Калькуляторы расчета параметров регистра отопления

Особенности выполнения монтажа

Ничего особо сложного в установке регистра отопления нет. Затруднения возможны только при его сварке из отдельных труб. Если большого опыта выполнения сварочных работ не имеется, то лучше сначала попрактиковаться. При покупке готового прибора заводского изготовления проблем с монтажом вовсе не должно возникнуть.

Навешивание на стены трубного регистра производится с помощью мощных кронштейнов (крюков). Если он ставится на пол, то хватит и железных ножек

Важно помнить, что рассматриваемый обогреватель из стали весит достаточно много. Плюс еще добавляется вес воды внутри, поэтому крепления и подставки должны быть сверхнадежными

Торцы трубы-секции закрываются специальными сферическими заглушками или завариваются с применением небольших стальных кругляшей, вырезанных из листового железа. Штуцеры с наружной резьбой для установки крана отвода воздуха и подключения к отопительной системе врезаются непосредственно в стенки трубы либо в торцевую пластину.

Поверхность созданной из стали батареи стоит покрыть термостойкой краской. Благодаря ей прибор не только станет внешне более эстетичным, но и приобретет дополнительную антикоррозионную защиту.

Подробную инструкцию по созданию регистров отопления своими руками можно прочесть в .

Разновидности регистров

Проблема замены радиаторов системы отопления возникает перед многими владельцами квартир и частных домов. Хочется соблюсти дизайн помещения, сэкономить средства, обеспечить тепло и комфорт. Для достижения этих целей следует выбирать надежные, безопасные и долговечные радиаторы. Вопрос стоимости тоже нельзя отбросить в сторону.

Системы отопления, в том числе радиаторы и регистры, бывают отечественные и импортные, стационарные и переносные. Они могут быть изготовлены из разных материалов. Регистры бывают алюминиевые, чугунные, биметаллические. Все они имеют свои достоинства, но и недостатков тоже хватает у каждого.

Биметаллические радиаторы изготавливаются из 2-х разных металлов. Внутри находятся медные или стальные трубы. Снаружи они закрыты алюминиевым корпусом, поэтому и похожи на алюминиевые. Их легко перепутать. Со стороны все это смотрится единой монолитной конструкцией. Плюс — высокая теплопередача. Алюминиевые покрытия могут быть с разнообразными орнаментами. Минус — высокая цена.

Алюминиевые радиаторы очень похожи внешне на биметаллические. Стоят они дешевле, но не предназначены для установки в системе центрального отопления. Их предназначение — обогрев частного дома. Причина: алюминий имеет непосредственный вредоносный для него контакт с химическими включениями в воде центрального отопления . Алюминиевые радиаторы снаружи могут украшаться литыми изящными узорами. Плюсы: цена несколько ниже биметаллических и чугунных радиаторов. Недостатки: предрасположенность к коррозии, некоторые ограничения в применении.
Панельные радиаторы — сравнительно новые отопительные приборы . Очень популярны в США, в ряде европейских стран. Отличаются большой площадью теплопередачи, высокой степенью надежности.

Переносные регистры

Схемы трубчатых радиаторов.

Для отопления не очень больших помещений иногда используют регистры, называемые в народе самоварами. Работают они автономно за счет установленных в них ТЭНов. Предназначены такие регистры для временного нагрева и поддержания температуры в помещении гаража, предбанника, другой хозяйственной постройки. Заполняются они трансформаторным маслом, ТОСОЛом и другими незамерзающими жидкостями . Такая система может быть стационарной и переносной.

Отопительный регистр мобильного типа — это стальная конструкция из гладкостенной трубы. Диаметр трубы обычно составляет 80-120 мм. Количество секций — 2-5. Конструкция включает в себя встроенный ТЭН мощностью 1,2-3 кВт. С лучшей стороны зарекомендовали себя нагревательные элементы производства Италии, Польши, Германии и Австрии.

Регистры серии РО — автономные отопительные приборы. Они заполняются водой или антифризом. ТЭН, оснащенный терморегулятором и термостатом, нагревает жидкость до температуры около 80°С. Такой нагревательный прибор легко переносится на другое место и автоматически поддерживает заданную температуру. Он пожаробезопасен. На трубах разрешается сушить одежду, различные материалы. Отлично работает в складах, офисах, ангарах, гаражах и так далее.

