одной трубы данный коэффициент не используется.

В домах малой этажности и площади разница температур в среднем составляет 60 – 70 °C, при этом коэффициент теплопередачи многорядных регистров из труб диаметром до 50 мм составляет 12,8 Вт/(кв. м·°C), из труб диаметром свыше 50 мм – 10,5 Вт/(кв. м·°C).

Разнообразие регистров отопления позволяет подобрать прибор для любых помещений и сооружений

Нетрудно посчитать, что теплопотери небольшой комнаты площадью 10 кв. м с одной внешней стеной и одним окном составляют около 1000 Вт – для такого помещения необходимы регистры с тепловой мощностью 1200 Вт. При наличии длинной стены с окном такую мощность можно получить от одного 4-рядного регистра длиной 3 м из труб диаметром 57 мм.

Но чаще всего стены с окнами имеют малую длину, поэтому можно использовать один 4-рядный регистр длиной 1,5 м из труб диаметром 108 мм. Разумеется, можно подобрать и приборы с иными параметрами – они рассчитываются по указанной выше формуле, а при использовании покупных регистров следует использовать информацию из паспорта к прибору.

Особо следует указать, что змеевиковые регистры при одинаковых размерах обладают большей мощностью, чем секционные. Например, для указанного помещения подойдет змеевиковый 4-рядный регистр длиной 2,5 м из труб диаметром 57 мм или 3-рядный регистр длиной 1,5 м из труб диаметром 108 мм. Разница весьма ощутимая, она сказывается и на стоимости прибора.

Монтаж регистров отопления

При монтаже регистров отопления необходимо учитывать ряд рекомендаций общего характера:

• Регистры располагаются на стенах с окнами;
• Наиболее эффективно применение регистров в многотрубных системах отопления;
• Каждый регистр на входе и выходе должен иметь краны;
• В верхней точке регистра необходимо предусмотреть кран Маевского.

Основные типы систем отопления частного дома

Обычно регистры имеют большую массу, поэтому для них необходимо предусмотреть надежные крепления к стене с помощью стальных кронштейнов.

Соединение с системой отопления может осуществляться сваркой, однако в ряде случаев удобнее воспользоваться резьбовыми соединениями. Приборы рекомендуется покрывать термостойкой краской, однако слой ее не должен быть слишком большим.

В дальнейшем регистры отопления необходимо регулярно осматривать и в случае необходимости выполнять ремонт или замену.

Регистры отопления из стальных труб – определим их теплоотдачу, а так же как осуществить установку и демонтаж

Регистры отопления из стальных труб – являются распространенным видом отопительных приборов. Они представляют собою сварную или сборную конструкцию из труб, располагаемых горизонтально. Их соединяют перемычками для прохождения носителя тепла.

Количество используемых радиаторов очень большое, но регистры до этого времени не потеряли своей актуальности. Изготавливают эти приборы, применяя разные материалы, и каждый из них имеет свои минусы и достоинства.

Например, варианты из меди ставят на разводку из медных труб. Медь характеризуется высокими показателями теплоотдачи. Это в четыре раза выше, если сравнивать со сталью. Поэтому, размер длины и объема медных трубопрокатных материалов более скромный, чем у стальных вариантов для аналогичной магистрали.

Также изделия из меди отдают большое количество тепла, если они не спрятаны в стене. Так же они отличаются гибкостью. Это дает возможность согнуть их без особых усилий.

Обширный ряд достоинств в данном случае нивелирует такой существенный недостаток, как высокая цена и неустойчивость меди к условиям эксплуатации. Часто ставят сооружения для обогрева из чугуна.

Эти приборы отличаются громоздкостью. Их большой вес ставит за условие монтаж массивных стоек. Нужно отметить тот факт, что чугун – это хрупкий материал.

И поэтому чугунное отопления нужно монтировать с защитными кожухами. Причем сама по себе установка предстает достаточно трудоемким процессом. Как видно, оба представленные варианта достаточно непростые, поэтому, оптимальным решением в данной ситуации становится использование стального отопления. По понятным причинам они стали самым популярным видом.

Не очень высокая теплоотдача стальных обогревательных приборов компенсируется их не значительной стоимостью, простотой обработки и большим ассортиментом при покупке.

