Регистр из гладких труб: что следует учесть при его сборке

Отопительный регистр из гладких труб

Системы отопления могут иметь в своем составе так называемые регистры – приборы, конструкция которых предполагает наличие гладких горизонтальных труб, параллельных друг другу. Они не снискали популярность у хозяев частных домов, что имеет под собой вполне объективные причины. Построенные с помощью данного вида регистров системы отопления потребляют значительные объемы теплоносителя, что заставляет тратить больше энергии на нагрев по сравнению со стандартными радиаторами.

Применение

Большей своей частью регистры находят применение на различных производствах. Серьезные размеры и ощутимый расход теплоносителя – все это подходит для отопления цехов, складов и других помещений, имеющих большую площадь.

Отопительные регистры – оптимальный КПД при условии их эксплуатации в промышленных зданиях. Обычные радиаторы проигрывают на фоне таких приборов отопления, так как у них лучшая теплоотдача и гидравлика. При этом себестоимость их изготовления относительно низкая и они дешевы в эксплуатации, что позволяет организовывать выгодные с точки зрения экономии системы отопления.

Регистры этого вида рекомендуется устанавливать в помещениях, в отношении которых действуют жесткие нормы санитарной безопасности, например, к ним относят детские сады. Такие приборы просты в плане поддержания чистоты, так как они без значительных усилий очищаются от различного вида загрязнений.

В то же время отопительные регистры нельзя признать экономичными. Это обусловливается потреблением существенных объемов теплоносителя для поддержания их функциональности, что заставляет тратить много энергии.

Применение на основе стальных труб возможно в отопительных системах, характеризуемых как однотрубные или двухтрубные, вне зависимости от вида циркуляции теплоносителя: принудительная или самотечная.

Технические характеристики

  1. Величина рабочего давления – 10 атмосфер.
  2. Теплоотдача – от 500 до 600 Вт/метр.
  3. Возможность использование теплоносителя в виде воды или пара.
  4. Соединение посредством сварки или при помощи резьбы.

Разновидности регистров отопления

Существует 3 вида рассматриваемых регистров:

  1. Секционные в виде буквы «П».
  2. Змеевиковые, форма которых S-образная.
  3. Смешанные.

На изготовление идут трубы из стали или нержавейки, диаметр которых составляет от 25 до 200 мм. Помещения на производстве, имеющие административное или хозяйственное назначение, отапливаются за счет применения труб диаметром от 25 до 100 мм. Что касается регистров большего диаметра, достигающего 200 мм, то они устанавливаются в цехах на производстве и на спортивных объектах, отличающихся масштабностью, например, это могут быть бассейны.

Применительно к частным домовладениям их установка существенно снижает эффективность отопления.

При сборке регистров может быть использовано практически любое количество секций, что обусловливается лишь площадью помещения и требуемой величиной теплоотдачи.

При соединении секционных регистров используют перемычки, имеющие меньший диаметр по сравнению с трубами, которые являются частью рассматриваемого вида приборов. Для расчета оптимального расстояния между трубами отопления используют формулу D+50 мм, где под D следует понимать диаметр трубы. Соблюдение рассчитываемого таким образом расстояния позволяет минимизировать инфракрасное облучение труб по отношению друг к другу, что обеспечивает увеличение теплоотдачи.

Соединение змеевиковых возможно за счет отводов, диаметр которых идентичен диаметру труб. Они устанавливаются с торцов подсоединяемого прибора. Из-за этого способа подсоединения возрастает стоимость подключения регистров, но не значительно. В данном случае рост затрат компенсируется увеличением эффективности работы, что обеспечивает большая площадь рабочей поверхности. Также змеевиковый регистр отличается таким положительным моментом, как меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с тем, которое присутствует у секционного варианта подобного прибора отопления. Это позволяет использовать циркуляционные насосы, отличающиеся меньшей мощностью и более низкой ценой.

Устанавливаемые на трубах торцевые заглушки отличаются вариативностью формы: плоские, круглые и эллиптические. Заглушки, имеющие эллиптическую форму, применяют в системах, где теплоноситель подается под высоким давлением. Также их используют для придания определенной привлекательности приборам отопления. Если существует потребность, то возможно оснащение верхнего сегмента регистра фитингом, предназначенным для установки клапана дегазации.

Вариативность исполнения регистров отопления на этом не заканчивается, например, существуют приборы данного типа, которые дополняются ТЭНом. В результате получается устройство, не требующее подключения к системе отопления, так как подогрев теплоносителя происходит за счет встроенного электроприбора в виде ТЭНа.

В процессе проектирования таких устройств определенным способом рассчитывается мощность ТЭНов, которая зависит от того, насколько велика площадь поверхности прибора. Если регистр будет перегреваться, то это приведет к излишней активности процесса расширения и теплоноситель вытечет через аварийный клапан. В противном случае, то есть при недостатке мощности, эффективность ТЭНа сведется к минимуму.

Автономный регистр должен оснащаться фитингом, устанавливаемым в верхнем сегменте этого прибора отопления. Он используется для заливки теплоносителя перед запуском в работу и для установки аварийного клапана, который может быть дополнен расширительным бачком, что связано с необходимостью компенсировать расширение теплоносителя.

Как рассчитать нужное количество секций регистра

Поперечное сечение труб регистра – это параметр, влияющий на эффективность обогрева того или иного помещения. Чем больше, тем выше результат обогрева. Преимущественно применяют змеевиковые и секционные регистры, состоящие из 2–4 секций. Это оптимальный размер, а само изделие имеет небольшой вес, что важно в плане монтажа.

Секции должны отстоять друг от друга на расстоянии 50 мм плюс диаметр трубы. Соблюдение такого правила исключает факт взаимного нагрева секций, увеличивая тем самым теплоотдачу.

Для расчета необходимого количества секций регистров достаточно обратиться к СНиП, где описаны соответствия 1 метра трубы того или иного диаметра обогреву конкретной площади:

  • 25 мм – 0,15 м 2 ;
  • 75 мм – 0,37 м 2 ;
  • 160 мм – 0,77 м 2 .

Приведенные соотношения верны лишь для секции на входе в регистр. В связи с остыванием теплоносителя по мере продвижения по прибору расчет последующих секций предполагает увеличение значения площади на 0,9.

