Виды регистров отопления

Уменьшение теплоотдачи.

В целях энергосбережения, становиться актуальным уменьшение теплоотдачи труб на тех участках коммуникаций, которые не используются по назначению, например при переходе из одного здания в другое или в неотапливаемом помещении.

Для этого есть множество вариантов использования теплоизоляционных материалов. Производители представляют на выбор достаточно широкий ассортимент, начиная от дешевых стекловолоконных и заканчивая более дорогими типа пенополистирола. Можно приобрести трубы с уже встроенными в нее утеплительными элементами.

Подведя итог, делаем выводы, что использование подобных расчетов помогает существенно сэкономить и избежать многих технических препятствий при проектировании систем водо- и теплообеспечения.

Вообще-то вы отчаянный человек, если решились на такое мероприятие. Теплоотдача трубы, конечно же, поддается расчетам и существует великое множество работ по теоретическому расчету теплоотдачи различных труб.

Начнем с того, что если вы затеяли проводить в доме отопление своими руками, то вы человек упорный и целеустремленный. Соответственно, уже составлен проект отопления, выбраны трубы: либо это металлопластиковые трубы отопления либо стальные трубы отопления. Радиаторы отопления тоже уже присмотрены в магазине.

Но, прежде чем всё это приобретать, то есть на проектном этапе, необходимо произвести условно-относительный расчет. Ведь теплоотдача труб отопления, просчитанная в проекте – это залог теплых зим для вашей семьи. Здесь ошибаться нельзя.

Методы расчета теплоотдачи труб отопления

Почему делается обычно упор на расчет теплоотдачи именно труб отопления. Дело в том, что для радиаторов отопления производственного изготовления все эти расчеты сделаны, и приводятся в инструкциях по применению изделий. Исходя из них, вы спокойно можете рассчитать необходимое количество радиаторов в зависимости от параметров вашего дома: объем, температура теплоносителя и т.д.

Таблицы.

Это квинтэссенция всех необходимых параметров, собранных в одном месте. В Сети сегодня размещено великое множество таблиц и справочников для онлайн расчета теплоотдачи труб. В них вы узнаете, какова теплоотдача стальной трубы или чугунной трубы, теплоотдача полимерной трубы или медной.

Все, что необходимо при пользовании этими таблицами – знать начальные параметры вашей трубы: материал, толщина стенок, внутренний диаметр и т.д. И, соответственно, внести в поиск запрос «Таблица коэффициентов теплообмена труб».

В этот же раздел по определению теплоотдачи труб, можно отнести и использование мануальных Справочников по теплообмену материалов. Хотя, их все труднее и труднее находить, вся информация перекочевала в Интернет.

Формулы.

Теплоотдача стальной трубы считается по формуле

Qтр=1.163*Sтр*k*(Tводы – Твоздуха)*(1-кпд изоляции трубы),Вт где Sтр – площадь поверхности трубы, а к – коэффициент теплопередачи от воды к воздуху.

Теплоотдача металлопластиковой трубы рассчитывается по другой формуле.

Где — температура на внутренней поверхности трубопровода, °С; t

c -температура на наружной поверхности трубопровода, °С;Q — тепловой поток, Вт;l — длина трубы, м;t — температура теплоносителя, °С;t вз — температура воздушной среды, °С; a н — коэффициент наружной теплоотдачи, Вт/м 2 · К;d н — наружный диаметр трубы, мм; l — коэффициент теплопроводности, Вт/м К;d в внутренний диаметр трубы, мм; a вн — коэффициент внутренней теплоотдачи, Вт/м 2 · К;

Вы прекрасно понимаете, что расчет теплопроводности труб отопления – величина условно-относительная. В формулы вносятся усредненные параметры определенных показателей, которые могут, и отличаются от реально существующих.

Например, в результате проводимых экспериментов выяснено, что теплоотдача полипропиленовой трубы, расположенной горизонтально, чуть ниже, чем у стальных труб того же внутреннего диаметра, на 7-8%. Именно внутреннего, так как у полимерных труб толщина стенки немного больше.

