Регистр из профильной трубы своими руками

При водяном отоплении в качестве нагревательных приборов могут быть не только радиаторы, но и регистры отопления из профильной трубы. Такие конструкции чаще всего используются для обогрева больших площадей: цехов, гаражей, комнат в общественных помещениях. Создать устройство можно при наличии сварочного аппарата и труб нужного диаметра.

Регистр из стальных труб

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.

Как сделать регистр своими руками

Чтобы сделать самодельный регистр отопления из труб, понадобится 3 профильных трубы прямоугольного сечения 60х80 мм и толщиной стенок 3 мм, а также 4 круглых трубы диаметром 25 мм, заглушки из листового материала с толщиной стенок 3 мм.

• По торцам труб отмеряют и вырезают отверстия под перемычки. Центральную трубу прорезают с 2-х сторон.
• Раскладывают профильные трубы горизонтально, прокладывают между ними перемычки строго по отверстиям, затем приваривают их.
• Теперь изделие устанавливают вертикально.
• Сварные швы создают герметичность при давлении до 13 атм.

Видео: порядок монтажа регистра

Теплообменник для бани

В бане энергия печи передается воде. Изогнутую трубу располагают внутри топки, при этом змеевик не контактирует с огнем. Так как горячая вода поднимается вверх, на смену ей приходит холодная. В замкнутом водяном контуре происходит круговорот, повышающий температуру во всей системе. Змеевик для бани делают из нержавеющей стали, другие материалы не выдерживают столь тяжелых условий эксплуатации.

Мастера выкладывают печь, встраивая вовнутрь нее теплообменник (регистр), который затем соединяют с водяным баком. Оптимальный способ размещения теплообменника – напротив проема, через который дымовые газы устремляются в дымовой канал. Конструкция регистра бывает П-образной и сваренной из труб. Иногда используют и готовую секцию чугунной батареи. Из-за малой величины естественного давления используют трубы с диаметром от 25 мм и длиной не более 2,5-3 м.

Размеры регистра выбираются в зависимости от мощности печи. Чтобы нагреть 100 л воды, понадобится труба длиной 2 м и диаметром 40 мм. Тепловая мощность такого теплообменника будет равна 2 кВт.

• Теплообменник лучше смонтировать одновременно с кладкой печи после возведения фундамента. В этом случае размер топливника легко согласовать с размером регистра.
• Между трубами теплообменника и топливником выдерживают расстояние в 10-15 мм. Змеевик не соприкасается с пламенем, он нагревается от раскаленного воздуха. Через резьбовые соединения изогнутая труба соединяется с баком.
• Изогнутая труба, намотанная на металлический дымоход, также может нагревать воду (температура на выходе достигает 500 С).
• Специалисты используют жаропрочные уплотнители в местах соединения теплообменника и водопроводных труб.
• Тяжелые сварные конструкции устанавливают в кирпичных печах (в железной для нее трудно найти место).
• Дымоход печи с теплообменником прочищают чаще, так как в нем образуется на порядок больше сажи вследствие неполного сгорания топлива.
• Чтобы нагрев жидкости происходил еще быстрее, в систему вводят циркуляционный насос для искусственного перемещения воды.
• Теплообменник заполняют холодной водой до того, как печь нагреется.
• С целью не допустить разрыва труб при минусовых температурах, нужно предусмотреть возможность полного слива воды из системы.

Изготовленный своими руками регистр – хорошая возможность сэкономить. Теплообменники из гладких или профильных изделий выдерживают скачки давления и температуры, а высокая теплоотдача позволяет применять их для обогрева больших помещений.

Несмотря на то, что рынок отопительных приборов сегодня насыщен разнообразнейшими вариантами радиаторов, использование самодельных конструкций по-прежнему имеет место.

Модели самодельных регистров отопления

Регистрами именуют изделия, сборные или сварные, которые выполняются из параллельно располагающихся труб, соединённых перемычками для обеспечения циркуляции теплоносителя. Регистр отопления своими руками, зачастую, изготавливается из труб гладкостенных.

Изготовление регистров отопления выполняется в следующих вариантах.

Горизонтальные модели

Горизонтальные и вертикальные варианты могут выполняться из одной или нескольких (2 – 5) труб. Этот вариант является наиболее часто используемым. Трубы укладываются параллельно поверхности пола с небольшим уклоном.

При этом обязательно соблюдается правило: расстояние, оставляемое межу секциями, которые являются соседними, обязательно превышает внутренний диаметр используемой трубы не менее чем на 50 мм.

Длину такого отопительного прибора, как самодельные регистры для отопления, подбирают с учётом размеров помещения.

Количество используемых труб определяется площадью указанного помещения, наличия в нём иных источников обогрева, состояния теплоизоляции. С учётом диаметра выбирают оптимальный размер изделий.

Вариант применяется, если обустраивается нижняя разводка СО. Трубы укладываются как можно ближе к полу.