Для облегчения понимания необходимого количества секций можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которых в интернете много. Но следует иметь в виду, что не все отличаются корректностью работы, поэтому сначала необходимо их протестировать по формуле, приведенной выше.

Для более точного расчета рекомендуется использовать формулу:

Q=P*D*L*K*Δt, где

Q – удельная тепловая мощность, Вт,
P – число π = 3,14,
D – диаметр трубы, м,
L – длина одной секции, м,
К – коэффициент теплопроводности металла 11,63 Вт/м²*С,
Δt – разница температур между теплоносителем и воздухом в помещении.

Это выражение в приведенном виде также верно только для первой секции регистра или первого витка змеевика. Для последующих участков его надо умножать на коэффициент 0,9.

Советы

Перед тем, как приступить к изготовлению регистров, стоит озаботиться приобретением соответствующих материалов. Вам понадобятся трубы того или иного диаметра и какой-то длины. Здесь не приводятся точные цифры, так как прибор рассматриваемого вида можно собрать из любых труб без акцентирования внимания на их диаметре и толщине. Более важно – обеспечить оптимальный теплообмен, что подразумевает проведение вычислений относительно требуемой площади поверхности регистра.

Для этого потребуется определить наружную площадь всей системы. Затем полученное значение умножается на 330 Вт. Использование этого метода основано на утверждении, что 1 м 2 отдает 330 Вт теплоты, если температура носителя составляет 60 °C, а воздуха внутри обогреваемого помещения – 18 °C.

Для людей, владеющих сварочным делом, собрать конструкцию не составит труда. Надо будет заготовить трубы и нарезать их на секции, а также позаботиться о заглушках, для изготовления которых потребуется стальной лист. Сборка регистра не предполагает наличие жестко заданного порядка действий. По окончании сварочных работ необходимо убедиться в герметичности созданной конструкции. В остальном можно дать следующие советы:

  • следует подбирать трубы с оптимальной толщиной стенки, так как слишком тонкие достаточно быстро остывают, а толстые – долго прогреваются;
  • верхнюю секцию надо дополнять краном Маевского, с помощью которого обеспечивается спуск воздуха;
  • сборка регистра в виде змеевика предполагает использование трубогиба, если такой возможности нет, поворотные участки могут собираться из готовых колен;
  • вход теплоносителя необходимо оснащать краном, а выход – вентилем;
  • монтаж регистра должен производиться с небольшим уклоном в ту сторону, где находится подающий патрубок, что обеспечивает занимание краном Маевского наиболее высокой позиции.

Как улучшить теплоотдачу регистров

Эффективность регистров зависит от площади теплоотдающей поверхности, которая относительно мала у этих приборов. В связи с чем для улучшения теплоотдачи желательно увеличить упомянутую площадь, что можно достичь за счет приваривания металлических пластин. Такие элементы устанавливают вертикально, обеспечивая своеобразную ребристость труб.

Также доступно создание чего-то подобного конвекторному отоплению. Такое возможно, если наварить не металлические пластины, а профильные трубы, которые монтируются на переднюю часть прибора в вертикальном положении. В результате холодный воздух будет заходить снизу в эти трубы, нагреваться и выходить через их верхнюю часть.

Стоимость регистров из труб

Указать точную цену регистров из гладких труб практически невозможно, так как на ее формирование влияет много факторов. Например, здесь надо упомянуть индивидуальность исполнения, требуемые габариты, условия поставки и т. д.

Вывод

Гладкотрубные регистры до сих пор находят свое применение, которое в большей мере оправданно в условиях производства. Что касается частных домов, то не стоит использовать для их обогрева системы, собранные с помощью регистров данного вида. Это приведет к значительному росту объема нагреваемой воды, что увеличит расход энергоносителей, а это не выгодно.

Изготовление системы регистров водяного отопления из гладких труб своими руками

Как приятно в холодное время года понежиться в теплой кровати. Всем знакомо то чувство, когда утром приходится выпрыгивать из-под одеяла и вставать на холодный пол, или переживать за ребенка, который любит часами ползать по квартире. Чтобы навсегда избавиться от проблем, касаемых поддержания нужного уровня температуры в помещении, необходимо воспользоваться регистрами отопления для гладких труб.

Что подразумевает регистр отопления

Столь замысловатый прибор лежит в основе современных радиаторов. Под данным термином понимается совокупность труб, соединенных между собой определенным образом и способствующих подаче тепла в помещение.

В настоящее время, широко распространены горизонтальные регистры, которые представляют собой параллельно расположенные гладкостенные трубы с вертикальными перемычками. Такое приспособление отличается от современных радиаторов большим объемом теплоносителя, следовательно, выделяет больше тепла и процесс остывания значительно снижен, что позволяет поддерживать нужный уровень температуры в любом помещении.

На рынках представлено множество разновидностей рассматриваемых приборов. В зависимости от материала, применяемого при производстве основных составляющих, регистры отопления бывают:

Первый вариант часто можно заметить невооруженным глазом в жилых помещениях. В основном он характеризуется высокой устойчивостью к коррозии, хорошей теплоотдачей. Следовательно, благодаря материалу, из которого изготавливают трубы, такие регистры славятся длительным сроком эксплуатации. Одним из основных недостатков можно считать высокую стоимость прибора, которая основывается на способе изготовления конструкции.

Второй вид регистров характеризуется высокой прочностью, следовательно, долговечностью и легкостью установки.

Последняя разновидность регистров отопления считается таковой не из-за своих характеристик. Наоборот, стальные конструкции славятся долговечностью, ведь срок их эксплуатации достигает в среднем четверть века. Монтаж такой конструкции не составляет особого труда. Для его проведения необходимо наличие сварочного аппарата и возможности проведения таких работ. Сварка отдельных деталей позволяет прибору выдерживать высокое давление. Но такие регистры имеют свои минусы, а именно:

• способность аккумулировать известь.

Учитывая, что вода, проходящая по трубам, имеет в своем составе различные примеси, можно смело сделать заключение, что внутренняя поверхность тонких составляющих прибора способна накапливать на своих стенках известковые отложения. В результате чего происходит снижение проходимости определенных участков прибора, следовательно, снижается эффективность теплообмена.

Читайте также:  Трехходовой кран для отопления: назначение, устройство, особенности применения

Отличительные показатели регистров отопления

Изучив разновидности регистров отопления из гладких труб, необходимо сделать заключение о том, что основным плюсом их использования является эффективность подачи тепла, несмотря на небольшие размеры прибора. Благодаря такому качеству, данную отопительную конструкцию стали широко применять не только в жилых помещениях, но и в промышленных.

