Как увеличить отдачу тепла от батареи: проверенные способы

Как увеличить теплоотдачу радиаторов отопления

Увеличить теплоотдачу радиаторов можно, если ускорить конвекцию (увеличить поток воздуха). Данное решение помогает в том случае, если радиаторы горячие, а в комнате все равно холодно. Для увеличения конвекции воздуха вокруг радиаторов отопления, можно использовать самый обычный вентилятор.

Просто направляете вентилятор на батареи отопления, и за счет того, что поток холодного воздуха увеличится, помещение прогреется намного быстрей. Водяные радиаторы отопления, как раз и работают по принципу конвекции воздуха. Холодные потоки воздуха проходят через радиатор, нагреваются, и уже, будучи теплыми, поднимаются вверх.

Если увеличить скорость конвекции проходимого через радиаторы воздуха, можно будет более эффективно отопить жилое помещение. Причём следует заметить, что на пути воздушных потоков не должно быть никаких преград. Очень часто такими преградами являются широкие подоконники или ниши, куда владельцы квартир прячут свои радиаторы отопления.

В итоге, за счет этого, конвекция воздуха становится хуже, а радиаторы — работают вполсилы. Решением данной проблемы является монтаж специальной решётки на подоконник, через которую тепло могло бы нормально подниматься вверх, а теплоотдача радиатора оставаться всегда хорошей.

Также, плотные шторы на окнах или декоративные щиты могут стать причиной плохой конвекции воздуха. В таком случае придётся выбирать между красотой и эффективностью работы отопительной системы. Ну и последнее, порой эффективное решение, это подключение радиаторов отопления по диагонали.

Не буду вдаваться в подробности, скажу лишь о том, что при таком подключении, радиаторы греют намного лучше, чем при нижнем или боковом. В любом случае, прежде чем решать проблему с отоплением, её нужно найти, и только после этого делать правильные и взвешенные решения.

Проблемы, из-за которых радиаторы плохо греют

Существует несколько проблем, из-за которых радиаторы плохо греют или не справляются с отоплением жилой площади. Например, если радиатор только наполовину горячий, то, все дело в воздухе, который скопился в нем. Решить проблему можно развоздушиванием батареи или установкой автоматических воздухоотводчиков.

В том случае, когда радиаторы греют на полную мощность, а в комнате все равно прохладно, причин может быть несколько. Во-первых, это неправильно подобранная мощность радиаторов, которой просто недостаточно для эффективного обогрева. Во-вторых, если радиаторы горячие, а в комнате все равно прохладно, то дело может быть в плохой теплоизоляции помещения.

В любом случае, прежде чем приступать к решению проблемы, её необходимо найти и по возможности устранить. Попробуем решить проблему путём увеличения теплоотдачи радиаторов, несколькими простыми способами.

Как правильно регулировать температуру батареи отопления, вручную или автоматически

Регулировка батарей отопления в квартире позволяет одновременно решить несколько задач, в числе которых главная заключается в уменьшении расходов на оплату некоторых коммунальных услуг. Реализуется такая возможность разными способами: механическим путем и в автоматическом режиме. Однако при изменении параметров системы отопления не повышается среднее значение температуры в помещении. Можно лишь уменьшить его до нужного уровня, отрегулировав положение арматуры. Целесообразно устанавливать такие устройства на батареи в домах, где прохладно зимой.

Для чего нужно производить регулировку

Главные факторы, объясняющие необходимость изменения уровня нагрева батарей с помощью запорных механизмов, электроники:

1. Свободное передвижение горячей воды по трубам и внутри радиаторов. В системе отопления могут образовываться воздушные пробки. По этой причине теплоноситель перестает греть батареи, т. к. постепенно происходит его охлаждение. В результате микроклимат в помещении становится менее комфортным, а со временем комната остывает. Чтобы поддерживать в трубах тепло, используются запорные механизмы, установленные на радиаторах.
2. Регулировка температуры батарей дает возможность уменьшить расходы на оплату отопления жилья. Если в помещениях слишком жарко, методом изменения положения вентилей на радиаторах можно уменьшить затраты на 25%. Причем снижение температуры нагрева батарей на 1°С обеспечивает экономию 6%.
3. В случае, когда радиаторы сильно нагревают воздух в квартире, приходится часто открывать окна. Зимой это делать нецелесообразно, т. к. можно простудиться. Чтобы не пришлось постоянно открывать окна с целью нормализации микроклимата в помещении, следует установить на батареи регуляторы.
4. Появляется возможность изменять по своему усмотрению температуру нагрева радиаторов, причем в каждом помещении задаются индивидуальные параметры.