• Очень редко можно встретить регистры из нержавейки, но для стоящих показателей мощности понадобиться много материала, а такие товары из нержавеющей стали стоят немалых денег.
• Регистры отопления делят на следующие виды:

1. Конструкции из гладких труб. В свою очередь сооружения этих видов могут иметь змеевидную и регистровую форму. Соединения у них бывают типа «нитка» или «колонка».
2. Изделия из квадратных труб. Такие варианты отличаются более высокой теплоотдачей, так, как у них расширяется зона взаимодействия металла и воздуха. При не очень презентабельном внешнем виде, такие приборы отопления отлично прогревают помещение.

Преимущества стальных регистров отопления и их недостатки

Стальное отопление обладает целым рядом достоинств:

• При работе можно воплотить любой индивидуальный чертеж.
• Носителем тепла может служить не только вода, но и прогретый пар.
• Простота подключения к системе.
• Высокая теплоотдача делает его отличным вариантом для установки в большом здании.
• Небольшая стоимость.

Самодельная батарея для отопления (регистр)Минусы тоже имеются. К ним относится:

• Небольшие показатели теплоотдачи.
• Боязнь коррозии.
• Непрезентабельный внешний вид.
• Таким изделиям требуется регулярная покраска.

Алгоритм, который используют при создании

1. Сначала подготавливают трубы нужного объема и режут их на заготовки необходимой длины.
2. После выполняется внутренняя зачистка трубопрокатных изделий. Это позволяет снизить сопротивление передвижению носителя тепла.
3. На торцевых частях наваривают заглушки. Некоторые из них оснащают отверстиями.

4. После этого трубы, которые будут располагаться горизонтально, скрепляют с вертикальными трубами, которые имеют меньший диаметр.
5. Теперь приходит черед устанавливать краны. Они будут нужны для того, чтобы выпускать скопившийся в трубопроводе воздух.

6. На финальном этапе зачищают все швы и красят поверхности краской.

Регистры из стали с ребрами

До того, как устанавливать регистры из стальных труб с ребрами, рекомендуют главное внимание уделить объему трубы. Для частного дома мастера советуют установки с объемом на 3 или 4 сантиметра.

Как выбрать радиаторы отопления Какие батареи отопления лучше

Можно брать для работы трубопрокаты большего диаметра, но он не должен превышать 8 сантиметров. Главная причина кроется в обогревательном котле. Устройство типа, которое ставиться в быту, не может выработать большого количества тепловой энергии, достаточной для согрева объемных площадей.

Выполняя расчеты, нужно принять к сведению протяженность одного ребра регистра и его отдачу тепла на каждый метр площади. Если привести пример, то метровая труба с сечением внутри на 60 мм сможет обогреть приблизительно один квадратный метр.

Подсчитав нужное число регистров, округление проводят в сторону увеличения. Но, есть определенные условия, при которых полученные показатели увеличивают на 20, и даже на 50 процентов. Сюда относится:

• Наличие в помещении большого числа проемов для окон и дверей.
• Небольшая толщина стенок.
• Низкокачественное утепление помещения, или его полное отсутствие.

Простой регистр отопления имеет меньшую теплоотдачу, нежели устройства с ребрами. Они не только увеличивают теплоотдачу, но и превращаю регистр в дизайн — радиатор, который может играть важную роль в эстетическом решении интерьера.

Комбинированные приборы

Любое устройство можно дополнить ТЭНом, таким путем получается комбинированный прибор отопления. Он может быть не связан с системой, и может применяться отдельно.

Если это изолированный регистр с прогревом только от ТЭНа, то в его верхней части необходимо установить расширительный бачек. Его емкость не должна быть меньше от 10% емкости нагревательного устройства. Для стальных регистров следует устанавливать бачки закрытого типа.

Такие стальные конструкции  отлично выручают в очень холодное время, когда обогревающих возможностей от котла становится мало. Этот вариант очень практичный и в период межсезонья, когда использовать сеть на всю мощь не целесообразно. Ведь помещение в это время нуждается только в небольшом прогревании.

Теплоотдача регистров

Теплоотдача регистров из стальных труб, это передача энергии тепла между батареей и средой. Обогревающие устройства из гладких труб экономически менее выгодные.

