Регістри опалення – розрахунок тепловіддачі та виготовлення своїми руками

Прилади теплообміну, безпосереднім завданням яких є передача теплової енергії в приміщення в приміщення, є невід’ємною частиною будь-якої системи опалення. На сьогоднішній день асортимент цих приладів надзвичайно широкий. У спеціалізованих магазинах можна знайти вітчизняні та імпортні вироби різних конструкцій – це радіатори з різних матеріалів (чавун, сталь, алюміній, біметалічні варіанти), конвектори відкритої або прихованої установки, системи «теплої підлоги».

Однак, незнищенна тяга нашої людини до самостійної творчості нерідко стає причиною того, що багато власників приватних будинків воліють виготовляти прилади опалення власними силами. Найчастіше йдеться про відносно нескладних, але дуже ефективних регістрах, які відмінно підходять для установки в господарських будівлях або гаражах, а при акуратній складанні і оформленні здатні вписатися і в житлове приміщення.

Отже, давайте розглянемо цю різновид приладів теплообміну: що таке регістри опалення – розрахунок тепловіддачі та виготовлення своїми руками.

Що таке регістри опалення, їх основні різновиди

Під визначенням «регістр» у даному випадку прийнято розуміти теплообмінний прилад опалення, головним елементом конструкції якого є гладкостінна труба. При цьому одиночна труба використовується досить рідко – частіше застосовується каскад з двох розташованих паралельно секцій, з’єднаних системою патрубків для наскрізної циркуляції теплоносія. «Класичне» розташування регістра – по горизонталі (труби утворюють характерну для цього приладу «драбинку»), хоча можна зустріти і варіанти вертикальної орієнтації труб.

Найчастіше рух теплоносія організовується за послідовною схемою – потік по черзі проходить по трубах, зверху вниз або навпаки, в залежності від розташування магістралей подачі і обратки. Але можна зустріти і моделі, в якій труби регістра з обох сторін уварені в своєрідні колектори, тобто в них організований паралельний струм теплоносія.

Як правило, опалювальні прилади подібного типу знаходять застосування в промислових цехах, складах, гаражах, в інших виробничих та підсобних приміщеннях. Але ніщо не заважає встановити їх і в житлових кімнатах приватного будинку – при акуратній збірці регістр цілком можна вписати в інтер’єр, а деякі моделі навіть спеціально призначені саме для подібного застосування.

Регістри можна зробити самостійно, придбати в готовому вигляді або замовити у майстра за власними розмірами. У будь-якому випадку, необхідно розбиратися в конструкції таких приладів, зокрема, у можливих матеріалах виготовлення, вміти прораховувати необхідні параметри тепловіддачі. Крім того, якщо вибір схиляється на користь установки регістрів, непогано заздалегідь ознайомитися з їх достоїнствами і недоліками, щоб пізніше ті чи інші фактори на стали раптом неприємним «сюрпризом».

Варіанти конструкції регістрів опалення

Якщо прийнято рішення встановлювати регістр, то для початку потрібно визначитися з його конструкцією, так як на підставі обраного типу будуть прораховуватися параметри приладу і напрям циркуляції теплоносія. Для того щоб виготовити регістр, зазвичай використовують перевірені десятиліттями експлуатації стандартні схеми. Причому необхідно зазначити, що принцип циркуляції теплоносія в них буває різним.

Отже, по конструкції регістри поділяють на секційні і змієвикові. Їх особливості і стануть предметом подальшого розгляду:

• Змеевиковый тип регістра виготовляється з декількох труб, які з’єднуються дугами або двома послідовними відводами того ж діаметру, в результаті чого виходять один або кілька вигинів зі зміною напрямку струму теплоносія на протилежне. У даній конструкції робочою, тобто бере участь у теплообміні, буде практично вся поверхня регістра, і тому ефективність її досить висока.

Зробити таку батарею в домашніх умовах проблематично, так як для її виготовлення часто потрібне спеціальне трубогибное обладнання. Тому, якщо планується встановити саме такий варіант приладу, його можна просто придбати в готовому вигляді.

Втім, погляньте на наступну ілюстрацію – чим не змеевиковый регістр? Жодних зварних з’єднань, так як вся «робоча петля» такого приладу теплообміну виконана з одного довгого відрізка гофрованої труби з нержавіючої сталі.

• Секційний регістр виготовляється з одного або кількох круглих або профільних труб, закритих з обох кінців спеціальними заглушками, які можуть мати плоску або еліптичну форму.

Відрізки, заглушених труб встановлюються горизонтально і з’єднуються в крайніх областях патрубками, переріз яких повинно збігатися з аналогічним параметром магістральної труби, що подає теплоносій до регістру

Патрубки, що з’єднують між собою окремі секції, краще всього розташувати якомога ближче до країв — це значно підвищить коефіцієнт тепловіддачі.

Необхідно розуміти, що існує два види з’єднань горизонтальних труб, які визначають циркуляцію теплоносія. Вони називаються в народі «колонка» і «нитка».

При використанні з’єднання «колонка» основні труби стикуються між собою патрубками з обох кінців, тому циркуляція проходить паралельно. Начебто непогано, але іноді трапляється так, що теплоносій «пробиває» собі шлях найменшого опору, і окремі труби в регістрі не нагріваються до розрахункової температури. Таким чином, зростає залежність самого приладу від тиску в системі і діаметра підвідних труб подачі і обратки.

