Регистры отопления из стальных труб – определим их теплоотдачу, а так же как осуществить установку и демонтаж

Регистр отопления – водо-воздушный трубчатый теплообменник, используемый в качестве отопительного прибора в системах водяного отопления в жилых и нежилых помещениях.

Регистры конструктивно проще и дешевле радиаторов отопления, они надежны и неприхотливы в работе, доступны для самостоятельного изготовления.

Однако для достижения высокой эффективности системы отопления необходимо правильно рассчитать, подобрать и смонтировать регистры. Эти вопросы подробно рассмотрены в данной статье.

Регистры отопления – простое и доступное решение для отопления домов и нежилых помещений

Виды регистров отопления

Конструктивно все регистры отопления являются простыми трубчатыми теплообменниками типа «вода-воздух», которые отдают тепло за счет конвекции (в меньшей степени) и излучения (в большей степени).

Однако на практике реализация функций этих приборов может достигаться различными путями, что обуславливает различие в конструкции регистров и материалах изготовления, способах соединения и подключения, дополнительному функционалу и т.д.

По форме и конструкции

Существует два основных конструктивных типа регистров отопления:

• Секционные;
• Змеевиковые (S-образные).

Типы регистров отопления

Секционный регистр отопления состоит из ряда параллельных труб (от 2 до 5) одинакового диаметра, заваренных с торцов, и соединенных друг с другом поперечными перемычками из труб меньшего диаметра. Эта конструкция наиболее проста в изготовлении, однако она обладает невысокими эстетическими качествами. Соединение труб в регистрах данного типа может осуществляться двумя способами:

• Колонка – перемычки расположены с обеих сторон всех труб;
• Нитка – по одной перемычке между каждой парой труб (создается один непрерывный поток теплоносителя).

Способы соединения труб в приборах секционного типа

Змеевиковый регистр отопления состоит из ряда параллельных труб, соединенных торцевыми полукруглыми перемычками того же диаметра. Также змеевик может изготавливаться из одной трубы путем ее гибки – обычно этот способ используется для производства полотенцесушителей и регистров малых размеров.

По способу подключения

Регистры могут подключаться к системе отопления тремя способами:

• Диагональное подключение – ввод в верхней точке, вывод в нижней точке, вода проходит по всему регистру, чем достигается наибольшая теплоотдача и эффективность всего прибора;
• Нижнее подключение – ввод и вывод расположены снизу, эффективность регистра понижается, однако такое подключение позволяет улучшить эстетические качества конструкции;
• Верхнее подключение – ввод и вывод расположены сверху, такое подключение наименее эффективно, оно используется только в случае крайней необходимости.

Наиболее эффективная схема подключения регистра отопления (диагональная)

По материалу изготовления

Приборы изготавливаются из различных материалов:

• Стальные трубы гладкие и с оребрением – стандартные электросварные или бесшовные трубы с покрытием (цинковым) или без него;
• Чугунные трубы гладкостенные и с оребрением – специальные трубы, обладающие увеличенной площадью поверхности;
• Трубы круглого сечения и профильные из нержавеющей стали;
• Трубы круглого сечения и профильные из цветных металлов – меди, алюминия.

Наиболее часто используются гладкостенные трубы диаметром 48 – 159 мм из стали различных марок, легко поддающиеся сварке и механической обработке (именно такие регистры чаше встречаются в продаже). Реже находят применение регистры из нержавеющей трубы, обычно они изготавливаются гнутьем без применения сварки.

Чугунные регистры также находят относительно небольшое применение, так как они тяжелы, имеют невысокие эстетические качества и практически не поддаются ремонту.

Регистры из цветных металлов наиболее дорогие и находят ограниченное применение в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокие эстетические качества помещения.

Регистр отопления из трубы с оребрением

По функционалу

Основная масса регистров не имеет дополнительного функционала – это простые трубы, в которых могут быть предусмотрены кран Маевского, кран для очистки от отложений, штуцеры для отвода горячей воды и т.д.

Но некоторое распространение получили автономные передвижные отопительные приборы, выполненные в виде регистров со встроенными электронагревателями.

Такие приборы являются интересным решением для отопления хозяйственных построек, гаражей, производственных и иных нежилых помещений.