Отдача тепла одного метра данных конструкций приблизительно 550 Вт, для диаметра от 3,2 до 21,9 см. Сварные работы по монтажу рекомендуют проводить так, чтобы не возникало взаимоподогрева элементов.

При таких условиях показатель теплоотдачи становиться выше. Если регистр собран правильно, то он становится надежным и долговечным устройством отопления из стали. Оптимизацию теплоотдачи стального трубопровода решают на этапе проектирования его конструкции. Для этого пользуются такими методами.

1. Смена инфракрасного излучения в направлении увеличения. Это можно выполнить при помощи краски.
2. Устанавливают ребра, что также повышает необходимые показатели конструкции.

Но, возникают случаи, когда эти показатели необходимо уменьшить. Таких действий требуют участки трубопровода, которые проходят вне жилых помещений. В данных ситуациях проводят теплоизоляцию магистрали.

Расчеты проводят таким образом: Q = K*F*dT. В данной формуле Q обозначает коэффициент тепловой отдачи, К – это теплопроводимость стальных материалов, а F показывает протяженность трубы, взятой для подсчетов. dT в данной формуле это сумма первоначальной и остаточной температуры с учетом температуры в помещении.

Преимущества и недостатки радиаторов отопленияОбозначения dT по-другому называют температурным напором. Узнать его можно, сложив температуру на выходе из котельного оборудования с цифрами на его входе. Полученные показания умножают на 0,5 или делят на два. Из этого значения вычитывают комнатную температуру.

Если стальной трубопровод отопления находится в изоляционном материале, то получившееся число следует умножить на КПД материала изоляции. Он показывает процентную величину тепловой энергии отопительной системы, отданной при течении носителя тепла.

Если есть желание сконструировать систему грамотно, то подбирать трубопрокатный сортамент из стали на глаз не стоит. Правильные расчеты в данном случае не только дают возможность снизить расходы на строительные работы, но и произвести монтаж отопительной системы, которая эффективно проработает длительное время.

Монтаж стальных регистров

Установка регистров из стальных труб выполняется двумя способами. Первый – это резьбовые соединения, а второй – посредством сварки. В данном вопросе пути решения подбирают, исходя из общего веса сооружения, от его габаритов и характеристик.

Сам процесс сходный с  работами при подсоединении радиаторов. Отличие состоит только в геометрических объемах конструкции. Если стоит вопрос подведения устройства отопления к гравитационным сетям, то нужно соблюдать требуемые нормы уклона.

Регистр должен иметь наклон в сторону передвижения носителя тепла. Для магистрали с естественной циркуляцией описанные нормы не обязательны.

Правила, которые используют для правильного подсоединения конструкций из стальных труб следующие:

1. Следует выдержать минимальные нормы дистанции от окон и стен. Это расстояние равняется 20 см. Эти отступы нужны для удобства ремонтного обслуживания.
2. При использовании соединений на резьбе для подведения устройства, рекомендуют использовать только прокладки из паронита, или лен, который используют в сантехнических работах.
3. Каждый прибор из стали после установки необходимо покрасить. Иначе на его поверхности очень быстро может образоваться ржавчина. При этом немного снижается показатель теплопроводимости, но срок его безремонтной службы продлевается.
4. Все работы по монтажу не стоит планировать на отопительный период. После пробной проверки и сравнения расчетной мощности прибора, может возникнуть необходимость оперативного внесения изменений в конструкцию.

Стальные радиаторы. Почему НЕЛЬЗЯ использовать при замене радиаторов отопления со стальными трубами.Из особенностей установки еще можно выделить два варианта крепления. Первый это посредством навешивания устройства на стенку, а второй — крепление на стойки. Решение в данной ситуации зависит от веса и габаритов устройства и от типа стенок.

Большую популярность приобрел комбинированный вариант крепежа конструкции. Для этого сначала подготавливают стойки, а далее их крепят к стенкам.

Этот способ подходит даже для очень тяжелых обогревательных устройств и гарантирует высокий показатель безопасности. Нельзя забывать о воздухоотводчиках, ими дополняют каждый отопительный прибор. Через воздухоотводчик из магистрали выпускают собравшийся воздух.

Демонтаж регистров

Как монтаж, так и демонтаж регистров из стальных труб требует определенных умений и навыков. Нужно владеть навыками работы со сварочным оборудованием, инструментом для нарезки металла и умения работать с техникой.

