0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Можно ли использовать профильные трубы для отопления?

Основные особенности

Регистр – это несколько параллельно расположенных труб, удерживаемых вертикальными перемычками.

Для устройства системы отопления используют стальные или чугунные изделия круглого или прямоугольного сечения. Схема расположения элементов – секционная или змеевидная. Змеевик – классический вариант исполнения с эффективным теплообменом. В секционных регистрах переходы делают близко к краю, чтобы увеличить показатель теплоотдачи.

Отопительные конструкции бывают переносными (содержат ТЭНы, нагревающие воду) и стационарными (подключаются к котлу). Движение теплоносителя происходит сверху вниз. Патрубки могут соединяться с трубой резьбовым соединением или сваркой. Дополнительные перемычки делают конструкцию жестче.

Для обогрева 1 м 2 нужен 1 м трубы диаметром 60 мм.

  • простота подключения теплообменника к системе;
  • возможность изготовить конструкцию по заданным параметрам;
  • теплоносителем может быть вода или пар.

Расчет отопительной конструкции из круглых труб

Такая методика вычислений не подойдет для ребристых регистров, так как у них больше площадь поверхности и теплоотдача. Удельную тепловую мощность рассчитывают по формуле:

где Δt – разница температур между воздухом и рабочей средой трубы, К- коэффициент теплопроводности (для металла он равен 11,63 Вт/м²*С), L — длина одной секции, D – диаметр трубы, P – число П=3,14.

При расчете остальных секций полученное значение умножают на коэффициент 0,9.

Конструкция отопительных регистров

Отопительные приборы в виде регистров представляют собой конструкцию из нескольких вертикальных либо горизонтальных трубопроводов, сообщающихся между собой с помощью перемычек. При этом соединительные элементы могут иметь различную форму и размер. В зависимости от их расположения выполняется классификация.

Строение регистра

Для изготовления отопительных регистров применяются гладкие трубы из углеродистой стали с круглым сечением, а также квадратные и прямоугольные. Возможно их комбинированное использование. Хорошими материалами для регистров могут быть также нержавеющая и оцинкованная сталь, алюминий, медь, латунь, но они гораздо дороже и более сложны в обработке своими руками.

Наиболее простыми в исполнении считаются регистры отопления из стальной профильной трубы. Они могут выполняться в двух основных конфигурациях: секционного типа и змеевикового (S-образного).

В регистре секционного типа несколько отрезков профильного металлопроката с заглушенными торцами располагаются параллельно и соединяются между собой круглыми трубками меньшего сечения. Перемычки обеспечивают заполнение рядов прибора теплоностителем с двух сторон одновременно. При этом чем ближе к краю устанавливаются переходные патрубки, тем выше теплоотдача прибора.

В змеевиковом регистре жидкость проходит S-образно через ряды профильных труб, постепенно остывая. Для придания конструкции жесткости используются дополнительные глухие перемычки. Горизонтальные ряды соединяются попарно змейкой с помощью трубок меньшего сечения, как у секционных моделей, либо отрезков основного профиля. Последний вариант предпочтительнее из-за меньшего гидравлического сопротивления и большей теплоотдачи.

Присоединительные патрубки делают с резьбой или под сварку.Наиболее эффективным вариантом подключения отопительного прибора является схема сверху вниз. Для невысоких моделей и в случае принудительной циркуляции теплоносителя может быть оправдано осуществление входа и выхода снизу.

В конструкции регистра обязательно предусматривается кран Маевского или автоматический воздухоотводчик. Его располагают в конце верхнего ряда на резьбовом штуцере для обеспечения возможности замены. Обязательным условием при установке является соблюдение уклона 0,05% в сторону движения теплоносителя.

Регистры бывают как стационарными, так и переносными. Первые работают как элементы общей системы отопления, вторые выполняют задачу локального обогрева. Источником тепла для отдельного мобильного регистра служит ТЭН мощностью 1,5-6 Вт, вмонтированный в корпус.

Важно! Расстояние между рядами регистра существенно влияет на теплоотдачу. Чем ближе трубы друг к другу, тем больше их взаимное влияние, снижающее эффективность работы прибора. Рекомендуется располагать ряды на расстоянии не менее высоты профильной трубы, увеличенной на 50 мм.

