Для обогрева помещения важно то, с какой скоростью в помещение подается тепло. Так как в традиционных системах водяного отопления за передачу тепла отвечают радиаторы, то от того, насколько эффективно они справляются с поставленной задачей и зависит климат в помещениях. Эффективность передачи тепла характеризуется таким параметром, как теплоотдача или тепловая мощность. В случае с радиатором она показывает, какое количество тепла в час данное устройство может передать воздуху при определенных условиях. Под условиями понимают заданную температуру теплоносителя, скорость его движения и определенный тип подключения. На заводах теплоотдача отопительных приборов определяется в процессе испытания на стендах, потом она усредняется и заносится в паспорт изделия.
Насколько отопительный прибор будет эффективно отдавать тепло, зависит от многих факторов. Это и материал, из которого он сделан, и его форма, и то, как движется внутри теплоноситель и какова поверхность теплоотдачи. Немного подробнее обо всех этих факторах расскажем ниже.
Как зависит теплоотдача от материала
Радиаторы отопления делают из металлов неслучайно. Они имеют лучшее сочетание характеристик, главная из которых - коэффициент теплопередачи. В таблице приведены данные для некоторых металлов.
Как видим, для изготовления радиаторов используют далеко не самые лучшие по теплопроводности металлы, но радиатор из серебра, это слишком… Редко используют и медь, и все по той же причине: это очень дорого. Некоторые умельцы делают самодельные радиаторы из медных труб. В этом случае денег требуется меньше, но эксплуатация таких отопительных приборов проблематична: медь довольно капризный материал и работает не со всякой средой, она очень пластична и легко повреждается, химически активна и вступает в реакции окисления. Так что тут еще большое внимание придется уделить водоподготовке и защите от механических воздействий.
А вот следующий металл - алюминий, используется уже довольно широко. Хоть теплоотдача алюминия практически в два раза ниже, чем меди, но, по сравнению с другими металлами, она достаточно высока. Алюминий легкий, быстро нагревается и эффективно передает тепло. Но и он далеко не идеален: химически активен, потому использоваться с незамерзающими жидкостями не может. К тому же он конфликтует с другими металлами в системе: начинается коррозия, что приводит к быстрому разрушению металлов. И хотя теплоотдача алюминия самая высокая - 170-210 ват/секцию, устанавливаться они могут не в любой системе.
Данные по тепловой мощности всех радиаторов приведены усредненные. Причем для высокотемпературного режима работы (90 o C на подаче, 70 o C на обратке, для поддержания помещении 20 o C). Также имеются в виду радиаторы с осевым расстоянием 50 см. Теплоотдача при других размерах и условиях будет другой.
Для обитателей квартир многоэтажных домов есть еще один вариант, но от вас тут почти ничего не зависит: теплоотдача у вас может снизиться из-за переделки системы отопления у соседей сверху. В домах старой постройки разводка отопления практически повсеместно однотрубная с верхней подачей. И если в вашей квартире стояк вверху стал еле теплым, кто-то над вами этому поспособствовал. В этом случае вам имеет смысл обратиться в управляющую компанию - они проверят состояние стояка и выяснят причину понижения теплоотдачи.
Итоги
Теплоотдача радиаторов зависит от материала, из которого он изготовлен, формы секции или панели, от наличия и количества дополнительных ребер, улучшающих конвекцию. Большое значение имеют способ подключения и установки.
Основная задача любого вида батарей отопления - максимально возможный обогрев помещения. Параметром, определяющим, насколько прибор соответствует поставленным задачам, является их теплоотдача. Но не только это может повлиять на часто возникающую проблему, которая заключается в том, как увеличить кпд батареи отопления. Справиться с потерями тепла можно достаточно простыми средствами, но перед этим необходимо выяснить, что может повлиять на процесс передачи тепла в окружающее пространство. Рассмотрим основные факторы, влияющие на кпд отопительных приборов:
- Модель радиатора, количество секций и размер самой батареи;
- Тип подключения радиатора к сети теплоснабжения;
- Размещение батареи отопления в помещении;
- Материал, из которого изготовлена батарея.