Многие факторы влияют на итоговые цифры, полученные в таблицах и формулах, именно поэтому всегда делается сноска «примерная теплоотдача». Ведь в формулах не учитываются, например, теплопотери через ограждающие конструкции здания, выполненные из разных материалов. Для этого существуют соответствующие Таблицы поправок.

Тем не менее, воспользовавшись одним из методов определения теплоотдачи труб отопления, вы будете иметь общее представление о том, какие трубы и радиаторы отопления вам нужны для дома.

Удачи вам, строители своего теплого настоящего и будущего.

Виды отопительных котлов

Котлы, работающие на газу Перед началом самостоятельного изготовления котла, необходимо определиться с его видом, который зависит от типа топлива, нагреваемого тепловой носитель. При желании можно соорудить котел, работающий от любого топлива. Найти необходимую информацию можно на ресурсах интернета. Однако прежде чем сделать выбор, стоит иметь представление о преимуществах и недостатках самых известных из них.

  1. Котлы для отопления, работающие на газу. Данный вид не стоит пытаться изготовить своими руками, так как к ним предъявляется очень много требований, которые вы вряд ли сможете удовлетворить. Ну и не менее важная причина – это высокая вероятность взрыва в ходе эксплуатации. Монтаж газового котла запрещен в подвальном помещении дома.
  2. Для изготовления электрического котла вам не потребуется профессиональных навыков и наличия множества материалов. Нельзя не отметить огромный недостаток – высокие цены на электрическую энергию. Это является идеальным вариантом для периодического обогрева домика на даче, но для постоянного использования электрический котел очень дорог.
  3. Котел с жидким топливом вполне подходит для изготовления своими руками, но стоимость топлива и особенности настройки форсунок могут вызвать немалые сложности в ходе работ.
  4. Среди всех перечисленных вариантов самым оптимальным можно назвать котел, работающий на твердом топливе, в качестве которого можно успешно использовать дрова.

Котел для системы водяного отопления Всем известно, что дрова имеют высокую скорость сгорания, а соответственно не успевают обогреть помещение до нужной температуры при первоначальном КПД. Для того чтобы оптимизировать этот процесс, стоит рассмотреть два способа самостоятельного сооружения котлов на твердом топливе.

Расчеты

Для чего нужен расчет регистра отопления? Начнем издали.

Какие конкретно характеристики отопительного прибора стоит учесть при его выборе?

  • Рабочее давление. У сварного регистра оно заведомо превышает параметры ЦО и разрешает выдержать любой гидроудар.
  • Рабочую температуру. Как несложно додуматься, тут особенных ограничений также нет.
  • Тепловую мощность. Она подбирается в зависимости от объема помещения. Недочёт тепловой мощности свидетельствует, что дома будет холодно, избыток — что придется неизменно держать открытыми окна и терпеть сквозняки.

Как выполняется расчет регистров отопления для металлической круглой трубы известного диаметра?

Тут действует следующая формула:

Q = Pi*Dн *L * k * Dt, где:

  • Q — тепловой поток секции в ваттах.
  • Pi — число ‘пи’, принимаемое равным 3,1415,
  • Dн — наружный диаметр трубы в метрах.
  • L — протяженность секции в метрах.
  • k — коэффициент теплопроводности металлической трубы, принимаемый равным 11,63 Вт/м2*С.
  • Dt — дельта температур между воздухом и теплоносителем в помещении.

Принципиальный момент: так рассчитывается тепловой поток для одной горизонтальной трубы. В многорядном регистре для всех секций, не считая первой, употребляется дополнительный коэффициент 0,9: они так как находятся в восходящем потоке теплого воздуха от первой трубы, что снижает дельту температур.

Как пересчитать в привычные величины диаметр трубы, указанный продавцом в дюймах? Вот таблица соответствия размеров:

Размер в дюймахДУ(условный проход)
125
1 1/432
1 1/240
250
2 1/265
389
4100
5125
6150
8200

Обратите внимание: ДУ примерно соответствует внутреннему диаметру. Для получения наружного к нему нужно прибавить удвоенную толщину стены трубы

Давайте оценим теплоотдачу четырехрядного регистра из трубы с наружным диаметром 108 мм длиной 1,2 метра при его температуре в +80 С и температуре воздуха в помещении +20 С.

