Как увеличить теплоотдачу чугунных батарей: Как увеличить теплоотдачу чугунных батарей?

Содержание

Как повысить теплоотдачу чугунных радиаторов отопления

Автор admin На чтение 2 мин. Просмотров 17
Обновлено 28 октября, 2015

Порой трудно подобрать оптимальную модель радиатора отопления. В большинстве случаев учитывается несколько факторов – сложность монтажа, срок эксплуатации и теплоотдача. Последний показатель является наиболее важным, так как именно от него будет зависеть эффективность работы прибора.

С появлением новых материалов изготовления радиаторов (алюминиевые, биметаллические) чугунные отошли на «второй план». Но их уникальные эксплуатационные характеристики вновь заставили покупателей обратить на себя внимание. Прежде всего, это хорошие эксплуатационные свойства. В отличие от алюминия и металла чугун может аккумулировать тепло и при понижении температуры воды еще некоторое время радиаторы будут теплыми.

Но вернемся к вопросу теплоотдачи. С подробной методикой расчета можно ознакомиться в специализированной статье на эту тему , в которой подробно изложена методика расчета и указаны способы увеличения этого показателя.

[box type=”info” ]Практически все производители указывают номинальные значение теплопроводности при идеальных температурных режимах – 90°С. Однако фактически добиться этого от поставщиков тепла в многоквартирных домах проблематично.[/box]

Вследствие этого показатели нагрева комнаты существенно отличаются от расчетных. В этом случае можно воспользоваться несколькими небольшими «уловками», которые могут повысить температуру в комнате при текущих показателях системы отопления.

Установка отражающего экрана

Для того чтобы тепловая энергия не поглощалась стеной, на нее можно установить отражающий экран из фольги.

В этом случае повысится эффективная теплоотдача радиатора – на 5-10%. Но при этом стоит помнить, что если стена наружная, то без должного обогрева она может стать причиной тепловых потерь в комнате.

Установка вентилятора

Обогрев помещения от чугунных радиаторов происходит с помощью естественной конвекции. Для увеличения прохождения воздушных масс через секции прибора можно установить небольшой вентилятор на стену позади радиатора. Это несколько увеличит температуру в комнате, но и одновременно станет причиной остывания теплоносителя. Подобный метод можно применять для центральной системы отопления.

Установка стальных декоративных кожухов

Они искусственно увеличат площадь радиатора и будут способствовать лучшей теплоотдачи. Одновременно с этим увеличится время нагрева, что скажется на инерционности обогрева комнаты от автономной системы отопления.

Это лишь несколько методов искусственного увеличения теплоотдачи чугунных радиаторов. Но самым действенным будет соблюдение температуры теплоносителя. Для этого необходимо либо улучшить качество предоставляемых услуг управляющей компании при центральной системе отопления, либо делать автономное.

повышаем температуру в отопительный сезон — Рамблер/новости

3 простых способа повысить теплоотдачу батареи

Часто в квартирах, особенно старой застройки, с каждым годом зимой становится всё холоднее. Людям приходится приобретать и использовать электрические отопительные приборы, что приводит к существенному повышению стоимости коммунальных услуг. Но зачем переплачивать за перерасход электроэнергии, если есть более дешёвые варианты исправления ситуации? Сегодня мы расскажем о простых способах увеличения теплоотдачи батарей отопления, которые не требуют значительных затрат, воплотить в жизнь которые вполне по силам любому домашнему мастеру. Стоит рассмотреть и причины, приводящие к снижению температуры в помещении.

Забитые каналы секций радиатора – частая причина снижения температуры в помещении

Содержание статьи

1 Частые причины уменьшения теплоотдачи батареи отопления

1.1 Используем экран-отражатель: применение вспененного полиэтилена

1. 2 Увеличение теплоотдачи при помощи дополнительных приспособлений и окраски

1.3 Улучшение конвекции, путём увеличения циркуляции воздуха

2 Общие правила улучшения теплоотдачи радиаторов отопления

3 Подведём итог

Частые причины уменьшения теплоотдачи батареи отопления

Чаще всего причиной уменьшения теплоотдачи радиаторов становится накипь и ржавчина, скапливающаяся внутри. Если сам радиатор промыть (что должны делать коммунальные службы ежегодно), то теплоотдача значительно увеличится. То же касается и стояков отопления. Однако, своими силами такую процедуру произвести не удастся по причине того, что при производстве подобных работ (даже летом) необходим слив воды из системы. Без помощи специалистов здесь не обойтись. Это же касается и замены радиаторов с чугунных на биметаллические – они имеют большую теплоотдачу. Поэтому на столь сложных и трудоёмких вариантах мы останавливаться не будем. Лучше рассмотрим более простые способы, выполнить которые сможет любой домашний мастер, даже не имеющий опыта работ в подобной области.

Теплоотдача биметаллических радиаторов выше, чем у чугуна

Используем экран-отражатель: применение вспененного полиэтилена

Использование отражающего экрана – довольно популярный метод увеличения теплоотдачи. Вспененный полиэтилен с фольгированным покрытием с одной стороны прекрасно подходит для этих целей. Такой экран (он должен быть больше самого радиатора) помещается за батареей фольгой в направлении комнаты и фиксируется на стене на двухсторонний скотч или жидкие гвозди. Вспененный полиэтилен обеспечивает дополнительное утепление, а фольга отражает тепло, которое до установки экрана прогревало стену, направляя его в помещение.

Важная информация! Лучше всего, когда такие моменты продумываются ещё на этапе монтажа батарей отопления. В этом случае за радиатором можно закрепить стальной ребристый щит, который будет накапливать тепло, после чего направлять его в комнату. Такие щиты удобны, если часто происходят отключения отопления.

Примерно так выглядит экран из фольгированного вспененного полиэтилена

Также в роли экрана неплохо себя зарекомендовали базальтовые плиты с алюминиевым покрытием.

Увеличение теплоотдачи при помощи дополнительных приспособлений и окраски

Для увеличения температуры воздуха в помещении используют специальные кожухи из алюминия, которые одеваются на радиатор. С их помощью увеличивается площадь батареи отопления и, как следствие, их теплоотдача. Стоимость подобных кожухов невелика, а эффект довольно значителен.

Цвет, в который окрашены батареи отопления, тоже имеет большое значение. Лучше для этих целей выбрать более тёмные оттенки. К примеру, радиатор, окрашенный в коричневый цвет имеет теплоотдачу больше, чем белые, на 20-25%.

Такой кожух улучшает внешний вид и увеличивает теплоотдачу

Улучшение конвекции, путём увеличения циркуляции воздуха

Каждый знает, что улучшение циркуляции воздуха способствует более быстрому прогреву помещения. Для этих целей можно использовать вентилятор, который устанавливается таким образом, чтобы достигнуть максимального потока тёплого воздуха в сторону помещения.

Полезная информация! Если дома имеются кулеры от компьютеров, которые не используются, можно их установить под радиатором, направив поток воздуха вверх. Это максимально увеличит конвекцию, в результате чего в комнате станет значительно теплее.

Увеличить конвекцию (если радиатор утоплен под подоконником) можно, прорезав в подоконнике отверстия и закрыв их экранами или декоративными крышками. Таким образом, тёплый воздух не будет задерживаться в нише, что улучшит циркуляцию.

Эту страну не победить! Самостоятельный монтаж вентиляторов для улучшения конвекции:

Общие правила улучшения теплоотдачи радиаторов отопления

Для того чтобы в будущем не сталкиваться с уменьшением теплоотдачи батарей, стоит об этом подумать ещё на этапе монтажа радиаторов. Основными правилами являются:

обязательное утепление стены за радиатором, возможная установка стального экрана;

установка биметаллических батарей взамен чугунных;

монтаж кранов на входе и выходе радиатора (это позволит при необходимости самостоятельно промыть секции или добавить дополнительные без отключения и слива всей системы).

Если соблюдать эти нехитрые правила при монтаже, впоследствии будет намного проще увеличить температуру в помещении без обращения за помощью к специалистам. А это дополнительная экономия семейного бюджета.

Не очень удачное решение:решётка перекрывает путь теплу, а подоконник добавляет проблем с конвекцией

Подведём итог

Способов увеличить теплоотдачу радиаторов отопления очень много. Сегодня мы рассмотрели лишь основные из них. Однако, следует помнить, что всегда проще всё продумать заранее, на стадии монтажа, чем прикладывать множество усилий впоследствии, без уверенности в том, что результат будет значительным. К сожалению, в России всё делается на «авось». Заключительным советом редакции Homius.ruбудет такая рекомендация: думайте о будущем и не жалейте средств при монтаже. Сэкономленные сегодня финансовые средства могут завтра обернуться затратами, которые в разы превысят Вашу экономию.

Наиболее оптимальный вариант – всё тепло поднимается вверх, благодаря чему создаётся нормальный теплообмен

Надеемся, что изложенная в сегодняшней статье информация была интересна и полезна нашему Уважаемому читателю. Несмотря на то, что мы постарались изложить всё достаточно подробно, возможно, у Вас остались вопросы по материалу. В этом случае задавайте их в обсуждениях ниже – редакция Homius.ru с удовольствием на них ответит в максимально сжатые сроки. Если вы знаете способ улучшить теплоотдачу радиаторов, который не нашёл отражения в сегодняшней статье, просим поделиться им с другими домашними мастерами – эта информация будет весьма полезна. А напоследок предлагаем посмотреть короткий, но достаточно информативный видеоролик по сегодняшней теме.

Читайте НАС ВКонтакте

Как увеличить кпд батареи отопления: варианты эффективного увеличения показателя

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.

(См. также: Какой лучше выбрать радиатор отопления)

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 увеличить теплоотдачу радиатора?

Как повысить теплоотдачу батареи парового отопления без существенных затрат?

Описание простого эксперимента, доказывающего эффективность предложенного малозатратного способа повышения температуры воздуха в жилых помещениях, оборудованных системами центрального отопления.

В статье приведены экспериментальные данные и иллюстрации.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Самодельный воздушный мембранный клапан (вентиль) для квартирной вентиляции.

Собери простой регулятор мощности за час.

Как отремонтировать мягкую кровлю, не вылезая на крышу?

Пролог.

В этом году у нас свирепствуют небывалые морозы. В отдельных районах республики температура воздуха падала до -24ºС, что для тёплой Молдовы является аномальным явлением. У меня в комнате не висит термометр, но я почувствовал, что рука, лежащая на столе, стала мёрзнуть, и мне пришлось подложить под неё кусок поролона.

Мы, в общем-то, как Амундсены, уже привыкли к прохладе, но вчера председатель нашего кондоминиума, собирая подписи под обращением к поставщику тепла, спросил, какая у нас температура воздуха в квартире. Вряд ли поставщик тепла повысит температуру теплоносителя, но возможно председатель хочет под предлогом предоставления некачественных услуг потребовать неустойку.

Как бы там ни было, но меня это событие сначала подтолкнуло к измерению температуры воздуха в квартире, а потом и к проведению этого эксперимента.

Конечно, сказать, что этот эксперимент был нечистым, это не сказать ничего. Слишком уж много переменных, которые могли отразиться на точности результата, начиная от направления ветра за бортом и кончая активностью компьютера, работающего в тестируемой комнате.

Но, самый важный параметр, который в другое время не позволил бы вообще провести этот эксперимент, это стабильность температуры теплоносителя.

Дело в том, что в более теплые периоды времени, температуру теплоносителя активно регулируют в течение суток, для экономии расхода энергии. Когда же на улице аномальная температура, то все задвижки открывают настежь.

Цель эксперимента.

Подтвердить или опровергнуть предположение, что принудительное охлаждение батареи парового отопления, даже при температуре теплоносителя 42ºС, может значительно повысить теплоотдачу системы в условиях обычной городской квартиры.

Датчик температуры.

Чтобы определить эффективность того или иного способа обдува батареи, было решено измерить разницу температур теплоносителя до и после батареи центрального отопления.

На самом деле, начал я с промера температуры батареи в разных точках, но полученные данные обработать так и не удалось.

Для этого было изготовлено два одинаковых датчика температуры на основе полупроводниковых терморезисторов КМТ-17.

А вот так датчики были закреплены на трубах парового отопления. Для улучшения контакта с трубой, терморезистор был смазан теплопроводной пастой КПТ-8.

Чтобы снизить погрешность измерений, вносимых потоками воздуха, датчики пришлось дополнительно изолировать поролоновой лентой.

Выбор оптимального положения вентилятора.

Замеры температуры теплоносителя были произведены при разных положениях вентилятора относительно батареи. Мощность вентилятора, при этом, не менялась.

На протяжении эксперимента, температура теплоносителя была 43ºС, воздуха в помещении 20ºС.

Во всех случаях, расстояние от центра лопастей до центра батареи было равно 70см.

Разность показаний между температурой теплоносителя на входе и на выходе указана в условных единицах, так как откалибровать термометр с такой высокой точностью было просто нечем. При этом за начало отсчёта принят 0 (ноль) условных единиц, при котором батарея охлаждалась естественным путём.

Поток воздуха направлен сверху вниз, а угол наклона вала вентилятора относительно горизонта 50º. При этом, разность температур на входе и выходе батареи – 11 Условных Единиц (далее УЕ).

Поток воздуха направлен сверху вниз, вентилятор работает в режиме «подхалим» (поворачивается из стороны в сторону). Разность температур – 8 УЕ.

При обдуве батареи сбоку, разница температур между входом и выходом – 13 УЕ.

При направлении потока воздуха в центр батареи, удалось получить самую высокую разность температур – 15 УЕ.

Если направить поток воздуха в центр батареи, но при этом включить режим «подхалим», то разность температур снизится до – 12 УЕ.

Выводы.

Наиболее выгодным, с точки зрения теплоотдачи, оказалось направление потока воздуха от пола в сторону плоскости батареи.

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.

Температура воздуха в центре комнаты на высоте 65см от пола поднялась с 15ºС до 20ºС за 9 часов.

В дальнейшем температура поднялась ещё на 0,5ºС.

Потребляемая мощность вентилятора при этом составила 35,2 Ватта.

Когда, во время эксперимента, я вышел из своей комнаты в коридор, то сразу почувствовал разницу температур, ведь к тому времени я уже снял тёплые вещи.

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.

Утром я снова промерил температуру теплоносителя, а также температуру воздуха в комнате. Все значения остались неизменными, в том числе и температура за бортом.

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.

При этом температура в комнате выросла ещё на 0,5ºС и достигла 21,5ºС.

Четвёртый день эксперимента.

Температура теплоносителя всё ещё 43ºС.

Температур за на улице с утра -15ºС.

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.

Результаты и выводы.

Мне удалось повысить температуру воздуха в комнате на целых 6ºС, а в экстремальном режиме работы вентиляторов даже на 9ºС, что подтвердило предположение о том, что повысить теплоотдачу батареи центрального отопления можно, даже при такой низкой температуре теплоносителя.

При использовании обычного бытового вентилятора без регулятора оборотов, в комнате становится слишком шумно. Однако если использовать накопленное комнатой тепло, то, например, в спальне можно на ночь отключать вентилятор, а в столовой, наоборот, включать. Тогда, можно использовать вентилятор на полной мощности.

Если находиться в той части комнаты, где наиболее ощутимо движение воздуха, генерируемого вентилятором, то создаётся ложное ощущения снижения температуры.

Те, кто опасается, что вентилятор много «намотает», могут посчитать месячное потребление энергии.
35(Ватт) * 24(часа) * 30(дней) ≈ 25(кВт*час)

Мелкие подробности.

Чтобы быстрее и точнее замерить температуру батареи парового отопления, достаточно нанести на шарик датчика цифрового термометра небольшое количество теплопроводной пасты «КПТ-8». Место контакта на время измерения нужно прикрыть несколькими слоями ткани или слоем поролона.

Вышеописанный эксперимент заставил меня усомниться в точности моего цифрового термометра. Чтобы убедиться в правильности его показаний, я их сравнил с показаниями ртутного термометра. Для этого, погрузил оба термометра в горячую воду на одинаковую глубину и проследил за показаниями по мере остывания воды.

Продолжительная работа вентиляторов сразу выявила слабое место современных девайсов.

Если у вентилятора «Пингвин» 1973 года выпуска передний подшипник скольжения оборудован сальником (стрелкой отмечено отверстие для наполнения сальника маслом), что и позволило ему проработать уже почти 40 лет, то в современном вентиляторе такого сальника нет и в помине.

Кроме этого, у «Пингвина» есть пружина, предотвращающая возникновение продольных биений вала. Новый же вентилятор после двух суток работы начал тарахтеть, так как из-за продольного биения вала, вызванного эксцентриситетом пропеллера, быстро износилась одна из фторопластовых прокладок.

Для устранения продольного люфта, понадобилось несколько обычных и две тонкостенные шайбы, а также прокладка вырезанная из поролона.

Сначала я разобрал статор.

Потом надел тонкостенные шайбы и прокладку на вал двигателя, а остальными шайбами увеличил зазор между подшипниками.

Чтобы обеспечить сколь-нибудь продолжительную работу вентилятора, вырезал из войлока сальник, а из какой-то капроновой крышки заглушку сальника и запрессовал всё это в углубление вокруг вала. Естественно, масла тоже не пожалел.

Начал думать о покупке двух десятков компьютерных 120-ти миллиметровых вентиляторов. Думаю, если установить их прямо между секциями батарей, то при этом должен снизиться шум и повыситься эффективность теплоотдачи.

6 Февраль, 2012 (14:55) в
Энергосбережение

Как увеличить отдачу тепла от батареи?

Как увеличить теплоотдачу батареи

Как увеличить эффективность теплоотдачи радиаторов отопления

Ключевым показателем эффективности любого радиатора отопления является теплоотдача. Данный показатель является индивидуальным для каждой модели радиаторов, кроме того, на него влияет тип подключения прибора, особенности его размещения и другие факторы. Как подобрать оптимальный с точки зрения теплоотдачи радиатор, как подключить его максимально эффективно, как увеличить теплоотдачу?

Теплоотдача представляет собой показатель, обозначающий количество тепла, переданное радиатором в помещение за определенное время. Синонимами теплоотдачи являются такие термины как мощность радиатора, тепловая мощность, тепловой поток и т.д. Измеряется теплоотдача отопительных приборов в Ваттах (Вт). В некоторых источниках тепловая мощность радиатора приводится в калориях в час. Эту величину можно перевести в Ватты (1 Вт=859,8 кал/ч).

Теплопередача от радиатора отопления осуществляется в результате трех процессов:
— Теплообмена;
— Конвекции;
— Излучения (радиации).
Каждый радиатор отопления использует все три типа переноса тепла, однако их соотношение у разных типов отопительных устройств отличается. По большому счету, радиаторами могут называться только те приборы, у которых не менее 25% тепловой энергии передается в результате прямого излучения, однако сегодня значение этого термина значительно расширилось. Потому очень часто под называнием «радиатор» можно встретить устройства конвекторного типа.

Выбор радиаторов отопления для установки в дом или квартиру должен основываться на максимально точных расчетах необходимой мощности. С одной стороны, всем хочется сэкономить, потому покупать лишние батареи не следует, но с другой – если радиаторов будет недостаточно, то в квартире не получится поддерживать комфортную температуру.