Расчет регистров отопления

При расчете количества, типа и расположения регистров в помещении необходимо учитывать массу параметров: климат региона, объем помещения, высоту потолков, площадь внешних стен и их ориентация относительно сторон горизонта, этажность здания и расположение помещения относительно других отапливаемых/неотапливаемых помещений, наличие и площадь окон и дверей, теплотехнические характеристики здания (материал стен, наличие теплоизолятора) и т.д. Точные расчеты производятся соответствующими специалистами, однако для частного домостроения достаточно воспользоваться приблизительной оценкой.

Для расчета тепловой мощности, которой должны обладать регистры, необходимо воспользоваться данными о тепловых потерях помещения. Тепловые потери считаются на квадратный метр площади помещения, в среднем они имеют следующие значения:

• Комната с одной внешней стеной и одним окном – около 100 Вт/кв. м;
• Комната с двумя внешними стенами и одним окном – около 120 Вт/кв. м;
• Комната с двумя внешними стенами и двумя окнами – около 130 Вт/кв. м.

• Для компенсации потерь тепловая мощность отопительных приборов должна быть на 20% (для северных регионов – на 40%) выше найденных значений.
• Тепловая мощность прибора отопления рассчитывается по формуле:
• Q = K·F·∆t·0,9

где Q – тепловая мощность (Вт), K – коэффициент теплопередачи (Вт/(кв. м·°C), зависит от материала трубы, типа теплоносителя и некоторых конструктивных особенностей), F – площадь поверхности трубы (кв.

м, для труб круглого сечения рассчитывается по формуле πdl, где π – 3,14, d – диаметр трубы и l – длины трубы), ∆t – разница температур, 0,9 – коэффициент для многорядных регистров (с числом рядов от 2 и выше), при расчете тепловой мощности одной трубы данный коэффициент не используется.

В домах малой этажности и площади разница температур в среднем составляет 60 – 70 °C, при этом коэффициент теплопередачи многорядных регистров из труб диаметром до 50 мм составляет 12,8 Вт/(кв. м·°C), из труб диаметром свыше 50 мм – 10,5 Вт/(кв. м·°C).

Разнообразие регистров отопления позволяет подобрать прибор для любых помещений и сооружений

Нетрудно посчитать, что теплопотери небольшой комнаты площадью 10 кв. м с одной внешней стеной и одним окном составляют около 1000 Вт – для такого помещения необходимы регистры с тепловой мощностью 1200 Вт. При наличии длинной стены с окном такую мощность можно получить от одного 4-рядного регистра длиной 3 м из труб диаметром 57 мм.

Но чаще всего стены с окнами имеют малую длину, поэтому можно использовать один 4-рядный регистр длиной 1,5 м из труб диаметром 108 мм. Разумеется, можно подобрать и приборы с иными параметрами – они рассчитываются по указанной выше формуле, а при использовании покупных регистров следует использовать информацию из паспорта к прибору.

Особо следует указать, что змеевиковые регистры при одинаковых размерах обладают большей мощностью, чем секционные. Например, для указанного помещения подойдет змеевиковый 4-рядный регистр длиной 2,5 м из труб диаметром 57 мм или 3-рядный регистр длиной 1,5 м из труб диаметром 108 мм. Разница весьма ощутимая, она сказывается и на стоимости прибора.

Монтаж регистров отопления

При монтаже регистров отопления необходимо учитывать ряд рекомендаций общего характера:

• Регистры располагаются на стенах с окнами;
• Наиболее эффективно применение регистров в многотрубных системах отопления;
• Каждый регистр на входе и выходе должен иметь краны;
• В верхней точке регистра необходимо предусмотреть кран Маевского.

Основные типы систем отопления частного дома

Обычно регистры имеют большую массу, поэтому для них необходимо предусмотреть надежные крепления к стене с помощью стальных кронштейнов.

Соединение с системой отопления может осуществляться сваркой, однако в ряде случаев удобнее воспользоваться резьбовыми соединениями. Приборы рекомендуется покрывать термостойкой краской, однако слой ее не должен быть слишком большим.

В дальнейшем регистры отопления необходимо регулярно осматривать и в случае необходимости выполнять ремонт или замену.

Регистры отопления из стальных труб

Регистры теплоснабжения из труб из стали: их минусы и плюсы

Регистры теплоснабжения из труб из стали – являются популярным видом радиаторов. Собой они представляют сварную или конструкцию которая собирается из труб, располагаемых в горизонтальном положении. Их объединяют перемычками для прохождения носителя тепла.

Кол-во применяемых отопительных приборов достаточно большое, но регистры поныне не утратили актуальности. Делают такие приборы, используя разнообразные материалы, и любой из них имеет собственные недостатки и положительные качества.

