Экран для радиатора: насколько падает теплоотдача

Декоративный экран на радиатор — самый распространённый способ испортить отопление без единой ошибки в монтаже. Прибор подобран по расчёту, установлен правильно, но закрыт решёткой, и в комнате холодно. Причина в физике: радиатор отдаёт тепло двумя путями — излучением и конвекцией, а экран перекрывает оба.

Насколько велика потеря, от чего она зависит и как её посчитать до покупки — ниже.

Как радиатор отдаёт тепло

Секционный и панельный прибор отдаёт тепло двумя потоками. Излучением — с фронтальной поверхности, напрямую в помещение. Конвекцией — через поток воздуха: холодный воздух заходит снизу, нагревается в каналах между секциями и выходит сверху.

Соотношение потоков зависит от конструкции:

Чугунный радиатор страдает от глухого экрана меньше, чем конвектор: у него выше доля излучения, а оно проходит через открытое пространство перед экраном. Но именно чугунные приборы чаще всего и закрывают тяжёлыми коробами.

Пересчёт мощности на фактический режим

Прежде чем считать потери от экрана, надо понять, какую мощность прибор отдаёт в текущем режиме. Паспортная мощность указывается при температурном напоре 70 °С — это режим 90/70/20. В реальных системах он бывает редко.

Температурный напор:

Фактическая мощность при другом напоре:

Пересчёт по этой формуле важен: при низкотемпературном режиме 55/45/20 напор равен 30 °С, и прибор отдаёт всего 0,47 от паспортной мощности. Если к этому добавить экран, суммарная потеря превысит 60 %.

Коэффициенты экрана

Потерю от экрана считают через произведение поправочных коэффициентов. Каждый учитывает свой фактор:

Поправка на свободное сечение. Это главный фактор:

Поправка на зазоры. Конвекция работает только при свободном входе снизу и выходе сверху:

Поправка на установку. Ниша и подоконник мешают тепловому потоку независимо от экрана:

Коэффициенты перемножаются. Глухой экран с зазором 30 мм на приборе в нише даёт 0,76 · 0,92 · 0,93 = 0,65 — потеря 35 % мощности.

Калькулятор ниже считает потери по этим коэффициентам, сравнивает получившуюся мощность с теплопотерями помещения и подбирает компенсацию: нужную номинальную мощность, добавочные секции или температуру подачи.

Числовой пример

Комната с теплопотерями 1 800 Вт. Установлен биметаллический радиатор с паспортной мощностью 2 000 Вт при Δt 70 °С. Реальный режим — 80/60/20, экран — перфорированный с сечением 35 %, зазоры 35 мм, установка в нише стены.

1. Температурный напор: Δt = (80 + 60)/2 − 20 = 50 °С.
2. Пересчёт на фактический режим: Q = 2000 · (50/70)^1,3 = 2000 · 0,658 = 1 316 Вт.
3. Коэффициент экрана: k_экр = 0,90.
4. Коэффициент зазоров: k_заз = 0,92.
5. Коэффициент установки: k_уст = 0,93.
6. Суммарный коэффициент: 0,90 · 0,92 · 0,93 = 0,770.
7. Мощность за экраном: 1 316 · 0,770 = 1 013 Вт.
8. Потеря: 1 316 − 1 013 = 303 Вт, или 23 % от открытого прибора.
9. Дефицит к теплопотерям: 1 800 − 1 013 = 787 Вт.
10. Нужная паспортная мощность: 1800 / (0,658 · 0,770) = 3 552 Вт — почти вдвое больше установленной.

Вывод: прибор был подобран без запаса, а после перехода на реальный температурный режим и установки экрана покрывает лишь 56 % потребности. Комната будет холодной всю зиму, и виноват здесь не экран сам по себе, а отсутствие запаса при подборе.

1. Компенсация температурой подачи: Δt′ = 50 / 0,770^(1/1,3) = 50 / 0,812 = 61,6 °С, откуда t_под′ = 2 · (61,6 + 20) − 60 = 103 °С — выше допустимого предела для жилой системы, значит этот путь не подходит.
2. Остаётся замена прибора: нужна модель на 3 550 Вт при Δt 70 °С либо дополнительно около 10 секций по 160 Вт.

Влияние на систему целиком

Экран на одном приборе — локальная проблема. Экраны во всём доме меняют гидравлику и режим котла.

Растёт температура обратки. Терморегулятор на приборе с заниженной мощностью не закрывается полностью, и вода возвращается в котёл недостаточно остывшей. Для конденсационного котла это означает потерю конденсационного режима и падение КПД на 5–8 %.

