Как увеличить кпд батареи отопления

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.

Все эти факторы являются основополагающими в эффективности обогрева помещения с помощью радиаторов. Однако, указанный изготовителем кпд радиаторов отопления можно изменить в лучшую сторону, если использовать несколько хитростей при их выборе и установке. Для этого в первую очередь необходимо разобраться в том, что такое коэффициент полезного действия батарей отопления, как его рассчитать и какие показатели могут на него повлиять. (См. также: Схема водяного отопления частного дома)

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.

Кроме того, для наиболее эффективного обогрева необходимо учесть, какая мощность может потребоваться. При расчёте необходимой для помещения мощности обогревательных приборов используется количество стен, выходящих на улицу и окон. На каждые 10 м2 пола при наличии 1 наружной стены и окна требуется около 1 Квт тепловой мощности батареи. Если наружных стен 2, то требуемая мощность составляет уже 1,3 кВт. (См. также: Печи с водяным отоплением)

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

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.

Как подобрать радиатор отопления по площади, учитывая КПД батарей

Особая важность в обустройстве любого жилого помещения, безусловно, отводится оборудованию качественной отопительной системы. Для того чтобы теплоснабжение дома работало стабильно и в меру экономно, требуется грамотно подобрать отопительные приборы, которые и будут выполнять обогрев жилища. О том, как подобрать радиатор отопления, а также о типах этого оборудования и их технических характеристиках далее и пойдет речь.

Разновидности приборов отопления

Подбор радиаторов отопления – процесс очень ответственный, поэтому прежде, чем определяться с тем, какому варианту отдать предпочтение, следует подробно изучить разновидности этих аппаратов, которые бывают следующими:

1. Чугунные батареи. Этот материал является традиционным в оборудовании системы отопления и используется уже не один десяток лет. При этом современные модели батарей, изготавливаемых из чугуна, внешне практически ничем не отличаются от привычных всем старых изделий. Однако при желании приобрести уникальный по своему оформлению аппарат всегда можно найти те образцы радиаторов, которые имеют особый с точки зрения дизайнерского решение внешний вид.

   Так или иначе, стандартное оборудование имеет не только неважное оформление, но и необходимость обеспечения большого внутреннего сечения секции, что неизбежно замедляет скорость циркуляции теплоносителя в ней. Как следствие, такая батарея требует промывки не реже двух раз в год.

   Среди недостатков таких моделей нельзя не отметить также низкую устойчивость чугунных радиаторов к гидроударам. Стандартное рабочее давление в таких устройствах варьируется от трех до десяти атмосфер.

   Еще одна отрицательная сторона таких моделей – частые течи, возникающие в пространстве между секциями, поскольку прокладки из паронита, которые установлены в этих местах, с течением времени начинает пропускать воду. Решить эту проблему можно, лишь перебрав систему батареи и заменив эти прокладки.

   Выполняя подбор радиаторов отопления, особенно это касается чугунных изделий, нужно помнить, что для оптимизации работы всей системы отопления и для исключения возможных неполадок в теплое время года радиатор рекомендуется сбрасывать. Никакого вреда оборудованию такое мероприятие не нанесет, напротив, это избавит прибор от любых течей и не позволит образоваться коррозионному налету.

2. Радиаторы из алюминия. Теплопроводность этого материала существенно превышает теплопроводность чугуна, что положительно влияет на кпд радиаторов отопления из алюминия. Кроме того, такие батареи являются гораздо более крепкими, поэтому и внутренне сечение секции является небольшим, а теплоноситель в ней циркулирует быстро, не забивая внутреннее пространство в процессе эксплуатации.

   Алюминиевые батареи обычно имеют весьма привлекательный внешний вид и могут гармонично вписаться в любой интерьер. Однако имеют такие агрегаты и некоторые недостатки: например, их устойчивость к гидроударам оставляет желать лучшего, так как их рабочее давление обычно не превышает параметр в 16 атмосфер. Также алюминий склонен к образованию гальванических пар с другими металлами. Это значит, что в том случае, если в контуре отопления находятся алюминиевые и медные элементы, то с течением времени алюминиевые части конструкции могут разрушиться.

3. Современным решением в обустройстве отопления является применение биметаллических радиаторов. Оболочка этих устройств состоит из алюминия, оснащенного оребрением, а сердечник включает в себя устойчивую к коррозии сталь. Рабочее давление этих аппаратов может достигать 200 атмосфер, вследствие чего и кпд батарей отопления из биметалла является очень высоким.

   Главный недостаток таких приборов – это их высокая стоимость.

4. Стальные отопительные радиаторы. К этой категории можно отнести несколько типов устройств – пластинчатые батареи, радиаторы трубчатого образца и конвекторы. Если говорить о прочности, то самыми надежными являются пластинчатые модели стальных батарей и конвекторы, их эксплуатация в отопительных системах не требует каких-либо особых условий.

