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.
Чёрные радиаторы также свободно можно найти в продаже Комментарий Сергей Харитонов Ведущий 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.
Как увеличить теплоотдачу радиатора
Существует несколько достаточно простых, но высокоэффективных способов, позволяющих заметно увеличить данный показатель, к тому же с минимальными финансовыми и временными затратами. Разбираем по порядку:
1. Циркуляция воздуха (конвекция)
Основная проблема заниженной теплоотдачи тепла в помещение заключается в плотных шторах и декоративных щитах, под которые прячут «некрасивые батареи». Из-за этого нарушается конвекция и воздушный поток, проходящий через отсеки радиатора — не выбрасывается в помещение в достаточном количестве.
Здесь же:
- большая глубина подоконника, а именно — та часть, которая выступает за плоскость стены
- заглубленная ниша, которую специально делают, чтобы спрятать радиатор в стену.
Хозяину нужно выбрать из двух зол меньшее:
а) прячем радиатор и улучшаем внешний вид помещения;б) эффективно отапливаем дом, но тогда всю зиму будут «мозолить глаза» белые панели.
2. Отступы радиатора
Каждый прибор в своем комплекте имеет инструкцию по монтажу. Она содержит требования по минимальным и максимальным отступам изделия от стены, пола и подоконника.
Во главе угла стоит глубина установки изделия, ведь только благодаря ее оптимальному значению — радиатор нагревает необходимое количество воздуха, стремясь к максимальному КПД.
Итак, расстояние от стены до задней стенки радиатора — не менее 50 мм. (если производитель не указывает иного). И, соответственно, чтобы забрать холодный и отдать необходимое количество нагретого воздуха, расстояние от пола до радиатора и от радиатора до подоконника должно быть не меньше глубины, а именно — 50 мм.
Если подоконник выступает за радиатор, то на каждый 1 сантиметр выступа, расстояние от радиатора до подоконника должно быть увеличено на 2,5 см. — только в таком случае подоконник не мешает правильной циркуляции.
Приведя в соответствие все отступы, вы заметно увеличите теплоотдачу изделий — это неоспоримый факт!
3. Отражающие фольгированные экраны
Теплоотражающими фольгированными экранами существенно повышается КПД системы отопления. Данная конструкция представляет собой успешно функционирующий барьер между источником тепла и холодной поверхностью внешней стены, что способствует повышению температурного режима в помещении примерно на +2..+3 °С и снижению расхода энергии в среднем на 5%.
4. Чистота радиатора
Как ни странно, но КПД пыльного радиатора снижается на 7-10%. Поэтому, скопление на поверхности радиатора большого количества пыли и других загрязнений негативно сказывается на теплообменных процессах и провоцирует недостаточную отдачу тепла в воздух.
Производитель в инструкции всегда ссылается на данную проблему и вводит требование, что радиатор должен подвергаться уборке минимум 3 раза в год: перед сезоном отопления, в середине сезона отопления и после сезона отопления.
5. Смена типа обвязки радиатора
На практике, применяются самые разнообразные варианты обвязки отопительных радиаторов трубопроводной системой, представленные диагональным, боковым или нижним способами:
При этом, только в условиях диагонального подключения — перемещение теплоносителя осуществляется максимально равномерно по всем секциям прибора.
Ключевой особенностью данного способа является практически полное отсутствие зон, накапливающих загрязнения. Таким образом, именно диагональный вариант подключения является на сегодняшний день самым оптимальным и экономически целесообразным способом подключения.
От автора
Данные способы очень эффективно работают и на десятки процентов повышают качество работы системы отопления, особенно если выполняются в комплексе.
Дополнительно стоит отметить, что если вы зафиксировали факт еле теплых радиаторов при работе котла на 40-50 градусов, то необходимо произвести промывку системы и почистить фильтр грубой очистки.
Улучшение конвекции путем увеличения циркуляции воздуха
Законы физики говорят о том, что увеличение скорости движения воздушных потоков в помещении способствуют быстрейшему прогреву. Для этих целей подойдет вентилятор, который необходимо установить так, чтобы воздух направлялся от нагретых секций к центру комнаты..
Если же отопительные секции смонтированы таким образом, что находятся глубоко под подоконником (при его большой ширине), можно выполнить в нем дополнительные отверстия. Это поможет циркуляции воздуха, он не будет копиться и застаиваться в нише. Конечно, это касается ситуаций, когда подоконник выполнен из пластика или дерева. Продолбить бетонное или гранитное изделие самостоятельно будет сложно. Отверстие можно закрыть декоративными заглушками.
Экспериментальные данные.
Первый день эксперимента. Все графики показывают изменение температуры с 8.00 утра до 24.00 ночи.
Температура теплоносителя 42ºС.
По графику видно, что более эффективно система работала, пока разность температур воздуха и батареи была велика. Когда разница уменьшилась, система стабилизировалась.
В дальнейшем температура поднялась ещё на 0,5ºС.
Потребляемая мощность вентилятора при этом составила 35,2 Ватта.
Сходил в сарай и принёс оттуда ещё один вентилятор. Этот вентилятор не был оборудован переключателем мощности, поэтому я его подключил через самодельный симисторный регулятор, конструкция которого подробно описана здесь.
Что ж, жить стало лучше, жить стало веселей!
Второй день эксперимента.
В течение дня никаких изменений температуры замечено не было.
Третий день эксперимента.
Температура теплоносителя повысилась на один градус и составила 43ºС.
Температура на улице снижалась и достигла -15ºС.
Четвёртый день эксперимента.
Температура теплоносителя всё ещё 43ºС.
Температура в комнате утром составила 21,5ºС.
Так как за прошедшие сутки никаких существенных изменений температуры не отмечено, решил увеличить поток воздуха и в 10.00 установил второй вентилятор.
Через 10-15 минут температура воздуха возросла сразу на один градус, а потом и ещё на полградуса и достигла 23ºС.
Гулять так гулять, подумал я, и в 19.00 включил оба вентилятора на полную мощность. Температура за два часа возросла ещё на один градус и достигла 24ºС.
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.
Иные способы повышения теплоотдачи
В народе придумано несколько нестандартных решений, как улучшить микроклимат в помещении путем оптимизации теплоотдачи радиаторов.
Использование экрана-отражателя
Самодельный отражатель — популярное «изобретение», способствующее повышению качества работы отопительной системы. Такой экран предназначен для перенаправления теплового потока внутрь помещения, исключая его потерю из-за ухода на наружные стены. В результате монтажа отражателя температура в комнате может немного увеличиться.
Чаще всего экран делают из фольгоизолона — вспененного полиэтилена, одна сторона которого является фольгированной. При отсутствии такого материала можно применять и обычную фольгу, главное, чтобы она была достаточно прочной и не рвалась. Из основы вырезают отражатель чуть большего размера, чем сам радиатор, размещают его за батареей, закрепив на двухсторонний скотч или клей. До установки экрана часть тепла грела стену, а теперь это количество энергии станет идти внутрь квартиры.
Установка теплоотражающего экрана за батареей
Если есть возможность, то вместо фольги за радиатором стоит поместить ребристый щит из блестящей стали. Он станет не только отражать тепло, но и накапливать его, отдавая энергию даже в случае временного недолгого отключения отопления. Более дорогостоящими, но и высокоэффективными, считаются щиты из базальта с алюминиевым покрытием.
Увеличение циркуляции воздуха
Проще всего оптимизировать теплообмен в комнате путем обычного улучшения циркуляции воздуха. Случается, что рядом с батареями стоит мебель, либо они скрыты тяжелыми шторами. Чтобы такие препятствия не мешали теплу проникать в дом, от них нужно избавиться, ведь иначе скорость воздушных потоков не повысить. Если освободить батарею от закрывающих ее элементов, тепло станет свободнее перемещаться по комнате.