Виды и особенности

Конструкционно выделяют термостаты механические, электромагнитные и электронные.

Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергиюОкупается за 2 месяца!

Термочувствительный элемент такого регулятора располагается в головке с размеченной рукояткой. Шкала позволяет выставлять разные режимы работы на обогрев, которые потом автоматически будет поддерживать термостат.Каждому положению рукоятки соответствует определенный уровень давления термочувствительного тела на перекрывающий шток и встречного сопротивления потока в системе. Когда условия в комнате меняются, рабочая среда в головке сжимается или расширяется, смещая шток и тем самым изменяя поток теплоносителя, поступающего в радиатор.

В зависимости от рабочего тела различают термоголовки трех типов:

• Твердые – содержат теплочувствительные вещества, такие как парафин, озокерит или стеарин. Применение их считается малоэффективным, поскольку скорость срабатывания отопления составляет около 30-40 мин, но в надежности таким приборам отказать нельзя.
• Жидкостные – в их головках работают спирты или масло. Такие регуляторы отличаются быстрым срабатыванием при изменении характеристик системы отопления. А вот на внешние факторы откликаются только через 20-25 мин.
• Газонаполненные – считаются более «правильными», поскольку в первую очередь реагируют на перепад температур воздуха в комнате. Происходит это уже в течение 8-10 минут.

На работу механических регуляторов влияет направленный солнечный свет, сквозняк из окна или другие источники обогрева, воздействующие на термостат. В результате он может неправильно истолковать изменение условий в помещении.

Этот вид терморегуляторов ничем не отличается от механических устройств. Только вместо расширяющегося рабочего тела в его головке устанавливается биметаллическое электромагнитное реле. Полоски с различными показателями теплового расширения по-своему реагируют на изменение температуры окружающей среды и воздействуют на перекрывающий клапан.

3. Электронный термостат.

В этой группе приборов существует собственная классификация, разделяющая терморегуляторы на два традиционных вида: аналоговые и цифровые. Последние, в свою очередь, могут быть:

• С открытой логикой – чаще всего применяются на промышленных объектах в качестве центральных регуляторов. Очень сложные, многофункциональные и «умные» системы, которые сами в состоянии выбрать оптимальный режим работы.
• С закрытой логикой – наиболее распространенные в быту электронные приборы, функционирующие от батареек.

Принцип действия программируемых термостатов для радиаторов очень похож на уже рассмотренные в этом обзоре механические головки: тот же шток, открывающий и закрывающий клапан, та же чувствительность к температуре окружающего воздуха. Но за все это уже отвечает микропроцессор, который считывает замеры датчика и пересылает команду на сервопривод. Естественно, цена на такие «умные» приборы гораздо выше.

• схему подключения и тип радиаторов;
• их удаленность от нагревательного котла;
• качество теплоносителя;
• особенности эксплуатации помещения;
• климатические условия в регионе.

Механический терморегулятор для радиатора отопления также отдельно подбирается для одно- и двухтрубных конструкций отопительных систем, поскольку давление на перекрывающий клапан в них будет разным. Для первого вида контуров обогрева обязательным элементом является байпас, для второго уже следует правильно выбрать сам термостат. Он должен оснащаться клапаном с более высоким гидравлическим сопротивлением от 0,1 до 0,3 бар.

Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран

Для однотрубных схем отопления нужны приборы, в которых клапан обладает минимальным гидросопротивлением и, соответственно, хорошей пропускной способностью. Компания Danfos и вовсе предложила в таких контурах использовать отдельный вид термостатов RTD-G. Они не изменяют характеристики потока в общей ветке, а воздействуют на конкретный радиатор. Подобные устройства также можно выбрать для двухтрубных систем естественной циркуляции.

