Самодельные батареи отопления из металлических труб: основные этапы изготовления

Самодельные батареи отопления из металлических труб: основные этапы изготовления

Конструкция кустарной отопительной батареи

Устройство подобных приборов представляет собой систему, которая состоит из горизонтальных или вертикальных трубопроводов, сообщающихся между собой перемычками. Гладкие трубы с круглым сечением используют для производства радиаторов отопления гораздо чаще, чем аналоги с прямоугольным или квадратным профилем. Однако возможны и комбинированные конструкции.

Без сомнения, наиболее удобными в работе считаются регистры из углеродистой стали. Значительно лучше по характеристикам выглядит вариант, выполненный из оцинкованной или нержавеющей стали. Но, во-первых, это дорого, а во-вторых – работать с таким материалом могут только опытные специалисты.

Самодельные отопительные приборы годятся как для однотрубных, так и для двухтрубных систем. Возможен их настенный и напольный монтаж. Простейший образец исполнения – полотенцесушитель в ванных комнатах. Кустарные регистры делят на два основных вида:

  1. Секционные.
  2. Змеевиковые.

Секционные регистры

Представляют из себя трубную конструкцию, где элементы большего калибра параллельны и заглушены на торцах, а трубки меньшего сечения служат соединяющими элементами. Для прочности допускается использование дополнительных перемычек.

Теплоноситель в такой батарее всегда движется с верхней емкости, затем по соединительным патрубкам он проходит на нижний ряд и так далее. Такая схема практически исключает ситуацию, когда радиаторы горячие, а в доме холодно .

Судя по практике применения, секционные регистры вполне себе справляются со своими задачами. Однако здесь не обошлось без ложки дегтя. Во время работы прибора избавиться от высокого гидравлического сопротивления не получится, причиной тому – разность диаметров труб и перемычек.

Змеевиковые регистры

Такие батареи выглядят, как S-образная конструкция, собранная из последовательно сваренных компонентов. Основное преимущество подобного решения – диаметр труб одинаков, а значит, гидравлическое сопротивление довольно низкое. По этой же причине змеевик эффективен, поскольку теплообмен осуществляется всей поверхностью самодельного радиатора.

Регистр, согнутый из цельного трубопроката, значительно надежней в плане эксплуатации, чем сварной. Но, к сожалению, аккуратно согнуть в домашних условиях стальную трубу диаметром 70-100 мм практически невозможно – в идеале необходим трубогиб, а в крайнем случае газовая горелка. Здесь на помощь приходят регистровые сборные конструкции.

Система отопления с S-образными радиаторами, собранными только из металлических труб, выделяется особой надежностью и прочностью, тем более, выполнить ее пошагово не так уж и сложно. По сравнению с секционными батареями, здесь значительно меньше сварных швов, а значит, и потенциальных источников протечки тоже.

Характеристики самодельных отопительных устройств

Регистры такого вида выдерживают давление до 10кгс/м² и в состоянии работать с любыми теплоносителями: водой, маслом, антифризе и паре. Допустимое сечение труб, используемых в секциях, должно находиться в пределах 32-219 мм.

Расчет параметров и чертеж

Первый этап изготовления регистра отопления своими руками – это проектирование. Понятно, что на глаз нормально сделать регистр отопления не получится. Поэтому необходимо провести ряд дополнительных расчетов, опираясь на которые можно будет подобрать оптимальный теплообменник. При изготовлении регистров отопления нужно учесть много факторов:

  • мощность;
  • конструкцию;
  • методы установки.

Перед тем как сделать регистры отопления своими руками надо понимать, что это ведь отопительный прибор, значит, должен прогревать определенное помещение. Его теплоотдача должна соответствовать ситуации, не ставить же в маленькую комнатушку теплообменник во всю стену. На один метр должно приходиться от 100 до 200 киловатт, в зависимости от региона. Есть формула расчета теплоотдачи регистров отопления. Он включает в себя следующие значения:

  • длина теплообменника в метрах;
  • внутреннее сечение в метрах;
  • коэффициент теплопроводности металла;
  • дельта температур подачи и обратки;
  • число «П».

Чтобы определить теплоотдачу нужно перемножить все составляющие расчета. Конечно же, из этой формулы можно отдельно определить каждое из вышеуказанных значений. Так, зная квадратуру помещения можно определить, какие габариты должны быть у конструкции. Зачастую самодельные регистры для отопления изготавливаются из подручных материалов, поэтому выбирать некоторые параметры нет возможности. Приходится подгонять всю конструкции под уже имеющиеся характеристики, при этом не стоит забывать о функциональности теплообменника.

При расчете длины теплообменника, нужно поминать, что полученное значение указывает на общую длину труб.

Например, по формуле получили значение в пять метров. Значит, для отопления подходит как одна пятиметровая труба по периметру, так и несколько отрезков, сумма длины которых будет составлять те же пять метров. Суть в том чтобы сохранялась площадь теплообмена.

Есть два метода размещения основных (толстых) труб:

  • горизонтально;
  • вертикально.

В принципе при изготовлении разницы нет. Если взять горизонтальную конструкцию и повернуть на 90 градусов по часовой стрелке, получится вертикальный теплообменник. Это будет иметь значение при установке на контур.

Вот и вся разница между вертикальным и горизонтальным регистром

Помимо этого крепление регистров отопления осуществляется специальными перемычками. Таких перемычек может быть одна или две. Также соединение горизонтальных участков может осуществляться муфтами того же диаметра, которые ввариваются в торец. Это так называемые змеевиковые регистры. Можно выбирать любой метод сборки регистра отопления из труб своими руками, главное, чтобы хватило навыков для его исполнения.

Хотите узнать больше о тэнах для радиаторов отопления, особенностях выбора и эксплуатации?

Отзывы про инфракрасное отопление можно прочитать тут.

Чтобы не усложнять процесс изготовления регистра, будем использовать схему соединения горизонтальных участков двумя патрубками. Регистр отопления, чертеж:

Чертеж регистра отопления

Для работы нам понадобится:

  • три одинаковых отрезка трубы;
  • четыре соединительных патрубка;
  • шесть заглушек.

Расстояние между трубами регистра отопления может быть и большим, но никак не меньшим. При этом если используются трубы большого диаметра, расстояние меду ними определяется по формуле: диаметр х 1,5. Такое расстояния является оптимальным. Следующий этап – это сварка.

Преимущества

  • Большая длина приборов (до 6 м) позволяет равномерно и в кратчайшие сроки нагреть всю площадь помещения.
  • Высокие гидравлические характеристики.
  • Относительно низкая цена. Стоимость мобильного 3-ех трубного прибора (рассчитанного на отопление помещения площадью до 200 м²) со стальными трубами диаметром 108 мм, с толщиной стенки 3,8 мм и длиной 3 м, с встроенным ТЭНом мощностью 2,5 кВт составляет около 13 000 руб.
  • Простота эксплуатации. Приборы легко и быстро очищаются от скопившейся пыли и других загрязнений.

Кран Маевского в верхней части регистра.

Рекомендации по изготовлению

При подборе материалов нужно решить вопрос, – какие взять диаметры труб и какова должна быть их общая длина. Все эти параметры – произвольные, вы можете смастерить отопитель из любых труб, а его длину принять удобную для размещения в комнате. Но чтобы подать необходимое количество тепла, надо обеспечить достаточную площадь теплообмена. Для этого рекомендуется выполнить приблизительный расчет регистра по площади поверхности.

Сделать такой расчет достаточно просто. Нужно сосчитать площадь наружной поверхности всех секций в м2 и умножить полученное значение на 330 Вт. Предлагая данный метод, мы исходим из утверждения, что 1 м2 поверхности регистра будет отдавать 330 Вт теплоты при температуре теплоносителя 60 ºС, а воздуха в помещении – 18 ºС.

Совет. Можно не заниматься ручными вычислениями, а воспользоваться простой программой в EXEL и потом правильно сварить регистр по точным параметрам. В один клик скачать программу можно по ссылке: http://al-vo.ru/wp-content/uploads/2014/02/teplootdacha-registra-otopleniya.xls.

Для человека, имеющего навыки в сварочном деле, не составит большого труда самостоятельно сварить регистр по имеющимся чертежам. Нужно заготовить и отрезать трубы на секции и перемычки, вырезать из стального листа заглушки. Последовательность сборки – произвольная, после сварки обогреватель следует проверить на герметичность. Осуществляя изготовление и монтаж регистров, учтите следующие рекомендации:

  • не стоит брать трубы со слишком тонкой или толстой стенкой: первые будут быстрее остывать и прослужат меньше, а вторые – долго прогреваться и плохо поддаваться регулировке;
  • не забудьте встроить в торец верхней секции кран Маевского для спуска воздуха;
  • при сваривании змеевиков поворотный участок можно сделать из двух готовых колен, если нет возможности использовать трубогиб;
  • на входе теплоносителя поставьте кран, на выходе – вентиль;
  • помните, что установка регистров производится с незаметным глазом уклоном в сторону подключения подающего патрубка. Тогда кран Маевского окажется в самой верхней точке.
Читайте также  Сырье для пластмасс

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 правильно сварить регистр отопления из труб

Первым этапом изготовления регистров является проектирование. Если делать регистр отопления на глаз, ничего хорошего из этого не выйдет. Для этого понадобится произвести дополнительные расчеты, на основе которых можно обзавестись оптимальным теплообменником.

Чтобы изготовить и выполнить монтаж регистра, необходимо обратить внимание на мощность, вид конструкции и метод ее установки.

Важно помнить о том, что теплоотдача устройства должна соответствовать параметрам помещения. Чтобы рассчитать теплоотдачу необходимо уесть длину теплообменника, внутреннее сечение, теплопроводность металла, дельту температур и число «П». Габариты конструкции определяются в зависимости от квадратуры помещения. Чтобы рассчитать объем регистра, используется нитка.

Как сварить нагревательный регистр:

  • Для сварки модно использовать электродуговой или газовый сварочный аппарат.
  • Большие детали оснащают отверстиями для патрубков.
  • Все элементы вкладывают в одну конструкцию.
  • Делают прихватки у патрубкового основания.
  • Важно, что во время работы температура в плавильной ванночке была высокой.
  • Электрод необходимо постоянно двигать по определенной траектории.
  • Важно выполнять простые движения: влево-вправо, вперед-назад.

Ответственный момент – формирование шовного корня. Лучше его делать без отрыва, но для этого нужна сноровка. Торцы заваривают заглушками, которые предварительно изготовляют металла.

Конструкция регистрового теплообменника

Регистр отопления из четырех гладких труб и схема движения.

Теплообменник состоит из простых деталей, и сварить регистр своими руками при наличии навыков сварочного дела не составит труда. При самостоятельном изготовлении отопительного прибора можно точно выдержать требуемые его габариты и технические параметры, необходимые для имеющихся условий эксплуатации. Покупка готового регистра может обойтись примерно в 3 раза дороже, чем затраты на материалы для изготовления конструкции.

Чаще для изготовления регистра отопления используются трубы из углеродистой стали. Применяется также материал из нержавеющей низколегированной стали и чугуна. Расстояние между секциями в регистре должно быть на 50 мм больше их диаметра. Регистры устанавливаются с уклоном по движению теплоносителя не менее 0,05%.

Для увеличения теплоотдачи прибора перемычки монтируются как можно ближе к торцам горизонтальных деталей. Теплоноситель должен поступать в верхнюю часть прибора, перетекать по секциям и выходить их нижнего горизонтального элемента.

Сварка стальных труб.

Трубы в змеевиковом типе регистров соединяются дугами того же диаметра. При использовании S-образного прибора отопления эффективность обогрева повышается за счет увеличения площади теплообмена и снижения гидравлического сопротивления.

Для установки регистров отопления в жилые помещения рекомендуется применять трубы диаметром от 3 до 8 см для соответствия нагрузке на бытовой котел. При расчете количества секций и параметров заготовок учитывается теплоотдача трубы на каждый ее погонный метр. К примеру, 1 м трубы с внутренним диаметром в 60 мм в состоянии обогреть около 1 м² площади помещения.

Параметры конструкции увеличиваются на 20-40% при слабой теплоизоляции помещения и большом количестве окон.

Нижняя секция располагается от поверхности пола на 15-20 см. Для автономного функционирования регистрового теплообменника в них устанавливается ТЭН мощностью от 1.6 до 6 кВт посредством фланцевого соединения.

Виды регистров для установки (электросварные, из гладких труб)

Регистр из гладких труб

Электросварочные стальные регистры из гладких труб, наверное, по праву считаются самыми популярными. Диаметры таких труб встречаются от 32 до 150 мм.

Существует 2 вида: змеевидные и секционные (регистровые).

  1. Змеевидные (змеевик) регистры имеют форму буквы S и дуговое соединение. Такая конфигурация значительно повышает теплоотдачу, а гладкие трубы позволяют пропускать большой объем теплоносителя.
  2. Секционные (регистровые) регистры различают по типу соединения:
    нитка – это конструкция с последовательным соединением, где замыкающая труба, по которой теплоноситель перетекает из одной трубы в другую, расположена либо справа, либо слева,
    колонка – это конструкция с параллельным ходом теплоносителя, где все параллельные друг другу трубы соединены замыкающими трубами с двух концов. Такой тип соединения позволяет создать необходимую длину в соответствии с размерами помещения.

Особенности регистров

Простота изготовления регистров подразумевает многообразие форм, которые могут принимать такие устройства. Это оценили дизайнеры и во многих случаях широко используют подобную возможность. Так, ими созданы вертикальные алюминиевые регистры отопления, которые параллельно своей основной функции по обогреву помещения служат и элементом декора. В то же время регистру может быть придана самая неожиданная форма, например такая, как показано на фотографии.

Если есть опыт работы со сварочным аппаратом, то регистры отопления могут быть сделаны самостоятельно. Задача, как правильно сварить регистр отопления, для своего решения подразумевает несколько достаточно простых действий. Надо подготовить в необходимом количестве заготовки равной длины. На их торцы наваривают заглушки, в которых делают отверстия для подсоединения или ставят специальные патрубки. Все определяется тем, как будет в дальнейшем устанавливаться регистр в систему отопления – сваркой или с помощью резьбового соединения.

Проблема, как сварить регистр отопления в единое целое, решается путем использования отводов. Осталось только установить краны для выпуска воздуха и покрасить готовое изделие.

Монтаж регистров отопления, если они предназначены для соединения с системой отопления при помощи резьбы, ничем не отличается от установки обычных радиаторов. Если же соединение не предусматривает этого, то потребуется выполнение сварочных работ.

В качестве альтернативы всем привычным радиаторам отопления могут быть использованы такие устройства, как регистры. Правда, их лучше всего применять в каких-либо вспомогательных помещениях: мастерской, гараже, кладовке. Но они вполне могут быть обыграны как часть интерьера обычных комнат.