К примеру, варианты из меди устанавливают на разводку из труб сделанных из меди. Медь отличается большими коэффициентами отдачи тепла. Это в 4-ре раза выше, В сравнении со сталью. Благодаря этому, размер длины и объема медных трубопрокатных материалов более застенчивый, чем у стальных вариантов для подобной магистрали.

Также изделия из меди отдают очень много тепла, если они не скрыты в поверхности стены. Также они выделяются гибкостью. Это позволяет согнуть их без больших усилий.

Просторный ряд положительных качеств в этом случае нивелирует такой серьёзный недостаток, как большая стоимость и неустойчивость меди к эксплуатационным условиям. Часто ставят строения для обогревания из чугуна.

Такие приборы выделяются массивностью. Их тяжелый вес ставит за требование монтаж массивных стоек. Хотелось бы выделить тот момент, что чугун – это непрочный материал.

И благодаря этому чугунное теплоснабжения необходимо устанавливать с кожухами с защитной функцией. Причем сама по себе установка предстает достаточно сложным и непростым процессом.

Как видно, оба предоставленные варианта достаточно сложные, благодаря этому, хорошим решением в этой ситуации становится применение стального теплоснабжения.

Как все понимают они стали довольно востребованным видом.

• Не достаточно высокая отдача тепла стальных обогревателей возмещается их не большой ценой, обычностью отделки и широким ассортиментным рядом во время покупки.
• В единичных случаях можно повстречать регистры из нержавеющей стали, однако для стоящих параметров мощности потребуется много материала, а подобные товары из нержавейки стоят очень дорого.

Регистры теплоснабжения разделяют на такие варианты:

1. Конструкции из гладких труб. Со своей стороны строения таких видов могут иметь змеевидную и регистровую форму. Соединения у них бывают типа «нитка» или «колонка».
2. Изделия из труб квадратного сечения. Такие варианты выделяются более большей тепловой отдачей, так, как у них становится шире территория взаимные действия металла и воздуха. При не очень красивом внешнем виде, подобные изделия теплоснабжения прекрасно прогревают помещение.

Плюсы стальных регистров теплоснабжения и их минусы

Стальное теплоснабжение обладает целым рядом положительных качеств:

• Во время работы можно осуществить любой личный чертеж.
• Носителем тепла послужит не только вода, но и прогретый пар.
• Простота подсоединения к системе.
• Высокая отдача тепла выполняет его прекрасным вариантом для установки в огромном здании.
• Низкая цена.

Видео

Недостатки тоже есть. К ним относится:

• Маленькие показатели отдачи тепла.
• Боязнь коррозии.
• Скромный внешний вид.
• Данным изделиям требуется постоянная покраска.

Метод, который применяют при разработке

1. В первую очередь готовят трубы необходимого объема и режут их на заготовки соответственной длины.
2. После осуществляется внутренняя очистка трубопрокатных изделий. Это дает возможность уменьшить сопротивление передвижению носителя тепла.
3. На торцевых частях наваривают заглушки. Отдельные из них оборудуют дырочками.

4. Потом трубы, которые будут находиться в горизонтальном положении, закрепляют с вертикальными трубами, имеющие меньший диаметр.
5. Сейчас приходит черед ставить краны. Они будут необходимы для того, чтобы отпускать собравшийся в водопроводе воздух.
6. На финальной стадии зачищают все швы и покрывают краской поверхности краской.

Регистры из стали с ребрами

До того, как ставить регистры из труб из стали с ребрами, советуют основное внимание выделить объему трубы. Для личного дома мастера предлагают установки у которой объем на 3 или 4 сантиметра.

Видео

Можно брать для работы трубопрокаты большего размера, однако он не должен быть больше 8 сантиметров. Основная причина прячется в обогревательном котле. Устройство типа, которое ставиться в бытовых задачах и целях, не может выработать огромного количества энергии тепла, достаточной для согрева объемных площадей.

Создавая расчеты, необходимо учесть протяженность одного ребра регистра и его теплоотдачу на каждый метр площади. Если привести пример, то метровая труба у которой сечение в середине на 60 мм сумеет нагреть примерно один метр квадратный.

Подсчитав необходимое количество регистров, округление проводят в сторону увеличения. Однако, существуют некоторые условия, при каких полученные показатели делают больше на 20, и даже на 50 процентов. Сюда относится:

• Наличие в помещении огромного числа проемов для дверей и окон.
• Незначительная толщина стенок.
• Низкокачественное утепление помещения, или его полное отсутствие.