Также при выборе прибора стоит обращать внимание на ценовой ряд. Ведь, основным материалом для производства считается сталь или чугун, а при установке не требуется наличие высокотехнологичного производства. Для монтажа регистров достаточно сварки.

Небольшие размеры готовой конструкции никак не влияют на качество работы прибора. Наоборот, такой показатель удивляет. Ведь, ни для кого не секрет, что показатель теплообмена напрямую зависит от площади рабочей поверхности, следовательно, от длины и диаметра основных комплектующих.

Однако, учитывая большое количество положительных качеств регистров, процесс их установки в помещении имеет несколько недостатков, а именно:

• специфический внешний вид прибора, который в дальнейшем необходимо закрывать или дизайнерски обыгрывать, ведь труба, тянущаяся по периметру помещения, притягивает взгляд.

• определенные неудобства при монтаже конструкции. Как было сказано ранее, при установке необходимо проведение сварочных работ, что не всегда возможно в помещениях определенного типа.

Учитывая специфику работы регистров отопления, современные инженеры разработали несколько вариантов конструкторского решения. В настоящее время доступно два вида приборов:

• S-образные или змеевиковые.

Секционный регистр

Секционный регистр отопления с гладкими трубами представляет собой определенное количество труб, соединенных между собой патрубками, посредством которых жидкость способна свободно циркулировать между секциями.

S-образные или змеевиковые

Змеевиковые или S-образные регистры отопления напоминают, по внешнему виду, единичную трубу, изогнутую специальным образом. Данный вид отопительных приборов славится высокой теплоотдачей, это стало возможно благодаря наличию большой рабочей поверхностью. Чаще такую разновидность устанавливают в ванную комнату. Его применяют для сушки белья и полотенец, а в простонародье называют полотенцесушителем.

Ранее представленные варианты приборов, применяемые для отопления помещения, базируются на работе, зависящей от постоянной подачи воды. Однако, ни для кого не секрет, что существуют помещения, в которых отсутствует коммуникация или прокладка таковой просто не возможна. И в этом случае инженеры нашли решение, они предложили теновые регистры отопления.

Отличительной особенностью такого рода приборов считается наличие нагревательного элемента во внутренней полости основных составляющих конструкции. Практика показывает, что применение теновых регистров позволяет владельцу помещения минимизировать затраты на электроэнергию и такой прибор дольше остывает, следовательно, является эффективным теплообменником.

Следовательно, выбирая прибор для отопления помещения любой сложности, необходимо учитывать особенности разных видов регистров.

Регистр из гладких труб: что следует учесть при его сборке

При обогревании помещений, имеющих большой объем: складов, цехов, ангаров, общественных организаций, более всего эффективны регистры отопления из гладких труб. Они имеют большую протяженность. Поэтому создают не локальный, а объемный источник тепла.

В жилых домах регистры используются в туалетах и ванных, в которых монтаж радиаторов невыгоден, из-за их сложной поверхности.

Эти отопители оптимальны для обогрева больших помещений.

Характеристики прибора

  • Устройство состоит из нескольких труб, которые соединены перемычками и расположены у стены. (См. также статью Как увеличить теплоотдачу трубы отопления: особенности.)
  • Теплоноситель – пар, антифриз, вода, масло, поступает в регистр с одной стороны и отводится с другой.

    Обратите внимание!
    Меж элементами должны быть промежутки равные их сечению + 50 мм.
    Это исключает их взаимное облучение, и теплоотдача регистров из гладких труб увеличивается.

    Обратите внимание!
    Алюминиевые изделия имеют большую теплоотдачу, чем стальные.
    Однако они не долговечны. Качественность теплоносителя сильно влияет на срок их эксплуатации.

    Классификация приспособлений

    Прибор может иметь две конфигурации.

  • Секционные аналоги состоят из 2/4 элементов, торцы которых закрыты заглушками, эллиптическими либо плоскими. Теплоноситель поступает сквозь патрубок на одну сторону секции, а уходит из другой. Так обеспечивается максимальная передача тепла. Устройство можно оснастить штуцером и подсоединить к нему отводчик воздуха.
  • В змеевидных (S-образных) приспособлениях элементы соединяются дугами, диаметр которых равен секционному. Подобная форма придает прибору большую эффективность, потому как площадь для теплообмена увеличивается. Отопитель (для него может использоваться и гладкая жесткая труба ПВХ) не имеет участков с сужением диаметра, это понижает гидравлическое давление.

    По конструкции различают 5 разновидностей устройств:

    • двухрядный П-образный прибор;
    • трехрядное S-образное приспособление;
    • секционный аналог, имеющий перемычки, из двух и больше рядов;
    • двухрядный П-образный прибор с перемычкой;
    • двухрядный секционный аналог, имеющий перемычку.

    Достоинства регистра

    Необходимые расчеты

    Потери напора на всей протяженности потока теплоносителя существенно зависят от степени шероховатости трубных стенок. Их поверхность всегда отлична от абсолютно гладкой и имеет неровности и выступы.

    Исходя из этого, производя расчет регистра, следует учесть, что специалисты различают гидравлически гладкие и шероховатые трубы.

    Шероховатые и гладкие трубы

    Течение жидкости в гладких трубах не затруднено.

    Размеры и форма выступов зависимы от материала изделий (самая гладкая — труба ПНД) и его степени обработки. Важны и условия эксплуатации. В ее ходе материал может коррозировать, на стенках труб могут осесть твердые частицы, содержащиеся в теплоносителе и пр.

    Стенки всех труб покрыты микро-возвышениями, имеющими среднюю высоту выступов шероховатости. Она обозначается литерой Δ.

    Исходя из того, как соотносятся габариты бугорков шероховатости с толщиной ламинарной пленки (она обозначается δ), трубы (при турбулентном движении) делятся на 3 типа.

  • Гидравлически гладкие трубы – это наиболее качественные изделия. Если высота микро-возвышений меньше толщины ламинарной пленки, тогда шероховатость поверхности не влияет на движение теплоносителя. Следовательно, потери напора не зависимы от шероховатости труб. Стенки изделий в этом случае относятся к гидравлически гладким.
  • Если высота выступов больше толщины ламинарной пленки, потеря напора зависима от внутреннего рельефа изделий. Подобные трубы принадлежат к гидравлически шероховатым.
  • Когда средняя высота бугорков примерно равняется уровню толщины ламинарной пленки, стенки труб относят к переходной категории сопротивления.

