По своим характеристикам теплоотдачи и долговечности явно выделяется медный вариант. Однако, если речь идет о значительных размерах таких обогревателей, их стоимость может быть значительно выше. Алюминиевые устройства, хотя и уступают медным по теплопроводности, обладают более доступной ценой.
Отопительные регистры. Что это? Их виды, характеристики, мощность на сайте Nedvio
В процессе отопления различных помещений, включая жилые дома, производственные и складские объекты, а также общественные здания, все чаще применяются специальные устройства – регистры. Они состоят из систем соединенных труб и обеспечивают более эффективное теплообменное качество по сравнению с традиционными батареями, особенно в просторных помещениях. Итак, отопительный регистр – это устройство, которое предназначено для максимального увеличения теплового обмена между наружной средой и теплоносителем.
Регистры для отопления могут состоять как из одной, так и из нескольких гладкостенных стальных труб. Эти трубы соединяются между собой с помощью патрубков меньшего диаметра, а также могут соединяться в виде змеевика.
Виды регистров из отопительных труб
Разделяем модели регистров на две большие категории:
Теперь давайте рассмотрим каждую из них более подробно.
Секционные приборы для отопления
Эти регистры состоят из труб, закрывающихся заглушками. Вода поступает через патрубок в верхнюю трубу, а затем плавно перетекает в следующую секцию и так далее, создавая замкнутый контур.
Обычно такие теплообменники изготавливают из стальных гладких труб, чьи диаметры могут варьироваться от 25 до 400 мм. Наиболее распространенными являются трубы диаметром 76, 90, 108 и 160 мм. Патрубки, как входной, так и выходной, могут быть выполнены с резьбой или фланцем, могут также изготовляться под сварку. Данные устройства часто оснащаются штуцером с резьбой для подключения воздухоотводчика.
Рабочее давление теплоносителя, которое допускается в этих устройствах, составляет до 10 кгс/см² (или 1 МПа). Заглушки могут иметь плоскую форму или быть в форме эллипса (последние изготавливаются по индивидуальному заказу). Переходы между секциями расположены ближе к краю, что сильно влияет на количество передаваемого тепла.
Змеевиковые приборы для отопления, S-образный регистр или змеевик
В этих устройствах трубы соединяются дугами, а диаметр дуг равен диаметру секционных труб, что фактически создает единую сплошную трубу.
Эта конфигурация значительно увеличивает эффективность теплообменной поверхности, поскольку вся площадь трубы используется для теплообмена. Важно отметить, что в змеевидных регистрах отсутствуют участки сужения труб, что приводит к снижению гидравлического сопротивления для теплоносителей.
Чаще всего змеевиковые регистры изготавливаются из гладкостенной углеродистой стали, но также мы можем встретить самодельные варианты, которые производят из чугуна, нержавеющей или низколегированной стали.
Использование регистра позволяет получить оптимальное и эффективное отопление в том случае, если змеевик будет компактных размеров. Поэтому этот тип отопительного прибора часто применяется в промышленных цехах и больших помещениях. В зданиях, где действуют строгие нормы пожарной и санитарной безопасности, рекомендуется установка регистров отопления.
Разновидности регистров отопления из труб
Отопительный регистр представляет собой классический теплообменник типа вода-воздух, обычно изготовленный из гладкостенной металлической трубы. Эти трубы бывают одиночными или располагаются в виде ряда из нескольких труб, расположенных горизонтально.
Конструкция регистра из гладкой трубы значительно упрощает процесс уборки, поскольку такие устройства лишены сложных ребристых поверхностей и узких мест, которые тяжело очищать. Это свойство способствует предотвращению образования скапливания пыли и грязи на регистре, в отличие от панельно-секционных радиаторов, которые сейчас широко используются.
Обычно регистры отопления устанавливают в таких помещениях, как гаражи, склады, мастерские, больницы и учебные заведения — везде, где необходимо соблюдать повышенные требования к противопожарной и санитарной безопасности.
По эффективности тепловой отдачи и затратам на обогрев трубный регистр не уступает традиционным радиаторам; в некоторых случаях он даже превосходит их. Площадь поверхности, с которой происходит теплообмен, остается примерно равной, но в регистре теплоноситель проходит по широкому каналу, что снижает гравитационное сопротивление
Виды по форме конструкции
С точки зрения эстетики регистры отопления выглядят довольно грубо, однако они дешевые и простые в производстве. При желании, можно вполне гармонично вписать такой теплообменник в интерьер жилого помещения, приложив небольшие усилия.
В рамках отечественных деревенских домов такой способ отопления применялся на протяжении длительного времени. В советский период сложно было достать панельно-секционные радиаторы, а наличие широких труб было более доступным.
Для монтажа регистров было достаточно сварочного аппарата, позволяющего соединить трубный механизм к водяному теплообменнику в дровяной печи. Более детально о технологии замены батарей с использованием газосварки можно узнать позже.
