Тепловіддача радіаторів опалення від чого залежить і як її підвищити
Для обігріву приміщення важливо те, з якою швидкістю в приміщення подається тепло. Так як в традиційних системах водяного опалення за передачу тепла відповідають радіатори, то від того, наскільки ефективно справляються з поставленим завданням і залежить клімат в приміщеннях. Ефективність передачі тепла характеризується таким параметром, як тепловіддача або теплова потужність. У випадку з радіатором вона показує, яка кількість тепла в годину даний пристрій може передати повітрю при певних умовах. Під умовами розуміють задану температуру теплоносія, швидкість його руху і певний тип підключення. На заводах тепловіддача опалювальних приладів визначається в процесі випробування на стендах, потім вона усредняется і заноситься в паспорт.
Як залежить тепловіддача від матеріалу
Радіатори опалення роблять з металів не випадково. Вони мають найкраще поєднання характеристик, головна з яких - коефіцієнт теплопередачі. У таблиці наведено дані для деяких металів.
Коефіцієнт теплопровідності металів
Як бачимо, для виготовлення радіаторів використовують далеко не найкращі по теплопровідності метали, але радіатор зі срібла, це занадто ... Рідко використовують і мідь, і все з тієї ж причини: це дуже дорого. Деякі умільці роблять саморобні радіатори з мідних труб. В цьому випадку грошей потрібно менше, але експлуатація таких опалювальних приладів проблематична: мідь досить примхливий матеріал і працює не з усякою середовищем, вона дуже пластична і легко пошкоджується, хімічно активна і вступає в реакції окислення. Так що тут ще велика увага доведеться приділити водопідготовки і захисту від механічних впливів.
А ось наступний метал - алюміній - використовується вже досить широко. Хоч тепловіддача алюмінію практично в два рази нижче, ніж міді, але, в порівнянні з іншими металами, вона досить висока. Алюміній легкий, швидко нагрівається і ефективно передає тепло. Але і він далеко не ідеальний: хімічно активний, тому використовуватися з незамерзаючими рідинами не може. До того ж він конфліктує з іншими металами в системі: починається корозія, і метали швидко руйнуються. І хоча тепловіддача алюмінію найвища - 170-210 ват / секцію - встановлюватися вони можуть не в будь-якій системі.
Мідні радіатори мають дуже високу тепловіддачу, але коштують дорого
Дані по тепловій потужності всіх радіаторів наведені усереднені. Причому для високотемпературного режиму роботи (90 o C на подачі, 70 o C на обратке, для підтримки в приміщенні 20 o C). Також маються на увазі радіатори з осьовою відстанню 50 см. Тепловіддача при інших розмірах і умовах буде інший.
Тепловіддача чавунних радіаторів не найкраща, але матеріал мають низьку корозійну активність, довговічний і вироби з нього відносно недорогі. Тому чавунні батареї, незважаючи на не найпривабливіший вигляд все ще популярні.
В середньому тепловіддача однієї секції чавунного радіатора - 130-170 Вт. Такий показник досягається за рахунок великої маси і товщини стінок, а не характеристик металу. Велика маса призводить до більшої інерційності системи: потрібно більше часу на нагрів. Що погано, що поки не нагрілися радіатори, приміщення майже не прогрівається. Але саме велика інерція дозволяє довше підтримувати температуру після вимкнення котла (прогорання палива). Тому чавун ставлять частіше в приватних будинках, опалювальних твердопаливними котлами. Велика інерція тут в плюс: вона згладжує температурні коливання, які характерні для таких агрегатів і дозволяє підтримувати більш-менш нормальну температуру до ранку, хоча дрова (або вугілля) вже давно прогріли.
Чавунні радіатори мають не найвищу тепловіддачу, мають велику інертність
Сталь, як бачимо з таблиці, має ще більш низький коефіцієнт теплопровідності. До того ж вона швидко піддається корозії і тому має невеликий термін експлуатації. Виробників (і споживачів) вона привертає через невисоку ціну. Для поліпшення характеристик розроблені спеціальної форми радіатори - панельні. Вони за рахунок великої площі і додаткових перегородок між двома нагрівальними панелями обігрівають приміщення досить ефективно. Розкид потужностей панельних радіаторів великий. Тепловіддача сталевих радіаторів може бути від 270 Вт до 6,7 кВт. Але це потужність не однієї секції, а всього радіатора (а може він бути у півтора метри завдовжки). І залежить вона як від розміру радіатора, так і від кількості пластин в ньому.
З стали виготовляють і трубчасті радіатори. Це набір труб певної довжини, які об'єднуються двома колекторами в єдиний опалювальний прилад. Труби можуть розташовуватися вертикально або горизонтально, мати нижнє або бокове підключення. Часто мають наварені пластини для збільшення тепловіддачі.