    На фото таблица расчета числа Рейнольдса.

    Толщина у ламинарной пленки вычисляется по формуле:

    • d является внутренним диаметром трубы;
    • Re – это число Рейнольдса (средняя скорости потока теплоносителя);
    • λ – величина коэффициента гидравлического сопротивления.

    Чтобы осуществить расчет регистров из гладких труб для отопления, можно использовать примерную величину бугорков шероховатости для стенок. Значения представлены в таблице.

    Материал трубΔ, в миллиметрах
    новые цельнотянутые стальные0.02/0.05
    такие же, но бывшие в употреблении0.15/0.3
    новые сварные из стали0.04/0.1
    новые чугунные0.25/1
    б/у сварные из стали и чугунные0.8/1.5
    новые асбестоцементные0.05/0.1
    Такие же, но б/у0.6
    железобетонные и бетонные0.3/0.8

    Один из самых низких показателей имеет гладкая труба ПВХ – 0.01/0.02 мм.

    Расчет мощности

    Приспособление можно сделать своими силами. Перед этим следует произвести расчет регистра из гладких труб по формуле:

    Буквы в ней означают:

    • π=3.14;
    • dн — внешний диаметр труб, в метрах;
    • l — длина секции или участка, в метрах;
    • k — коэффициент тепловой передачи (11,63 Вт/м2∙°С);
    • tг — температура теплоносителя;
    • to — температура воздуха в помещении;
    • ηиз — коэффициент сбережения тепла изолирующим материалом, когда регистр его имеет, цифра составляет 0.6/0.8, если его нет, коэффициент нулевой.

    Комплектующие элементы для самодельного устройства.

    Для примера возьмем такие исходные данные:

    • длина участка – 5 м;
    • диаметр труб – 159 мм;
    • температура воды – 80°;
    • температура в комнате – 23°.

    Подставив цифры в формулу, выводим итог 1655 Вт. Величина показывает тепловую мощность горизонтального однорядного прибора. Когда секций несколько, на каждую из них используйте понижающий коэффициент. Он составляет 0.9.

    Вывод

    Делая регистр самостоятельно, обязательно обратите внимание на тип труб для него по уровню гладкости. Данная величина будет влиять на потери потока теплоносителя, а значит и на эффективность прибора.

    Видео в этой статье поможет вам разобраться в ее теме.

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Регистр из ровных труб: что направляться учесть при его

    При обогревании помещений, имеющих громадный количество: складов, цехов, ангаров, публичных организаций, более всего действенны регистры отопления из ровных труб. Они имеют громадную протяженность. Исходя из этого создают не локальный, а объемный источник тепла.

    В жилых зданиях регистры употребляются в ванных и туалетах, в которых монтаж радиаторов невыгоден, из-за их сложной поверхности.

    Характеристики прибора

    1. Устройство имеет несколько труб, каковые соединены перемычками и расположены у стенки. (См. кроме этого статью Как расширить теплоотдачу трубы отопления: изюминки.)
    2. Теплоноситель – пар, антифриз, вода, масло, поступает в регистр с одной стороны и отводится с другой.

    Обратите внимание! Меж элементами должны быть промежутки равные их сечению + 50 мм. Это исключает их обоюдное облучение, и теплоотдача регистров из ровных труб возрастает.

    1. Диаметр элементов может составлять от 25 мм до 400.
    2. Максимально допустимое давление в устройствах должно равняться 1 МПа.
    3. Наиболее распространенный материал регистров – это электросварные трубы, сделанные из углеродистой, нержавеющей или низколегированной стали. Видятся и самодельные приспособления из чугунных элементов.

    Обратите внимание! Алюминиевые изделия имеют громадную теплоотдачу, чем металлические. Но они не долговечны. Качественность теплоносителя очень сильно воздействует на срок их эксплуатации.

    1. Патрубки прибора монтируются тремя методами: резьбовым, фланцевым и сварным.

    Классификация приспособлений

    Прибор может иметь две конфигурации.

    1. Секционные аналоги складываются из 2/4 элементов, торцы которых закрыты заглушками, эллиптическими или плоскими. Теплоноситель поступает через патрубок на одну сторону секции, а уходит из другой. Так обеспечивается большая теплопередача. Устройство возможно оснастить штуцером и подсоединить к нему отводчик воздуха.
    2. В змеевидных (S-образных) приспособлениях элементы соединяются дугами, диаметр которых равен секционному. Подобная форма придает прибору громадную эффективность, потому как площадь для теплообмена возрастает. Отопитель (для него может употребляться и ровная твёрдая труба ПВХ) не имеет участков с сужением диаметра, это понижает гидравлическое давление.

    По конструкции различают 5 разновидностей устройств:

    • двухрядный П-образный прибор;
    • трехрядное S-образное приспособление;
    • секционный аналог, имеющий перемычки, из двух и больше последовательностей;
    • двухрядный П-образный прибор с перемычкой;
    • двухрядный секционный аналог, имеющий перемычку.

    Преимущества регистра

    1. Большой уровень теплоотдачи позволяет действенно обогревать громадные площади при довольно маленьких габаритах устройства. (См. кроме этого статью Подключение к канализации: изюминки.)
    2. установка и Сборка регистра относительно несложна. Чертеж для него не нужен. Дабы изготовить прибор своими руками, достаточно иметь сварочный аппарат и шлифовальную машинку с отрезным кругом.
    3. Устройство может выдержать большое давление (около 1 Мпа) и устойчиво к его скачкам (гидроударам).
    4. Инструкция допускает использование, как теплоносителя, в регистрах: воды, масла, антифриза, пара.
    5. Благодаря своей протяженности, приспособление равномерно отапливает помещение.
    6. Цена регистров доступна, они не нуждаются при установке в дополнительных соединительных подробностях.

    Нужные расчеты

    Утраты напора на всей протяженности потока теплоносителя значительно зависят от степени шероховатости трубных стенок. Их поверхность неизменно хороша от полностью ровной и имеет неровности и выступы.

    Исходя из этого, создавая расчет регистра, направляться учесть, что эксперты различают гидравлически ровные и шероховатые трубы.