Замена радиаторов отопления: Заморозка + ГазосваркаНужно четко понимать, что малейшие ошибки приведут к образованию протечек и другим серьезным аварийным ситуациям. Приборы собственного производства лучше устанавливать в просторных помещениях и хозяйственных пристройках.

Если таких знаний нет, то приобретать их во время установки отопительной системы не стоит. Лучшим выходом станет обращение за помощью к специалистам.

Демонтаж устройств отопления, пришедших в негодность, так же, как и установку лучше проводить в период, когда нет отопительного сезона. При работах из системы необходимо слить воду и отключить нагревательный котел.

Если отопления подключено сварным методом, то прибор придется обрезать болгаркой. Если крепление резьбовое, то демонтаж можно провести посредством рычажного ключа. В любом случае приступать  к таким работам без определенного опыта нельзя.

Регистры отопления из стальных труб создали серьезную конкуренцию традиционным отопительным радиаторам. Такие отопительные конструкции дают существенную возможность сэкономить финансовые средства.

Основным преимуществом в данной ситуации является возможность прибора отопления работать даже с агрессивной средой. Тем не менее, в частных домах такие конструкции из стали используют не очень часто, ведь существует большой выбор других вариантов.

Диапазон цен в данном случае тоже довольно обширный. Варианты из гладких и ребристых труб чаще устанавливают в производственных, вспомогательных и складских помещениях, гаражах, теплицах и т.п. То есть в таких местах, где внешняя привлекательность не играет большой роли.

Регистры отопления из труб

Опубликовано 28 Фев 2014Рубрика: Теплотехника | 89 комментариев

В системах водяного отопления горячая вода (теплоноситель), поступая в прибор отопления, нагревает его стенки (оболочку). Стенки через свои наружные поверхности отдают тепло воздуху в основном двумя способами: конвекцией и излучением.

Конвекция – это передача тепла потокам воздуха, протекающим вдоль горячих стенок прибора отопления.

Тепловое излучение – это передача тепловой энергии за счет излучения электромагнитных волн горячими стенками прибора отопления в окружающее пространство.

Наглядным примером действия теплового излучения является костер. Если в прохладный вечер стать боком к тлеющим углям костра на расстоянии трех – четырех метров, то часть лица, обращенная к костру, быстро нагреется, а противоположная часть лица будет оставаться холодной. При этом температура воздуха с обеих сторон будет примерно одинаковой.

Все приборы – чугунные батареи, регистры отопления из труб, стальные и алюминиевые панели, конвекторы и инфракрасные излучатели – отличаются друг от друга (кроме габаритов, внешнего вида, коэффициентов теплоотдачи) преобладающим видом передачи тепла окружающему воздуху и предметам. При этом, как правило, и конвекция и излучение существуют одновременно и действуют параллельно.

В этой статье будет рассмотрен пример расчета теплоотдачи регистров отопления из труб. Изготавливать регистры отопления из гладких труб экономически не было выгодно никогда — ни сегодня, ни вчера.

Если 30-50 лет назад их широко применяли из-за дефицита качественных дешевых и эффективных приборов отопления, то применение регистров сегодня – это скорее инерционная привычка теплотехников. Стоимость системы отопления с применением, например, конвекторов на 20-30% ниже стоимости системы, где применены регистры отопления из труб.

Теплоотдача приборов должна быть максимальной при минимальной стоимости и, соответственно, минимальной материалоемкости и трудоемкости изготовления. Однако часто это — взаимоисключающие критерии.

Тем не менее, вопрос теплоотдачи стальных труб остается актуальным, если ими выполняется разводка, а также при выполнении сравнительных расчетов различных вариантов систем и при ремонтах действующих систем, в которых применены регистры отопления из гладких труб.

Опираясь на теорию и практические опыты по теплоотдаче, а так же на основе многочисленных табличных данных с помощью Excel мне удалось найти достаточно точные формульные зависимости теплофизических характеристик воздуха (температуропроводности, теплопроводности, кинематической вязкости, критерия Прандтля) от температуры. Ниже представлена программа расчета теплоотдачи регистров отопления из горизонтальных металлических труб при свободном движении воздуха, являющаяся итогом проделанной работы.