Так виглядати можуть трубчасті радіатори. Але це продукція європейських брендів
Виготовляють трубчасті батареї з труб різного діаметру (від 3,2 см до 25 см), мають вони різну висоту (від 9 см до 3 м) і довжину. Тому визначити діапазон потужностей дуже складно. У нашій країні цей тип опалювальних приладів використовується все рідше. По-перше, через посередньої тепловіддачі, по-друге, через не самого привабливого вигляду. У всякому разі, серійно випускаються екземпляри доводиться закривати декоративними кожухами, що ще більше знижує тепловіддачу. Хоча є дуже привабливі рішення, але це «європейці», і вартість вони мають чималу. А у нас якщо і ставлять трубчасті сталеві радіатори, то тільки з міркувань економії.
Як бачимо, ідеального металу для радіатора немає, є тільки більш-менш підходящі. Але завжди можна піти випробуваним шляхом: скомбінувати і використовувати найкращі якості матеріалів. Це і зробили у випадку з біметалічними радіаторами. внутрішня частина опалювального приладу зроблена з міцної і хімічно нейтральною стали, а зовнішня частина - з відмінно віддає тепло алюмінію. В результаті тепловіддача біметалічних радіаторів хоч і нижче, ніж у алюмінієвих, але набагато вище, ніж у чавунних, і тим більше сталевих - 150-190 Вт.
Біметалічний радіатор зі сталі та алюмінію має непогану тепловіддачу
Є й інші комбінації. Наприклад, деякі фірми роблять радіатори з міді і алюмінію. У цих пристроях теплоносій циркулює по мідними трубами, а за підвищення ефективності тепловіддачі відповідають численні алюмінієві ребра. Завдяки такій конструкції 80% тепла передається шляхом конвекції (за рахунок нагріву проходить повітря) і лише 20% за рахунок теплового випромінювання. Тому опалювальні прилади такого типу (з інтенсивним ребрами) називаються радіаторами конвекційного типу. Але тут ситуація така ж, як і з панельними радіаторами: тепловіддача сильно залежить від кількості труб і ребер. І це не секційні, а панельні опалювальні прилади. Але вже не сталеві, а мідно-алюмінієві.
Біметалічні панельні радіатори з міді і алюмінію
Залежність теплової потужності від форми
Який б не був високий коефіцієнт тепловіддачі металу, багато що залежить від форми радіатора. Візьмемо, наприклад, сталеві панельні радіатори. Вони мають багато видів і можуть виглядати по-різному. Але в більшості своїй це кілька панелей зі сформованими в них каналами, по яких протікає теплоносій. Одна така панель 50 * 50 см має теплову потужність 377 Вт. Але якщо до неї приварити смуги металу, то радіатор такого ж розміру буде віддавати при тих же умовах 569 Вт. Різниця в півтора рази. І це при тому, що ні додалося ні каналів, не змінилася інтенсивність нагріву (швидкість руху теплоносія і його температура залишилися такими ж). Просто площа тепловіддачі стала більше.
Додавши до сталевої панелі ребра можна на 50% збільшити тепловіддачу
Тому сучасні виробники і проводять дослідження, а сучасні моделі радіаторів мають додаткові ребра, що покращують рух повітря уздовж опалювальних приладів. Саме через них і мають вони високі показники тепловіддачі. Виняток - чавунні батареї: цей сплав дуже крихкий і непластичний, і не піддається куванні або інших обробок. З цієї причини і форми у них здебільшого традиційні, і показники низькі.
Як ми з'ясували, в залежності від форми тепловіддача секції радіатора змінюється в досить широких межах. Тому, щоб в кімнатах було тепло, при розрахунку системи спиратися треба на конкретні дані. Спочатку вибираєте виробника і модель радіатора, потім під обраний тип розраховуєте необхідну кількість секцій (або їх тип розміри у випадку з панельними радіаторами).
Установка радіатора і його тепловіддача
Як показала практика, кількість тепла, яке віддає батарея опалення, залежить ще й від того, де її встановити, і як підключити труби. Залежно від підключення труб теплова потужність одного і того ж радіатора може залишитися 100% або поменшати на 32%. Найефективнішим вважається діагональне підключення при подачі гарячої води зверху, і підключенні зворотного трубопроводу знизу з іншого боку. Саме за такою схемою підключають радіатори на заводах під час випробування. Саме неефективне - зворотне односторонньо підключення (гаряча вода подається знизу, а відбирається холодна з тієї ж сторони зверху) - тут втрати сягають 32%.
Від того, як підключені радіатори тепловіддача теж може знижуватися або підвищуватися
Сильно знижують тепловіддачу радіаторів опалення захисні або декоративні екрани, великі підвіконня, що нависають над приладом. Значно знижує ефективність обігріву і установка в ніші. І все це потрібно враховувати при розрахунку кількості радіаторів, збільшуючи пропорційно кількість секцій. Тоді при будь-яких умовах в будинку або квартирі буде тепло.
