Изготовление трубчатого радиатора отопления своими руками

Любая отопительная система не может работать без отопительных приборов, главной задачей которых является передача тепла от теплоносителя в помещение. Существует много разновидностей таких приборов. Они отличаются материалом изготовления, принципом работы и способом установки. Некоторые виды батарей можно изготовить самостоятельно. Трубчатые радиаторы отопления имеют несложную конструкцию, поэтому могут быть изготовлены собственноручно. Такие регистры можно монтировать в хозяйственных постройках, гаражах и даже жилых помещениях.

Что такое регистры отопления и их разновидности?

Регистры отопления – это отопительные приборы, которые отвечают за теплообмен. Главным составляющим элементом этого прибора является труба с гладкими стенками. При этом одна труба применяется очень редко, чаще делают конструкцию из параллельно соединенных секций, через которые циркулирует теплоноситель. Регистры могут располагаться вертикально или горизонтально (второй вариант используется чаще).

Теплоноситель поочередно движется по всем трубам. Направление движения зависит от расположения подающей и обратной магистрали. Также есть приборы с параллельным током теплоносителя. В них регистры вварены в коллекторы с двух сторон.

На заметку! Регистры отопления из стальных труб чаще применяются в складах, цехах, гаражах и других промышленных и хозяйственных помещениях. Однако аккуратно собранный регистр можно вписать в интерьер жилого помещения.

Такие конструкции можно сделать самостоятельно, заказать или купить в готовом виде. Но перед тем как сварить регистры отопления своими руками, нужно рассчитать их тепловую мощность, а также изучить преимущества и недостатки таких конструкций.

Преимущества и недостатки

Среди положительных качеств таких отопительных приборов стоит назвать следующее:

• При условии правильного расчета и качественного изготовления конструкция может похвастаться надежностью.
• В зависимости от используемого для сборки материала регистр может прослужить более полувека.
• Теплоотдача таких приборов в некоторых случаях может превышать аналогичные параметры у традиционных секционных радиаторов. Это связано с тем, что внутри циркулирует больший объем теплоносителя, поэтому и теплоотдача намного выше.
• Системы с трубчатыми батареями просты в эксплуатации, потому что не имеют много стыков и соединений. Это снижает вероятность возникновения аварийной ситуации.
• Собрать новый отопительный контур с регистрами также легко, как и установить такой прибор в существующую систему отопления.
• Регистры применяют в отопительных системах административных, производственных, хозяйственных и жилых построек.
• Конструкция имеет гладкую внешнюю поверхность, что облегчает уборку и уменьшает количество собирающейся пыли. Благодаря гладкости стенок внутри уменьшается гидравлическое сопротивление циркулирующей жидкости.
• Можно собрать радиатор отопления своими руками или заказать его изготовления по своим чертежам.
• Трубчатые отопительные приборы могут использоваться в водяных и паровых системах обогрева дома.
• Доступность материалов и невысокая цена на них делает такие конструкции для обогрева дома более доступными, чем традиционные секционные агрегаты.
• Благодаря простой конструкции можно самостоятельно рассчитать тепловую мощность.

Среди недостатков трубчатых приборов стоит назвать следующее:

1. Из-за того, что в регистре циркулирует большой объем теплоносителя, при первом запуске система долго прогревается. Все это приводит к перерасходу энергоносителя.
2. Недостатком таких конструкций считают их малопривлекательный внешний вид. Однако это справедливо только в отношении некачественно и неаккуратно выполненных секций.
3. Вес всей конструкции вместе с циркулирующим теплоносителем внушительный, поэтому нужно использовать надежные держатели или предусмотреть подпорки снизу. Особенно внимательно к выбору крепежей нужно подойти при монтаже на стены из непрочных рыхлых материалов.
4. Стальные трубчатые радиаторы нуждаются в периодическом окрашивании поверхности с целью защиты от коррозии и для придания им привлекательного внешнего вида.

Расчет тепловой мощности

Перед тем как взяться за изготовление регистров отопления, нужно рассчитать тепловую мощность отопительного прибора. При этом нужно учитывать желаемую температуру, которую нужно получить в помещении, а также площадь комнаты. Внешний диаметр стальных труб в зависимости от площади обогрева можно найти по таблицам. Однако подбирать трубы только, исходя из площади, неправильно, потому что при этом не учитываются другие факторы.

Для проведения более точного расчета используют следующую формулу – Q=St x K x t, где:

• Q – показатель тепловой мощности трубы;
• St (м²) – площадь теплообмена;
• К – табличный коэффициент теплоотдачи трубы из стали (этот показатель принимаем равным 11,63 Вт/м²х°С);
• t – показатель теплового напора.

Чтобы найти площадь теплообмена, нужно длину окружности трубчатого элемента (по внешнему краю) умножить на протяженность участка. Чтобы найти показатель теплового напора, находим половину суммы температур в подающем и отводящем трубопроводе. От полученного числа отнимаем показатель желаемой температуры воздуха в помещении.

Поскольку мы говорим о регистре, состоящем из параллельно соединенных труб, по которым теплоноситель движется последовательно, значит, теплоотдача в каждой последующей секции будет уменьшаться на 10%. Иными словами, суммарную мощность одного регистра нельзя найти, умножив мощность одной секции на общее количество секций. Обязательно нужно вносить соответствующие поправки и уменьшать мощность каждой последующей секции на 10%.

Изготовление трубчатого радиатора своими руками

Для начала нужно заготовить материалы для сборки конструкции.

Вам понадобится:

1. Труба из стали диаметром 108 мм – 4 отрезка длиной по метру каждый.
2. Непроходная перемычка диаметром 48х3,5 мм – 3 штуки.
3. Проходная перемычка диаметром 48х3,5 мм – 3 штуки.
4. Эллиптическая торцевая заглушка диаметром 108 мм – 8 штук.
5. Штуцер с внешней резьбой на полтора дюйма – 2 штуки.
6. Два шаровых крана, подходящих по диаметру к штуцерам.
7. Один кран Маевского.
8. Кронштейны для крепления регистра на стену или подставки для его напольного монтажа.

Выбор типа конструкции

Существуют регистры двух типов: секционные и в форме змеевика. Особенности конструкции заключаются в следующем:

• Регистры змеевикового типа делаются из нескольких труб, которые соединяются двумя отводами или дугами того же диаметра. В результате получается несколько изгибов трубопровода с взаимно противоположным направлением движения теплоносителя. Такая конструкция обладает высокой эффективностью, потому что вся рабочая поверхность участвует в теплообмене. Для изготовления дуг понадобится трубогибное приспособление, поэтому дома сделать змеевик сложно.

Совет! В домашних условиях можно изготовить змеевик из гофрированной трубы, выполненной из нержавеющей стали.

• Секционные трубчатые радиаторы делают из нескольких профильных либо круглых труб, которые завариваются с торцов заглушками сферической или плоской формы. Отрезы труб монтируются горизонтально и соединяются патрубками с таким же сечением, как у магистрального трубопровода. Для повышения теплоотдачи соединяющие патрубки лучше расположить ближе к краю. Соединяющие патрубки могут располагаться с двух сторон параллельно расположенных регистров, либо крепиться попеременно с одной и с другой стороны. В первом случае вода движется параллельно, но есть риск, что некоторые участки не будут прогреваться. Во втором случае вода последовательно проходит каждую трубу, поэтому они все прогреваются, но температура теплоносителя в каждой последующей секции снижается.

Важно! Секционные регистры подходят для контуров с принудительной циркуляцией.

Выбор материала изготовления

Заводские трубчатые приборы делают из алюминия, стали, биметалла. Реже применяется чугун и медь. Срок службы и теплоотдача напрямую связаны с материалом изготовления. Самая высокая теплопроводность у меди, потом идет алюминий. Теплопроводность стали и чугуна меньше всего. Самодельные радиаторы чаще делают из стали. Лучше использовать трубы из углеродистой разновидности этого материала. Конструкции из нержавеющей стали нерентабельны по причине высокой цены и низкой теплоотдачи. С оцинкованными трубами работать намного сложнее, потому сварку использовать не получится.

Алюминиевые конструкции мало весят и отличаются удобством монтажа. Однако их сварка выполняется на специальном оборудовании, поэтому в домашних условиях изготовить регистры из алюминия не получится. Биметаллические конструкции можно купить только в готовом виде из-за сложной технологии изготовления.

Батареи из меди стоят очень дорого и нуждаются в использовании очищенного теплоносителя с нейтральным химическим составом. Кроме этого, медные радиаторы нуждаются в заземлении, а саму конструкцию легко повредить, поэтому нужно установить защитный экран.

Чугунные регистры отопления также есть только в готовом виде. Они стоят недорого, отличаются долговечностью, хорошей теплоотдачей и нетребовательны к чистоте теплоносителя. Из недостатков можно назвать массивность и тяжеловесность конструкции, что затрудняет монтаж.

Необходимые инструменты

Для собственноручной сборки отопительного прибора понадобятся следующие инструменты:

• газовый ключ;
• сварочный агрегат и электроды к нему;
• молоток;
• угловая шлифмашинка;
• металлическая щетка;
• металлический уголок;
• строительный уровень;
• рулетка;
• карандаш;
• струбцины;
• тиски трубные;
• электродрель и сверла для работы по металлу.

Поскольку в ходе работ используется дуговая сварка, вам понадобятся защитные приспособления – рукавицы, специальный костюм, маска, сапоги из негорючего материала.

Порядок выполнения работ

Изготовление и монтаж регистров отопления выполняются в такой последовательности:

1. Для начала нужно нарезать трубы на куски необходимой протяженности.
2. Поверхность внутри труб очищают от ржавчины и мусора. В работе поможет металлическая щетка, закрепленная на арматурном куске. После этого трубы продувают или промывают водой.
3. После этого очищаем от ржавчины заглушки и высверливаем в них отверстия под штуцеры.
4. В подготовленные отверстия устанавливаем штуцеры и закрепляем их сваркой. Затем заглушки привариваем к торцам нарезанных труб.
5. Далее на трубах отмечаем места, где будем приваривать перемычки.
6. В месте устройства проходного канала в трубе высверливаем отверстие, которое соответствует сечению перемычки.
7. Привариваем проходные перемычки в том месте, где есть отверстия. На участках без отверстий крепим непроходные перемычки. В итоге все секции регистра будут соединены между собой.
8. Сварные швы зачищаем.

Перед монтажом регистра проверяем его герметичность. Для этого закрываем нижний штуцер и через верхний патрубок заполняем его водой, создавая избыточное давление. При появлении течи или капель на сварном шве воду сливают, и шов дополнительно проваривают. Батарею окрашивают термостойкой краской для работы по металлическим поверхностям.

Если регистр будет работать автономно, а не врезаться в водяную систему отопления, то в отверстие в одной из заглушек вставляют ТЭН. Также в этом случае в верхней трубе монтируется расширительный бачок и воздухоотводчик. К отопительной магистрали регистр можно подключить посредством фитинга или шарового крана либо приварить. При выборе резьбового соединения штуцер на заглушке должен иметь резьбу.