Наиболее распространенные модели переносных регистров выполнены из трех секций труб диаметром 108 мм. Некоторые их характеристики:

Модель РО 2000/2. Объем 50 л. Площадь отопления 50-60 м². Мощность ТЭНа 2 кВт.
Модель РО 1500/1,5. Объем 40 л. Площадь отопления 40 м². Мощность ТЭНа 1,5 кВт.
Модель РО 1000/1.2. Объем 30 л. Площадь отопления 25-30 м². Мощность ТЭНа 1,2 кВт.

В области создания систем отопления и регистров для них продолжаются разработки новых моделей. Какие из них выбрать для своей квартиры, дома или офиса — решать владельцам помещения.

В крупных помещениях, где радиатор не может справиться с обогревом большого объема помещения, используют отопительные регистры – системы параллельных труб большого сечения. Такие теплообменники получили широкое применение в промышленных и коммерческих зданиях благодаря эффективности, относительной простоте монтажа и ухода. Изготовить регистр отопления своими руками возможно, однако для этого требуется провести точные расчеты и иметь навыки работы с трубогибом и сварочным аппаратом.

Комфортный климат в строениях различного назначения создают отопительные системы, состоящие из теплогенерирующего агрегата, трубопровода, транспортирующего энергоноситель, и обогревательных приборов. Последние имеют большую площадь теплоотдачи, что позволяет им быстро нагревать воздух.

В квартирах, частных домах и небольших нежилых помещениях в качестве таких элементов традиционно используются радиаторы, имеющие небольшие размеры. Но в промышленных, общественных и коммерческих зданиях, где нужно поддерживать комфортную температуру в помещениях большого размера, вместо радиаторов, которые не справляются со столь масштабной задачей, используют регистры отопления – систему гладкостенных труб, соединенных друг с другом. Сечение труб регистра больше, чем у трубопровода, следовательно, больше площадь поверхности и выше теплоотдача. В отличие от радиаторов, регистры легче монтируются, проще очищаются от внешних загрязнений.

Расчет конструкции обогревателя

По правилам, такой теплотехнический расчет следует делать с учетом:

площади и направленности внешних стен (в южном солнечном направлении или нет);
кубатуры обогреваемого помещения;
уровня максимально возможных отрицательных температур в регионе;
степени теплоизоляции стен, выходящих на улицу;
наличия снизу и/или сверху еще одного отапливаемого помещения;
количества, квадратуры и разновидности установленных окон;
наличия/отсутствия дверей, открывающихся непосредственно на улицу.

Упрощенно для помещения с высотой потолков в районе 2,7 метра необходимую тепловую мощность вычисляют умножением площади комнаты на 100 Вт

Если потолки в помещении расположены на уровне 3-х метров и выше, то для упрощенного расчета следует уже кубатуру отапливаемого пространства умножить на 34 или 41 Вт. Первый коэффициент берется для кирпичных зданий, а второй – для строений из железобетона.

Перемножить пару чисел не сложно. Но надо четко отдавать себе отчет, что подобные условные вычисления могут быть очень далеки от реальных цифр, так как нюансов здесь немало.

Самый оптимальный выход – это заказать нужный расчет у специалиста, который примет во внимание все параметры помещения. Теплопотери происходят через стены, окна, пол, потолок и даже вентиляцию

Для получения точных цифр учесть надо все без исключения.

Q= K* St*dt

буквенные обозначения:

Q – тепловая мощность регистра;
K – коэффициент теплоотдачи, зависит от материала трубы;
St – площадь теплоотдачи (равна числу ПИ помноженному на диаметр и длину трубы);
dt – тепловой напор.

Соответственно, зная Q и dt, остается лишь подобрать диаметр трубы и ее общую длину. Затем уже, в зависимости от конструкции регистра, этот трубопровод можно разбить на несколько отрезков, которые впоследствии будут соединены поперечинами. Теплоотдачу от последних, чтобы не усложнять расчеты, лучше не учитывать.

Цифра dt в свою очередь вычисляется исходя из необходимой температуры в помещении (Тв) и показателей ее в подаче (Тп) и обратке (То) – итого dt=(Тп+То)/2-Тв

При подключении труб змейкой каждый следующий горизонтальный сегмент получает приблизительно на 10% меньше тепловой энергии, чем расположенный сверху. Каждый такой отрезок регистрового трубопровода следует рассматривать, как отдельную батарею. А теплоноситель по мере движения по ним постепенно и неизбежно остывает, тепло уходит в помещение.