  1. Для первой секции тепловой поток равен 3,1415*0,108*1,2*11,63*(80-20)=284 ватта.
  2. Для каждой последующей он умножается на 0,9. 284*0,9=255.
  3. Суммарное значение равняется 284+(255*3) = 1049 ватт.

Виды регистров

Регистры отопления делятся на три вида:

  • алюминиевые;
  • чугунные;
  • стальные.

Алюминиевые регистры пользуются большим спросом благодаря своему небольшому удельному весу, хорошему показателю теплоотдачи, прекрасной устойчивости к коррозии, длительному сроку эксплуатации, отсутствию соединений и сварных швов.

Алюминиевые трубы производят путем монолитного литья. Используются регистры из алюминия в жилых и административных помещениях. Основной недостаток приборов из алюминия — высокая цена.

Чугунные регистры отличаются простотой монтажа, потому что в них присутствует фланцевое монолитное соединение. Во время установки к отопительному трубопроводу приваривают второй фланец, а затем используя болты, делают прочное соединение.

Стальные регистры устанавливают в систему отопления с помощью сварки. Качественно проведенная сварка является гарантом длительной службы всей отопительной системы.

Стационарные и передвижные регистры

Для нагрева теплоносителя в стационарных регистрах нужны отопительные котлы. Для подогрева теплоносителя в передвижных регистрах используется электрический ТЭН, работающий от сети с напряжением в 220 В. Используют этот вид регистров для рабочих домиков строителей, помещений, где проводятся отделочные работы.

Установка регистров в помещении имеет ряд неоспоримых преимуществ перед монтажом в отопительной системе батарей:

  • длительный срок эксплуатации. трубам, изготовленным из стали, не нужен ремонт, минимум лет 25;
  • система отопления отличается высокой степенью надежности, основное требование для обеспечения такой надежности, это качественное выполнение сварочных швов;
  • открытую систему отопления можно устанавливать в помещениях большой площади, низкое сопротивление движению теплоносителя обеспечивает большой диаметр используемых для регистра труб.

В последнее время регистры устанавливают намного реже, подбирая более альтернативные современные приборы отопления. К недостаткам этого вида приборов относится:

  • не самый привлекательный внешний вид регистра, вдоль стены по всему помещению проложена толстая стальная труба;
  • небольшая площадь соприкосновения с воздухом в комнате приводит к низкому показателю теплоотдачи. нулевое использование конвекции;
  • снабжение отопительной системы регистрами отличается высокой стоимостью и сложностью монтажа, стальные трубы большого диаметра на строительном рынке стоят достаточно дорого, необходимость использовать при монтаже сварку.

Правила установки оборудования

Приборы отопления, которые могут быть внедрены в систему отопления дома:

  1. Ребристые или конвективные;
  2. Радиационно-конвективные;
  3. Радиационные.

Устанавливая отопительные приборы, необходимо соблюдать правила техники безопасности:

  • Зазор между полом и прибором отопления должен составлять 60 мм. Такой просвет при уборке обеспечит легкий доступ к котлу.
  • Промежуток между подоконником и обогревательным прибором должен быть не менее 50 мм. Такой интервал обеспечит свободный доступ к радиатору и в случае необходимости позволит легко его снять.
  • Ребра обогревателей должны находиться перпендикулярно полу.
  • Обогревательные агрегаты лучше размещать под окнами или вблизи окон.
  • Обогреватель должен стоять по центру к окну.
  • В помещении все тепловые приборы должны стоять на одном уровне