Разбалансируется система. Если экраны стоят в части комнат, балансировочные клапаны, настроенные по проекту, перестают соответствовать реальным расходам. Там, где прибор закрыт, сопротивление выше, и вода идёт по пути меньшего сопротивления — в открытые радиаторы. Разбор настройки — в статье о балансировке радиаторов.

Страдает естественная циркуляция. В системах с естественным побуждением экран ухудшает не только теплоотдачу, но и общий перепад температур, от которого зависит циркуляция. В таких домах глухие короба недопустимы.

Частые ошибки

Считать, что паспортная мощность — это мощность в комнате. Паспорт даёт значение при Δt 70 °С. В реальном режиме 80/60/20 прибор отдаёт 66 % паспорта, а в низкотемпературном 55/45/20 — 35 %. Экран отнимает ещё часть, и вместе эти два фактора дают потерю более половины мощности.

Ставить глухой экран на прибор без запаса. Если радиатор подобран точно по теплопотерям, глухой короб гарантированно приведёт к недогреву. Запас при подборе должен быть 15–20 % без экрана и 40–50 % с учётом экрана.

Делать зазоры 10–15 мм ради аккуратного вида. При таком зазоре конвекция почти останавливается: коэффициент падает до 0,82, и это независимо от того, насколько перфорирован фронтон экрана. Минимум, который имеет смысл, — 40 мм.

Закрывать экраном терморегулятор. Термостатическая головка измеряет температуру воздуха вокруг себя. Внутри короба воздух застаивается и остывает, головка считает, что в комнате холодно, и держит клапан открытым. Комната перегревается, а соседние — недогревают.

Утеплять нишу за радиатором фольгой и закрывать прибор плотнее. Отражающий экран на стене за прибором действительно полезен — он возвращает в комнату до 5–8 % тепла, которые уходили в наружную стену. Но декоративный короб перед прибором работает против: это разные элементы с противоположным действием.

Не пересчитывать систему после установки экранов во всех комнатах. Балансировка, выполненная до установки коробов, становится неверной. После смены экранов на всех приборах балансировку выполняют заново.

Частые вопросы

Насколько экран снижает теплоотдачу радиатора?

От 5 до 30 % в зависимости от типа. Решётка с крупными ячейками отнимает около 5 %, перфорированный экран — 10 %, короб с узкими щелями — 16 %, глухой экран без перфорации — до 24 %, закрытый декоративный короб — до 28 %. Суммарно с поправками на зазоры и нишу потери достигают 35 %.

Можно ли закрывать батарею глухим экраном?

Технически можно, но радиатор потеряет около четверти мощности, а с учётом узких зазоров и установки в нишу — до трети. Если прибор подобран без запаса, в морозы в комнате будет холодно. Компенсируют увеличением числа секций на 25–30 % или повышением температуры подачи.

Какой зазор нужен между экраном и радиатором?

Не менее 40 мм снизу и сверху, а лучше 60 мм. Через нижний зазор поступает холодный воздух, через верхний выходит нагретый. При зазоре менее 20 мм конвекция почти прекращается и теплоотдача падает ещё на 15–18 % независимо от перфорации.

Что выгоднее — экран с крупной перфорацией или больше секций?

Дешевле сделать решётку со свободным сечением более 50 %: она отнимает всего 5 % мощности. Добавление секций стоит денег и требует перепайки или замены прибора. Экран с крупными ячейками выбирают всегда, когда важен обогрев, а не только внешний вид.

Как компенсировать потерю тепла от экрана?

Три способа: увеличить число секций или номинальную мощность прибора на величину потери, поднять температуру подачи, либо улучшить аэродинамику — расширить зазоры и проредить перфорацию. Подъём температуры подачи выше 95 °С для жилых систем недопустим, поэтому чаще выбирают первый и третий путь.

Влияет ли экран на расход газа?

Да, косвенно. Если мощность прибора за экраном не покрывает теплопотери, терморегулятор держит клапан открытым дольше, и температура обратки растёт. Котёл работает в менее выгодном режиме, а в холодные дни комната всё равно не догревается. Потери 20 % от прибора 2 кВт — это 400 Вт, примерно 0,05 м³ газа в час.

Что дальше

Если экран уже стоит, а в комнате холодно, начинать надо не с замены прибора, а с проверки зазоров и перфорации: часто этого хватает. Формулы пересчёта мощности под другой температурный режим разобраны в статье о радиаторах, а типы приборов и их поведение под экраном — в статье о видах радиаторов.

Способы подключения подводок влияют на теплоотдачу не меньше экрана: боковое, диагональное и нижнее подключение дают разброс до 15 %. Разбор — в статье о подключении радиаторов. Для помещений с большой площадью остекления альтернативой радиатору служит конвектор — у него доля конвекции выше, и экран вредит сильнее.