Способов расчета необходимой тепловой мощности отопительных приборов несколько.
Самый простой способ основывается на количестве наружных стен и окон в них.
Расчет производится так:
— Если в помещение одна наружная стена и одно окно, то на каждые 10 м2 площади помещения необходимо 1 кВт тепловой мощности батарей отопления.
— Если в помещение две наружные стены, то на каждые 10 м2 площади помещения необходимо минимум 1,3 кВт тепловой мощности батарей отопления.
Второй способ более сложен, но он дает возможность получить максимально точное значение требуемой мощности.
Расчет производится по формуле:
S x h x41, где: S – площадь комнаты, для которой производится расчет. h – высота помещения. 41 – нормативный показатель минимальной мощности на 1 кубический метр объема помещения. Полученная величина и будет необходимой мощностью отопительных приборов. Далее следует эту мощность поделить на номинальную теплоотдачу одной секции радиатора (как правило, эту информацию содержит инструкция к отопительному прибору).
В результате мы получаем необходимое для эффективного отопления количество секций.
Если в результате деления у вас получилось дробное число – округляйте его в большую сторону, так как недостаток мощность отопления гораздо сильнее снижает уровень комфорта в помещении, чем его избыток.
Отопительные приборы из разных материалов отличаются по теплоотдаче. Поэтому, выбирая радиаторы для квартиры или дома, необходимо внимательно изучать характеристики каждой модели – очень часто даже близкие по форме и габаритам радиаторы имеют разную мощность.
Чугунные радиаторы – обладают относительно небольшой поверхностью теплоотдачи, отличаются низкой теплопроводностью материала. Теплоотдача происходит в основном за счет излучения, лишь около 20% приходится на долю конвекции. «Классический» чугунный радиатор Номинальная мощность одной секции чугунного радиатора МС-140 при температуре теплоносителя в 90 град. С составляет около 180 Вт, однако данные цифры справедливы лишь для лабораторных условий. На самом деле в системах централизованного отопления температура теплоносителя редко поднимается выше 80 градусов, при этом некоторая часть тепла теряется по пути к самой батарее. В итоге температура поверхности такого радиатора составляет около 60 град. С, а теплоотдача одной секции не превышает 50-60 Вт.

Стальные радиаторы сочетают в себе положительные качества секционных и конвекционных радиаторов. Как правило, стальной радиатор включает в себя одну или несколько панелей, внутри которых циркулирует теплоноситель. Для повышения тепловой мощности радиатора к панелям дополнительно привариваются стальные ребра, которые и работают как конвектор. Теплоотдача стальных радиаторов не намного больше, чем у чугунных – потому к преимуществам таких отопительных приборов можно причислить разве что относительно небольшую массу и более привлекательный дизайн. При снижении температуры теплоносителя теплоотдача стального радиатора снижается очень сильно. Поэтому, если в вашей системе отопления циркулирует вода с температурой 60-750, показатели теплоотдачи стального радиатора могут разительно отличаться от заявленных производителем.
Теплоотдача алюминиевых радиаторов существенно выше, чем у двух предыдущих разновидностей (одна секция – до 200 Вт), но существует фактор, который ограничивает применение алюминиевых отопительных приборов. Этот качество воды: при использовании чересчур загрязненного теплоносителя внутренняя поверхность алюминиевого радиатора постепенно подвергается коррозии. Вот почему, несмотря на хорошие показатели по мощности, алюминиевые радиаторыв основном устанавливают в частных домах с автономной системой отопления.

Биметаллические радиаторы по показателям теплоотдачи ничуть не уступают алюминиевым. Но за эффективность всегда приходится платить, а потому цена биметаллических радиаторов несколько выше, чему батарей из других материалов.

Как все же можно управлять теплоотдачей уже купленного радиатора в зависимости от подключения.
Теплоотдача радиатора зависит не только от температуры теплоносителя и материала, из которого радиатор изготовлен, но и от способа подключения радиатора к системе отопления:
Прямое односторонне подключение считается самым выгодным с точки зрения теплоотдачи. Именно поэтому номинальная мощность радиатора рассчитывается именно при прямом подключении (схема приведена на фото).
Диагональное подключение применяется в том случае, если подключается радиатор с числом секций боле 12. Такое подключение максимально снижает теплопотери.
Нижнее подключение радиатора используется для присоединения батареи к скрытой в стяжке пола системе отопления. Потери теплоотдачи при таком подключении составляют до 10%.
Однотрубное подключение является наименее выгодным с точки зрения мощности. Потери теплоотдачи при таком подключении могут составлять от 25 до 45%.

Каким бы мощным ни был ваш радиатор, часто хочется увеличить его теплоотдачу. Особенно актуальным это желание становится в зимний период, когда радиатор, даже работающий на полную мощность, не справляется с поддержанием температуры в помещении.
Есть несколько способов увеличения теплоотдачи радиаторов:
Первый способ – это регулярная влажная уборка и очистка поверхности радиатора. Чем чище радиатор, тем выше уровень его теплоотдачи. Также важно правильно окрашивать радиатор, особенно если вы используете чугунные секционные батареи. Толстый слой краски препятствует эффективному теплообмену, потому перед покраской батарей необходимо удалить с них слой старой краски.
Также эффективно будет использование специальных красок для труб и радиаторов, имеющих низкое сопротивление теплопередаче. Чтобы радиатор обеспечивал максимальную мощность, его нужно правильно смонтировать. Среди наиболее распространенных ошибок в монтаже радиаторов специалисты выделяют наклон батареи, установку слишком близко к полу или стене, перекрытие радиаторов неподходящими экранами или предметами интерьера
.

Правильный и неправильный монтаж Для повышения эффективности можно также провести ревизию внутренней полости радиатора. Часто при подключении батареи к системе остаются заусенцы, на которых со временем образуется засор, препятствующий движению теплоносителя. Еще одним способом обеспечения максимально отдачи является монтаж на стену за радиатором теплоотражающего экрана из фольгированного материала. Особенно эффективен данный способ при усовершенствовании радиаторов, установленных на наружных стенах здания.

Источник: https://ttnn.su/a178296-kak-uvelichit-effektivnost.html

Забитые каналы секций радиатора – частая причина снижения температуры в помещении

Частые причины уменьшения теплоотдачи батареи отопления

Теплоотдача биметаллических радиаторов выше, чем у чугуна

Используем экран-отражатель: применение вспененного полиэтилена

Примерно так выглядит экран из фольгированного вспененного полиэтилена

Также в роли экрана неплохо себя зарекомендовали базальтовые плиты с алюминиевым покрытием.

Увеличение теплоотдачи при помощи дополнительных приспособлений и окраски

Такой кожух улучшает внешний вид и увеличивает теплоотдачу

Улучшение конвекции, путём увеличения циркуляции воздуха

Эту страну не победить! Самостоятельный монтаж вентиляторов для улучшения конвекции:

Подведём итог

Источник: https://homius.ru/3-prostyih-sposoba-uvelichit-teplootdachu-batarei.html

Пришли холода, включили отопление, а дома всё равно холодно? Знакомая многим ситуация. Первое, что приходит на ум – как заставить работать батареи на 100%? В сегодняшнем обзоре мы решили разобрать, какие из способов, которые можно найти в сети, действительно способствуют повышению теплоотдачи радиаторов, а какие являются вымыслом с научной и практической точки зрения. А поможет нам в этом специально приглашённый специалист.

Вот такую картину можно иногда наблюдать при проверке радиатора тепловизором

Уменьшение теплопотерь

К сведению! Сразу оговоримся, что данный пункт относится к проблеме в целом, а не к радиаторам конкретно.

Начнём мы наш анализ с банальной вещи – снижение теплопотерь. Для большинства не секрет, что на различного рода ограждения приходится до 60% тепловых потерь. Посмотрите на калькулятор ниже.

Давайте оставим параметры по умолчанию, но попробуем «поиграться» с характеристиками стены, пола, потолка и проёмов. Сравним идеальный случай, когда внешние стены утеплены, сверху и снизу находится отапливаемое помещение, имеется одно окно с двухкамерным стеклопакетом. В этом случае понадобится всего 1,2 кВт на отопление такого помещения. А теперь посмотрим случай, когда стены не утеплены, сверху и снизу неотапливаемые помещения, а окно обычное деревянное. В этом случае понадобится аж 4,69 кВт! Значительная разница, не правда ли?

Примерные величины теплопотерь через ограждающие конструкции

Именно поэтому первым-наперво необходимо обеспечить уменьшение теплопотерь всеми доступными способами, после чего переходить непосредственно к радиаторам.

Комментарий Сергей Харитонов Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой» Задать вопрос «В идеальном случае такие вещи предусматриваются ещё на этапе строительства дома или ремонта квартиры. В обязательном порядке должен быть выполнен теплотехнический расчёт всех помещений и подобрано оптимальное оборудование. В других случаях рекомендую произвести замену окон на современные стеклопакеты и выполнить качественное утепление помещения.»

Вывод: эффективно на 100%.

Использование экранов-отражателей за радиатором

Пожалуй, самый часто обсуждаемый и противоречивый способ. Из аргументов против чаще всего приводится:

сдвиг точки росы или изотермы внутрь помещения;
охлаждение стены за радиатором и, как следствие, уменьшение температуры в самом помещении;

Давайте попробуем разобраться.

Принцип работы экрана-отражателя

Сдвиг точки росы

Тут нужно понимать, что площадь экрана за радиатором значительно ниже площади стены. Именно поэтому оказать хоть сколько-таки сильное влияние на смещение точки росы экран просто не в состоянии. На неё оказывают влияние слишком много параметров. Это и коэффициент теплопроводности ограждающей конструкции (на простом языке – материал стены), и вид утеплителя, и способ его монтажа, и влажность снаружи/внутри и т.д.

Изменение точки росы в зависимости от способа утепления

Охлаждение стены за радиатором

Очень сомнительный довод, прямо вытекающий из пункта выше. Участок стены за радиатором слишком небольшой, чтобы его нагрев/охлаждение оказал сильное влияние на общую температуру в помещении.

Так что же тогда? Эффективен ли экран за батареей? В большинстве случаев он всего лишь препятствует расходу тепла на обогрев стены за прибором. Это тепло может быть расходовано более эффективно, но и тут возникает проблема – как его распределить? Если радиатор установлен в нише, да ещё и завешан шторами, то пользы от экрана не будет никакой.

Комментарий Сергей Харитонов Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой» Задать вопрос «Самый главный эффект от подобного экрана – это сохранение максимально возможного количества тепла в помещении. А вот как вы распределите это сохранённое тепло – уже совсем другая задача.»

Вывод: эффективно, но требует идеальных условий эксплуатации.

Улучшение циркуляции воздуха

Как многие знают, в основе работы радиатора заложены процессы конвекции и излучения. Конвекция основана на простом законе физики: тёплый воздух имеет меньшую плотность и поднимается вверх. Теплообмен излучением осуществляется посредством электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне. Соотношение этих двух видов теплообмена будет очень сильно зависеть от вида источника тепла. Но для простоты пояснения скажем, что в обычном водяном радиаторе преобладает конвекция.

Процессы теплообмена в водяном радиаторе

То есть теоретически, установив за радиатором средства принудительной циркуляции, можно добиться лучшего смешения конвективных потоков в помещении, тем самым используя выделяемое батареей тепло более эффективно. В сочетании с предыдущим пунктом (экран-отражатель) радиатор будет работать более «качественно».

Многие домашние мастера приспосабливают для этих целей обычные компьютерные кулеры Комментарий Сергей Харитонов Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой» Задать вопрос «Данное действие имеет хоть сколько-таки значимый эффект при очень многих условиях. Система отопления дома должна работать исправно, температура теплоносителя должна быть приближена к проектным параметрам, радиаторы не должны быть заставлены мебелью, техникой и шторами и т.д. Кроме этого, стоит учитывать, что кулеры могут издавать значительный шум, да и выглядят подобные самоделки не слишком эстетично.»

Вывод: эффективно, но требует идеальных условий эксплуатации.

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.

Изменение способа подключения радиатора

Знакома ли вам ситуация, когда половина батареи имеет высокую температуру, а половина холодная? Чаще всего в этом случае виноват способ подключения. Взгляните как работает прибор при одностороннем подключении радиатора с подачей теплоносителя сверху.

Обратите внимание, насколько хуже работают дальние секции

Теперь взглянем на схему одностороннего подключения с подачей теплоносителя снизу.

Видим тот же самый эффект

А вот двухстороннее подключение с подачей сверху и снизу.

Видим тот же самый эффектВидим тот же самый эффект

Если вы обнаружили у себя одну из представленных выше схем, то вам не повезло. Самым рациональным с точки зрения эффективности работы является диагональное подключение с подачей сверху.

Вся теплообменная площадь радиатора прогревается равномерно, радиатор работает на полную мощность

И как же быть в том случае, когда разводку труб менять не хочется или же невозможно? В этом случае мы можем посоветовать приобрести радиаторы, имеющие в своей конструкции некоторую хитрость. Эта специальная перегородка между первой и второй секцией, меняющая направление движения теплоносителя.

Специальная заглушка превращает нижнее двухстороннее подключение в нужное нам диагональное с верхней подводкойА этот вариант подходит для верхнего двухстороннего подключения

В случае одностороннего подключения показали свою эффективность специальные удлинители потока.

Принцип работы удлинителя потока

Существуют устройства и для оптимизации одностороннего нижнего подключения, но думаем общий принцип вам теперь стал ясен.

Комментарий Сергей Харитонов Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой» Задать вопрос «Способ подключения является одним из самых эффективных способов повысить теплоотдачу батареи или, если точнее выразиться, заставить радиатор работать так, как он должен. По понятным причинам такие вещи лучше всего предусматривать на этапе проектирования отопительной системы, чтобы не ломать голову потом. Ведь любая переделка потребует отключения стояка, навыков слесаря или денежных затрат, а в некоторых случаях и согласования с ЖЭКом.»

Вывод: эффективно на 100%.

Как увеличить эффективность теплоотдачи радиаторов отопления

Вполне очевидно, что главной задачей радиатора отопления является максимально эффективный обогрев помещения. Основным параметром, который определяет, насколько отопительный прибор справляется с этой задачей, является теплоотдача радиатора…

Теплоотдача представляет собой показатель, обозначающий количество тепла, переданное радиатором в помещение за определенное время. Синонимами теплоотдачи являются такие термины как мощность радиатора, тепловая мощность, тепловой поток и т.д. Измеряется теплоотдача отопительных приборов в Ваттах (Вт). В некоторых источниках тепловая мощность радиатора приводится в калориях в час. Эту величину можно перевести в Ватты (1 Вт=859,8 кал/ч).

Теплопередача от радиатора отопления осуществляется в результате трех процессов:
— Теплообмена;
— Конвекции;
— Излучения (радиации).
Каждый радиатор отопления использует все три типа переноса тепла, однако их соотношение у разных типов отопительных устройств отличается. По большому счету, радиаторами могут называться только те приборы, у которых не менее 25% тепловой энергии передается в результате прямого излучения, однако сегодня значение этого термина значительно расширилось. Потому очень часто под называнием «радиатор» можно встретить устройства конвекторного типа.

Способов расчета необходимой тепловой мощности отопительных приборов несколько.
Самый простой способ основывается на количестве наружных стен и окон в них.
Расчет производится так:
— Если в помещение одна наружная стена и одно окно, то на каждые 10 м2 площади помещения необходимо 1 кВт тепловой мощности батарей отопления.
— Если в помещение две наружные стены, то на каждые 10 м2 площади помещения необходимо минимум 1,3 кВт тепловой мощности батарей отопления.
Второй способ более сложен, но он дает возможность получить максимально точное значение требуемой мощности.
Расчет производится по формуле:
S x h x41, где: S – площадь комнаты, для которой производится расчет. h – высота помещения. 41 – нормативный показатель минимальной мощности на 1 кубический метр объема помещения. Полученная величина и будет необходимой мощностью отопительных приборов. Далее следует эту мощность поделить на номинальную теплоотдачу одной секции радиатора (как правило, эту информацию содержит инструкция к отопительному прибору).
В результате мы получаем необходимое для эффективного отопления количество секций.
Если в результате деления у вас получилось дробное число – округляйте его в большую сторону, так как недостаток мощность отопления гораздо сильнее снижает уровень комфорта в помещении, чем его избыток.

Отопительные приборы из разных материалов отличаются по теплоотдаче. Поэтому, выбирая радиаторы для квартиры или дома, необходимо внимательно изучать характеристики каждой модели – очень часто даже близкие по форме и габаритам радиаторы имеют разную мощность.
Чугунные радиаторы – обладают относительно небольшой поверхностью теплоотдачи, отличаются низкой теплопроводностью материала. Теплоотдача происходит в основном за счет излучения, лишь около 20% приходится на долю конвекции. «Классический» чугунный радиатор Номинальная мощность одной секции чугунного радиатора МС-140 при температуре теплоносителя в 90 град. С составляет около 180 Вт, однако данные цифры справедливы лишь для лабораторных условий. На самом деле в системах централизованного отопления температура теплоносителя редко поднимается выше 80 градусов, при этом некоторая часть тепла теряется по пути к самой батарее. В итоге температура поверхности такого радиатора составляет около 60 град. С, а теплоотдача одной секции не превышает 50-60 Вт.

Стальные радиаторы сочетают в себе положительные качества секционных и конвекционных радиаторов. Как правило, стальной радиатор включает в себя одну или несколько панелей, внутри которых циркулирует теплоноситель. Для повышения тепловой мощности радиатора к панелям дополнительно привариваются стальные ребра, которые и работают как конвектор. Теплоотдача стальных радиаторов не намного больше, чем у чугунных – потому к преимуществам таких отопительных приборов можно причислить разве что относительно небольшую массу и более привлекательный дизайн. При снижении температуры теплоносителя теплоотдача стального радиатора снижается очень сильно. Поэтому, если в вашей системе отопления циркулирует вода с температурой 60-750, показатели теплоотдачи стального радиатора могут разительно отличаться от заявленных производителем.

Теплоотдача алюминиевых радиаторов существенно выше, чем у двух предыдущих разновидностей (одна секция – до 200 Вт), но существует фактор, который ограничивает применение алюминиевых отопительных приборов. Этот качество воды: при использовании чересчур загрязненного теплоносителя внутренняя поверхность алюминиевого радиатора постепенно подвергается коррозии. Вот почему, несмотря на хорошие показатели по мощности, алюминиевые радиаторыв основном устанавливают в частных домах с автономной системой отопления.

Биметаллические радиаторы по показателям теплоотдачи ничуть не уступают алюминиевым. Но за эффективность всегда приходится платить, а потому цена биметаллических радиаторов несколько выше, чему батарей из других материалов.

Как все же можно управлять теплоотдачей уже купленного радиатора в зависимости от подключения.
Теплоотдача радиатора зависит не только от температуры теплоносителя и материала, из которого радиатор изготовлен, но и от способа подключения радиатора к системе отопления:
Прямое односторонне подключение считается самым выгодным с точки зрения теплоотдачи. Именно поэтому номинальная мощность радиатора рассчитывается именно при прямом подключении (схема приведена на фото).
Диагональное подключение применяется в том случае, если подключается радиатор с числом секций боле 12. Такое подключение максимально снижает теплопотери.
Нижнее подключение радиатора используется для присоединения батареи к скрытой в стяжке пола системе отопления. Потери теплоотдачи при таком подключении составляют до 10%.
Однотрубное подключение является наименее выгодным с точки зрения мощности. Потери теплоотдачи при таком подключении могут составлять от 25 до 45%.

Каким бы мощным ни был ваш радиатор, часто хочется увеличить его теплоотдачу. Особенно актуальным это желание становится в зимний период, когда радиатор, даже работающий на полную мощность, не справляется с поддержанием температуры в помещении.
Есть несколько способов увеличения теплоотдачи радиаторов:
Первый способ – это регулярная влажная уборка и очистка поверхности радиатора. Чем чище радиатор, тем выше уровень его теплоотдачи. Также важно правильно окрашивать радиатор, особенно если вы используете чугунные секционные батареи. Толстый слой краски препятствует эффективному теплообмену, потому перед покраской батарей необходимо удалить с них слой старой краски.
Также эффективно будет использование специальных красок для труб и радиаторов, имеющих низкое сопротивление теплопередаче. Чтобы радиатор обеспечивал максимальную мощность, его нужно правильно смонтировать. Среди наиболее распространенных ошибок в монтаже радиаторов специалисты выделяют наклон батареи, установку слишком близко к полу или стене, перекрытие радиаторов неподходящими экранами или предметами интерьера
.