Конструкции регистров

Каждый отдельный регистр сваривается из одной или нескольких труб, расположенных вертикально или горизонтально. Используется материал диаметром 32–200 мм (чаще 32–80 мм). Выбор размера сечения регистра ограничивается мощностью котла – вода в широких объемных резервуарах не прогревается до нужного уровня.  Длина и количество труб зависит от параметров конкретного помещения: площади, утепления, наличия других теплоотдающих элементов в комнате. Для того чтобы теплоотдача от панели была максимальной, расстояние между двумя трубами при сварке делают на 5 см больше их диаметра. Таким образом увеличивается площадь, с которой излучается тепло в пространство. При меньшем расстоянии регистр из гладких труб будет тратить тепло на обогрев самого себя, а при большем в создаваемой тепловой «стене» будут воздушные «дыры», КПД понизится. Соединяются трубы между собой при помощи сварки (реже – резьбовым соединением) тонкими поперечными трубками – патрубками.

Существуют различные конструкции этого вида теплоотдающих элементов: регистры отопления из гладких труб (круглых или профильных) и оребренная труба. Последний вариант представляет собой обогревающий элемент, на котором с высокой частотой наварены перпендикулярные металлические пластины. Сделано это для увеличения площади теплоотдачи и повышения коэффициента полезного действия прибора. Внешний вид оребренной трубы оставляет желать лучшего, чаще ее используют для обогрева нежилых помещений. В квартирах оребренную конструкцию предпочитают заменять на более «цивилизованный» вариант.

Горизонтальный регистр. По форме горизонтальные регистры бывают S-образными (змеевидными) и секционными, представляющих собой несколько параллельных труб, образующих одну секцию. По сути однотрубная S-образная система представляет собой отопление из труб без батарей. Если монтаж трубопровода осуществляется с небольшим уклоном – 0,05%, то насос для системы не требуется, вода циркулирует естественным образом. При использовании горизонтального регистра возможно любое подключение – верхнее, диагональное, нижнее или боковое.

Вертикальный вариант. Регистры и радиаторы вертикальные – это ряд вертикально сваренных тонких трубочек. В данной конструкции не уместны трубы больших диаметров, так как устанавливаются они чаще там, где пространство ограничено – например, при замене батарей на регистры в результате присоединении лоджии. Для движения жидкости по вертикали необходим циркуляционный насос. Главным достоинством этих образцов по сравнению с горизонтальными является эстетичность внешнего вида. Аккуратно сваренный вертикальный радиатор отопления может стать украшением помещения сам по себе или с применением элементов декора.

2 Монтаж регистра отопления

Все виды регистров, за исключением алюминиевого, предполагают установку в систему путем сварки. Установка его проводится как можно ближе к полу, чтобы базовые характеристики конструкции могли проявиться по максимуму.

Для увеличения теплоотдачи желательно установить дополнительные отражающие экраны за прибором. При этом рекомендуется делать уклон не менее 0,05% по движению теплоносителя, и ваш расчет это должен учесть.

Правильная и быстрая установка регистра возможна при предварительной подготовке схемы деталей. Вам в дальнейшем нужно будет просто последовательно сваривать части конструкции или крепить их фланцевым соединением, чтобы получить нужную систему. Перед запуском ее нужно будет тщательно проверить все соединения, и только после этого проводить подключение к сети.

Пример установки регистра отопления

Обратите внимание: производство всех ныне на рынке представленных регистров позволяет подобрать различные варианты практически для каждой системы отопления. Однако их разумное использование будет возможным только в том случае, если пользователь учтет все технические характеристики, которые имеет теплообменник, и сможет подобрать их оптимальные вариации для каждого конкретного случая

Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа

Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа

Однако их разумное использование будет возможным только в том случае, если пользователь учтет все технические характеристики, которые имеет теплообменник, и сможет подобрать их оптимальные вариации для каждого конкретного случая. Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа.

2.1 Расчет регистра отопления

Базовый расчёт под теплообменник и для тех, кто осуществляет монтаж системы своими руками, и для тех, кто готовит монтаж фабричных заготовок, очень прост. Элементарный расчет можно будет сделать таким образом: учитываем, что для комнаты площадью примерно 20 квадратных метров и высотой потолка не более 3-х метров для качественного обогрева нужно 20 метров стальной трубы.

Диаметр лучше выбирать в 60 мм, он прост для работы и позволяет проводить установку даже самостоятельно, делая расчет максимально простым.