Программа расчетов написана в MS Excel, но можно использовать и программу OOo Calc из пакета Open Office.

Правила форматирования ячеек листа Excel, которые применены в статьях этого блога, представлены на странице«О блоге».

Теплоотдача регистров отопления из гладких труб. Расчет в Excel

Регистр отопления из четырех гладких труб и схема движения теплоносителя показаны на рисунке, представленном ниже.

Включаем компьютер, MS Office и начинаем расчет в Excel.

Исходные данные:

• Исходных данных не много, они понятны и просты.
• 1. Диаметр труб D в мм заносим
• в ячейку D3: 108,0
• 2. Длину регистра (одной трубы) L в м записываем
• в ячейку D4: 1,250
• 3. Количество труб в регистре N в штуках пишем
• в ячейку D5: 4
• 4. Температуру воды на «подаче» tп в °C заносим
• в ячейку D6: 85
• 5. Температуру воды на «обратке» tо в °C пишем
• в ячейку D7: 60
• 6. Температуру воздуха в помещении tв в °C вводим
• в ячейку D8: 18
• 7. Вид наружной поверхности труб выбираем из выпадающего списка
• в объединенных ячейках C9D9E9: «При теоретическом расчете»
• 8. Постоянную Стефана-Больцмана C  в Вт/(м2*К4) заносим
• в ячейку D10: 0,00000005669
• 9. Значение ускорения свободного падения g в м/с2 вписываем
• в ячейку D11: 9,80665

Меняя исходные данные можно смоделировать любую «температурную ситуацию» для любого типоразмера регистра отопления!

Теплоотдача просто одиночной горизонтальной трубы также может легко быть посчитанной по этой программе! Для этого достаточно указать количество труб в регистре отопления равное единице (N=1).

Результаты расчетов:

10.Степень черноты излучающих поверхностей труб ε автоматическиопределяется по выбранному виду наружной поверхности

в ячейке D13: =ИНДЕКС(H5:H31;G2) =0,810

В базе данных, расположенной на одном листе с программой расчета, для выбора представлены 27 видов наружных поверхностей труб и их степени черноты. (Смотри в файле для скачивания в конце статьи.)

1. 11.Среднюю температуру стенок труб tст в °C вычисляем
2. в ячейке D14: =(D6+D7)/2 =72,5
3. tст=(tп+tо)/2
4. 12.Температурный напор dt в °C рассчитываем
5. в ячейке D15: =D14-D8 =54,5
6. dt=tст— tв
7. 13.Коэффициент объемного расширения воздуха β в 1/K определяем
8. в ячейке D16: =1/(D8+273) =0,003436
9. β=1/(tв+273)
10. 14.Кинематическую вязкость воздуха ν в м2/с вычисляем
11. в ячейке D17: =0,0000000001192*D8^2+0,000000086895*D8+0,000013306 =0,00001491
12. ν=0,0000000001192*tв2+0,000000086895*tв+0,000013306
13. 15.Критерий Прандтля Pr определяем
14. в ячейке D18: =0,00000073*D8^2-0,00028085*D8+0,70934 =0,7045
15. Pr=0,00000073*tв2-0,00028085*tв +0,70934
16. 16.Коэффициент теплопроводности воздуха λ рассчитываем
17. в ячейке D19: =-0,000000022042*D8^2+0,0000793717*D8+0,0243834 =0,02580
18. λ=-0,000000022042*tв2+0,0000793717*tв+0,0243834
19. 17.Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра A в м2 определяем
20. в ячейке D20: =ПИ()*D3/1000*D4*D5 =1,6965
21. A=π*(D/1000)*L*N
22. 18.Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Qи в Вт вычисляем
23. в ячейке D21: =D10*D13*D20*((D14+273)^4- (D8+273)^4)*0,93^(D5-1) =444
24. Qи=C0*ε*A*((tст+273)4— (tв+273)4)*0,93(N-1)
25. 19.Коэффициент теплоотдачи при излучении αи в Вт/(м2*К) рассчитываем
26. в ячейке D22: =D21/(D15*D20) =4,8
27. αи=Qи/(dt*A)
28. 20.Критерий Грасгофа Gr вычисляем
29. в ячейке D23: =D11*D16*(D3/1000)^3*D15/D17^2 =10410000
30. Gr=g*β*(D/1000)3*dt/ν2
31. 21.Критерий Нуссельта Nu находим
32. в ячейке D24: =0,5*(D23*D18)^0,25 =26,0194
33. Nu=0,5*(Gr*Pr)0,25
34. 22.Конвективную составляющую теплового потока Qк в Вт вычисляем
35. в ячейке D25: =D26*D20*D15 =462
36. Qк=αк*A*dt
37. 23.А коэффициент теплоотдачи при конвекции αк в Вт/(м2*К) определяем соответственно
38. в ячейке D26: =D24*D19/(D3/1000)*0,93^(D5-1) =5,0
39. αк=Nu*λ/(D/1000)*0,93(N-1)
40. 24.Полную мощность теплового потока регистра отопления Q в Вт и Ккал/час считаем соответственно
41. в ячейке D27: =D21+D25 =906
42. Q=Qи+Qк
43. и в ячейке D28: =D27*0,85985 =779
44. Q’=Q*0,85985
45. 25.Коэффициент теплоотдачи от поверхностей регистра отопления воздуху α в Вт/(м2*К) и Ккал/(час*м2*К) находим соответственно
46. в ячейке D29: =D22+D26 =9,8
47. α=αи+αк
48. и в ячейке D30: =D29*0,85985 =8,4
49. α’=α*0,85985