З’єднання «нитка» полягає в установці патрубків, що з’єднують горизонтальні труби, по їх краях, поперемінно — то ліворуч, то праворуч. Таким чином, весь потік теплоносія йде строго по одній «траєкторії», послідовно проходячи по всіх трубах регістра. Холодних ділянок не може бути в принципі, правда, буде поступово зниження температури в трубах по мірі переміщення від подачі до обратку.

Як у першому, так і в другому випадку патрубки з’єднуються з горизонтальними елементами регістра найчастіше зварюванням. Рідше застосовуються різьбові з’єднання, але і в цьому випадку важко повністю обійтися без зварювання. Таким чином, якщо в планах господарів фігурує самостійна установка регістрів, то це має означати, що з наявністю зварювального апарату і стійких навичок роботи з ним проблем немає.

Володіння електрозварюванням нагоді кожному домовласникові!

Важко навіть перерахувати всі ті ситуації нормального життя заміського будинку, коли потрібно вдатися до зварювання металу. У наш час у продажу – багатий асортимент компактного устаткування, але його придбання ще не означає вирішення проблеми. Навчитися працювати електрозварюванням – непросто, буде потрібно чимала практика, а послідовність перших кроків у цьому напрямку викладена у відповідній публікації нашого порталу.

Секційний регістр буде відмінно функціонувати в опалювальному контурі з примусовою циркуляцією, так як всередині системи може створюватися зайве гідравлічний опір під час проходження теплоносія через відрізки труб меншого діаметра, ніж у основних елементів конструкції.

Заглушка, що встановлюються у верхню горизонтальну трубу, часто оснащується різьбовим штуцером, на який встановлюється автоматичний повітря отводчик (у великому обсязі регістра можуть збиратися газові бульбашки), або, для ручного випуску повітря – звичайний кран Маєвського.

Діаметр труб для виготовлення секцій регістрів, призначених для установки в будинках, гаражах або господарських будівлях, може варіюватися від 32 до 160 мм. Для обігріву промислових приміщень нерідко застосовуються і більш великі труби.

Можливі нюанси конструкції регістрів опалення

Регістри можуть бути виготовлені з труб, що мають як «класична» кругла, так і квадратний або прямокутний перетин — принцип їх функціонування від цього практично не змінюється. Правда, до недоліків моделей, виготовлених з профільної труби, відносять можливість створення всередині контуру надмірно високого гідравлічного опору, що може утруднити циркуляцію теплоносія. Прямокутне або квадратне розтин у цьому плані вельми далекі від оптимального круглого, так як по кутах створюється чимало «паразитних» завихрень рідини, що перешкоджають її нормальному току.

Тим не менше, і у регістрів з профільних труб чимало прихильників – такі прилади часто виглядають більш компактними і акуратними, ніж зроблені з круглої труби, причому, при однакових показниках обсягів теплоносія.

При бажанні профільні і круглі труби можна комбінувати, при цьому встановлюючи одні з них вертикально, дотримуючись схему принципу циркуляції теплоносія. Такі регістри виглядають елегантно і компактно, а при монтажі на стіну не займають місця більше ніж звичайні батареї заводського виробництва.

Комбінований, або ж виконаний з одного виду труби регістр, з вертикально розташованими секціями, також цілком доступно виготовити самостійно, маючи під рукою необхідний матеріал та зварювальний апарат.

У деяких випадках, для досягнення більш ефективного обігріву приміщення, є сенс змонтувати регістри протягом усіх зовнішніх стін. Якщо планується такий варіант монтажу, то краще вибирати для виготовлення саме профільну, прямокутну в перерізі трубу, яка набагато краще впишеться в інтер’єр кімнати, не «з’їдаючи» простору.

Ще одним варіантом (який, до речі, раніше досить часто встановлювався в багатоповерхових новобудовах), є регістр, має теплообмінне ребра. Такий нагрівальний прилад має, зізнаємося, не надто привабливий вигляд, але потужність його тепловіддачі — значно вище, ніж у гладких труб, за рахунок різкого підвищення площі контакту з повітрям.

Регістр з ребрами в домашніх умовах зробити досить складно, але можна спробувати знайти для цього необхідні готові деталі або придбати вже цільну конструкцію.

Для збільшення загальної теплової потужності регістру, деякі майстри оснащують його конвекторами, приварюючи на горизонтальні основні секції регістра відрізки труб, краях яких нерідко граються косі зрізи. Такий регістр, навіть при самостійному виготовленні, виглядає як батарея заводського виробництва, а приварені труби стають потужними теплообмінниками, що створюють спрямовані потоки прогрітого повітря.

Якщо регістр з трубами, що мають достатній діаметр в перерізі, оснастити нагрівальним елементом ТЕН, можна отримати окремий, не пов’язаний із загальною системою опалення прилад. Цей варіант добре підійде для установки у ванній кімнаті або іншому житловому приміщенні, як додатковий або альтернативний джерело тепла, який може бути використаний при відключенні центральної системи опалення.

При створенні цієї конструкції в ізольованому варіанті його необхідно додатково оснастити розширювальним бачком, встановивши його у верхній точці приладу. Обсяг бака повинен складати 10% від загального об’єму теплоносія в регістрі.

Якщо ж регістр вбудовується в загальну закриту систему опалення, нагреваемую від опалювального котла, потреби в окремому бачку немає – достатньо буде спільного. Правда, із застереженням – для регістрів, виготовлених із сталевої труби, бачок повинен бути тільки закритого типу. В іншому випадку теплоносій буде насичуватися киснем з повітря, труби стануть активно поржавіти, і довго такі регістри не прослужать – проіржавіють наскрізь.