Еще один параметр – расстояние между горизонтальными секциями (основными трубами), которое отражает высоту отдельного патрубка. Если этот просвет сделать слишком маленьким, то потоки тепла сверху и снизу начнут перекрываться, негативно воздействуя друг на друга.

Эту цифру надо подбирать так, чтобы она была чуть больше диаметра трубы. Тогда эффективность регистра будет максимально возможной.

С более подробными расчетами мощности отопительных батарей и их количества можно прочесть .

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:

алюминиевые;
чугунные;
стальные.

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:

Рекомендуем: Регистры отопления из гладких труб сварить своими руками

• коррозия материала;

• 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.

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:

• секционные;

• S-образные или змеевиковые.

Рекомендуем: Двухтрубная система отопления радиаторов дома с нижней разводной

Виды отопительных регистров

Теплоотдающие приборы этого типа бывают нескольких видов в зависимости от их конструктивных особенностей, формы труб и материала изготовления.

Тепловые регистры различной конструкции

Конструкция регистра отопления может быть змеевиковой, секционной.

Состоят из нескольких параллельных труб, соединенных дугообразными патрубками, или одной трубы, изогнутой змейкой. В зависимости от особенностей помещения и необходимой температуры прибор выполняют с одним или несколькими изгибами.

При такой конструкции все элементы регистра участвуют в процессе теплообмена, обеспечивая высокую эффективность обогрева при экономии пространства. Змеевики сложны в изготовлении: требуется либо сварочный аппарат для сборки регистра из отдельных деталей, либо трубогиб для сгибания длинномерной трубы, что требует определенных навыков работы с этими инструментами.

Секционные регистры

Регистры, выполненные в виде секций значительно проще в изготовлении, так как представляют собой несколько одинаковых отрезков трубы, соединенных по краям соединительными патрубками. Секции соединяют последовательно или параллельно:

В первом случае соединительные патрубки устанавливают то с левого, то с правого края секций. Пропускная способность соединительных патрубков такая же, как у транспортировочных труб. С противоположного же края вместо соединения монтируется подпорка, удерживающая трубы в нужном положении, а торцы труб закрываются заглушками. Энергоноситель движется по теплоотдающему контуру так же, как в змеевиковом регистре – проходя секции поочередно.

Классификация по форме сечения

Змейка или секции отопительных приборов могут быть изготовлены из труб различной формы:

Форма труб	Плюсы	Минусы
Круглое сечение	низкая стоимость расходных материалов, наличие в продаже фитингов и арматуры, высокая пропускная способность, низкое гидравлическое сопротивление, простота внешней очистки;	сложность расчетов геометрии отверстий для соединения, большой объем готового регистра;
Прямоугольное или квадратное сечение	простота расчетов и монтажа, простота внешней очистки, компактность;	высокая стоимость, меньшая пропускная способность, чем у круглых труб, высокое гидравлическое сопротивление
Трубы с оребрением – перпендикулярными секциям теплообменными пластинами	повышенная теплоотдача, компактность;	непрезентабельный внешний вид, сложность внешней очистки, сложность монтажа, высокая стоимость.

Виды регистров по материалу изготовления

Материал используемых для изготовления труб также влияет на стоимость, размеры, эффективность и эстетичность регистра:

Материал

Плюсы

Минусы

Сталь углеродистая

низкая стоимость,

простота монтажа,

невысокая теплоотдача,

подверженность коррозии,

необходимость окрашивания

Сталь оцинкованная

невысокая стоимость,

защита от коррозии

невысокая теплоотдача,

сложность монтажа из-за невозможности использования электросварки,

неэстетичный внешний вид

Сталь нержавеющая

неподверженность коррозии,

простота монтажа,

окрашивание не обязательно, но возможно

низкая теплоотдача,

высокая стоимость

Медь

высокая теплоотдача,

компактность,

малый вес,

пластичность, позволяющая выполнить регистр любой формы,

устойчивость к коррозии,

эстетичность

высокая стоимость,

неприменимость в отопительных контурах, изготовленных из несовместимых с медью сплавов (чугуна, стали, алюминия) из-за возможного окисления,