Схема движения в регистре отопления

Далее задаем количество помещений, в которых нужен подобный теплообменник. Поскольку приведенная основная формула справедлива для всех этажей, а также помещений с окнами и дверями, для получения конечного результата будет достаточно просто перемножить их количество. Расчет готов. Останется только сварить трубы и провести монтаж.

2.2 Создание своими руками

Если монтаж готовой конструкции кажется вам делом достаточно дорогим, вы вполне можете сварить теплообменник своими руками. Сделать это не сложно, однако же потребуется определенный опыт работы со сварочным оборудованием.

Кроме того, нужно приобрести трубы-заготовки, работать проще всего будет со стальными. Действовать при работе нужно так:

  1. Делаем расчет для единицы системы.
  2. Нарезаем трубы нужного размера из заготовок. Проверяем их изнутри, если нужно – зачищаем.
  3. Далее нужно сварить трубы с заглушками.
  4. Готовим более мелкие трубки-соединители, а также краны для спуска воздуха.
  5. Далее нужно последовательно сварить элементы конструкции, проверяя качество соединения.
  6. Готовую систему окрашиваем. Устанавливаем на стену специальные экраны, затем монтируем сам теплообменник.

Такую конструкцию, созданную своими руками, можно установить и на даче, и в загородном доме, и в рабочем цеху. Срок службы ее, если вы все элементы при работе своими руками выполнили правильно, составит не менее 25 лет.

Достоинства оборудования

Основными достоинствами данной разновидности теплообменника можно считать:

  • удобство в эксплуатации;
  • легкость обслуживания (чистки);
  • наличие большой теплоотдающей площади при малых габаритах;
  • высокая пожаробезопасность;
  • экономный расход электроэнергии при наличии ТЭНа;
  • возможность использования в качестве полотенцесушителя;
  • широкая область применения – можно устанавливать на складах, в производственных цехах, торговых павильонах и офисных зданиях, а также в больницах и поликлиниках.

Выводы

Если вы решили оборудовать свой дом данным типом отопительных приборов, советуем тщательно разобраться в особенностях его работы, а также изучить тонкости создания и установки регистров. Дополнительная справочная литература очень вам в этом поможет.

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 Dв мм заносим

в ячейку D3: 108,0

  1. Длину регистра (одной трубы) Lв м записываем

в ячейку D4: 1,250

  1. Количество труб в регистре Nв штуках пишем

в ячейку D5: 4

  1. Температуру воды на «подаче» t пв °C заносим

в ячейку D6: 85

  1. Температуру воды на «обратке» t ов °C пишем

в ячейку D7: 60

  1. Температуру воздуха в помещении t вв °C вводим

в ячейку D8: 18

  1. Вид наружной поверхности труб выбираем из выпадающего списка

в объединенных ячейках C9D9E9: «При теоретическом расчете»

  1. Постоянную Стефана-Больцмана C 0 в Вт/(м 2 *К 4) заносим

в ячейку D10: 0,00000005669

  1. Значение ускорения свободного падения g в м/с 2 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:

  1. Степень черноты излучающих поверхностей труб εавтоматически определяется по выбранному виду наружной поверхности

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. Среднюю температуру стенок труб t ст в °C вычисляем

в ячейке D14: =(D6+D7)/2 =72,5

t ст =(t п +t о)/2

  1. Температурный напор dt в °C рассчитываем

в ячейке D15: =D14-D8 =54,5

dt=t ст — t в

  1. Коэффициент объемного расширения воздуха β в 1/K определяем

в ячейке D16: =1/(D8+273) =0,003436

β=1/(t в +273)