В случае, когда отопление смонтировано по двухтрубной схеме в комплекте с насосом, клапан должен иметь возможность контроля его пропускной способности (например, у Danfoss это серии N, K и KW).

Расчетные показатели

Чтобы вычислить мощность отопительного оборудования, а также выяснить масштаб теплопотерь при транспортировке теплоносителя, необходимо будет выполнить теплосъем с трубы при определенных показателях температуры жидкости внутри нее и воздуха снаружи. Теплоизоляционный слой служит дополнительным параметром.

Формула для расчета теплоотдачи трубы из стали выглядит так:

Q=K×F×dT, в которой:

Q – искомый результат теплоотдачи стальной трубы в килокалориях;

K – коэффициент теплопроводности. Он зависит от материала трубы, ее сечения, числа контуров отопительного оборудования, а также расхождения в температурах между внешним воздухом и теплоносителем;

F – общая площадь поверхности трубы или нескольких труб в приборе;

dT – напор температуры, то есть ½ суммарной температуры жидкости на входе и выходе из трубы за вычетом температуры воздуха в помещении.

Если трубы дополнительно обернуты слоем теплоизоляции, то ее КПД в процентном выражении (количество пропускаемого сквозь нее тепла) умножают на полученный показатель теплоотдачи.

Для примера рассчитаем теплоотдачу регистра из трех труб сечением 100 мм, длиной 1 м. В помещении температура равна 20 ℃, а теплоноситель при прохождении сквозь трубу остывает с 81 до 79 ℃.

Согласно формуле S=2пиrh рассчитываем площадь поверхности цилиндра:

S= 2×3,1415×0,05×1=0,31415 м2. Если трубы три, то их общая площадь составит 0,31415×3 = 0,94245 м2.

Показатель dT = (79+81):2-20 = 60.

Значение K для регистра из трех труб с температурным напором 60 и сечением 1 метр принимаем равным 9. Следовательно, Q=9×1×60 = 540. То есть теплоотдача регистра будет равна 540 ккал.

Таким образом, мы рассмотрели понятия теплоотдачи, а также способы минимизации теплопотерь стальной трубы для тех или иных случаев. Ничего очень сложного в этом нет. Главное, подойти к вопросу ответственно.

Какая схема подключения батареи самая эффективная?

Различают три способа установки радиатора.

Диагональная

Считается наиболее эффективной и используется в большинстве случаев.

Фото 1. Четыре варианта диагонального подключения радиатора к отоплению, для однотрубной и двухтрубной систем.

Это связано с высоким КПД:

1. Теплоноситель поступает в батарею из верхнего угла.
2. Жидкость расходится по всему доступному объёму.
3. Вытекает в противоположной точке.

По этой схеме проводят испытания систем на фабриках.

Нижняя

Встречается реже прочих, поскольку обладает меньшим коэффициентом полезного действия. Обе трубы подключают к нижней части батареи. Средние потери составляют 15%.

Фото 2. Однотрубный и двухтрубный способ нижнего подключения батареи отопления. Во втором случае нужно больше материалов.

Из плюсов следует выделить возможность монтажа в полу, что скрывает обвязку. А для компенсации низкого КПД рекомендуется устанавливать более мощный радиатор.

Не следует использовать подобную схему в обвязке без насоса, поскольку возникает явление вихря. Поток разогревает поверхность труб, увеличивая теплоотдачу при естественной циркуляции воды. Явление пока не изучено, поэтому непонятны возможные последствия.

Боковая или односторонняя

Соответствуя названию, трубы включают с одного бока: у верхнего и нижнего углов. Подобный вариант установки используют в домах с вертикальными магистралями, например, в многоквартирных. Эта схема не применяется при подводке теплоносителя снизу, поскольку значительно усложняется монтаж.

Фото 3. И однотрубная, и двухтрубная системы позволяют выполнить боковое подключение батареи. В первом случае обязателен байпас.

