Радиаторы отопления
Современные радиаторы отопления могут иметь различную форму, способ установки, размер, а также могут быть изготовлены из различных материалов. Не секрет, что эффективность системы отопления зависит от каждого составляющего ее элемента. В ней нет мелочей.
Хорошие, исправно работающие радиаторы, позволят в полной мере передавать тепло в помещение, что приведет к стабильной работе котла, а это, в свою очередь, позволит сократить расходы на отопление.
Несколько слов о потерях тепла
Коэффициент полезного действия газового котла в самом лучшем случае равен 75%, КПД устройств, работающих на жидком или твердом топливе, составляет 50%, немного выше КПД котельных агрегатов, используемых для централизованной отопительной системы. Но, в общем, ситуация такова, что из 100 килограммов топлива его четвертая часть, а то и половина, сгорает в топках без пользы, ухудшая при этом и без того неблагоприятную экологическую ситуацию на планете.
Тепло теряется при его транспортировке к потребителю, улетает в дымовую трубу, расходуется на обогрев наружных стен здания, выдувается сквозняком. Одной из причин потерь тепловой энергии является неэффективная работа радиаторов, при которой тепло просто не может поступить к потребителю и возвращается в котел. В результате, в доме холодно, а разница температуры теплоносителя в подающем трубопроводе и в обратном практически отсутствует.
В этом случае радиаторы нужно заставить работать.
От чего зависит эффективность работы радиатора
Передача тепла от радиатора пространству обогреваемого помещения осуществляется в основном конвекцией. Напомним, что в примитивном виде речь идет о нагреве микроскопических объемов воздуха, соприкасающегося с горячей поверхностью радиатора, и их перемещении в пространстве. Следовательно, процесс передачи тепла будет идти интенсивнее, если увеличится площадь контакта нагреваемого воздуха и радиатора.
С этой целью поверхность отопительных приборов делается ребристой, а их всех способов установки преимущество отдается горизонтальному положению радиаторов.
Немалое значение имеет и скорость движения воздушных потоков. Чем быстрее нагретый воздух покинет "теплое место" у радиатора, тем быстрее его заменит порция холодного воздуха. С этой целью поверхность радиатора делают в форме направляющей воздушного потока, обеспечивая подсос холодного воздуха и его направленное движение вдоль горячего ребра радиатора.
Можно сделать вывод, что лучший нагрев помещения обеспечат ребристые радиаторы, в которых имеются специальные направляющие пазы для движения воздушного потока с внутренней стороны. При этом масса радиатора и материал, из которого они сделаны, особого значения не имеют.
А что у радиатора внутри
Внутри радиатора теплоноситель. Хорошо, если это специальная жидкость, предназначенная для использования в системах отопления, намного хуже, если это обычная вода из водопроводного крана.
В централизованных системах отопления вода перед заливкой ее в отопительную систему, проходит предварительную очистку и химическую подготовку, в ходе которой из нее удаляются соли жесткости. В локальной (домашней) сети такую подготовительную работу выполнить невозможно.
В результате неизбежно появление накипи на внутренней поверхности не только радиаторов, но и всех используемых в системе труб. Пример образования накипи представлен на рисунке, где отчетливо видно, что канал для движения воды практически перекрыт. О каком процессе передачи тепла может идти речь в данном случае? В лучшем случае радиатор будет нагрет частично, особенно если система работает без циркуляционного насоса.
Да и теплопередача через стенки, покрытые слоем накипи, напоминает процесс остывания воды в термосе.
Вывод: перед началом каждого отопительного сезона необходима промывка отопительной системы с целью удаления с внутренней поверхности радиаторов образовавшейся накипи.
О правильной установке радиаторов
На работу радиаторов влияет и способ их установки. Вспомним еще раз, что перенос тепла в большей части ведется при помощи конвективного теплообмена, а это значит, что доступ холодного воздуха к нагретой поверхности отопительного прибора должен быть свободным.
Холодный воздух поступает снизу. Следовательно, не нужно создавать никаких препятствий на его пути к радиатору, устанавливая в непосредственной близости к нему мебель. Нагретый воздух устремляется вверх, значит и здесь не должно никаких преград или барьеров.
Декоративные решетки могут закрывать только центральную часть отопительного прибора, оставляя свободное пространство для свободного движения воздуха.
На рисунке показано, как влияет способ установки декоративного экрана на интенсивность теплообмена.
Заменим конвективный теплообмен излучением
Любое нагретое тело излучает тепло. При этом интенсивность передачи тепла излучением намного выше всех других способов переноса тепловой энергии. Если количество переданного тепла при конвективном теплообмене пропорционально температуре поверхности радиатора, то при излучении речь идет о прямой зависимости от разности температур нагретого тела и окружающей среды в четвертой степени.
Повысить эффективность нагрева помещения и способа передачи тепловой энергии можно путем установки радиаторов внутрь стен. При этом нужно обратить внимание, что это принципиально возможно только в домах с бетонными стенами, где есть условия для нагрева поверхности стены и превращения ее в отопительный прибор, излучающий тепловую энергию.
Монтировать радиаторы можно только во внутренние стены, исключая потери тепла наружу теплопроводностью. Вся тепловая энергия должна оставаться внутри дома.
Опыт показывает, что такой способ установки отопительных приборов позволяет улучшить теплообмен в помещении, снизив при этом расходы на отопление.