Окремо нагрівається регістр незамінний при низьких температурах на вулиці, коли потужності основного приладу опалення недостатньо, а також в міжсезоння, коли немає сенсу тримати включеною всю опалювальну систему. Особливо цей варіант стає актуальним, якщо для опалення будинку використовується котел тривалого горіння, що працює на твердому паливі.

Встановивши регістр такої конструкції, можна отримати комбіновану систему опалення для однієї або декількох кімнат.

Матеріал для виготовлення регістрів

Для виготовлення регістрів в заводських умовах використовуються кілька різних матеріалів — це сталь, алюміній, біметалічні комбінації, рідше – мідь і чавун. В залежності від того, з чого зроблена така батарея, буде залежати термін її експлуатації, а також розрахунок тепловіддачі в приміщеннях.

Порівняльна таблиця теплопровідності металів, що використовуються для виготовлення водопровідних труб:

Метал для виготовлення труб (регістрів)	Показники теплопровідності Вт/(м×°С)
Алюміній	209.3
Мідь	389.6
Сталь	45.4
Чавун	62.8

В кустарних умовах, тобто в домашніх майстерень регістри зазвичай виготовляються із сталевих труб різної форми і розміру в перерізі. Рідше, але все ж іноді вдаються і до використання алюмінієвих заготовок.

• Сталеві регістри. При придбанні або самостійному виготовленні сталевих регістрів рекомендується вибирати труби з вуглецевої сталі, так як вони відрізняються більшою міцністю та витривалістю до високих температур.

Регістри опалення зі сталевих труб відносно прості у виготовленні, і, швидше за все, загальні витрати на придбання заготовок і проведення самостійної збірки будуть невеликі. Їх головним недоліком можна назвати високу схильність звичайної «чорної» стали корозії.

Якщо поглянути на табличку вище, то нескладно помітити, що сталь має не самим високим коефіцієнтом тепловіддачі. Проте, цей недолік компенсується доступністю за ціною і широким вибором типорозмірів труб.

Іноді регістри виготовляються з нержавіючих труб, але для того щоб домогтися гарної сумарної тепловіддачі, доведеться використовувати велику їх кількість. У зв’язку з тим, що ціна на нержавійку значно вище, подібні регістри обійдуться дуже дорого, і навряд чи можна говорити про рентабельність такого підходу (напевно, дешевше буде повернутися до радіаторів опалення).

Можна зробити регістри і з оцинкованих труб, проте, працювати з ними буде набагато складніше, так як електрозварювання в цьому випадку повноцінно застосувати не вийде. Втім, як вже говорилося, для монтажу будь-яких сталевих труб застосовується не тільки зварювання, але і різьбові з’єднання.

У будь-якому випадку, вибираючи або виготовляючи сталевий регістр, необхідно особливу увагу приділити якості зварних швів.

• Алюмінієві регістри володіють високими характеристиками тепловіддачі, і при їх установці вироблене тепло практично не втрачається. Крім відмінної теплотехнічних якостей, до переваг цих виробів можна віднести їх невелику вагу, що значно полегшує монтажні роботи.

Але виготовити їх в домашніх умовах практично неможливо, так як для зварювання цього матеріалу потрібно спеціальне обладнання. Однак, їх можна придбати в готовому вигляді, але коштують вони досить дорого.

• Біметалічні регістри опалення неможливо виготовити самостійно, але зате вони зустрічаються в спеціалізованих магазинах.

Цей варіант батарей проводиться з двох різних металів, чим досягається висока тепловіддача приладів. Так, труба, що проходить усередині конструкції – так званий «сердечник», виготовляється з нержавіючої чи іншої стійкої до корозії сталі, а зовнішній кожух або пластини – теплообмінники з алюмінію або міді.

• Мідні регістри володіють відмінними експлуатаційними характеристиками, такими, як:

— Високий коефіцієнт тепловіддачі, що перевищує цей параметр стали майже у чотири рази. Завдяки цьому, конструкція може бути набагато компактніше сталевих варіантів.

— Невелику питому вагу.

— Стійкість до корозії: мідь після первинного окислення покривається «непробивною бронею».

— Відсутність швів при виготовленні труб, що використовуються для складання регістрів;

— Пластичність міді, що дозволяє згинати вироби, сприяє мінімізації кількості зварних (паяльних) швів.

Проте всі переваги матеріалу перекриває висока ціна на даний вид виробів і їх вибагливість до деяких моментах експлуатації опалювальної системи:

— Для мідних труб обов’язково потрібен чистий і нейтральний за хімічним складом теплоносій.

— Щоб цей матеріал служив тривалий час, в системі неприпустимі інші металеві сплави, крім сумісних з міддю (це латунь, бронза, хром і нікель), інакше можуть виникнути небажані реакції окислення.

— Для системи з мідних труб необхідно обов’язково виконати заземлення, інакше при наявності в ній стоячої води відбудуться електрохімічні процеси, в результаті яких виникне окислювальна корозія;

— У зв’язку з тим, що мідь — метал досить м’який, і його нескладно пошкодити навіть просто необережним рухом, рекомендується закрити опалювальні прилади захисними екранами.

Самостійне виготовлення батарей з цього матеріалу можливо, але буде вкрай важко.

• Чавунні регістри можуть бути придбані тільки в готовому вигляді, а зробити їх монтаж в опалювальний контур можна, при бажанні, самостійно. Вироби з цього матеріалу довговічні, мають хорошу тепловіддачу, інертні до хімічних реакцій, тому невибагливі до теплоносія, доступні за ціною. До недоліків чавунних приладів відносять їх виражену масивність, що зумовлює особливі складності з монтажем, необхідність установки додаткових точок кріплення, що підтримують стояків, кронштейнів і т. п. Крім того, такі прилади дуже інертні, тобто вимагають більш тривалого терміну нагріву для виходу на оптимальний режим роботи. Правда, і остигають вони також набагато довше.