Кроме больших горизонтальных регистров бывают востребованы также маленькие вертикальные модели. При аккуратном выполнении работ можно получить самодельные дешевые батареи отопления из профильных труб, почти не уступающие современным секционным радиаторам по эстетичности.

В некоторых случаях стальные регистры могут оказаться хорошим дополнением к уже установленным в комнате отопительным приборам. Не смотря на более низкую теплоотдачу, чем у радиаторов аналогичного размера, их применение может быть целесообразнее из-за меньшей стоимости.

Высокие вертикальные регистры очень удобны для высоких помещений или вблизи высоких оконных проемов. Они могут удачно вписываться в интерьеры комнат с необычными дизайнерскими решениями. Немного поэкспериментировав с цветом и формой можно получить креативное украшение из простых отопительных приборов.

Преимущества и недостатки профильной трубы

Чаще всего регистры отопления делают из гладких водогазопроводных труб круглого сечения. Они дешевле, имеют лучшие гидравлические характеристики для транспортировки теплоносителя, большую прочность на разрыв при небольшой толщине стенки. Чем же вызвано применение профильных труб для изготовления регистров?


Радиаторы отопления из металлопроката квадратного и прямоугольного сечения обладают рядом важных преимуществ:

  • компактность прибора по глубине;
  • возможность придания привлекательного внешнего вида;
  • площадь поверхности больше, чем у круглой трубы той же высоты;
  • дополнительные возможности для креативного дизайна нестандартных помещений;
  • относительно легко изготавливаются своими руками, не крутятся в процессе работы;
  • можно сделать из обрезков труб, оставшихся после строительных работ.
Читать еще:  Пол из пробкового покрытия

Тем не менее, недостатков тоже хватает:

  • профильная труба не предназначена для транспортировки жидкости;
  • более низкая устойчивость к гидравлическим ударам и действию высокого давления;
  • длина сварных швов больше, чем у аналогичных регистров из круглой трубы, что повышает вероятность протекания и уменьшает общую надежность прибора.

Таким образом, перед принятием решения о целесообразности применения регистров из профильных труб следует оценить все возможные варианты, внимательно проанализировать условия эксплуатации и требования, которым должны соответствовать отопительные приборы в каждом конкретном случае.

Выбор параметров

Параметры отопительного регистра определяются на основании требуемой теплоотдачи. Самые точные значения дает подробный теплотехнический расчет теплопотерь через ограждающие конструкции, но поскольку он довольно трудоемкий рассмотрим альтернативные варианты.

Очень приблизительно для типичного утепленного помещения с высотой не более 3 м можно принять 1 кВт тепловой мощности на 10 м 2 . Более точные значения можно определить по приведенной таблице в зависимости от качества теплоизоляции и объема помещения.

*
Теплоотдача 1 м.п. профильной трубы определяется по формуле:

Q=K ·F · ∆t,

K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 · 0 С), для одиночной трубы K = 11,3 Вт/(м 2 · 0 С);

F – площадь поверхности трубы, м 2 , F = 2· (a+b) · l,

где a и b – размеры сторон поперечного сечения, а l – длина трубы соответственно, м;

∆t – температурный напор, 0 С, ∆t= 0,5·(t1 + t2) – tк,

где t1 и t2 – температуры теплоносителя на входе и выходе прибора; tк – температура в комнате.

Необходимая длина труб рассчитывается путем деления требуемой тепловой мощности на теплоотдачу 1 м трубы. Количество рядов определяется с округлением в большую сторону и обуславливается наличием свободного места и конфигурацией помещения. Для полученного числа уточняется значение теплоотдачи с учетом взаимного облучения труб с помощью понижающего коэффициента 0,9 на каждый ряд.

Длина регистра может приниматься конструктивно с учетом особенностей помещения и расположения оборудования. Например, если имеется большое окно, то желательно, чтобы длина ниток была не менее размера окна, создавая широкую тепловую завесу для холодного воздуха.

Совет! В ряде случаев есть смысл брать длину регистра по всей ширине помещения. Это обеспечит максимально равномерный прогрев помещения. Для таких объектов, как теплицы, это особенно важно.

Сечение профильной трубы принимается либо исходя из имеющегося материала, либо подбирается путем пробных расчетов и нахождения оптимального сочетания сечения и длины рядов отопительного регистра. Чаще всего применяются трубы 60*40, 60*60 и 80*60 с толщиной стенки 3 мм. Большие сечения не желательны, так как повышенный объем теплоносителя будет создавать дополнительную нагрузку на котел.

