Инструкция по изготовлению радиатора
Чтобы собственноручно сделать регистр отопления, рекомендуется изначально провести необходимые расчёты (методика выше по тексту). И дело здесь не в экономии ресурсов, а в том, чтобы сделать батареи, реально полезные во всех отношениях.
Переживать зимний период с открытыми форточками – этот вариант подходит для «моржей». Все остальные, кто не входит в группу закалённых людей, рискуют получить серьёзную простуду. А мощные батареи отопления – это также плохо, как и слишком слабые.
Итак, расчёт сделан, можно приступить к выбору материала.
Экономичным и вполне подходящим выбором для самодельной конструкции можно считать стальные трубы и выпускаемые для стальных труб фитинги к ним:
- отводы (подходящие к диаметру труб);
- уголки (арматуру);
- лист стальной (толщина равна толщине стенки трубы);
- патрубки (трубы малого диаметра).
Могут потребоваться и вентили, которые зачастую непосредственно на регистрах не ставятся. Пригодились бы навыки в производстве и знание технологии газосварки, если ими обладает будущий исполнитель.
Подготовка и сварка труб
Согласно расчётным параметрам длины, трубы будущего радиатора нарезаются по размеру. Для резки удобный инструмент – дисковая пила. Затем из металлического листа вырезают заглушки на торцы труб. Круглой формы заглушки удобно резать кислородным резаком.
Прежде всего, на поверхности металлического листа мелом размечают круги нужного диаметра и затем аккуратно режут. Часть нарезанных блинов (количество рассчитывают) делают с отверстиями под патрубки ввода и вывода теплоносителя.
Также сразу рекомендуется вырезать отверстия (одно или два, в зависимости от проекта сборки) в стенке каждой трубы, с отступом от торцевой кромки на 100 – 150 мм. Эти отверстия предназначены для проходного соединения труб в процессе сборки батареи.
После резки отверстий рекомендуется очистить внутреннюю область каждой трубы от шлака и окалины. Далее по торцам труб ставят блины и качественно обваривают по кругу. На первой и последней трубе завариваются по одному блину с отверстием.
Сборка батареи отопления
Готовые трубы необходимо объединить в батарею. Для этого определяются с конфигурацией радиатора (если решено изготовить решётчатую конструкцию). Исходя из принятого выбора конфигурации, готовят перемычки – проходные и глухие.
Материалом для перемычек обычно служат трубы малого диаметра. Например, d = 25 мм или d = 32 мм. Также подготавливают трубки для патрубков подачи/обратки (длина 150 – 200 мм, диаметр 25 – 32 мм).
Подготовленные для регистра отопления трубы (2 – 3 – 4) раскладывают на ровной поверхности, выравнивают по торцевым кромкам. Первая (верхняя) и последняя (нижняя) выкладываются торцевыми кромками с отверстиями, согласно выбранной схеме подключения: односторонняя (вход и выход на одно стороне) или двухсторонняя (вход и выход по разные стороны).
Останется только аккуратно заварить проходные и глухие перемычки между трубами, входной и выходной патрубок, после чего регистр отопления готов к установке в систему. Перед работой начинающему мастеру потребуется изучить правила электросварки, детально описанные в посвященной этому вопросу статье.
Особенности конструкции «змейка»
Змеевиковый регистр собирается немного иначе. Здесь вместо вертикальных перемычек используются металлические отводы, с помощью которых соединяются торцевые части отдельных труб.
Для сборки регистра змейкой необходимо:
- Выложить трубы на ровной поверхности.
- Сварить из парных отводов 45º дуговые отводы.
- Соединить дуговыми отводами парные трубы регистра с каждой стороны.
- Начальный и концевой торец первой и последней трубы закрыть заглушками с патрубками.
Регистры отопления змеевиком получаются крупногабаритными за счёт ограничения возможности регулировки межтрубного расстояния. В этом плане «змейки» превосходят в параметрах решётчатые конструкции. Однако с точки зрения эффективности хода теплоносителя, «змейка» выглядит более предпочтительным вариантом.
Внутри таких регистров практически не образуются воздушные пробки, что характерно для изделий вида «решётка» К тому же, благодаря дуговым отводам большого диаметра, змеевиковые конструкции обладают меньшим гидравлическим сопротивлением. Тем не менее, делают подобные регистры своими руками достаточно редко.
Отличие профильных регистров
Интересной конструкцией по сравнению с описанными выше является регистр, сделанный из профильной трубы. Более компактные, но не менее эффективные батареи собирают практически по той же технологии.