На этом расчет в Excel завершен. Теплоотдача регистра отопления из труб найдена!

Расчеты многократно подтверждены практикой!

Регистры отопления из стальных труб – определим их теплоотдачу, а так же как осуществить установку и демонтаж

Чаще всего при изготовлении регистра отопления соединяют две-три параллельные трубы, уложенные в горизонтальном направлении. Расстояние между соседними секциями в регистре должно обязательно быть больше диаметра на 50 мм. Пользуются популярностью и змеевиковые конструкции регистров, подразделяющиеся на несколько видов в зависимости от способа подключения приборов к системе отопления.

Регистры отопления змеевикового типа: L — длина отопительного прибора, D — диаметр трубы, h — расстояние между трубами (больше диаметра на 50 мм)

Длина отопительных приборов выбирается в соответствии габаритам комнаты или помещения, в котором планируется производить монтаж системы отопления. Помимо перечисленных видов конструкций регистров отопления еще бывают:

• однотрубные изделия;
• четырехтрубные приборы;
• пятитрубные модели и т.д.

Количество труб, используемых в одном регистре отопления, зависит от площади обогреваемого помещения, качества теплоизоляции объекта, наличия иных источников тепла в помещении и др. Перебирая возможные диаметры труб, высчитывают оптимальные размеры изделий, при которых в отапливаемом помещении будет поддерживаться оптимальный температурный режим.

Горизонтальные регистры отопления из гладких труб используют при нижней разводке трубопровода. При этом изделия аккуратно располагают по периметру помещения ближе к поверхности пола. В жилом доме трубы идут под окнами. В производственных помещениях расположение отопительных приборов зависит от высоты потолков, особенностей планировки объекта и размещения промышленного оборудования.

Регистры отопления успешно обогревают социальные объекты. Уход за такими отопительными приборами намного проще, чем за чугунными батареями

Вариант #2 — вертикальные регистры

При проведении перепланировки квартир и расширении их жилой площади за счет балконов и лоджий приходится демонтировать батареи, установленные застройщиком при сдаче объекта.

При этом демонтированные радиаторы заменяются вертикальными регистрами отопления, сваренными из большого количества круглых труб небольшого диаметра.

Данные отопительные приборы размещают в простенке, расположенном рядом с оконным проемом.

При необходимости вертикальные регистры отопления закрывают декоративными решетками, которые превращают обязательный элемент системы отопления в предмет декора интерьера.

Замаскировать место нахождения «связки» параллельных труб можно с помощью зеркал, цветного стекла, мозаики, кованой решетки, а также путем размещения полок, вешалок, шкафчиков и других полезных предметов не громоздкой мебели.

Обеспечить движение теплоносителя в вертикальном регистре, установленном в автономной системе отопления частного дома, можно с помощью циркуляционного насоса. Горизонтальные регистры используются и при естественной циркуляции теплоносителя, если их монтаж ведется с небольшим уклоном (достаточно 0,05%).

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.