Регістри з чавуну можуть бути виготовлені з гладких труб або ж оснащених теплообмінними ребрами, які в рази підвищують тепловіддачу приладів.

Достоїнства і недоліки регістрів опалення

Регістри опалення в основному використовувалися для опалення промислових будівель з великою площею, але, завдяки високій ефективності і простоті конструкції, а також можливості самостійного виготовлення, їх давно оцінили і власники приватних будинків.

До переваг цих елементів опалювальної системи відносять такі їх якості:

• Надійність конструкції при якісному виготовленні виробів.
• Тривалість експлуатації — від 25 до 50 років і більше, залежно від матеріалу виготовлення.
• Висока тепловіддача, іноді перевищує аналогічний параметр класичних батарей і радіаторів. Досягнення підвищеної потужності пов’язано з тим, що всередині цих приладів перебуває більший обсяг теплоносія, а значить, у приміщення віддається більше тепла.
• Проста експлуатація системи з даними приладами, так як вони мають мінімальну кількість з’єднувальних стиків, а значить, при належному контролі практично виключений ризик серйозної аварійної ситуації.
• Монтаж опалювального контуру з регістрами опалення нескладний, також, скажімо, як і установка їх у вже готову систему.
• Регістри підходять для обігріву різних будівель – це можуть бути промислові та адміністративні будівлі, житлові і господарські приміщення.
• Завдяки гладким зовнішніх поверхонь опалювальних приладів, легко проводити прибирання, так як на них практично не збирається пил. Внутрішні гладкі поверхні регістрів сприяють хорошій циркуляції теплоносія всередині системи.
• Проста конструкція регістрів дозволяє зробити їх самостійно або ж замовити виготовлення за індивідуальним кресленням.
• Регістри можуть бути встановлені не тільки у водяну систему опалення, але і в парову.
• Доступність і ціна на матеріали для виготовлення регістрів робить їх вартість значно нижче тих, що виготовлені в заводських умовах.
• Так як регістри мають просту конструкцію, їх розрахунок провести самостійно буде нескладно.

Як і у більшості приладів системи опалення, у регістрів є і свої слабкі сторони, які також потрібно передбачити при їх виборі:

• Великий обсяг води або іншого теплоносія, який необхідний для регістрів, досить довго нагрівається при запуску системи, що потребує більшої витрати енергоносіїв.
• У більшості випадків до «мінусів» регістрів відносять їх неестетичний зовнішній вигляд. Однак, необхідно відзначити, що при акуратності виготовлення подібні прилади теплообміну можуть виглядати не гірше, що заводські радіатори, і відмінно впишуться в інтер’єр кімнат.
• Вага опалювального приладу, заповненого теплоносієм, досить великий, тому дуже важливо передбачити для нього надійні кріплення, які монтуються в стіну, або ж продумати надійні опори-ніжки.
• Якщо регістри виготовлені із сталевих труб, то вони потребують періодичного фарбування, так як сталь піддається корозії. Та й виглядати незабарвлені сталеві труби будуть, прямо скажемо, «не дуже».

Розрахунок регістрів опалення

Розрахунок параметрів регістра опалення найкраще провести в два прийоми.

• По-перше, щоб обігрів був ефективним, необхідно розрахувати загальну потужність опалювальних приладів, необхідну для компенсації теплових втрат у конкретному приміщенні. Це, до речі, стосується не тільки регістрів, але і будь-яких інших видів обігрівачів.
• По-друге, маючи значення потребной потужності, необхідно розрахувати, реєстр якого розміру здатний впоратися з таким завданням.

Обчислення необхідної теплової потужності для обігріву приміщення

Найпростіший варіант підрахунку полягає в множенні площі кімнати на 100 Вт. Однак, при цьому випадає з зони уваги безліч особливостей приміщення, які різною мірою впливають на підсумковий показник потужності приладу опалення. Тому пропонуємо вам скористатися нашим онлайн-калькулятором, в якому реалізований хоч і дещо спрощений, але все ж таки враховує безліч нюансів алгоритм розрахунку.

Калькулятор розрахунку необхідної теплової потужності для конкретного приміщення

Пояснення по роботі з калькулятором

• «Танцювати», так чи інакше, починаємо від площі приміщення. Необхідно на слайдері вказати значення в квадратних метрах.
• Зрозуміло, що на необхідну теплову потужність впливає не стільки площа, скільки об’єм приміщення. А щоб врахувати це – вказуємо у випадаючому списку приблизну висоту стелі.
• Чим більше зовнішніх стін в приміщенні, тим вище тепловтрати. Щоб врахувати цей фактор, вкажіть у списку кількість стін, що виходять на вулицю.
• Стіни, які ніколи «не бачать Сонця, природно, вихолоджується швидше і сильніше. Вкажіть бік світла, куди виходить зовнішня стіна – так підсумковий результат буде набагато точніше.
• Простежується залежність і від розташування зовнішньої стіни щодо переважаючою зимової «рози вітрів». Зрозуміло, що з навітряного боку тепловтрати будуть вище. Виберіть свій варіант із запропонованих.

До речі, якщо якісь поля складно заповнити із-за недостатності інформації, можна залишити так, як є, але в цьому випадку калькулятор проведе розрахунок для самих несприятливих вихідних умов.