Простой регистр теплоснабжения имеет меньшую отдачу тепла, чем устройства с ребрами. Они не только делают больше отдачу тепла, но и превращаю регистр в дизайн – отопительный прибор, который может играть значимую роль в эстетическом интерьерном решении.

Комбинированные приборы

Любое устройство можно дополнить Трубчатым нагревателем, подобным путем выходит комбинированный прибор теплоснабжения. Он может быть не связан с системой, и может использоваться отдельно.

Если это отделенный регистр с прогревом лишь от Нагревательного элемента трубчатого типа, то в его части сверху следует установить расширительный бачек. Его емкость не должна быть меньше от 10% емкости нагревательного устройства. Для стальных регистров следует ставить баки закрытого типа.

Видео

Такие стальные конструкции прекрасно выручают в очень прохладное время, когда греющих возможностей от котла становится мало. Такой вариант довольно функциональный и во время межсезонья, когда применять сеть на всю мощь не имеет смысла. Ведь помещение в данное время нуждается только в маленьком прогревании.

Отдача тепла регистров

Отдача тепла регистров из труб из стали, это энергопередача тепла между батареей и средой. Обогревающие устройства из гладких труб экономически менее рентабельные.

Теплоотдача 1 метра этих конструкций примерно 550 Вт, для диаметра от 3,2 до 21,9 см. Сварные работы по процессу установки советуют проводить таким образом, чтобы не появилось взаимоподогрева компонентов.

При подобных условиях показатель отдачи тепла становиться выше. Если регистр собран правильно, то он становится долговечным и надежным устройством теплоснабжения из стали. Оптимизацию отдачи тепла трубопровода из стали решают на шаге проектирования его конструкции. Для этого пользуются такими способами.

1. Смена инфракрасного излучения по направлению увеличения. Это можно сделать с помощью краски.
2. Устанавливают ребра, что тоже увеличивает нужные показатели конструкции.

Но, появляются ситуации, когда данные показатели нужно сделать меньше. Подобных действий просят трубопроводные части, которые проходят вне жилищных помещений. В данных ситуациях проводят тепловую изоляцию магистрали.

Расчеты проводят подобным образом: Q = K*F*dT. В этой формуле Q означает показатель отдачи тепла, К – это проводимость тепла стальных материалов, а F показывает протяженность трубы, взятой для подсчетов. dT в этой формуле это сумма начальной и остаточной температуры с учетом температуры в помещении.

Видео

Определения dT иначе называют температурным напором. Узнать его можно, сложив температуру на выходе из оборудования для котельной с числами на его входе. Полученные показания умножают на 0,5 или разделяют на 2. Из данного значения вычитывают домашнюю температуру.

Если трубопровод из стали теплоснабжения находится в изоляционном материале, то получившееся количество следует помножить на КПД материала изоляции. Он показывает процентную величину энергии тепла системы отопления, отданной при течении носителя тепла.

Если имеется желание соорудить систему правильно, то выбирать трубопрокатный сортамент из стали на глаз не стоит. Точные расчеты в этом случае не только предоставляют возможность уменьшить затраты на строительные работы, но и сделать монтаж системы отопления, которая эффектно проработает долгое время.

Монтаж стальных регистров

Установка регистров из труб из стали осуществляется двумя вариантами. Первый – это крепёжные соединения в виде резьбы, а второй – при помощи сварки. В этом вопросе пути решения выбирают, исходя из общего веса строения, от его размеров и параметров.

Сам процесс сходный с работами при подсоединении отопительных приборов. Отличие состоит только в геометрических объемах конструкции. Если стоит вопрос подведения отопительные устройства к гравитационным сетям, то требуется соблюдать требуемые нормы уклона.

Регистр обязан иметь Наклон в сторону передвижения носителя тепла. Для магистрали с конвективной циркуляцией описанные нормы не обязательны.

Правила, которыми пользуются для правильного подключения конструкций из труб из стали такие:

1. Следует выдерживать очень маленькие нормы дистанции от окон и стен. Это расстояние равняется 20 см. Эти отступы нужны для комфорта ремонтного обслуживания.
2. При применении соединений на резьбе для подведения устройства, рекомендуют применять исключительно прокладки из паронита, или лен, который применяют в работах связанных с сантехникой.
3. Каждый прибор из стали после того как произошла установка нужно покрыть краской. Иначе на его поверхности достаточно стремительно может появиться коррозия. При этом чуть-чуть уменьшается показатель теплопроводимости, но срок его безремонтной службы пролонгируется.
4. Все работу по процессу установки не стоит намечать на период отопления. После пробной проверки и сравнение расчетной мощности прибора, может появиться необходимость своевременного внесения перемен в конструкцию.

