Как сделать регистр отопления своими руками — излагаем суть

 

Несмотря на то, что рынок отопительных приборов сегодня насыщен разнообразнейшими вариантами радиаторов, использование самодельных конструкций по-прежнему имеет место.

Устройство отопительных регистров

Невзирая на то, что подобные обогреватели считаются устаревшими и отличаются не слишком привлекательным внешним видом, они продолжают широко использоваться в самых разных сферах, например:

• для обогрева производственных помещений промышленных предприятий;
• в качестве автономного нагревателя в гаражах;
• как элемент подогрева воды, встраиваемый внутрь кирпичной печи.

Примечание. Печной регистр из гладких труб отопления рассчитывается и изготавливается в зависимости от мощности и конструкции печи.

По конструкции отопительные приборы различают 2 типов: секционные и в виде змеевика. В первом случае роль 1 секции играет каждая горизонтальная труба, проток теплоносителя по ним обеспечивается за счет вертикальных перемычек. Они сделаны из труб меньшего диаметра с целью создания искусственного сопротивления потоку и повышения теплоотдачи каждой секцией. Трубы, из которых сделан секционный регистр отопления, с торцов заглушены, а теплоноситель подводится по схеме «сверху вниз».

Конструкция обогревателя в виде змеевика понятна по его названию. Здесь диаметры не сужаются, вода беспрепятственно протекает через весь прибор, несколько раз меняя направление. Теплоотдача этого регистра ниже, чем секционного, зато гидравлическое сопротивление – меньше и в изготовлении он несколько проще.

Совет. Секционные нагреватели предпочтительнее делать для подсобных помещений или гаражей, где важен равномерный обогрев и комфортная температура воздуха. Змеевики же лучше ставить в качестве дежурных отопителей в самом конце двухтрубной системы. Там они работают замечательно из-за своего низкого сопротивления.

Свариваются регистры для отопления из гладких труб круглого и прямоугольного сечения. Однако, общепринятая конструкция – обычные круглые трубы из низкоуглеродистой стали типа Ст3, Ст10 и даже Ст0. Если же батарея предназначена для работы с паровой системой, то берут сталь Ст20. Секции прямоугольного сечения делать не рекомендуется, они хуже омываются конвективным потоком воздуха, а значит, тепла отдадут меньше. Для гаражного отопления изготавливают автономные регистры, наполняемые антифризом или трансформаторным маслом, а в нижнюю секцию с торца встраивают электрический ТЭН.

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.

Модели самодельных регистров отопления

Регистрами именуют изделия, сборные или сварные, которые выполняются из параллельно располагающихся труб, соединённых перемычками для обеспечения циркуляции теплоносителя. Регистр отопления своими руками, зачастую, изготавливается из труб гладкостенных.

Изготовление регистров отопления выполняется в следующих вариантах.

Горизонтальные модели

Горизонтальные и вертикальные варианты могут выполняться из одной или нескольких (2 – 5) труб. Этот вариант является наиболее часто используемым. Трубы укладываются параллельно поверхности пола с небольшим уклоном.

При этом обязательно соблюдается правило: расстояние, оставляемое межу секциями, которые являются соседними, обязательно превышает внутренний диаметр используемой трубы не менее чем на 50 мм.

Длину такого отопительного прибора, как самодельные регистры для отопления, подбирают с учётом размеров помещения.

Количество используемых труб определяется площадью указанного помещения, наличия в нём иных источников обогрева, состояния теплоизоляции. С учётом диаметра выбирают оптимальный размер изделий.

Вариант применяется, если обустраивается нижняя разводка СО. Трубы укладываются как можно ближе к полу.

Регистры вертикальные

Обычно используется при выполнении перепланировки помещения и лоджии, в процессе которой демонтируются имевшиеся радиаторы. Их заменяют набором вертикальных труб, монтируемых в простенке под оконными проёмами. Теплоноситель в этом случае перемещается специальным насосом.

Как сделать самодельный регистр отопления, то есть соединить «в нитку» или «в колонку», решают в каждом конкретном случае. Изготавливаются из труб круглого, либо квадратного сечения.
Возможен вариант применения труб с оребрением. Этот вариант неплохо обогревает комнату.

Змеевиковые регистры

Трубы в указанном случае соединяются дугами. Т.е. фактически это единая труба. Площадь, эффективно обогревающая помещение, максимальная. S-образная форма таких регистров исключает наличие мест, где сечение трубы сужается, что понижает гидросопротивление теплоносителя при движении.

Как правильно сварить регистр отопления

Сборка отдельных элементов конструкции воедино осуществляется посредством сваривания металла. Это можно сделать любым удобным для вас способом. Как правильно сварить регистр отопления? На самом деле все зависит от того, какой у вас сварочный аппарат:

• электродуговой (ручной, полуавтомат);
• газовый.

Самое широкое распространение имеют электродуговые ручные сварочные аппараты, так как они самые дешевые и простые. Таким аппаратом можно как соединять металлические детали, так и резать их. На больших деталях нужно прорезать отверстия для патрубков. Делать это надо возле края, отступив один диаметр патрубка. На средней секции будет четыре отверстия, на первой и крайней – по два.