• Необхідно врахувати особливості місцевого клімату. Для цього достатньо вказати, які морози переважають у найхолоднішу декаду зими.

Увагу – тут не йдеться про якісь аномалії. Повинні бути вказані саме нормальні для вашої місцевості мінімальні негативні температури.

• Наступне вікно – це приблизна ступінь термоізоляції стін.

— Якщо утеплення проводилося в повному обсязі, всебічно, з опорою на проведені теплотехнічні розрахунки, або якщо сама конструкція будівлі вже передбачає належний рівень термоізоляції (наприклад, каркасні будинки) то вказується якісне утеплення.

— Середня ступінь утеплення передбачає стіни з матеріалів, що мають певні термоізоляційні якості (пустотну цегла, газобетон, натуральна деревина – брус або колода), або виконання термоізоляції «на око», без попередніх розрахунків.

— А от взагалі неутеплених стін в приватному будинку не повинно бути в принципі, інакше створити в ньому комфортний мікроклімат – неможливо.

А як провести розрахунок необхідного утеплення?

Існує кілька спрощений, але досить точний алгоритм розрахунку товщини утеплення будь-яких конструкцій житлового будинку – стін, перегородок, перекриттів, покрівлі. Якщо є бажання оцінити ступінь утепленність свого житла – спеціальний калькулятор розміщений у публікації, присвяченій технічним характеристикам високоякісного утеплювач ІЗОВЕР

• Чимало тепловтрат з приміщення припадає на перекриття підлоги й стелі. Тому два наступних поля введення інформації присвячені саме цьому. Із запропонованих варіантів необхідно вибрати той, що підходить до розраховується приміщення в максимальному ступені.
• «Магістральними шляхами проникнення холоду завжди є вікна. Причому в цьому аспекті важливими є кілька факторів – і матеріал виготовлення вікон, і їх лінійні розміри, і загальна кількість у приміщенні. Наступні чотири поля введення віддані вікон – там повинно бути все гранично зрозуміло.
• Нарешті, якщо є двері, що виходить на вулицю (або в неопалюване приміщення), то кожен раз, коли вона відкривається, в кімнату буде заходити значна маса холодного повітря. Ще гірше, якщо така двері – не одна. На це також слід зробити поправку.
• Підсумковий результат буде отриманий в ватах і кіловатах.

Це значення записуємо – нам незабаром доведеться до нього повернутися.

Обчислення теплової потужності регістра

Тепер, коли ми знаємо, до чого «потрібно прагнути», можна підібрати конструкцію регістру, щоб він повною мірою задовольняв розрахованим раніше значення теплової потужності. Як це можна зробити?

Відразу обмовимося – всі розрахунки будуть тільки для сталевих труб.

Найпростіше рішення: можна відшукати табличку з вже раніше прорахованими показниками тепловіддачі труб. Наприклад, нижче наведена подібна таблиця зі значеннями для температурного режиму в трубі подачі +90°С, в обратку +70°С, з підтримкою температури повітря в приміщенні +20°С.

Опалювальна здатність одного погонного метра сталевої труби у складі регістра (м2 опалювальної площі)

Зовнішній діаметр труби, мм	Площа обігріву приміщення, м2
159	2.43
133	2,0
108	1.66
89	1.37
76	1.19
57	0.94
42	0.69
32	0.57
25	0.5

Здавалося б, все просто. Якщо судити з таблиці, то погонний метр труби з діаметром близько 60 мм здатний забезпечити отеплением близько одного квадратного метра площі. Але, як вже говорилося вище, виходити при розрахунках тільки від площі – це дуже приблизні обчислення, здатні дати чималу помилку. Тому краще провести більш точний розрахунок.

Пропонується такий варіант – провести обчислення, взявши в основу лінійні параметри регістра і температурний режим роботи системи опалення. На цей рахунок існує спеціальна формула:

Q=St ×K ×T

Букви в даній формулі означають наступні параметри:

• Q — теплова потужність труби;
• St – площа теплообміну, виражена в квадратних метрах.
• K – коефіцієнт тепловіддачі сталевої труби. Це – таблична величина, яку можна прийняти рівною 11,63 Вт/м2×С;
• T – величина так званого теплового напору.

Є деякі неясності з площею контакту і тепловим напором. Вносимо пояснення:

Площа відрізка труби визначити нескладно. Для цього необхідно довжину окружності (по зовнішній стороні труби) помножити на довжину ділянки.

Довжина кола = π × D, означає

St = π × D × L

• D – діаметр труби, м;
• L – довжина труби, м.

Тепер розглянемо температурні значення.

Показник теплового напору T приймають рівним

Δt = 0,5 (Тп + То) — Тв

• Тп і То – температурний режим системи опалення, тобто температура в трубах подачі і обратки відповідно.
• Тв – необхідна температура повітря в опалювальному приміщенні

У нас мова йде про регістрі, тобто про сукупність паралельно розташованих труб з послідовним рухом теплоносія. А це означає, що тепловіддача кожної наступної секції, незважаючи на абсолютну рівність у розмірах, буде зменшуватися примирено на 10%. Тобто сумарна потужність регістра не буде дорівнює банального твору потужності однієї секції на їх кількість – потребує внесення відповідних поправок.

Всі ці співвідношення і табличні значення закладені в наступний онлайн-калькулятор, який допоможе швидко і точно розрахувати тепловіддачу від планованого регістра опалення. Необхідні пояснення будуть наведені нижче.

Калькулятор розрахунку теплової потужності регістра опалення

Пояснення по проведенню обчислень

Застосовувати цей калькулятор для того, щоб знайти оптимальне співвідношення всіх розмірних параметрів планованого регістра опалення – зовсім нескладно. Можна розглянути на прикладі.

• Припустимо, при першому етапі розрахунків у нас вийшло, що для ефективного обігріву конкретного приміщення необхідна теплова потужність у 1920 Вт (1,92 кВт). Планується для використання в якості теплообмінного приладу виготовити регістр із сталевих труб. При цьому конфігурація приміщення така, що є можливість виділити на встановлення регістра не більше 3.5 метрів уздовж зовнішньої стіни.
• Розрахунок проведемо, наприклад, для температурного режиму 80/60 °С, при очікуваній температурі в приміщенні +20°С (Температура +20°С в даному калькуляторі прийнята за константу і вже внесена в програму розрахунку). Ці температурні показники труб подачі і обратки вказуємо на відповідних слайдерах інтерфейсу.
• Переходимо до розмірними параметрами майбутнього регістра опалення. Вводимо ту довжину секції, яку дозволяють нам встановити особливості приміщення, тобто 3,5 метра.
• А от далі – вже цікавіше. В наступному полі введення необхідно вибрати і вказати передбачуваний стандарт труби, з якого планується монтувати регістр. Але вибір – стандартні розміри круглих і профільних труб (квадрат і прямокутник). Давайте для початку спробуємо круглу трубу діаметром 57 мм
• Останнє поле вводу кількість секцій регістра. Поправка на кожну наступну секцію, про яку говорилося вище, в програмі розрахунку вже врахована. Давайте спробуємо поставити для старту 3 секції.

Після введення даних натискаємо кнопку «РОЗРАХУВАТИ ТЕПЛОВУ ПОТУЖНІСТЬ РЕГІСТРА» і отримуємо значення. У нашому прикладі воно складе 983 Вт, що явно не дотягує до потрібних 1920.

Що робити?

Починаємо пробувати змінювати вихідні дані. При цьому показники температури і довжину секції можна не чіпати – їх значення залишаться такими ж, як були при першому введенні. А ось перерізом труби і кількістю секцій цілком допустимо «пограти».

Збільшуємо кількість секцій до шести – але все одно одержувані 1638 Вт нас не влаштовують. Значить, доведеться збільшувати діаметр труби, так само перевіряючи по різному кількістю секцій.

Подібний «перебір» варіантів займає буквально лічені секунди, і в результаті в нашому прикладі знаходимо, що при довжині 3,5 м буде достатньо регістра з п’ятьма секціями з труби Ø 76 мм, чотирма — Ø88 мм – і так далі.

Аналогічні «прикидки» можна швидко провести і для профільних труб. Так, наприклад, для розглянутого випадку відмінно підходить чотирьохсекційними регістр, змонтованих з прямокутної труби 80×60 мм.

Цілком можна пошукати й інші варіанти. До речі, ніхто не заважає при необхідності зменшити довжину регістру, якщо це виглядає доцільним з тих чи інших міркувань.

У підсумку, якщо записувати всі влаштовують варіанти, вийде дуже наочна картина. З цього розмаїття можна вибрати найбільш оптимальний, керуючись вже якими-небудь індивідуальними критеріями – наявністю в господарстві того чи іншого матеріалу, рівнем цін на металопрокат на місцевій базі, прагненням звести до мінімуму кількість зварних швів, чисто естетичними міркуваннями, та іншими.

Які параметри слід врахувати?

Якщо рішення знайдено, можна переходити до складання креслення. При цьому необхідно враховувати ще один розмірний параметр – це відстань між секціями.

• При монтажі змієвидного регістра ця величина визначається розмірами використовуваних відводів. Зокрема, в даному випадку буде цікавити значення F – від осі труби до торця відводу після повороту на 90 градусів.

Цілком очевидно, що відстань між секціями вийде:

h = 2F — D

• Якщо збирається звичайний секційний регістр, то відстань між трубами доведеться задавати самостійно. Рекомендована величина цього просвіту:

h = D+ 50 мм

За тим же принципом можна підходити і у випадку, коли регістр планується монтувати з профільної труби, але тільки замість діаметра поставляється висота прямокутного або квадратного профілю (природно, враховуючи його просторове розташування до конструкції регістра).

Цей рекомендований просвіт знизить негативний зустрічний вплив інфрачервоних проток від сусідніх секцій, коли вони починають взаємно «глушити» один одного. Таким чином, при дотриманні рекомендованих відстаней ефективність тепловіддачі регістра опалення значно виграє.

Самостійне виготовлення регістрів опалення

Отже, якщо вирішено виготовити реєстр самостійно, то для цього насамперед потрібно підготувати необхідні матеріали та інструменти. З інструментів знадобиться:

• Зварювальний апарат і електроди;
• Кутова шліфувальна машинка (болгарка);
• Газовий ключ;
• Молоток;
• Щітка з металевим ворсом;
• Будівельний куточок;
• Лещата (краще всього – трубні), струбцини;
• Дриль зі свердлами по металу;
• Рулетка;
• Будівельний рівень.

Крім цього, обов’язково потрібно підготувати всі необхідні захисні засоби для роботи з дуговим зварюванням — це спеціальний костюм, рукавиці, маска, надійні непрогораемые чоботи або черевики

Підготовку матеріалів, необхідних для виготовлення такого приладу опалення, краще розглянути на конкретному прикладі. Припустимо, потрібно зібрати модель регістру, представлену на кресленні.