    Шероховатые и форма трубы

    выступов и гладкие Размеры зависимы от материала изделий (самая ровная – труба ПНД) и его степени обработки. Ответственны и условия эксплуатации. В ее ходе материал может коррозировать, на стенках труб смогут осесть жёсткие частицы, содержащиеся в теплоносителе и пр.

    Читайте также:  Как обустроить из кирпича дымоход для твердотопливного котла

    Стены всех труб покрыты микро-возвышениями, имеющими среднюю высоту выступов шероховатости. Она обозначается литерой ?.

    Исходя из того, как соотносятся габариты бугорков шероховатости с толщиной ламинарной пленки (она обозначается ?), трубы (при турбулентном перемещении) делятся на 3 типа.

    1. Гидравлически ровные трубы – это наиболее качественные изделия. В случае если высота микро-возвышений меньше толщины ламинарной пленки, тогда шероховатость поверхности не воздействует на перемещение теплоносителя. Следовательно, утраты напора не зависимы от шероховатости труб. Стены изделий в этом случае относятся к гидравлически ровным.
    2. В случае если высота выступов больше толщины ламинарной пленки, утрата напора зависима от внутреннего рельефа изделий. Подобные трубы принадлежат к гидравлически шероховатым.
    3. В то время, когда средняя высота бугорков приблизительно равняется уровню толщины ламинарной пленки, стены труб относят к переходной категории сопротивления.

    Толщина у ламинарной пленки вычисляется по формуле:

    • d есть внутренним диаметром трубы;
    • Re – это число Рейнольдса (средняя скорости потока теплоносителя);
    • ? – величина коэффициента гидравлического сопротивления.

    Дабы осуществить расчет регистров из ровных труб для отопления, возможно применять примерную величину бугорков шероховатости для стенок. Значения представлены в таблице.

    Материал труб?, в миллиметрах
    новые цельнотянутые металлические0.02/0.05
    такие же, но бывшие в потреблении0.15/0.3
    новые сварные из стали0.04/0.1
    новые чугунные0.25/1
    б/у сварные из стали и чугунные0.8/1.5
    новые асбестоцементные0.05/0.1
    Такие же, но б/у0.6
    бетонные и цементные0.3/0.8

    Один из самых низких показателей имеет ровная труба ПВХ – 0.01/0.02 мм.

    Расчет мощности

    Приспособление возможно сделать своими силами. Перед этим направляться произвести расчет регистра из ровных труб по формуле:

    Буквы в ней означают:

    • ?=3.14;
    • dн – внешний диаметр труб, в метрах;
    • l – протяженность секции либо участка, в метрах;
    • k – коэффициент тепловой передачи (11,63 Вт/м2•°С);
    • tг – температура теплоносителя;
    • to – температура окружающей среды в помещении;
    • ?из – коэффициент накопления тепла изолирующим материалом, в то время, когда регистр его имеет, цифра образовывает 0.6/0.8, в случае если его нет, коэффициент нулевой.

    Для примера заберём такие данные:

    • протяженность участка – 5 м;
    • диаметр труб – 159 мм;
    • температура воды – 80°;
    • температура в помещении – 23°.

    Подставив цифры в формулу, выводим результат 1655 Вт. Величина показывает тепловую мощность горизонтального однорядного прибора. В то время, когда секций пара, на каждую из них применяйте понижающий коэффициент. Он образовывает 0.9.

    Вывод

    Делая регистр самостоятельно, в обязательном порядке обратите внимание на тип труб для него по уровню гладкости. Эта величина будет оказывать влияние на утраты потока теплоносителя, соответственно и на эффективность прибора.

    Видео в данной статье окажет помощь вам разобраться в ее теме.

    Выбираем регистры отопления из гладких труб

    Обогрев помещений технического назначения требует наличия недорогих и неприхотливых в эксплуатации отопительных приборов. Для таких помещений как склады, мастерские, гаражи и производственные цеха регистры отопления из гладких труб являются просто незаменимыми. Они же очень выручают в помещениях с повышенными требованиями к чистоте, так как легко очищаются от пыли и всевозможных загрязнений.

    Принимая решение установить отопительные регистры, необходимо тщательно изучить их технические характеристики и особенности применения. Простейшие конфигурации этих приборов могут быть выполнены самостоятельно, более сложные модели витиеватой формы требуют заводских условий изготовления. Так или иначе, для обеспечения оптимального температурного режима параметры регистров должны определяться на основании теплотехнических расчетов.

    Разновидности отопительных регистров

    Отопительные регистры представляют собой группу трубопроводов, расположенных параллельно друг другу и сообщающихся между собой. Они могут отличаться по материалу, по форме и конструктивному исполнению.

    Материалы для изготовления

    Чаще всего регистры отопления изготавливаются из гладких стальных труб по ГОСТ 3262-75 или ГОСТ 10704-91. Применение электросварных труб предпочтительнее из-за способности выдерживать более высокое давление. Тем не менее, на практике довольно распространены также водогазопроводные трубы, которые эксплуатируются не менее успешно. Такие отопительные приборы спокойно выдерживают всевозможные механические повреждения и нагрузки, а также работу с любым теплоносителем.

    Существуют еще модели из нержавеющей стали. Их устанавливают в помещениях с повышенными требованиями к эстетичности и долговечности. В связи с повышенной стоимостью применение регистров из нержавеющей стали наиболее оправдано в ванных комнатах. Высокая стойкость к коррозии и разнообразие конфигураций полотенцесушителей из нержавеющей стали позволяют применять их даже в самых современных интерьерах санузлов.

    Более эффективными с точки зрения теплоотдачи являются алюминиевые и биметаллические регистры. Они отличаются легкостью и эстетичностью, прекрасно работают в системах индивидуального отопления с хорошо организованной водоподготовкой. В остальных случаях низкое качество теплоносителя приводит к быстрому выходу приборов из строя.

    Иногда можно встретить регистры из меди. Обычно их применяют в системах, где основная разводка медная. С ними удобно работать, они весьма симпатичны и долговечны. Кроме того, теплопроводность меди примерно в 8 раз выше, чем стали, что позволяет значительно уменьшить размер нагревательной поверхности. Общий недостаток всех приборов из цветных металлов – чувствительность к условиям эксплуатации – ограничивает сферу применения медных регистров.

