Почему радиатор отопления сверху горячий, а снизу холодный всегда

01.10.20220Статьи

После монтажа радиаторов отопления во время эксплуатации системы многие пользователи замечают интересный факт – верхняя часть отопительного прибора хорошо прогрета, а нижняя остаётся холодной. Причин такому явлению может быть несколько, давайте ознакомимся с ними более подробно.

Содержание

Почему батареи неравномерно прогреваются

Биметаллические радиаторы или приборы, выполненные из других материалов считаются одним из основных компонентов любой системы отопления. Такие устройства эффективно прогревают воздух в помещении и поддерживают благоприятную для человека температуру при правильном подключении к трубопроводу. Бывают случаи, когда верхняя часть радиатора прогревается хорошо, а нижняя остаётся холодной.

Что делать, если неравномерный прогрев вызван неправильным подключением батареи

Неправильная установка батарей отопления приводит к неэффективности и потери производительности отопления. Подобную ошибку допускают неопытные строители, которые попросту путают обратную трубу с подачей. Вот почему для монтажа системы отопления необходимо вызывать мастера сантехника.  В результате неправильного подключения трубопроводов возникают следующие неполадки:

• изменяется направление потока воды;
• понижается КПД чугунной батареи;
• изменяется отток теплоносителя;
• возникает риск разрушения верхней части отопительного прибора.

В неправильно подсоединённой батарее теплоноситель попадает внутрь элемента через нижний патрубок. При таком подключении жидкость не может прогреть все секции, поэтому её эффективность снижается в разы по сравнении с правильным подключением прибора. По законам физики горячая вода, точно так же как и нагретый воздух поднимается вверх, поэтому нижняя часть и остаётся холодной.

При правильном монтаже отопления частного дома нагретая жидкость проходит через регулятор и поступает в верхнюю часть отопительного прибора.

Через небольшое давление вода проникает и в нижнюю часть батареи, то есть наполняет всё полезное пространство секций. В данном случае отопительная система будет настроена на максимальную теплоотдачу.

Что делать если радиатор неправильно прогревается через медленный поток теплоносителя

Второй распространённой проблемой неравномерного прогрева поверхности отопительного прибора считается небольшая скорость перемещения воды внутри секций батареи. Причинами возникновения подобных ситуаций считаются:

• изменение сечения (сужение) труб отопления;
• медленное перемещение теплоносителя по контуру через использование маломощного циркуляционного насоса.

В последнем случае нагретая жидкость не может быстро пройти через весь объём чугунной батареи. Подобная проблема часто возникает в отоплении открытого типа, которое работает без подкачивающего насоса.

Сужение трубопровода возникает в результате неправильного спаивания участков полипропиленовых труб, а также по причине использования регулировочного клапана с зауженным входом.

  Кроме этого скорость теплоносителя понижается на участках с отложениями или засорами. Выходом из ситуации станет промывка отопительной системы перед вводом в эксплуатацию, а также заказ услуг профессионала, который сможет провести правильный монтаж контура и настроить работу отопления. По возникающим вопросам обращайтесь за номером +7-926-966-78-68

Удаление воздуха из радиатора отопления

Спуск воздуха из радиаторов, особенно перед холодным сезоном или после ремонта котла, обеспечивает их более эффективную работу. Операция также может быть проведена самостоятельно без привлечения специалиста. Стравливание следует производить, когда в радиаторе слышны неестественные шумы или если они нагреваются лишь частично.

Если вы решили начать удалять воздух из радиаторов, убедитесь, что у вас выключен котел с последующей остановкой подачи и обратки воды из радиатора. Затем откройте специальным ключом спускник воздуха радиатора и постепенно открывайте обратку, пока она не потечет через спускник воздуха.

Затем закройте спускник воздуха и полностью откройте подачу и обратку. Также нужен сосуд для сбора воды при стравливании воздуха.

Виды радиаторного стравливания

Спуск воздуха радиаторов отопления выполняется по-разному в зависимости от отопительных систем, в состав которых входят радиаторы. Их можно подключить к квартирной отопительной системе или к общей для центрального отопления нескольких квартир или даже многоквартирных домов. Эта операция необходима, потому что летом возможно, что часть воды в системе отопления будет потеряна в различных стыках, без видимых утечек, а в системе останется воздух вместо потери воды. Это не позволит теплоносителю циркулировать через радиатор, так что он будет нагреваться частично или совсем не нагреваться. Это объясняет, почему иногда радиатор нагревается только на верху, а нижняя часть остается холодной. Существуют также радиаторы без спускника воздуха, это специальный клапан расположенный в верхней части радиатора.

• Стравливание радиаторов от собственного (автономного) котла. Таким образом, вода попадает в систему отопления через подающую трубу вверху, пересекает радиатор по диагонали и затем выходит через обратную трубу внизу радиатора. Этим объясняется образование пузырьков воздуха в верхней части радиатора независимо от того, из какого материала он изготовлен: чугун, алюминий или сталь. Для стравливания по инструкции, мы соблюдем несколько шагов. Сначала закроем клапаны подачи и обратки, а спускник воздуха приоткроем. Через его отверстие вода и воздух будут выходить, пока давление в радиаторе не упадет до атмосферного. Затем мы продолжим, слегка приоткрыв обратный клапан, пока не заметим, что воздух больше не выходит, только вода. В конце мы закроем спускник воздуха и полностью откроем подающий и обратный клапаны.