Регистры вертикальные

Обычно используется при выполнении перепланировки помещения и лоджии, в процессе которой демонтируются имевшиеся радиаторы. Их заменяют набором вертикальных труб, монтируемых в простенке под оконными проёмами. Теплоноситель в этом случае перемещается специальным насосом.

Как сделать самодельный регистр отопления, то есть соединить «в нитку» или «в колонку», решают в каждом конкретном случае. Изготавливаются из труб круглого, либо квадратного сечения.
Возможен вариант применения труб с оребрением. Этот вариант неплохо обогревает комнату.

Змеевиковые регистры

Трубы в указанном случае соединяются дугами. Т.е. фактически это единая труба. Площадь, эффективно обогревающая помещение, максимальная. S-образная форма таких регистров исключает наличие мест, где сечение трубы сужается, что понижает гидросопротивление теплоносителя при движении.

Материалы для изготовления регистра для системы обогрева

Весьма редко, но встречаются трубы из нержавейки. Но это очень дорогое удовольствие. Трубы из оцинковки сложны в обработке. Их нельзя варить.

Регистр отопления своими руками из медной трубы демонстрирует замечательную теплоотдачу (вчетверо выше стали), но цена у него очень высокая. Хотя, в отдельных случаях, изготавливают и регистры из меди. В тех случаях, когда у СО разводка обустроена трубами из того же материала. При этом общая длина труб и их диаметры меньше стальных регистров той же производительности.

Существенным плюсом Cu-меди является высокая её пластичность, они легко изгибаются в нужном направлении. Сварка требуется исключительно для соединения разных труб. Но минусов гораздо больше. О первом мы уже говорили – очень высокая стоимость. Второй связан с повышенными требованиями к условиям, в которых трубы можно использовать:

• необходим чистый теплоноситель, без абразивных частиц;
• металлы, несовместимые с Cu, в СО использовать категорически запрещено. Поэтому могут возникнуть проблемы с подбором арматуры и фитингов;
• требуется выполнение качественного заземления. В противном случае в трубах активно идёт химическая коррозия;
• материал очень мягких, поэтому требуются короба для его защиты.

Изредка изготовление регистров отопления выполняется из чугунной трубы. Но это достаточно громоздкие конструкции. И весьма массивные. Для установки нужны прочные стойки. Ещё один минус – высокая хрупкость чугуна. Следовательно, требуются кожухи защиты, которые снижают показатель теплоотдачи.

Достоинствами чугуна являются его надёжность и нейтральная реакция на любые химически активные вещества.
Вывод. Наиболее оптимальным выбором является сталь.

Как сделать регистр отопления своими руками?

Регистры отопления из профильной трубы своими руками изготавливаются практически так же, как из круглой. Подбирается необходимое количество труб одинаковой длины и сечения (диаметра). Оптимальными считаются диаметры 32-80 миллиметров. При превышении указанного диаметра мощности подавляющего большинства бытовых отопительных котлов не хватит до нагрева до нужных температур требуемого количества воды.

Для сборки системы используется сварка. Регистры свариваются между собой трубами меньших диаметров. Эти патрубки позволят перетекать по регистрам теплоносителю.

Рассмотрим, как сделать самодельный регистр отопления. Сборка выполняется в следующей последовательности:

• трубы нарезаются по требуемой длине;
• размечаются места для перемычек;
• из дюймовой трубы изготавливается потребное количество перемычек;
• нарезаются заглушки и вырезаются отверстия под перемычки;
• трубы раскладываются в нужной последовательности на сборочных брусках, после чего вставляются перемычки и прихватываются сваркой;
• разворачиваем конструкцию из горизонтального положения в вертикальное и все перемычки провариваем двойным швом;
• зачищаем рабочие места от мусора и шлаков;
• концы труб регистра закрываются заглушками и провариваются, полученные швы шлифуются болгаркой;
• в верхнем регистре вырезается место для установки воздуховыпускного крана;

В конце собранный регистр подсоединяется к СО. Выходное отверстие глушится временной заглушкой, регистр проверяется на герметичность посредством заполнения его водой.
На исходное устанавливаются опоры 9стеновые кронштейны или напольные стойки.

Расчет регистров для отопления дома

Определяя, как сделать регистр отопления, необходимо понимать, что любой проект начинается с его расчётов.
Регистрами принято именовать трубы, своим диаметром превышающие 32 мм (до 150 мм). Чем выше диаметр, тем больший объём теплоносителя требуется заливать в систему. При её запуске и выходе на рабочий режим это будет являться минусом.

Для нагрева такого объёма требуется больше времени. Но во время работы минус становится плюсом, т.к. котёл функционирует в max подходящих условиях. Но возникают определённые трудности при регулировке значения температуры.
Расчет регистров отопления можно проводить по существующим таблицам.

Длина каждого регистра и их количество прямо зависят от нужной мощности и их диаметра. В первом приближении расчёт можно выполнить по числу погонных метров и условной высоте помещения в 3 метра.

По потерям тепла в помещении существует усреднённая таблица, содержащая информацию о тепловой мощности одного метра погонного трубы, выполненной из стали. Если ваша СО функционирует на иных температурных характеристиках в показания следует внести нужные коррективы.