Як підвищити тепловіддачу радіаторів
Зниження тепловіддачі радіатора може бути викликано цілим рядом причин. Найпоширеніша - засмічення. Це досить актуально в системах централізованого опалення: в теплоносії міститься велика кількість різного роду сторонніх домішок. Вони осідають на найменших нерівностях. Тому вхідні і вихідні патрубки, фільтри і радіаторна арматура часто засмічуються. Якщо у вас радіатор став гірше грітися, насамперед перевірте і прочистіть всю арматуру і підводять / відводять теплоносій труби.
Ручні регулятори на радіаторах. Вони могли забитися. Перевірте і почистіть їх
Якщо встановлені регулюючі крани на вході, перевірте чи не зламалися вони. Варто перевірити також працездатність радіаторного термостат а. З ними все простіше: зніміть термоголовку, можливо справа в ній. Регулюючі крани доведеться знімати і замінювати зжене. Самі по собі ці пристрої вже сильно знижують кількість проходить через радіатор теплоносія. Так що, позбувшись від них, ви зможете підвищити тепловіддачу.
Іноді батарея стає холодною зверху. Це означає, що в радіаторі скупчився повітря. Для його відводу зазвичай вгорі праворуч або ліворуч стоїть кран «Маєвського», автоматичний або звичайний кран. Для спуску повітря потрібно відкрити їх, попередньо підставивши ємність для збору води (вона піде після того, як вийде повітря).
Це кран «Маєвського» з його допомогою можна стравлювати повітря з радіаторів опалення
Але що робити, якщо тепловіддача батареї опалення і була спочатку недостатньою? Як збільшити теплову потужність в цьому випадку, і чи можливо це взагалі? Для кардинальної зміни знадобляться непрості роботи. Їх проводити потрібно, як правило, при вимкненому системі опалення, що в сезон дуже складно. Але є кілька варіантів, які дозволять «дотягнути» до кінця сезону в більш комфортних умовах.
- Установка за радіатором теплоотражающего екрану. Купуєте фольгований (бажано) або металізований тонкий утеплювач, нарезаете його за розміром радіатора, і прикріплюєте до стіни позаду опалювального приладу. Для більшої ефективності потрібно не просто заправити за радіатор, а саме прикріпити до стіни. У цьому випадку між радіатором і шаром фольги буде матися деяку відстань, що збільшить ефективність відображення теплового випромінювання.
Встановивши за батареєю тепловідбивний екран можна трохи підвищити його тепловіддачу
Тепловіддача радіатора залежить від швидкості просування повітря повз його нагрітих частин. Якщо поставити внизу вентилятор, це допоможе краще обігрівати кімнату
Варіанти швидкого поліпшення тепловіддачі радіаторів опалення, мабуть, все. Залишилися технічні варіанти. Їх теж не так багато:
- Перевірити стан підвідних і відвідних трубопроводів, при необхідності замінити їх.
- Змінити підключення радіатора. Цей захід може виявитися ефективніше, ніж збільшення кількості секцій. Наприклад, при односторонньому боковому підключенні (обидві труби з одного боку) немає сенсу встановлювати більше 8-ми секцій. Тепловіддача не збільшиться. А ось переробивши підключення на діагональне, ви отримаєте збільшення тепловіддачі на 10-15%. У цьому випадку також має сенс додати кілька секцій.
В однотрубних системах з примусовою циркуляцією добре працює нижня седільне підключення (це коли труби входять і виходять знизу з різних сторін). Воно може виявитися ефективніше, ніж діагональне. До того ж виглядає краще.
- Наростити кількість секцій радіаторів. Вам потрібно буде докупити кілька секцій, причому знайти потрібно того ж виробника. Злити систему, зняти радіатор, скрутити з нього заглушки і / або кран «Маєвського». Зачистити стики і за допомогою ніпель-гайок приєднати нові секції спеціальним ключем.
- Якщо радіатори старі і забиті, має сенс їх промити. Якщо на вході і виході радіаторів встановлені у вас запірні крани (кульові), можна це робити і в опалювальний сезон. Якщо ж вони не передбачені, потрібно злити систему. Після чого зняти їх і потім промити. Іноді достатньо води, але в деяких випадках потрібні хімічні склади. Які саме, залежить від характеру відкладень.
Самий кардинальний вихід - наростити кількість секцій. Але він не всеггда дає оживає результати. Найефективніше буває зміна типу підключення
Як бачите, і технічних рішень не дуже багато. Але щось з цього переліку обов'язково вам допоможе.
Для мешканців квартир багатоповерхових будинків їсть ще один варіант, але від вас тут майже нічого не залежить: тепловіддача у вас може знизитися через переробки системи опалення у сусідів зверху. У будинках старої споруди розводка опалення практично повсюдно однотрубна з верхньою подачею. І якщо у вашій квартирі стояк вгорі став ледве теплим, хтось над вами цьому посприяв. В цьому випадку вам має сенс звернутися в керуючу кампанію. Вони перевірять стан стояка і з'ясують причину зниження тепловіддачі.
Тепловіддача радіаторів залежить від матеріалу, з якого він виготовлений, форми секції або панелі, від наявності та кількості додаткових ребер, що поліпшують конвекцію. Також велике значення мають спосіб підключення і установки.