Как легко и быстро увеличить теплоотдачу домашних батарей. 4 эффективных способа, позволяющих повысить температуру в доме | Дачный СтройРемонт

От теплоотдачи радиаторов зависит общая эффективность отопительной системы. Т.е. при выборе элементов отопления, нужно обязательно обращать внимание на этот параметр.

Случается, что радиаторы купили, уже даже успели их установить, и тут узнали, что по паспорту у них не слишком большая теплоотдача. Неприятно, но не смертельно. Оказывается, с этой проблемой можно справиться.

Есть несколько элементарных и эффективных способов, которые помогут значительно увеличить теплоотдачу радиаторов. Плюс в том, что способы эти не затратные.

Предлагаю разложить всё «по полочкам»:

1. Воздушная конвекция, т.е. циркуляция

Исходя из личного опыта, могу сказать, что иногда низкие показатели теплоотдачи в квартире обуславливаются чересчур плотными шторами и наличием декоративных щитов. Некоторые предпочитают не портить внешний вид помещения батареями и прячут их в красивые «коробочки». В результате конвекция нарушается, потоки воздуха проходят через пролёты радиатора, но не возвращаются в комнату в необходимом количестве.

К аналогичным проблемам я отнесу слишком широкие подоконники и специальные углублённые ниши в стене, в которые аккуратно укладывают батареи.

Получается, нужно выбрать, что для вас важнее: красота или тепло. Если первое, то смело маскируйте радиаторы, только не забывайте теплее одеваться в квартире. Если второе – свыкайтесь с мыслью, что белые батареи – это не так уж старомодно и некрасиво.

2. Величина отступов радиатора

Покупая радиатор, не нужно сразу выкидывать инструкцию, как это делают многие. В ней указаны технические требования по монтажу элементов отопительной системы: отступы от пола, стены и подоконника, которые необходимо соблюдать.

Инструкция гласит, что при установке радиатора, нужно отступать от стены минимум 50 миллиметров. Именно такое расстояние помогает воздушным потокам свободно проникать в отсеки батареи, а затем возвращаться в помещение, прогревая его. Отступ радиатора от пола и подоконника также не должен быть меньше 50 миллиметров.

Допустимые отступы радиаторов

Когда подоконник шире радиатора, нужно опустить батарею ниже из расчёта: на 1 сантиметр выступа подоконника – 2,5 сантиметра отступа. В противном случае циркуляция будет нарушена.

3. Экраны из фольги, отражающие тепло

Фольгированные экраны способны в несколько раз увеличить КПД всей отопительной системы. Конструкция играет роль своеобразного барьера, установленного между радиатором и холодной стенкой. Благодаря установке таких экранов, общая температура в комнате может повыситься на 2 – 3 градуса.

4. Изменение способа подключения радиаторов

Существуют разнообразные варианты радиаторов. Сегодня можно установить батареи боковым, диагональным либо нижним способом.

Чтобы добиться лучшей теплоотдачи, следует подключать радиаторы диагональным способом. В таком случае теплоноситель будет растекаться по всем секциям равномерно. Кроме того, при диагональном подключении, в радиаторах практически отсутствуют зоны, где скапливаются загрязнения.

Из всех способов подключения предпочтение следует отдавать диагональному.

Воспользовавшись этими советами, вы сможете повысить теплоотдачу своих батарей и улучшить работу отопительной системы.

Уважаемый читатель! Надеюсь, что данная статья была вам интересна и полезна.

Если не сложно, отблагодарите, пожалуйста лайком 👍 и подпиской на канал.

В квартире холодно? Несколько советов, как повысить эффективность системы отопления. Повышение теплоотдачи чугунных радиаторов

Оптимизация затрат на отопление напрямую связана с повышением эффективности всей системы. Этого можно добиться несколькими способами. Но специалисты рекомендуют сначала провести анализ и выявить наиболее значимые факторы, влияющие на этот показатель. На основе этих данных рассчитывается фактический КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения этого показателя помогут снизить финансовую нагрузку при проведении технического обслуживания.

Причины снижения КПД отопительных котлов

Еще до повышения КПД батареи отопления нужно определиться с этим параметром. По сути, он состоит из нескольких составляющих — КПД котла, радиаторов и трубопроводов. Но помимо этого нужно учитывать количество теплопотерь здания.

Поэтому в первую очередь нужно думать не о том, как повысить КПД батареи отопления, а улучшить теплоизоляцию дома.Только уменьшив потери через стены и окна, можно приступить к модернизации отопления. Ошибочно считается, что основным показателем системы является КПД газовых отопительных котлов или их твердотопливных аналогов. Однако на самом деле полезное действие системы определяется следующей формулой:

Q = Vконс / вак.

Где Q, — показатель эффективности, Vcons, — количество энергии, затраченное на нагрев теплоносителя, Vaccess — фактическая передача тепла воздуху в помещении.

При анализе работы котла, особенно газового, видно, что он не работает постоянно. Он должен поддерживать уровень нагрева теплоносителя на заданном тепловом режиме. За передачу энергии отвечают другие элементы системы — трубопроводы и радиаторы. Именно на них в первую очередь нужно обратить внимание, так как от их правильного функционирования зависит эффективность системы отопления на 80%.

Что нужно сделать, чтобы этот показатель изначально был максимальным:

Выбрать низкотемпературный режим работы.При минимальной разнице нагрева воды после котла и в обратке снизятся затраты на электроэнергию;
Использование электронных систем управления — термометры и программаторы. Они позволят автоматически менять работу котла при колебаниях температуры в доме и на улице;
Модернизируйте элементы, чтобы добиться максимальной эффективности отопления в доме.

Все эти методы взаимосвязаны между собой. Поэтому при организации отопления нужно профессионально подходить к каждому этапу.

При проектировании системы необходимо рассчитать ее основные параметры — теплопотери, работу каждого агрегата и оптимальный температурный режим. Это можно сделать с помощью онлайн-калькуляторов (высокая погрешность) или заказав услугу в специализированных расчетных бюро (точные данные).

Способы повышения КПД котла

На первом этапе нужно правильно выбрать тип отопительного оборудования . .. Определяющими показателями для организации отопления с высоким КПД являются вид используемого топлива и мощность котла.Лучше всего зарекомендовали себя газовые модели.

Как видно из данных графика, существенной разницы при работе котла в штатном режиме нет. Разница в КПД у газовых отопительных котлов возникает только в момент пуска до достижения необходимого температурного режима (50-70 ° С). Затем показатель работы и эффективности стабилизируется. Но для улучшения последнего можно предпринять следующие шаги:

Разница между расчетной и фактической мощностью котла не должна превышать 15%.Превышение значения приведет к неполному сгоранию газов, что еще больше увеличит расход топлива;
Используя коэффициент конденсации. Это немного повысит эффективность всей системы отопления. Однако стоимость конденсационных котлов отличается от традиционных на 35-40%;
Снижение тепловых потерь через дымоход. От этого фактора напрямую зависит повышение КПД батареи отопления.

Выполняя эти условия, вы можете повысить эффективность работы на 1-1.5 процентов отопительных приборов … Но лучше всего изначально приобрести подходящую модель кота, максимально подходящую по параметрам всей системы.

При работе конденсационных котлов скопившуюся жидкость нельзя сливать в канализацию. В нем есть ряд вредных элементов, которые повлияют на работу. автономная система очистки сточных вод.

Правила подключения радиаторов и их модернизации

Другие предметы, представляющие наибольший интерес, — это батареи и трубы.Для повышения эффективности отопительной батареи необходимо изначально правильно подобрать подходящую модель. В идеале он должен иметь максимальную теплопроводность. Это касается алюминиевых и биметаллических батарей. Если брать КПД радиаторов отопления, таблица покажет существенные отличия от чугунных. Однако следует учитывать, что охлаждение алюминия будет происходить намного быстрее. Этот материал не накапливает тепло. Кроме того, в чугуне происходит неравномерное распределение полученной энергии.

Для сравнения можно рассмотреть таблицу КПД радиаторов отопления стального типа.

Чем больше площадь аккумулятора, тем быстрее будет нагреваться воздух в помещении. Но нужно учитывать степень охлаждения теплоносителя. Желательно, чтобы температурный режим радиаторов в доме был таким же.

Способы подключения радиатора

Определившись с этим параметром, можно переходить к основным тонкостям повышения КПД батареи отопления.Главный из них — способ подключения к системе. Лучше всего выполнять подключение к системе на одной стороне прибора. Тогда охлаждающая жидкость пройдет полный цикл через аккумулятор.

Но на практике это не всегда возможно. Поэтому они предпочитают выбирать «золотую середину» — верхний вход и нижнее подключение к обратному патрубку. Эта техника имеет следующие преимущества:

Есть возможность увеличить КПД батареи отопления другими способами, компенсируя 2%;
Оптимальная длина трассы, что также влияет на эффективность работы всей системы;
Возможность установки крана Маевского и автоматического термостата.

Такая схема актуальна для систем как с верхним, так и с нижним трубопроводом. Но помимо этого, чтобы повысить КПД батареи отопления, нужно ее правильно установить.

Перед приобретением радиатора конкретной модели необходимо знать возможные варианты его подключения — верхнее, нижнее или боковое.

Установка радиаторов для максимального КПД

Главное правило установки радиаторов любого типа — оптимальный обогрев помещения.Те. они должны располагаться в той зоне помещения, где потери тепла будут максимальными. В первую очередь это касается оконных конструкций.

Чтобы обогрев производился с высокой эффективностью, подоконник должен перекрывать верхнюю плоскость батареи на 2/3. Также нужно учитывать рекомендуемые расстояния от конструкции до стен и пола:

От подоконника до верха секции — 100 мм;
От поверхности пола до аккумулятора — 120 мм;
От задней панели радиатора до стены — 20 мм.

Таким образом можно обеспечить максимальную эффективность всей системы отопления. Конвекционные потоки теплого воздуха частично будут задерживаться в районе подоконника, нагревая стену и уменьшая теплопотери через окно.

Для лучшей конвекции теплого воздуха можно установить вентилятор малой мощности.

Другие способы повышения эффективности системы отопления

Что еще можно сделать для повышения эффективности батарей в отоплении и не только их? Нужно правильно подобрать охлаждающую жидкость.Несмотря на популярность антифризов, у них есть недостаток — пониженный показатель энергопотребления. Поэтому при отсутствии вероятности воздействия отрицательных температур систему следует заливать обычной дистиллированной водой.

Для повышения КПД старых газовых котлов отопления заменена горелка на более производительную. Это не только снизит расход газа, но и повысит безопасность котла. То же касается возможной модернизации твердотопливных моделей отопительных приборов.Если в доме проложена газовая магистраль, можно установить новую горелку. Рекомендуется приобретать модели, работающие как на газе, так и на жидком топливе (дизельное топливо, отработанное масло).

Вы можете добиться максимальной эффективности отопления в доме, систематически очищая трубы. Для этого используются химические, гидравлические или комбинированные методы. Выбор зависит от материала изготовления трубопровода (пластик или металл) и степени загрязнения линии.

Установка светоотражающих экранов за радиаторами также повысит эффективность всей системы отопления.Лучше всего для этого использовать пенофол, на одну сторону которого нанесен слой фольги. Даже простая очистка радиаторов от пыли и грязи — дело и незначительное, но улучшит их теплоотдачу.

На видео интересно посмотреть самоорганизацию отопления с высоким КПД:

Пролог.

В этом году в нашей стране бушуют невиданные морозы. В некоторых районах республики температура воздуха упала до -24 ° C, что является аномальным явлением для теплой Молдовы.У меня в комнате нет градусника, но я почувствовал, что рука на столе начала мерзнуть, и мне пришлось подложить под нее кусок поролона.

Мы, в общем, как и Амундсен, уже привыкли к прохладе, но вчера председатель нашего кондоминиума, собирая подписи под обращением к теплоснабжающему, спросил, какая у нас температура воздуха в квартире. Вряд ли поставщик тепла повысит температуру теплоносителя, но, возможно, председатель хочет потребовать штраф под предлогом оказания некачественных услуг.

Как бы то ни было, но именно это событие меня побудило сначала измерить температуру воздуха в квартире, а затем провести этот эксперимент.

Конечно, сказать, что этот эксперимент был нечистым, не сказать ничего. Слишком много переменных, которые могут повлиять на точность результата, начиная от направления ветра за борт и заканчивая активностью компьютера, работающего в проверяемом помещении.

Но, самый главный параметр, который в другое время вообще не позволил бы провести этот эксперимент, — это стабильность температуры теплоносителя.

Дело в том, что в более теплые периоды времени температура теплоносителя активно регулируется в течение дня для экономии энергозатрат. Когда на улице аномальная температура, то все клапаны широко открыты.

Цель эксперимента.

Подтвердить или опровергнуть предположение о том, что принудительное охлаждение батареи парового отопления даже при температуре теплоносителя 42 ° С может значительно повысить теплоотдачу системы в обычной городской квартире.

Датчик температуры.

Для определения эффективности того или иного метода продувки батареи было решено измерить разницу температур теплоносителя до и после батареи центрального отопления.

На самом деле я начал с измерения температуры батареи в разных точках, но полученные данные обработать не удалось.

Для этого были изготовлены два идентичных датчика температуры на базе полупроводниковых терморезисторов КМТ-17.

А вот так датчики закрепили на трубах парового отопления. Для улучшения контакта с трубой термистор смазывали теплопроводной пастой КПТ-8.

Чтобы уменьшить погрешность измерения, вносимую воздушными потоками, датчики пришлось дополнительно изолировать поролоновой лентой.

Выбор оптимального положения вентилятора.

Температура охлаждающей жидкости измерялась при разных положениях вентилятора относительно аккумулятора.При этом мощность вентилятора не изменилась.

На протяжении всего эксперимента температура теплоносителя составляла 43 ° С, температура воздуха в помещении 20 ° С.

Во всех случаях расстояние от центра лопастей до центра батареи составляло 70 см.

Разница показаний температуры теплоносителя на входе и выходе указывается в условных единицах, так как калибровать градусник с такой высокой точностью было просто нечем.При этом за точку отсчета были взяты 0 (ноль) условных единиц, при которых батарея охлаждалась естественным образом.

Воздушный поток направлен сверху вниз, угол наклона вала вентилятора относительно горизонта составляет 50º. В этом случае разница температур на входе и выходе из АКБ составляет 11

условных единиц (далее у.е.).

Воздушный поток направлен сверху вниз, вентилятор работает в режиме «крадучись» (крутится из стороны в сторону).Разница температур — 8

г.

При обдуве АКБ сбоку разница температур на входе и выходе составляет 13

г.

За счет направления воздушного потока к центру батареи была получена наибольшая разница температур — 15

г.

Если направить поток воздуха в центр батареи, но при этом включить режим «крадучись», то разница температур уменьшится до — 12

г.

Наиболее выгодным с точки зрения теплопередачи оказалось направление воздушного потока от пола к плоскости батареи.

Экспериментальные данные.

Первый день эксперимента.

Все графики показывают изменение температуры с 8.00 до полуночи.

Температура теплоносителя 42ºС.

График показывает, что система работала более эффективно при большой разнице температур между воздухом и аккумулятором.Когда разница уменьшилась, система стабилизировалась.

Температура воздуха в центре комнаты на высоте 65 см от пола поднялась с 15 ° C до 20 ° C за 9 часов.

Впоследствии температура повысилась еще на 0,5 ° C.

Потребляемая мощность вентилятора 35,2 Вт.

Когда во время эксперимента я вышел из своей комнаты в коридор, я сразу почувствовал разницу температур, потому что к тому времени я уже снял теплую одежду.

Я пошел в сарай и принес оттуда еще один вентилятор. Этот вентилятор не был оборудован выключателем питания, поэтому я подключил его через самодельный симисторный стабилизатор, конструкция которого подробно описана.

Что ж, жизнь стала лучше, жизнь стала веселее!

Второй день эксперимента.

Утром еще раз замерил температуру теплоносителя, а также температуру воздуха в помещении. Все значения остались неизменными, в том числе и температура за бортом.

Никаких изменений температуры в течение дня не замечено.

Третий день эксперимента.

Температура охлаждающей жидкости увеличилась на один градус и составила 43 ° С.

Температура на улице снизилась и достигла -15 ° С.

При этом температура в помещении повысилась еще на 0,5 ° C и достигла 21,5 ° C.

Четвертый день эксперимента.

Температура охлаждающей жидкости все еще 43 ° C.

Температура на улице утром -15 ° C.

Температура в помещении утром 21,5 ° С.

Поскольку за прошедшие сутки не было замечено значительных изменений температуры, я решил увеличить воздушный поток и установил второй вентилятор на 10.00.

Через 10-15 минут температура воздуха сразу повысилась на один градус, а затем еще на полградуса и достигла 23 ° С.

Вот так гулять, подумал я, и в 19 лет.00 включил оба вентилятора на полную мощность. Температура за два часа повысилась еще на один градус и достигла 24 ° C.

Результаты и выводы.

Мне удалось повысить температуру воздуха в помещении на целых 6 ° С, а в экстремальном режиме работы вентиляторов даже на 9 ° С, что подтвердило предположение о возможности увеличения теплоотдачи помещения. батарея центрального отопления даже при такой низкой температуре теплоносителя.

При использовании обычного бытового вентилятора без регулятора скорости в помещении становится слишком шумно.Однако если использовать тепло, накопленное в комнате, то, например, в спальне можно на ночь выключить вентилятор, а в столовой наоборот включить. Затем вы можете использовать вентилятор на полную мощность.

Если вы находитесь в той части комнаты, где движение воздуха, создаваемого вентилятором, наиболее заметно, то создается ложное ощущение снижения температуры.

Те, кто опасается, что вентилятор сильно закрутится, могут рассчитать ежемесячное потребление энергии.
35
(Ватт) * 24
(часы) * 30
(сутки) ≈ 25
(кВт * час)

Мелкие детали.

Для более быстрого и точного измерения температуры парового нагревателя достаточно приложить цифровым термометром к шарику датчика небольшое количество теплопроводной пасты «КПТ-8». Место соприкосновения при замере необходимо прикрыть несколькими слоями ткани или слоем поролона.

Вышеупомянутый эксперимент заставил меня усомниться в точности моего цифрового термометра.Чтобы убедиться, что его показания верны, я сравнил их с показаниями ртутного термометра. Для этого оба термометра погрузили в горячую воду на одинаковую глубину и следили за показаниями по мере охлаждения воды.

Длительная работа вентиляторов сразу выявила слабое место современных устройств.

Если вентилятор Пингвин 1973 года имеет передний подшипник скольжения, оборудованный сальником (стрелкой обозначено отверстие для заливки сальника маслом), что позволило ему проработать почти 40 лет, то в современном вентиляторе такого нет. сальник вообще.

Кроме того, «Пингвин» имеет пружину, предотвращающую возникновение продольных биений вала. Новый вентилятор после двух дней эксплуатации начал дребезжать, так как из-за продольного биения вала, вызванного эксцентриситетом гребного винта, быстро изнашивалась одна из фторопластовых прокладок.

Для устранения продольного люфта потребовалось несколько обычных и две тонкостенных шайбы, а также вырезанная из поролона прокладка.

Сначала разобрал статор.

Затем на вал мотора надел тонкостенные шайбы и прокладку, а остальными шайбами увеличил зазор между подшипниками.

Чтобы обеспечить долгую работу вентилятора, я вырезал из войлока сальник, а из какой-то нейлоновой крышки пробку сальника и вдавил все это в выемку вокруг вала. Масло естественно тоже не пожалел.

