Учимся самостоятельно делать регистры и радиаторы отопления из профильной трубы

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.

Размер труб для котлов

Общий котловой диаметр труб отопления частного дома является основой основ всей системы отопления. Так как в этом случае труба будет устанавливаться от начала котла до самого коллектора отопления.

Выделяют виды котлов:

напольный;
настенный

При использовании напольного котла диаметр трубы должен соответствовать диаметру выхода котла. Обычно это 20-32 мм. При использовании настенного котла рекомендуемый диаметр полипропиленовой трубы составляет 25 или диаметр 20 для металлопластиковой трубы. Она будет соединять котел и распределительный коллектор.

Рекомендуется соединять коллектор с трубой 40 диаметра, независимо от диаметра трубы, присоединенной к котлу. Данный факт объясняется тем, что диаметр коллектора должен превышать размер выходящих из него труб. Это является важным правилом установки и увеличивает эффективность работы в несколько раз.

Что нужно учитывать при расчетах

Приступая к монтажу постройки, необходимо ее начертить. Благодаря такому проекту каркаса, можно проводить определенные расчеты. Для этого нужно проставить точные размеры на чертеже, после чего провести вычисления, учитывая суммарное напряжение. Если все сделать точно, то сооружение будет надежным и безопасным.

Для точности и быстроты расчета нагрузки на профильную трубу можно воспользоваться калькулятором или программой SketchUP. (Скачать торрентом — Официальная русская версия! Разрядность: 64bit, Язык интерфейса: Русский, Таблетка: Присутствует)

Расчет будет правильным при соблюдении таких 3-ех условий:

Если в системе будут опоры и верхняя рама, в которых будут возникать механические (не электрические!) напряжения, то усилия будут распределяться между несколькими стояками, в зависимости от их соединения между собой.
Достаточно большая высота системы способна уменьшить несущую способность отдельных опор. Связано это с появлением крутящего момента в стояках.
Чтобы получить надежную металлоконструкцию большой высоты, нужно добавить дополнительные опоры. Благодаря ребрам жесткости, которыми будут связаны между собой стояки, механическое напряжение сможет распределиться более равномерно.

Какая информация еще важна

Выполняя непосредственные вычисления, необходимо владеть информацией о:

1. Типах возможных нагрузок.

Они могут быть:

стабильными, при которых учитывается вес деталей конструкции, масса грунта, давление кровли и т.п.;
долговременными, которые будут действовать на протяжении большого периода, но могут измениться в любой момент: масса котла, лестничного марша, стен из кирпича;
кратковременными, действующие на протяжении малого промежутка (атмосферные осадки, масса посетителей, транспортных средств);
особыми, что вызываются непредвиденными обстоятельствами: ливнями, землетрясениями, извержениями вулканов, взрывами и пр…

3. Суммарном напряжении строения.

4. Прочностных характеристиках стали.

Какие трубы применить для отопления

Для монтажа отопления можно применить трубы из полипропилена, металлопластика, сшитого полиэтилена (PERT и PEX), а также из меди и нержавеющей стали, возможно даже применение старых стальных труб, но это уже не желательный вариант….

Трубы, которые применяются чаще

В более чем половине случаев применяются трубы из полипропилена – предельно дешевые.
Также не редко используется металлопластик – эстетичнее, надежней, чем полипропилен, но дороже.

Медные трубопроводы – еще подороже, к стоимости материала (мягкая, гнущаяся медь) добавляется еще и сложный монтаж, но трубопровод получается прочный, условно вечный, с приятным внешним видом, если его лакировать.
Трубопроводы из сшитого полипропилена выступают как замена металлопластику, прочнее его, но слабо сопротивляются проникновению кислорода, применяются в основном для скрытого монтажа, в теплых полах.
Нержавеющая сталь – редкий дорогой вариант, в основном для красивого оформления.

Далее рассмотрим подробней применение полипропилена и металлопластика, так как из них делается более 90% домашних систем отопления.

В чем особенности полипропиленового монтажа

Цена труб из полипропилена наружным диаметром 20 мм и армированных стекловолокном оценивается как 0,6 $ за метр, а фитинга к ним без металлических элементов в среднем как 0,07 $, американка с металлической гайкой – 1,8 $.

Монтаж же предельно прост, сварка полифузом труб с фитингами часто выполняется самостоятельно. Поэтому трубопровод наиболее популярен.