Если патрубки в секционном регистре располагаются ближе к краям, то и теплоотдача будет выше, поскольку вода на концах горизонтальных труб обновляется медленнее, чем в средних участках.
Все варианты отопительных регистров условно делятся на две группы:
В первом случае горизонтальные трубы соединяются поперечными патрубками меньшего диаметра, а во втором – дугами того же размера.
Оба метода требуют значительных затрат времени на сварочные работы. Змеевиковые устройства можно изготовить изогнув одну трубу, но не каждое стальное изделие большого диаметра можно согнуть без повреждений. Гораздо проще использовать готовые дуги и приваривать их уже к горизонтальным участкам регистра.
В отопительном устройстве с ниточным соединением (где патрубки чередуются справа и слева) не возникает зон с холодным теплоносителем; вода равномерно проходит по всем трубам.
Приборы со встроенным ТЭНом
Обычно регистры предполагают подключение к централизованной системе отопления или к котлу, нагревающему воду. Однако существуют также полностью автономные устройства. В нижнюю трубу в них внедряется нагревательный элемент, работающий от электрической сети 220 В.
По принципу и конструкции ТЭН в регистре – это стандартный электрокипятильник, функционирующий от однофазной розетки.
Мощность нагревательного элемента может изменяться в пределах от 1 до 6 кВт, в зависимости от внутреннего объема теплообменника. Часто эти устройства также комплектуются циркуляционным насосом, который обеспечивает равномерное распределение теплоносителя по всем его участкам.
Такой автономный регистр применяют как дополнительный источник тепла, который активируется только в случае сильных морозов. При умеренных температурах отопительное помещение осуществляется от основной системы отопления. Кроме воды, в электрический регистр возможно заливать антифриз.
На нашем сайте представлена статья, в которой подробнее рассмотрены основные моменты выбора и подключения ТЭНов для радиаторов отопления. Желающие могут перейти по ссылке для детального изучения.
Виды регистров для установки (электросварные, из гладких труб)
Электросварные стальные регистры, выполненные из гладких труб, считаются наиболее популярными на сегодняшний день. Диаметры этих труб колеблются от 32 до 150 мм.
Существует два типа регистров: змеевиковые и секционные (регистровые).
- Змеевиковые (или змеевидные) регистры имеют форму буквы S с дуговыми соединениями. Такая конфигурация значительно повышает теплоотдачу, а гладкие трубы позволяют пропускать большой объем теплоносителя.
- Секционные (регистровые) регистры могут различаться по типу соединения:
ниткой – конструкция с последовательным соединением, в которой замыкающая труба располагается либо справа, либо слева;
колонка – конструкции с параллельной конфигурацией теплоносителя, где все параллельные трубы соединены замыкающими трубами с обоих концов. Такой метод соединения позволяет создать необходимую длину в соответствии с параметрами помещения.
Расчет регистров для помещения
При выборе модели регистра отопления следует обратить внимание на диаметр труб. Как уже упоминалось, размеры труб могут варьироваться от 32 до 150 мм.
Более крупные диаметры труб влекут за собой больший объем всей системы отопления. Нагрев такой системы занимает больше времени и сложнее контролировать температуру, но они более предпочтительны для работы котлов.
Оптимальным выбором являются трубы с диаметром 32 мм, а в случаях, когда предполагается изготовление регистра самостоятельно, специалисты настоятельно рекомендуют выбирать диаметр трубы не более 80 мм.
Для создания теплоснабжения с использованием стальных отопительных регистров наилучшим решением будет обратиться за помощью к профессиональным мастерам. Также можно использовать специальные программы для расчета.
Однако при самостоятельном расчете можно воспользоваться следующей методикой.
Для корректных расчетов необходимо точно знать следующие параметры:
- общая площадь комнаты;
- коэффициент тепловой отдачи материала регистра;
- диаметр использованных труб.
Следует обратиться к таблице, которая показывает теплоотдачу одного погонного метра трубы из стали разных диаметров, основанной на высоте помещения в 2 метра.
Также можно воспользоваться формулой расчета регистров из гладких стальных труб.
Q = 3.14 x D x L x K (Tr – To), где
Q – теплоотдача, Вт;
D – диаметр трубы, м;
L – длина трубы, м;
K – коэффициент передачи тепла (11,63 Вт/м²·°C);
Tr – температура внутри помещения;
To – температура теплоносителя в системе;
t – разница температур.
С известными данными можно самостоятельно рассчитать количество тепла, которое будет отдавать регистр отопления.
Например, если длина первой секции составляет 2 м, а диаметр трубы – 76 мм, то значение t будет равно 60°C (80-20).
Таким образом, мощность одной секции регистра отопления из стальной гладкой трубы будет равна:
Для расчета следующих секций необходимо умножать полученное значение на коэффициент 0,9.