Видео

Из свойств установки еще необходимо выделить два вида крепления. Первый это при помощи подвешивания устройства на стенку, а второй – крепление на стойки. Решение в этой ситуации зависит от веса и габаритов устройства и от типа стенок.

Заслуженную популярность приобрел комбинированный способ крепления конструкции. Для этого в первую очередь готовят стойки, а дальше их закрепляют к стенкам.

Данный вариант подходит даже для наиболее сложных систем обогрева и гарантирует большой показатель безопасности. Нужно помнить о кранах Маевского, ими восполняют каждый радиатор. Через кран Маевского из магистрали выпускают собравшийся воздух.

Снос регистров

Как монтаж, так и снос регистров из труб из стали просит конкретных способностей и способностей. Необходимо обладать опытами работы со сварочным оборудованием, инструментом для нарезки металла и умения работать с техникой.

Видео

Необходимо правильно понимать, что малейшие огрехи приведут к появлению протечек и иным серьезным опасным ситуациям. Приборы своего производства лучше ставить в больших помещениях и хозяйственных пристройках.

Если подобных знаний нет, то покупать их при установке системы отопления не стоит. Прекрасным вариантом станет обращение за помощью к профессионалам.

Снос устройств теплоснабжения, пришедших в непригодность, также, как и установку лучше проводить во время, когда нет отопительного периода. При работах из системы нужно удалить воду и выключить котел нагрева.

Если теплоснабжения подключено сварным способом, то прибор придется срезать угловой шлифмашиной. Если крепление резьбовое, то снос можно провести при помощи рычажного ключа. При любых обстоятельствах приступить к подобным работам без конкретного опыта нельзя.

Регистры теплоснабжения из труб из стали создали большую конкуренцию обычным отопительным отопительным приборам. Такие отопительные конструкции дают значительную возможность сэкономить денежные средства.

Видео

Важным плюсом в этой ситуации считается возможность отопительного прибора работать даже с агрессивной средой. Но все таки, в приватных домах подобные конструкции из стали применяют не довольно часто, ведь есть очень большой выбор иных вариантов.

Ценовой диапазон в этом случае тоже довольно просторный. Варианты из гладких и ребристых труб очень часто устанавливают в производственных, добавочных и помещениях склада, гаражах, теплицах и т.п. Другими словами в подобных местах, где внешняя притягательность не играет никакой роли.

Регистры отопления из труб

Опубликовано 28 Фев 2014Рубрика: Теплотехника | 86 комментариев

В системах водяного отопления горячая вода (теплоноситель), поступая в прибор отопления, нагревает его стенки (оболочку). Стенки через свои наружные поверхности отдают тепло воздуху в основном двумя способами: конвекцией и излучением.

Конвекция – это передача тепла потокам воздуха, протекающим вдоль горячих стенок прибора отопления.

Тепловое излучение – это передача тепловой энергии за счет излучения электромагнитных волн горячими стенками прибора отопления в окружающее пространство.

Наглядным примером действия теплового излучения является костер. Если в прохладный вечер стать боком к тлеющим углям костра на расстоянии трех – четырех метров, то часть лица, обращенная к костру, быстро нагреется, а противоположная часть лица будет оставаться холодной. При этом температура воздуха с обеих сторон будет примерно одинаковой.

Все приборы – чугунные батареи, регистры отопления из труб, стальные и алюминиевые панели, конвекторы и инфракрасные излучатели – отличаются друг от друга (кроме габаритов, внешнего вида, коэффициентов теплоотдачи) преобладающим видом передачи тепла окружающему воздуху и предметам. При этом, как правило, и конвекция и излучение существуют одновременно и действуют параллельно.

В этой статье будет рассмотрен пример расчета теплоотдачи регистров отопления из труб. Изготавливать регистры отопления из гладких труб экономически не было выгодно никогда — ни сегодня, ни вчера.

Если 30-50 лет назад их широко применяли из-за дефицита качественных дешевых и эффективных приборов отопления, то применение регистров сегодня – это скорее инерционная привычка теплотехников. Стоимость системы отопления с применением, например, конвекторов на 20-30% ниже стоимости системы, где применены регистры отопления из труб.