подходит только для чистых и химически нейтральных теплоносителей,

неустойчивость к механическим повреждениям

Алюминий

высокая теплоотдача,

малый вес,

высокая стоимость,

невозможность самостоятельного изготовления, так как для сварки требуется специализированное оборудование,

Чугун

высокая теплоотдача,

долговечность,

устойчивость к механическим повреждениям,

средний ценовой диапазон,

химическая инертность

большой вес,

большие размеры,

сложность монтажа,

медленно нагреваются и долго остывают

Регистры из труб различных форм и материалов можно изготовить самостоятельно или приобрести в готовом виде, тогда останется только установить и подключить прибор к тепловому контуру.

Как рассчитать тепловую мощность регистров

При установке приборов отопления важен точный расчет их мощности в зависимости от особенностей помещения и необходимой температуры. Если регистр будет маломощным, он не справится с обогревом, в помещении будет холодно. Если же поставить теплообменник с запасом, он будет занимать больше места, а в помещении будет жарко.

Средняя необходимая мощность любого теплообменника рассчитывается как площадь помещения, умноженная на 100 ватт.

Обратите внимание! При наличии окон, выходящих на улицу дверей, внешних стен, высокого потолка, экстремально низких температур на улице, расположения холодных помещений под или над отапливаемым помещением для снижения теплопотерь потребуется большая мощность регистров. Провести расчеты самостоятельно, учтя все эти факторы, почти невозможно – для этого пользуются специальными таблицами, онлайн-калькуляторами или обращаются к специалистам

Только точно зная мощность, необходимую для обогрева помещения, рассчитывают параметры теплообменника

Провести расчеты самостоятельно, учтя все эти факторы, почти невозможно – для этого пользуются специальными таблицами, онлайн-калькуляторами или обращаются к специалистам. Только точно зная мощность, необходимую для обогрева помещения, рассчитывают параметры теплообменника.

Тепловая мощность одной трубы регистра (Q1) рассчитывается по формуле:

Q1=S*k*△t.

S – площадь поверхности теплообменника.

k – коэффициент теплопередачи, это значение отличается для труб из разных материалов. Коэффициент можно найти в сопровождающей документации к трубам или специальных таблицах.

△t – разница между средней температурой в трубе и необходимой температурой в помещении:

△t=(t1-t2)/2 — t0,

где t1 – температура подаваемого теплоносителя, t2 – температура теплоносителя в “обратке”, а t0 – необходимая температура в помещении.

Для трубы с круглым сечением площадь поверхности рассчитывается путем умножения длины окружности (l) на длину отрезка трубы (L):

S=l*L=3,14D*L,

где D – диаметр трубы.

Для трубы с прямоугольным или квадратным сечением площадь получают, умножив периметр сечения (р) на длину отрезка трубы (L):

S=p*L=2(a+b)*L
,

где a и b – параметры сечения трубы.

Так как теплоноситель постепенно остывает, то при расчете суммарной мощности системы параллельных труб мощность каждой последующей секции считают уменьшившейся на 10%. Получается геометрическая прогрессия, сумму которой легко посчитать, вспомнив школьную алгебру. Первым членом прогрессии считаем Q1, коэффициентом прогрессии 0,9 – 90% от мощности предыдущей трубы.

Общая мощность регистра (Q) получается:

Q= Q1*(1-0,9n)/(1-0,9)=10Q1*(1-0,9n)

Если планировка помещения позволяет разместить теплообменник любой формы, рассчитываем нужную длину и количество секций в зависимости от необходимой мощности и параметров имеющихся труб.

Если же есть ограничения, например, регистр нужно разместить на свободном участке небольшого размера, придется определяться с параметрами труб и количеством секций, чтобы получить устройство достаточной мощности.

Пример расчета: Известна длина участка размещения регистра – принимаем ее за L. Параметры температурного режима, теплопроводность и необходимая мощность известны. Определяемся с количеством секций n. Тогда остается рассчитать площадь теплоотдающей поверхности.

S=Q(10*k*△t*(1-0,9n)).

Разделив S на L, получим длину окружности трубы или периметр ее сечения, а уже к этому числу можно подобрать подходящие параметры трубы.