Отверстия для соединительных патрубков

После этого на ровной горизонтальной поверхности выкладываем все элементы в одну конструкцию и делаем прихватки у основания патрубков. Нужно делать либо две прихватки по экватору патрубка, либо три равномерно по всей окружности, как в значке мерседеса. Если расположение прихваток будет неправильным, то деталь во время сваривания может повести. Убедившись в правильности геометрии регистра, можно переходит к свариванию.

Во время работы в плавильной ванночке нужно поддерживать высокую температуру, и распределять расплавившийся металл. Электрод постоянно должен двигаться по определённой траектории. Как сварить регистр отопления, самые простые траектории движения электрода:

• влево — вправо (ёлочка);
• вперед — назад (с наплывом).

Важнейший момент – это формирование корня шва на прихватке и выход из прихватки. Процесс выполняется с отрывом, так как сварщику нужно менять положение электрода. Хотя при должной сноровке можно варить и без отрыва. После того как шов остынет нужно молотком сбить шлам. Итак, осталось только заварить торцы заглушками, которые нужно предварительно вырезать из металла такой же толщины.

Кстати, для производства регистров нужно брать сталь не менее трёх миллиметров.

В итоге у нас получилась заготовка, в которой в дальнейшем будут вырезаны отверстия для подачи и обратки, а также воздухоотводчика. Воздухоотводчик, тот же кран Маевского, выводит воздушные карманы, которые уменьшают КПД теплообменника. Также можете более подробно прочитать про воздух в системе обогрева. Подключение регистров к системе отопления – это последний этап, после которого можно проводить гидравлическую проверку и вводить оборудование в эксплуатацию.

Помимо этого данная заготовка может быть использована для изготовления регистра с электрическим тэном. В нижнем торце вырезается отверстие для тэна, а в верхней части устанавливается расширительный бак открытого типа.

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 и недостатки

Прежде чем браться за изготовление регистров отопления, надо оценить все плюсы и минусы этих нагревателей, чтобы впоследствии не обмануться в ожиданиях. Итак, сначала о достоинствах:

• дешевизна и простота в изготовлении;
• низкое гидравлическое сопротивление: благодаря этому обогреватель можно применять в «хвосте» любой системы;
• надежность и долговечность: регистр, качественно сваренный из обычных труб, спокойно прослужит не менее 20 лет;
• стойкость к перепадам давления и гидроударам;
• гладкая поверхность способствует легкому удалению пыли при уборке помещений.

К сожалению, регистр отопления, сделанный своими руками, обладает и массой недостатков. Главный из них – низкая теплоотдача при значительной массе прибора. То есть, чтобы обеспечить в комнате средней площади комфортную температуру, регистр должен иметь приличные размеры. Приведем простой пример, взятый из технической литературы. При разнице температур теплоносителя и в помещении 65 ºС (DT) регистр, сваренный из 4 труб DN32 длиной 1 м, отдаст всего 453 Вт, а из 4 труб DN100 – 855 Вт. Получается, что из расчета теплоотдачи на 1 м длины любой панельный или секционный радиатор как минимум вдвое мощнее.

Примечание. Представленные данные определены экспериментально при большом расходе теплоносителя – 300 кг/ч.

Прочие негативные стороны гладкотрубных регистров не столь критичны, хотя и существенны:

• вмещает большой объем воды: недостаток не играет большой роли, если на всю систему таких отопительных приборов 1—2 шт;
• в процессе эксплуатации весьма затруднительно нарастить или уменьшить мощность регистров из гладких труб. Не обойтись без демонтажа и сварочного аппарата;
• подвержены коррозии и требуют периодического ухода с покраской;
• имеют непрезентабельный внешний вид: недостаток поправимый, при нужде нагреватель прячется за декоративным экраном.

Проведя анализ достоинств и недостатков гладкотрубных приборов, можно сделать вывод, что их сфера применения в частном домостроительстве весьма ограничена. Как уже было сказано, регистры можно использовать для отопления разных помещений с невысокими требованиями к комфорту и интерьеру.

Из каких материалов делают регистры?

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

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

Регистры отопления стальные

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

Схемы подключения регистров отопления

Установку регистра отопления на котрур

Теперь, когда теплообменник готов, нужно провести установку регистра отопления на контур. Как и обычная батарея, он может подключаться разными способами, при этом подача всегда должна быть выше обратки. О схемах разводки системы обогрева мы писали в одной из предыдущих статей. Монтаж патрубков к регистру отопления осуществляется:

• на одном торце;
• на разных торцах.

Последняя схема подключения регистров отопления называется диагональной и является более предпочтительной. Когда мы знаем, где будет подача и обратка можно делать отверстия в торцах для муфт с резьбой. К этим муфтам потом прикрутятся фитинги, соединяющие теплообменник с контуром. На противоположной стороне от подачи вваривается воздухоотводчик. Он может находиться в торце, но лучше, чтобы клапан стоял в верхней части.