Обладает высоким КПД, чуть меньшим, чем диагональная схема. Это касается радиаторов с 10 и менее секциями. Длинные батареи хуже прогреваются, поскольку рабочей жидкости приходится совершать долгий путь в одну сторону.

Системы теплых полов

Если речь идет о водяном теплом полу, в отличие от электрического аналога, в качестве нагревательного контура в нем используются металлические трубы, хотя, их стали применять в последнее время все реже.

Главная причина снижения спроса на водяной теплый пол заключается в постепенном изнашивании стальных труб, снижении просвета в них. Кроме того, имеет значение и способ монтажа – сварные швы выполнить сможет далеко не каждый, а резьбовое соединение грозит утечкой теплоносителя через некоторое время. Естественно, никому не понравится результат утечки воды из системы в полу со стяжкой – будет затоплен потолок нижнего этажа или подвала, а перекрытие постепенно придет в негодность.

По этим причинам на замену стальным трубам в теплых водяных полах сначала пришли металлопластиковые змеевики, фитинги на которые крепились за пределами стяжки, а в настоящее время предпочитают армированный полипропилен.

Такому материалу присуще незначительное тепловое расширение, а при грамотной укладке и эксплуатации они могут прослужить не один десяток лет. Как вариант, используют и другие полимерные материалы.

Обратите внимание, что зазоры для теплового расширения армированного полипропилена все же нужно оставлять, хоть оно и небольшое

Установка экрана-отражателя

Для этих целей подходит вспененный полиэтилен, одна из сторон которого покрыта фольгированным (отражающим) слоем. Необходимо подобрать размер экрана — он должен быть больше, чем площадь, занимаемая радиатором. Вырезанный экран необходимо поместить за радиатор и закрепить его на стене с помощью скотча. Фольгированный слой направляется в сторону жилого помещения. Принцип работы экрана:

• вспененный слой дополнительно утепляет стену под окном;
• фольгированный слой не дает уходить теплу, направляя его обратно в комнату.

Способ является действенным. Но и у него есть ряд противников, которые считают, что установка экрана приводит к:

• сдвигу точки росы. Нужно понимать, что площадь устанавливаемого экрана значительно меньше, чем площадь всей стены за радиатором. Поэтому оказать какое-либо существенное влияние и сдвинуть точку росы он просто не в состоянии. На этот показатель оказывает влияние сразу несколько параметров: влажность внутри и снаружи помещения, материал стен, вид и способ монтажа утеплителя и др. Один кусок вспененного полиэтилена не может оказать более существенное влияние, чем все эти факторы вместе взятые;
• охлаждение стены и ее промерзание. Этот довод тоже можно считать несостоятельным как раз из-за небольшой площади экрана.

Теплоотражающий экран для батареи отопления

Изменение способа подключения радиатора

Знакома ли вам ситуация, когда половина батареи имеет высокую температуру, а половина холодная? Чаще всего в этом случае виноват способ подключения. Взгляните как работает прибор при одностороннем подключении радиатора с подачей теплоносителя сверху.

Обратите внимание, насколько хуже работают дальние секции

Теперь взглянем на схему одностороннего подключения с подачей теплоносителя снизу.

Видим тот же самый эффект

А вот двухстороннее подключение с подачей сверху и снизу.

Видим тот же самый эффектВидим тот же самый эффект

Если вы обнаружили у себя одну из представленных выше схем, то вам не повезло. Самым рациональным с точки зрения эффективности работы является диагональное подключение с подачей сверху.

Вся теплообменная площадь радиатора прогревается равномерно, радиатор работает на полную мощность

И как же быть в том случае, когда разводку труб менять не хочется или же невозможно? В этом случае мы можем посоветовать приобрести радиаторы, имеющие в своей конструкции некоторую хитрость. Эта специальная перегородка между первой и второй секцией, меняющая направление движения теплоносителя.

Специальная заглушка превращает нижнее двухстороннее подключение в нужное нам диагональное с верхней подводкойА этот вариант подходит для верхнего двухстороннего подключения

В случае одностороннего подключения показали свою эффективность специальные удлинители потока.