Что такое кпд и как его рассчитать
Теплоотдача приборов отопления, к которым относятся батареи или радиаторы, складывается из количественного показателя тепла, которое передано батареей за определённый промежуток времени и измеряется в Ваттах. Процесс теплоотдачи батареями проходит в результате процессов, которые известны как конвекция, излучение и теплообмен. Любой радиатор использует эти три вида теплообмена. В процентном соотношении эти виды передачи тепла могут варьироваться у различных типов батарей.
Каким будет кпд обогревателей, в подавляющем большинстве случаев зависит от материала, из которого они изготовлены. Рассмотрим, какими преимуществами и недостатками обладают радиаторы, изготовленные из разных видов материала.
- Чугун обладает сравнительно низкой теплопроводностью, поэтому батареи из этого материала не являются лучшим вариантом. К тому же небольшая поверхность этих приборов отопления значительно снижает теплоотдачу и происходит за счёт излучения. В обычных условиях квартиры мощность батареи из чугуна составляет не более 60 Вт.
- Сталь несколько выше чугунных. Более активная теплоотдача происходит из-за наличия дополнительных рёбер, которые увеличивают площадь излучения тепла. Теплоотдача происходит в результате конвекции, мощность составляет примерно 100 Вт.
- Алюминий обладает наибольшей из всех предыдущих вариантов теплопроводностью, мощность их составляет около 200 Вт.
Немаловажную роль в увеличении кпд батарей отопления играет способ подключения, который должен соответствовать типу батареи и материалу, из которого она изготовлена. Прямое одностороннее подключение имеет самые высокие показатели по эффективности теплоотдачи и самые низкие по потере тепла. Диагональное подключение используется в случае наличия большого количества секций и существенно снижает возможные потери тепла.
Нижнее подключение используется в том случае, если теплопроводные трубы скрыты под стяжкой пола и не исключает потерю тепла в количестве до 10% от исходного значения. Наименее эффективным считается однотрубное подключение, так как потеря мощности обогревательного прибора при этом способе может достигать 45%.
5 способов увеличения кпд отопительной системы
- Поддержание поверхности отопительных приборов в чистоте.
Каким бы невероятным не казалось это утверждение, но даже тонкий слой пыли на радиаторах ведёт к понижению теплоотдачи. Например, кпд алюминиевых радиаторов, загрязнённых слоем пыли, может понизиться на 20-25%. Кроме того, в регулярной очистке нуждается и внутренняя часть батареи. С первой проблемой можно справиться самостоятельно путём обычной влажной уборки, а вот для второго придётся обратиться к квалифицированному специалисту. Сантехники имеют на вооружении знания и навыки, которые помогут в короткие сроки очистить радиатор от накипи и других загрязнений, скопившихся в процессе эксплуатации.
- Окрашивание радиаторов соответствующей их назначению краской.
Во-первых, для окрашивания необходимо подбирать краску тёмных расцветок. Благодаря этому удастся добиться не только хорошего нагрева батарей, но и значительного повышения теплоотдачи. Во-вторых, необходимо выбрать для окрашивания подходящую краску. В качестве покрытия для чугунных радиаторов отопления лучше использовать известные всем эмали, а для алюминиевых и стальных батарей больше подойдут акриловые, алкидные и акрилатные эмали.
- Использование отражающих экранов.
Тепло, которое излучает батарея, распространяется во все стороны. Поэтому как минимум половина полезного теплового излучения уходит в стену, расположенную за приборами отопления. Уменьшить напрасные потери тепла можно, расположив за радиатором экран, например, из обычной фольги или готовый, купленный в магазине. При использовании даже самодельного экрана из тонкого металлического листа не только прекращается нагрев стены, но и создаётся дополнительный источник тепла, так как, нагреваясь, экран сам начинает отдавать тепло в помещение. При использовании отражающего экрана, кпд чугунных батарей, да и многих других, можно повысить до 10-15%.
- Увеличение площади поверхности батарей.
Между площадью поверхности, которая излучает тепло, и количеством этого тепла есть самая прямая зависимость. Для увеличения теплоотдачи радиаторов можно использовать дополнительный кожух. Материал, из которого он будет изготовлен, необходимо тщательно выдирать. Например, наибольшей теплоотдачей обладают кожухи из алюминия. Их используют в качестве дополнения к чугунным радиаторам. При частых перебоях в работе отопительных систем стоит подумать о приобретении стальных кожухов, которые очень долго сохраняют полученное от радиаторов тепло. Соответственно, этот тип кожухов для батарей отдаёт тепло в окружающее пространство намного дольше других.
- Создать дополнительные потоки воздуха в помещении.
Если направить на приборы отопления поток воздуха, например, с помощью обычного бытового вентилятора, то нагрев воздуха в помещении будет происходить значительно быстрее. При этом стоит учитывать, что направление воздушного потока должно быть вертикальным и направленным снизу вверх. При таком способе повышение кпд радиаторов может достигать 5-10%.
Используя даже один способ улучшения теплоотдачи батарей, можно значительно повысить температуру в помещении и снизить затраты на дополнительный обогрев. Перед тем, как вы приступите к улучшению характеристик радиаторов, убедитесь в правильности их подключения к теплосети и в том, что регуляторы подачи тепла на приборах последнего поколения установлены на необходимое значение. Кроме того, при постоянной проблеме с теплоснабжением, нужно уделить внимание теплоизоляции стен и окон, через которые обычно и уходит тепло. Утеплять нужно не только наружные стены, но и те, которые выходят на лестничную клетку.
Централизованная система отопления предполагает подогрев теплоносителя в котельной и дальнейшее его распределение в жилые помещения с помощью системы труб и радиаторов. Чтобы нагрев был максимально эффективным и равномерным, необходимо подобрать правильные радиаторы, а также принять дополнительные меры для увеличения теплоотдачи.
В долгосрочной перспективе знание того, как увеличить теплоотдачу батареи центрального отопления, поможет собственнику добиться максимального комфортного и плавного обогрева своего жилища, и навсегда решить проблему холода в квартире при включенной системе отопления.
Чтобы понять принцип действия различных методов увеличения теплоотдачи, необходимо ознакомиться с переменными, влияющими на КПД батареи для отопления для центрального отопления, расположенной в квартире.
В общем понимании уровень теплоотдачи радиатора зависит от следующих факторов:
Также есть косвенные факторы, из-за которых на полную мощность не работает батарея отопления, подключенная к контуру, это:
Улучшение конвекции воздуха
Среди самых простых методов, которые помогут понять, как увеличить теплоотдачу трубы отопления своими руками, является использование законов конвекции. Зачастую, в квартирах батареи заставлены предметами мебели, защищены или скрыты за тяжелыми гардинами. Все эти элементы препятствуют циркуляции воздуха и в комнате довольно сложно добиться комфортных температурных условий, даже если отопление центральное работает на полную мощность.
Чтобы оптимизировать скорость воздушных потоков, необходимо максимально высвободить пространство вокруг радиатора.
Не встречая препятствий на своем пути, разогретый батареей воздух будет свободно перемещаться по комнате и обеспечит максимальный уровень нагрева, предусмотренный мощностью радиатора.
Использование электрического вентилятора для улучшения конвекции
Собственники, коим хорошо знакомы физические законы, согласно которым в домах проектируется отопление канализация водоснабжение, понимают, что скорость циркуляции воздуха влияет на теплоотдачу батареи. Чем быстрее циркулирует воздух в комнате, тем больше тепла он сможет забрать от радиатора за определенный период времени.
Чтобы улучшить естественную конвекцию, возле радиаторов могут быть установлены электрические вентиляторы.
Отдавать предпочтение стоит бесшумным моделям, которые потребляет минимальное количество электроэнергии. Монтаж вентилятора стоит производить под определенным углом к батарее. Такой простой метод является довольно эффективным. Он способен поднять температуру в комнате на несколько градусов.
Обустройство отражающего экрана
В виде инструмента для увеличения теплоотдачи может использоваться фольга для батарей отопления, которая поможет направить поток тепловой энергии в помещение. От радиаторов, не оборудованных отражающим экраном, тепло расходиться во все стороны, в том числе отдается холодным наружным стенам. Экран помогает сфокусировать направление теплового потока и повысить температуру в комнате.
Конструкция экрана отличается простотой и доступностью. Он должен обладать большей площадью, нежели площадь радиаторов, и устанавливаться на чистую стену за батареей. Вместо фольги можно использовать фольгоизолон – специальный материал, который с одной стороны имеет вспененную основу, а с другой покрыт светоотражающей фольгой. Монтировать экран на стене нужно с помощью любого качественного строительного клея.