Я задумался о покупке двух десятков компьютерных 120-миллиметровых вентиляторов. Думаю, если установить их прямо между секциями аккумуляторов, то это должно снизить шум и повысить эффективность теплоотдачи.

Сегодня я бродил по просторам сети полуночи и наткнулся на несколько интересных ресурсов. Значит, жизнь продолжается! 🙂 На нашем сайте ремонт холодильника Electrolux для всех желающих. Если вы решили покинуть сайт, то спонсорская реклама — не худшее место для вас.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ошибочный текст мышью и нажмите Ctrl + Введите
Спасибо за помощь!

Комментарии (50)

Никто Когда я писал про КЛЛ, имел в виду видеосъемку.Для нее я использую лампы с надписью 2700K. В моем доме вообще все лампы на 2700К просто потому, что нам нравится свет, который напоминает свет от ламп накаливания. Я балансирую по цели и стреляю. Все как обычно.

Для фотографии, конечно, вспышка удобнее по ряду причин. Во-первых, вы можете снимать с рук, во-вторых, если вы снимаете зеркалкой, вы можете обеспечить большую глубину резкости при низких ISO, в-третьих, спектр намного лучше, чем у КЛЛ, и в-четвертых… опять же, экономия энергии.

Часть тепла уходит через окна теплопередачи

Опишите, пожалуйста. Хотя бы вкратце.

Скорее это именно то, что интересует:

У меня есть решение, которым я пользуюсь уже 20 лет.

Как-то потихоньку набирает температура, вот за окном -20 и как-то хочется поскорее прогреть комнату. Пытался поставить вентилятор, но на самом деле он шумит и поскольку в комнате все-таки прохладно, чрезмерная циркуляция дает прохладу

Дмитрий, надо пару дней подождать, пока прогреется комната.Чтобы вентилятор оставался тихим, это нужно предотвратить. Как вариант, компьютер можно установить под аккумулятор на 120 мм, но КПД будет ниже.

ну попробую, надо будет шум выключить пока ночью шумов не станет

Здравствуйте, уважаемые обсуждающие! Случайно наткнулся на материал про вентилятор и аккумуляторы и не смог пройти мимо. Может кому интересно мой опыт борьбы с зимой. 1) Увеличить количество секций в АКБ. Он абсолютно тихий и отлично работает.Если аккумуляторы подключать к стояку как на фотографиях в статье (вход справа внизу, выход справа вверху или наоборот), то так не получится — примерно первые 7 секций будут теплые, а потом это бесполезно. Подключать ввод-вывод надо по диагонали, тогда вся батарея будет горячая (проверял). Есть и другой, менее очевидный способ подключения трубок, о котором не все знают — вход снизу, выход тоже снизу, с противоположного конца батареи.При этом греется и вся батарея (проверено мной). Конечно, здесь необходимы некоторые базовые сантехнические навыки, но полипропилен творит чудеса. В некоторых случаях удобно пропустить трубы (хотя бы одну) внутрь аккумулятора, особенно если в вашем аккумуляторе нет перегородок (производители ленивы, а в последнее время такие аккумуляторы преобладают на рынке), чтобы они меньше мешали . К сожалению, переделку аккумулятора лучше производить летом, а не в самую холодную погоду. 2) Конечно, увеличение потока воздуха к батарее повышает температуру в помещении.Эти декоративные коробки помогают незаметно усилить воздушный поток батареи. Но чаще всего они носят исключительно декоративный характер и закрывают аккумулятор только спереди и сверху. Их лучше сделать своими руками из любого материала (да, даже из картона!), Чтобы они зажимали аккумулятор со всех сторон, без прорезей по бокам, а с полностью открытыми торцами вверху и внизу. Аккумулятор будет развивать тягу как классическая печная (самоварная, котельная) труба. Чтобы усовершенствовать эту идею, кожух вокруг батареи не должен заканчиваться открытым верхним концом, он должен продолжаться воздуховодом, идущим почти до потолка.Воздуховод может огибать окно, повторяя ход верхней ветви стояка (скрывая в себе стояк). Сечение этого воздуховода может быть в 2-3 раза меньше сечения кожуха батареи, чтобы слишком не портить вид квартиры), но все же он должен быть достаточно большим, чтобы не создавать заметное сопротивление воздуха. Сам не пробовал, но уверен, что тяга значительно увеличится, вентилятор может и не понадобиться! Шума тоже не будет.Вернее, я не пробовал делать это с воздухом, но я пробовал с водой. Так несколько лет мы грелись в общежитии душевых: внизу ТЭН от электрочайника, вокруг него труба от пластиковой бутылки … Вода закручивалась очень сильно, вся емкость была одинаковой температуры . Я думаю, что воздух будет вести себя точно так же. 3) Ну и конечно же вентилятор на аккум! В моей жизни это послужило крайней мерой, позволившей пережить несколько дней сильного мороза, ни разу не покидав его навсегда.Вентилятор, совершенно верно, нужно брать большой уличный китайский, он тише и производительнее, а не старый советский маленький. Очень высокая скорость здесь не нужна, достаточно того, что режим, когда вентилятор еще почти не слышен, или когда его слышно, но пока не напрягает. Вы можете замедлить вентилятор, подключив последовательно к двигателю бумажный конденсатор на 400 вольт. Емкость подбирается для конкретного случая путем набора. Он компактен, дешев и бесшумен (иногда сам ЛАТР шумит, а тиристорный контроллер может издавать шум двигателя вентилятора).Особенно это актуально, если в доме есть дети — они обязательно заведут ЛАТР и тиристорный регулятор. Причем конденсаторы настолько компактны, что после выбора емкости их можно навсегда спрятать в коробке, где расположены кнопки у вентилятора, греться они не будут. Если вы хотите еще больше усилить способ с помощью воздуховода, то можно добавить «компьютерные» вентиляторы максимально большого диаметра в нижнюю часть кожуха батареи, естественно, тоже притормозив. Еще пара слов по теме.Батарейки у меня не висят на некотором расстоянии от пола, как это принято везде, а стоят прямо на полу (на фанере толщиной 7 мм). Поэтому у нас пол всегда достаточно теплый, несмотря на первый этаж, то есть на полу нет прослойки холодного воздуха. В случае кожухов воздуховодов перевешивать аккумуляторы не нужно, нужно просто протянуть кожухи почти до пола, оставив лишь зазор общей площадью, сопоставимой с сечением кожуха. Тогда холодный воздух с пола будет всасываться аккумулятором и подниматься вверх.Здесь. Извините, если это грязно, но моя жизнь так сильно связана с этой борьбой с этим чертовски холодным! Последние 1-2 года мы случайно стали греться намного лучше. Это связано с тем, что наши обломки один за другим сносят, а остальные нагреваются сильнее. Но большую часть взрослой жизни это было далеко не так! Всем удачи и тепла в доме! spock2004

П.С. Если вы покупаете или меняете батарейки, десять раз подумайте, какой тип взять. Я очень скептически отношусь к новым (относительно) алюминиевым батареям.Да, они красиво выглядят. Да, у них немного больше площади на единицу объема в комнате. Статистики по коррозии у меня нет, но чисто теоретически они должны корродировать сильнее чугуна. Хотя вроде народ не особо жалуется. Люди жалуются на другое. Алюминиевые батареи имеют внутри довольно узкие каналы. Это имеет два плохих последствия. 1) Они забиваются в несколько раз быстрее мусором, приносимым водой центрального отопления. 2) Они хорошо работают только в условиях высокой температуры воды и / или интенсивной циркуляции.И это не всегда встречается на просторах бывшего Советского Союза (я, например, живу в Рязани). Скажем так, не чаще, чем возникает. Конечно, если у вас есть личный коттедж с индивидуальной закрытой системой отопления, с циркуляционным насосом и мембранным расширительным баком, то да. Тогда можно использовать любые батарейки, даже если они штампованы из тонкого стального листа. А для обычных квартир, где тонет «дядя» (в забавном выражении бабушки), очень рекомендую старый советский чугун! Ну или новые россияне, но такие же чугунные.У них очень низкое гидравлическое сопротивление, что создает очень хорошие условия для циркуляции воды. И очень большой внутренний объем этой самой воды. Следовательно, даже если для полной замены воды в батарее (как у меня) потребуется много минут, батареи все равно будут горячими. Как можно жарче в системе отопления. Ну и, конечно, долго не забиваются осадком (пришлось вырезать «регистры» десятиметровых труб, где остался узкий канал для воды, и большая часть объема заполнена этим смесь ржавчины, масла, окалины и черт знает что).И еще совет: не красьте батарейки !!! Выше было обсуждение того, в какой цвет их красить. Насколько я помню, цвет поверхности влияет только на то, как она «сцепляется» с ней, а то, как она излучается, зависит только от температуры. Я не уверен в этом, но я так думаю, извините, если я не прав. В любом случае при температуре теплоносителя 42 градуса, как в статье, излучением можно пренебречь, главное — теплоотдача омывающему воздуху. Его тоже нужно усилить. Новый аккумулятор имеет небольшую неровную поверхность, которая повторяет неровности формовочной земли, и имеет что-то имбирное, чисто символическое.Мой совет: оставьте все как есть! Теплопередача будет максимальной. В конце концов, микронеровности также увеличивают площадь поверхности, а не только оребрение. Если он уже разбился, остановитесь и больше не добавляйте! В домах с особо фанатичными мамами и бабушками слой краски на батареях может достигать миллиметров. Что и говорить, краска проводит тепло намного хуже, чем чугун. Для красоты лучше носить такой же кожух. Но украсить его уже можно как угодно! И снова удачи! spock2004

Тепло / отопительные батареи

Начался настоящий холод и в квартире упала температура? Очень частая проблема.Самый популярный способ избавиться от холода в квартире — купить дополнительные электронагреватели … Однако есть и более дешевые варианты.

В квартире холодно: что об этом говорит законодательство?

Регулируемая температура воздуха в жилых помещениях зимой на самом деле невысокая: 18 градусов в обычных комнатах, 20 в угловых комнатах и 25 в ванной. Норма не может быть превышена более чем на 4 или ниже более чем на 3 градуса. Изменения разрешены только в ночное время: перепады температур днем грозят коммунальным службам административным взысканием.Максимально допустимое отключение отопления — 24 часа в месяц.

При этом разовая пауза не может быть более 16 часов; за каждый дополнительный холодный час следует снизить плату за отопление для жителей. Несоблюдение установленных норм является поводом для обращения в ДЭЗ, ТСЖ или управляющую компанию. Однако в этом случае к виновным не будет применено никакого наказания. Самый простой и эффективный способ: оставить жалобу в городском отделении Госжилинспекции через горячую линию или онлайн-форму.

В квартире холодно: как должны работать радиаторы и стояки?

Если нормативные 18 градусов покажутся недостаточными, проблему придется решать самостоятельно. Для начала стоит выяснить, насколько оптимально работают радиаторы: вся поверхность должна прогреваться равномерно, общая температура батареи и стояка не должна сильно отличаться.

Причин неисправности может быть несколько: общий износ системы отопления дома, неисправность конкретного радиатора или жесткие ограничители на термостате.Однако заменить батареи или провести их капитальный ремонт в любом случае можно будет только летом, когда отопление в доме практически отключено. Стандартный температурный максимум для радиаторов обычно устанавливается на уровне 35 градусов, но в некоторых случаях максимальная комфортная температура составляет 17-19. Обычно устройство можно просто перенастроить.

Холод в квартире: заставим батареи работать эффективнее

Вы можете легко повысить температуру в помещении на 3-5 градусов, установив вентилятор, который будет направлять поток воздуха вдоль аккумулятора.Специалисты отмечают, что работа вентилятора в этом случае будет приравнена к использованию дополнительного нагревателя мощностью 1 кВт. Еще несколько градусов можно выиграть, если наклеить на стену, за поверхность радиатора, кусок световозвращающей фольги или специальный теплоотражающий материал с блестящей поверхностью — пенофол. Конструкция позволит более эффективно распределять нагретый воздух, отражая его от стены. После установки отражателя зазор между стеной и батареей не должен быть меньше двух сантиметров, иначе нарушение циркуляции воздуха даст обратный эффект.

Чтобы не было так холодно, проверьте трещины в окнах и дверях.

Около 30% тепла выделяется через различные щели в окнах и дверях. В этом случае клеить оправы имеет смысл только обладательницам обычных очков, современные полиэтиленовые пакеты априори защищены от выдувания. Закройте щели в дверных проемах, а на балконе можно использовать пенополиуретан или шерстяной шнур, заклеенный специальной лентой. Срок годности временного утеплителя очень короткий — всего один сезон.

В квартире холодно из-за трещин по углам и стенам

Сложнее справиться с простыми прорезями в углах и стенах. Оптимальный вариант — заказать тепловизионное исследование, снимок квартиры специальным прибором, на котором будут отражены самые теплые и самые холодные участки жилья. Проблемные места можно исключить по результатам исследования. Средняя стоимость услуги в Москве колеблется от 4 до 6 тысяч рублей, в регионах темпограмму можно заказать за 3 тысячи рублей.

Такая операция может предостеречь от более серьезных расходов — например, повсеместной укладки теплого пола или оклейки всех стен изоляционным материалом, ведь общую температуру в помещении можно снизить только за счет одного угла.

Для обогрева помещения важно, насколько быстро в него подается тепло. Поскольку в традиционных системах водяного отопления за теплоотдачу отвечают радиаторы, от того, насколько эффективно они справляются с поставленной задачей, зависит микроклимат в помещении.Эффективность теплопередачи характеризуется таким параметром, как теплопередача или тепловая мощность. В случае радиатора он показывает, сколько тепла в час данное устройство может передать воздуху при определенных условиях. Под условиями подразумевается заданная температура теплоносителя, скорость его движения и определенный тип подключения. На заводах теплопередача отопительных приборов определяется при испытаниях на стендах, затем усредняется и заносится в паспорт изделия.

Насколько эффективно обогреватель будет отдавать тепло, зависит от многих факторов.Это материал, из которого он сделан, и его форма, и то, как внутри движется хладагент, и какова поверхность теплопередачи. Подробнее обо всех этих факторах мы расскажем ниже.

Как теплоотдача зависит от материала

Не случайно радиаторы отопления металлические. У них наилучшее сочетание характеристик, главная из которых — коэффициент теплопередачи. В таблице приведены данные по некоторым металлам.

Как видите, для изготовления радиаторов используются далеко не лучшие по теплопроводности металлы, но и радиатор из серебра тоже… Медь используется редко, и все по той же причине: она очень дорога. Некоторые мастера делают самодельные радиаторы из медных труб. В этом случае денег требуется меньше, но эксплуатация таких нагревательных приборов проблематична: медь — довольно капризный материал и не работает ни с какой средой, она очень пластична и легко повреждается, химически активна и вступает в реакции окисления. Так что здесь еще много внимания придется уделить очистке воды и защите от механических воздействий.

И вот уже широко используется следующий металл — алюминий. Хотя теплоотдача алюминия почти в два раза ниже, чем у меди, она довольно высока по сравнению с другими металлами. Алюминий легкий, быстро нагревается и эффективно передает тепло. Но он далек от идеала: он химически активен, поэтому его нельзя использовать с незамерзающими жидкостями. Кроме того, он конфликтует с другими металлами в системе: начинается коррозия, которая приводит к быстрому разрушению металлов.И хотя теплоотдача у алюминия самая высокая — 170-210 Вт / секция, их нельзя установить ни в какую систему.

Данные по теплопроизводительности всех радиаторов являются усредненными. Причем для высокотемпературной работы (90 o C на подаче, 70 o C на возврате, для поддержания температуры в помещении 20 o C). Мы также имеем в виду радиаторы с осевым расстоянием 50 см. Тепловыделение при других размерах и условиях будет другим.

Для жителей квартир в многоэтажных домах есть другой вариант, но здесь от вас практически ничего не зависит: у вас может снизиться теплоотдача из-за переделки системы отопления соседей сверху.В домах старой постройки разводка отопления почти везде однотрубная с верхним напором. И если в вашей квартире стояк наверху стал еле теплее, значит, этому поспособствовал кто-то наверху. В этом случае имеет смысл обратиться в управляющую компанию — они проверит состояние стояка и выяснят причину снижения теплоотдачи.

Результат

Теплопередача радиаторов зависит от материала, из которого он изготовлен, формы секции или панели, наличия и количества дополнительных ребер, улучшающих конвекцию.Способ подключения и установки имеет большое значение.

Основная задача отопительных батарей любого типа — максимально возможный обогрев помещения. Параметром, определяющим степень соответствия устройства поставленным задачам, является их теплоотдача. Но не только это может повлиять на часто возникающую проблему, а именно на повышение эффективности нагревательной батареи. Справиться с потерей 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 самого аккумулятора;
Тип подключения радиатора к теплосети;
Размещение батареи отопления в помещении;
Материал, из которого изготовлен аккумулятор.

Что такое КПД и как его рассчитать

Теплопередача нагревательных устройств, включая батареи или радиаторы, состоит из количественного показателя тепла, передаваемого батареей за определенный период времени, и измеряется в ваттах.Процесс рассеивания тепла батареями происходит в результате процессов, известных как конвекция, излучение и теплопередача. В любом радиаторе используются эти три типа теплопередачи. В процентном отношении эти типы теплопередачи могут различаться для разных типов аккумуляторов.

Какая будет эффективность утеплителей в подавляющем большинстве случаев зависит от материала, из которого они сделаны. Рассмотрим достоинства и недостатки радиаторов, изготовленных из разных видов материала.

Чугун имеет относительно низкую теплопроводность, поэтому аккумуляторы из этого материала — не лучший вариант … Кроме того, небольшая поверхность этих нагревательных приборов значительно снижает теплоотдачу и происходит за счет излучения. В нормальных условиях квартиры мощность чугунного аккумулятора составляет не более 60 Вт.
Сталь немного выше чугуна. Более активный теплообмен происходит за счет наличия дополнительных ребер, увеличивающих площадь теплового излучения.Передача тепла происходит за счет конвекции, мощность примерно 100 Вт.

Алюминий

имеет самую высокую теплопроводность из всех предыдущих вариантов, их мощность около 200 Вт.

Важную роль в повышении эффективности нагревательных батарей играет способ подключения, который должен соответствовать типу батареи и материалу, из которого она изготовлена. Прямое одностороннее соединение имеет самую высокую эффективность рассеивания тепла и самые низкие тепловые потери.Диагональное подключение используется при наличии большого количества секций и значительно снижает возможные теплопотери.

Нижнее подключение применяется, если трубы теплопередачи скрыты под стяжкой пола и не исключают теплопотери в размере до 10% от первоначального значения. Однотрубное соединение считается наименее эффективным, так как потери мощности отопительного прибора при таком способе могут достигать 45%.

5 способов повысить эффективность вашей системы отопления

Поддержание чистоты поверхности нагревательных приборов.

Каким бы невероятным ни казалось это утверждение, даже тонкий слой пыли на радиаторах приводит к снижению теплоотдачи. Например, эффективность алюминиевых радиаторов, загрязненных слоем пыли, может снизиться на 20-25%. Кроме того, внутренняя часть аккумулятора также нуждается в регулярной чистке. С первой проблемой можно справиться самостоятельно с помощью обычной влажной уборки, а для второй придется обратиться к квалифицированному специалисту. Сантехники вооружены знаниями и навыками, которые помогут в короткие сроки очистить радиатор от накипи и других загрязнений, скопившихся в процессе эксплуатации.

Покраска радиаторов краской, соответствующей их назначению.

Во-первых, для окрашивания необходимо подбирать краску темных тонов. Благодаря этому удастся добиться не только хорошего нагрева аккумуляторов, но и значительного увеличения теплоотдачи. Во-вторых, необходимо выбрать подходящую краску для окрашивания. В качестве покрытия для отопления чугунных радиаторов лучше использовать известные эмали, а для алюминиевых и стальных батарей больше подходят акриловые, алкидные и акрилатные эмали.

Использование световозвращающих экранов.

Тепло, исходящее от аккумулятора, распространяется во всех направлениях. Следовательно, не менее половины полезного теплового излучения уходит в стену, расположенную за отопительными приборами. Снизить ненужные теплопотери можно, разместив за радиатором экран, например, из обычной фольги или уже готовую, купленную в магазине. При использовании даже самодельного экрана из тонкого металлического листа не только прекращается нагрев стены, но и создается дополнительный источник тепла, так как при нагревании экран сам начинает отдавать тепло в комнату. .При использовании отражающего экрана КПД чугунных батарей и многих других можно увеличить до 10-15%.

Увеличьте площадь поверхности аккумулятора.

Существует прямая зависимость между площадью поверхности, излучающей тепло, и количеством этого тепла. Дополнительный кожух можно использовать для увеличения теплоотдачи радиаторов. Материал, из которого он будет изготовлен, необходимо аккуратно оторвать. Например, алюминиевые кожухи обладают самой высокой теплоотдачей.Их используют как дополнение к чугунным радиаторам. При частых перебоях в работе систем отопления стоит задуматься о приобретении стальных кожухов, которые очень долго сохраняют получаемое от радиаторов тепло. Соответственно, этот тип крышки аккумуляторного отсека будет выделять тепло в окружающую среду намного дольше, чем другие.

Создайте в помещении дополнительные воздушные потоки.

Если направить воздушный поток к отопительным приборам, например, с помощью обычного бытового вентилятора, то воздух в помещении будет нагреваться намного быстрее.При этом следует учитывать, что направление воздушного потока должно быть вертикальным и направленным снизу вверх. При таком способе повышение КПД радиаторов может достигать 5-10%.

Использование хотя бы одного способа улучшения теплоотвода батарей может значительно повысить температуру в помещении и снизить затраты на дополнительное отопление. Перед тем, как приступить к улучшению характеристик радиаторов, убедитесь, что они правильно подключены к тепловой сети, а регуляторы теплоснабжения на приборах последнего поколения выставлены на необходимое значение.Кроме того, при постоянной проблеме с подачей тепла нужно обратить внимание на теплоизоляцию стен и окон, через которые обычно уходит тепло. Утеплять необходимо не только наружные стены, но и те, которые выходят на лестницу.

Увеличьте КПД чугунного аккумулятора. Как увеличить отопительные батареи и сэкономить семейный бюджет

Экология потребления. При этом: иногда обнаруживается, что батареи не нагреваются должным образом.Их, конечно, можно поменять, но менять батарейки на морозе сомнительное удовольствие, и такие проблемы возникают в основном с началом отопительного сезона.

Иногда обнаруживается, что батарейки не нагреваются должным образом. Их, конечно, можно поменять, но менять батарейки на морозе сомнительное удовольствие, и такие проблемы возникают в основном с началом отопительного сезона.

Остается либо потерпеть до лета и заморозить, либо попробовать, если не решит проблему, то хотя бы уменьшить.И это даже более чем реально, решение может быть как чисто техническим, так и просто «хитрым».

Что делать, если не греть аккумулятор

Количество секций

Первое, что нужно сделать, это посчитать, хватит ли секций радиаторов в вашем помещении. Если их мало, то выход только один — выбрать нужные радиаторы отопления и добавить несколько секций в батарею.

Стандартная методика расчета количества радиаторов отопления:
16кв.м. х 100Вт / 200Вт = 8
, где 16 — площадь помещения,
100Вт — нормативная тепловая мощность на 1м²,
200Вт — примерная мощность одной секции радиатора (можно посмотреть в паспорте),
8 — Необходимое количество секций радиатора отопления

Проверка регулятора

Если ваш аккумулятор оборудован регулятором мощности, то стоит проверить, на какую температуру он включен. Весной нет необходимости сильно обогревать помещение и, возможно, регулятор сейчас работает на недостаточной температуре.

Воздушный шлюз

Проверьте температуру поверхности самого аккумулятора, если в одном месте он сильно нагрет, а в другом еле теплый, то, скорее всего, хороший прогрев трактует авиасообщение.

Еще один симптом воздушной пробки — непонятный шум, нахалка. У современных аккумуляторов есть специальный воздушный затвор (кран Маевского), он находится в верхней части аккумулятора и открывается плоской отверткой. Достаточно просто немного открутить кран, на звук выходящего воздуха дождаться, пока весь воздух выйдет и вода не пойдет, а затем раскрутить кран.
Не забудьте заменить что-нибудь для сбора воды. Если вы сами не рискуете или не нашли аналогичный вентиль от своего аккумулятора, то звоните в сантехнику.

Очистка радиатора

Качественная работа аккумулятора очень предохраняет от пыли и грязи. Очистить это снаружи вы тоже можете. Старый слой краски лучше удалить, если этих слоев несколько, тогда процедура обязательна, и покрасить специальной термостойкой краской, желательно темного (черного) цвета.Очистить аккумулятор изнутри может только сантехник с помощью специального оборудования.

Декоративный кожух

Декоративный экран (кожух) оседает и увеличивает теплоотдачу. Тем более, что на данный момент выбор ширм достаточно широк, они непростые, но украсят любой интерьер. Но нужно бережно относиться к материалу, из которого он изготовлен. Экран из дерева или пластика не даст желаемого эффекта и, наоборот, не пропустит в комнату часть тепла.Чтобы в комнате было тепло, экран нужно выбирать из алюминия, в тепле он будет работать идеально.

Маленькие хитрости повышения температуры рекуперации батарей отопления

Нужен свободный доступ воздуха к АКБ, убрать все, что получается, в том числе и занавески, можно просто поднять их на подоконнике. Обыкновенный вентилятор сможет помочь движению воздуха. Расположите его так, чтобы поток проходил мимо батареи. Таким образом, теплый воздух будет быстрее проникать в комнату вглубь комнаты, а холодный — ближе к батарее.

Часть тепла поглощает стену за аккумулятором, чтобы этого не произошло, нужно изолировать эту область. Гофрокартон и алюминиевая фольга могут служить изоляцией. Прикрепите эту конструкцию картоном к стене, а фольгу к батарее. Отражение тепла будет просто отличным.

Необязательно использовать свитерный инструмент, есть более удобные решения для теплоизоляции. Современные материалы, такие как полисекс, пена или изол, замечательно изолированы, а с одной стороны имеют самоклеящуюся поверхность, что, естественно, облегчит их монтаж.

Примечание. После наклеивания утеплителя расстояние между батареей и стеной должно быть не менее двух сантиметров, иначе воздух не будет циркулировать и теплее не станет теплее. При недостаточном расстоянии можно просто наклеить фольгу, лучше сэкономить расстояние и, не рискуя, наклеить толстый слой утеплителя.

Батареи могут быть плохими, если их установить так, что зазор между ними и стеной изначально меньше двух сантиметров, в этом случае стоит подумать об их реконструкции, так как половина тепла уйдет в стену и не сможет попасть внутрь комнаты.

Использование технических решений может, в принципе, избавить от необходимости устанавливать новые батареи. Благодаря этим маленьким хитростям можно просто поднять температуру на несколько градусов, если этого вам мало, то конечно стоит подумать и о замене батареек, и о внешней теплоизоляции. Опубликовано

От автора: Здравствуйте, уважаемые читатели! Проблема энергоэффективности в последнее время вызывает интерес у все большего числа ответственных домовладельцев.Многие из них хотят сделать свой дом максимально уютным, теплым и не тратить зря средства. Вопросу, как увеличить теплоотдачу батарей отопления, посвящено множество статей в Интернете. В этом материале мы разбираем самые доступные методы, позволяющие увеличить теплопередачу системы центрального отопления в квартире.

Специалисты утверждают, что температура воздуха в помещении не всегда зависит от качества работы аккумулятора. Прежде чем браться за расчет теплоотдачи радиатора, советуем проверить теплоизоляцию окон и дверей.Если с этими позициями все в норме, то можно приступать к модернизации системы отопления.

Инструкция по усилению теплопередачи

Основными факторами, способными положительно повлиять на качество работы системы отопления, являются:

цвет аккумуляторов и чистота их поверхности;
правильное отражение тепла;
увеличение размера радиаторов;
Циркуляция воздуха от источника тепла.

Каждый из этих тезисов владелец несварения желудка должен принять к сведению, если его цель — жить в тепле, не платя астрономических счетов за дополнительное отопление жилища.

Чтобы повысить эффективность системы отопления в квартире или частном доме, домашним мастерам для начала придется вспомнить школьный курс физики. Как известно, теплоотдача предметов темного цвета намного выше, чем аналогичный показатель светлых поверхностей.

Вывод напрашивается сам собой: если нужно увеличить размеры обогрева помещения, достаточно начать перекрашивать радиаторы в темный цвет.Экспериментальным путем было доказано, что окрашенный в бронзовый или коричневый цвет аккумулятор отдает тепло на 20-25% больше, чем аналогичный белый радиатор.

Однако перед покраской всей системы отопления или ее части рекомендуется провести … Влажную уборку! Дело в том, что слой пыли значительно снижает теплоотдачу всей системы отопления, выполняя роль теплоизоляции. Таким образом, поддержание чистоты аккумулятора — это не только соблюдение требований гигиены и эстетики жилища, но и простой метод повышения его эффективности.

Пыль — не единственный «враг» теплых аккумуляторов в отопительный сезон. Многочисленные слои краски на радиаторах также выполняют роль теплоизоляции. Если планируется косметический ремонт отопительной системы без замены ее комплектующих, то мастера советуют удалить старые слои краски и только после этого отсканировать трубы и радиаторы.

Совет: Для покраски аккумуляторов лучше выбирать специальную эмаль с минимальной теплоизоляцией.

Экран теплоотражающий своими руками

Батарея имеет одно отрицательное свойство — он одинаково нагревается воздухом во всех направлениях.Таким образом, часть тепла уходит на внешнюю стену. Эту ситуацию можно исправить самостоятельно. Для этого нужно закрепить на стене за аккумулятором светоотражающий экран. Его роль может выполнять обычная фольга, которую наклеивают прямо на стену или на слой утеплителя.

Крепится жидкими гвоздями. Некоторые домовладельцы, которые не хотят уделять этому процессу слишком много времени, просто кладут на радиатор кусок фольги подходящего размера, не фиксируя его.

Вместо фольги можно использовать черную металлическую поверхность с гофрированными вертикальными ребрами.Он поглощает тепло, выполняя роль дополнительного конвектора.

Больше секций — сильнее эффект

Предположим, вы в процессе монтажа в своем доме или квартире. Прежде чем приступить к процессу установки радиаторов, очень важно произвести подробные расчеты их мощности, необходимой для конкретного помещения. Для того, чтобы узнать, какое количество секций нужно, используются следующие данные: размер помещения и номинальная мощность отопительного прибора.На видео ниже представлена пошаговая инструкция расчета этих параметров.

Если ремонт уже закончен, допущена ошибка в расчете мощности системы отопления, мастер всегда может устранить эту выпуклость, проведя локальную реконструкцию. Аккумуляторы секционного типа «усилены» добавлением секций методом добавления секций, а для панельных конструкций есть другой метод — замена панелей на более мощные. Конечно, все работы такого рода производятся только летом, когда батареи центрального отопления отключены.

Больше не нужно платить за отопление, если в квартире установлены счетчики расхода теплоносителя. Вне зависимости от количества радиаторов или их размеров в отопительный сезон вы будете платить по фиксированным счетам, но температура воздуха в помещении значительно повысится.

Совет: В просторных помещениях лучше устанавливать многосекционные батареи, потому что с увеличением площади радиатора увеличивается его КПД.

Следует отметить, что если мощность всей системы изначально рассчитана неправильно, увеличение количества источников тепла в сети — не лучший способ увеличения ее теплоотдачи. Применяя этот метод, вы можете значительно увеличить нагрузку на сеть.

Есть несколько более простые и доступные способы увеличения площади радиатора без приобретения дополнительных секций. Речь идет об экране из алюминия или защитном кожухе из стальных элементов, которые нагреваются прямо от аккумулятора, увеличивая его площадь и эффективность.

Дополнительные устройства

Тепловентилятор можно использовать для решения проблем с обогревом. С его помощью значительно повысится эффективность даже небольшого радиатора. Для этого электроприбор направляют прямо на аккумулятор. Тепловентилятор или даже простой компьютерный кулер вполне могут стать временной мерой по увеличению теплоотдачи аккумуляторов, это касается биметаллических и алюминиевых радиаторов. Такая мера позволяет повысить температуру воздуха в среднем на 4-5 градусов.

Используйте более эффективную модель

В некоторых ситуациях повышение эффективности может быть исключительно радикальным путем замены их на новые. Отметим, что даже качественные системы отопления после двух десятилетий эксплуатации нуждаются в обновлении в связи с тем, что их ресурс выработан. Технологии не стоят на месте, а это значит, что в радиаторах старого образца используются менее эффективные и энергоемкие материалы.

Еще один важный аргумент в пользу замены старых аккумуляторов на новые — улучшенная конструкция последних.В современных моделях площадь теплопередачи намного больше, к тому же производители разработали инновационные детали радиаторов, позволяющие повысить их производительность. Речь идет о конвекционных окнах в верхней части устройства и вертикальных краях.

Подводя итоги, отметим, что советы опытных мастеров, приведенные в этом материале, помогут повысить температуру в квартире на 2-4 градуса. Если вам удастся справиться с проблемой отопления, у вас ничего не получится, тогда придется прибегнуть к услугам профессионалов.Как провести расчет мощности системы отопления и организовать ее монтаж, мы расскажем в одной из следующих статей. Следите за обновлениями сайта и новыми встречами!

Зима все ближе и ближе, нам постепенно кажется, что дни становятся все холоднее. С приближением зимних холодов нужно задуматься о сеппе дома. Именно этой теме посвящен наш материал, в котором мы рассмотрим способ повышения КПД батареи отопления.

Представляем вашему вниманию видео, в котором описан весь процесс.

Итак, что нам понадобится для реализации нашей идеи:
— несколько кулеров бокса 80-х;
— Зарядное устройство от старого мобильного телефона;
— стяжки или проволока капроновые 10 шт .;
— канцелярский нож;
— паяльник;
— олово;
— канифоль;
— лента;
— крестовая отвертка.

Немного уточнить некоторые нюансы с материалами. Боксерскую иглу можно снять со старых компьютерных блоков питания. Также стоит обратить внимание на зарядное устройство, которое должно давать ток больше, чем половина ампера.Если нейлоновой стяжки нет, то можно использовать скотч, медную проволоку или термоглину. Теперь, когда с материалами все понятно, можно приступать к работе.

Начинаем собирать нашу простую конструкцию. Для этого используйте нейлоновые стяжки, которые крепили замок друг к другу. В итоге у нас должна получиться своеобразная конструкция вентиляции с пятью куллерами, прикрепленными бок о бок. Необходимо следить за тем, чтобы вентиляторы всех кулеров были в одном направлении.

Отрежьте канцелярским ножом ненужные части стяжки.

Теперь приступим к подключению проводов, идущих от кулеров. Их нужно соединить параллельно, то есть черный с черным, красный с красным. Если на кулерах есть желтые провода, то их нужно отрезать, так как желтый провод — это провод датчика бунта, который нам не нужен.

Паяем провода так, чтобы получилось два многожильных.

После того, как все провода будут соединены между собой, нужно подключить их к источнику питания.Внимательно проверьте блок плюс и минус, так как при неправильном подключении пиноль не будет крутиться. Припаиваем провода от кулеров к проводам питания.

Чек. Если все работает, не стесняйтесь изолироваться.

Температура в квартире зависит от ряда факторов — качества подачи в систему отопления теплоносителя, уровня теплоизоляции дома и правильного расположения батарей. Немаловажный фактор и теплоотдача радиатора, поэтому сегодня мы расскажем, как его увеличить своими руками, что позволит без дополнительных затрат поднять температуру в помещении на 2-4 градуса.

Что влияет на теплоотдачу АКБ

Увеличить теплоотдачу радиаторов поможет :

— чистота и цвет аккумуляторов,
— собственное отражение тепла,
— увеличение площади радиатора,
— циркуляция теплого воздуха от источника тепла.

Каждый из этих предметов должен учитывать владельца несварения желудка, который хочет жить в тепле и не платить за это больше, чем сосед.

Аккумуляторы Purity and Color

Аккумуляторы должны быть чистыми, грязный радиатор не только не эстетичен, но и вреден для теплообмена. Пыль и грязь на элементах системы отопления — неблагоприятное тепло, за которое им придется расплачиваться.

Интересные результаты показали изменение цвета радиаторов. Аккумулятор, окрашенный в коричневый или бронзовый цвет, имеет теплоотдачу на 20-25% выше, чем белый радиатор. Это нововведение хорошо знакомо жителям Украины, которые тем самым повышают градусы тепла в своих квартирах, когда возникают проблемы с качеством подачи энергии в дом.

По законам физики, чем темнее цвет батареи, тем лучше ее теплоотдача.

Отражение тепла

Батарея не имеет встроенного процессора, поэтому она отдает тепло равномерно во всех направлениях, обогревая одинаковым воздухом помещение и внешнюю стену. Для того, чтобы в жилье уходило больше тепла, а не нагревались стены, необходимо прикрепить к стене светоотражающий экран. Это может быть простая фольга, даже лучше, если это будет тонкий слой утеплителя с отражающим экраном.

Экран крепится на клей или жидкие гвозди, ленивые хозяева для увеличения притока тепла в комнату просто приклеивают фольгу к радиатору и не фиксируют.

Область радиатора

Если у вас нет индивидуального счетчика расхода теплоносителя, то платить за отопление вы будете одинаково, вне зависимости от размеров радиаторов. Отсюда только вывод — по возможности, особенно в больших помещениях, устанавливайте многосекционные батареи, потому что с увеличением площади радиатора эффективность его увеличивается.

Аккумулятор зимой, конечно, менять не буду, но летом это можно сделать без проблем, на морозах как помню.

Искусственно увеличить площадь радиатора можно алюминиевым экраном. Экран будет нагреваться от аккумулятора и его полезной площади, значит, КПД повысится.

Циркуляция теплого воздуха

Непосредственная циркуляция теплого воздуха не связана с теплопередачей батареи, но от этого во многом зависит температура в доме, поэтому пройти мимо этой платы невозможно.Тепло по законам физики поднимается наверх, поэтому у потолка степень прогрева помещения всегда выше. Проблема в том, что человек не живет на потолке, ему нужна нормальная температура на высоте 1-2 метра.

Решить эту проблему поможет компьютерный кулер, то есть мини-вентилятор, который можно установить за радиатором. Он направит поток тепла в нужное русло, и хозяевам не придется использовать стремянку, чтобы «хвататься за кости» у потолка.Подключить кулер можно через старую сторону питания, мощность его 2-2,5 Вт, а цена 100-200 рублей, так что больших затрат не будет.

Эти советы помогут поднять температуру в квартире на 2-4 градуса, если вы хотите повысить температуру в двухместной с помощью обогревателя, то за месяц дополнительно придется платить за электричество около 1,5 тыс. Руб. — рассмотреть возможность.

Оптимизация затрат на отопление напрямую связана с повышением эффективности всей системы.Вы можете добиться этого несколькими способами. Но специалисты рекомендуют сначала проанализировать и выявить наиболее значимые факторы, влияющие на этот показатель. На основе этих данных рассчитывается фактический КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения этого показателя помогут снизить финансовую нагрузку при обслуживании.