    Конструктивное исполнение

    Наиболее характерные конструкции традиционных стальных регистров можно разделить на 2 типа:

    Для первого свойственно горизонтальное расположение трубопроводов и применение вертикальных узких перемычек между ними. Второй предусматривает использование прямых и дугообразных элементов одного диаметра, которые соединяются змейкой с помощью сварки. При использовании нержавейки или цветных металлов трубы просто изгибаются для придания требуемой конфигурации.


    Существует три варианта исполнения присоединительных патрубков:

    Они могут располагаться как с одной стороны прибора, так и с разных. Выход теплоносителя предусматривается под подачей или по диагонали от нее. Иногда встречается нижнее подключение магистралей, но в этом случае существенно снижается теплоотдача.

    В секционных регистрах выделяют 2 вида соединений в зависимости от способа расстановки перемычек:

    Регистры из гладких труб могут использоваться как регистры основной системы отопления или как отдельные обогреватели. Для автономной работы внутрь прибора устанавливается ТЭН необходимой мощности и выполняется подключение к сети. В качестве теплоносителя для переносных электрических регистров из стали часто используют антифриз или масло, т.к. оно не замерзает при хранении либо аварийном отключении электроэнергии.

    При использовании отдельно от общей системы отопления обязательно дополнительное размещение расширительного бачка в верхней части прибора. Это позволяет избежать повышения давления вследствие увеличения объема при нагреве. Размер емкости подбирается, исходя из возможности вместить около 10 % общего количества жидкости в нагревателе.

    Для автономного использования регистра из стальных труб к нему привариваются ножки высотой 200 – 250 мм. Если же прибор является частью контура отопления, его перемещение не планируется и стены достаточно крепкие, то используется стационарное крепление с помощью кронштейнов. Иногда для очень массивных регистров применяют комбинированный вариант установки, т.е. прибор ставится на стойки и дополнительно фиксируется на стене.

    Технические характеристики

    Технические требования к отопительным приборам, в том числе и к трубчатым радиаторам нормируются ГОСТ 31311-2005. Согласно этому стандарту для их изготовления должны применяться трубы по ГОСТ 3262, ГОСТ 8734, ГОСТ 10705, ГОСТ 10706 с толщиной стенки не меньше 1,25 мм. При этом полотенцесушители разрешается производить из углеродистой стали со стенкой не меньше 3 мм, нержавеющей стали, а также латуни (медно-цинковых сплавов) по ГОСТ 15527.

    Допускается использовать и другие материалы, если отопительные приборы будут соответствовать всем положениям стандарта и иметь необходимые характеристики прочности. Конструкция приборов не нормируется и остается на усмотрение производителя при соблюдении основных требований. Это дает полную свободу для творчества и позволяет создавать уникальные дизайнерские конфигурации трубчатых радиаторов, что значительно расширяет сферу их применения.

    Характеристики регистров отопления из гладких труб зависят от выбранного материала, размера и конфигурации. Они определяются по специальным формулам, таблицам или материалам производителя.

    Рассмотрим основные параметры обычных стальных регистров. Для них характерно применение труб большого диаметра, преимущественно в диапазоне 32 – 219 мм. Они выдерживают рабочее давление до 100 Па (10 кгс/м²). Теплоносителем могут быть как разнообразные жидкости – вода, антифриз, масло – так и пар высокой температуры.

    Имея подробный чертеж, регистр из гладких стальных труб может изготовить своими руками любой мастер с навыками выполнения сварочных работ. Для этого достаточно найти исходный материал, сварочный аппарат и угловую шлифмашинку. Можно также заказать регистр на заводе по индивидуальным чертежам.

    Важно! Необходимо выдерживать не только длину, диаметр и количество труб, но и расстояние между ними. Слишком близкое расположение существенно снижает теплоотдачу прибора из-за взаимного влияния элементов. Если же расстояние сделать слишком большим, то высота прибора может выйти огромной и не удобной в установке и использовании. Оптимальным шагом расположения рядов отопительного регистра считается 1,5 радиуса, но не менее 50 мм.


    Для получения наилучших результатов все параметры необходимо определять на основании теплотехнических расчетов, исходя из требуемой теплоотдачи и особенностей помещения. Без грамотного расчета даже хорошо сделанный регистр может не справиться с обогревом имеющейся площади.

    Расчет регистров отопления из гладких труб

    Расчет регистров отопления выполняется для определения количества тепла, поступающего от существующего регистра, а также для определения требуемых размеров прибора для обеспечения необходимой тепловой мощности.

    Совет: перед тем как приступать к расчету параметров регистра следует четко определиться с температурным режимом и теплопотерями помещения. Методика их расчета – это отдельная тема, но если нужно качественное отопление, то стоит разобраться в этом вопросе, чтоб потом не переделывать.

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

    Q=K ·F · ∆t,

    K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 · 0 С), принимается в зависимости от материала трубы и параметров теплоносителя;

    F – площадь поверхности трубы, м 2 , рассчитываемая как произведение π·d·l,

    где π = 3,14, а d и l – диаметр и длина трубы соответственно, м;

    ∆t – температурный перепад, 0 С, определяемый в свою очередь по формуле:.

    где: t1 и t2 – температуры на входе в котел и выходе из него соответственно;

    tк – температура в отапливаемой комнате.

    На заметку: Для одиночной стальной трубы, наполненной водой, коэффициент теплопередачи к воздуху в общем случае равен 11,3 Вт/(м 2 · 0 С). Для регистра с несколькими рядами ориентировочно принимается понижающий коэффициент 0,9 на каждую нитку.

    Значения коэффициентов теплопередачи для стальных гладкотрубных регистров приведены в таблице.

    Для определения размеров регистра необходимая тепловая мощность делится на теплоотдачу погонного метра трубы. Это даст примерную суммарную длину ниток. Далее с учетом габаритов помещения принимается ширина прибора и рассчитывается количество рядов.

    Совет: так как увеличение диаметров ниток и их количества снижает эффективность прибора, то теплоотдачу регистра следует увеличивать в первую очередь за счет увеличения его длины.

    Для более быстрых расчетов можно воспользоваться онлайн-калькулятором, но есть большой риск получения ошибочного результата. Поэтому перед тем как пользоваться автоматическим расчетом, стоит хотя бы один выполнить вручную и сверить результаты.

