Тепловой экран или как минимизировать теплопотери

Тепловой экран или как минимизировать теплопотери

Доклад “Рациональные технологические и организационные решения при производстве работ по санации зданий”, сделанный 26 июня аспирантом НИПТИС Д. Дубовиком на организованном и проведенном институтом семинаре “Опыт и перспективы комплексного решения проблем энергосбережения при строительстве и реконструкции жилого фонда” – это и краткое описание разработанного в НИПТИС системного подхода к повышению комфортности зданий, и сведение воедино ряда положений и, если угодно, озвученная технологическая карта.

Известно, что жилищный фонд РБ, возведенный в основном в послевоенное время, имеет низкую энергоэффективность по сравнению с жильем, построенным в ряде развитых стран с аналогичными климатическими условиями. Основными причинами столь разительного отличия являются низкая теплозащита ограждающих конструкций (речь идет и о столярных изделиях), нерациональные архитектурно-планировочные решения жилых домов, большие и непроизводительные потери в сетях теплоснабжения и отопления, отсутствие регулирования теплопотребления, недостаток приборов учета расхода газа, холодной и горячей воды, все еще низкие тарифы на энергоресурсы, не стимулирующие экономного их расхода, а также несовершенство инженерного оборудования.

Жилищный сектор является одним из крупнейших потребителей энергии, и решение проблем энергосбережения позволит существеннно снизить потребление первичного топлива в стране.

В странах Западной Европы уже более 20 лет ведется непрерывная работа по энергосбережению в жилищно-комунальном хозяйстве. Там решение этой проблемы является одним из основных направлений повышения эффективности экономики и возведено в ранг государственной политики. Поэтому там сложилась специальная подотрасль стройиндустрии, связанная с производством элементов утепления зданий, а также соответственно специальные подразделения, выполняющие эти работы.

В результате проделанной в течение последних 20 лет работы по утеплению существующих зданий в целом в странах Западной Европы расход на их отопление сократился на 40-50% и составляет около 45-50 кВт•ч/м 3 в год, в то время как удельное потребление тепла на обогрев жилых зданий в РБ составляет от 80 до 120 кВт•ч/м 3 в год.

Тепловая энергия, поступающая в систему отопления, теряется через ограждения, проемы и с вентиляцией помещений. Теплопотери через стены составляют 42-49% от общего количества, через окна – 32-35%, через подвальные и чердачные перекрытия – 11-18%, через входные двери – 5-8%.

Таким образом, для того, чтобы реально сократить потери тепла в здании, необходимо выполнить комплекс мероприятий по утеплению всех видов ограждающих конструкций, а не отдельных их видов.

Расчеты показали, что проведение комплекса энергосберегающих мероприятий в существующих зданиях при их модернизации и утеплении обеспечивает снижение расходов энергоресурсов в среднем на 45- 50% по сравнению с исходным уровнем.

Организация работ по утеплению зданий

Подход к утеплению зданий, разработанный в НИПТИС, основывается на разработке организационно-технических мероприятий по утеплению здания в целом и доведению его энергетических параметров до расчетных, определяемых проектом.

При этом основное внимание обращается на разработку ресурсосберегающих технологий, применимых в стесненных условиях жилых микрорайонов городов, и методов работ, выполняемых без нарушения функционирования утепляемых объектов.

Организация работ по утеплению может быть разделена на три вида работ: утепление жилых и общественных зданий без выселения жильцов и прекращения их эксплуатации на время ремонта, утепление жилых и общественных зданий с выселением жильцов и прекращением их эксплуатации, утепление строящихся зданий, энергетические характеристики которых не соответствуют требуемым.

Методы утепления фасадов

Основная масса стен эксплуатируемых зданий подразделяется на кирпичные, блочные, панельные и монолитные.

Толщина наружных кирипичных стен чаще всего составляет 51 см. Коэффициент теплопередачи составляет около 1 Вт/(м 2•°К).

Коэффициент теплопередачи стен полносборных крупнопанельных зданий первых массовых серий в зависимости от конструкции панели и года строительства составляет от 0,65 до 1,0 Вт/(м 2•°К).

Конструктивно-технологичес-кие методы утепления стен подразделяются на три группы.

Облицовка фасадов плитами утеплителя с последующим оштукатуриванием – метод, наиболее широко применяемый на сегодняшний день как в странах дальнего зарубежья, так и на постсоветстком пространстве. Технологический процесс включает подготовку фасада специальными очищающими и штукатурными составами, приклеивание минераловатных или полистирольных плит, нанесение армирующих паст с заделкой в слой пасты армирующих сеток и выполнение защитно-декоративных штукатурных работ. Особенностью метода являются жесткие требования, предъявляемые к используемым материалам по их совместимости и взаимодействию в конструкции. При выполнении работ заказчик обязательно должен использовать комплекты материалов, предоставляемые ему поставщиком системы. Следует помнить, что разработчики подобных систем, как правило, комплектуют их маловажными, на первый взгляд, деталями (выравнивающие и уплотняющие прокладки, армирующие и угловые накладки, декоративно-конструктивные столики, карнизы, сливы). Замена отдельных элементов часто ведет к ухудшению характеристик самих конструкций, утепления в целом. Одним из минусов данной группы методов является неприменимость их при температуре наружного воздуха ниже +5 оС. Непрерывность таких процессов, как мокрое оштукатуривание, обусловливает значительную площадь средств подмащивания и необходимость возведения лесов по всему периметру здания. Не рекомендуется в данном случае применение локальных средств подмащивания в виде люлек и вышек. Развертывание санационных фасадных работ широким фронтом определенным образом воздействует на инфраструктуру городских районов. Обостряются проблемы охраны имущества жильцов и организаций. Поэтому данные работы лучше совмещать с капитальным ремонтом объектов, на время которого эксплуатация их прекращается.

Облицовка фасадов “на относе” менее распространена в РБ, чем за рубежом. В этом случае утеплитель крепится к стене механическим способом, а применяемая жесткая облицовка устраивается на специальных каркасах с образованием зазора между плитой утеплителя и облицовкой. Образовавшийся зазор позволяет избежать увлажнения утеплителя за счет интенсификации воздухообмена. Наиболее проработанным на сегодняшний день является вариант с облицовкой мелкоштучными бетонными плитами. Все необходимые компоненты выпускаются на территории РБ; Достоинствами данной группы методов являются простота, доступность применяемых материалов, долговечность (в случае применения металлокаркасов) и относительно низкая стоимость. Данный вид утепления может выполняться в любое время года и, что также немаловажно, в условиях РБ. Отсутствие клеевых соединений позволяет избегать особо тщательной подготовки поверхности фасада и делает срок службы утепляющих конструкций сопоставимым со сроком службы здания. Особенно незаменимы подобные методы при облицовке фасадов сложных форм. С организационно-технологической точки зрения методы привлекательны отсутствием мокрых процессов, а также возможностью разбивки фронта работ на участки любых размеров и организации поточных методов производства работ. Утепление может выполняться силами небольших звеньев с применением люлек и вышек, что позволяет избегать выгораживания больших площадей и создания приобъектных складов и городков.

Нанесение монолитного утеплителя способом торкретирования предусматривает предварительное крепление к стенам здания металлических сеток или каркасов. Наиболее целесообразно применять данную группу методов при толщине утеплителя до 120 мм. Толщина эта определяется прежде всего теплотехническим расчетом, а также характеристиками самого утеплителя. При толщине до 120 мм нет необходимости в устройстве стальных каркасов или опалубки. При большей толщине возрастают трудоемкость и, следовательно, стоимость работ. Данная технология должна развиваться в направлении применения более эффективных утеплителей. Сегодня НИПТИС совместно с НИИСМ активно ведет исследования возможности применения в качестве монолитного утеплителя вспененного пенополиуретана. Характеристики полученного материала позволяют говорить о дальнейшем развитиии данной группы методов на территории РБ.

Методы утепления покрытий (имеются в виду как утепление чердачных перекрытий, так и утепление кровли), а также методы утепления зданий ниже нулевой отметки (утепление наружной стороны цоколя, утепление полов первого этажа и утепление низа подвального перекрытия) принципиально мало чем отличаются от вышеизложенных методов утепления фасадов (те же термошуба, относ и торкретирование).

Методы утепления столярных изделий включают ремонт и замену окон. Необходимо помнить, что нормативное значение термического сопротивления окон не должно быть менее 0,6 м 2•°К/Вт. Если термическое сопротивление оконных блоков, которые долгое время находились в эксплуатации, недостаточно, необходимо их менять.

Утепление балконов и лоджий предусматривает реконструк цию балконов с преобразованием их в теплые остекленные лоджии. Существующие архитектурно-конструкторские решения предусматривают возведение боковых стен и являются достаточно громоздкими. Реконструкция балконов должна быть выполнена до начала цикла работ по общему утеплению фасадов. Вновь полученные ограждающие конструкции балконов утепляются совместно с фасадами. Для наиболее рационального решения утепления балконов должны быть разработаны легкие, эффективные, негорючие и быстромонтируемые ограждающие конструкции. Должны быть решены узлы сопряжения и технологии, использующие несущую способность консольных балконных плит.

Работы по утеплению лоджий в основном не представляют затруднений. Проемы закрываются стеклопакетами, наружные стены утепляются при производстве цикла работ по общему утеплению фасадов.

Особое внимание должно уделяться утеплению входных дверей.

Входные тамбуры должны утепляться по внутренней поверхности стены оклеечной теплоизоляцией с обязательным армированием двумя слоями стеклосетки. Декоративная отделка должна гармонировать с общей внутренней отделкой подъездов.

В случаях, если такое утепление невозможно, следует создавать дополнительные наружные тамбуры с наружным утеплением. Существующие входные двери должны обеспечивать воздухопроницаемость в установленных пределах, в противном случае необходима их замена. Выбор толщины и вида утеплителя для тамбуров определяется отдельным теплотехническим расчетом.

Теплоотражающий экран за радиатором: ставить или нет?

Теплоотражающий экран за радиатором: ставить или нет?

Что такое теплоотражающий экран

В двух словах: Что такое теплоотражающий экран

Теплоотражающий экран повышает КПД системы отопления.

Читайте также:  Неприятный запах из печи и камина: причины возникновения

Не требует сложного монтажа и стоит копейки.

Конструкция становится барьером между источником тепла и поверхностью внешней стены.

Температура в помещении повышается на 2-3 градуса.

Расход энергии при этом сокращается на 5-7%.

Куда уходит тепло

Отопительные приборы в зданиях устанавливаются под окнами.

Цель – прогреть воздух внутри и создать тепловую завесу, препятствующую проникновению холода с улицы.

Тепло распространяется от нагретого предмета к холодному.

Температура стены ниже, чем у радиатора.

В холодное время года поверхность за ним нагревается до 35-40 °С.

Вместо того, чтобы греть воздух внутри склада или офиса, часть энергии уходит на отопление внешних стен.

Теплоотражающий экран из вспененного полиэтилена

Вещества обладают разной способностью проводить тепло.

Чтобы воспрепятствовать расходу энергии, теплоотражающий экран должен иметь маленькую теплопроводность – не выше 0,05 Вт/(м*К).

Теплоотражающий экран из вспененного полиэтилена

Внутри помещений не рекомендуется использовать конструкции из горючих веществ с неплотной структурой.

Например, выделяющая формальдегиды и микроскопическую пыль минеральная вата для экрана не годится.

Хотя коэффициент теплопроводности у нее подходящий – 0, 039 Вт/(м*К).

Лучше всего зарекомендовали себя теплоотражающие экраны из изоляционных материалов на основе вспененного полиэтилена:

Они гипоаллергенны и безопасны для человеческого здоровья.

Теплопроводность разных видов пенополиэтилена колеблется в диапазоне 0,029 – 0,032 Вт/(м*К).

Четыре миллиметра такого барьера сохранит столько же тепла, что и 10 сантиметров минеральной ваты.

Для изоляции между стеной и отопительным прибором хватит слоя в 3-5 миллиметров.

Обязательное условие: теплоизоляционный экран за радиатором должен дублироваться алюминием.

Зачем нужна фольга

Коэффициент отражения теплового излучения у полированного алюминия выше, чем у других металлов.

А значит, внутрь помещения вернется максимум тепла.

Использовать экраны с двухсторонней металлической подложкой не стоит.

Слой фольги со стороны холодной стены функциональной нагрузки не несет – ему просто нечего отражать.

Недобросовестные продавцы в строймаркетах обманывают покупателей, рассказывая о новых металлизированных покрытиях с фантастическими характеристиками.

Любой отполированный металл преломляет тепловые лучи, но коэффициент отражения ничтожен и не влияет на теплоэффективность.

Стоимость квадратного метра термоотражающего экрана с алюминиевой фольгой дороже, чем с металлизированной пленкой.

Разница невелика – 5-10 рублей.

Плюсы теплоотражающего экрана

Плюсы теплоотражающего экрана

Теплоотражающий экран за радиатором решает два вопроса:

  1. увеличивает теплоотдачу – главная цель,
  2. снижает теплопотери.

Все это с минимальными затратами.

Участки за отопительными приборами нагреваются сильнее, чем другие.

Являясь дополнительной изоляцией, экран восстанавливает их теплопроводность наравне с остальной стеной.

Она много раз опробовалась на практике и обсуждалась в специализированной литературе.

Об эффективности теплоотражающих экранов говорит

По их мнению, теплоотражающий экран за радиатором способен уменьшить теплопотери кирпичной стены толщиной 0,51 метра на 35%.

Минусы теплоотражающего экрана

Недостатки теплоотражающего экрана

Зона за радиатором составляет не больше 5 % всей площади внешней стены помещения.

Основные потери тепла происходят через инфильтрацию и окна.

На этом фоне улучшение теплообмена на участке в полметра – мизер.

Но если суммировать снижение теплопотерь во всем здании, сумма экономии выйдет существенной.

Для неутепленных стен с низким термическим сопротивлением теплоотражающий экран – вещь бесполезная.

Потери тепла настолько масштабны, что улучшение теплоотдачи на участке в 0,5 кв.м. даже не будет заметно.

Обследование системы отопления от 15 000 руб.

Если радиатор в нише

В зданиях, где отопительные приборы расположены в нишах, теплопотери выше.

Стены за радиаторами тоньше и холоднее остальных.

Тепло отдается не одной, а сразу трем поверхностям с низкой температурой.

Поэтому, если место позволит, стоит увеличить толщину изоляционного до 10-15 миллиметров.

Помимо материала, важно, каким способом крепится теплоотражающий экран за радиатор.

Неграмотный монтаж сведет на нет весь ожидаемый эффект.

Монтаж теплоотражающих экранов

Рекомендации по установке

Экран крепится на стену за отопительным прибором.

Отражающий слой разворачивается к источнику тепла.

Важно не допускать соприкосновения радиатора и фольги, чтобы не препятствовать теплообмену.

Российские производители считают достаточным зазор между ними в 1-2 сантиметра, зарубежные – не меньше 4-6.

Воздушная прослойка – часть термоизоляционного барьера.

Теплопроводность воздуха зависит от температуры и колеблется в пределах от 0,0259 до 0,0915 Вт/(м*К).

Нет смысла ставить теплоотражающий экран за радиатором, если тот смонтирован вплотную к стене. Втиснутая впритык изоляция будет активно собирать пыль, но никак не скажется на конвекции.

В идеале, предусмотреть зазор между стеной и системой отопления нужно еще на этапе проектирования.

Тогда у вас будет простор для маневра.

Рекомендации по установке термоотражающих экранов

Чего делать не стоит

Размещать агрегат слишком низко.

Если расстояние между полом и нижней частью радиатора меньше 10 сантиметров, снижается продуктивность теплообмена, усложняется уборка.

Не поднимать прибор слишком высоко.

При зазоре между полом и батареей больше 15 сантиметров растет градиент температуры воздуха относительно высоты помещения, особенно, в нижней части.

Не устанавливать прибор вплотную к стене.

Расстояние между верхней частью радиатора и подоконником – минимум, 15 сантиметров. Меньшее ухудшает тепловой поток.

Этапы монтажа

Самое разумное: предусмотреть установку теплоотражающего экрана на этапе строительства – после черновой отделки, до монтажа отопления.

Если ремонт завершен, и радиатор на месте, придется его снять.

Размер экрана должен соответствовать рабочей поверхности отопительного прибора.

Тогда он будет незаметен и не испортит интерьер.

В производственных помещениях, где эстетика не важна, стоит увеличить площадь на 10 процентов, чтобы обеспечить максимальный отражающий эффект.

Стена под окном очищается от загрязнений и осыпающейся штукатурки, дефекты шпаклюются, неровности убираются наждачной бумагой.

Можно приступать к установке.

Теплоотражающий экран за радиатором крепится обойным клеем, «жидкими гвоздями» или мебельными гвоздиками.

Если места хватает, более надежный вариант – решетчатая основа из тонких деревянных планок.

Дополнительно получаем прослойку воздуха между стеной и листом теплоизоляции.

Она позитивно скажется на теплообмене.

Радиатор возвращается на место.

Важно отрегулировать положение прибора, чтобы между покрытием из фольги и тыльной стороной сохранилось расстояние в полтора сантиметра (минимум).

Если есть возможность, делайте зазор больше.

В особенном уходе теплоотражающий экран не нуждается.

Достаточно иногда протирать на нем пыль.

Если алюминиевый слой поцарапается или порвется, убрать повреждение поможет металлизированный скотч.

Функциональность от этого не пострадает.

Другие виды экранов

Часто теплоотражающий экран за радиатор выглядит как продублированный алюминием фанерный щит.

Он тоже работает, но КПД ниже, чем у конструкции из полиэтилена.

Иногда для заслонки между стеной и отопительным прибором применяется фольга без подложки из вспененной изоляции.

Считаем, что смысла в этом нет, поскольку, алюминиевый лист хоть и отражает до 90 % термоизлучения, сам быстро нагревается (слишком тонкий) и передает тепло стене.

Правильность установки теплоотражающего экрана

Тепловые потери серьезно увеличивают затраты на отопление. Часть стены за радиатором является местом с максимальными потерями тепла, поэтому там рекомендуется ставить теплоотражатель. Отражающие поверхности используются для направления тепловых потоков внутрь помещения. Они применимы для сложных конструкций с углами и изгибами. Теплоотражающие экраны за радиатором изготавливаются из различных материалов, часто с фольгированной поверхностью. С их помощью можно добиться повышения эффективности работы отопительной системы в среднем на 20%, что приводит к росту температуры обогреваемого помещения на 2-3°С.

Принцип действия

Есть несколько основных способов передачи тепла от одного покрытия к другому:

  • теплопроводность, которая заключается в способности проводить тепло;
  • конвекция, во время которой тепло передается по воздуху;
  • излучение, связанное с выделением тепловой волны нагретыми телами.

Эти процессы связаны с теплопотерями, которые могут достигать нескольких десятков процентов. Чтобы эффект теплоизоляции был максимальным, нужно их уменьшить. Сделать это можно при помощи теплоотражающих экранов, имеющих фольгированную поверхность. Такой вид изоляции работает по всем принципам теплообмена и тормозит процессы потери тепла.

Материалы экранов

Отражающий экран изготавливается из следующих материалов:

  • Фольгопласт СП. Это аналог утеплителя, представляющий собой самоклеящуюся пленку со слоем фольги. Производится из вспененного полиэтилена. Материал хорошо крепится на разные поверхности. Обладает высокими теплоизоляционными свойствами, не впитывает влагу, не гниет и является экологически чистым. Подходит для установки в жилых помещениях.
  • Фольгопласт СПМП. Это алюминиевая фольга, которая покрыта слоем металлизированной лавсановой пленки. Она защищает материал от механических повреждений и окисления.
  • Фольгопласт П. Материал, в котором нет клеевой основы на алюминиевой фольге.
  • Фольгопласт ПМП. Слой вспененного полиэтилена, который с одной стороны имеет металлизированную лавсановую пленку.

Для установки за радиатором может применяться пенол в различных модификациях.

Применение отражателей

Теплоотражающие экраны могут использоваться для разных целей. Основной сферой применения является внутреннее утепление разных по назначению помещений, в основном жилых. Благодаря отражающей поверхности все тепло от радиаторов направляется внутрь комнаты. Это можно сделать двумя способами. Первый вариант – создают два воздушных зазора между стеной и материалом, а также между изоляцией и облицовкой. Для этого применяется ТИМ с двойным фольгированием. Также зазор можно сделать между внешней стеной и изоляцией. В таком случае применяется материал, который имеет одну фольгированную поверхность. Фольга всегда должна быть направлена внутрь комнаты.

Читайте также:  Сборка металлического дымохода: основные способы

Теплоизоляционный экран можно использовать и для крыши. Он создает тепловую и паровую изоляцию, защищая кровлю от влаги.

Отражающие поверхности нашли свое применение в утеплении труб и вентиляции. В таком случае применяют изоляцию с фольгой с двух сторон. Для труб с диаметром менее 159 мм не нужен воздушный зазор, в остальных случаях он обязателен. Создается крепление из колец из фольгированной пленки на дистанции 300-400 мм друг от друга, сверху обматывают изоляцией. Также можно вдоль труб проложить деревянные бруски 10×10 мм или 20×20 мм, а сверху – изоляция. Все стыки заклеивают алюминиевым скотчем.

Монтаж экрана за радиатор отопления – один из наиболее популярных способов применения. Цены на источники энергии постоянно растут, поэтому важно сохранить как можно больше тепла в доме. В пространстве между батареей и стеной отмечаются наибольшие теплопотери, поэтому самостоятельная установка экрана в этом месте значительно уменьшит расходы.

Конструкция изделий

Отражающий экран для батареи отопления производится из материалов, основным свойством которых является низкая теплопроводность, не превышающая 0,05 Вт/м*С. Все экраны имеют слой утеплителя. Лист состоит из фольги и прослойки, сохраняющей тепло.

В качестве утеплителя часто используется вспененный полиэтилен. Он имеет хорошие теплоизоляционные свойства, технические характеристики и отличается низкой стоимостью. Для термозащиты печей преимущественно используют базальтовый картон.

Фронтальные отражатели для батарей отопления в банях являются хорошей заменой кирпичной кладке. Они позволяют увеличить температуру и произвести обогрев смежных помещений. Толщина стального листа должна быть не менее 0,8 м. В качестве покрытия используют кремнеорганическую краску.

При установке экранов под деревянное покрытие на стене в парной увеличивается безопасность помещения. В роли экрана выступает алюминиевая фольга, стыки между листами которой заделывают специальным металлическим скотчем. Применяется, если температура наружных стен печи не выше 400°С.

Основные преимущества теплоотражающих экранов:

  • Широкая сфера применения. Они подходят для установки дома, в торговых центрах, банях, производствах и других жилых и нежилых помещениях.
  • Достижение энергосбережения за счет сохранения тепла в комнате.
  • Легкость монтажа. Не требуется вызов мастера для установки экрана за батарею.
  • Не требуется специализированный уход и сложное обслуживание.
  • Легкий вес и гибкость. Для транспортировки не требуются особые условия.
  • Широкий выбор материалов из любого ценового диапазона.
  • Малая теплопроводность.
  • Легко нарезать на куски необходимого размера с помощью обычного строительного ножа.
  • Защита от влажности.
  • Возможность утепления внутренних поверхностей.
  • Обеспечение отражения тепловых волн с эффективностью 97%.

Приобрести экран можно в специализированных магазинах.

Особенности монтажа

Для сохранения комфортной температуры в доме отражатель тепла ставится за радиатором и трубами. Он позволяет сэкономить около 10% тепла. Во время выбора материала для монтажа нужно учитывать, что размеры листов должны быть больше отопительной батареи. Также учитывается тип подключения радиатора.

Крепление теплоотражающего экрана можно выполнить на строительный степлер. Произвести установку можно самостоятельно по инструкции от производителя.

Основные советы от специалистов по монтажу экрана за батарею:

  • Лучше не покупать матовый металлизированный материал. В качестве теплоотражателя больше подходит полированная фольга.
  • Для установки за радиатор достаточно теплозащитной пленки с односторонним покрытием. Двухсторонняя используется для других целей. Ее стоимость выше, а эффективность не изменится.
  • Необходимо оставлять забор 1-2 см с обеих сторон от изолятора. Благодаря наличию дистанции будет получено оптимальное термальное сопротивление отражателя, экран сможет эффективно отразить все тепло внутрь помещения.

Правила установки отражателя за радиатор:

  • Необходимо обеспечить герметичность экрана. Для этого все стыки заделывают металлизированным скотчем.
  • Эффективность достигается только при использовании металлизированной алюминиевой фольги. В случае применения материала с металлическим напылением или произведенным термическим способом необходимый эффект достигнут не будет. Это связано с малой толщиной металлического отражающего слоя.
  • При невозможности поставить профессиональный отражающий экран можно сделать самостоятельный отражатель. Для этого берут фанеру и покрывают ее фольгой или используют оцинкованную жесть.

Установка делается с помощью степлера, жидких гвоздей или другого клеящего состава, который рекомендует производитель.

  1. Замеры настенных участков и радиатора.
  2. Покупка материалов. К полученному размеру нужно добавить запас.
  3. Проверка наличия расстояния между нагревателем и местом установки пленки. При отсутствии свободного пространства необходимо отрегулировать подвеску батареи.
  4. Снятие радиатора.
  5. Создание меток на стене, где будут установлены крепежные скобы. Демонтаж крепежей, на которых висит батарея.
  6. Осмотр целостности кладки стеновой поверхности. При необходимости следует заделать трещины, щели и другие дефекты. Выравнивание стен.
  7. Приклеивание экрана.
  8. Установка подвесов и радиатора на место.

Вместо клея или жидких гвоздей можно использовать скобы степлера. Важно, чтобы они проходили через материал и не вызывали его разрыв.

ЭнергоИнжиниринг

Новости

Оценка влияния теплоотражающих экранов за отопительными приборами на снижение тепловых потерь

Одним из наиболее часто предлагаемых к применению мероприятий при проведении энергоаудита является установка металлических отражающих экранов между радиатором и стенкой. В качестве экрана рекомендуют использовать покрытый алюминиевой фольгой пенофол толщиной не менее 3 мм. При этом предполагаемая экономия должна составлять 2 процента от затрат на отопление. Целью данной статьи провести оценку влияния отражающего экрана на экономию тепловой энергии и определение влияния на экономию таких факторов, как термическое сопротивление стен и материала радиатора.

Рис. 1. Схема установки отражающего экрана за отопительный прибор (а) и внешний вид отражающего экрана (б).

В качестве исходных данных для расчёта принято следующее:

– температура поверхности радиатора приняты равной средней за отопительной сезон температуре прямой воды 60 ᵒС;

– температура наружного воздуха равна средней температуре за отопительный период для г. Москвы -3,1 ᵒС;

– температура внутри помещения 20 ᵒС;

– размеры радиатора 0,6×1 м;

– материал поверхности стены гипс со степенью черноты полного излучения ε=0,903;

– теплоотражающий материал – алюминий со степенью черноты полного излучения ε=0,055;

– материал радиатора – чугун ε=0,82, чугун, покрытый белой эмалью ε=0,897 и наконец, алюминиевой с ε=0,07.

Теплообмен между поверхностью радиатора и стеной происходит путем естественной конвекции и излучения.

При расчёте, процессы теплообмена, рассматривались, как процессы, происходящие между плоскими вертикальными пластинами.

Для оценки характера движения был проведён расчёт критерия Грасгофа (Gr):

где g – ускорение свободного падения, м/с 2 ;

L – размер (в данном случае размер радиатора по вертикали L=0,6 м);

ν – кинематическая вязкость воздуха, м 2 /с;

β – коэффициент расширения воздуха (β=1/(273,15+t ᴮᴴ), 1/К;

Gr=1,3*10⁹, принимая критерий Прандтля для воздуха в данном температурном диапазоне равным 0, 7 можем определить критерий Релея (Ra=Gr*Pr) Ra=0,9*10⁹, что соответствует развитому турбулентному режиму теплообмена.

Так как аналитическое решение теплообмена в условиях турбулентного пограничного слоя отсутствует, для определения коэффициентов теплоотдачи была взята зависимость, полученная академиком Михеевым М.А. в результате обобщения большого количества экспериментальных данных:

α= 0,135* λ*Ra⅓/L, где

λ -коэффициент теплопроводности воздуха.

Принимая суммарный термическое сопротивление передачи тепла от поверхности радиатора к поверхности стены равным:

Количество тепла передаваемого конвекцией:

где tᶜ- температура поверхности стены.

Количество тепла, передаваемое с поверхности радиатора к поверхности стены:

Q= (1/ (1/ εᶜ+1/ εᵖ-1)*5.67*(((273.15+60)/100)^4-((273.15+ tᶜ)/100) ^4)*0.6*1

Результаты расчётов для трёх радиаторов и трёх термических сопротивлений стен здания сведены в таблицы №№1, 2, 3. Общее количество тепла, передаваемого от радиатора воздуху, принято исходя из следующих условий для чугунных радиаторов F=0,2*10м², Δt=40 ᵒС, k=8 Вт/(м²*ᵒС), Q=640 Вт. Для алюминиевых радиаторов Q=720 Вт.

Таблица 1. Результаты расчётов для чугунного некрашеного 10-и секционного радиатора (общая длина 1 м).

Таблица 2. Результаты расчётов для чугунного крашеного белой эмалью 10-и секционного радиатора (общая длина 1 м).

Таблица 3. Результаты расчётов для алюминиевого 12-и секционного радиатора (общая длина 1 м).

Рис. 2. Процент потерь от общего тепловыделения радиатора.

Результаты расчётов позволяют сделать вывод о необходимости учёта термического сопротивления стен и материала радиатора для оценки влияния экрана.

Так с увеличением термического сопротивления стены при прочих равных условиях влияние отражающего экрана резко уменьшается. Это необходимо учитывать при обоснование рекомендаций и проведение технико-экономических расчётов. Представленные графики позволяют реально оценить данное мероприятие.

Как уменьшить теплопотери и экономить на отоплении

Экономия на энергоресурсах приобретает все большую значимость. И не только потому, что частные дома в последнее время все больше по площади, следовательно, и по теплопотерям. Главная причина в том, что на правительственном уровне нам обещают цены на энергоносители в скором будущем такие же, как в Европе.

А там занимаются экономией энергии весьма тщательно… Вводят законы направленные на энергосбережение, например предусматривающие строительство лишь энергоэкономичных домов и применение только конденсационных котлов (с вторичным теплообменником)…

Следовательно, в нашем климате вопрос энергосбережения должен стать еще более существенным, чем в странах запада.
Отсюда задача строить действительно энергосберегающий дом уже сейчас. Или добиваться таких качеств путем проведения ремонта.
Что нужно сделать для лучшей экономии тепла?

Как нормативы регламентируют теплопотери

Окна, двери, крыша, стены…. — все это ограждающие конструкции. У каждой из них свое сопротивление теплопередаче. Через каждую проходит какое-то количество тепла, которое зависит от указанного сопротивления, площади, разности температур и др.

Нормативом регламентируется для каждой ограждающих конструкций дома определенное сопротивление теплопередаче, в зависимости от количества градусо-суток, т.е. от региона проживания.

Также указываются максимальные возможные удельные теплопотери за отопительный сезон.

При этом в нормативе указывается, что сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций могут быть ниже требований, если это целесообразно экономически, но суммарные теплопотери при этом не должны превышать нормативных.

В каждом конкретном случае предлагается проверять экономическую целесообразность тех или иных решений по теплосбережению, и отыскивать наиболее экономичное решение в зависимости от региона, цен на топливо и др.

Теплые стены целесообразно не утеплять

Действительно, зачастую доутеплять стены, которые «теплые» сами по себе, до нормативных требований, весьма затратно. Например, однослойная стена из поризованной керамики может иметь сопротивление теплопередаче немногим меньше чем нормативное значение.

Доутепление слоем минеральной ваты толщиной 3 — 5 см потребует больших дополнительных затрат, уменьшит надежность, долговечность конструкции. Чем лучше однослойные стены из теплых материалов

Оказывается, что экономически выгодней в данном проекте достичь требований по энергопотерям оптимизацией вентиляции, и применением энергосберегающих стекол, например. Но на практике подобное решение игнорируют, и эту экономическую выгоду упускают. Почему?

Простые проекты

Проекты сейчас в основном делаются исходя из требований нормативов относительно сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Такой проект сделать намного проще. Усложнять расчеты энергопотерями, которые происходят по разным причинам, многие не хотят, или не могут. Поэтому энергосберегающие мероприятия и экономическая целесообразность в полной мере не просчитываются.

Какие мероприятия по теплосбережению могут быть разработанными в проектах, и реализовываться на практике?

Меры по снижению теплопотерь

  • Увеличивать сопротивление теплопередаче конструкций. В первую очередь тех, которые выгодней утеплять. Например, если стены достаточно теплые, то дешевле с большим эффектом увеличить толщину утеплителя в кровле над мансардой, в полу, а также установить более энергосберегающие окна. Но у конкретного проекта, могут быть свои решения.
  • Рассмотреть возможность строительства одноэтажного дома вместо двухэтажного. У двухэтажных на 10% больше потерь тепла при прочих равных обстоятельствах.
  • Упростить форму здания, приблизить ее к правильному четырехугольнику, убрать навесные элементы, контактирующие с несущими ограждающими конструкциями. «Лишние » углы дают увеличение утечек тепла от 3%.
  • Применять «теплые» окна, защищенные снаружи рольставнями.
  • Предусмотреть современную автоматизированную вентиляционную систему с фиксированным количеством воздуха, и рекуперацией тепла.
  • Применить рекуперацию тепла канализационных стоков.
  • Запроектировать пристройку к наружным стенам других неотапливаемых помещений, — летней кухни, веранды, закрытой террасы, гаража, мастерской, склада…
  • Стремиться запроектировать максимальную площадь остекления с южной стороны. Чтобы нивелировать нагрев летом, предусмотреть дополнительные меры, например, затеняющий сад с опадающей листвой. жалюзи, карнизы.
  • Применить эффективные приемы отопления, — теплый пол с конденсационным котлом, программируемое регулирование температуры для каждой комнаты. Снижение температуры на 2 градуса экономит не менее 5% энергоносителя.

Важность вентиляции

Существенные теплопотери могут быть не только за счет непосредственной передачи тепла от предмета к предмету. Но и за счет выноса теплого воздуха вместе с вентиляцией, потерей энергии со сливаемой горячей водой, вследствие ухода лучевой энергии через стекла, обдувом (усиленным теплообменом) ветром…

Если ограждающие конструкции будут иметь требуемое сопротивление теплопередаче, то все равно, дом может терять энергию в гораздо большем количестве, чем это указано в нормативе.

Выход только в комплексном подходе к теплосбережению.
Вопросу вентиляции помещения нужно придать столько же важности, как и вопросу утепления.

Подбор проекта и комплексное теплосбережение

Стремление достичь значительного теплосбережения для всего здания с помощью полного устранения одной части теплопотерь, при игнорировании других, приведет лишь к повышенным затратам на такие мероприятия. Например, наращивание толщины утеплителя на стене, в кровле, под полом, свыше обычных нормативных значений, значительно дороже.

Важно найти такой проект дома, где вопрос энергосбережения рассматривался бы в комплексе, а не только как утепление ограждающих конструкций.

Подбору такого проекта и соответствующих специалистов-строителей нужно уделить максимум усилий.

Воздухообменом может удаляться половина генерируемого в доме тепла. Вопрос не только в наличии сквозняков, но и главным образом, — в неконтролируемой вытяжной вентиляции.

Зимой естественная тяга значительно увеличивается за счет разницы температур, этому значительно может способствовать ветер. Решить вопрос можно только созданием регулируемой вентиляции, при достаточно низкой воздухопроницаемости всех конструкций. Подробней о вопросе создания вентиляции в доме

Разновидности теплоотражающих экранов и их преимущества

Рассматривая темы экранов для радиаторов отопления, чаще всего имеют в виду экраны, выполняющие декоративные и защитные функции. При этом зачастую не учитывается важнейший показатель, который следует иметь в виду, говоря о приборах отопления, эффективность теплоотдачи и её изменение в зависимости от используемой модели экрана.

Повышение показателя эффективности может достигаться одновременным выполнением двух условий.

1. Конструкция используемого экрана не должна перекрывать пути передачи тепла от радиатора в обогреваемое помещение. Таких путей всего два:

  • a. конвекционные потоки (восходящие) нагретого воздуха;
  • b. тепловое излучение в инфракрасном диапазоне.

Чтобы не возникало снижения теплоотдачи по направлению 1а, короба должны конструктивно обеспечивать свободное перемещение воздуха в вертикальном направлении. Для чего они должны иметь соответствующие входы снизу. А верхняя горизонталь не должна быть сплошной.

Для полной реализации варианта 1b необходимо выполнять экраны с решётчатыми лицевыми частями (кроме тех, которые изготовлены из металла).

2. Предотвращение прогрева наружной стены, на которой закреплён радиатор, за счёт того, что между ним и стеной устанавливаются отражающие экраны за радиатором отопления.

Рассмотрим второе условие более подробно.

Теплоотражающий экран для батареи. Разновидности

В настоящее время для предотвращения снижения тепловой эффективности радиаторов за счёт минимизации потерь тепловой энергии, которая тратится на нагрев наружной стенки здания, используется отражающий экран для батареи. Выполняются они из различных материалов и позволяют за счёт сокращения потерь, добиться повышения эффективности работы радиатора почти на 20%. Это приводит к росту температуры в обогреваемом помещении, в среднем, на 2 – 3 градуса.

Чаще всего теплоотражающий экран для батареи выполняется из следующих материалов

Фольгопласт СП (ФСП)

Данный материал практически аналогичен широко востребованному на рынке утеплителю Излон НПЭ и представляет собой дублированный фольгой из алюминия самоклеящийся утеплитель. Изготовлен он из вспененного полиэтилена, на который с одной стороны нанесена фольга, а с другой слой специального клея повышенной водоустойчивости. Это позволяет качественно крепить материал на различных основаниях (дерево, бетон, кирпич, металл, гипсокартон и т.п.).

Вспененный полиэтилен, составляющий основу ФСП, обладает весьма высокими теплоизоляционными свойствами и практически не впитывает жидкость. Он не гниёт и является экологически чистым, что даёт возможность широко использовать его в любых жилых помещениях.

Полированная Al фольга с наружного слоя отражает до 97% тепловой энергии, являясь высокоэффективным пароизолятором.
Липкий слой выполнен из водоустойчивых марок клея на основе синтетических каучуков, что повышает его адгезию практически ко всем материалам. Чтобы материал не слипался в рулоне, он прокладывается специальной силиконизированной плёнкой.

Материал предлагается в рулонах, имеющих следующие геометрические параметры:

  • толщина фольгопласта – 10/8/5/4/3/2 мм;
  • длина рулона – 10 – 50 метров;
  • ширина рулона – 1 метр.

ФСП поставляется в торговлю в следующих модификациях: СП2 – СП10 (различается толщиной полотна).

ПараметрРабочие температурыПроцент к-та теплового отраженияК-т теплопроводности (Вт/м*град)Теплоёмкость удельная (кДж/кг*град)Паропроницаемость
Значение-60/+100970,038 – 0,0511,95

Фольгопласт СПМП (ФСПМП)

Алюминиевая фольга в указанном материале покрыта металлизированной лавсановой плёнкой, защищающей её от механических повреждений и окисления. Из материала получается отличный теплоотражающий экран за батареей.

Фольгопласт П.

Отсутствует клеевой слой со стороны, противоположной алюминиевой фольге.

Фольгопласт ПМП.

Слой вспененного полиэтилена с одной стороны ламинирован металлизированной лавсановой плёнкой.

Пенол в различных модификациях также может использоваться для того, чтобы изготовить отражающий экран за радиатором.

Правила установки теплоотражающего экрана

  1. При установке между радиатором и наружной стеной необходимо обеспечить герметичность установленного экрана. Для этого достаточно проклеить все стыки специальным металлизированным скотчем.
  2. Устанавливая отражающий экран для батареи помните, что ожидаемый эффект может быть достигнут только при использовании для указанных целей металлизированной Al фольги. Применение материала с металлическим напылением, выполненным термическим способом, ожидаемого эффекта достигнуть не позволяет, так как толщина подобного металлического слоя слишком мала, и работать в качестве теплоотражающего экрана такой материал не может.
  3. При отсутствии возможности использовать специальный материал отражающие экраны за радиаторами отопления можно изготовить из обычной фанеры, покрыв её фольгой, либо использовать в качестве экрана оцинкованную жесть.
  4. Наиболее эффективны экраны в тех случаях, когда расстояние между их поверхностью и радиатором составляет три или более сантиметров. В противном случае конверсия воздуха может нарушиться.
  5. Толщина слоя изоляции должна быть 5 и более миллиметров.
  6. Отражающий экран для батареи своей отражающей стороной должен располагаться в сторону радиатора.
  7. Если на используемом вами материале отсутствует самоклеющийся слой, то закрепить его на стене можно с использованием строительного степлера.
  8. Размер отражающего экрана должен минимум на 20-30 миллиметров превышать по всем направлениям габариты радиатора.

Добавить комментарий