Причины снижения КПД котлов отопления

Еще до повышения КПД батареи отопления нужно определиться с этим параметром.По сути, он состоит из нескольких составляющих — КПД котла, радиаторов и трубопроводов. Но кроме этого нужно учитывать величину тепловых потерь здания.

Поэтому сначала нужно не думать — как повысить КПД батареи отопления, а улучшить теплоизоляцию дома. Только за счет снижения потерь через стены и окна можно перейти на модернизацию отопления. Ошибочно считать, что основным показателем системы является КПД газовых котлов или их твердотопливных аналогов.Однако фактическое использование системы определяется по следующей формуле:

Q = ВПОТР / ВЛУП

Где Q. — КПД КПД, ВПотре, — количество энергии, затрачиваемое на нагрев теплоносителя, Расход — фактический теплообмен воздуха в помещении.

При анализе котла, особенно газового, видно, что он не работает постоянно. Он должен поддерживать уровень нагрева теплоносителя на установленном тепловом режиме.За передачу энергии отвечают другие элементы системы — трубопроводы и радиаторы. На них стоит в первую очередь обращать внимание, так как от их правильного функционирования зависит КПД системы отопления на 80%.

Что нужно сделать, чтобы этот показатель изначально был максимальным:

Выбрать низкотемпературный режим работы. При минимальной разнице нагрева тепла после котла и в обратной трубе снизятся затраты на электроэнергию;
Применение электронных систем управления — термометров и программаторов.Они автоматически изменят работу котла при колебаниях температуры в доме и на улице;
Модернизировать элементы для достижения максимальной эффективности отопления в доме.

При проектировании системы необходимо рассчитать ее основные параметры — тепловые потери, работу каждого узла и оптимальный температурный режим.Сделать это можно с помощью онлайн-калькуляторов (высокая погрешность) или заказав услугу в специализированных расчетных бюро (точные данные).

Способы повышения КПД котла

На первом этапе необходимо правильно подобрать тип отопительного оборудования. Определяющими показателями для организации отопления с высоким КПД являются вид используемого топлива и мощность котла. Зарекомендовали себя лучшие модели, работающие на газе.

Как видно из этих графиков, при работе котла в нормальном режиме существенной разницы нет. Разница CPD для газовых котлов возникает только в момент пуска до достижения желаемого температурного режима (50-70 ° C). Затем происходит стабилизация работы и индикатор производительности. Но для улучшения последнего можно провести следующие шаги:

Разница между расчетной и фактической мощностью котла не должна быть более 15%. Превышение стоимости приведет к неполному сгоранию газов, что приведет к дальнейшему увеличению расхода топлива;
Использование коэффициента конденсации.Это немного повысит эффективность всей системы отопления. Однако стоимость конденсационных котлов отличается от традиционных на 35-40%;
Снижение тепловых потерь через дымоход. От этого фактора напрямую зависит повышение КПД батареи отопления.

Выполнив эти условия, можно повысить КПД отопительных приборов на 1-1,5 процента. Но лучше всего изначально обзавестись подходящей моделью кошки, максимально максимально раскрывающей параметры всей системы.

При работе конденсационных котлов скопившуюся жидкость нельзя сбрасывать в канализацию. В нем есть ряд вредных элементов, которые повлияют на работу автономной системы сброса сточных вод.

Правила подключения радиаторов и их модернизации

Наибольший интерес представляют другие элементы — батареи и трубы. Для повышения эффективности отопительной батареи необходимо изначально подобрать подходящую модель.В идеале он должен иметь максимальную теплопроводность. Это касается алюминиевых и биметаллических батарей. Если брать КПД радиаторов отопления — таблица покажет существенные отличия от чугунных. Однако следует учитывать, что охлаждение алюминия будет происходить намного быстрее. Этот материал не накапливает тепло. Кроме того, в чугуне происходит неравномерное распределение образующейся энергии.

Для сравнения можно рассмотреть радиаторный тип радиаторов стального типа.

Чем больше площадь аккумулятора, тем быстрее будет нагреваться воздух в помещении. Но нужно учитывать степень охлаждения охлаждающей жидкости. Желательно, чтобы температура радиаторов в доме была одинаковой.

Способы подключения радиаторов

Определившись с этим параметром, можно переходить к основным тонкостям повышения КПД батареи отопления. Главный из них — способ подключения к системе. Лучше всего подключаться к системе на одной стороне устройства.Затем охлаждающая жидкость проходит полный цикл на батарее.

Но на практике это не всегда возможно. Поэтому предпочтительнее выбирать «Gold Mid» — верхний подвод и нижнее подключение к обратной трубке. Эта техника имеет следующие преимущества:

Добиться увеличения КПД батареи отопления можно и другими способами, компенсировав 2%;
Оптимальная длина трассы, что также влияет на эффективность работы всей системы;
Возможность установки крана Маевского и автоматического термостата.

Данная схема актуальна на данный момент для систем как с верхней, так и с нижней разводкой трубопроводов. Но помимо этого для повышения КПД батареи отопления необходимо правильно выполнить ее монтаж.

Перед приобретением определенной модели радиатора необходимо знать возможные варианты его подключения — верхний, нижний или боковой.

Установка радиаторов для максимального КПД

Главное правило установки радиаторов любого типа — это оптимальный обогрев помещения.Те. Они должны находиться в той зоне помещения, где тепловые потери будут максимальными. В первую очередь это относится к оконным конструкциям.

Для того, чтобы обогрев происходил с высокой эффективностью, подоконник должен перекрывать верхнюю плоскость батареи на 2/3. Также необходимо учитывать рекомендуемые расстояния от конструкции до стен и пола:

От подоконника до верха секции — 100 мм;
От поверхности пола до аккумулятора — 120 мм;
От задней панели радиатора до стены — 20 мм.

Таким образом, можно обеспечить максимальный КПД всей системы отопления. Конвекционные потоки теплого воздуха будут частично задерживаться в окне подоконника, нагревая стену и уменьшая тепловые потери через окно.

Для лучшей конвекции теплого воздуха можно установить вентилятор малой мощности.

Другие способы повышения эффективности системы отопления

Что еще можно сделать для повышения эффективности батарей в отоплении и не только их? Подбирать охлаждающую жидкость нужно правильно.Несмотря на популярность антифризов, у них есть недостаток — пониженная энергоемкость. Поэтому при отсутствии вероятности воздействия на систему отрицательных температур ее следует залить своей обычной дистиллированной водой.

Для повышения КПД газовых отопительных котлов старого образца заменить горелку на более производительную. Это не только снизит расход газа, но и повысит безопасность котла. То же касается и возможной модернизации твердотопливных моделей отопительных приборов.Если в доме велась газовая магистраль — можно установить новую горелку. Рекомендуется приобретать модели, работающие как на газе, так и на жидком топливе (дизель, отработанное масло).

Сделайте максимальную эффективность для отопления в доме, используя систематические трубы. Для этого используют химические, гидравлические или комбинированные методы. Выбор зависит от материала изготовления трубопровода (пластик или металл) и степени загрязнения магистрали.

Установка светоотражающих экранов за батареями также повысит эффективность всей системы отопления.Лучше всего использовать пенопласт, на одну сторону которого нанесен слой фольги. Даже простая очистка радиаторов от пыли и грязи и немного, но улучшение их теплоотдачи.

В видеоматериале вы можете ознакомиться с интересным способом самостоятельно организовать отопление с высоким КПД КПД:

Поделитесь статьей с друзьями:

Thermal Management 2018 — E-Mobility

Управление температурным режимом электрических силовых агрегатов является серьезной проблемой из-за высокого уровня
теплоотдачи бортовых полупроводников
(любезно предоставлено Ventec Europe)

Термическая обработка

Ник Флаэрти объясняет проблемы, связанные с проектированием и производством систем контроля температуры для электрических силовых агрегатов.

Управление температурным режимом — ключевая часть проектирования и строительства электрической платформы, будь то наземная или воздушная. Тепловые характеристики электронной системы управления, системы управления батареями и аккумуляторных блоков определяют ее производительность, а также ее надежность.

Эффективное управление температурой может позволить электронным устройствам работать при более высоких температурах и, следовательно, работать на более высоких частотах, обеспечивая более высокую эффективность и увеличивая срок службы батареи и увеличивая дальность действия.Поддержание постоянной тепловой среды также способствует надежности, поскольку работа при температуре выше квалификационной снижает среднее время наработки на отказ (MTTF) компонентов и снижает надежность всей системы.

MTTF определяется уравнением Аррениуса, формулой, которая коррелирует температуру с MTTF. Это позволяет разработчикам оценить влияние температуры, учитывая квалификационную температуру устройств и рабочую температуру, определяемую конструкцией терморегулирования, которая сочетает в себе пассивные, но сложные подложки, радиаторы и тепловые трубки с активными системами охлаждения, приводимыми в действие насосами.

Эффективная тепловая конструкция необходима, чтобы компенсировать любые последствия плохого управления температурой, которые могут быть серьезными. Многие алгоритмы быстрой зарядки аккумуляторных блоков основаны на температуре ячеек, и превышение тепловой емкости аккумулятора во время зарядки или во время работы может вызвать пожар. Это означает наличие эффективной конструкции управления температурным режимом, позволяющей поддерживать температуру системы в безопасных пределах.

Для этого существует ряд инструментов проектирования, большинство из которых основано на вычислительной гидродинамике (CFD).Многие из них хорошо зарекомендовали себя для многих различных типов потоков жидкости, а некоторые были оптимизированы для теплопередачи, разбивая проблему на мелкие элементы и используя алгоритмы анализа методом конечных элементов.

Это требует больших вычислительных ресурсов, поскольку более точный анализ требует все меньших и меньших элементов и большей вычислительной мощности. Более высокие уровни вычислительной мощности, доступные теперь на настольных компьютерах и в облаке, предоставляют разработчикам больше возможностей для улучшения управления температурным режимом электрических систем.

Инструменты проектирования

также используют преимущества новейших кластеров суперкомпьютеров для получения более точных результатов, но теперь также включают машинное обучение для дальнейшей оптимизации теплового расчета компонентов и подсистем.

Инструмент проектирования с машинным обучением может оптимизировать структуру радиатора для модуля питания IGBT, чтобы улучшить управление температурой
(любезно предоставлено Diabatix)

Эффективность системы

Электрические силовые агрегаты намного более эффективны, чем бензиновые или дизельные двигатели, поэтому тепловое управление трансмиссией традиционно считалось менее важной проблемой.

Например, типичный семейный седан с дизельным или бензиновым двигателем мощностью 100 кВт должен будет иметь тепловую нагрузку около 80 кВт, отбрасываемую охлаждающей жидкостью, и более 100 кВт через выхлоп. Эквивалентному электромобилю может потребоваться менее 15 кВт тепла в пиковых условиях, что означает, что можно использовать более простую систему охлаждения.

Однако пиковая энергия или тепловой поток от полупроводниковых устройств, таких как IGBT, используемых в тяговом приводе, значительна — до 400 Вт / см2, как на поверхности Солнца.Управление таким высоким уровнем теплопередачи — серьезная проблема.

Тепло, выделяемое в аккумуляторном блоке, является функцией тока и внутреннего сопротивления аккумуляторных элементов и межсоединений во время ускорения, замедления и зарядки транспортного средства, особенно при быстрой зарядке больших аккумуляторных блоков, требуемых современными конструкциями.

Поток тока в аккумуляторных батареях, вызывающий нагрев элементов и межсоединений, пропорционален квадрату протекающего тока, умноженному на внутреннее сопротивление элементов и систем межсоединений.

Чем выше ток, тем больше эффект нагрева, и батареи должны работать в относительно плотной тепловой оболочке. Элементы могут быть повреждены, если применяется быстрая зарядка при холодном аккумуляторе, поэтому иногда требуются нагреватели, что усложняет конструкцию и увеличивает энергопотребление.

Большинство литиевых аккумуляторных элементов не могут быть быстро заряжены, когда они имеют температуру ниже 5 ° C, и с трудом заряжаются, когда они ниже 0 ° C. Они также начинают быстро разлагаться, когда температура окружающей среды выше 45 ° C.

Поскольку для зарядки аккумуляторных блоков мощностью 200 кВт менее чем за 30 минут в более мощных электромобилях требуется высокая скорость зарядки, теперь необходимы дополнительные методы управления температурой для аккумуляторного блока.

В наши дни используются три распространенных метода терморегулирования аккумуляторов: конвекция в воздух, пассивная или принудительная; охлаждение путем заливки батареи диэлектрическим маслом, которое затем откачивается в систему теплообменника; или охлаждение за счет циркуляции охлаждающей жидкости на водной основе через охлаждающие каналы внутри конструкции батареи.

Выбор метода охлаждения имеет решающее значение для поддержания производительности ячеек в течение их срока службы. В частности, было обнаружено, что направление охлаждения является критическим для поддержания хороших внутренних температурных градиентов по слоям внутри каждого элемента батареи. Конечно, воздушный поток с направлением движения более эффективен, чем поперечный поток с меньшим расходом.

В отличие от бортовых систем, воздушное охлаждение не подходит для большинства новых высокопроизводительных электромобилей из-за необходимой плотности мощности и неспособности выдерживать широкий диапазон температур окружающей среды.Разработчики управления температурным режимом говорят, что просто невозможно отвести достаточное количество тепла изнутри батареи с помощью одной только системы воздушного охлаждения, хотя некоторое воздушное охлаждение обычно происходит, если батарея расположена на нижней стороне автомобиля в результате создаваемого воздушного потока. во время вождения.

Вместо этого, охлаждение язычков, которое происходит за счет соединения язычков аккумуляторных элементов с внешними тепловыми системами, может помочь управлять внутренней температурой аккумуляторной батареи. Добавление внутренней системы тепловых трубок, построенной из металлических дисков внутри ячейки и затем связанной с внешними радиаторами, обеспечивает тепловые характеристики, сравнимые с другими подходами к охлаждению, но дает больший контроль над охлаждением, поскольку предотвращает возникновение температурного градиента между слоями ячейки.

Это показывает, что охлаждение необходимо тщательно продумать, чтобы предотвратить повреждение и сохранить производительность жизненного цикла, с чем все чаще приходится соглашаться инструментам проектирования.

Обычно система охлаждения с затопленным диэлектриком отводит тепло от поверхностей ячеек. При этом используется охлаждающая жидкость на водной основе или органический хладагент, циркулирующий с помощью высокоэффективного насоса через систему холодных пластин, встроенную в аккумуляторную батарею. Охлаждающая жидкость может использоваться для отвода тепла от батареи и обеспечения нагрева батареи для быстрой зарядки при низких температурах.

Система охлаждения аккумулятора модели Tesla S, например, состоит из запатентованной змеевидной охлаждающей трубы, которая проходит через аккумуляторную батарею и несет поток охлаждающей жидкости на основе воды / гликоля; тепловой контакт с ячейками осуществляется через их стороны за счет теплопередающего материала. Опять же, это удалит тепло со стороны ячеек, а не с выступов, и означает, что жесткое вождение может привести к перегреву аккумуляторных блоков.

Насосы и охлаждение

Создание максимально эффективной системы охлаждения связано с рядом проблем.Система может варьироваться от отвода тепла от выводов до сложных конструкций холодных пластин с жидкостным охлаждением.

Эффективные, правильно настроенные насосы в системах жидкостного охлаждения являются неотъемлемой частью любой конструкции терморегулятора
(любезно предоставлено Avid Technology)

Это, в свою очередь, может привести к затруднению правильного заполнения системы охлаждающей жидкости, а это означает, что необходим относительно гораздо более мощный насос по сравнению с отводом тепла в контексте двигателя внутреннего сгорания.Большая мощность насоса приводит к возможности более высоких паразитных потерь в системе, поэтому важно обеспечить высокую степень оптимизации конструкции.

Чтобы минимизировать тепловую нагрузку в системе и снизить паразитное энергопотребление, насос охлаждающей жидкости и скорость вентилятора должны контролироваться на уровне системы или транспортного средства. Алгоритм управления системой должен иметь многопараметрическое управление, чтобы учитывать взаимозависимость между потоком охлаждающей жидкости, подаваемой насосом, и потоком охлаждающего воздуха от электрических вентиляторов.

Он также должен поддерживать стабильную рабочую температуру для модулей двигателя и электроники, при этом ключевыми управляющими переменными являются температура устройства и охлаждающей жидкости. Также могут быть учтены дополнительные требования к охлаждению от таких элементов, как тормозные резисторы, охладители трансмиссионного масла и других устройств на транспортном средстве.

Эффективная конструкция охлаждающей пластины обычно приводит к более высокому перепаду давления в аккумуляторной батарее из-за того, что требуются длинные и узкие каналы для охлаждающей жидкости.Для снижения давления необходим электрический насос охлаждающей жидкости, который может создавать высокие скорости потока и статическое давление.

После того, как охлаждающая жидкость прошла через аккумуляторную батарею, она циркулирует через теплообменник, где тепло передается окружающему воздушному потоку, создаваемому вентилятором. Это важно, если автомобиль будет использоваться по всему миру, где температура окружающей среды может приблизиться к максимально допустимой температуре для аккумулятора, но вентиляторы менее надежны, чем системы жидкостного охлаждения.

Этот вид двухфазного охлаждения необходим для поддержания оптимальной температуры аккумулятора ниже температуры окружающей среды. Это снижает общее энергопотребление системы, но добавляет больше компонентов, усложняет конструкцию и увеличивает стоимость.

Относительно небольшие температурные градиенты между аккумуляторной системой и наружным воздухом могут означать, что необходимы теплообменники, даже несмотря на то, что количество тепла, отбрасываемого электромобилем, примерно на 90% ниже, чем у сопоставимой трансмиссии автомобиля внутреннего сгорания.Это означает, что энергопотребление системы охлаждения аккумулятора может быть одним из самых больших паразитных энергозатрат в трансмиссии электромобиля и тесно связано с характеристиками автомобиля.

Из-за высокого потенциального паразитного энергопотребления выбор дешевых, но неэффективных вентиляторов и насосов для системы охлаждения батареи является ложной экономией. Общее энергопотребление системы можно снизить более чем на 75% за счет хорошей конструкции системы и использования эффективных электрических насосов и вентиляторов.

Серия Tmate 2900 — это многоразовый материал с фазовым переходом, разработанный для простоты тестирования и переделки. (Предоставлено Laird)

Конструкция всех этих охлаждающих элементов, от тепловых трубок и радиаторов до опорных пластин с канальным охлаждением, взята из CFD.

Для создания оптимальной формы охлаждающих и нагревательных компонентов может потребоваться несколько дизайнерских итераций и высококвалифицированных дизайнеров. Инструменты машинного обучения могут исследовать все пространство проектирования и автономно повторять циклы проектирования для повышения эффективности компонентов на 20-30%, а также снижения веса и стоимости.

Инструмент проектирования CFD проектирует компонент и оценивает результаты в своей собственной среде CFD, создавая новый дизайн на основе результатов CFD и законов физики и теплового потока. В то время как цикл проектирования для инженера составляет от одной до двух недель, для инструмента — от двух до трех минут. Это означает, что за 72 часа можно выполнить 1000 итераций дизайна.

Однако конструктивные ограничения могут быть установлены инженером для получения приемлемых результатов.

Например, конструкция может быть оптимизирована для снижения веса, создания сложной формы, где области не могут превышать определенную температуру, и добавления или удаления материала в разных местах, чтобы увидеть, улучшит ли это общую производительность радиатора или трубы.

Полученные формы выглядят достаточно органично, так как дизайн многократно дорабатывается.

Ограничения могут также включать технологичность, гарантирующую, что эзотерические формы действительно могут быть изготовлены с использованием определенного процесса. Однако конечные пользователи также могут адаптировать производственный процесс, если необходимо значительно снизить вес.

