Пришли холода, включили отопление, а дома всё равно холодно? Знакомая многим ситуация. Первое, что приходит на ум – как заставить работать батареи на 100%? В сегодняшнем обзоре мы решили разобрать, какие из способов, которые можно найти в сети, действительно способствуют повышению теплоотдачи радиаторов, а какие являются вымыслом с научной и практической точки зрения. А поможет нам в этом специально приглашённый специалист.
Уменьшение теплопотерь
К сведению! Сразу оговоримся, что данный пункт относится к проблеме в целом, а не к радиаторам конкретно.
Начнём мы наш анализ с банальной вещи – снижение теплопотерь. Для большинства не секрет, что на различного рода ограждения приходится до 60% тепловых потерь. Посмотрите на калькулятор ниже.
Давайте оставим параметры по умолчанию, но попробуем «поиграться» с характеристиками стены, пола, потолка и проёмов. Сравним идеальный случай, когда внешние стены утеплены, сверху и снизу находится отапливаемое помещение, имеется одно окно с двухкамерным стеклопакетом. В этом случае понадобится всего 1,2 кВт на отопление такого помещения. А теперь посмотрим случай, когда стены не утеплены, сверху и снизу неотапливаемые помещения, а окно обычное деревянное. В этом случае понадобится аж 4,69 кВт! Значительная разница, не правда ли?
Именно поэтому первым-наперво необходимо обеспечить уменьшение теплопотерь всеми доступными способами, после чего переходить непосредственно к радиаторам.
КомментарийСергей ХаритоновВедущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой»Задать вопрос«В идеальном случае такие вещи предусматриваются ещё на этапе строительства дома или ремонта квартиры. В обязательном порядке должен быть выполнен теплотехнический расчёт всех помещений и подобрано оптимальное оборудование. В других случаях рекомендую произвести замену окон на современные стеклопакеты и выполнить качественное утепление помещения.»
Вывод: эффективно на 100%.
Использование экранов-отражателей за радиатором
Пожалуй, самый часто обсуждаемый и противоречивый способ. Из аргументов против чаще всего приводится:
- сдвиг точки росы или изотермы внутрь помещения;
- охлаждение стены за радиатором и, как следствие, уменьшение температуры в самом помещении;
Давайте попробуем разобраться.
Сдвиг точки росы
Тут нужно понимать, что площадь экрана за радиатором значительно ниже площади стены. Именно поэтому оказать хоть сколько-таки сильное влияние на смещение точки росы экран просто не в состоянии. На неё оказывают влияние слишком много параметров. Это и коэффициент теплопроводности ограждающей конструкции (на простом языке – материал стены), и вид утеплителя, и способ его монтажа, и влажность снаружи/внутри и т.д.
Охлаждение стены за радиатором
Очень сомнительный довод, прямо вытекающий из пункта выше. Участок стены за радиатором слишком небольшой, чтобы его нагрев/охлаждение оказал сильное влияние на общую температуру в помещении.
Так что же тогда? Эффективен ли экран за батареей? В большинстве случаев он всего лишь препятствует расходу тепла на обогрев стены за прибором. Это тепло может быть расходовано более эффективно, но и тут возникает проблема – как его распределить? Если радиатор установлен в нише, да ещё и завешан шторами, то пользы от экрана не будет никакой.
КомментарийСергей ХаритоновВедущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой»Задать вопрос«Самый главный эффект от подобного экрана – это сохранение максимально возможного количества тепла в помещении. А вот как вы распределите это сохранённое тепло – уже совсем другая задача.»
Вывод: эффективно, но требует идеальных условий эксплуатации.
Улучшение циркуляции воздуха
Как многие знают, в основе работы радиатора заложены процессы конвекции и излучения. Конвекция основана на простом законе физики: тёплый воздух имеет меньшую плотность и поднимается вверх. Теплообмен излучением осуществляется посредством электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне. Соотношение этих двух видов теплообмена будет очень сильно зависеть от вида источника тепла. Но для простоты пояснения скажем, что в обычном водяном радиаторе преобладает конвекция.
То есть теоретически, установив за радиатором средства принудительной циркуляции, можно добиться лучшего смешения конвективных потоков в помещении, тем самым используя выделяемое батареей тепло более эффективно. В сочетании с предыдущим пунктом (экран-отражатель) радиатор будет работать более «качественно».
