Как сварить регистры отопления своими руками

Сварка элементов отопления: изготовление котла, регистров и гребенки

Стандартная конструкция инверторного сварочного аппарата

При проектировании системы отопления важно правильно подобрать основные элементы – котел, радиаторы и комплектующие. Не всегда предлагаемая производителями конфигурация подходит под эксплуатационные параметры. А учитывая высокую стоимость, возникает вопрос — как сварить отопление своими руками: котлы, регистры, гребенки? Это можно сделать только при наличии соответствующего аппарата и минимальных навыков работы с ним.

Выбираем сварочный аппарат и электроды

Выбор электродов и режима сварки в зависимости от толщины металла

В настоящее время производители предлагают несколько моделей сварочных аппаратов, с помощью которых можно делать качественные соединения металла различных марок. Но перед тем, как правильно сварить отопление, нужно выбрать оптимальную модель. Рассмотрим самые популярные виды аппаратов и их основные характеристики.

Трансформаторные

Принцип работы основан на повышении частоты входящего тока. Для этого применяются повышающие трансформаторы. Несмотря на относительно большие габариты, этот тип сварочных аппаратов лучше всего адаптирован к скачкам электросети. С его помощью можно правильно сварить котел отопления соблюдая технологию изготовления.

Инверторные

Формирование тока по установленным параметрам происходит за счет работы электронных схем. Характеризуются стабильной дугой, что в итоге дает качественный шов. Это нужно учитывать перед тем как правильно научиться сваривать отопление самостоятельно. Однако они крайне чувствительны к перепаду напряжения в сети.

В качестве дополнительного оборудования для инверторных аппаратов рекомендуется приобрести стабилизатор напряжения.

Можно ли сварить котел своими руками для водяного отопления с помощью инверторного аппарата? Да, но его характеристики должны соответствовать параметрам используемого металла. Для изготовления элементов отопления чаще всего применяются углеродистые стали.

Таблица материалов для сварки отопления

Также нужно знать зависимость диаметров электродов от толщины свариваемого металла

Что же касается выбора сварочного аппарата, то специалисты рекомендуют остановиться на инверторных моделях, работающих на переменном токе. Их стоимость несколько выше, чем у трансформаторных, но зато они имеют меньшие размеры и с их помощью можно сделать качественный сварной шов. Это важно учитывать, так как самостоятельная сварка котла отопления должна быть качественная.

Стоимость аппарата мощностью 7 кВт, током сварки до 200 А и максимальными диаметром электрода 3,6 мм будет составлять около 16 тыс. руб.

Как сварить котел отопления своими руками

Схема изготовления котла длительного горения с теплообменником

До того как самому сварить котел отопления, нужно определиться с его конструкцией. Предпочтительно, чтобы она соответствовала современным требованиям к безопасности и эффективности работы. Поэтому в качестве примера будет рассмотрен котел пиролизного типа, изготовленный самостоятельно.

Как правильно сварить котел отопления подобного типа? Помимо сварочного аппарата для этого потребуются следующие материалы и инструменты:

• Листовая сталь, марки которой подбираются из данных таблицы, показанной выше. Для камеры сгорания толщина металла должна составлять 3-4 мм. Корпус можно сделать из стали меньшей толщины – 2-2,5 мм;
• Трубы для изготовления теплообменника. Их оптимальный диаметр 40 мм. Такой размер позволит быстро нагреть теплоноситель. Количество регистров — от 3 до 6;
• Как сварить котел отопления без режущего инструмента? Лучше всего для разрезания листов стали использовать «болгарку» со специальными дисками по металлу;
• Дверцы для топочной камеры и поддувала. Также нужно приобрести чугунные колосники. Это необходимо сделать заранее, так как по размерам комплектующих будут изготавливаться проемы и крепежные части котла;
• Уровень, рулетка и карандаш (маркер) для нанесения разметки;
• Защитный инвентарь – перчатки, маска сварщика, прозрачные рабочие очки и одежда из плотного материала с длинными рукавами.

Для наглядности можно посмотреть, как сварить отопление в частном доме. Видео или фотоматериалы помогут в работе, так как в них наглядно показаны все этапы и особенности их выполнения. Однако это нужно сделать только после составления чертежа и подготовки всех инструментов и комплектующих. Это относится ко всем этапам изготовления комплектующих, так как сварить отопление своими руками, включая котлы, регистры, гребенки, невозможно без правильной схемы.

Важно также подготовить место работы до того как сварить отопление в гараже. Чаще всего процесс изготовления проходит именно в нем. Для начала нужно обеспечить максимальное свободное пространство, убрав лишние предметы.

В целях безопасности также из гаража следует вынести легковоспламеняющиеся жидкости – бензин, масло и т.д. И только после этого можно приступать к работе — сваривать отопление в гараже. Правильная сварка котла отопления заключается в изготовлении двух составляющих – непосредственно корпуса котла и теплообменника.

Теплообменник

Теплообменник для котла отопления

Этот элемент изготавливается до того, как сваривается котел отопления. Впоследствии он будет установлен в конструкцию, которая будет напрямую зависеть от его фактических габаритов.

Конструктивно он представляет собой 2 прямоугольных бака, соединенных между собой трубопроводами. Оптимальная толщина материала должна составлять 3-3,5 мм. Это связано с высокими температурами, которые будут воздействовать на поверхность. Специфику его изготовления можно посмотреть на видео — как сварить отопление в частном доме.

На листах стали делается разметка конструкции согласно чертежам. Сначала вырезается задняя панель и к ней приваривается перегородка для отведения дровяных (угольных) газов. На этом этапе нужно быть очень осторожным, так как сварной шов не всегда может обеспечить должное крепление. Затем к перегородке и задней стенке приваривается боковая и нижняя.

Нужно отметить, что самому сварить котел отопления довольно проблематично. Поэтому эту работу рекомендуется выполнять вдвоем. В особенности это касается этапа установки готового теплообменника. Его патрубки помещаются в заранее подготовленные отверстия, а трубы точечно привариваются к внутренним стенкам котла.

Нередко стоит вопрос — как сварить отопление внутри гаража без принудительной вентиляции. Для этого работы должны проводиться только с открытыми воротами, чтобы обеспечить нормальный приток свежего воздуха.

Основной проблемой самодельных конструкций является низкая эффективность работы. Для увеличения КПД рекомендуется делать двойные стенки, между которыми устанавливается базальтовый огнеупорный теплоизолятор. Сварить подобный котел своими руками для водяного отопления можно, но для этого нужно предусмотреть дополнительный расход материала. Сначала изготавливаются двойные стенки, которые заполняются утеплителем. Затем дальнейшая технология сварки конструкции полностью соответствует вышеописанной.

Как сварить регистр отопления своими руками

Как правильно сварить регистр отопления и в каких случаях их рекомендуется устанавливать? Для начала нужно правильно понимать их предназначение. По сути – это приборы обогрева, которые должны обеспечивать максимальную передачу тепла от горячей воды системы отопления в помещение.

До того как сварить регистры отопления, необходимо подготовить основной материал для изготовления:

• Основные трубы. Они должны быть относительно большого диаметра – до 100 мм. Для принудительных систем с высоким температурным режимом рекомендовано использовать именно такие. Лучше, чтобы сечение трубы было круглое, так как профильные конструкции будут создавать большое гидравлическое сопротивление, что нежелательно;
• Для того чтобы правильно сварить регистр отопления понадобятся трубы меньшего диаметра, которые будут служить патрубками для циркуляции теплоносителя между основными горизонтальными. Их сечение должно быть в диапазоне 24-30 мм.

На первом этапе работ нужно обрезать все трубы согласно ранее подготовленного чертежа. Затем прежде чем сваривать регистры отопления, требуется изготовить заглушки на торцы больших труб. Они разделяются на два типа – глухие и с подводящими патрубками. С помощью последних будет осуществляться движение теплоносителя по контуру регистра.

Порядок выполнения работы следующий.

• Для того чтобы правильно сварить регистр системы отопления нужно сначала обрезать все трубы согласно чертежу. Для этого используется «болгарка». По окончании работы торцевые части зачищаются;
• Изготовление заглушек. Для них нужно использовать металл такой же толщины, что и у труб. Диаметр заглушек должен быть больше сечения трубы на толщину металла. Это необходимо для приваривания крепежной окантовки. После их изготовления выполняется монтаж сварным методом;
• Перед тем, как сварить регистры системы отопления с помощью переходных патрубков необходимо сделать отверстия в трубах. Делать это лучше всего сварочным аппаратом, так как болгаркой невозможно отрезать круглое отверстие.

Окончательный этап работы – соединение больших труб в единый нагревательный прибор – регистр.

Как сделать гребенку для отопления своими руками

Самодельная гребенка для отопления

Если планируется монтаж лучевого отопления, то для него необходимо изготовить коллектор. Можно ли и как сварить гребенку на отопление. чтобы она нормально функционировала? Да, но сначала нужно выяснить ее предназначение.

Она необходима для распределения теплоносителя по отдельным контурам системы. Внешне это труба, в которой должны быть установлены патрубки. Они подключаются к отдельным магистралям отопительной системы.

Так как сваривание гребенки на отопление аналогично процессу изготовления регистра, то акцентировать внимание на этом этапе нет необходимости. Важно отметить разницу в соединительных элементах, находящихся на торцах конструкции. Это могут быть фланцы (как на фотографии), либо переходные муфты с меньшего диаметра труб отопления (32 или 40) на больший гребенки (50 мм – оптимальный размер).

Для изготовления элементов нагревательной системы, перед тем как начать правильно сваривать отопление, нужно внимательно изучить возможные варианты конструкции. Нужно помнить, что чем больше размер камеры сгорания, тем мощнее будет установка. Поэтому нужно предварительно рассчитать ее объем.

Для примера можно посмотреть видео сварки отопления в частном доме, а именно – изготовление пиролизного котла:

Как правильно сварить регистр отопления

В частных домах всегда есть несколько подсобных или технических помещений, где требования к интерьеру невелики. Но обогревать их все равно нужно, и чтобы не тратить средства на покупку современных радиаторов, туда можно установить стальной регистр, сваренный из труб. И, хотя всем доводилось видеть подобные незамысловатые отопительные приборы воочию, не каждый знает их устройство. Этот материал – в помощь тем домовладельцам, кто хочет самостоятельно изготовить, установить и подключить регистры отопления к своей системе.

Устройство отопительных регистров

Невзирая на то, что подобные обогреватели считаются устаревшими и отличаются не слишком привлекательным внешним видом, они продолжают широко использоваться в самых разных сферах, например:

• для обогрева производственных помещений промышленных предприятий;
• в качестве автономного нагревателя в гаражах;
• как элемент подогрева воды, встраиваемый внутрь кирпичной печи.

Примечание. Печной регистр из гладких труб отопления рассчитывается и изготавливается в зависимости от мощности и конструкции печи.

По конструкции отопительные приборы различают 2 типов: секционные и в виде змеевика. В первом случае роль 1 секции играет каждая горизонтальная труба, проток теплоносителя по ним обеспечивается за счет вертикальных перемычек. Они сделаны из труб меньшего диаметра с целью создания искусственного сопротивления потоку и повышения теплоотдачи каждой секцией. Трубы, из которых сделан секционный регистр отопления, с торцов заглушены, а теплоноситель подводится по схеме «сверху вниз».

Конструкция обогревателя в виде змеевика понятна по его названию. Здесь диаметры не сужаются, вода беспрепятственно протекает через весь прибор, несколько раз меняя направление. Теплоотдача этого регистра ниже, чем секционного, зато гидравлическое сопротивление – меньше и в изготовлении он несколько проще.

Совет. Секционные нагреватели предпочтительнее делать для подсобных помещений или гаражей, где важен равномерный обогрев и комфортная температура воздуха. Змеевики же лучше ставить в качестве дежурных отопителей в самом конце двухтрубной системы. Там они работают замечательно из-за своего низкого сопротивления.

Свариваются регистры для отопления из гладких труб круглого и прямоугольного сечения. Однако, общепринятая конструкция – обычные круглые трубы из низкоуглеродистой стали типа Ст3, Ст10 и даже Ст0. Если же батарея предназначена для работы с паровой системой, то берут сталь Ст20. Секции прямоугольного сечения делать не рекомендуется, они хуже омываются конвективным потоком воздуха, а значит, тепла отдадут меньше. Для гаражного отопления изготавливают автономные регистры, наполняемые антифризом или трансформаторным маслом, а в нижнюю секцию с торца встраивают электрический ТЭН.

Преимущества и недостатки

Прежде чем браться за изготовление регистров отопления, надо оценить все плюсы и минусы этих нагревателей, чтобы впоследствии не обмануться в ожиданиях. Итак, сначала о достоинствах:

• дешевизна и простота в изготовлении;
• низкое гидравлическое сопротивление: благодаря этому обогреватель можно применять в «хвосте» любой системы;
• надежность и долговечность: регистр, качественно сваренный из обычных труб, спокойно прослужит не менее 20 лет;
• стойкость к перепадам давления и гидроударам;
• гладкая поверхность способствует легкому удалению пыли при уборке помещений.

К сожалению, регистр отопления, сделанный своими руками, обладает и массой недостатков. Главный из них – низкая теплоотдача при значительной массе прибора. То есть, чтобы обеспечить в комнате средней площади комфортную температуру, регистр должен иметь приличные размеры. Приведем простой пример, взятый из технической литературы. При разнице температур теплоносителя и в помещении 65 ºС (DT) регистр, сваренный из 4 труб DN32 длиной 1 м, отдаст всего 453 Вт, а из 4 труб DN100 – 855 Вт. Получается, что из расчета теплоотдачи на 1 м длины любой панельный или секционный радиатор как минимум вдвое мощнее.

Примечание. Представленные данные определены экспериментально при большом расходе теплоносителя – 300 кг/ч.

Прочие негативные стороны гладкотрубных регистров не столь критичны, хотя и существенны:

• вмещает большой объем воды: недостаток не играет большой роли, если на всю систему таких отопительных приборов 1—2 шт;
• в процессе эксплуатации весьма затруднительно нарастить или уменьшить мощность регистров из гладких труб. Не обойтись без демонтажа и сварочного аппарата;
• подвержены коррозии и требуют периодического ухода с покраской;
• имеют непрезентабельный внешний вид: недостаток поправимый, при нужде нагреватель прячется за декоративным экраном.

Проведя анализ достоинств и недостатков гладкотрубных приборов, можно сделать вывод, что их сфера применения в частном домостроительстве весьма ограничена. Как уже было сказано, регистры можно использовать для отопления разных помещений с невысокими требованиями к комфорту и интерьеру.

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.

Заключение

Как самостоятельно сварить регистр отопления?

Регистром называют теплообменник с параллельно смонтированными трубами диаметром свыше 32 мм, сообщающимися перемычками из патрубков меньшего диаметра. Также они могут быть изготовлены в форме змеевика. Приборы выполняют те же функции, что и радиаторы, но отличаются возможностью их самостоятельного изготовления.

Схема монтажа теплообменника.

Как правило, регистры обеспечивают отопление в складских, хозяйственных помещениях, гаражах, некоторых малоэтажных жилых зданиях, но могут быть обустроены как часть интерьера обычных комнат. Теплообменники используются как элементы одно- и двухтрубных отопительных систем с повышенными пожарными и санитарными нормами.

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.

Преимущественные особенности использования регистра

Принцип соединения труб сваркой.

Регистровые теплообменники обладают определенными преимуществами перед другими отопительными приборами:

1. Самодельные отопительные регистры отличаются большими размерами, поэтому осуществляют более равномерную теплоотдачу в отличие от радиаторов, являющимися локальными источниками тепла.
2. Приборы легки в уходе и не имеют труднодоступных мест, в которых скапливается пыль.
3. При качественной сварке деталей теплообменники выдерживают значительное давление и высокую температуру теплоносителя.
4. При оборудовании прибора ТЭНом он может служить автономным источником отопления.
5. Качественно смонтированный регистр отопления может прослужить без ремонта не менее 25 лет.

В то же время регистры отопления имеют худшие характеристики в сравнении с радиаторами такого же размера, у которых поверхность теплообмена сформирована более компактно. Максимальное рабочее давление теплоносящей среды, на которое может быть рассчитан регистровый теплообменник, составляет 10 кгс/см². Более эффективно система работает с установкой циркуляционного насоса.

Подготовка материала и сварка деталей

Процесс аргоновой сварки металла.

Для монтажа отопительных приборов в виде регистров необходимо подготовить трубный, расходный материал:

• гладкие стальные трубы диаметром от 76 до 159 мм;
• патрубки диаметром от 32 мм для перемычек;
• входной и выходной патрубки под приварку, резьбового или фланцевого типа диаметром от 35 мм;
• штуцер с резьбой для присоединения воздухоотводника (крана Маевского);
• заглушки по диаметру труб;
• напольные опоры из уголков или кронштейны для крепления к стене.

Для изготовления подобных теплообменников чаще применяются трубы диаметрами в 76, 89, 108 и 159 мм. Используются также изделия профильного, прямоугольного или квадратного сечения.

Из инструментов потребуются:

• сварочный аппарат;
• газовый ключ;
• шлифмашинка (болгарка);
• молоток, электроды;
• рулетка, уровень;
• защитные средства сварщика.

Устройство регистра отопления.

Стыкуемые поверхности деталей перед сваркой очищаются и обезжириваются, чтобы избежать дефектов в швах. Торцы труб должны быть перпендикулярны их осям. Обработка труб большого диаметра производится на фрезерных машинах или газокислотной резкой.

Трубы нарезаются на отрезки расчетных размеров, торцы зачищаются шлифмашинкой. На горизонтальных трубах производится разметка и вырезка отверстий под перемычки, патрубки должны входить в отверстие.

К горизонтально уложенным трубам с соблюдением размеров привариваются перемычки, вставленные в отверстия. К торцам элементов регистра привариваются заглушки. В два торца (по диагонали) ввариваются входной и выходной патрубки в предварительно вырезанные отверстия.

В одном из верхних торцов приваривается патрубок с резьбой для установки крана Маевского. Все швы зачищаются шлифмашинкой для придания эстетичного внешнего вида. К конструкции (при напольном расположении прибора) привариваются стойки.

Для проверки регистра на герметичность нижний сгон для выхода теплоносителя закрывается заглушкой. Конструкция заполняется водой и осматривается на наличие течей. При их обнаружении вода сливается, и проблемные места провариваются вновь. Швы вновь зачищаются, и регистр окрашивается краской.