Инструмент CFD в настоящее время работает с 500 различными материалами, хотя первоначальная оценка имеет тенденцию использовать только от пяти до 10 материалов, чтобы найти баланс прочности, толщины и тепловых характеристик конструкции перед выбором оптимального материала.

Инструмент также учитывает ограничения различных технологий производства. Например, экструзия имеет гораздо меньшую свободу действий, чем фрезерование или аддитивная 3D-печать, но даже в этом случае существуют разные оптимизации, которые могут быть выполнены для каждого отдельного процесса.

Эта напечатанная на 3D-принтере система охлаждения двигателя была оптимизирована с использованием машинного обучения
(любезно предоставлено Diabatix)

Процесс не основан на шаблонах, а основан на процессе обучения. Когда инструмент запускается, на создание проекта уходит несколько часов, поскольку он оценивает все пространство дизайна, прежде чем найти локальные минимальные значения, на которых можно сосредоточиться.

Все это работает на высокопроизводительном вычислительном кластере с 1000 процессорами, генерирующими несколько терабайт данных. Все результаты других проектов объединяются в алгоритм обучения для повышения производительности инструмента.

Несмотря на то, что каждый дизайн считается полностью индивидуальным, это означает, что система становится лучше при решении задач проектирования с каждым проектом. Там, где сейчас на разработку дизайна уходит день, например, 18 месяцев назад на это уходила бы неделя.

В настоящее время инструмент CFD сосредоточен на отдельных компонентах, таких как тепловые трубы или радиаторы, а не на комбинациях подсистем, но он все же может обеспечить системные преимущества.

Например, для электромобиля с двигателем на каждом колесе ограничивающим фактором ускорения и максимальной скорости является тепло силовой электроники и двигателя.

Модернизация системы охлаждения двигателя означает, что автомобиль может дольше ездить на максимальной скорости. Новая конструкция может быть на 30% эффективнее и использовать гораздо более низкое давление, что означает, что можно использовать менее мощный насос и всю систему можно напечатать на 3D-принтере.

Подложки

Подложки для микросхем в упаковке flip-chip могут иметь пассивные устройства поверхностного монтажа с одной или обеих сторон
(любезно предоставлено AT&S)

Проблема отвода тепла от электронных компонентов к радиаторам остается значительной, и становится все более важным аспектом дизайна.

Управление температурным режимом является критически важным фактором при проектировании источников питания постоянного тока, инверторов, систем преобразования энергии и приложений управления электродвигателями и приобретает особое значение в автомобильной промышленности по мере постепенного внедрения систем электрической тяги. Существует два основных способа отвода тепла от компонентов в этих системах — за счет теплопроводности на печатную плату (PCB) или путем конвекции в окружающую среду (без учета излучения).

Проводимость через печатную плату обычно является наиболее эффективной, и хотя стандартные платы обеспечивают хорошую электрическую изоляцию, они также являются хорошими теплоизоляторами, поэтому для отвода тепла необходимо реконструировать подложки.

Связанные внешние радиаторы, многослойные подложки из меди и инвара (никель-железный сплав) с внутренними тепловыми трубками и одна или несколько внутренних тепловых плоскостей, изготовленных из меди или алюминия, — все это варианты для управления температурным режимом.

Тепло может быть отведено от полупроводниковых устройств в корпусе с четырьмя плоскими выводами без свинца путем их установки на термопрокладках, соединенных с медными плоскостями внутри печатной платы посредством тепловых, а не электрических разъемов (известных как переходные отверстия).

Многие устройства силовой электроники для электромобилей построены на медных подложках с прямым соединением (DBC) из-за их высокой теплопроводности.В их основе лежит керамическая плитка (обычно оксид алюминия) с листом меди, прикрепленным к одной или обеим сторонам с помощью процесса высокотемпературного окисления.

Верхний медный слой подложки DBC может быть сформирован перед обжигом или может быть подвергнут химическому травлению для образования электрической цепи, в то время как нижний медный слой обычно остается ровным, чтобы его можно было припаять к теплораспределителю.

Бериллий, нитрид кремния и нитрид алюминия являются более эффективными проводниками тепла, чем оксид алюминия, но стоят гораздо дороже.Технология Thickfilm предлагает большую свободу дизайна, чем DBC, но также может быть более дорогой.

Многослойные конструкции печатных плат для термопечати теперь обеспечивают более высокие тепловые характеристики для решений, в которых ранее использовались эти керамические подложки.

Ключевым элементом изолированной металлической подложки является теплопроводный диэлектрический слой между медной фольгой и алюминиевой пластиной. Это может быть композит из тканого армированного стекловолокном полимера, называемый препрегом, как в традиционной ламинатной конструкции, или слой неармированного полимера.Сама смола обычно представляет собой эпоксиламинирующую смолу, не содержащую галогенов.

Обычный ламинат FR4 имеет очень низкую теплопроводность, но проводимость полимерного компонента можно значительно улучшить, добавив в него до 70% теплопроводящего керамического наполнителя. Однако смола также должна продолжать служить основной цели — надежному соединению изолированной конструкции металлической подложки вместе в потенциально жестких условиях термоциклирования.

Рулевое управление с электроусилителем и другие механизмы с приводом от двигателя, включая мощные электрические тяговые инверторы, имеют еще более серьезные проблемы с регулированием температуры, требуя подложек с теплопроводностью 3-4.2 Вт / м · K и диэлектрик 0,10-0,15 мм (0,004-0,006 дюйма).

В приложениях с очень большой мощностью, таких как инверторы, силовые транзисторы могут быть припаяны к изолированной металлической подложке (IMS) или слою DBC в виде голого кристалла, а радиатор с жидкостным охлаждением прикреплен к базовой плате. В некоторых модулях, таких как комбинированное бортовое зарядное устройство и преобразователи постоянного тока в постоянный, эта опорная плита интегрирована с литым металлическим шасси для отвода тепла.

Эти технологии IMS также используются в аккумуляторной батарее.Соединения между ячейками теперь могут включать в себя больше устройств мониторинга, таких как датчики температуры на подложке IMS, и существует широкий спектр материалов, которые можно использовать в слоях плат IMS.

Строительство

Когда аккумуляторные блоки и тяговые двигатели собраны, все еще существует потребность в теплопроводящих пастах, которые помогают минимизировать образование горячих точек. Эти вязкие материалы содержат высокую долю абразивных керамических наполнителей, что делает их эффективное применение проблемой
и приводит к низкой скорости дозирования.Это может вызвать узкое место в автоматизированных производственных процессах при производстве электромобилей.

Разработка систем доставки пасты для герметизации аккумуляторных блоков сама по себе является сложной инженерной задачей.

Для высокоскоростного нанесения термопасты требуются высокоточные аппликаторы с прочной конструкцией уровни точности.Дозатор со встроенным двухпоршневым насосом может обеспечивать объем 480 см3 / ход, что обеспечивает непрерывную подачу материала через роботизированный манипулятор, который может охватывать весь аккумуляторный блок благодаря высокому давлению подачи 65 бар.

Перемещение толстого абразивного материала на высокой скорости по производственному цеху также является проблемой, поскольку с этим материалом трудно работать, поэтому только одна сторона насоса контактирует с термическим материалом. На задней стороне находится затворная жидкость, предотвращающая накопление абразивных наполнителей на уплотнении и деталях насоса.

От оптимизации конструкции отдельных тепловых трубок и теплоотводов до конструкции подложек, содержащих высокомощные компоненты, существует множество вариантов поддержания постоянного теплового режима для наземного или воздушного транспортного средства.

Повышение производительности обработки для инструментов проектирования помогает получить значительную выгоду для производства компонентов, а новые материалы помогают эффективно передавать тепловую энергию через систему.

Строительство автомобильной платформы также требует рассмотрения.Эффективное, точное и быстрое нанесение термопасты может помочь аккумуляторным блокам поддерживать оптимальную температуру и избежать серьезных сбоев, но для поддержки автоматизированного производства пришлось разработать новые системы доставки.

Благодарности

Автор хотел бы поблагодарить Ливена Вервекена и Ханса Класса из Diabatix, Дидье Мауве из Ventec International, Райана Могана из Avid Technology и Кристиана Остермайера из Scheugenpflug за их помощь в исследовании этой статьи.

Изменение температуры и теплоемкость

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Наблюдать за теплопередачей и изменением температуры и массы.
Рассчитать конечную температуру после теплопередачи между двумя объектами.

Одним из основных эффектов теплопередачи является изменение температуры: нагревание увеличивает температуру, а охлаждение снижает ее. Мы предполагаем, что фазового перехода нет и что система не выполняет никаких работ.Эксперименты показывают, что передаваемое тепло зависит от трех факторов: изменения температуры, массы системы, а также вещества и фазы вещества.

Рис. 1. Тепло Q , передаваемое для изменения температуры, зависит от величины изменения температуры, массы системы, а также от вещества и фазы. (а) Количество переданного тепла прямо пропорционально изменению температуры. Чтобы удвоить изменение температуры массы m, вам нужно добавить в два раза больше тепла.(б) Количество переданного тепла также прямо пропорционально массе. Чтобы вызвать эквивалентное изменение температуры в удвоенной массе, вам нужно добавить в два раза больше тепла. (c) Количество передаваемого тепла зависит от вещества и его фазы. Если требуется количество тепла Q , чтобы вызвать изменение температуры Δ T в данной массе меди, потребуется в 10,8 раза больше тепла, чтобы вызвать эквивалентное изменение температуры в той же массе воды, при условии отсутствия фазы изменение любого вещества.

Зависимость от изменения температуры и массы легко понять. Поскольку (средняя) кинетическая энергия атома или молекулы пропорциональна абсолютной температуре, внутренняя энергия системы пропорциональна абсолютной температуре и количеству атомов или молекул. Благодаря тому, что переданное тепло равно изменению внутренней энергии, тепло пропорционально массе вещества и изменению температуры. Передаваемое тепло также зависит от вещества, так что, например, количество тепла, необходимое для повышения температуры, меньше для спирта, чем для воды.Для одного и того же вещества передаваемое тепло также зависит от фазы (газ, жидкость или твердое тело).

Теплопередача и изменение температуры

Количественная связь между теплопередачей и изменением температуры включает все три фактора: Q = mc Δ T , где Q — символ теплопередачи, m — масса вещества и Δ T — это изменение температуры. Символ c обозначает удельную теплоемкость и зависит от материала и фазы.Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для изменения температуры 1,00 кг массы на 1,00 ° C. Удельная теплоемкость c — это свойство вещества; его единица СИ — Дж / (кг К) или Дж / (кг ºC). Напомним, что изменение температуры (Δ T ) одинаково в единицах кельвина и градусов Цельсия. Если теплопередача измеряется в килокалориях, то единицей удельной теплоемкости является ккал / (кг ⋅ ºC).

Значения удельной теплоемкости обычно нужно искать в таблицах, потому что нет простого способа их вычислить.Как правило, удельная теплоемкость также зависит от температуры. В таблице 1 приведены типичные значения теплоемкости для различных веществ. За исключением газов, температурная и объемная зависимость удельной теплоемкости большинства веществ слабая. Из этой таблицы видно, что удельная теплоемкость воды в пять раз больше, чем у стекла и в десять раз больше, чем у железа, что означает, что требуется в пять раз больше тепла, чтобы поднять температуру воды на ту же величину, что и у стекла, и в десять раз больше. много тепла для повышения температуры воды, как для утюга.Фактически, вода имеет одну из самых высоких удельной теплоемкости из всех материалов, что важно для поддержания жизни на Земле.

Пример 1. Расчет необходимого тепла: нагрев воды в алюминиевой кастрюле

Алюминиевая кастрюля массой 0,500 кг на плите используется для нагрева 0,250 литра воды с 20,0 ° C до 80,0 ° C. а) Сколько тепла требуется? Какой процент тепла используется для повышения температуры (б) сковороды и (в) воды?

Стратегия

Кастрюля и вода всегда имеют одинаковую температуру.Когда вы ставите кастрюлю на плиту, температура воды и кастрюли увеличивается на одинаковую величину. Мы используем уравнение теплопередачи для данного изменения температуры и массы воды и алюминия. Значения удельной теплоемкости воды и алюминия приведены в таблице 1.

Решение

Поскольку вода находится в тепловом контакте с алюминием, кастрюля и вода имеют одинаковую температуру.

Рассчитать разницу температур:

Δ T = T _f — T _i = 60.0ºC.

Рассчитайте массу воды. Поскольку плотность воды составляет 1000 кг / м ³, один литр воды имеет массу 1 кг, а масса 0,250 литра воды составляет м _w = 0,250 кг.

Рассчитайте тепло, передаваемое воде. Используйте удельную теплоемкость воды в таблице 1:

Q _w = м _w c _w Δ T = (0,250 кг) (4186 Дж / кгºC) (60,0ºC) = 62.8 кДж.

Рассчитайте тепло, передаваемое алюминию. Используйте удельную теплоемкость алюминия в таблице 1:

Q _Al = м _Al c _Al Δ T = (0,500 кг) (900 Дж / кгºC) (60,0ºC) = 27,0 × 10 ⁴ J = 27,0 кДж . <

Сравните процент тепла, поступающего в сковороду, и в воду. Сначала найдите общее переданное тепло:

Q _Итого = Q _w + Q _Al = 62.8 кДж + 27,0 кДж = 89,8 кДж.

Таким образом, количество тепла, идущего на нагревание сковороды, равно

[латекс] \ frac {27.0 \ text {kJ}} {89.8 \ text {kJ}} \ times100 \% = 30.1 \% \\ [/ latex]

, а на подогрев воды —

[латекс] \ frac {62,8 \ text {кДж}} {89,8 \ text {кДж}} \ times100 \% = 69,9 \% \\ [/ latex].

Обсуждение

В этом примере тепло, передаваемое контейнеру, составляет значительную долю от общего переданного тепла. Хотя вес кастрюли в два раза больше, чем у воды, удельная теплоемкость воды более чем в четыре раза больше, чем у алюминия.Следовательно, для достижения заданного изменения температуры воды требуется чуть более чем в два раза больше тепла по сравнению с алюминиевым поддоном.

Пример 2. Расчет повышения температуры в результате работы, проделанной с веществом: перегрев тормозов грузовика на спуске

Рис. 2. Дымящиеся тормоза этого грузовика — видимое свидетельство механического эквивалента тепла.

Тормоза грузовика, используемые для контроля скорости на спуске, работают, преобразуя гравитационную потенциальную энергию в повышенную внутреннюю энергию (более высокую температуру) тормозного материала.Это преобразование предотвращает преобразование потенциальной гравитационной энергии в кинетическую энергию грузовика. Проблема в том, что масса грузовика велика по сравнению с массой тормозного материала, поглощающего энергию, и повышение температуры может происходить слишком быстро, чтобы тепло передавалось от тормозов в окружающую среду.

Рассчитайте повышение температуры 100 кг тормозного материала со средней удельной теплоемкостью 800 Дж / кг ºC, если материал сохраняет 10% энергии от грузовика массой 10 000 кг, спускающегося 75.0 м (при вертикальном перемещении) с постоянной скоростью.

Стратегия

Если тормоза не применяются, потенциальная гравитационная энергия преобразуется в кинетическую энергию. При срабатывании тормозов потенциальная гравитационная энергия преобразуется во внутреннюю энергию тормозного материала. Сначала мы вычисляем гравитационную потенциальную энергию ( Mgh ), которую весь грузовик теряет при спуске, а затем находим повышение температуры, возникающее только в тормозном материале.

Решение

Рассчитайте изменение гравитационной потенциальной энергии при спуске грузовика с горы Mgh = (10,000 кг) (9.{\ circ} C \\ [/ латекс].

Обсуждение

Эта температура близка к температуре кипения воды. Если бы грузовик ехал какое-то время, то непосредственно перед спуском температура тормозов, вероятно, была бы выше, чем температура окружающей среды. Повышение температуры при спуске, вероятно, приведет к повышению температуры тормозного материала выше точки кипения воды, поэтому этот метод непрактичен. Однако та же идея лежит в основе недавней гибридной технологии автомобилей, в которой механическая энергия (гравитационная потенциальная энергия) преобразуется тормозами в электрическую энергию (аккумулятор).

Таблица 1. Удельная теплоемкость различных веществ
Вещества	Удельная теплоемкость ( c )
Твердые вещества	Дж / кг ⋅ ºC	ккал / кг ⋅ ºC
Алюминий	900	0,215
Асбест	800	0,19
Бетон, гранит (средний)	840	0.20
Медь	387	0,0924
Стекло	840	0,20
Золото	129	0,0308
Тело человека (в среднем при 37 ° C)	3500	0,83
Лед (в среднем от −50 ° C до 0 ° C)	2090	0,50
Чугун, сталь	452	0,108
Свинец	128	0.0305
Серебро	235	0,0562
Дерево	1700	0,4
Жидкости
Бензол	1740	0,415
Этанол	2450	0,586
Глицерин	2410	0,576
Меркурий	139	0,0333
Вода (15.0 ° С)	4186	1.000
Газы
Воздух (сухой)	721 (1015)	0,172 (0,242)
Аммиак	1670 (2190)	0,399 (0,523)
Двуокись углерода	638 (833)	0,152 (0,199)
Азот	739 (1040)	0,177 (0,248)
Кислород	651 (913)	0.156 (0,218)
Пар (100 ° C)	1520 (2020)	0,363 (0,482)

Обратите внимание, что Пример 2 является иллюстрацией механического эквивалента тепла. В качестве альтернативы повышение температуры может быть произведено с помощью паяльной лампы, а не механически.

Пример 3. Расчет конечной температуры при передаче тепла между двумя телами: заливка холодной воды в горячую кастрюлю

Допустим, вы залили 0,250 кг 20.0ºC воды (около чашки) в алюминиевую кастрюлю весом 0,500 кг, снятую с плиты, при температуре 150ºC. Предположим, что поддон стоит на изолированной подушке и выкипает незначительное количество воды. Какова температура, когда вода и поддон через короткое время достигают теплового равновесия?

Стратегия

Кастрюлю кладут на изолирующую подкладку, чтобы тепло не передавалось с окружающей средой. Изначально кастрюля и вода не находятся в тепловом равновесии: кастрюля имеет более высокую температуру, чем вода.Затем теплообмен восстанавливает тепловое равновесие, когда вода и поддон соприкасаются. Поскольку теплообмен между кастрюлей и водой происходит быстро, масса испарившейся воды незначительна, а величина тепла, теряемого сковородой, равна теплу, полученному водой. Обмен тепла прекращается, когда достигается тепловое равновесие между кастрюлей и водой. Теплообмен можно записать как | Q _{горячий} | = Q _{холодный}.

Решение

Используйте уравнение для теплопередачи Q = mc Δ T , чтобы выразить тепло, теряемое алюминиевой сковородой, через массу сковороды, удельную теплоемкость алюминия, начальную температуру сковороды и конечная температура: Q _{горячий} = м _Al c _Al ( T _f — 150ºC).

Выразите тепло, полученное водой, через массу воды, удельную теплоемкость воды, начальную температуру воды и конечную температуру: Q _{холодная} = м _W c _W ( T _f — 20,0 ° C).

Обратите внимание, что Q _{горячий} <0 и Q _{холодный}> 0 и что они должны быть в сумме равными нулю, потому что тепло, теряемое горячей сковородой, должно быть таким же, как тепло, полученное холодной водой:

[латекс] \ begin {array} {lll} Q _ {\ text {cold}} + Q _ {\ text {hot}} & = & 0 \\ Q _ {\ text {cold}} & = & — Q _ {\ text {hot}} \\ m _ {\ text {W}} c _ {\ text {W}} \ left (T _ {\ text {f}} — 20.{\ circ} \ text {C} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это типичная проблема калориметрии — два тела при разных температурах контактируют друг с другом и обмениваются теплом до тех пор, пока не будет достигнута общая температура. Почему конечная температура намного ближе к 20,0ºC, чем к 150ºC? Причина в том, что вода имеет большую удельную теплоемкость, чем большинство обычных веществ, и поэтому претерпевает небольшое изменение температуры при данной теплопередаче. Большой водоем, например озеро, требует большого количества тепла для значительного повышения температуры.Это объясняет, почему температура в озере остается относительно постоянной в течение дня, даже когда изменение температуры воздуха велико. Однако температура воды действительно меняется в течение длительного времени (например, с лета на зиму).