Основные параметры
Чаще всего регистры отопления изготавливаются из стали, нержавейки или чугуна. Диаметр изделий составляет 32 – 200 мм. Между собой трубы располагаются на расстоянии 50 мм, длина перемычек составляет 32 мм. Соединения могут быть фланцевого, резьбового или сварного типа.
Преимущества
Эффективность обогрева помещения посредством регистров значительно ниже, чем при использовании обычных батарей. Все же эти отопительные приборы обладают рядом достоинств, благодаря которым могут составить конкуренцию стандартным радиаторам:
- устойчивость к перепадам температур и давления;
- возможность применения в больших производственных помещениях;
- равномерное распределение тепла;
- простой уход;
- возможность самостоятельного изготовления и монтажа.
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.
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.
Змеевиковые регистры
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.
Рекомендуем ознакомиться: Особенности устройства крана-буксы для смесителя, самостоятельная замена и ремонт устройства
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.
Расчет конструкции водяного регистра
Регистр отопления
Чтобы сделать расчет регистров отопления, нужно точно определить каким требованиям они должны отвечать. Возможно – это будет просто самодельный радиатор, для отопления, а может – сушилка для вещей. Естественно, конструкции будут разные. Расположение отрезков труб в регистре водяного отопления:
- вертикальное;
- горизонтальное.
Первый вариант встречается крайне редко, в основном все делают регистры водяного отопления из нескольких параллельных отрезков, которые находятся в горизонтальной плоскости. Чтобы в регистре осуществлялась циркуляция, горизонтальные отрезки соединяются между собой переливными патрубками:
- одним;
- двумя.
Варианты конструкции регистров
Еще один вид соединения горизонтальных труб в регистре выполняется при помощи угловых муфт того же диаметра, которые привариваются к торцам. Поворот делается на 180 градусов, для этого две угловые муфты по 90 градусов свариваются между собой. В таком случае заглушки для регистров отопления будут не нужны. Такой метод соединения лучше всего подходит для гравитационных систем обогрева, где циркуляция осуществляется за счет силы притяжения.
- сверху;
- снизу.
Отопительные регистры батареи с верхней подачей встречаются гораздо чаще, чем с нижней. При этом размещение патрубков подачи и обратки также может быть разным:
- на одном торце;
- на разных торцах.
Самым выгодной схемой подключения теплообменника к контуру считается та, в которой подача осуществляется сверху, а обратка выходит внизу противоположного торца. Гост на регистры отопления регламентирует не его конструкцию, а технические характеристики труб, из которых он сделан.
Из каких частей состоит регистр отопления
Расчет мощности регистра отопления заключается в том, чтобы подобрать необходимые габариты теплообменника. Это напрямую влияет на количество теплоносителя в нем и площадь теплообмена. Чем больше регистр – тем большее помещение он сможет нагреть.
Получается, что нужно определить диаметр труб таким образом, чтобы теплоотдача регистров отопления имела достаточный уровень для обогрева помещения определенной площади. Это если есть возможность выбирать, а если регистр варится из того что есть в наличии, то возможно, придется немного изменить конструкцию.
Для каждого региона есть свои стандарты количества энергии для отопления одного метра помещения. Для расчета регистров из гладких труб для отопления можно брать среднее значение в 100 Вт. Если переживаете, что не хватит, то просто делайте запас 50%. Теперь подгоняем наш регистр под эти требования. Для наглядности возьмём в качестве примера регистр отопления из трех труб размером по два метра каждая. Алгоритм действий:
- определяем площадь помещения;
- считаем сколько необходимо мощности для его обогрева;
- подставляем значение в формулу определения диаметра.
Допустим, что у нас помещение 50 м кв. Получается, что нам потребуется 500 Вт тепловой мощности, чтобы температура воздуха была в приделах, установленный нормативными документами. Формула вычисления диаметра имеет следующие величины:
- П – 3,14;
- длина регистра;
- коэффициент теплопроводности металла, для стали 11,63;
- разница между температурами подачи и обратки.
В качестве эталона для расчета разницы температур подачи и обратки берут значение 80 и 20 градусов, соответственно. Если вы знаете, что в вашем контуре температура не будет превышать 65 градусов, значит, подставляете свое значение. Мы продолжим расчет, исходя из средних величин, то есть разница температур составляет 60 градусов.