  1. Кинематическую вязкость воздуха ν в м 2 /с вычисляем

в ячейке D17: =0,0000000001192*D8^2+0,000000086895*D8+0,000013306 =0,00001491

ν=0,0000000001192*t в 2 +0,000000086895*t в +0,000013306

  1. Критерий Прандтля Pr определяем

в ячейке D18: =0,00000073*D8^2-0,00028085*D8+0,70934 =0,7045

Pr=0,00000073*t в 2 -0,00028085*t в +0,70934

  1. 16.Коэффициент теплопроводности воздуха λ рассчитываем

в ячейке D19: =-0,000000022042*D8^2+0,0000793717*D8+0,0243834 =0,02580

λ=-0,000000022042*t в 2 +0,0000793717*t в +0,0243834

  1. Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра A в м 2 определяем

в ячейке D20: =ПИ()*D3/1000*D4*D5 =1,6965

A=π*(D/1000)*L*N

  1. Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Q и в Вт вычисляем

в ячейке D21: =D10*D13*D20*((D14+273)^4- (D8+273)^4)*0,93^(D5-1) =444

Q и=C 0 *ε*A*((t ст+273) 4 — (t в+273) 4)*0,93 (N-1)

  1. Коэффициент теплоотдачи при излучении α и в Вт/(м 2 *К) рассчитываем

в ячейке D22: =D21/(D15*D20) =4,8

α и =Q и /(dt*A)

  1. Критерий Грасгофа Gr вычисляем

в ячейке D23: =D11*D16*(D3/1000)^3*D15/D17^2 =10410000

Gr=g*β*(D/1000) 3 *dt/ν 2

  1. Критерий Нуссельта Nu находим

в ячейке D24: =0,5*(D23*D18)^0,25 =26,0194

Nu=0,5*(Gr*Pr) 0,25

  1. Конвективную составляющую теплового потока Q к в Вт вычисляем

в ячейке D25: =D26*D20*D15 =462

Q к =α к *A*dt

  1. А коэффициент теплоотдачи при конвекции α к в Вт/(м 2 *К) определяем соответственно

в ячейке D26: =D24*D19/(D3/1000)*0,93^(D5-1) =5,0

α к =Nu*λ/(D/1000)*0,93 (N-1)

  1. Полную мощность теплового потока регистра отопления Q в Вт и Ккал/час считаем соответственно

в ячейке D27: =(D21+D25)/1000 =0,906

Q=(Q и +Q к)/1000

и в ячейке D28: =D27*0,85985 =0,779

Q’=Q*0,85985

  1. Коэффициент теплоотдачи от поверхностей регистра отопления воздуху α в Вт/(м2*К) и Ккал/(час*м2*К) находим соответственно

в ячейке D29: =D22+D26 =9,8

α=α и +α к

и в ячейке D30: =D29*0,85985 =8,4

α’=α*0,85985

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

Расчеты многократно подтверждены практикой!

Расчет регистров отопления

Чтобы в доме не было холодно и отопление равномерно прогревало все помещения, важно рассчитать количество регистров для каждого помещения. Для покупных приборов их мощность смотрят в паспорте и рассчитывают количество приборов, для самодельных трубчатых нагревателей длину труб придется определить самому

Вычисление необходимой тепловой мощности для обогрева помещения

Если ваш дом построен по проекту, то данные о необходимой мощности отопительных приборов имеются в документах — надо их найти и использовать.

Если проекта инженерных систем нет, то пользуются традиционными приближенными данными по потерям тепла:

  • 100 Вт на 1 м² площади помещения с одной наружной стеной и одним окном.
  • 120 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и одним окном.
  • 130 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и двумя окнами.

Считают суммарные потери тепла, полученную мощность увеличивают на 20% (умножают на 1,2) и получают общую мощность всех отопительных приборов. В северных районах России желательно увеличить получившуюся мощность еще процентов на 20.

Мощность приборов в каждой комнате считают, исходя из вышеприведенных данных (теплопотери комнаты умножить на 1,2).

Точный способ расчета тепловых потерь дома очень сложен и применяется проектными организациями.

Вычисление тепловой мощности регистра

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

где:

  • K — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 · 0С), принимается в зависимости от материала трубы и параметров теплоносителя.
  • F — площадь поверхности, м2, рассчитываемая как произведение π·d·l.
  • где π = 3,14, а d и l — диаметр и длина трубы соответственно, м.