Когда расчёт по таблице вас не устраивает, обращаются к формуле:

• Q – расчётное значение того количества тепла, которое выдаёт труба;
• d – внешний диаметр (м);
• l – длина куска трубы (м);
• k – к-т теплопередачи = 11,63Вт/м2*(° С);
• To – температура в комнате, где монтируется регистр;
• Tr – температура теплоносителя, перемещающегося в трубах.

Формула позволяет вычислить теплоотдачу первой трубы. Значения для второй и остальных получаются посредством умножения на понижающий к-т, равный 0,9 (для каждого последующего ряда).

Нагревательные приборы являются обязательным элементом любой системы водяного отопления. Обычно они оказываются самой затратной частью. Хорошей возможностью для экономии может быть применение самодельных радиаторов. Их изготавливают из гладких стальных труб круглого сечения либо из профильных труб. Последний вариант несколько дороже, но позволяет уменьшить глубину прибора и получить более эстетичный внешний вид.

Использование профильной трубы для изготовления отопительных регистров имеет ряд особенностей. Приступая к работе своими руками или принимая решение о покупке «самоделки», необходимо тщательно взвесить все за и против. Изучение основных правил, по которым изготавливаются регистры отопления из профильной трубы, поможет избежать ошибок при самостоятельной работе и даст возможность сделать грамотный выбор необходимых параметров.

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:

1. компактность прибора по глубине;
2. возможность придания привлекательного внешнего вида;
3. площадь поверхности больше, чем у круглой трубы той же высоты;
4. дополнительные возможности для креативного дизайна нестандартных помещений;
5. относительно легко изготавливаются своими руками, не крутятся в процессе работы;
6. можно сделать из обрезков труб, оставшихся после строительных работ.

Тем не менее, недостатков тоже хватает:

1. профильная труба не предназначена для транспортировки жидкости;
2. более низкая устойчивость к гидравлическим ударам и действию высокого давления;
3. 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.

Большой выбор сварочных электродов в Новокузнецке
8-950-587-78-68 8-909-511-21-45

Очень приблизительно для типичного утепленного помещения с высотой не более 3 м можно принять 1 кВт тепловой мощности на 10 м2. 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:

где:K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 · 0С), для одиночной трубы K = 11,3 Вт/(м2 · 0С);

F – площадь поверхности трубы, м2, F = 2· (a+b) · l, где a и b – размеры сторон поперечного сечения, а l – длина трубы соответственно, м;

∆t – температурный напор, 0С, ∆t= 0,5·(t1 + t2) – t к, где t 1 и t2 – температуры теплоносителя на входе и выходе прибора; t к – 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.

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.

1. Профильная труба в соответствии с расчетными параметрами. Размеры могут быть от 30х30х3 до 80х80х3 мм.
2. Круглая труба с той же толщиной стенки диаметром 25 или 32 мм в зависимости от сечения профильной трубы.
3. Стальной лист толщиной 3 мм.
4. Патрубки с наружной или внутренней резьбой в соответствии с диаметром и типом подключения – 2 шт.
5. Стальная муфта с внутренней резьбой диаметром 15 мм и кран Маевского.

1. Сварочный аппарат.
2. Дрель.
3. Болгарка.
4. Молоток.
5. Маркер или металлический стержень.
6. Рулетка.

1. Профильная труба режется на отрезки требуемой длины в соответствии с чертежом.
2. Круглая труба режется на 4 отрезка по 10 см.
3. Из листового металла вырезается 6 заглушек в соответствии с размером и формой профильной трубы. Они должны быть на 3-5 мм меньше сечения трубы. Это позволит аккуратно спрятать сварной шов в зазоре.
4. Трубы укладываются на ровную горизонтальную поверхность строго параллельно на расстоянии 10 см. Можно использовать два деревянных бруса для опоры. Торцы выставляются в одну линию. Делаются метки для отверстий на расстоянии около 5-10 см от края.
5. С помощью резака или дрели вырезаются намеченные отверстия в соответствии с диаметром перемычек.

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.

Большой выбор сварочных электродов в Новокузнецке
8-950-587-78-68 8-909-511-21-45

Иногда к регистру привариваются опоры, но более универсальны приборы без них. При необходимости всегда можно воспользоваться подставкой, зато вес меньше и сохраняется возможность крепления на стену.

Заключение

Самодельные радиаторы из профильной трубы хорошо подходят для отопления больших помещений. Приборы с питанием от сети удобно использовать на объектах периодического использования: строительных площадках, гаражах, мастерских, дачах. Стационарные регистры находят свое применение в производственных цехах, теплицах, складах и других технических объектах.

Они имеют достаточно простую конструкцию, что обеспечивает относительную легкость изготовления. Это позволяет делать стальные регистры своими руками, что дает существенную экономию средств. При желании можно поизощряться и создать аналоги современных дизайнерских моделей, которые могут стать не только эффективными источниками тепла, но и украшением интерьера.