Кейс №14 «Мероприятие -
монтаж теплоотражающих конструкций за радиаторами отопления»

Отопительные приборы в обычной практике устанавливают у наружных стен помещения. Работающий прибор активно нагревает участок стены, расположенный непосредственно за ним. Таким образом, температура этого участка значительно выше, чем остальная область стены, и может достигать 50 °С. Вместо того, чтобы использовать все тепло для обогрева воздуха внутри помещения, радиатор усердно расходует тепло на обогрев холодных кирпичей или бетонных плит наружной стены здания.

Это является причиной увеличенных тепловых потерь. Если батарея установлена в нише, тепловые потери будут еще больше, поскольку тонкая задняя стенка ниши обладает еще более низким сопротивлением теплопередаче, чем целая стена.

Существенно снизить тепловые потери в данной ситуации позволяет установка теплоотражающих экранов, изолирующих участки стен, расположенные за отопительными приборами. В качестве таких экранов используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности (около 0,05 Вт/м·°С), например, пенофол – вспененная основа с односторонним фольгированием. Но в принципе, теплоотражающим экраном может служить даже обычная фольга. Рекомендуемая толщина изоляции 3–5 мм. Отражающий слой должен быть обращен в сторону источника тепла.

За счёт установки теплоотражающего экрана достигается снижение лучистого теплового потока, нагревающего наружную стену в месте за радиатором (рис. 1). Установка подобных отражателей является малозатратным способом экономии энергии с низким сроком окупаемости (около 1–2 лет). При наличии в помещении недотопа, установка таких экранов помогает повысить температуру и приблизить её к комфортной. При наличии термостатического вентиля и приборов учёта тепловой энергии следствием установки будет экономия тепла.

Рис. 1. Общий вид смонтированного теплоотражателя

При установке теплоотражающего экрана лучше располагать его ближе к поверхности стены (рис. 4.14.2), а не к поверхности прибора. Можно прикрепить его к стене с помощью обычного двустороннего скотча, или с помощью степлера – к деревянной рейке. Размер экрана должен несколько превосходить проекцию прибора на участок стены.

Рис. 2. Пример установки теплоотражающего экрана

Сократив потери тепла с помощью установки теплоотражающего экрана, экономия энергии может составлять для конвекторов с кожухом в 2%, конвекторов без кожуха в 3%, стальных панельных радиаторов – в 4% от теплоотдачи прибора.

Для повышения эффективности теплоотдачи рекомендуется красить радиаторы в темный цвет, поскольку темная поверхность отдает на 5–10% тепла больше.

Область применения

Жилой фонд, офисы, административные помещения.

Определить:

1. Термическое сопротивление стены

2. Потери тепла через наружную стену

3. Потери тепла через наружную стену после установки теплоотражающего экрана

4. Объем тепловой энергии, сэкономленной за отопительный период после установки одного теплоотражающего экрана

5. Объем тепловой энергии, сэкономленной за отопительный период после установки 35 одноразмерных теплоотражающих экранов

6. Годовую экономию в денежном выражении

7. Срок окупаемости мероприятия

Методика расчёта эффективности мероприятия для одного теплового прибора

Шаг 1. В общем случае потери тепла Q₁ [Вт] в помещении определяются по формуле 1:

(1)

где t_ср.бат [°С] – средняя температура воздуха между стеной и батареей; t_ср.нар [°С] – средняя температура наружного воздуха за отопительный период; F_бат [м²] – площадь проекции отопительного прибора на стену; R_ст – фактическое сопротивление теплопередаче стены, определяется по формуле 4.14.2:

, (2)

где – коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к ограждению (см. Приложение, таблица П1); d_ст [м] – толщина стены; l_ст – коэффициент теплопроводности материала стен (см. Приложение, таблица П3); – коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к ограждению (см. Приложение, таблица П2).

Шаг 2. Потери тепла через наружную стену после установки теплоотражающего экрана

(3)

где k – коэффициент теплопроводности материала теплоотражающего экрана; [ºС] – расчетная температура воздуха в помещении; t_ср.нар [ºС] – средняя температура наружного воздуха за отопительный период.

Шаг 3. Объем тепловой энергии, сэкономленной за отопительный период, составит:

, (4)

где ΔQ [кВт·час, Гкал] – экономия тепловой энергии за год от внедрения мероприятия; n [час] – длительность отопительного периода; С – это коэффициент перевода кВт∙час в Гкал и равен 0,86∙10^–3.

Шаг 4. Тогда годовая экономия в денежном выражении составит, руб.:

, (5)

где Т [руб./Гкал] – тариф на тепловую энергию.

Шаг 5. Чтобы рассчитать экономию для всего здания, в случае, ели в здании установлены тепловые приборы одного типа, необходимо полученный результат умножить на общее количество тепловых приборов.

Для случая, когда в здании установлены тепловые приборы разного типа (размера), следует рассчитать экономию для каждого прибора по отдельности, а затем сложить полученные результаты:

, (6)

где m – число батарей.

Пример расчёта

Необходимо произвести оценку годовой экономии от внедрения мероприятия в натуральном и денежном выражении в здании, оборудованном 35 однотипными приборами отопления.

Геометрические размеры проекции отопительного прибора на стену: ширина – 0,8 м, высота – 0,5 м.

Температура воздуха в помещении = 21 ºС.

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период составляет t_ср.нар = –8,5 ºС.

Коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к ограждению .

Коэффициент теплоотдачи от ограждения к наружному воздуху .

Коэффициент теплопроводности материала теплоотражающего экрана .

Длительность отопительного периода n = 222 суток = 5328 часов.

Тариф на тепловую энергию Т = 1818,70 руб.

Состав материала стены:

Известково-песчаный раствор толщиной δ₁ = 0,02 м, .

Керамзитобетонные плиты, δ₂ = 0,35 м, .