∆t — разница температур, 0С, определяемая в свою очередь по формуле:

  • Где: t1 и t2 — температуры на входе в котел и выходе из него соответственно.
  • tк — температура в отапливаемой комнате.
  • 0,9 — понижающий коэффициент для многорядного прибора.

Для стальной конструкции коэффициент теплопередачи к воздуху равен 11,3 Вт/(м2 · 0С). Для многорядного регистра принимается понижающий коэффициент 0,9 на каждый ряд.

Для расчетов можно использовать калькулятор расчета — их много в интернете, но вручную надежнее.

Теплоотдача регистров из гладких труб. Таблица

Значения коэффициентов теплопередачи для стальных гладкотрубных регистров приведены в таблице.

В частных домах разницу температур обычно 60-70 °С.

Как рассчитать нужное количество секций регистра

Количество покупных регистров определяют, поделив необходимую мощность на паспортную мощность прибора.

Для самодельных регистров делят необходимую мощность в каждом помещении на теплоотдачу одного погонного метра используемых труб. Получается необходимая суммарная длина труб. Затем эту длину распределяют между приборами, поделив на число труб — получают их длину. Тут возможны варианты — может быть несколько коротких приборов или один длинный.

Какие еще параметры следует учесть

Если возникает необходимость увеличения мощности прибора, то надо увеличивать длину труб, а не их диаметр. Эффективность системы с увеличением диаметра труб падает.

Если в системе применяется масло или антифриз, следует учесть, что они имеют меньшую теплоемкость, чем вода. При их применении отопительные приборы должны иметь большую площадь, чем приборы в водяной системе.

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

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.

Материалы изготовления регистров

Экранированная медная труба

Разговаривая о материалах изготовления регистров, нельзя не сказать об электросварных трубах из стали, являющихся общераспространенными, благодаря доступности, невысокой стоимости, легкости прокатки и большому выбору типов и размеров, хотя и имеют не самую лучшую отдачу тепла.

Стальные регистры производятся из профильной или с круглым сечением трубы

Подвержены ржавлению, поэтому особое внимание следует уделять сварным швам

Чугунные регистры отличаются надежностью и простотой монтажа, но установка может отнять много сил. У них достаточно прочные соединения за счет приварных фланцев и болтов, а вот стойкости к ударам нет, могут и разбиться. Имеют крайне большой вес и выглядят громоздко. Больше всего встречаются из оребренных труб.

Медные регистры в основном устанавливают там, где уже вся прокладка произведена из медных труб. Медь имеет превосходную тепловую отдачу, поэтому трубы из меди имеют небольшую длину и диаметр, чего нельзя сказать о стоимости.

Мягкость металла дозволяет легко гнуть трубы, так что сварка нужна только для соединения отдельных частей, однако дополнительно требует предохранение (экран, кожух).

Применение медных регистров требует соблюдения таких условий:

  •  в теплоносителе не должно быть твердых частиц;
  •  фитинги и другие соприкасающиеся с медью детали могут быть выполнены только из бронзы, латуни, никеля или хрома;
  •  заземление – обязательное условие, чтобы процесс электрохимической коррозии не пошёл.

Алюминиевые регистры пользуются спросом, так как их теплопроводность считается лучшей, они устойчивы к коррозии и имеют большой срок службы, наверно поэтому, у них такая высокая стоимость.

Алюминиевые трубы изготовляют способом монолитного литья, поэтому сварных швов и соединений у них нет, а вот установка требует специального сварочного оборудования.

Биметаллические регистры изготавливаются из отопительных труб особенного типа, с применением стального сердечника. Применяемые в таких регистрах медные или алюминиевые теплообменники из пластин позволяют значительно увеличить квадратные метры обогрева. Для всех регистров отопления подобного типа характерен диаметр – до 2 дюймов. Благодаря этому, основное место их установки – жилые дома.

Регистры отопления из нержавеющей трубы встретить можно крайне редко из-за непомерной стоимости. Сейчас их почти не устанавливают.

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.

Поделитесь в социальных сетях:ВКонтактеFacebookTwitter
Напишите комментарий