Теплоотдача приборов должна быть максимальной при минимальной стоимости и, соответственно, минимальной материалоемкости и трудоемкости изготовления. Однако часто это — взаимоисключающие критерии.

Тем не менее, вопрос теплоотдачи стальных труб остается актуальным, если ими выполняется разводка, а также при выполнении сравнительных расчетов различных вариантов систем и при ремонтах действующих систем, в которых применены регистры отопления из гладких труб.

Опираясь на теорию и практические опыты по теплоотдаче, а так же на основе многочисленных табличных данных с помощью Excel мне удалось найти достаточно точные формульные зависимости теплофизических характеристик воздуха (температуропроводности, теплопроводности, кинематической вязкости, критерия Прандтля) от температуры. Ниже представлена программа расчета теплоотдачи регистров отопления из горизонтальных металлических труб при свободном движении воздуха, являющаяся итогом проделанной работы.

Программа расчетов написана в MS Excel, но можно использовать и программу OOo Calc из пакета Open Office.

Правила форматирования ячеек листа Excel, которые применены в статьях этого блога, представлены на странице«О блоге».

Теплоотдача регистров отопления из гладких труб. Расчет в Excel

Регистр отопления из четырех гладких труб и схема движения теплоносителя показаны на рисунке, представленном ниже.

Включаем компьютер, MS Office и начинаем расчет в Excel.

Исходные данные:

• Исходных данных не много, они понятны и просты.
• 1. Диаметр труб D в мм заносим
• в ячейку D3: 108,0
• 2. Длину регистра (одной трубы) L в м записываем
• в ячейку D4: 1,250
• 3. Количество труб в регистре N в штуках пишем
• в ячейку D5: 4
• 4. Температуру воды на «подаче» tп в °C заносим
• в ячейку D6: 85
• 5. Температуру воды на «обратке» tо в °C пишем
• в ячейку D7: 60
• 6. Температуру воздуха в помещении tв в °C вводим
• в ячейку D8: 18
• 7. Вид наружной поверхности труб выбираем из выпадающего списка
• в объединенных ячейках C9D9E9: «При теоретическом расчете»
• 8. Постоянную Стефана-Больцмана C  в Вт/(м2*К4) заносим
• в ячейку D10: 0,00000005669
• 9. Значение ускорения свободного падения g в м/с2 вписываем
• в ячейку D11: 9,80665

Меняя исходные данные можно смоделировать любую «температурную ситуацию» для любого типоразмера регистра отопления!

Теплоотдача просто одиночной горизонтальной трубы также может легко быть посчитанной по этой программе! Для этого достаточно указать количество труб в регистре отопления равное единице (N=1).

Результаты расчетов:

10.Степень черноты излучающих поверхностей труб ε автоматическиопределяется по выбранному виду наружной поверхности

в ячейке D13: =ИНДЕКС(H5:H31;G2) =0,810

В базе данных, расположенной на одном листе с программой расчета, для выбора представлены 27 видов наружных поверхностей труб и их степени черноты. (Смотри в файле для скачивания в конце статьи.)