    Незамерзающие жидкости имеют меньшую теплоемкость и отдают меньше тепла, чем вода. Таким образом, регистры с антифризом должны иметь повышенную площадь поверхности по сравнению с работающими на воде. Для их расчета необходимо учитывать свойства самой жидкости.

    Читайте также:  Ремонт радиаторов отопления: резьбовые соединения, устранение течей, использование льна и пасты, система ниппель

    Преимущества и недостатки

    Регистры отопления из гладких труб имеют массу преимуществ:

    • Для помещений большой площади являются одним из лучших вариантов отопительных приборов. За счет значительной протяженности они обеспечивают равномерный прогрев и создают комфортные условия. Обогрев получается не локальным, а обширным.
    • Гидравлическое сопротивление очень маленькое по сравнению с чугунными или стальными радиаторами. Это позволяет заметно уменьшить потери давления в системе, а соответственно и затраты на перекачку теплоносителя. Эта же особенность дает возможность применять для больших помещений открытую систему отопления с естественной циркуляцией.
    • Прямые участки труб больших диаметров менее подвержены заиливанию и зарастанию в отличие от радиаторов сложной формы. Поэтому регистры отопления практически не нуждаются в промывке.
    • Простая конструкция может быть изготовлена своими руками из доступных материалов с получением существенной экономии.
    • Срок службы достаточно большой, минимум 25 лет. Степень надежности зависит в основном от качества сварных швов.
    • Гладкая поверхность обеспечивает удобство очистки. Эта особенность позволяет использовать регистры в помещениях с повышенными санитарными нормами.
    • Удобны для сушки полотенца, белья и одежды.

    К недостаткам регистров из гладких труб можно отнести:

    • Малая поверхность нагрева на единицу длины, что заставляет применять приборы больших габаритов;
    • Большая металлоемкость;
    • Большие диаметры заставляют использовать большой объем теплоносителя, что делает систему очень инерционной и трудно регулируемой;
    • Непривлекательный внешний вид бюджетных моделей и огромная цена нестандартных дизайнерских конфигураций.

    Заключение

    Регистры отопления из гладких труб являются долговечными «неубиваемыми» приборами с хорошими эксплуатационными характеристиками. Они имеют относительно простую конструкцию, их расчет и сборку вполне можно выполнить самостоятельно.

    Особенности гладкотрубных регистров обуславливают их сферу применения. Эти отопительные приборы можно встретить в общественных зданиях, лечебных учреждениях, складах, мастерских, гаражах, оранжереях, теплицах, ангарах, промышленных цехах. Трубные радиаторы являются идеальным решением для ванных комнат, больших помещений и нестандартных архитектурных форм. В отдельных случаях может быть оправдана их установка для отопления частного дома.

    Каждому ли под силу ли изготовить регистры отопления своими руками? Описание процесса

    Любой прибор или приспособление, изготовленное своими руками, это экономичный подход к решению намеченных планов. Это в полной мере относится и к системе отопления.

    Самостоятельно сделать радиатор не получится, а вот регистр собрать из гладких или профильных труб под силу человеку, который владеет навыками работы со сварочным аппаратом.

    Для изготовления потребуется всего лишь отрезки труб, два сгона и несколько электродов.

    Назначение регистров отопления

    Эти устройства в быту используются редко. Их обычно устанавливают в производственных и складских помещениях. Это дешёвая альтернатива дорогим радиаторам.

    Отличительная черта приборов — большой объём теплоносителя внутри, который быстро нагревается и медленно остывает. Отсюда высокая теплоотдача.

    Устанавливают их точно так же, как обычные радиаторы, по тем же схемам, нормам и правилам.

    Конструктивные особенности

    По сути, регистр — одна или несколько труб, соединённых между собой параллельно. Здесь важно создать условия, чтобы теплоноситель последовательно перетекал из одной трубы в другую, отдавая тепло в помещение. Поэтому изготавливают регистры двух типов.

    Секционные

    Несколько параллельных труб, концы которых закрыты заглушками. Между ними устанавливаются перемычки, через которые теплоноситель перетекает из одной секции в другую. Движется он сверху вниз, то есть, поступает в верхнюю трубу, а выходит из нижней.

    Важно! Перемычки устанавливаются в шахматном порядке. Если между первой и второй секцией перемычка устанавливается слева, то между второй и третьей — справа.

    Диаметр перемычек намного меньше диаметра секций. К примеру, если диаметр основного элемента регистра 80 мм, то перемычки 32—40 мм.

    Змеевиковые, их чертеж

    Это та же конструкция, только между собой секции соединяют сдвоенными отводами 90° того же диаметра, что и основные трубы и получается сплошная трубная конструкция одного большого диаметра по всей длине. Теплоотдача регистра этого типа намного выше, чем у предыдущего варианта.

    Фото 1. Чертеж регистра змеевикового типа, представляющего собой сплошную трубную конструкцию одного диаметра по всей длине.

    К плюсам конструкции можно добавить низкое гидравлическое давление теплоносителя внутри прибора, что позволяет пропускать через него достаточно большой объем горячей воды.

    Справка! Змеевик можно устанавливать или горизонтально, или вертикально.

    Преимущества регистров

    Сравнивать регистры надо с радиаторами отопления, которым они составляют конкуренцию.

    • хорошо выдерживают перепады давления теплоносителя и его температуры;
    • можно изготовить своими руками;
    • низкая себестоимость прибора;
    • возможность собрать прибор разных размеров как по длине, так и по высоте;
    • тепло по всем секциям распределяется равномерно;
    • простота ухода и ремонта.
    1. Регистры не отличаются презентабельным внешним видом. Закамуфлировать их можно, установив декоративный экран.
    2. Эффективность обогрева регистрами ниже, чем стандартными радиаторами.

    Технология сварки

    Чисто технологически соединение стальных элементов производится или электро-, или газовой сваркой, где технология практически одинаковая. При сварке регистров обратите внимание, что в змеевиковых конструкциях стыки — вертикальные швы, а в секционных и вертикальные, и горизонтальные. Проще варить последние, потому что они располагаются в плоскости стола.

    К технологии сварки горизонтальных швов (секция + перемычка) предъявляются следующие требования:

      Прихватку можно проводить в одной или двух точках, выставляя перемычку по вертикали. Две точки располагаются симметрично относительно оси установки перемычки.