Перед тем как установить регистры отопления помните, что он имеет достаточно большой вес, даже без теплоносителя, а заполненный водой и подавно. Поэтому нужно предусмотреть надежные крепления. Теплообменник ставиться на пол или подвешивается на стену. Лучше, конечно, сделать ножки и поставить его на пол, дополнительно зафиксировав креплениями к стене. Не стоит забывать, что от поверхности теплообменника до стен и пола должно быть около 25 сантиметров.

Еще одна рекомендация касается места размещения теплообменника. Как вы могли заметить в квартирах батарея всегда под окном. С одной стороны, она нагревает холодный воздух, исходящий от стекол, а с другой стороны, она греет наружную стену. То есть нужно стараться устанавливать регистры вдоль стен, которые контактируют с улицей.

Заключение

Гладкотрубные регистры нельзя считать пережитком прошлого, поскольку они привлекают своей дешевизной и до сих пор успешно применяются в разных ситуациях. Но нагружать подобными отопительными приборами систему частного дома не следует, объем нагреваемой воды тогда вырастет многократно, что отразится на расходе энергоносителей в большую сторону.

Изготовление своими руками

Одним из преимуществ использования регистров в отопительных системах считается вероятность их независимого производства. Для этого чаще всего используют металлические трубы круглого сечения. Невзирая на то, что коэффициент теплоотдачи регистра отопления в этом случае не будет безупречным — ход производства не потребует специальных навыков.

Для самостоятельного изготовления этого отопительного элемента понадобится труба диаметр от 40 до 70 мм. Наибольшее значение сечения приведет к значительным потерям тепла при циркулировании теплоносителя.

Сделать своими руками отопительный прибор можно по последующей схеме проведения работ:

1. Вычисление оптимальных характеристик отопительного устройства — диаметра трубы, общей протяжённости секции.
2. Формирование чертежа для вычисления оптимального числа использованного материала.
3. Осуществление работ по производству отопительного регистра.
4. Контроль конструкции на герметичность.

Для исполнения поставленной задачи понадобится стальная труба, специализированная для формирования главных регистров и магистраль наименьшего диаметра. С ее помощью отопительные приборы будут объединены друг с другом и системой обогрева. Кроме того, потребуются специальные торцевые заглушки на трубы.

На первом этапе следует с помощью болгарки подрезать трубы до необходимой длины. Применять сварочный аппарат для этого не рекомендовано, так как в торцах отопительного регистра из выпуклой трубы сформируется наплав.

Потом производятся отверстия для подсоединения патрубков. Сварным аппаратом привариваются патрубки и устанавливаются торцевые заглушки. Для обеспечения безопасной работы следует определить воздухоотводчик и спускной клапан. Они устанавливаются в верхней части системы, но в обратной стороне относительно места подсоединения к отоплению.

В отдельных случаях производится усовершенствование традиционной схемы стального или биметаллического регистра. Она состоит в установке электрического ТЭНа. Самодельный отопительный прибор будет производить тепло с помощью ТЭНа. Но для этого необходимо при монтаже определить запорную арматуру, чтобы теплоноситель мог циркулировать только лишь внутри отопительного устройства. Так можно сделать хороший источник тепла.

Правильная установка отопительных приборов может быть осуществлена 2-мя способами — на резьбовых соединениях или с помощью сварного аппарата. Все зависит от единой массы конструкции, её размеров и характеристик системы теплоснабжения. В целом эксперты советуют руководствоваться теми же инструкциями, что и при установке радиаторов.

Расчет регистров отопления из гладких труб

Расчет производиться по следующей формуле:

Q = 3,14*D*L*K* (Tr – To), где

• Q – теплоотдача трубы
• D – диаметр трубы (измеряется в метрах)
• L – длина трубы (м)
• K – коэффициент теплоотдачи
• To – температура воздуха в помещении
• Tr – температура теплоносителя

Таким образом, подставив значения каждого конкретного помещения рассчитывается теплоотдача нижней трубы. Верхние трубы обладают примерно на 10% меньшей теплоотдачей, чем нижняя труба.

Примечание! В среднем, на 1 м² помещения требуется 1 м трубы, диаметром 60 мм.

Как улучшить эффективность регистров?

Регистры обладают относительно малой теплоотдающей поверхностью и для ее увеличения можно использовать металлические пластины, которые вертикально привариваются к трубам. В результате получается некое подобие ребристых труб.

4-ех трубный регистр с профильными конвекторными трубами.

Помимо этого, регистры можно улучшить таким образом, что они будут «выдавать» конвекторное отопление. Для этого, вместо металлических пластин на лицевую часть прибора вертикально привариваются круглые или профильные трубы, которые будут создавать эффект конвекции. Конвекция основана на том, что горячий воздух всегда поднимается вверх. Прохладный воздух, находящийся в районе пола, втягивается через нижнюю часть трубы и разогреваясь, поднимается вверх. Проходя по трубе воздух нагревается и выходит уже разогретый через верхнюю часть трубы.