1. 11.Среднюю температуру стенок труб tст в °C вычисляем
2. в ячейке D14: =(D6+D7)/2 =72,5
3. tст=(tп+tо)/2
4. 12.Температурный напор dt в °C рассчитываем
5. в ячейке D15: =D14-D8 =54,5
6. dt=tст— tв
7. 13.Коэффициент объемного расширения воздуха β в 1/K определяем
8. в ячейке D16: =1/(D8+273) =0,003436
9. β=1/(tв+273)
10. 14.Кинематическую вязкость воздуха ν в м2/с вычисляем
11. в ячейке D17: =0,0000000001192*D8^2+0,000000086895*D8+0,000013306 =0,00001491
12. ν=0,0000000001192*tв2+0,000000086895*tв+0,000013306
13. 15.Критерий Прандтля Pr определяем
14. в ячейке D18: =0,00000073*D8^2-0,00028085*D8+0,70934 =0,7045
15. Pr=0,00000073*tв2-0,00028085*tв +0,70934
16. 16.Коэффициент теплопроводности воздуха λ рассчитываем
17. в ячейке D19: =-0,000000022042*D8^2+0,0000793717*D8+0,0243834 =0,02580
18. λ=-0,000000022042*tв2+0,0000793717*tв+0,0243834
19. 17.Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра A в м2 определяем
20. в ячейке D20: =ПИ()*D3/1000*D4*D5 =1,6965
21. A=π*(D/1000)*L*N
22. 18.Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Qи в Вт вычисляем
23. в ячейке D21: =D10*D13*D20*((D14+273)^4- (D8+273)^4)*0,93^(D5-1) =444
24. Qи=C0*ε*A*((tст+273)4— (tв+273)4)*0,93(N-1)
25. 19.Коэффициент теплоотдачи при излучении αи в Вт/(м2*К) рассчитываем
26. в ячейке D22: =D21/(D15*D20) =4,8
27. αи=Qи/(dt*A)
28. 20.Критерий Грасгофа Gr вычисляем
29. в ячейке D23: =D11*D16*(D3/1000)^3*D15/D17^2 =10410000
30. Gr=g*β*(D/1000)3*dt/ν2
31. 21.Критерий Нуссельта Nu находим
32. в ячейке D24: =0,5*(D23*D18)^0,25 =26,0194
33. Nu=0,5*(Gr*Pr)0,25
34. 22.Конвективную составляющую теплового потока Qк в Вт вычисляем
35. в ячейке D25: =D26*D20*D15 =462
36. Qк=αк*A*dt
37. 23.А коэффициент теплоотдачи при конвекции αк в Вт/(м2*К) определяем соответственно
38. в ячейке D26: =D24*D19/(D3/1000)*0,93^(D5-1) =5,0
39. αк=Nu*λ/(D/1000)*0,93(N-1)
40. 24.Полную мощность теплового потока регистра отопления Q в Вт и Ккал/час считаем соответственно
41. в ячейке D27: =D21+D25 =906
42. Q=Qи+Qк
43. и в ячейке D28: =D27*0,85985 =779
44. Q’=Q*0,85985
45. 25.Коэффициент теплоотдачи от поверхностей регистра отопления воздуху α в Вт/(м2*К) и Ккал/(час*м2*К) находим соответственно
46. в ячейке D29: =D22+D26 =9,8
47. α=αи+αк
48. и в ячейке D30: =D29*0,85985 =8,4
49. α’=α*0,85985

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

Расчеты многократно подтверждены практикой!

Регистры отопления: виды, расчёт и изготовление своими руками

Самый распространенный вид — регистры из гладких труб, и чаще всего — стальных электросварных. Диаметры — от 32 мм до 100 мм, иногда до 150 мм. Их делают двух типов — змеевидные и регистровые. Причем регистровые могут иметь два типа соединения: нитка и колонка.

Нитка — это когда перемычки, по которым из одной трубы в другую перетекает теплоноситель, установлены то справа, то слева. Получается, что теплоноситель последовательно оббегает все трубы, то есть соединение последовательное. При соединении типа «колонка» все горизонтальные участки соединены между собой с обоих концов.

В этом случае движение теплоносителя параллельное.

Типы регистров из гладких труб

В случае использования в системах с естественной циркуляцией требуется соблюдать небольшой уклон в сторону движения теплоносителя порядка 0,5 см на один метр трубы. Такой маленький уклон объясняется большим диаметром (малым гидравлическим сопротивлением).

Это змеевидный регистр отопления

Делают эти изделия не только их круглых, но и из квадратных труб. Они практически ничем не отличаются, только работать с ними сложнее, да гидравлическое сопротивление чуть больше. Но к плюсам такого исполнения можно отнести более компактные размеры при том же объеме теплоносителя.

Регистры из квадратных труб

Есть еще регистры из труб с оребрением. В таком случае увеличивается площадь соприкосновения металла с воздухом, и теплоотдача повышается. Собственно, до сих пор в некоторых бюджетных новостройках строители ставят именно такие отопительные приборы: всем известная «труба с оребрением». При не самом лучшем внешнем виде они неплохо греют помещения.

Регистр с пластинами будет иметь теплоотдачу намного выше

Если любой регситр вставить ТЭН, можно получить комбинированный отопительный прибор. Он может быть отдельным, не связанным с системой, или использоваться как дополнительный источник тепла.

Если радиатор будет изолированным с нагревом только от ТЭНа, необходимо в верхней точке поставить расширительный бачек (10% от общего объема теплоносителя). При нагреве от бытового котла расширительный бачок, как правило, встроен в конструкцию.

Если его нет (часто бывает в твердотопливных котлах), то и в этом случае необходима установка расширительного бачка. Если материал для регистров сталь, то бачок нужен закртыого типа.

Электроподогрев может пригодиться в самые сильные холода, когда мощности котла не хватает. Также такой вариант может выручить в межсезонье, когда загружать твердотопливный котел длительного горения и разгонять систему «на полную» нет смысла. Нужно лишь немного прогреть помещение. С котлами на твердом топливе такое невозможно. А такой вот запасной вариант поможет обогреться в межсезонье.

Добавив в регистр ТЭН и поставив расширительный бачек, получаем комбинированную систему отопления

Порядок выполнения работ

1. Перемычки фиксируются на своих местах и прихватываются сваркой в 2-3 точках.
2. 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.
3. Очищается внутреннее пространство регистра от металлического мусора и шлака.
4. Прикладываются, прихватываются и привариваются заглушки к торцам профильных труб.
5. Обрабатываются сварочные швы. Выступающие части сбивают молотком, затем каждый шов зачищают болгаркой.
6. Отверстия в регистре сверлятся в зависимости от выбранной схемы подключения. При этом их лучше размещать не по центру торцов, а чуть выше или ниже.
7. К отверстиям привариваются присоединительные патрубки.
8. 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.
9. Внешняя поверхность очищается, обезжиривается и красится термостойкой краской.
10. К верхнему ряду приваривается штуцер и устанавливается кран Маевского.

Регистры отопления из стальных труб – определим их теплоотдачу, а так же как осуществить установку и демонтаж

Чаще всего при изготовлении регистра отопления соединяют две-три параллельные трубы, уложенные в горизонтальном направлении. Расстояние между соседними секциями в регистре должно обязательно быть больше диаметра на 50 мм. Пользуются популярностью и змеевиковые конструкции регистров, подразделяющиеся на несколько видов в зависимости от способа подключения приборов к системе отопления.

Регистры отопления змеевикового типа: L — длина отопительного прибора, D — диаметр трубы, h — расстояние между трубами (больше диаметра на 50 мм)

Длина отопительных приборов выбирается в соответствии габаритам комнаты или помещения, в котором планируется производить монтаж системы отопления. Помимо перечисленных видов конструкций регистров отопления еще бывают:

• однотрубные изделия;
• четырехтрубные приборы;
• пятитрубные модели и т.д.

Количество труб, используемых в одном регистре отопления, зависит от площади обогреваемого помещения, качества теплоизоляции объекта, наличия иных источников тепла в помещении и др. Перебирая возможные диаметры труб, высчитывают оптимальные размеры изделий, при которых в отапливаемом помещении будет поддерживаться оптимальный температурный режим.

  Технология изготовления крепежа холодной высадкой

Горизонтальные регистры отопления из гладких труб используют при нижней разводке трубопровода.

При этом изделия аккуратно располагают по периметру помещения ближе к поверхности пола. В жилом доме трубы идут под окнами.

В производственных помещениях расположение отопительных приборов зависит от высоты потолков, особенностей планировки объекта и размещения промышленного оборудования.

Регистры отопления успешно обогревают социальные объекты. Уход за такими отопительными приборами намного проще, чем за чугунными батареями

Вариант #2 — вертикальные регистры

При проведении перепланировки квартир и расширении их жилой площади за счет балконов и лоджий приходится демонтировать батареи, установленные застройщиком при сдаче объекта.

При этом демонтированные радиаторы заменяются вертикальными регистрами отопления, сваренными из большого количества круглых труб небольшого диаметра.

Данные отопительные приборы размещают в простенке, расположенном рядом с оконным проемом.

При необходимости вертикальные регистры отопления закрывают декоративными решетками, которые превращают обязательный элемент системы отопления в предмет декора интерьера.

Замаскировать место нахождения «связки» параллельных труб можно с помощью зеркал, цветного стекла, мозаики, кованой решетки, а также путем размещения полок, вешалок, шкафчиков и других полезных предметов не громоздкой мебели.

Обеспечить движение теплоносителя в вертикальном регистре, установленном в автономной системе отопления частного дома, можно с помощью циркуляционного насоса. Горизонтальные регистры используются и при естественной циркуляции теплоносителя, если их монтаж ведется с небольшим уклоном (достаточно 0,05%).

Изготовление регистров своими руками

Стальные регистры имеют довольно простую конструкцию и не требуют большого мастерства для их создания. Практически любой человек, имеющий опыт работы со сварочным аппаратом может изготовить самодельные радиаторы отопления из профильной трубы. В отличие от круглых, их удобно фиксировать на месте, что облегчает проведение сварочных работ.

Необходимые материалы и инструменты

Перед началом работ нужно запастись всем необходимым. Рассмотрим подробно, что потребуется для простейшего трехрядного регистра.