Но бывают проблемы, связанные со сварным узлами, так как проверить качество стыка невозможно. Даже при самостоятельном монтаже невозможно сказать насколько заузилось сечение в месте сварки, а также не потечет ли этот стык со временем. При недостаточном прогреве, вследствие значительного теплового расширения, стыки начинают сочиться.

Не стоит выбирать полипропилен для скрытой прокладки

У полипропилена весьма значительное тепловое расширение – до 10 см на 3 метрах при нагреве. При заделке такого трубопровода в конструкции, трубы и стыки будут испытывать значительные напряжения. Разрывы по сварке – не редкость, в результате конструкции намокают.

Заделывать допускается только цельные участки таких труб, но не стыки. В тоже время наружная прокладка полипропилена не слишком сочетается с дизайнами.

В последнее время предпочитают делать скрытые прокладки труб в стяжке и подключать радиаторы снизу, поэтому в ответственных компаниях полипропилен уступает место металлопластику и полиэтиленовым вариантам.

Читать еще: Как проверить и настроить давление в расширительном баке

Монтаж отопления из металлопластика — надежно, но…

Стыки металлопластиковых труб с фитингами практически не дают течи, если сделаны правильно, к тому же контролируются по качеству.

Цена же трубы диаметром 16 мм оценивается примерно как 0,5 $ за метр, но фитинг пресс-муфта уже 1,6 $, а тройник компрессионный – 3,5 $.

При надвигании фитинга на трубы, не должно произойти смещения уплотнительных колец с канавок. Труба должна быть надвинута на фитинг до упора, что отслеживается визуально. Тогда фактически получается вечное соединение.

Соединения компрессионные, на закручивающихся гайках, можно собрать своими руками, но они считаются условном менее надежными, их нельзя замоноличивать, они дороже.
Соединения обжимные, требуют применения дорогих обжимных клещей, поэтому — вызова специалиста, но такие соединения металлопластиковых труб допускается замоноличивать.

В чем проблемы с металлопластиком

Самостоятельный монтаж металлопластика грозит небрежностями, при которых уплотнения сминаются, труба обжимается гайкой не ровно. Сразу обычно течи не дает, но при тепловых расширениях течь появляется. Делается подтяжка гайки, течь исчезает, затем появляется вновь…

Калибровка труб, снятие фаски, смазка, профессиональная стыковка с фитингом должны помочь делать монтаж труб для отопления так, чтобы проблем не было.

Недостаток металлопластика – небольшая прочность, при надавливании, смятии, труба может надломиться. Если по трубам будут прыгать дети – то от такого варианта лучше отказаться. Еще проблема – не профессиональный изгиб труб, в результате они ломаются – изгибы нужно делать с применением специальных устройств…

Проблемы с выбором диаметров труб

Для домашнего отопления применяются лишь 2 – 4 разных диаметра, поэтому проблем с выбором не должно быть.

Внутренний диаметр, оцениваемый примерно как половина дюйма, присущ трубам из полипропилена с наружным диаметром 20 мм и 16 мм для металлопластика. Они применяются для подключения до 3 шт. радиаторов и передачи мощности до 5,5 кВт (скорость движения теплоносителя при этом 0,6 м/с).
Внутренний диаметр 3/4 дюйма (19 мм) присутствует в полипропиленовых трубах с наружным диаметром 25 мм или в металлопластиковых трубах 20 мм. Трубы достаточны для подключения 11 радиаторов, и раздачи мощностей до 16 кВт.
Диаметр внутренний один дюйм, что соответствует трубе из полипропилена с наружным диаметром 32 мм и 26 мм для металлопластика, используют для подключения котлов свыше 15 кВт мощностью и создания магистралей на 17 радиаторов, для раздачи мощности до 27 кВт. Чего обычно и достаточно для домов средних размеров.
Диаметр дюйм и одна треть дюйма – для отвода мощности 30 – 40 кВт от котлов до первого разветвления.

Классификация труб отопления

Условно все трубы можно классифицировать следующим образом:

1. Металлические трубы

Стальные
Из нержавеющей стали
Оцинкованные
Медные
Гофрированные

2.Полимерные трубы

Полипропиленовые
Армированные
Металлопластиковые
РЕХ — трубы

Стальные трубы

Стальные трубы — самые распространённые в системах отопления многоквартирных домов. Изготавливаются из «черной» стали низколегированных марок. Промышленность предлагает бесшовные (цельнотянутые) и шовные трубы различного диаметра. Последние не нашли широкого применения в системах отопления из-за возможных протечек швов. Монтаж труб и фитингов осуществляется методом сварки или при помощи резьбовых соединений.