На заметку: на толщине стенки лучше не экономить. Чем больше толщина стенки трубы, тем дольше прослужит отопительный прибор. Он сможет выдерживать большие скачки давления и более устойчив к действию коррозии.

На основании проведенных расчетов осуществляется окончательный выбор параметров отопительного регистра и составляется чертеж. Согласно принятым размерам заказывается нагревательный прибор или выполняется изготовление регистра своими руками.

  1. Профильную трубу разрезают на нужные отрезки.
  2. Берут круглую трубу и разрезают ее на отрезки длиной 10 см. Нужно сделать 4 таких отрезка.
  3. Вырезают из листового металла 6 металлических квадратов или прямоугольников (в зависимости от профиля трубы). Их вырезают так, чтобы они были меньше на 3-5 мм от длин стенок трубы. Такой зазор необходим для того, чтобы сварной шов не выступал за пределы трубы. Он должен прятаться в зазоре.
  4. Размещают трубы на двух горизонтальных деревянных брусьях. Трубы ставят так, чтобы концы были на одном уровне. Отступив 5-10 см от каждого конца, делают отметки для вырезания отверстий, предназначенных для вертикальных труб. Во всех случаях расстояние от конца каждой трубы до отметки должно быть одинаковым.
  5. Вырезание отверстий диаметром 25 мм. В крайних трубах делают по два отверстия. Они должны располагаться на одной стенке. В средней трубе нужно сделать 4 отверстия. Два из них должны находиться на противоположных стенках друг напротив друга.
  6. Стальную муфточку на 15 мм разрезают на две части. Должны образоваться две невысокие трубки.


  1. Трубы выставляют так, чтобы между ними поместились вырезанные 10-см круглые трубки. Отверстия должны «смотреть» в стороны. Концы профильных труб должны находиться на одной прямой линии.
  2. Под круглые трубки подставляют деревянные планки или другие предметы (например, гаечный ключ) так, чтобы первые разместились и плотно прилегли к сделанным отверстиям.
  3. Прихватывают сваркой 25-мм трубки. В двух или трех местах трубки приваривают к профильным трубам. Если выполняются две прихватки, то они должны располагаться так, чтобы линия между ними представляла диаметр трубки. Если планируется сделать три прихватки, то их равномерно рассредоточивают по длине трубки. Фиксируют каждый конец перемычки.
  4. Ставят конструкцию в вертикальное положение и приступают к приварке перемычек профильной трубы. Специалисты рекомендуют сначала выполнить тонкий шов с помощью малого тока. Благодаря этому заполнятся все щели. Далее нужно сделать толстый основной шов. Делают его, увеличив сварочный ток. Так проваривают швы на каждом конце перемычки.
  5. Очищают внутреннее пространство сделанной конструкции от металлического мусора и шлака.
  6. Прикладывают заглушки (вырезанные из листового металла прямоугольники или квадратики) к торцам профильных труб и прихватывают их так, как прихватывали перемычки.
  7. Приваривают заглушки к торцам основания радиатора. В конце получится черновая конструкция, в которой еще нужно сделать отверстия для впуска и выпуска воды.
  8. Обрабатывают сварочные швы. Части швов, которые выступают, сбивают молотком или большим гаечным ключом. Далее каждый шов обрабатывают болгаркой. Благодаря шлифовке они станут гладкими.
  9. Отверстия в почти готовом радиаторе сверлят в зависимости от того, как он будет подключаться. Желательно сделать четыре отверстия. Ненужное закроется заглушкой. Затем, в случае необходимости, оно будет использовано. Отверстия можно делать в торцах труб или в нижней и верхней стороне созданной конструкции. Если дырочки должны быть в торцах профильных труб, то их не делают по центру торцов. Верхние отверстия размещают ближе к верху конструкции, нижние – ближе к низу.
  10. К сделанным отверстиям приваривают разрезанные пополам муфточки на 15 мм. Сначала их прихватывают, а потом делают основной сварочный шов. Внизу вместо муфточек можно использовать переходные колена. На конце каждого из них должна быть внутренняя резьба.
  11. Зачищают все швы, заглушают три отверстия и через последнее наливают воду в радиатор. Вода должна поступать под давлением. Можно закачать воздух. В любом случае проверяют надежность швов. Если есть проблемные места, их обозначают и затем дополнительно проваривают, спустив перед этим воду.
  12. Чистят внешнюю поверхность, моют ее обезжиривателем и красят термостойкой краской.
  13. В одно из верхних отверстий устанавливают кран Маевского. Также можно зафиксировать запорную арматуру.
Читать еще:  Противопожарное покрытие для дерева