   Приборы пластинчатого типа являются компактными по своим размерам, их толщина является очень малой, поэтому осуществляя подбор радиаторов отопления по площади помещения, в случае нехватки пространства вполне можно обратить внимание на такие агрегаты. Но, как становится понятно, ввиду малой толщины стенок сталь в таких изделиях плохо справляется с воздействием коррозии.

5. Говоря о конвекторах как приборах отопления, стоит упомянуть ту их разновидность, которая изготавливается с применением меди и алюминия. Подача теплоносителя в таких устройствах осуществляется по медной трубке, поскольку именно этот материал отличается высокими показателями теплопроводности.

   Оребрение же представлено алюминием, вследствие чего цена прибора существенно снижается. Несмотря на то, что общая стоимость таких моделей довольно высока, они прекрасно справляются с отоплением жилища, обеспечивая отличную теплоотдачу даже при своих небольших размерах.

6. Рассматривая то, как подобрать батарею отопления, также следует упомянуть и те изделия, которые могут быть изготовлены собственноручно. Такие агрегаты обычно именуются регистрами и представляют собой несколько крупных по диаметру труб из стали, соединенных в сплошной замкнутый контур. Соединение составляющих частей этих устройств выполняется посредством сварки (сверху монтируется воздушник, а снизу вваривается сбросник).

   Несмотря на некоторую внешнюю неказистость таких агрегатов, они способны качественно обогреть жилое помещение, не затратив при этом большого количества энергии.

Как подобрать радиатор отопления — основные критерии выбора

На выбор того или иного прибора отопления очень сильно влияют некоторые специфические особенности обустраиваемого помещения, но благодаря широкой разновидности батарей отопления можно всегда подобрать подходящий вариант..

Так, прежде чем приобретать то или иное оборудование, следует ознакомиться со следующими рекомендациями по выбору устройств обогрева:

• центральное отопление правильнее всего будет оснастить биметаллическими отопительными приборами, способными стойко переносить любые температурные режимы и нестабильность давления в таких системах. Так, скачки давления в центральном отоплении весьма нередки, к этому может привести как быстрое открытие задвижки узла элеватора, так и отрыв клапана винтового вентиля или резкое перекрытие вентиля пробкового типа. Благодаря своей прочности биметаллические радиаторы смогут обезопасить всю систему от внезапных поломок и позволят предотвратить неожиданные затопления.

  Важно помнить, что монтаж батареи из биметалла крайне не стоит выполнять на подводку из пластика или металлопластика. Единственно верным решением будет устройство таких батарей вместе со стальными оцинкованными трубами;

• в постройках частного типа, где контур отопления контролируется автоматически, а основным нагревательным элементов выступает котел, лучше всего применять радиаторы из алюминия, так как по своей теплоотдаче они примерно равным биметаллическим моделям, а стоимость их является гораздо меньшей.

  В том случае, если площадь строения является большой, то еще один вариант устройства отопительного прибора – монтаж конвектора из меди и алюминия под полом. В такой конструкции видимыми останутся только расположенные горизонтально решетки, которые служат местом отвода горячего воздуха;

• в помещениях бытового характера наподобие гаражей, теплиц и пр. правильнее всего будет выбрать узкие радиаторы отопления, которые будут сочетать в себе хорошие показатели отдачи тепла вкупе с небольшой стоимостью. Таким прибором может выступить собственноручно изготовленный регистр, который изготавливается под размер помещения.

Как рассчитать количество секций в батарее по площади

Принцип расчета количества секций в бытовых отопительных приборах пластинчатого, трубчатого типа, а также в конвекторах совсем несложно, так как обычно информация о требуемой тепловой мощности указывается непосредственно производителем (прочитайте также: «Как рассчитать количество радиаторов отопления правильно, формула расчета»). Как правило, средним значением для одной секции является параметр в 180 Вт.

Для того чтобы вычислить нужное количество секций, требуемое для той или иной конструкции, следует разделить общий параметр потребляемого тепла на показатель теплоотдачи одной секции. К примеру, если потребность в тепле для конкретного помещения составляет 12000 Вт, то количество секций можно легко высчитать по следующей формуле: 12000 / 180 = 67 секций.

Таким образом, можно сказать, что в выборе максимально подходящего для того или иного сооружения прибора отопления нет особой сложности, важно лишь учитывать технические особенности как самой постройки, так и устройства обогрева. Для того чтобы изучить все варианты нагревательных аппаратов более детально, всегда можно обратиться к специалистам по монтажу такого оборудования или к поставщикам, которые способны предоставить подробные фото моделей и видео по их правильному подключению.

Видео о том, как подобрать радиатор отопления правильно: