Эффективный экран для радиатора отопления: дизайн, физика, конструкция

Желание прикрыть чем-нибудь радиатор отопления вполне естественно: даже современные алюминиевые радиаторы глаз не радуют хотя бы своим однообразием. Эксклюзивные изделия, выполненные на заказ под дизайн помещения… понятно, понятно, можно не продолжать. Проще сделать экран для батареи своими руками, тем более что работа эта не из дорогих или сложных.

Однако назначение батареи отопления – греть помещение. Интуитивно понятно, что батарея за экраном или в коробе греть будет хуже, а за тепло платить нужно как и прежде, если нет его счетчика. Именно поэтому многие желающие не облагораживают батареи, мирясь с порой уродливыми железяками на самом виду.

Интуиция нередко подводит. Сделать экран для радиатора, не только не ухудшающий обогрев, но и улучшающий его, вполне возможно самостоятельно. Нужно только знать, как радиатор отопления работает, да еще кое-что из теплофизики.

Как он греет?

Передача тепла от батареи в комнату осуществляется за счет потока нагретого воздуха – конвекции – и путем лучеиспускания в инфракрасном (ИК) диапазоне электромагнитного излучения. Соотношение излучения и конвекции меняется в зависимости от температуры горячей воды в системе, внешних условий и конструкции радиатора.

«Гармошка»

Старая «чугунка» осенью или мягкой зимой греет в основном за счет конвекции. При интенсивном подогреве (температура радиатора +50 градусов и более) существенную долю потока тепла в комнату дает ИК излучение. Ныне в некоторых регионах такая ситуация кажется абстрактно-фантастической, но люди старшего и среднего поколений помнят, как суровой зимой к батареям невозможно было притронуться рукой.

Профилированный алюминий

Хороший экран для радиатора отопления


Современные радиаторы действуют в общем так же, но они до некоторой степени умеют подстраиваться под внешние условия. Если циркуляция воздуха в каналах чем-то (к примеру, шторой) затруднена, поток тепла в массе металла перераспределяется в сторону передних плоских панелей, и радиатор переходит в режим теплоизлучения. Достигается это точным численным моделированием радиатора на мощных компьютерах.

Отсюда понятно: экран радиатора должен обеспечивать не только циркуляцию воздуха, но и передачу наружу инфракрасного излучения. Достигается это двумя способами, см. следующий раздел.

По конвекции же вывод простой: лицевая панель правильного экрана не должна быть глухой или с редкими небольшими отверстиями. Хороший экран – это решетка на батарею, достаточно редкая и с достаточно большим пространством над радиатором, (см. рисунок справа). Но для обеспечения теплообмена, не уступающего штатному в свободном пространстве, этого недостаточно.

Дизайн и физика

Вспомним из школы: лучше всего излучает и поглощает излучение абсолютно черное тело. Наружный экран должен поглотить ИК от батареи и затем излучить его в комнату. Для этого он, во первых, должен обладать хорошей теплопроводностью, чтобы поглощенное ИК не возвращалось обратно. Во-вторых, чем он будет темнее, тем лучше. Как задекорировать батарею снаружи – дело прежде всего вкуса; а вот изнанку экрана в любом случае следует выкрасить черным.

Поясним на примере: Допустим, экран черный; коэффициент поглощения по ИК k = 0,8. Поглощает излучение он с одной стороны, излучает в обе. Теплопроводность материала экрана также не бесконечна. Обратное излучение дополнительно подогреет батарею, она станет излучать сильнее. Точный расчет довольно сложен, требует знания высшей математики, но конечный результат прост: 1, деленная на корень квадратный из 2, умножается на квадрат k. То есть, в комнату уйдет 0,707х0,64 = 0,453 от штатного потока ИК.

Это уже меньше того, что «вытянет» алюминиевый радиатор с профилированными каналами при ухудшенной конвекции. При светлом экране теплопередача в комнату еще ухудшится. Куда девается неиспользованное тепло? Уходит в трубу обратки, а вы за него все равно платите. Можно ли поправить дело? Да, можно. Прежде всего – дополнительным тепловым экранированием от стены.

Тепловой экран-отражатель

Из описанного выше ясно, что на стену за батареей следует наложить теплоотражающий экран, только уже не черный, а блестящий. Он переотразит ИК от тыльной поверхности радиатора обратно, тот еще нагреется, общий поток ИК на внешний декоративный экран увеличится, и в комнату уйдет, при светлой внешней поверхности декоративного экрана, более 0,5 от штатного потока ИК. Этого уже достаточно, чтобы хороший профилированный алюминиевый радиатор более-менее нормально работал по конвекции, с некоторыми незначительными дополнениями, см. далее.

Но листа металла будет недостаточно. Даже полированный алюминий ослабит поток ИК на стену раз в 5-6, не более. Нужно уложить покрытый с двух сторон алюминием теплоизолирующий мат из синтепона или любого другого волокнистого полимера. Он ослабит поток ИК на стену не менее чем в 40 раз. Синтепон имеет то преимущество, что уже при толщине 5 мм практически не проводит тепло и хорошо отражает ИК.

Маты из других материалов придется брать не менее 3 см толщиной, а минвату в жилых помещениях применять в открытом виде вообще нельзя: вредно для здоровья. Не хуже синтепона алюминированный пенопласт, но он не гнется и засунуть его за батарею, не снимая ее, трудно.

Как не нужно и как можно делать

Очень плохой экран для радиатора отопления

Во-первых, мизерные вентиляционные отверстия практически исключают нормальную конвекцию. Во-вторых, в «пазухе» над ними вверху образуется подушка нагретого воздуха, еще более препятствующая нормальному конвекционному теплообмену. Такой радиатор фактически работает только за счет излучения. Кожух, судя по всему, металлический, но, даже если он специальным способом зачернен изнутри, все равно, можно смело сказать, что владельцы не менее 25% расходов на отопление спускают в обратку. Зная тарифы, по деньгам прикинуть сможете сами.

По материалам сайта: http://vopros-remont.ru