Принцип работы удлинителя потока

Существуют устройства и для оптимизации одностороннего нижнего подключения, но думаем общий принцип вам теперь стал ясен.

 Вывод:  эффективно на 100%.

Влияние размещения и способа подключения радиаторов на теплообмен

Лучшим местом размещения радиатора является место под световыми проемами, поскольку через окно, каким бы утепленным оно не было, происходят наибольшие потери тепла. Кроме того, горячий воздух от отопительного прибора создает тепловую завесу: холодный воздух от окна не распространяется по помещению, улучшается циркуляция.

Изменение тепловой мощности радиатора в зависимости от размещения и наличия экрана.

Если вы решили скрыть радиаторы под экраны или декоративные панели, это приведет к потере мощности. Иногда к таким мерам прибегают, чтобы целенаправленно снизить силу теплового потока на 10-15%.

Снижение тепловой мощности при различных способах подключения.

Существенное влияние оказывает и способ подключения радиаторов:

1. Двустороннее или одностороннее. Подвод труб с разных сторон помогает увеличить теплоотдачу батареи, при таком подключении мощность прибора соответствует заявленной максимальной. Однако конструктивно к радиаторам с менее, чем 20 секциями лучше подводить трубы с одной стороны.
2. Верхнее или нижнее. Подача теплоносителя в верхнюю часть батареи, при отводе через нижнюю, оказывает минимальное влияние на теплопередачу. Подача снизу вверх снижает показатель на 20-22%.

Экран-отражатель

Увеличить теплоотдачу радиаторов центрального отопления поможет экран-отражатель из вспененного полиэтилена с фольгированным покрытием. Вырезать из него полотно размером немного больше радиатора. Такой экран размещается за батареей фольгой наружу. Крепится при помощи скотча или жидких гвоздей.

Полиэтилен дополнительно утепляет стену, а фольга эффективно отражает тепло в комнату, не давая нагреваться стене. Такой способ достаточно хорош в любом помещении. Если предусмотреть закрепление экрана еще на этапе выполнения внутренней отделки, то его можно гармонично вписать в интерьер.

Причины плохой теплоотдачи

На эффективность работы отопительной системы в квартире влияют разные факторы. Больше всего КПД батарей зависит от таких условий:

• материал для изготовления труб, радиаторов;
• размер каждого радиатора в комнате;
• скорость циркуляции горячей воды внутри системы;
• температура нагрева жидкости.

Если указанные выше показатели оптимальны, а теплоотдача все равно низка, причиной может быть загрязнение батареи изнутри. Это происходит из-за накопления ржавчины, грязи, накипи, налета, припоя. В старых домах профессиональная промывка труб, батарей и стояков зачастую серьезно повышает их теплоотдачу.

Промывка чугунных радиаторов

Кроме того, снизить КПД системы может закрытие батарей декоративными коробами или слишком частое окрашивание, в результате которого металл остается покрытым очень толстым слоем ЛКМ. Факторами риска являются и воздушные пробки внутри труб, а также внешнее загрязнение радиаторов.

Пролог

В этом году у нас свирепствуют небывалые морозы. В отдельных районах республики температура воздуха падала до -24ºС, что для тёплой Молдовы является аномальным явлением. У меня в комнате не висит термометр, но я почувствовал, что рука, лежащая на столе, стала мёрзнуть, и мне пришлось подложить под неё кусок поролона.

Мы, в общем-то, как Амундсены, уже привыкли к прохладе, но вчера председатель нашего кондоминиума, собирая подписи под обращением к поставщику тепла, спросил, какая у нас температура воздуха в квартире. Вряд ли поставщик тепла повысит температуру теплоносителя, но возможно председатель хочет под предлогом предоставления некачественных услуг потребовать неустойку.

Как бы там ни было, но меня это событие сначала подтолкнуло к измерению температуры воздуха в квартире, а потом и к проведению этого эксперимента.

Конечно, сказать, что этот эксперимент был нечистым, это не сказать ничего. Слишком уж много переменных, которые могли отразиться на точности результата, начиная от направления ветра за бортом и кончая активностью компьютера, работающего в тестируемой комнате.