Использование вентилятора для улучшения циркуляции воздуха
Кроме того, для улучшения теплообмена некоторые используют вентилятор. Этот электроприбор способствует ускорению циркуляции нагретого воздуха, следовательно, естественная конвекция улучшается. В сторону комнаты пойдет максимально возможное количество тепла, которое способен выработать конкретный радиатор
При покупке вентилятора лучше обратить внимание на модели, не издающие шума, а также экономичные по затратам электричества. Ставить вентилятор надо под небольшим углом к радиатору и оставлять его работать на несколько часов
Продувка радиаторов
Если батарея плохо работает из-за засорения или наличия воздушных пробок, придется обратиться к специалистам. Самостоятельно устранять проблему категорически не рекомендуется, к тому же, это требует применения специального оборудования. Для продувания труб могут использоваться разные методики:
- гидравлическая продувка;
- пневмогидроимпульсная промывка;
- чистка химическими растворами.
Гидравлическая прочистка системы отопления
Выбор метода осуществляет специалист в зависимости от тяжести проблемы. Для проведения некоторых мероприятий придется кооперироваться с соседями. Качественное выполнение работ поможет повысить эффективность системы отопления и улучшить микроклимат в доме.
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:
- 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.
- 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%.
- 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.
- Появляется возможность изменять по своему усмотрению температуру нагрева радиаторов, причем в каждом помещении задаются индивидуальные параметры.
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:
- Теплоноситель поступает в батарею из верхнего угла.
- Жидкость расходится по всему доступному объёму.
- 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.
5 способов увеличения кпд отопительной системы
Существует несколько простых способов, как повысить кпд батареи отопления без особых материальных и трудовых затрат. Рассмотрим их подробно. (См. также: Автономные системы отопления)
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.
Почему вопрос с покраской стоит так, а не иначе, можно объяснить достаточно просто: чугунные радиаторы достаточно легко поддаются окраске любыми видами эмали ввиду своего строения. Тонкие пластины алюминиевых радиаторов могут быть забиты слишком толстым слоем краски. В заводских условиях радиаторы с тонким корпусом и множеством пластин окрашивают порошковыми красками, которые не представляют угрозы для качественных характеристик радиатора и не изменяют вид его теплоотдачи. Окраска батареи в тёмный цвет позволяет повысить кпд отопительных элементов до 15% от обычного значения. (См. также: Сравнение систем отопления)
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
Регистры
Самая простая конструкция радиаторов отопления – регистры. Это заваренные с торцов трубы среднего или большого диаметра, одиночные или соединенные в секции трубками-перемычками. Их можно увидеть в подъездах, на промышленных объектах или в частных домах с индивидуальным отоплением.
- LiveJournal
- Blogger
Стальные трубопроводы считаются традиционными для устройства систем водоснабжения, водоотведения и подземной подачи газа Чтобы повысить их тепловую мощность используют метод увеличения площади – наваривают тонкие металлические пластины. Это улучшает теплоотдачу батареи почти в полтора раза. Примерно такой же теплопередачей обладают компактные радиаторы – ближайшие родственницы чугунных батарей-гармошек. Хотя до панельных биметаллических приборов им, конечно, далеко.
Чтобы теплоотдача радиаторов отопления была максимальной, используют простой и незатратный метод конвекции. Этот способ заключается в правильном навешивании прибора. Его устанавливают как можно ближе к полу, где скапливается холодный воздух, но оставляют необходимые для циркуляции зазоры, в том числе и у самой стены.
При таком монтаже секции батареи соприкасаются со средой, имеющей минимально возможную в данных условиях температуру, то есть увеличивается тепловой напор. А нагретый регистрами воздух благодаря оставленным зазорам беспрепятственно поднимается вверх, и помещение протапливается быстрее.
Отличный метод – увеличить площадь передающей тепло поверхности. Делают это разными способами:
- Наращиванием общей длины нагревательных труб путем формирования из них U-образных регистров.
- Оребрением – строго говоря, этот способ увеличивает не конкретно теплопроводность стальной трубы, а всего радиатора, но мощность возрастает на 50%.
- Увеличением количества секций.
Лучшей теплоотдачей обладают поверхности черного цвета, но далеко не в каждый интерьер впишется такая мрачная батарея, отчего этот способ и не нашел применения. Регистры традиционно продолжают окрашивать в белый цвет.