Эксперимент на вынос: изменение температуры земли и воды

Что нагревается быстрее, земля или вода?

Для изучения разницы в теплоемкости:

Поместите равные массы сухого песка (или почвы) и воды одинаковой температуры в две небольшие банки.(Средняя плотность почвы или песка примерно в 1,6 раза больше плотности воды, поэтому вы можете получить примерно равную массу, используя на 50% больше воды по объему.)
Нагрейте оба (в духовке или нагревательной лампе) одинаковое время.
Запишите конечную температуру двух масс.
Теперь доведите обе банки до одинаковой температуры, нагревая в течение более длительного периода времени.
Снимите банки с источника тепла и измеряйте их температуру каждые 5 минут в течение примерно 30 минут.

Какой образец остывает быстрее всего? Эта деятельность воспроизводит явления, ответственные за дующий с суши и морской бриз.

Проверьте свое понимание

Если 25 кДж необходимо для повышения температуры блока с 25 ° C до 30 ° C, сколько тепла необходимо для нагрева блока с 45 ° C до 50 ° C?

Решение

Теплопередача зависит только от разницы температур. Поскольку разница температур в обоих случаях одинакова, во втором случае необходимы те же 25 кДж.

Сводка раздела

Передача тепла Q , которая приводит к изменению Δ T температуры тела массой м составляет Q = mc Δ T , где c — удельная теплоемкость материала. Это соотношение также можно рассматривать как определение удельной теплоемкости.

Концептуальные вопросы

Какие три фактора влияют на теплопередачу, необходимую для изменения температуры объекта?
Тормоза в автомобиле повышают температуру на Δ T при остановке автомобиля со скорости v .Насколько больше было бы Δ T , если бы автомобиль изначально имел вдвое большую скорость? Вы можете предположить, что автомобиль останавливается достаточно быстро, чтобы не отводить тепло от тормозов.

Задачи и упражнения

В жаркий день температура в бассейне объемом 80 000 л повышается на 1,50ºC. Какова чистая теплопередача при этом нагреве? Игнорируйте любые осложнения, такие как потеря воды из-за испарения.
Докажите, что 1 кал / г · ºC = 1 ккал / кг · ºC.
Для стерилизации 50.Стеклянная детская бутылочка 0 г, мы должны поднять ее температуру с 22,0 ° С до 95,0 ° С. Какая требуется теплопередача?
Одинаковая передача тепла идентичным массам разных веществ вызывает разные изменения температуры. Рассчитайте конечную температуру, когда 1,00 ккал тепла передается 1,00 кг следующих веществ, первоначально при 20,0 ° C: (a) вода; (б) бетон; (в) сталь; и d) ртуть.
Потирание рук согревает их, превращая работу в тепловую энергию. Если женщина трет руки взад и вперед в общей сложности 20 движений, на расстоянии 7.50 см на руб, а при средней силе трения 40,0 Н, что такое повышение температуры? Масса согреваемых тканей всего 0,100 кг, в основном в ладонях и пальцах.
Блок чистого материала массой 0,250 кг нагревают с 20,0 ° C до 65,0 ° C за счет добавления 4,35 кДж энергии. Вычислите его удельную теплоемкость и определите вещество, из которого он, скорее всего, состоит.
Предположим, что одинаковые количества тепла передаются различным массам меди и воды, вызывая одинаковые изменения температуры.Какое отношение массы меди к воде?
(a) Количество килокалорий в пище определяется методами калориметрии, при которых пища сжигается и измеряется теплоотдача. Сколько килокалорий на грамм содержится в арахисе весом 5,00 г, если энергия его горения передается 0,500 кг воды, содержащейся в алюминиевой чашке весом 0,100 кг, что вызывает повышение температуры на 54,9 ° C? (b) Сравните свой ответ с информацией на этикетке, содержащейся на упаковке арахиса, и прокомментируйте, согласуются ли значения.
После интенсивных упражнений температура тела человека весом 80,0 кг составляет 40,0 ° C. С какой скоростью в ваттах человек должен передавать тепловую энергию, чтобы снизить температуру тела до 37,0 ° C за 30,0 мин, если предположить, что тело продолжает вырабатывать энергию со скоростью 150 Вт? 1 Вт = 1 Дж / с или 1 Вт = 1 Дж / с.
Даже после остановки после периода нормальной эксплуатации большой промышленный ядерный реактор передает тепловую энергию со скоростью 150 МВт за счет радиоактивного распада продуктов деления.Эта теплопередача вызывает быстрое повышение температуры при выходе из строя системы охлаждения (1 Вт = 1 джоуль / сек или 1 Вт = 1 Дж / с и 1 МВт = 1 мегаватт). (a) Рассчитайте скорость повышения температуры в градусах Цельсия в секунду (ºC / с), если масса активной зоны реактора составляет 1,60 × 10 ⁵ кг, а ее средняя удельная теплоемкость составляет 0,3349 кДж / кг ºC. (b) Сколько времени потребуется, чтобы получить повышение температуры на 2000 ° C, которое может привести к расплавлению некоторых металлов, содержащих радиоактивные материалы? (Начальная скорость повышения температуры будет больше, чем рассчитанная здесь, потому что теплопередача сосредоточена в меньшей массе.Позже, однако, повышение температуры замедлится, поскольку стальная защитная оболочка 5 × 10 ⁵ кг также начнет нагреваться.)

Рисунок 3. Бассейн с радиоактивным отработавшим топливом на атомной электростанции. Отработанное топливо долго остается горячим. (кредит: Министерство энергетики США)

Глоссарий

удельная теплоемкость: количество тепла, необходимое для изменения температуры 1,00 кг вещества на 1,00 ºC

Избранные решения проблем и упражнения

1.5,02 × 10 ⁸ Дж

3. 3.07 × 10 ³ Дж

5. 0,171ºC

7. 10,8

9. 617 Вт

аккумуляторов тепла в сочетании с реакторами поколения IV для переменного тока от реакторов базовой нагрузки: материалы семинара. Изменяющиеся рынки, технологии, интеграция ядерно-возобновляемых источников энергии и синергизм с солнечными тепловыми энергетическими системами (Технический отчет)

Форсберг, Чарльз В., Сабхарвалл, Пиюш и Гугар, Ханс Д. Накопитель тепла в сочетании с реакторами поколения IV для переменного тока от реакторов базовой нагрузки: материалы семинара. Меняющиеся рынки, технологии, интеграция ядерно-возобновляемых источников энергии и синергизм с солнечными тепловыми энергетическими системами . США: Н. п., 2019. Интернет. DOI: 10.2172 / 1575201.

Форсберг, Чарльз В., Сабхарвалл, Пиюш и Гугар, Ханс Д. Накопитель тепла в сочетании с реакторами поколения IV для переменного тока от реакторов основной нагрузки: материалы семинара. Меняющиеся рынки, технологии, интеграция ядерно-возобновляемых источников энергии и синергизм с солнечными тепловыми энергетическими системами . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1575201

Форсберг, Чарльз В., Сабхарвалл, Пиюш и Гугар, Ханс Д.Солнце . «Накопление тепла в сочетании с реакторами поколения IV для переменного тока от реакторов базовой нагрузки: материалы семинара. Изменяющиеся рынки, технологии, интеграция ядерно-возобновляемых источников энергии и синергизм с солнечными тепловыми энергетическими системами». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1575201. https://www.osti.gov/servlets/purl/1575201.

@article {osti_1575201, title = {Накопитель тепла в сочетании с реакторами поколения IV для переменного тока от реакторов основной нагрузки: Материалы семинара.Меняющиеся рынки, технологии, интеграция ядерных возобновляемых источников энергии и синергизм с солнечными тепловыми энергетическими системами}, author = {Форсберг, Чарльз В. и Сабхарвалл, Пиюш и Гугар, Ханс Д.}, abstractNote = {Рынки электроэнергии меняются из-за (1) добавления ветра и солнечной энергии, что создает неустойчивые цены на электроэнергию, включая времена нулевой цены на электроэнергию, и (2) цель создания низкоуглеродного мира, требующего замены ископаемого топлива, обеспечивающего ( а) энергия, (б) запасенная энергия и (в) управляемая энергия.Ветер и солнце обеспечивают энергию, но не две другие энергетические функции, которые обеспечиваются ископаемым топливом. Атомная энергия с накоплением тепла может выполнять все три функции и, таким образом, заменять ископаемое топливо.}, doi = {10.2172 / 1575201}, url = {https://www.osti.gov/biblio/1575201}, journal = {}, number =, объем =, place = {United States}, год = {2019}, месяц = {9} }

Полые полимерные волокна: равномерная температура литий-ионных элементов в аккумуляторных модулях

Особенности

•: Уникальный теплообменник для управления температурой аккумуляторов.
•: Полые полимерные волокна в качестве каналов охлаждающей жидкости, встроенные в дициклопентадиеновый корпус.
•: Проверка рабочих характеристик в циклах заряда / разряда с литий-ионными элементами типа 18650.
•: Оптимизация для поиска конструкции с идеальной тепловой однородностью.

Реферат

В данной работе представлен новый теплообменник для традиционного жидкостного охлаждения литий-ионных элементов цилиндрического типа, которые содержатся в аккумуляторных блоках / модулях электромобилей.Каналы охлаждающей жидкости выполнены из полых полимерных волокон (ø1 мм), заключенных в прочный полидициклопентадиеновый корпус. В отличие от имеющихся в продаже металлических аналогов, предлагаемая конструкция легка, не электропроводна и изготовлена из недорогих материалов. Прототип комплектуется литий-ионными ячейками типа 18650, которые циклируются при 1 ° C в диапазоне состояния заряда от 0 до 100%. Вода / охлаждающая жидкость циркулирует в полых волокнах в диапазоне 0,1–0,7 л / мин, что соответствует расходу, подаваемому в батарею, дающую один киловатт-час электроэнергии.При температуре охлаждающей жидкости на входе 23 ° C максимальная температура самой горячей ячейки составляет от 49 до 35 ° C в данном диапазоне скоростей потока. Кроме того, разброс температуры между ячейками находится в диапазоне от 14,6 до 4,6 ° C. С помощью математической оптимизации в сочетании с компьютерным моделированием гидродинамики мы обнаружили, что можно достичь однородного распределения температуры между всеми ионно-литиевыми ячейками. Для этого предлагается неравномерная толщина теплоизоляции.Однородность температуры сохраняется при заданном расходе теплоносителя и даже при временных изменениях скорости тепловыделения.

Ключевые слова

Система терморегулирования

Охлаждение

Литий-ионный элемент

Аккумулятор

Моделирование

Теплообменник

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Посмотреть аннотацию

Ссылки на статьи

материалов — Чугун лучше, чем медь или алюминий для приготовления стейков?

ОБНОВЛЕНИЕ TL; DR: Чугун имеет преимущество, потому что он имеет большую способность удерживать тепло, а из-за более низкой проводимости он выделяет его медленнее, поэтому его температура не так сильно колеблется (таким образом, имеет более равномерный и устойчивый тепловой поток)

ОБНОВЛЕНИЕ : ответ с точки зрения преимущества (прокрутите вниз) для следующих разделов

Ответ на исходный пост: По поводу ввода / вывода
Ответ на исходное сообщение: Относительно преимущества

После некоторых комментариев я считаю, что необходимо рассмотреть следующее:

Свойства материала
Тип приготовления (духовка или верхняя часть кухни)
Распределение температуры (полный месяц)
Числовой пример распределения температуры
Почему более высокая теплоемкость лучше
Почему более низкие токопроводящие свойства лучше
Ответ на исходное сообщение: По поводу ввода / вывода
Ответ на исходное сообщение: Относительно преимущества

Прошу прощения за такой длинный пост, но мне это очень понравилось (хотя некоторые, кажется, не согласны).3 K} \ right]

Тип приготовления	A	B

Где	Плита верхняя	в духовке
Требуется Посуда	сковорода / сковорода	гриль / сковорода
Комментарии (ирония)	лучше (посмотрите цвета на картинке, хотя я бы не стал использовать масло / масло)	плохое

$ (k) [\ frac {W} {mK}]
$
Чугун 0,46 7800 3,59 50 ~ 60 Алюминий 0,887 2900 2,57 150-200 Медь (чистая) 0,386 8940 3,45 380
Тип приготовления
Это главным образом заимствовано из комментария Tigerguy ( заставляет людей нагревать чугун в печах ).Возможно, я пойму, что некоторые люди готовят свои стейки в духовке, а не на плите (я бы не стал этого делать). Ι также избежать еще большего использования сковороды в духовке.
Тип приготовления A B
Где Плита верхняя в духовке
Требуется Посуда сковорода / сковорода гриль / сковорода
Комментарии (ирония) лучше (посмотрите цвета на картинке, хотя я бы не стал использовать масло / масло) плохое
Очевидно, если вы говорите о духовке, распределение температуры равномерное, и, честно говоря, нет особого смысла использовать сковороду или сковороду.Так что с этого момента я остановлюсь на типе А (на плите).
Пора нагреть : Это само собой разумеется … Я никогда не поставлю стейк на негорячую сковороду. Итак, все мои расчеты предполагают, что сковорода оставлена на несколько минут на плите, чтобы нагреться и достичь устойчивой температуры.
Предположение о постоянном тепловом потоке $ q $ : Это непростая задача, поскольку большинство современных керамических плит имеют какой-то термостат и автоматически включаются / выключаются (поправьте меня, если я ошибаюсь, я никогда не рассеченный).Это означает, что у вас есть «стабильная» температура и «средний» устойчивый тепловой поток. С другой стороны, газовые плиты имеют постоянный тепловой поток, и они могут буквально сжечь кухонную утварь, если оставить ее слишком долго без присмотра. В конечном итоге постоянный тепловой поток означает постоянную температуру в установившемся режиме, но в случае газа это означает сгоревшие материалы. 2K} \ right] $).Теплопередача за счет конвекции составляет:
$$ q = h A \ Delta T $$
$ T_2, T_3 $ — это проводимость сковороды, которая зависит от используемого материала. Теплопередача за счет проводимости составляет:
$$ q = \ frac {k} {t} A \ Delta T $$
где:
Поскольку тепловой поток должен быть постоянным в проводящей и конвективной зоне (в противном случае мы не находимся в стационарном состоянии), выполняются следующие равенства:
$$ q = \ frac {k} {t} A (T_3-T_2) = h A (T_2-T_1) $$
Теперь, предполагая постоянный тепловой поток и постоянное поперечное сечение, мы можем упростить уравнение как
$$ \ frac {q} {A} = \ frac {k} {t} (T_3-T_2) = h (T_2-T_1) $$
Теперь, поскольку $ q / A $ постоянна, мы можем вычислить
температура $ T_2 $ от
$$ T_2 = \ frac {q} {hA} + T_1 $$
Тогда температура $ T_3 $ от
$$ T_3 = \ frac {q} {A} \ frac {t} {k} + T_2 $$
$$ T_3 = \ frac {q} {A} \ frac {t} {k} + \ frac {q} {hA} + T_1 $$
$$ T_3 = \ frac {q} {A} \ left (\ frac {t} {k} + \ frac {1} {h} \ right) + T_1 $$
Таким образом, обе температуры можно оценить, но только $ T_3 $ зависит от толщины материала, теплопроводности и площади, а верхняя поверхность определяется только коэффициентом проводимости воздуха (я плохо).
Тогда вы можете увидеть, что при постоянном $ q $ и толщине $ t $ разница температур между холодной и горячей сторонами сковороды будет больше.
Числовой пример
Этот раздел в основном добавлен для ответа на комментарий @mart, касающийся того факта, что повар устанавливает температуру сковороды. Однако очень важно знать, какова на самом деле максимально достижимая температура на сковороде, потому что тогда у повара будет больше вариантов.
Для этого числового примера я предполагаю:
тепловой поток $ q = 2 [кВт] $
диаметр сковороды $ d = 10 » = 25.oC]
долл. США
Макс $ T_3 $ Теплоемкость по сравнению с чугуном Чугун ~ 420 427,5 1 Алюминий ~ 420 421,8 0,956 Медь ~ 420 420,7 0,713
Таким образом, по сравнению с двумя другими, чугун будет иметь более высокую температуру на стороне $ T_3 $ (горячая сторона сковороды, но самым большим преимуществом перед алюминием является то, что он может удерживать примерно 1/0.3 K} \ right] $$
Это означает, что когда стейк и сковорода соприкасаются:
более доступная тепловая энергия передается стейку.
Кроме того, при той же тепловой энергии, которая передается, температура чугунной сковороды по сравнению с алюминиевой будет ниже меньше (большая тепловая инерция).
почему чем ниже теплопроводность, тем лучше
Хотя более низкая теплопроводность не так вредна (и с точки зрения времени нагрева и отклика хуже), она допускает несколько более высокие температуры на горячей стороне (для постоянного потока).(Если предполагается постоянная $ T_3 $, тогда у вас будет больше $ T_2 $). Добавленная температура оказывает (небольшое) положительное влияние на теплоемкость (поскольку средняя температура выше).
Ответ на исходное сообщение: Относительно ввода / вывода
Тем более, что тепловая мощность системы не может быть больше подводимой теплоты.
Теплоемкость сковороды следует рассматривать как буфер аккумулятора / тепловой энергии. Хотя вы правы в том, что нагревается постоянно, , в тот момент, когда вы кладете стейк комнатной температуры, возникает очень резкая разница температур (из-за более высокой проводимости и теплоемкости стейка).Это создает мгновенное увеличение теплового потока , который отличается от предыдущего устойчивого состояния.
Вначале температура решетки увеличивается по мере передачи тепла от сковороды до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. За это время температура сковороды упадет. Вот почему вы заметите понижение температуры.
Чем больше тепловая инерция (т.е. теплоемкость сковороды, тем лучше). Как мы видели, чугун аналогичной формы и размеров имеет гораздо большую теплоемкость, и, следовательно, перепад температуры будет меньше.
Ответ на исходное сообщение: Относительно преимущества
«Преимущество» в данном контексте означает способность передавать тепло пище с равномерной и устойчивой скоростью. (Распространенный страх состоит в том, что, если положить холодный стейк на сковороду, она мгновенно остынет и она не сможет продолжать готовиться или изменит скорость приготовления пищи)
Если под «преимуществом» вы подразумеваете равномерную и стабильную скорость, то чугун, поскольку (опять же) он имеет более высокую теплоемкость и более низкую теплопроводность, он будет передавать тепловую энергию с меньшей скоростью и в течение более длительного времени. Это дает системе время для достижения равновесия, за пределами которого тепловой поток становится устойчивым.
Заключительные мысли
Мне ОЧЕНЬ понравилось писать это. Это было мысленное упражнение, которое я хотел выполнить, но на самом деле у меня не было возможности. Пройдя через это (и с помощью некоторых комментариев), мне удалось лучше прояснить некоторые мои мысли и уточнить вещи (то есть проводимость не так сильно влияет). Если вы чувствуете, что я где-то ошибаюсь, или если вам нужны дополнительные разъяснения, не стесняйтесь оставлять комментарий ниже.

Как сделать на стене из обоев картину: панно в рамке на стене +50 фото идей

Где установить циркуляционный насос в подачу или обратку: 404 ошибка — страница не найдена.