Практический совет

Резьбовые соединения труб необходимо выполнять только дюймовой резьбой. Метрическая резьба не даёт гарантированной герметичности соединения.

Достоинства. Стальные трубы прочные, долговечные и устойчивы к механическим нагрузкам, способны выдерживать температуру более 1000С и большое давление. Незначительное линейное расширение позволяет выполнять трубопроводы без компенсаторов. Применяются для наружного монтажа. Система отопления из стальных труб не требовательна к дополнительному креплению, обеспечивает высокую ремонтопригодность и низкую стоимость обслуживания. Высокая теплопроводность металла гарантирует дополнительную отдачу тепла. Популярность у индивидуальных застройщиков объясняется низкой ценой и наличием на складах данного вида труб в любом регионе.

Недостатки. Сложность монтажа. Необходим трубогиб, плашка с дюймовой резьбой или профессиональный сварщик. Работы по прокладке системы отопления необходимо выполнять до начала отделочных работ. Черный металл подвержен коррозии, поэтому применение труб для скрытого монтажа сильно ограничено. Коррозия внутренней полости вызывает «зарастание» металла отложениями и уменьшение проходного сечения. Но для автономной закрытой системы отопления частного дома этот фактор не значительный. Потому, что в такой системе циркулирует один и тот же объём первоначального теплоносителя без дополнительного обогащения кислородом. В частных домах стальные трубы могут служить по 45 — 50 лет. Еще одним недостатком можно считать непрезентабельный внешний вид. Краска на трубопроводах с горячей водой желтеет и необходимо подкрашивать трубы. Стальные трубы не отличаются низким уровнем шума.

Читать еще: При какой температуре можно штукатурить на улице?

Трубы из нержавеющей стали

Трубы изготавливают из стали марки SUS (AISI) 304, применяемой даже в пищевой промышленности.

Достоинства. Основной плюс — срок службы трубы сопоставим со сроком службы самого здания. Трубы выдерживают значительные механические нагрузки и гидроудары. Широко распространены при монтаже систем отопления в квартирах и домах в стиле «хай — тек» и «лофт». Профессиональный монтаж превращает систему отопления в произведение искусства.

Недостатки. Основная проблема при монтаже системы отопления заключается в привлечении к работе специалиста, умеющего правильно согнуть или сварить трубы из нержавейки. Такие трубы нельзя гнуть горячим способом. Во избежание деформаций, заломов и изменения сечения, применяются специальные вальцы, калибрующие вставки и ограничители.

Нержавейка имеет отличия от обычной стали: теплопроводность на 70% ниже, температура плавления на 1000С меньше, а электрическое сопротивление в 6 раз больше. Такая сталь быстро теряет антикоррозионные свойства при нарушении термического режима обработки. Эти параметры накладывают повышенные требования к сварке изделий из нержавеющей стали. Применяются специальные электроды и техника сварки. Для обеспечения коррозионной защиты сварочного шва применяется ускоренное охлаждение воздухом или медными прокладками.

Немаловажным показателем является достаточно высокая цена нержавеющей стали и фитингов для таких труб. Поэтому широкого применения в системах отопления частных домов трубы из нержавейки не нашли.

Рынок предлагает два вида труб из нержавеющей стали:

Гладкие
Гофрированные

Гофрированные трубы из нержавеющей стали относятся к новинке на рынке стройматериалов.

Рабочее давление — 15 атм., кратковременно допустимо — 50 атм.
Максимальная Температура теплоносителя — +110С
Толщина стенок 0,25 — 0,3 мм. Радиус изгиба равен диаметру трубы.

Достоинства. Основное преимущество в возможности выполнения разводки с минимальным радиусом изгиба, который осуществляется без риска повреждения стенки трубы. Гарантирует постоянство размеров проходного сечения. Высокая ремонтопригодность и привлекательный внешний вид обеспечивают популярность этого нового продукта. Большое количество фитингов упрощает монтаж и обеспечивает надежность соединений.

Гофрированная труба отлично подходит для скрытой проводки системы отопления, особенно в каркасном домостроении. Не требует обслуживания. Популярно для устройства без соединений водяных тёплых полов. Выпускается в бухтах длиной до 50 м.

Практический совет

Для соединения гофрированной трубы желательно применять фитинги и уплотнительные кольца того же производителя, что и гофры.Для соединения гофрированной трубы желательно применять фитинги и уплотнительные кольца того же производителя, что и гофры, т.к. тепло — физические, геометрические и параметры и качество материала разных производителей отличаются.

К недостаткам можно отнести возможность деформации при значительных механических нагрузках, высокая цена комплектующих.

Посмотрите полезное видео:

Медные трубы

Достоинства. Помимо стандартных преимуществ металла, медь обладает исключительными свойствами. Она не боится высоких и низких температур и обеспечит сохранность системы отопления при отключении котла зимой при отсутствии хозяев. Трубы не разморозятся, выдержат сильный гидравлический удар. Длительный срок службы. Небольшой удельный вес. Медь очень пластична. Полированная внутренняя поверхность снижает вероятность образования накипи и соляных отложений. Применение фирменных фитингов — делают систему отопления вечной.

Практический совет

Медные трубы для систем отопления должна иметь маркировку в соответствии со стандартом DIN — EN 1057.

Недостатки. Основной недостаток меди — несовместимость с другими материалами. Не допускается стыковка медных труб с трубами из нелегированной стали и цветных металлов. При прямом контакте начинается электрохимическая реакция, полностью разрушающая соединение. Для соединения необходимо применять латунные фитинги и переходники. Если избежать стыковки нельзя, то стальную трубу устанавливают впереди медной по направлению движения теплоносителя.

Необходима защита медных труб от механических воздействий.

Медь — хороший проводник электричества, трубы нуждаются в качественной изоляции от блуждающих токов, установке диэлектрических прокладок. Система водопровода должна быть надежна заземлена.

Смонтировать систему отопления без специалиста — не реально. Помимо навыков, необходимы специальные приспособления и серебросодержащий припой. Высокая цена медных труб, фитингов и монтажа — основные причины, из-за которых медные трубы широкого распространения в быту не получили.

Трубы из оцинкованной стали

Достоинства. Данный вид труб положительно зарекомендовал себя в трубопроводах холодного водоснабжения и транспортировки воды с температурой до 60 0С.

Недостатки. При воздействии более высоких температур активнее происходит реакция Zn + H2O = ZnO + H2 и ускоряется процесс уничтожения внутреннего защитного слоя цинка с выделением большого количества водорода. Отслоившийся цинк забивает запорную и регулировочную арматуру. В интервале температур от 60С до 85С и в водяном паре, скорость коррозии может достигать до 3 мм/год.

Таблица 1.Скорость коррозии металлических покрытий в воде и паровоздушной среде, мкм/год.

Покрытие

Речная вода при t, 0 С

Дистиллированная вода при t=80 0 С

Паровоздушная среда при t, 0 С

С чего начинается изготовление радиатора

Нужно знать размеры. Для этого:

Выбирают комнату, в которой он будет находиться.
Вычисляют объем помещения и определяют мощность, которой должен обладать радиатор.
Согласно полученной цифре определяют размеры подходящего к ситуации панельного радиатора. Их следует брать во внимание потому, что агрегат изготавливается из стали. Из этого сплава сделаны те профильные трубы, которые будут применяться для изготовления самодельной батареи.
Используя специальную таблицу, рассчитывают объем воды, которая может поместиться в панельном отопительном устройстве.
Такой внутренний объем должна иметь и профильная труба. Зная этот объем, определяют ее длину. Для этого главную цифру делят на площадь поперечного сечения выбранного материала.

Читать еще: Ремонт циркуляционного насоса: как разобрать, проверить?

Пример расчета: если объем воды в радиаторе составляет 10 л, а площадь поперечного сечения профильной трубы равна 3 600 мм² (размеры 60х60 мм), то длина трубы составляет 10 х 1 000 000 / 3 600 = 2 777,78 мм. Число 1 000 000 использовано для того, чтобы перевести литры в куб. мм. Длина используемой трубы должна составлять 2,77 м. Так как батарея состоит из трех отрезков, то эту цифру делят на 3. В итоге, длина будет составлять 93 см. Если такая длина слишком велика, подбирают трубу с большим сечением и проводят повторный расчет.

Трубы из сшитого полиэтилена

Данный материал является одним из самых молодых в представленной линейке, но и он успел добиться немалой популярности. Пытаясь решить, какие трубы ставить на отопление, нельзя обделять вниманием изделия из полиэтилена – в их арсенале немало достоинств.