Эксплуатационные требования, предъявляемые к металлическому трубопроводу для отопления

Нужно учитывать важнейшие характеристики стальных труб. Это:

  • масса изделий;
  • размеры по ГОСТу и по индивидуальному заказу (ТУ);
  • наружный и внутренний диаметр (сечение условного прохода теплоносителя и толщина стенок);
  • свойства металла.

Все параметры на данную продукцию отражены в условных обозначениях. Длина трубы измеряется в метрах, диаметр сечения и стенок трубы – в миллиметрах, масса – в килограммах, давление – в Паскалях, температура – по Кельвину и Цельсию. Параметры формирования труб и типа сварки обозначаются большой буквой. Срок службы, измеряемый годами – довольно условный, зависит от ряда факторов, указанных ранее.

Одним из преимуществ металлических труб является устойчивость к высокому давлению, которое присутствует в любой системе отопления

Самодельные регистры из круглых труб

На рынке можно приобрести самодельные регистры отопления, реализуемые профессиональными сварщиками. Если готовые изделия вам не подходят по размерам, то мастера сварного дела изготовят отопительные приборы по индивидуальному заказу. Качество самодельных изделий не подвергается сомнению, поэтому их без страха и риска встраивают в автономные системы отопления.

Пользуются популярностью у потребителей и «самовары» с ТЭНами. Так называют регистры отопления, которые самостоятельно обогревают отдельные помещения за счет электричества. Вместо воды в трубы заливают масло, антифриз или же любую иную незамерзающую жидкость. Нагрев теплоносителя осуществляет обычный ТЭН, работающий от сети с напряжением тока в 220 В. «Самовары» по своей конструкции напоминают масляные радиаторы, выпускаемые в заводских условиях. «Самовары» используют в пристройках, где невозможно или нецелесообразно сооружать систему водяного отопления. Отопительные приборы функционируют в автономном режиме, при этом их работоспособность зависит только от наличия электроэнергии.

Самовар — это один из видов регистров отопления, которые не подсоединяются к системе отопления дома, а обогревают одно из помещений за счет электричества

Элементарный расчет отопительного регистра

Если у покупной батареи уровень теплоотдачи можно узнать из ее паспорта, то в случае с самодельными нагревателями все приходится рассчитывать самому. Иначе эффективно и равномерно прогреть помещение не получится.

Подсчет необходимой мощности радиатора для обогрева помещения

Для расчета пользуются формулами, может, и несложными, но требующими определенных математических навыков. Еще вариант – онлайн-калькуляторы, которых сейчас более чем достаточно в сети. Строго говоря, тема довольно обширна и заслуживает отдельной статьи, поэтому воспользуемся простыми способами подсчета. В любом случае, этому вопросу стоит уделить пристальное внимание, иначе ваши домашние будут жаловаться, что батареи плохо греют и в комнате холодно.


Упрощенная методика вычисления необходимой тепловой энергии заключается в подсчете площади обогрева с последующим умножением на 100. Почему так? Потому что для комфортного проживания на квадратный метр нужно 100 Вт тепла. Чтобы быть точнее в расчетах, учтем количество оконных проемов и стен:

  • Помещение с одним окном и одной внешней стеной – 100 Вт на 1 м² площади.
  • Помещение с одним окном и двумя наружными стенами – 120 Вт на 1 м².
  • Помещение с двумя окнами и двумя внешними стенами – 130 Вт на 1 м².

Важно! Расчеты подходят для помещений с потолками не более 3 метра, когда дом находится в условиях умеренного климата средней полосы. Если здание расположено в северных регионах, то результат нужно умножить на коэффициент 1,2-2,0, а если в южных широтах – на 0,7-0,8.

Простой расчет тепловой мощности радиатора из стальных труб

Зная, к чему стремиться, остается подобрать конструкцию отопительного прибора, которая удовлетворяла бы вашим потребностям. Как это выполнить?

Читать еще:  Материалы для гидроизоляции бассейна изнутри

Есть элементарное решение – воспользоваться таблицей. В ней уже рассчитаны показатели теплоотдачи трубного проката. В значениях учитывается температурный режим, при котором на подаче температура теплоносителя составляет +90℃, а на обратке +20℃.


Итак, нижеприведенная таблица позволяет узнать тепловую мощность одного погонного метра трубы регистра на квадратный метр отапливаемой площади.

Внешнее сечение трубы, мм

Обогреваемая площадь помещения, м²

В чем различие между регистром отопления и радиатором отопления?

Отличительной особенностью регистров отопления является горизонтальное расположение труб, при котором тепло в пространство передается излучением. Доля конвективной теплопередачи при этом мала.

Следует отметить, что из стальных труб делают не только регистры, но и эффективные радиаторы отопления, но в них трубы расположены вертикально, образуя направляющие для движения восходящих конвективных потоков нагретого воздуха. Следует отметить, что у радиатора преобладающим способом передачи тепла является конвекция.

Именно в основном способе теплопередачи состоит различие между радиатором отопления их стальных труб и отопительным регистром.

При использовании в конструкции стальных труб равного диаметра, регистр отопления, при сравнении с радиатором, в значительной степени проигрывает по интенсивности передачи тепла от теплоносителя в окружающее пространство.

Именно по этой причине, стремясь увеличить площадь излучающей поверхности, регистры делают из труб большего диаметра, чем при использовании в конструкции радиатора. Обычно это трубы диаметром от 35 до 150 мм. Количество горизонтальных труб в конструкции регистра может быть любым, но чаще всего их 2 или 4.

Устройство регистров

Обычно для их изготовления используются трубы, чаще всего стальные, регистры отопления делают из труб, имеющих диаметр от тридцати двух до двухсот и более миллиметров. Форма, расположение и количество труб может быть разным, как это показано на приведенном рисунке.

У любого подобного прибора имеется один входной и выходной патрубки, а также специальный штуцер для подключения воздухоотводчика. Существует ряд требований, которые необходимо учитывать, если изготавливать регистры отопления своими руками:

  • не стоит применять трубы большого сечения, они потребуют для прогрева значительного объема теплоносителя, а в этом случае существует вероятность, что отопительный котел не справится с нагревом такого объема воды. Оптимальным специалисты считают диаметр тридцать два миллиметра;
  • используемые трубы не должны располагаться слишком близко, рекомендуется выдерживать между ними расстояние на пятьдесят миллиметров больше, чем диаметр трубы. Благодаря этому улучшается теплоотдача.

Вот фактически все основные требования к регистрам, никакой чертеж для их изготовления не нужен. Главными факторами являются длина и диаметр трубы. Для их определения нужно провести расчет регистров отопления, основанный на характеристиках конкретного помещения.

В качестве справочных данных можно привести сведения, что один метр регистра из трубы диаметром шестьдесят миллиметров может обогревать площадь, равную одному квадратному метру.

В принципе, возникшую задачу, как рассчитать регистр отопления, можно решить, воспользовавшись специальными онлайн калькуляторами.

Для изготовления могут использоваться не только гладкие трубы, можно сделать регистры отопления из профильной трубы. Но это не единственное отличие, возникающее при производстве подобных устройств. Могут быть алюминиевые регистры отопления, хотя по многочисленным отзывам срок их службы в условиях центрального отопления в городе оказывается ниже, чем у стальных. Существуют также другие варианты создания регистров. В частности, используя специальную чугунную ребристую трубу, можно изготовить чугунные регистры отопления, но для этого потребуется совсем другая технология.

Вывод

Итак, мы выяснили, что гладкие и ребристые трубы отопления могут быть изготовлены из разных материалов и это определяет их технические и эксплуатационные характеристики. Осталось решить, что следует выбрать.

На основе вышесказанного можно сделать следующий вывод:

  • Если планируется сборка бюджетной и долговечной системы отопления – лучший выбор это полипропилен на сварных соединениях.
  • Если строится эксклюзивная, но тем нее менее эффективная и долговечная система, оптимальным выбором будет медь на паяных соединениях или нержавейка на резьбовых фитингах.

Больше полезного и интересного вы сможете найти, посмотрев видео в этой статье.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector