Что учесть при проведении вычислений.
Расчет теплоотдачи стальных труб выполняется для определения количества тепла, выделяемого с поверхности труб. Такой расчет необходим всего в двух случаях:
- определение параметров отопительной системы для получения необходимой температуры;
- вычисление теплопотерь для последующего выбора утеплительных материалов
Теплоотдача труб рассчитывается по формуле:
Q=K * F * ∆t,
где
Q – теплоотдача,Ккал/ч;
К- коэффициент теплопроводности, Ккал/(кв.м * ч * С)
F – площадь труб, кв.м;
∆t – температурный напор, который вычисляется так:
∆t= 0,5 х (tп + tо) – tв,
где: tп – температура воды на входе, С
tо – температура воды на выходе, С
tв – температура в окружающей среды, С
Необходимые значения для определения температурного напора берутся согласно таблицам СНиП :
- tп = 80 С
- tо = 70 С
- tв = 20 0С
Коэффициент теплопроводности зависит от таких данных:
- материал трубы;
- ее диаметр;
- количество деталей конструкции;
Посчитать площадь труб тоже легко :
F = П * d * l,
где: П = 3,14
d – диаметр трубы
l – длина трубы
Приведем пример.
Сколько тепло может излучить стальная труба длиной 1 м и диаметром 30 мм?
Поскольку это теоретический расчет, возьмем значение ∆t = 55 0С.
Далее:
F = 3,14 * 0,03 * 1 = 0,09 кв. м
Коэффициент теплопроводности стальной трубы составляет приблизительно К = 11,5.
Q = 11,5 *0,09 * 55 = 56,9 Ккал/ч
Поскольку практически все намного сложнее, то для проведения более точных расчетов необходимо обратиться к специалисту.
Необходимо учитывать и второстепенные показатели, влияющие на теплоотдачу:
внешняя форма трубы;
- ее площадь и диаметр;
- наличие или отсутствие лакокрасочного покрытия;
- физические свойства используемых утеплителей;
- температуру воздуха в доме (или на улице);
- скорость движения теплоносителя.
Виды регистров
Отопительные регистры — параллельно сваренные трубы из металла
Параллельно расположенные сообщающиеся трубы, представляющие собой отопительный регистр, различаются по материалу и конструктивному решению.
Алюминиевые
Легкие и эстетично выглядящие алюминиевые регистры для отопления являются одними из самых эффективных с позиции теплоотдачи. Благодаря малому весу и размеру, коррозийной устойчивости и длительному периоду эксплуатации их успешно применяют в частных домах и административных зданиях.
Широкое распространение такие регистры не получают из-за своей высокой стоимости и повышенных требований к качеству теплоносителя.
Чугунные
Чугунные регистры имеют лучшие характеристики теплопроводности
Лучшими показателями по теплоотдаче обладают отопительные системы из оребренных чугунных труб. Толстостенная труба, обладающая большим количеством ребер, эффективно отдает тепло и долго остывает.
Монтаж чугунных оребренных систем проводят с помощью болтов и паронитовых или резиновых прокладок для придания герметичности.
Минусы такой конструкции:
- громоздкий вид;
- значительный вес;
- необходимость изготовления массивных опорных стоек;
- хрупкость.
Чугунные регистры давно используют в промышленных котельных и частных домах, их популярность со временем не уменьшается.
Медные
Медь редко используется из-за особых условий эксплуатации и риска повреждения
В сетях с разводкой из медных труб эффективно изготовление медного регистра. В связи с высокой теплопроводностью меди такие отопительные элементы обладают небольшими размерами красивым внешним видом.
Трубы из меди легко изгибаются и варятся только в местах соединения.
Медные системы отопления не получили широкого распространения из-за критичности к условиям эксплуатации:
- теплоноситель должен быть химически нейтральным, чистым и не содержать твердой фракции;
- система теплоснабжения, включая арматуру, должна быть вся выполнена из меди или совместимых сплавов – бронзы, латуни, хрома и никеля;
- необходимо усиленное заземление – иначе начнется коррозия;
- медь – мягкий материал, ему требуется защитный экран или кожух.
Все это формирует высокую цену и объясняет отсутствие повышенного спроса на медные регистры.
Стальные
Стальные трубы требуют покраски, так как подвержены коррозии
По большей части регистры отопления делают из гладких стальных труб. Предпочтение отдают электросварным или водогазопроводным видам. Изготовленный из них трубопровод выдерживает значительное давление, устойчив к механическим повреждениям и нетребователен качеству теплоносителя.
Для изготовления отопительной системы можно использовать круглую или профильную трубу. Обогреватель получится более компактным в размерах, но с ним ощутимо сложнее работать, гидравлическое сопротивление выше.
Регистр из стальных труб может быть изготовлен из нержавейки – такие виды обогревателей оптимальны в ванных комнатах. Полотенцесушители из нержавеющей стали могут быть разного размера и конфигурации. Единственным минусом регистров из стальных нержавеющих труб является высокая цена.
Стационарные и передвижные регистры
Передвижной регистр оборудован ТЭНом, который можно включать в розетку
Если отопительная система стационарная, для ее работы необходим отопительный котел, где подогревается теплоноситель.
Крепятся такие стационарные системы при помощи кронштейнов, зафиксированных на стенах. Для массивных систем используют комбинированную форму крепления – в дополнение к фиксации на стене под нижние трубы ставят опорные стойки.
В случае мобильного исполнения в нижней части системы монтируется ТЭН, который выполняет функцию нагревателя. В верхней размещается расширительный бачок, емкостью 10% объема системы, учитывающий увеличение внутреннего давления при нагревании.
Конструкция включается в сеть 220 V и оснащается опорными ногами или колесиками для удобства установки и перемещения.
Как рассчитать теплоотдачу?
Требуемое количество материала можно рассчитать, исходя из температурных параметров, которые требуется получить в помещении. На бытовом уровне этот шаг обычно пропускают – делают регистры отопления своими руками «на глазок» по принципу «чем больше, тем лучше».
Но лучше произвести простые расчёты теплоотдачи, для чего не нужно быть математиком. Потребуется лишь:
- Вычислить площадь помещения.
- Узнать о свойствах теплопередачи стали.
- Подобрать оптимальный диаметр трубы.
Площадь помещения рассчитывают умножением размера его длины на размер ширины (S = L*W). Однако для более точных расчётов рекомендуется вычислить объёмный параметр, добавив к вычислениям значение высоты (H).
Так, окончательная расчётная формула приобретает вид:
V = L*W*H
К примеру, требуется вычислить V помещения, где длина 5 м, ширина 3 м, высота 2.15 м. Получают объём помещения: V = 5*3*2.15 = 30.25 м3. Опираясь на это базовое значение, следует вести дальнейшие расчёты, определяющие количество тепла, размеры и число регистров отопления для изготовления своими руками.
Сваренные своими руками регистры отопления – блоки, состоящие из шести стальных труб диаметром свыше 100 мм. Такие батареи, сделанные без надлежащего расчёта, способны перегреть обслуживаемое помещение
Прежде всего, рассчитывается требуемое количество тепла на вычисленный объём помещения для достижения необходимой внутренней температуры (Вт):
Qп.т = V * k (Tвн – Tнар),
где V объём помещения; k – коэффициент теплопередачи стен здания; Tвн – температура внутри; Tнар – температура снаружи.
Количество тепла выделяемого одним регистром можно рассчитать по формуле:
Qр = q * L * (1-n),
где: q – тепловой поток от каждой горизонтальной и вертикальной трубы регистра (примерно 20-30 Вт/м); L – длина вертикальных и горизонтальных труб регистра (м); n – коэффициент неучтённых тепловых потоков (для металлических труб – 0,1).
К категории неучтенных потерь тепла также относится вытяжка в гараже. Если установлен механический тип, коэффициент n требуется увеличить, как минимум до 0,2.
Число регистров, соответственно, определяется формулой:
Nр = Qп.т. / Qр
Подобная методика расчётов специалистами-проектировщиками, скорее всего, будет оцениваться как упрощённая и грубая форма. Однако такой подход всё-таки видится более рациональным действием, чем расчет и изготовление регистров своими руками на глазок, без каких-либо расчётов.
Что подразумевает регистр отопления
Столь замысловатый прибор лежит в основе современных радиаторов. Под данным термином понимается совокупность труб, соединенных между собой определенным образом и способствующих подаче тепла в помещение.
В настоящее время, широко распространены горизонтальные регистры, которые представляют собой параллельно расположенные гладкостенные трубы с вертикальными перемычками. Такое приспособление отличается от современных радиаторов большим объемом теплоносителя, следовательно, выделяет больше тепла и процесс остывания значительно снижен, что позволяет поддерживать нужный уровень температуры в любом помещении.
На рынках представлено множество разновидностей рассматриваемых приборов. В зависимости от материала, применяемого при производстве основных составляющих, регистры отопления бывают:
- алюминиевые;
- чугунные;
- стальные.
Первый вариант часто можно заметить невооруженным глазом в жилых помещениях. В основном он характеризуется высокой устойчивостью к коррозии, хорошей теплоотдачей. Следовательно, благодаря материалу, из которого изготавливают трубы, такие регистры славятся длительным сроком эксплуатации. Одним из основных недостатков можно считать высокую стоимость прибора, которая основывается на способе изготовления конструкции.
Второй вид регистров характеризуется высокой прочностью, следовательно, долговечностью и легкостью установки.
Последняя разновидность регистров отопления считается таковой не из-за своих характеристик. Наоборот, стальные конструкции славятся долговечностью, ведь срок их эксплуатации достигает в среднем четверть века. Монтаж такой конструкции не составляет особого труда. Для его проведения необходимо наличие сварочного аппарата и возможности проведения таких работ. Сварка отдельных деталей позволяет прибору выдерживать высокое давление. Но такие регистры имеют свои минусы, а именно:
• коррозия материала;
• способность аккумулировать известь.
Учитывая, что вода, проходящая по трубам, имеет в своем составе различные примеси, можно смело сделать заключение, что внутренняя поверхность тонких составляющих прибора способна накапливать на своих стенках известковые отложения. В результате чего происходит снижение проходимости определенных участков прибора, следовательно, снижается эффективность теплообмена.
Отличительные показатели регистров отопления
Изучив разновидности регистров отопления из гладких труб, необходимо сделать заключение о том, что основным плюсом их использования является эффективность подачи тепла, несмотря на небольшие размеры прибора. Благодаря такому качеству, данную отопительную конструкцию стали широко применять не только в жилых помещениях, но и в промышленных.
Также при выборе прибора стоит обращать внимание на ценовой ряд. Ведь, основным материалом для производства считается сталь или чугун, а при установке не требуется наличие высокотехнологичного производства
Для монтажа регистров достаточно сварки.
Небольшие размеры готовой конструкции никак не влияют на качество работы прибора. Наоборот, такой показатель удивляет. Ведь, ни для кого не секрет, что показатель теплообмена напрямую зависит от площади рабочей поверхности, следовательно, от длины и диаметра основных комплектующих.
Однако, учитывая большое количество положительных качеств регистров, процесс их установки в помещении имеет несколько недостатков, а именно:
• специфический внешний вид прибора, который в дальнейшем необходимо закрывать или дизайнерски обыгрывать, ведь труба, тянущаяся по периметру помещения, притягивает взгляд.
• определенные неудобства при монтаже конструкции. Как было сказано ранее, при установке необходимо проведение сварочных работ, что не всегда возможно в помещениях определенного типа.
Учитывая специфику работы регистров отопления, современные инженеры разработали несколько вариантов конструкторского решения. В настоящее время доступно два вида приборов:
• секционные;
• S-образные или змеевиковые.
Как улучшить эффективность регистров?
Регистры обладают относительно малой теплоотдающей поверхностью и для ее увеличения можно использовать металлические пластины, которые вертикально привариваются к трубам. В результате получается некое подобие ребристых труб.
4-ех трубный регистр с профильными конвекторными трубами.
Помимо этого, регистры можно улучшить таким образом, что они будут «выдавать» конвекторное отопление. Для этого, вместо металлических пластин на лицевую часть прибора вертикально привариваются круглые или профильные трубы, которые будут создавать эффект конвекции. Конвекция основана на том, что горячий воздух всегда поднимается вверх. Прохладный воздух, находящийся в районе пола, втягивается через нижнюю часть трубы и разогреваясь, поднимается вверх. Проходя по трубе воздух нагревается и выходит уже разогретый через верхнюю часть трубы.
Преимущества регистра из стальных труб
Самостоятельное изготовление регистра хорошо тем, что оно способствует выдерживанию необходимых параметров и габаритов, которые нужны для конкретных условий эксплуатации. Самодельные регистры стоят в три раза дешевле покупных. Одним из самых популярных материалов для изготовления регистров являются углеродистые стальные трубы.
Поступление теплоносителя должно происходить в верхней части прибора, затем перетекать в секциях и попадать в нижний горизонтальный элемент. Если установка регистров происходит в жилых помещениях, рекомендуется применение труб, имеющих диаметр от трех до восьми сантиметров. Рассчитывая количество секций и параметры заготовок, необходимо учитывать теплоотдачу трубы.
Преимущества регистров:
- Большие размеры регистров способствуют равномерной теплоотдаче.
- За приборами легко ухаживать. В них отсутствуют трудные места, в которых может скапливаться пыль и грязь.
- Качественная сварка способствует тому, что регистры могут выдержать сильное давление и высокий температурный режим.
- Если прибор оборудован ТЭНом, он может выступать как автономный источник отопления.
- Если регистр смонтирован качественно, он может прослужить не менее 25 лет.
Конечно, регистры имеют и недостатки. Например, радиаторы отличаются более компактной поверхностью теплообмена. Система отопления из регистров будет работать эффективнее, если установить циркуляционный насос.
Изготовление своими руками
Одним из преимуществ использования регистров в отопительных системах считается вероятность их независимого производства. Для этого чаще всего используют металлические трубы круглого сечения. Невзирая на то, что коэффициент теплоотдачи регистра отопления в этом случае не будет безупречным — ход производства не потребует специальных навыков.
Для самостоятельного изготовления этого отопительного элемента понадобится труба диаметр от 40 до 70 мм. Наибольшее значение сечения приведет к значительным потерям тепла при циркулировании теплоносителя.
Сделать своими руками отопительный прибор можно по последующей схеме проведения работ:
- Вычисление оптимальных характеристик отопительного устройства — диаметра трубы, общей протяжённости секции.
- Формирование чертежа для вычисления оптимального числа использованного материала.
- Осуществление работ по производству отопительного регистра.
- Контроль конструкции на герметичность.
Читать также: Обзор настольных токарных станков по металлу
Для исполнения поставленной задачи понадобится стальная труба, специализированная для формирования главных регистров и магистраль наименьшего диаметра. С ее помощью отопительные приборы будут объединены друг с другом и системой обогрева. Кроме того, потребуются специальные торцевые заглушки на трубы.
На первом этапе следует с помощью болгарки подрезать трубы до необходимой длины. Применять сварочный аппарат для этого не рекомендовано, так как в торцах отопительного регистра из выпуклой трубы сформируется наплав.
Потом производятся отверстия для подсоединения патрубков. Сварным аппаратом привариваются патрубки и устанавливаются торцевые заглушки. Для обеспечения безопасной работы следует определить воздухоотводчик и спускной клапан. Они устанавливаются в верхней части системы, но в обратной стороне относительно места подсоединения к отоплению.
В отдельных случаях производится усовершенствование традиционной схемы стального или биметаллического регистра. Она состоит в установке электрического ТЭНа. Самодельный отопительный прибор будет производить тепло с помощью ТЭНа. Но для этого необходимо при монтаже определить запорную арматуру, чтобы теплоноситель мог циркулировать только лишь внутри отопительного устройства. Так можно сделать хороший источник тепла.
Правильная установка отопительных приборов может быть осуществлена 2-мя способами — на резьбовых соединениях или с помощью сварного аппарата. Все зависит от единой массы конструкции, её размеров и характеристик системы теплоснабжения. В целом эксперты советуют руководствоваться теми же инструкциями, что и при установке радиаторов.
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.
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.
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.
Для системы теплоснабжения крупных помещений нецелесообразно применять обычные фабричные батареи и радиаторы. Они имеют очень небольшую тепловую отдачу и мощность. В качестве альтернативы можно рассматривать регистры отопления.
Отопительные приборы под названием регистры представляют собой несколько складных труб, находящихся параллельно друг к другу и соединённых меж собою перемычками. По трубам перемещается теплоноситель, передавая тепло железным стенкам регистра, которые обогревают воздушное пространство в помещении.
В качестве теплоносителя может быть применена вода или антифриз, устраняющий замерзание труб отключённой системы в прохладное время года. В независимых регистрах отопления с цилиндрическим электронагревателем (ТЭН) теплоносителем может быть и масло, тогда независимый регистр считается наиболее мощным аналогом домашних масляных радиаторов. Они приобрели обширное распространение благодаря несложности конструкции, надёжности и ряду иных преимуществ.
Инструкция по самостоятельному изготовлению регистров
Изготовить своими руками проще всего стальной теплообменник, хотя и его сборка потребует навыков по работе со сварочным и шлифовальным оборудованием и соблюдения определенных правил.
- Перед монтажом необходимо выполнить расчеты и чертеж, на котором будут указаны размеры труб и соединительных элементов, расположение арматуры и узлов подключения. Чертеж поможет точно подсчитать количество и параметры расходных материалов.
- Просвет между секциями берется 1,5D или D+0,5 см, где D – диаметр трубы. Расстояние между параллельными участками змеевикового регистра рассчитывается в зависимости от используемого дугового элемента или радиуса поворота (R) при использовании трубогиба. В первом случае расстояние равно удвоенной разнице высоты дугового элемента (F) и диаметра: 2(F-D). Во втором случае расстояние будет равно 2R-D. При меньшем расстоянии снижается теплоотдача.
- Так как при монтаже используется сварочное и шлифовальное оборудование, обязательно надеть защитную одежду и обувь, а лицо защитить специальной маской или очками.
- Для эффективной работы регистра необходима строгая параллельность его секций, проконтролировать этот параметр в ходе работ помогут уровень, отвес и строительный уголок.
- В верхней точке регистра, наиболее удаленной от подающей трубы устанавливают воздухоотводчик, позволяющий избавиться от воздушных пробок в контуре. При установке параллельного теплообменника с коллекторами воздухоотводчики ставятся в верхней точке каждого коллектора.
- Для закрепления регистра потребуются стойки и кронштейны. Чем массивнее конструкция, тем больше крепежных элементов потребуется.
Порядок работ
- Производится уборка рабочего пространства.
- Размечаются и нарезаются в соответствии с чертежом элементы регистра.
- Внутренняя и внешняя поверхности труб, а также края отверстий очищаются от мусора и ржавчины стальной щеткой.
- Заглушки очищаются от мусора и налета. В двух заглушках высверливаются отверстия для подключения к отопительному контуру.
- Привариваются заглушки, перемычки и соединительные патрубки или коллекторы в соответствии с чертежом. Параллельность секций проверяется после присоединения каждого элемента.
- Зачищаются сварные швы.
- Проверяется герметичность получившегося регистра: выходное отверстие герметично закрывают, а через входное заливают воду под давлением. Если на швах появились даже маленькие капли, необходимо слить жидкость и дополнительно проварить шов.
- При необходимости покрывают теплообменник термостойкой краской по металлу.
- Закрепляют регистр на опорных и подвесных элементах.
- Подключают к системе отопления.
Виды регистров
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
Как рассчитать теплоотдачу?
Требуемое количество материала можно рассчитать, исходя из температурных параметров, которые требуется получить в помещении. На бытовом уровне этот шаг обычно пропускают – делают регистры отопления своими руками «на глазок» по принципу «чем больше, тем лучше».
Но лучше произвести простые расчёты теплоотдачи, для чего не нужно быть математиком. Потребуется лишь:
- Вычислить площадь помещения.
- Узнать о свойствах теплопередачи стали.
- Подобрать оптимальный диаметр трубы.
Площадь помещения рассчитывают умножением размера его длины на размер ширины (S = L*W). Однако для более точных расчётов рекомендуется вычислить объёмный параметр, добавив к вычислениям значение высоты (H).
Так, окончательная расчётная формула приобретает вид:
V = L*W*H
К примеру, требуется вычислить V помещения, где длина 5 м, ширина 3 м, высота 2.15 м. Получают объём помещения: V = 5*3*2.15 = 30.25 м3. Опираясь на это базовое значение, следует вести дальнейшие расчёты, определяющие количество тепла, размеры и число регистров отопления для изготовления своими руками.
Сваренные своими руками регистры отопления – блоки, состоящие из шести стальных труб диаметром свыше 100 мм. Такие батареи, сделанные без надлежащего расчёта, способны перегреть обслуживаемое помещение
Прежде всего, рассчитывается требуемое количество тепла на вычисленный объём помещения для достижения необходимой внутренней температуры (Вт):
Qп.т = V * k (Tвн – Tнар),
где V объём помещения; k – коэффициент теплопередачи стен здания; Tвн – температура внутри; Tнар – температура снаружи.
Количество тепла выделяемого одним регистром можно рассчитать по формуле:
Qр = q * L * (1-n),
где: q – тепловой поток от каждой горизонтальной и вертикальной трубы регистра (примерно 20-30 Вт/м); L – длина вертикальных и горизонтальных труб регистра (м); n – коэффициент неучтённых тепловых потоков (для металлических труб – 0,1).
К категории неучтенных потерь тепла также относится вытяжка в гараже. Если установлен механический тип, коэффициент n требуется увеличить, как минимум до 0,2.
Число регистров, соответственно, определяется формулой:
Nр = Qп.т. / Qр
Подобная методика расчётов специалистами-проектировщиками, скорее всего, будет оцениваться как упрощённая и грубая форма. Однако такой подход всё-таки видится более рациональным действием, чем расчет и изготовление регистров своими руками на глазок, без каких-либо расчётов.