К положительным качествам труб из сшитого полиэтилена относятся следующие:

Характерная только для данного материала плотность, позволяющая ему работать при высоких показателях давления и температуры;
Способность запоминать однажды приобретенную форму и восстанавливаться при нагреве, что многократно облегчает процесс монтажа трубопровода;
Идеально гладкие стенки трубы, по которым теплоноситель может проходить без малейших задержек и осложнений;
Низкая степень температурного расширения и устойчивость к коррозии, благодаря чему трубы из сшитого полиэтилена отлично подходят для скрытого монтажа;
Длительный эксплуатационный срок, который составляет более 50 лет;
Простая технология монтажа, которой удалось достичь за счет использования пресс-фитингов, позволяющих обойтись без специальных приспособлений.

Проблем у таких труб немного. Первая из них – это неспособность выдерживать воздействие ультрафиолетовых лучей, которые очень быстро деформируют сшитый полиэтилен. Вторая проблема – особая технология производства труб, которая не позволяет создавать изделия большого диаметра.

Критерии выбора труб для системы отопления

Рынок в настоящее время предлагает изделия различных ценовых категорий и качества, изготовленные из материалов, обладающих уникальными свойствами. И хотя технические характеристики важны, на принятие окончательного решения влияние оказывает комплекс индивидуальных факторов для каждого объекта. Поэтому прежде всего потребителю следует знать:

площадь отапливаемого помещения, назначение комнат (кухня, гараж, детская и т.п.);
параметры котла (какое топливо используется, мощность и пр.);
необходимый и достаточный диаметр, который определяет пропускную способность;
есть ли специальное оборудование для самостоятельного монтажа, либо следует его приобрести или привлечь специалиста.

Важно учесть, какого типа бывает система труб для отопления – закрытая или открытая. Разница заключается не только в конструкции. При открытом типе теплоносителем является только вода, которая контактирует с кислородом. Это приводит к коррозии металлических элементов.

Закрытый тип герметичен, в нем могут использоваться растворы антифриза. Износостойкая система выдерживает повышенное давление и высокие температуры.

Если будет производится сокрытие коммуникаций в полу, стенах, то надо понимать, что не все изделия пригодны для этого. Речь идет о системах «теплый пол» и о других способах спрятать магистрали.

Есть разница в том, каким образом будет циркулировать теплоноситель, – принудительно (используется насос) или естественным образом (за счет конвекции). Последний способ требует большего диаметра и точного расчета для правильной работы контура.

Стоит учитывать, что автономные системы не подвержены перепадам давления и температур в отличие от домов с подключением к центральному теплоснабжению. Значит есть разница в выборе труб для отопления частного и многоквартирного дома.

Ответ на вопрос, какие трубы на отопление подходят лучше, а также изучение свойств материалов, используемых для изготовления, позволят определиться с выбором.

Установка системы отопления из меди с помощью специальных пресс-фитингов вполне можно выполнить своими руками. Образуются разъемные соединения, которые можно разобрать и собрать при необходимости.

Необходимые инструменты и материалы

Для разводки системы отопления понадобятся:

Ножовка по металлу, а еще лучше – труборез.
Напильник, наждачная бумага.
Калибратор.
Два гаечных ключа.
Трубогиб.

Чертежи и схемы

В первую очередь нужно начертить схему или чертеж. Это поможет определиться с количеством фитингов и правильно закупить материалы.

Технология монтажа

Технология монтажа при помощи компрессионных фитингов проста. Фитинги для медных трубопроводов делают из латуни. Они отличаются от фитингов для пластика – внутреннее упорное кольцо делается без разреза (см. фото). Особого оборудования не требуется.

Ход работ

Сначала отрезается и зачищается от заусенцев. Затем калибратором срез калибруется так, чтобы он имел круглую форму (медь мягкая и заготовка при резке сминается).
Затем с фитинга скручивается обжимная гайка, надевается на заготовку, патрубок вставляется в фитинг, гайка закручивается вручную с небольшим усилием.
Затем захватывают фитинг гаечным ключом, вторым ключом затягивают гайку на 1-1,5 оборота.
С другой стороны заготовки работы повторяются. Затем вся заготовка монтируется в систему. Для поворотов применяют угловые фитинги, но можно изогнуть трубу с помощью трубогиба.
Примерно через 80 сантиметров устанавливаются кронштейны.
После сборки система заполняется водой и испытывается. При необходимости гайки подтягиваются с помощью гаечных ключей.

Все нюансы монтажа можно увидеть на нашем видео:

Особенности монтажа

Нельзя использовать монтаж трубопроводов на компрессионных фитингах для системы теплого пола.

Не стоит увеличивать и уменьшать диаметры трубопроводов – это не улучшит отопление и приведет к разбалансировке системы.

Учимся самостоятельно делать регистры и радиаторы отопления из профильной трубы