Такий регістр складається з чотирьох секцій, що мають довжину 1000 мм, виготовлених із сталевої труби діаметром 108 мм Для його повної збірки потрібно придбати:

№ позиції	Найменування деталі	Параметри деталей	Од. вимір.	Кількість деталей
1.	Сталева труба	Ø 108 (Ду 100 мм)	Шт.	4
2.	Перемичка непрохідна	Ø 48×3,5 (Ду 40 мм)	Шт.	3
3.	Перемичка прохідна	Ø 48×3,5 (Ду 40 мм)	Шт.	3
4.	Заглушка еліптична торцева	Ø 108 (Ду 100 мм)	Шт.	8
5.	Штуцер з зовнішньою різьбою	G дюйма (Ду 15 мм)	Шт.	2

Крім перерахованих деталей, потрібні два кульових крана, відповідних по діаметру штуцерам, які встановлюються на вході та виході теплоносія, на трубах контуру опалювальної системи, а також можна встановити на верхній секції кран для відводу повітря з системи.

Необхідно, крім того, заздалегідь продумати деталі кріплення регістра до стіни або ж установки його на підлогу – це можуть бути потужні кронштейни, підставки та ніжки, знімні або приварені стаціонарно. У будь-якому випадку, слід завжди мати на увазі, що сам по собі регістр нерідко виходить досить масивним, а якщо додати ще вага теплоносія, то значення надійних кріплень стає очевидним.

На малюнку представлений варіант регістру, закріпленого на стіні кронштейнами-підставками. Крім цього, тут добре видно крани, які встановлені на трубах підводки – вхід і вихід теплоносія в даній моделі знаходяться з одного боку.

Послідовність складальних робіт

Роботи по виготовленню регістра найпростішої конструкції виробляються в такому порядку:

• Спочатку виконується підготовка деталей. У першу чергу це стосується секцій регістра – труби розмічаються по довжині згідно зі схемою, і нарізаються за допомогою «болгарки».
• Тепер всі внутрішні поверхні нарізаних труб рекомендовано зачистити від нальоту іржі і потрапив всередину сміття і пилу. Цей процес необхідний для зниження опору циркуляції теплоносія. Очищення можна провести підручними засобами, з допомогою круглої щітки з металевим ворсом, яку потрібно буде надійно закріпити на арматурі, в даному випадку, довжиною до 1200÷300 мм. Потім, добре було б видалити, який обсипався зі стінок сміття напором повітря або води. При використанні останнього варіанту, трубу після цього потрібно хоча б мінімально просушити.

• Наступним кроком готуються заглушки. Їх потрібно очистити від іржавого нальоту, і в двох з них висвердлити отвори відповідних діаметрів — для установки штуцерів.

• У висвердлені отвори встановлюються і приварюються штуцери, після чого самі заглушки потрібно приварити до торців труб – у відповідності з кресленням, на вході в регістр і на виході з нього.
• Далі, за розмірами креслення на трубах робиться розмітка місць, де будуть приварюватися перемички.
• У місцях, де будуть встановлюватися прохідні канали, труби потрібно буде просвердлити отвори, які відповідають діаметру перемички. Слід проявити уважність в цьому питанні – щоб невірними діями при монтажі не порушити запланованого напрямку струму теплоносія.
• Тепер на отвори в горизонтальних секціях приварюються прохідні перемички, а потім в зазначених точках, де отвору не высверливались – непрохідні. В парі ці перемички з’єднають між собою секції регістра і поставлять правильний напрям потоку рідини.
• Всі зварювальні шви потрібно дуже добре зачистити, інакше регістр буде виглядати неакуратно.
• Далі, перш ніж фарбувати регістр і встановлювати його в опалювальний контур, необхідно перевірити герметичність приладу. Для цього його заповнюють водою через верхній штуцер, герметично закривши нижній, і створюють надлишковий тиск. Якщо хоча б на одному з зварювальних швів виявиться текти, або навіть просто «сльоза», то теплоносій буде потрібно злити, а шов проварити додатково.
• Металеву поверхню батареї після перевірки рекомендується покрити термостійкою фарбою по металу, яка запобігає корозію на зовнішніх стінках регістру, прилад зробить більш привабливим зовні.

Якщо планується виготовити мобільний варіант регістра, то в нього встановлюється ТЕН. Його встановлюють на нижній секції приладу, в одній з торцевих заглушок.

Проте, в цьому випадку заглушку краще не приварювати намертво, тому або набувається її варіант з зовнішньою різьбою, а в трубі нарізається внутрішня різьба, або використовується фланцеве з’єднання з декількома болтами і ущільнювальним кільцем. Знімна заглушка необхідна на випадок виходу з ладу Тена — щоб для його заміни не довелося вдаватися до різання і зварювання металу.

Як правило, майстри воліють заповнювати мобільні регістри трансформаторним маслом, яке має температуру кипіння близько 300°С. Масло повинне бути чистим, без домішок, і невикористаним раніше, тоді реєстр, заповнений їм, прослужить не менше 20 років. Наповнення ємності таким теплоносієм здійснюється на 85% від загального обсягу, так як при нагріванні масло буде вельми значно розширюватися.

У будь-якому випадку, якщо регістр не підключений до загальної системи опалення і працює автономно (наприклад, той же ТЕН або вбудований мініатюрний електродний котел), то у верхню трубу приладу обов’язково повинен бути врізаний розширювальний бачок і повітровідвідник.

Як говорилося вище, регістр можна виготовити і з профільної труби. Приклад такого приладу представлений на даному ілюстрації до Речі, на ній же вказані розміри, за яким при наявності досвіду слюсарних і зварювальних робіт можна виготовити деталі конструкції і зібрати цей досить компактний регістр, який відрізняється від заводського.