КомментарийСергей ХаритоновВедущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой»Задать вопрос«Данное действие имеет хоть сколько-таки значимый эффект при очень многих условиях. Система отопления дома должна работать исправно, температура теплоносителя должна быть приближена к проектным параметрам, радиаторы не должны быть заставлены мебелью, техникой и шторами и т.д. Кроме этого, стоит учитывать, что кулеры могут издавать значительный шум, да и выглядят подобные самоделки не слишком эстетично.»
Вывод: эффективно, но требует идеальных условий эксплуатации.
Окраска радиатора в тёмный цвет
Ещё одно мнение, которое блуждает в интернете, что покраска батареи в чёрный или коричневый цвет увеличивает теплообмен излучением. В большинстве случаев подобные суждения основаны на физическом понятии «абсолютно чёрного тела», которое сильнее всего поглощает и излучает. Всё это относится и к батарее отопления. Покрашенные светлой краской излучают меньше, чем покрашенные тёмной. Давайте прикинем, насколько.
Немного физики. По закону Стефана-Больцмана излучение абсолютно чёрного тела пропорционально абсолютной температуре в 4-й степени.
R (T) = σ × T4, где
σ = 5,67·10-8 Вт/(м2К4) — постоянная Стефана-Больцмана.
Реальные тела относятся к «серым». Для реального «серого» нужно учитывать его излучательную способность ε. Батарея и сама поглощает ИК-излучение из комнаты, и в учебниках приводится соответствующая формула, в которую входят температуры как батареи, так и комнаты (в кельвинах в 4-й степени). Легко показать, что если нагреть батарею от 20°С на 40 градусов, то её излучение увеличится в 81 раз. Расчёт (приблизительный, конечно) показывает следующее. Пусть батарея площадью 1 кв. м покрашена коричневой масляной краской (для нее ε ≈ 0,8). Температура воды в ней пусть будет 70°С, а комнаты — 20°С. Тогда мощность ИК-излучения такой батареи будет 300 Вт. Не так уж мало! Ещё сильнее будет греть батарея, покрашенная чёрной матовой (не глянцевой!) краской. А если краска будет белой, мощность излучения будет ниже. Но эстетические соображения обычно берут верх, и батареи (открытые) обычно красят светлыми красками.
КомментарийСергей ХаритоновВедущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой»Задать вопрос«Физика прямо доказывает эффективность окраски радиатора в тёмные цвета, но всё это относится к идеальным условиям эксплуатации. Напомню, что в обычных водяных батареях преобладает конвективный теплообмен и на него цвет никак не влияет. Кроме этого, нужно быть уверенным в качестве работы всей системы отопления. Если вам в радиатор приходит 30°С, то крась не крась, толку не будет. Ну и не стоит забывать про эстетическую составляющую. Готовы ли вы каждый день созерцать чёрные «гробы» ради нескольких десятков лишних ватт?»
Вывод: эффективно, но требует идеальных условий эксплуатации.
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.
Теперь взглянем на схему одностороннего подключения с подачей теплоносителя снизу.
А вот двухстороннее подключение с подачей сверху и снизу.
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.
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.
В случае одностороннего подключения показали свою эффективность специальные удлинители потока.
Существуют устройства и для оптимизации одностороннего нижнего подключения, но думаем общий принцип вам теперь стал ясен.
КомментарийСергей ХаритоновВедущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой»Задать вопрос«Способ подключения является одним из самых эффективных способов повысить теплоотдачу батареи или, если точнее выразиться, заставить радиатор работать так, как он должен. По понятным причинам такие вещи лучше всего предусматривать на этапе проектирования отопительной системы, чтобы не ломать голову потом. Ведь любая переделка потребует отключения стояка, навыков слесаря или денежных затрат, а в некоторых случаях и согласования с ЖЭКом.»
Вывод: эффективно на 100%.
В заключение
Как мы уже успели убедиться, почти все способы в той или иной степени способствуют улучшению температурного режима. Какие-то обязательны к внедрению, какие-то дадут очень маленький эффект. Но ведь и море состоит из капель:) Если вы знаете ещё способы улучшения эффективности работы батарей, то милости просим в комментарии.