Но, самый важный параметр, который в другое время не позволил бы вообще провести этот эксперимент, это стабильность температуры теплоносителя.

Дело в том, что в более теплые периоды времени, температуру теплоносителя активно регулируют в течение суток, для экономии расхода энергии. Когда же на улице аномальная температура, то все задвижки открывают настежь.

Биметаллические радиаторы отопления

Сравнительная характеристика с другими видами батарей

На фото – высокий узкий прибор.

Для начала необходимо понять, какие радиаторы отопления бывают, и чем они отличаются друг от друга.

Перечислим основные виды:

• Чугунные батареи – один из самых распространенных типов, который встречается в большинстве квартир советской застройки. Представляет собой систему соединенных чугунных секций с достаточно толстыми стенками и большой массой. Отличается высокой прочностью и долговечностью, однако имеет невысокий КПД и теплоотдачу, а также можно отметить большую тепловую инерцию;
• Стальные трубчатые регистры – это система труб достаточно большого диаметра, или одна труба в виде S-образного изгиба (пример – полотенцесушитель). Данный тип приборов обычно устанавливают в больших помещениях – концертных залах, кинотеатрах, спортивных комплексах, супермаркетах. Отличаются высокой мощностью и большим объемом теплоносителя;
• Стальные панели отопления. Представляют собой сваренные профилированные пластины из стали, внутри которых имеются каналы для циркуляции теплоносителя. Имеют достаточно низкую стойкость к гидроударам и невысокую прочность, подвержены коррозии и не очень надежны;
• Алюминиевые радиаторы – более современный тип батарей, который отличается повышенной теплоотдачей и КПД, невысоким объемом теплоносителя и низкой массой прибора. За счет низкой тепловой инерции хорошо поддаются автоматической и ручной терморегулировке. Требовательны к качеству теплоносителя и его кислотности, имеют среднюю прочность и срок службы;
• Медные батареи – представляют собой систему трубок с пластинчатым оребрением. Отличаются самой высокой теплоотдачей и КПД, высокой прочностью и стойкостью к гидроударам, отсутствием коррозии и длительным сроком службы. Единственный недостаток медных агрегатов – высокая цена;
• Биметаллические радиаторы внешне и по конструкции напоминают алюминиевые приборы с той разницей, что внутренние стенки каналов выполнены из стали или меди. Таким образом удается повысить эффективность и теплоотдачу батареи, но сохранить ее прочность и долговечность.

Знакомая многим чугунная батарея.

Чтобы понять главную отличительную черту биметаллического прибора, следует лучше разобраться в его конструкции. Основная задача любой батареи на жидком теплоносителе – обеспечить максимальную передачу тепла от теплоносителя окружающей среде, при этом иметь достаточный запас механической и коррозионной прочности для длительной эффективной работы.

Степень теплоотдачи напрямую зависит от теплопроводности металла и толщины стенок. Наиболее теплопроводные материалы – алюминий и медь, поэтому самые эффективные приборы сделаны из цветных металлов.

Наиболее эффективные радиаторы сделаны из меди.

С другой стороны, самую высокую прочность демонстрирует сталь и черные металлы. Но они подвержены коррозии и имеют низкую теплопроводность. При этом сталь намного дешевле меди и алюминия, что также является преимуществом.

Конструкция биметаллического радиатора отличается тем, что внутренние стенки каналов выполнены из прочной антикоррозионной стали или чистой меди, а внешние стенки и оребрение выполнены из легкого и теплопроводного алюминия. Это решение позволило совместить преимущества стали и цветных металлов в одном приборе.

Внутренняя поверхность каналов и коллектора выполнена из стали.

Важно! Биметаллические радиаторы совместили в себе преимущества изделий из черных и цветных металлов, став наиболее прогрессивным и современным видом отопительных приборов

Преимущества и недостатки

Конвектор отлично вписывается в современный интерьер.

Рассмотрим положительные и отрицательные стороны использования агрегатов с комбинированными металлами в составе. Начнем с преимуществ: