Доброго времени суток. В этой статье я расскажу о регистрах отопления и какой регистр установили в гараже.Как рассчитать параметры и установить регистры отопления. Существует огромное количество различных по конструкции и материалу изготовления батарей для систем обогрева жилых и нежилых помещений. Но регистры отопления среди них выделяются своей высокой эффективностью теплоотдачи и простотой самостоятельной сборки.Внешне и конструктивно эти теплообменные приборы напоминают обычные змеевики полотенцесушителей, но по размерам они сильно превосходят аналоги для ванных комнат.
Регистр отопления – это классический теплообменник «вода-воздух». В большинстве случаев он выполняется из гладкостенной металлической трубы. Последняя бывает одиночной либо в виде ряда из нескольких отрезков трубопровода, расположенных горизонтально друг над другом. При этом встречаются отдельные конструкции с "рёбрами".
Обычно отопительные регистры устанавливаются в гаражах, складах, мастерских, больницах и школах – то есть в помещениях, где повышенные требования к противопожарной и санитарной безопасности
По эффективности отдачи тепловой энергии и затратам на обогрев трубный регистр не уступает обычным батареям, а зачастую превосходит их. Общая площадь поверхности теплопередачи в обоих случаях приблизительно одинакова, только в рассматриваемом приборе теплоноситель течет по широкому каналу.
Гидравлическое сопротивление в этой ситуации получается гораздо ниже того, что в стандартном радиаторе из нескольких панельных секций. А это прямо сказывается на затратах энергии для прокачки воды по подобному отопительному контуру. Чем ближе к краю располагаются вертикальные патрубки в секционном регистре, тем выше у прибора теплоотдача – вода ( в нашем случае тосол) на концах горизонтальных труб обновляется медленнее, чем в участках с прямым током теплоносителя
Все виды отопительных регистров делятся на две группы:
1. Секционные.
2. Змеевики (S-образные).
В первом случае горизонтальные трубы соединяются меж собой поперечными патрубками меньшего сечения, а во втором – дугами того же диаметра.
Оба варианта подразумевают большие объемы сварочных работ. Змеевиковый прибор также можно изготовить путем сгиба одной трубы. Однако не каждое трубное изделие большого диаметра из стали можно изогнуть подобным образом. Гораздо проще взять готовые дуги и приварить их к горизонтальным сегментам регистра.
В приборе с соединением «нитка» (патрубки расположены попеременно справа/слева) зон с холодным теплоносителем нет, вода здесь постепенно проходит по всем трубам.
При соединении горизонтальных участков секционного регистра соединением «колонка» патрубки-поперечины в вариваются с обоих концов. Циркуляция теплоносителя в таком отопительном приборе проходит по параллельной схеме. В результате отдельные зоны в нем могут недополучить тепло. Горячая вода попросту стекает в нижний сегмент раньше, чем дойдет до дальнего конца.
Важно : В «нитке», где теплоноситель проходит все участки регистра, подобных проблем не возникает. В этом отношении этот регистр во многом напоминает змеевик. Только вода в нем движется от входа до выхода из батареи по трубам разного сечения.
Существует ещё одна вариация (которая будет рассмотрена в нашем случае) — независимый регистр с ТЭНом. Оборудование подобного типа не требует подсоединения к системе отопления, так как теплоноситель разогревается электричеством, при помощи интегрированного ТЭНа. Во время проектирования подобных регистров мощность ТЭНа выбирается соответственно участка плоскости устройства: перегревание может спровоцировать излишнее увеличение и вытекание теплоносителя через аварийный клапан. При малой мощности ТЭНа эффективность устройства будет ниже его возможных возможностей. Мощность нагревающего воду элемента может варьироваться в пределах 1–6 кВт в зависимости от внутреннего объема теплообменника. Такой отопительный прибор нередко комплектуется циркуляционным насосом, чтобы теплоноситель доходил до всех его участков.
Подобный автономный регистр часто применяют в качестве дополнительного источника тепла, который включается только при сильных морозах. При не слишком низких температурах за окном обогрев помещения осуществляется от общей системы отопления. Помимо воды в электрический регистр возможна заливка антифриза.
Расчет конструкции обогревателя
Вначале необходимо рассчитать требуемую тепловую мощность для конкретного помещения. По правилам, такой теплотехнический расчет следует делать с учетом:
· площади и направленности внешних стен (в южном солнечном направлении или нет);
· кубатуры обогреваемого помещения;
· уровня максимально возможных отрицательных температур в регионе;
· степени теплоизоляции стен, выходящих на улицу;
· наличия снизу и/или сверху еще одного отапливаемого помещения;
· количества, квадратуры и разновидности установленных окон;
· наличия/отсутствия дверей, открывающихся непосредственно на улицу.
Строительными нормами рекомендуется даже учесть преобладающую розу ветров зимой. С наветренной стороны у стены теплопотери в течение зимнего периода будут заведомо выше. Упрощенно для помещения с высотой потолков в районе 2,7 метра необходимую тепловую мощность вычисляют умножением площади комнаты на 100 Вт
Если потолки в помещении расположены на уровне 3-х метров и выше( в нашем случае высота потолка 2,4), то для упрощенного расчета следует уже кубатуру отапливаемого пространства умножить на 34 или 41 Вт. Первый коэффициент берется для кирпичных зданий, а второй – для строений из железобетона. Перемножить пару чисел не сложно. Но надо четко отдавать себе отчет, что подобные условные вычисления могут быть очень далеки от реальных цифр, так как нюансов здесь немало.
Самый оптимальный выход – это заказать нужный расчет у специалиста, который примет во внимание все параметры помещения. Теплопотери происходят через стены, окна, пол, потолок и даже вентиляцию. Для получения точных цифр учесть надо все без исключения.
Далее надо рассчитать размеры труб для отопительного регистра. Для этого следует воспользоваться формулой
Q= K* St*dt
Буквенные обозначения:
· Q – тепловая мощность регистра;
· K – коэффициент теплоотдачи, зависит от материала трубы;
· St – площадь теплоотдачи (равна числу ПИ помноженному на диаметр и длину трубы);
· dt – тепловой напор.
Соответственно, зная Q и dt, остается лишь подобрать диаметр трубы и ее общую длину. Затем уже, в зависимости от конструкции регистра, этот трубопровод можно разбить на несколько отрезков, которые впоследствии будут соединены поперечинами. Теплоотдачу от последних, чтобы не усложнять расчеты, лучше не учитывать.
Цифра dt в свою очередь вычисляется исходя из необходимой температуры в помещении (Тв) и показателей ее в подаче (Тп) и обратке (То) – итого dt=(Тп+То)/2-Тв
При подключении труб змейкой каждый следующий горизонтальный сегмент получает приблизительно на 10% меньше тепловой энергии, чем расположенный сверху. Каждый такой отрезок регистрового трубопровода следует рассматривать, как отдельную батарею. А теплоноситель по мере движения по ним постепенно и неизбежно остывает, тепло уходит в помещение.
Еще один параметр – расстояние между горизонтальными секциями (основными трубами), которое отражает высоту отдельного патрубка. Если этот просвет сделать слишком маленьким, то потоки тепла сверху и снизу начнут перекрываться, негативно воздействуя друг на друга. Эту цифру надо подбирать так, чтобы она была чуть больше диаметра трубы. Тогда эффективность регистра будет максимально возможной.
А сейчас небольшой обзор конструкции и подключения автономного регистра отопления из нержавейки (хотя этот материал не очень рекомендуют в связи с малой теплоотдачей).
с обратной стороны установлен наконечник для слива жидкости.
Заглушка служит крышкой...
Залили тосол и готово ... . В нашем случае потребовалось 38 литров.
Теперь поэксплуатируем недельку, сообщу о результатах. С Уважением - Джинн. Следите за публикациями... У кого есть вопросы - с удовольствием отвечу...
p/s Включили на ночь. Утром температура в гараже была на 6-8 градусов выше, чем на улице. Считаю отличный результат. Площадь первого этажа 70 кв. метров.