При расчете необходимой длины и диаметра трубы следует учесть лишь показатели теплоотдачи одного погонного метра трубы.
К примеру, для помещения площадью 20 м² и высотой потолка не более 3 м потребуется 20 м стальной трубы диаметром 60 мм.
Перед тем как приступить к монтажу отопительных приборов, следует учесть такие параметры, как:
- глубина стен;
- расположение окон и дверей;
- материал стен и перекрытий здания и многие другие факторы.
Расчет
Чтобы выполнить правильные расчеты для регистра, в первую очередь необходимо выбрать тип конструкции. Это позволит понять геометрические параметры устройства, схему и принцип циркуляции теплоносителя. Существует несколько проверенных методик, позволяющих вычислить параметры отопительных устройств.
Тем не менее, планируя использование стальных или алюминиевых систем, лучше доверить расчеты профессиональным специалистам или воспользоваться специализированным программным обеспечением.
Помимо расчетов, выполненных экспертами, отдельные заказчики предпочитают собственные чертежи и расчеты — для этого существует достаточно простая схема.
Перед началом работы с ней стоит уточнить такие параметры, которые будут использованы. Необходимо знать следующие значения:
- 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, измеряемая в Вт;
- P – это число π, равное 3,14;
- D – диаметр используемых труб;
- L – длина одной секции системы;
- K – коэффициент теплопроводности;
- ∆t – разница температур между воздухом и теплоносителем.
Чтобы выполнить расчет каждой последующей секции регистра, полученное значение следует умножать на коэффициент 0,9. Однако следует учитывать, что с помощью данной формулы невозможно рассчитать ребристые регистры.
Подробно о том, как произвести расчет отопительного регистра, вы можете узнать из следующего видео.
Монтаж
Для корректного монтажа и сварки отопительных регистров рекомендуется воспользоваться следующими методами:
- осуществить монтаж на резьбовых соединениях или с помощью кронштейнов;
- применить сварочное оборудование для осуществления работ.
Выбор той или иной методики следует делать в зависимости от веса конструкции, ее габаритов, а также параметров отопительной системы. Многие специалисты утверждают, что процесс установки регистров мало чем отличается от монтажа радиаторов. Главное отличие заключается только в размерах конструкций и в том, что при установке регуляторов порой требуется их обвязка. При монтаже регистров к гравитационной системе следует обеспечить уровень наклона – прибор должен быть наклонен в сторону, куда будет двигаться теплоноситель в системе.
Для конструкций, в которых планируется естественная циркуляция, такие требования отсутствуют.
Следует учитывать следующие рекомендации, пригодные в процессе монтажных работ:
- соблюдать минимальное расстояние от системы до стены и оконных проемов – оно должно быть не менее 20 см. Эта особенность монтажа важна для возможных ремонтных и технических работ в дальнейшем;
- при выборе резьбовых соединений использовать только паронитовые прокладки или сантехнический лен;
- все конструкции из стальных и профильных труб необходимо дополнительно покрыть краской. Это действие предотвратит возникновение ржавчины на поверхности. Хотя из-за окраски может немного снизиться теплоотдача, эксплуатационный срок конструкций значительно увеличится;
- все монтажные работы следует выполнять вне отопительного сезона;
- при установке с использованием резьбового соединения необходимо крепление через шаровой кран или с помощью фитингов и накидных гаек;
- при соединении с помощью сварочного оборудования необходимо производить соединение между штуцером и установленным шаровым краном с трубой отопительного контура;
- для увеличения срока службы конструкции следует проводить регулярные простые проверки. При нахождении дефектов или течей их стоит незамедлительно устранять.
Как улучшить эффективность регистров?
Так как регистры имеют относительно малую теплоотдающую поверхность, их эффективность можно улучшить за счет применения металлических пластин, которые вертикально привариваются к трубам. В итоге получается подобие ребристых труб.
Кроме того, можно модифицировать регистры для обеспечения конвекторного отопления. В этом случае, вместо металлических пластин, к передней части прибора вертикально привариваются круглые или профильные трубы, которые создают эффект конвекции. Этот принцип основывается на том, что горячий воздух поднимается вверх. Прохладный воздух из нижней части помещения втягивается в трубу, где он нагревается и постепенно поднимается вверх. Таким образом, горячий воздух выходит из верхней части трубы, создавая эффект повышения температуры в помещении.
Расчет регистров отопления из гладких труб
Расчет производится по следующей формуле:
- Q – теплоотдача трубы
- D – диаметр трубы (измеряется в метрах)
- L – длина трубы (м)
- K – коэффициент теплоотдачи
- To – температура воздуха в помещении
- Tr – температура теплоносителя
Подставив значения для конкретного помещения, можно рассчитать теплоотдачу нижней трубы. Верхние трубы, как правило, обладают примерно на 10% меньшей отдачей тепла, чем нижняя труба.