Продувка радиаторов
При сложных условиях работы батарея центрального отопления может со временем засориться или завоздушиться. Такие изменения сопровождаются плохой циркуляцией теплоносителя и появлением холодных секций. Устранить воздушные пробки и засоры поможет продувка батарей отопления – быстрый и экономичный способ увеличения теплоотдачи.
Существует несколько методов продувки, подразумевающих использование различных типов оборудования:
Использование одного или нескольких методов продувки радиаторов позволит добиться повышения эффективности работы радиаторов и позволит забыть про холод и дискомфорт в квартире.
Стоит помнить, что система центрального отопления – это сложная сеть радиаторов и трубопроводов.
Поэтому некоторые виды продувки батарей целесообразно выполнять вместе с соседями, ведь в противном случае прочищенные секции вновь снизят теплоотдачу через несколько недель эксплуатации. Более подробно о методах промывки системы отопления можно прочитать .
Следуя простым и доступным рекомендациям, можно увеличить теплоотдачу радиатора любого типа и получить возможность извлекать максимальную выгоду от использования центральной системы отопления. Комплексное использование методов является наиболее рациональным решением проблемы плохой теплоотдачи и поможет собственнику добиться эффективной работы отопительных приборов в своем жилище.
Температура в квартире зависит от ряда факторов – качества подачи в систему отопления теплоносителя, уровня теплоизоляции дома и правильного расположения батарей. Важный фактор и теплоотдача радиатора, поэтому сегодня мы расскажем, как её увеличить своими руками, что позволит без дополнительных расходов поднять температуру в помещении на 2-4 градуса.
Что влияет на теплоотдачу батареи
Увеличить теплоотдачу радиаторов поможет :
- — Чистота и цвет батарей,
- — Правильное отражение тепла,
- — Увеличение площади радиатора,
- — Циркуляция тёплого воздуха от источника тепла.
Каждый из этих пунктов должен взять на заметку рачительный хозяин, который хочет жить в тепле и не платить за это больше, чем сосед.
Чистота и цвет батарей
Батареи должны быть чистыми, грязный радиатор – это не только не эстетично, но и плохо для теплообмена. Пыль и грязь на элементах системы отопления это недополученное тепло, за которое придётся платить.
Интересные результаты показало изменение цвета радиаторов. Батарея, покрашенная в коричневый или бронзовый цвет , имеет теплоотдачу на 20-25% выше, чем радиатор белого цвета. Это новшество хорошо знакомо жителям Украины, которые таким образом повышают градус тепла в своих квартирах, когда есть проблемы с качеством подачи энергоносителей в дома.
По законам физики, чем темнее цвет батареи, тем лучше её теплоотдача.
Отражение тепла
Батарея не имеет встроенного процессора, поэтому она отдаёт тепло равномерно во все стороны, нагревая с одинаковыми усилиями воздух комнаты и внешнюю стену. Чтобы больше тепла уходило в жильё, а не на обогрев стен, надо за радиатором прикрепить к стене отражающий экран. Это может быть простая фольга, ещё лучше, если это будет тонкий слой утеплителя с отражающим экраном.
Крепится экран на клей или жидкие гвозди, самые ленивые хозяева, чтобы увеличить поступление тепла в комнату, просто засовывают фольгу за радиатор и ничем её не крепят.
Площадь радиатора
Если у вас нет индивидуального счётчика расхода теплоносителя, то платить за отопление вы будете одинаково, независимо от размера радиаторов. Отсюда просто вывод – по мере возможности, особенно в больших комнатах, устанавливайте многосекционные батареи, ведь при увеличении площади радиатора, увеличивается и его КПД.
Конечно, зимой батарею не поменяешь, а вот летом это можно сделать без проблем, в морозы как вспомните.
Искусственно увеличить площадь радиатора можно экраном из алюминия. Экран будет нагреваться от батареи и её полезная площадь, значит и КПД, увеличатся.
Циркуляция тёплого воздуха
Напрямую циркуляция тёплого воздуха не связана с теплообменом батареи, но от этого во многом зависит температура в доме, поэтому пройти мимо этого совета нельзя. Тепло, по законам физики, поднимается наверх, поэтому около потолка градус прогрева комнаты всегда выше. Проблема в том, что человек не живёт на потолке, ему нужна нормальная температура на высоте 1-2 метра.
Решить эту проблему поможет компьютерный кулер, то есть мини-вентилятор, который можно установить за радиатором. Он направит поток тепла в нужное русло и хозяевам не придётся пользоваться стремянкой, чтобы «погреть кости» около потолка. Подключить кулер можно через старый бок питания, его мощность 2-2,5 ВТ, а цена 100-200 рублей, так что больших расходов не будет.
Эти советы помогут поднять температуру в квартире на 2-4 градуса, если настолько же вы захотите увеличить температуру в двушке с помощью обогревателя, то в месяц придётся дополнительно отдать за электроэнергию около 1,5 тысячи рублей – считайте.
Ключевым показателем эффективности любого радиатора отопления является теплоотдача. Данный показатель является индивидуальным для каждой модели радиаторов, кроме того, на него влияет тип подключения прибора, особенности его размещения и другие факторы. Как подобрать оптимальный с точки зрения теплоотдачи радиатор, как подключить его максимально эффективно, как увеличить теплоотдачу?
Теплоотдача представляет собой показатель, обозначающий количество тепла, переданное радиатором в помещение за определенное время. Синонимами теплоотдачи являются такие термины как мощность радиатора, тепловая мощность, тепловой поток и т.д. Измеряется теплоотдача отопительных приборов в Ваттах (Вт). В некоторых источниках тепловая мощность радиатора приводится в калориях в час. Эту величину можно перевести в Ватты (1 Вт=859,8 кал/ч).
Теплопередача
от радиатора отопления осуществляется в результате трех процессов:
- Теплообмена;
- Конвекции;
- Излучения (радиации).
Каждый радиатор отопления использует все три типа переноса тепла, однако их соотношение у разных типов отопительных устройств отличается. По большому счету, радиаторами могут называться только те приборы, у которых не менее 25% тепловой энергии передается в результате прямого излучения, однако сегодня значение этого термина значительно расширилось. Потому очень часто под называнием «радиатор» можно встретить устройства конвекторного типа.
Выбор радиаторов отопления для установки в дом или квартиру должен основываться на максимально точных расчетах необходимой мощности. С одной стороны, всем хочется сэкономить, потому покупать лишние батареи не следует, но с другой – если радиаторов будет недостаточно, то в квартире не получится поддерживать комфортную температуру.
Способов расчета необходимой тепловой мощности отопительных приборов несколько.
Самый простой способ основывается на количестве наружных стен и окон в них.
Расчет производится так:
- Если в помещение одна наружная стена и одно окно, то на каждые 10 м2 площади помещения необходимо 1 кВт тепловой мощности батарей отопления.
- Если в помещение две наружные стены, то на каждые 10 м2 площади помещения необходимо минимум 1,3 кВт тепловой мощности батарей отопления.
Второй способ более сложен, но он дает возможность получить максимально точное значение требуемой мощности.
Расчет производится по формуле:
S x h x41
, где: S
– площадь комнаты, для которой производится расчет. h
– высота помещения. 41
– нормативный показатель минимальной мощности на 1 кубический метр объема помещения. Полученная величина и будет необходимой мощностью отопительных приборов. Далее следует эту мощность поделить на номинальную теплоотдачу одной секции радиатора (как правило, эту информацию содержит инструкция к отопительному прибору).
В результате мы получаем необходимое для эффективного отопления количество секций.
Если в результате деления у вас получилось дробное число – округляйте его в большую сторону, так как недостаток мощность отопления гораздо сильнее снижает уровень комфорта в помещении, чем его избыток.
Отопительные приборы из разных материалов отличаются по теплоотдаче. Поэтому, выбирая радиаторы для квартиры или дома, необходимо внимательно изучать характеристики каждой модели – очень часто даже близкие по форме и габаритам радиаторы имеют разную мощность.
Чугунные радиаторы
– обладают относительно небольшой поверхностью теплоотдачи, отличаются низкой теплопроводностью материала. Теплоотдача происходит в основном за счет излучения, лишь около 20% приходится на долю конвекции. «Классический» чугунный радиатор Номинальная мощность одной секции чугунного радиатора МС-140 при температуре теплоносителя в 90 град. С составляет около 180 Вт, однако данные цифры справедливы лишь для лабораторных условий. На самом деле в системах централизованного отопления температура теплоносителя редко поднимается выше 80 градусов, при этом некоторая часть тепла теряется по пути к самой батарее. В итоге температура поверхности такого радиатора составляет около 60 град. С, а теплоотдача одной секции не превышает 50-60 Вт.
Стальные радиаторы
сочетают в себе положительные качества секционных и конвекционных радиаторов. Как правило, стальной радиатор включает в себя одну или несколько панелей, внутри которых циркулирует теплоноситель. Для повышения тепловой мощности радиатора к панелям дополнительно привариваются стальные ребра, которые и работают как конвектор. Теплоотдача стальных радиаторов не намного больше, чем у чугунных – потому к преимуществам таких отопительных приборов можно причислить разве что относительно небольшую массу и более привлекательный дизайн. При снижении температуры теплоносителя теплоотдача стального радиатора снижается очень сильно. Поэтому, если в вашей системе отопления циркулирует вода с температурой 60-750, показатели теплоотдачи стального радиатора могут разительно отличаться от заявленных производителем.
Теплоотдача алюминиевых радиаторов
существенно выше, чем у двух предыдущих разновидностей (одна секция – до 200 Вт), но существует фактор, который ограничивает применение алюминиевых отопительных приборов. Этот качество воды: при использовании чересчур загрязненного теплоносителя внутренняя поверхность алюминиевого радиатора постепенно подвергается коррозии. Вот почему, несмотря на хорошие показатели по мощности, алюминиевые радиаторыв основном устанавливают в частных домах с автономной системой отопления.
Биметаллические радиаторы
по показателям теплоотдачи ничуть не уступают алюминиевым. Но за эффективность всегда приходится платить, а потому цена биметаллических радиаторов несколько выше, чему батарей из других материалов.
Как все же можно управлять теплоотдачей уже купленного радиатора в зависимости от подключения.
Теплоотдача радиатора зависит не только от температуры теплоносителя и материала, из которого радиатор изготовлен, но и от способа подключения радиатора к системе отопления:
Прямое односторонне подключение
считается самым выгодным с точки зрения теплоотдачи. Именно поэтому номинальная мощность радиатора рассчитывается именно при прямом подключении (схема приведена на фото).
Диагональное подключение
применяется в том случае, если подключается радиатор с числом секций боле 12. Такое подключение максимально снижает теплопотери.
Нижнее подключение радиатора
используется для присоединения батареи к скрытой в стяжке пола системе отопления. Потери теплоотдачи при таком подключении составляют до 10%.
Однотрубное подключение
является наименее выгодным с точки зрения мощности. Потери теплоотдачи при таком подключении могут составлять от 25 до 45%.
Каким бы мощным ни был ваш радиатор, часто хочется увеличить его теплоотдачу
. Особенно актуальным это желание становится в зимний период, когда радиатор, даже работающий на полную мощность, не справляется с поддержанием температуры в помещении.
Есть несколько способов увеличения теплоотдачи радиаторов:
Первый способ – это регулярная влажная уборка и очистка поверхности радиатора. Чем чище радиатор, тем выше уровень его теплоотдачи. Также важно правильно окрашивать радиатор, особенно если вы используете чугунные секционные батареи.
Толстый слой краски препятствует эффективному теплообмену, потому перед покраской батарей необходимо удалить с них слой старой краски.
Также эффективно будет использование специальных красок для труб и радиаторов, имеющих низкое сопротивление теплопередаче. Чтобы радиатор обеспечивал максимальную мощность, его нужно правильно смонтировать. Среди наиболее распространенных ошибок в монтаже радиаторов специалисты выделяют наклон батареи, установку слишком близко к полу или стене, перекрытие радиаторов неподходящими экранами или предметами интерьера
. 
Правильный и неправильный монтаж Для повышения эффективности можно также провести ревизию внутренней полости радиатора. Часто при подключении батареи к системе остаются заусенцы, на которых со временем образуется засор, препятствующий движению теплоносителя. Еще одним способом обеспечения максимально отдачи является монтаж на стену за радиатором теплоотражающего экрана из фольгированного материала. Особенно эффективен данный способ при усовершенствовании радиаторов, установленных на наружных стенах здания.
