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.

Действенные способы повышения теплоотдачи батареи в отопительный сезон

Жильцы квартир, оборудованных центральной системой отопления, нередко замечают, что год от гада эффективность нагрева помещений становится все меньше. Им приходится добавлять дополнительные источники тепла — электрические радиаторы, которые греют эффективно, но локально. Кроме того, счета за электричество существенно повышают общую плату за коммунальные услуги.

Есть иной выход из ситуации — с помощью нехитрых способов повысить теплоотдачу радиатора центрального отопления.

Не нужно приглашать специалиста или закупать дополнительные инструменты — все можно сделать своими руками, используя подручные средства.

Типичные причины снижения теплоотдачи

Чтобы понять принцип действия разных способов улучшения теплоотдачи, необходимо понять какие факторы оказывают решающее влияние на КПД центральной системы отопления. К ним относят:

• материал изготовления секций;
• площадь нагревательного полотна, которая должна подбираться в зависимости от площади отапливаемого помещения;
• тип обвязки;
• скорость движения носителя;
• первоначальный уровень нагрева.

Для примера приведем данные для радиаторов, выполненных из различных материалов.

Радиаторы	Максимальное рабочее давление (Бар)	Тепломощность секции (Вт)	Температура воды (максимальные показатели, С 0 )	Вид теплоносителя
Чугун	6-9	80-160	150	Вода и другие (зависит от котла)
Биметаллические	16-36	200	130	Вода и др.
Алюминий	6-25	190	130	Вода
Сталь	10-12	150	100-120	Вода и др.

Факторы, снижающие мощность работы системы отопления

Ряд факторов оказывают негативное влияние на работу отопительных радиаторов, снижая их мощность:

• воздушные пробки — воздух необходимо спускать при каждом запуске системы после сезонного «отдыха»;
• внутреннее засорение припоем, ржавчиной, кальциевыми отложениями;
• монтаж внешний коробов, выполненных из материалов с низкой теплопроводностью;
• частое окрашивание без удаления старого слоя краски;
• внешние загрязнения — пыль, жир и др.

Однако, коммунальщики редко заморачиваются профилактическими мероприятиями. Самостоятельно выполнить промывку тоже нереально. Для проведения таких манипуляций необходимо слить носитель со всей системы (даже в летний период) и загнать в нее специальный раствор под давлением.

Важно: мы говорим о классических радиаторах, выполненных из чугуна. Если заменить их на современные биметаллические — теплоотдача повысится в несколько раз. Кроме того, накипь и ржавчина будут меньше образовываться на стенках. Выполнить такие работы самостоятельно сложно, необходим мастер и слив системы.

Другая причина снижение теплоотдачи отопительной системы — теплопотери. Еще на этапе строительства проводится теплотехнический расчет, подбирается оборудование. Стены утепляются. Если речь идет о домах, где провести дополнительное утепление уже невозможно, стоит обратить внимание на качество окон — именно они становятся основным источником теплопотери. Рекомендуется заменить их на более современные.

Потери тепла в доме

В случае если вы хотите согреться в холодном помещении, не прибегая к сложным манипуляциям с батареями, вы можете ознакомиться о других эффективных способах как согреть комнату в нашей статье как быстро согреть комнату без обогревателя — действенные лайфхаки.

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.

Совет: не обязательно применять именно этот материал, хорошо справляются со своей задачей базальтовые плиты с дополнительным алюминиевым слоем.

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

Алюминиевый кожух и окраска

Чтобы повысить температуру в помещении, можно увеличить площадь нагреваемой поверхности с помощью кожуха из алюминия. Он надевается на радиатор, нагревается от горячих секций, тем самым повышая теплоотдачу. Кожух, кроме того, выполняет декоративную роль. Стоит такое приспособление недорого, а эффект от него существенный.

Удивительно, на роль играет и тот цвет, в которые окрашены радиаторы отопления. Мы привыкли красить их в светлые тона, преимущественно — белый. Но у более темных оттенков теплоотдача существенно выше. Например, отопительные секции, выкрашенные в коричневый цвет имеют теплоотдачу выше, чем белые примерно на 25 %.

Кожух алюминиевый для радиаторов

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..

Совет: не обязательно приобретать специальные вентиляторы. Если дома есть старый компьютер, подойдет кулер из блока. Его можно установить под радиатором, чтобы направление теплого воздуха шло в сторону центра комнаты. Это увеличит конвекцию и комната прогреется гораздо быстрее.

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.

Совет: использование даже самых красивых декоративных штор существенно снижает теплоотдачу радиатора отопления, заставляя теплый воздух застаиваться в нише. Рекомендуется зашторивать окна как можно реже.

Продувка системы

Завоздушивание или засорение радиаторов приводит к полностью холодному полотну или его части. Поможет продувка системы. Существует несколько способов, каждый из которых потребует дополнительных приспособлений:

• гидравлическая продувка;
• пневмогидроимпульсивная;
• использование химсоставов или кальцинированной соды.

Такие виды, чаще всего, предусматривают обслуживание всей системы. Это представляется наиболее эффективным, ведь центральное отопление представляет собой сложную систему труб и трубопроводов.

Рекомендуется провести единую коллективную прочистку, которая будет гораздо более эффективной, чем индивидуальная.

Изменение способа подключения радиатора

Нередки ситуации, когда после подключения и спуска лишнего воздуха из системы, половина секций все равно остается еле теплыми по сравнению с другой половиной. В этой ситуации стоит винить способ подключения. Это касается вариантов подачи носителя как снизу, так и сверху — дальние от входа секции будут иметь более низкую температуру носителя.

Для одностороннего подключения рационально использовать специальные оптимизаторы — например, удлинители потока.

Двустороннее подключение не выход — как верхнее, так и нижнее. Для него так же свойственна разница температур, только более холодными оказывается низ или верх секций.

Оптимальный вариант — диагональное подключение с верхней раздачей. Изменение схемы подключения и разводки труб не всегда возможно. Рекомендуется приобрести и смонтировать радиаторы, имеющие особую конструкцию внутреннего пространства — в них установлена дополнительная перегородка между двумя частями полотна. Ее назначение — изменить направление теплоносителя таким образом, чтобы прогреть все секции без исключения.

Диагональная схема подключения радиаторов отопления

Изменение подключения радиатора представляется самым эффективным способом повышения теплоотдачи. Конечно, лучше планировать такие мероприятия еще на стадии монтирования батарей. Однако, дополнительные изменения можно провести и позже. В таком случае не придется навешивать на систему дополнительные приспособления.

Заключение

Нередки ситуации, когда теплоотдача батареи снижается под воздействием ряда факторов. Для ее повышения можно воспользоваться лайфхаками, которые не потребуют особых усилий или приспособлений.

Рекомендуется провести замену радиатора на изделие, выполненное из материала с повышенным КПД, обязательно проводить профилактические мероприятия по обслуживанию.