Регистры водяного отопления

Регистры – упрощенная версия отопительных приборов для водяных систем отопления. Они отличаются высокой прочностью, простотой конструкции, имеется возможность самостоятельного изготовления. Чаще всего регистры применяются для обогрева производственных, бытовых, складских помещений. Материал публикации дает обзор устройства изделий этого типа, алгоритм расчета мощности и габаритов регистра отопления.

Регистры водяного отопления

Устройство регистров отопления

Регистры отопления изготавливают как на промышленном оборудовании, так и самостоятельно. Для самостоятельной сборки требуется высокий уровень владения сварочным оборудованием (и его наличие). Приборы изготавливают из следующих материалов:

  1. Углеродистая сталь;
  2. Нержавеющая сталь;
  3. Чугун;
  4. Алюминий;
  5. Медь;
  6. Биметаллический сплав.

Алюминиевые, биметаллические и чугунные устройства производятся только на промышленном оборудовании ввиду сложности обработки указанных материалов, имею высокую стоимость. Стальные и медные регистры можно изготовить самостоятельно.

Основным материалом для изготовления регистров служат трубы стальные водогазопроводные различных диаметров из углеродистой стали. Кроме этого, регистры монтируют из стальных труб различного профиля – квадратного и прямоугольного.

 Для сборки регистра из нержавеющей стали нужны специальные электроды и навык работы с этим материалом. Медные регистры собираются методом пайки труб и фитингов. При этом медный прибор имеет малые габаритные размеры, сочетающиеся с высокой тепловой мощностью, обусловленной высоким показателем теплоотдачи меди (390 Вт/(м*0С)).

Изготовление медных и нержавеющих отопительных приборов имеет общий признак – высокую стоимость применяемого материала.

Классическое устройство регистра имеет следующий вид:

Классическая схема регистра отопления

Прибор имеет несколько параллельных горизонтальных труб, соединенных проходными трубами меньшего диаметра в крайних зонах. Теплоноситель движется последовательно по всем трубам. В противоположных перемычкам зонах между горизонтальными нитями монтируются непроходные трубы для придания жесткости и прочности конструкции регистра.

Диаметр труб для изготовления регистров варьируется от 32 до 159 мм, толщина стенки трубы – от 2,0 до 3,5 мм. Торцы труб завариваются сферическими или плоскими заглушками. К заглушкам привариваются резьбовые патрубки для установки запорно-регулирующей арматуры и подключения труб. На верхней трубе регистра монтируется резьба для установки автоматического или ручного воздухоотводчика (крана Маевского).

В нижней части регистра (при крупных габаритных размерах) устанавливается сливной кран для освобождения прибора от воды при снятии для ремонта или профилактики (промывки). Также, при достаточном диаметре трубопроводов, в нижнюю нить устройства иногда монтируют съемный ТЭН для организации автономной работы. При этом нужно учесть, что автономное функционирование требует обязательной установки расширительного бака мембранного типа (экспанзомата).

Устанавливают регистры двумя способами:

  1. Настенным;
  2. Напольным.

Второй популярной конструкцией регистра является конфигурация змеевика.

Змеевиковый регистр отопления (схема)

В этом случае горизонтальные трубы в торцах соединяются с помощью двух отводов соответствующего диаметра.

Регистры зачастую оптимизируются монтажом конвективного оребрения. Оребрение увеличивает площадь теплоотдачи, повышает эффективность и КПД прибора.

Регистр отопления со спиральным оребрением

В заводских условиях выполняются различные витые, спиральные, гофрированные, пластинчатые элементы оребрения. Умельцы при самостоятельном изготовлении приваривают пластины простого профиля, трубчатые элементы различного профиля – круглые, прямоугольные.

Еще одна конструктивная разновидность – коллекторный регистр с параллельным движением теплоносителя.

Коллекторный регистр отопления

Существует общее правило компоновки регистров – расстояние между горизонтальными нитями должно быть не менее Н = D + 50 мм, где D – диаметр трубопровода. В случае использования профильной величины вместо диаметра трубы в формулу подставляют высоту профиля трубы.

Расчет регистров отопления

Регистр водяного отопления
Регистр системы водяного отопления

Расчет параметров регистра производится в два этапа:

  1. Определение величины тепловых потерь отапливаемого помещения;
  2. Расчет тепловой мощности и габаритных размеров прибора отопления.

Расчет величины тепловых потерь производится по укрупненной методике. Величина тепловых потерь для зданий со средними показателями тепловой изоляции и высотой потолков в отдельных помещениях не более 2,7 м составляет 100 Вт на 1 м2 отапливаемой площади. Например, для помещения площадью 20 квадратных метров требуемая для отопления тепловая мощность составляет 2000 Вт (2 кВт).

Тепловая мощность регистра зависит от его размера, диаметра трубопровода и параметров теплоносителя в системе отопления. Мощность рассчитывается по формуле:

Р = S х К х ∆t,

где S – площадь поверхности теплоотдачи трубы, м2. Для трубы круглого сечения S = π х D х L, для профильной трубы поверхность рассчитывается как S = П х L, где П – длина периметра профиля трубы, L – длина;

К – коэффициент теплоотдачи стали – 11,6 Вт/м2 х 0С;

∆t = 0,5 (Т1 + Т2) – Тп (температурный напор),

где Т1 – температура теплоносителя в подающем трубопроводе;

Т2 – температура воды в обратном трубопроводе;

Тп – температура воздуха в отапливаемом помещении, 0С.

В качестве примера приведем расчет регистра для помещения площадью 20 квадратных метров. Средняя требуемая тепловая мощность для него составляет 1900 – 2000 Вт. Трубу для изготовления регистра принимаем диаметром наружным 108 мм, температуру в помещении 200С, Т1 = 800С, Т2 = 600С. Количество горизонтальных труб – 4, длина одной трубы – 2,5 метра.

Тогда

Р = 0,108 х 3,14 х 10 х 11,6 х ∆t,

∆t = 0,5 (80 + 60) – 20 = 50,

Р = 39,338 х 50 = 1967 Вт, что удовлетворяет требованиям отопления помещения.

Расчет можно варьировать, изменяя диаметр трубопроводов и длину регистра. Это дает возможность подбора более удобной конфигурации регистра отопления, условий его размещения.

Достоинства и недостатки регистров

Регистры водяного отопления обладают рядом следующих достоинств:

  1. Высокая прочность (для стальных изделий);
  2. Простота устройства и расчета;
  3. Отсутствие разъемных соединений в конструкции (межсекционных ниппелей, прокладок);
  4. Регистры – основной вид отопительных приборов для систем парового отопления;
  5. Простота ухода (за моделями без оребрения);
  6. Универсальность применения в любых видах систем отопления;

Наряду с преимуществами регистры имеют и недостатки:

  1. Высокий коррозионный износ стальных приборов;
  2. Малопривлекательный дизайн;
  3. Зачастую крупные габариты;
  4. Высокий вес;
  5. Необходимость грунтования и покраски изделия.

Стальные регистры отопления стали незаменимыми в системах отопления производственных помещений. Это обусловлено низкой себестоимостью их изготовления, прочностью и неприхотливостью.

Zmeevikovyj registr otopleniya

Змеевиковые регистры имеют малое гидравлическое сопротивление, что положительно влияет на общую динамику циркуляции теплоносителя.

Профильные регистры обладают увеличенным сопротивлением по сравнению с трубчатыми аналогами, но обладают меньшей глубиной, экономится место в помещении. В системах парового отопления регистры являются главным видом отопительного прибора.

Возможно самостоятельное изготовление регистров из стальных труб. Для этого требуется наличие сварочного оборудования, высокий уровень мастерства сварщика.

(Просмотров 42 , 1 сегодня)