Диаметр трубы = 500 / (3,14*6 (три трубы по 2 метра) * 11,63 * 60) = 0,038
Значение мы получили в метрах, что составляет 38 мм. Получается, чтобы отопить помещение 50 м кв регистром из трех горизонтальных отрезков по два метра, нужно использовать трубы с внутренним диаметром не меньше 38 мм. Если вышло так, что нужно сварить регистр из уже имеющихся труб, тогда нужно рассчитывать общую длину отрезков. Для этого из уже имеющейся формулы можно посчитать эту величину.
Длина отрезков = 500 / (3,14*11,63*60*сечение наших труб в метрах)
Для изготовления регистров применяются трубы с диаметром от 32 мм, допустим, именно они есть в наличие. Подставив значение в расчет, можно вычислить, что для обогрева такого помещения потребуется 7,1 метра. Эту величину можно разбивать на несколько отрезков. Получается, что расчет количества регистров отопления сводится к тому, чтобы узнать общую длину труб с заданным диаметром, а потом разбить ее на удобные отрезки.
Секционные регистры из гладких труб
Секционные регистры пользуются очень хорошим спросом среди владельцев частных домов. Такие устройства состоят из труб, которые соединены между собой и закрыты заглушками. Энергоноситель проходит по верхней трубе, попадает в следующую, и в итоге попадает в отводящую магистраль. Для увеличения теплоотдачи переходы между секциями стараются делать как можно ближе к краю. Межтрубные заглушки могут быть эллиптическими или плоскими. Входной патрубок может изготавливаться под фланец, резьбу или сварку.
В конструкцию секционные регистров входит резьбовой штуцер, к которому присоединяется специальный отводчик для удаления воздуха из системы. Трубы для секций могут иметь разный диаметр (от 25 мм до 40 см), поэтому выбрать подходящий вариант не составит труда. Переходные патрубки обычно имеют меньший диаметр. Кроме того, одним из важнейших условий эксплуатации таких установок является давление в системе, не превышающее 1 МПа.
- Перемычки фиксируются на своих местах и прихватываются сваркой в 2-3 точках.
- Расположив конструкцию вертикально, окончательно приваривают перемычки. Рекомендуется сначала выполнить тонкий шов при малом токе, что позволит хорошо заполнить щели. Далее выполняется толстый основной шов при увеличенном токе.
- Очищается внутреннее пространство регистра от металлического мусора и шлака.
- Прикладываются, прихватываются и привариваются заглушки к торцам профильных труб.
- Обрабатываются сварочные швы. Выступающие части сбивают молотком, затем каждый шов зачищают болгаркой.
- Отверстия в регистре сверлятся в зависимости от выбранной схемы подключения. При этом их лучше размещать не по центру торцов, а чуть выше или ниже.
- К отверстиям привариваются присоединительные патрубки.
- Зачищаются швы и заглушаются все отверстия кроме одного. Регистр заполняется водой под давлением и выполняется проверка качества сварки. Швы должны выдерживать давление до 13 атм.
- Внешняя поверхность очищается, обезжиривается и красится термостойкой краской.
- К верхнему ряду приваривается штуцер и устанавливается кран Маевского.
Иногда к регистру привариваются опоры, но более универсальны приборы без них. При необходимости всегда можно воспользоваться подставкой, зато вес меньше и сохраняется возможность крепления на стену.
Самодельные радиаторы из профильной трубы хорошо подходят для отопления больших помещений. Приборы с питанием от сети удобно использовать на объектах периодического использования: строительных площадках, гаражах, мастерских, дачах. Стационарные регистры находят свое применение в производственных цехах, теплицах, складах и других технических объектах.
Они имеют достаточно простую конструкцию, что обеспечивает относительную легкость изготовления. Это позволяет делать стальные регистры своими руками, что дает существенную экономию средств. При желании можно поизощряться и создать аналоги современных дизайнерских моделей, которые могут стать не только эффективными источниками тепла, но и украшением интерьера.
Это интересно: Уклон внутренней и наружной канализации — нормативные параметры и расчет
Монтаж регистров в систему отопления
Установка регистров на магистральную трубу отопления, как правило, производится путем резьбового крепления. Это наиболее удобный способ, так как со временем прибор можно будет легко снять и заменить.
Кроме этого, возможно также фланцевое крепление регистра, которое также обеспечивает его мобильность и более «индустриальный внешний вид.
В отдельных случаях возможен заказ отопительной конструкции сразу под приварку. Это позволят избежать нежелательных протечек в системе отопления в соединительных узлах, однако значительно усложняет демонтаж теплообменника в случае необходимости.
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.