    Есть общие правила сварки, в которых обозначаются чисто технологические приёмы. К примеру, на начало шва обязательно наваривается его конец, образуя «замок». Если сварка производится двумя швами, то второй ведётся в противоположном направлении первого.

    Есть несколько параметров сварки, на которые надо обратить внимание, проводя сварочные работы. Это диаметр электрода, который выбирается в зависимости от толщины свариваемых стальных заготовок, это сила тока, подаваемого на электрод от сварочного аппарата, полярность и напряжение сварочной дуги.

    Соотношение толщины металла к диаметру электрода

    Толщина металла, мм1—23—54—1012—2430—60
    Диаметр электрода, мм2—33—44—55—66 и более

    Сила тока выбирается в зависимости от диаметра выбранного электрода. Зависимость такая: I=Kd, где К — коэффициент соотношения с диаметром электрода.

    Диаметр электрода, мм>23456
    Коэффициент — «К»25—3030—3535—4040—4550—60

    Как сделать самодельный регистр из профильных, гладких стальных труб

    Сварочные работы, лежащие в основе изготовления регистров для системы отопления, требуют наличия определённого количества разных инструментов и материалов.

    Инструменты и материалы для изготовления своими руками

    Кроме сварочного аппарата, потребуются следующие приспособления:

      для резки: болгарка, плазморез или газовая горелка (резак);

    Материалы для сварки:

    • электроды, если используется электросварка;
    • проволока, если газовая;
    • кислород и ацетилен в баллонах.

    Порядок проведения работ: как сварить конструкцию?

    В зависимости от выбранного типа конструкции (секционные или змеевиковые) сборка регистров будет разительно отличаться. Самые сложные — секционные, потому что в них больше всего стыков разных по размеру элементов.

    Перед тем как переходить к сборке регистра, необходимо сделать чертеж, разобраться с размерами и количеством. Они зависят от теплоотдачи трубы. К примеру, 1 м трубы диаметром 60 мм или сечением 60х60 мм толщиною 3 мм предназначается для обогрева 1 м² площади отапливаемого помещения с учётом, что высота потолков не превышает 3 м.

    Первое, что необходимо сделать, это нарезать из выбранной трубы отрезки в соответствии с расчётной длиною секций. Торцы обязательно шлифуются и очищаются от окалин и заусенец.

    Перед тем как собрать секционные приборы, нужно нанести на них разметки, по которым будут устанавливаться перемычки. Обычно это 10—20 см от краёв секционных труб. Тут же на верхнем элементе делается отметка, где будет установлен сгон для воздухоотводчика (крана Маевского). Он располагается на противоположной стороне и по краю секции, и по внешней плоскости.

    1. Газовой горелкой или плазморезом в трубах по отметкам делаются отверстия с учётом, чтобы в них могла войти труба перемычки.
    2. Вырезаются из труб меньшего диаметра сами перемычки в 30—50 см.
    3. Из металлического профиля вырезаются отрезки такой же длины, что и трубные перемычки. Их устанавливат в виде опор под трубы секций с противоположной стороны от установки элемента примыкания.
    4. Вырезаются из листового металла толщиною 3—4 мм заглушки по форме основной трубы (круг или прямоугольник). В двух из них делаются отверстия для сгонов, к которым будут через отсекающие краны подключаться контур подачи и обратки системы отопления.
    5. В первую очередь к секциям привариваются заглушки.
    6. К последним привариваются сгоны.
    7. Производится сварка перемычек с трубными секциями.
    8. Тут же прикрепляются сваркой и опорные элементы из вырезанных стальных профилей.
    9. Приваривается патрубок для установки крана Маевского.
    10. Все швы зачищаются болгаркой и шлифовальным диском.

    Процесс сборки и сварки лучше проводить на ровной плоскости, на которую укладываются два или три деревянных бруска (их можно заменить стальными профилями: уголком или швеллером). Именно на брусках параллельно друг другу раскладываются трубные отрезки с учётом расстояния между секциями. Как только конструкция будет собрана прихватками, можно начинать провар всех швов, вращая прибор так, чтобы сварка производилась только в горизонтальной плоскости.

    Что касается монтажа регистров. В зависимости от того, к какой плоскости они будут крепиться, необходимо продумать и крепёжные детали. Есть несколько часто используемых вариантов.

    Если прибор будет опираться на напольное основание, то под него устанавливают ножки. Если он будет крепиться к стене, то используют обычные кронштейны с загнутыми крюками вверх.

    После полной сборки регистра, его надо проверить на герметичность швов. Для этого один из сгонов закрывают резьбовой заглушкой, а через второй заливают воду. Проверяются сварочные швы. Если обнаружен подтёк, то дефектное место ещё раз проваривают и зачищают. После всех проведённых операций прибор окрашивают.

    Изготовление змеевикового регистра намного проще. Во-первых, отводы — готовые заводские детали, которые подбираются по диаметру трубной секции. Во-вторых, они варятся между собой точно так же, как и с трубой.

    Сначала соединяют по два отвода между собой. Полученный С-образный фитинг последовательно соединяют с концами двух труб, объединяя их в единую конструкцию. В двух свободных торцах регистра устанавливаются заглушки, в которых предварительно проделываются отверстия, и привариваются сгоны.

    Полезное видео

    Ознакомьтесь с видео, в котором показано, как сварить регистр отопления своими руками.

    Расчёт количества

    Регистры — приборы, в которых перемещается значительный объем теплоносителя, потому что изготавливаются они из труб большого диаметра, плюс в состав входит несколько секций. Чтобы нагреть такой большой объём воды, потребуется мощный нагревательный котёл. А это не только немалый расход топлива, это немалые габариты самого нагревательного оборудования.

    Поэтому рассчитывать систему отопления, в состав которой входят регистры, надо точно с учётом потребляемого помещениями тепла.

    Существуют уже готовые табличные значения соотношения размеров стальных труб и их теплоотдачи. Это упрощает проведение расчётов количества приборов.

    Можно рассчитать теплоотдачу и по формуле: Q =π d l k (Tr — To), где:

    • d — диаметр трубы;
    • l — её длина;
    • k — теплоотдача, равная 11,63 Вт /м²;
    • Tr — температура в помещении;
    • To — температура теплоносителя.

    Именно исходя из проделанных расчётов, подбирают длину регистра, количество секций в нём и количество самих приборов.

  • Ссылка на основную публикацию
    ×
    ×