Монтаж регістра в систему опалення

Способи з’єднання

Існує два способи установки приладу в систему опалення – це різьбове з’єднання або приварювання.

Монтаж регістру шляхом різьбового з’єднання здійснюється через кульовий кран або ж з допомогою муфти (фітинга) або із застосуванням накидної гайки-«американки». Якщо вибрано цей спосіб установки, то штуцер, привариваемый до заглушки повинна мати зовнішню різьбу.

Якщо ж планується використовувати для з’єднання зварювання, то нею з’єднується штуцер, вкручений в кульовий кран, з трубою контуру опалення.

У кожного із способів є свої переваги і недоліки. Наприклад, якщо з’єднання різьбове, то при виникненні протікання, дефект можна усунути досить швидко. Для цього необхідно:

— Злити воду з системи;

— Потім розвідним газовим ключем скрутити контргайку і муфту в одну сторону;

— Добре просушити різьблення труб;

— Потім намотати на неї в якості ущільнювача традиційну клоччя з герметизуючою пастою або якийсь інший сучасний синтетичний ущільнювач;

— Повернути муфту і контргайку на місце, щільно затягнути.

Якщо ж труби з’єднані зварюванням, то доведеться також злити теплоносій, а потім за допомогою «болгарки» зрізати область течі і знову провести зварювальні роботи. При цьому потрібно враховувати те, що зварювання не пощадить стіни і шпалери, а також підлогове покриття, неодмінно залишивши на них сліди.

Зварне з’єднання буде надійніше різьбового, якщо зварений шов якісно, що під силу тільки професійному зварнику. Без гарантованого досвіду за цю операцію краще навіть не братися – якісно ошпарити трубу невеликого діаметра, до того ж йде уздовж стіни – це завдання для професіонала.

Особливості монтажу

В цілому установка регістрів в опалювальний контур практично не відрізняється від монтажу традиційних радіаторів. Єдина відмінність — це розміри і масивність конструкції.

Щоб прилади були змонтовані правильно, при їх встановленні необхідно дотримувати деякі правила:

• Необхідно враховувати відстань між регістром і стіною, а також віконним прорізом, так як воно має бути не менше 25 мм від стіни і стільки ж – від поверхні підлоги. А між підвіконням і регістром слід передбачити 50 мм — це необхідно для того, щоб частину вироблюваного тепла не йшло в стіну.
• Якщо для складання конструкції використовується різьбове з’єднання, то для його ущільнення встановлюються паронітові прокладки, якісна ФУМ-стрічка або ж клоччя (сантехнічний льон) з герметизуючою пастою (типу «Unipak»).
• Забарвлення будь-яких регістрів, виготовлених із звичайної сталевої труби, є обов’язковою операцією, так як вона запобіжить поява і поширення вогнищ корозії. Разом з тим слід враховувати, що теплопровідність при нанесенні шару фарби дещо знизиться, але зате тривалість експлуатації регістру зросте. У всякому разі, дуже товстий шар фарби – теж протипоказаний.
• Ухил по всій довжині труб-підводок до регістрів в бік руху теплоносія має становити 5÷10 мм на метр або 0,05% від довжини батареї. Однак, якщо довжина підводки 500 мм і менше, то ухил робити не обов’язково.
• Монтажні роботи рекомендовано проводити до початку опалювального сезону — так можна перевірити правильність і якість установки, розрахункову потужність регістру, зробивши пробний запуск, і при необхідності, внести необхідні корективи.

Для того щоб збільшити термін служби регістрів, необхідно періодично виконувати ряд нескладних заходів. Втім, будь-яка система опалення потребує проведення регулярних ревізій, тому регістри також не є винятком.

• Перевірку стану зварних швів та різьбових з’єднань рекомендовано проводити хоча б два рази на рік — після та перед початком опалювального сезону. При виявленні ушкоджень або навіть їх ознак (наприклад, легка жовта «патина» на фарбі в місці розташування зварного шва або різьбового з’єднання), їх слід відразу ж усунути, наприклад, поміняти ненадійну прокладку, проварити шов або замінити кран.
• Також необхідно контролювати температурний режим роботи кожної труби, встановленої в конструкцію.
• Щоб всередині автономної системи опалення утворювалося менше накипу і іржі, при використанні в якості теплоносія води слід додати в неї деяку кількість технічної соди, яка пом’якшить агресивність рідини.
• Будь батарея потребує періодичного очищення від пилу, а деякі – і нанесення свіжого шару фарби. До таких приладів відносяться і регістри.

Як можна укласти, виходячи з переліку заходів по догляду за регістрами, вони невибагливі, і тому надійно будуть обігрівати будинок не один десяток років.

* * * * * * * *

Отже, будь-який власник житла, який вважає за краще заощадити на придбанні опалювальних приладів і вміє працювати зі зварювальним апаратом, може самостійно виготовити регістри опалення. Втім, не варто надто вже звеличувати переваги таких приладів теплообміну – в порівнянні з сучасними радіаторами за критеріями теплової потужності вони все одно програють «з розгромним рахунком». Так що звертатися до питання самостійного виготовлення регістрів (якщо виходити з позицій економії первинних вкладень), буде доцільно, мабуть, лише в тому випадку, якщо труби можна роздобути мало не задарма.

На завершення публікації – відеосюжет про виготовлення регістра опалення з профільної труби:

Відео: Процес виготовлення невеликого регістра опалення з профільної труби