• Стравливание радиаторов в системе центрального отопления. В случае радиаторов подключенных к системе центрального отопления, процедура более сложная. Чтобы радиаторы работали на максимальную мощность, воду в системе центрального отопления необходимо слить полностью или частично. Для этого будет сделан запрос поставщику тепла или тепловому пункту, которому принадлежит дом (у нас ЖЕК ,ОСББ или теплосеть), после чего тот, кто запрашивает опорожнение установки, оплатит операцию опорожнения и повторного заполнения системы.

• Стравливание радиаторов без спускника воздуха. В категорию радиаторов, подключенных к системе центрального отопления, также входят старые чугунные, без спускника воздуха. Для стравливания чугунных радиаторов в отдельной квартире необходимо такое же разрешение администрации и компании централизованного теплоснабжения для опорожнения системы водоснабжения.

К сожалению, даже в этом случае могут быть выплачены значительные суммы из-за расхода воды на опорожнение и заполнение системы водой.

В старых системах отопления с чугунными батареями краны Маевского не предусматривались, развоздушивание производилось самотёком или методом откручивания пробки радиатора. Чтобы развоздушить батарею, потребуются:

• Разводной сантехнический ключ
• Тазик
• Тряпки

Очищаем верхний торец батареи от краски, кладём на стык тряпку, смоченную проникающей смазкой (WD-40, керосин, тормозная жидкость). Через несколько часов пытаемся отвернуть пробку.

Внимание! Резьба может быть как левой, так и правой! Прилагайте поочерёдно усилия то в одну, то в другую сторону попеременно. Следите, при движении в которую сторону пробка начинает отходить от батареи.

Как только слышно движение воздуха, прекращаем отворачивание пробки. Подставляем тазик и обкладываем пробку тряпками — вместе с воздухом обязательно будут прорываться брызги теплоносителя. Как только шипение прекратится, подматываем под пробку паклю или фум-ленту и заворачиваем её на место.

Если есть возможность, для облегчения повторных развоздушиваний, глухую пробку заменяем на такую же, только с установленным краном Маевского. Для этого придётся изолировать батарею от отопления, слить с неё воду.

Важно! Ни в коем случае нельзя пытаться заменить пробку на батарее под давлением — поток горячей воды не даст возможности завернуть резьбу. В частном доме развоздушивание всегда должно сопровождаться контролем количества теплоносителя, и если его недостаточно, доливать.

В открытых расширительных бачках жидкости должно быть не меньше половины бачка, в закрытых — накачано давление до 2 атмосфер.

Когда необходимо стравливать воздух из радиаторов

Есть несколько явных признаков, указывающих, когда необходимо спустить воздух из радиаторов. Частичный нагрев радиаторов вверху или внизу, странные шумы внутри радиаторов (бурление воды или даже удары) или ремонт котла, который снизит давление воды в установке, — вот некоторые элементы, которые помогают нам выполнять работу по стравливанию воздуха.

1. Неравномерный обогрев радиаторов (воздушные пробки)

Стравливание проводится до наступления холодного сезона, потому что радиаторы не работали летом и циркуляции воды в системе не было, что способвствовало созданию пузырьков воздуха, которые заменяют объем теплоносителя. Поскольку воздух легче воды, он имеет тенденцию подниматься внутри радиатора, влияя на его нагрев. Поэтому из-за наличия воздушных пробок горячая вода больше не циркулирует по системе, радиатор нагревается неравномерно.

В это время радиатор больше не может отапливать всю комнату на полную мощность, хотя жилец продолжает оплачивать полную стоимость тепловой энергии. Это связано с тем, что радиатор лишь частично нагревается вверху, там, где находится подача, куда поступает горячая вода, а внизу остается холодным. Пользователь часто выбирает повышение температуры на котле, таким образом увеличивая потребление, подразумевая суммы, которые он платит поставщику газа или древесины.

То же самое не происходит с радиаторами, подключенными к общественной (центральной) тепловой сети. Если радиаторы, подключенные к этой системе, не работают нормально из-за воздушных пробок, пользователь не имеет возможности регулировать температуру, но платит за такое же количество тепловой энергии, как и другие пользователи.

2. Необычные шумы внутри радиаторов

Еще одна подсказка, которая может сказать вам, когда необходимо стравливать воздух из радиаторов, связана с производимыми ими шумами, некоторые из которых легко заметить. Необычные шумы внутри радиаторов, скорее всего, указывают на то, что внутри них есть воздух, что приводит к их неисправности. Чтобы избавиться от раздражающих шумов, вам понадобится спуск воздуха.

3. Ремонт котла

Стравливание понадобится при проведении различных работ в котле. Если вы вызвали специалиста для проведения технического осмотра или у вас даже возникли проблемы с работой котла, желательно попросить его стравить воздух из радиаторов, потому что давление в котле всегда будет падать, и он будет уверенно поднимет его. Промывка радиаторов внутри также подразумевает удаление воздуха после того, как система отопления была снова заполнена водой.

Этапы стравливания воздуха в радиаторах отопления

Шаги по стравливанию радиаторов необходимо выполнять внимательно, чтобы получить желаемый результат. Сначала вы подготовите необходимые инструменты (специальные ключи, отвертку, сборные сосуды), после чего вы перейдете к собственно процессу вентиляции, который заключается в остановке котла, закрытии клапанов в определенном порядке, открытии аэратора и откачке воздуха, восстановлении давления воды в котле и проверка нагрева радиаторов.

Описание процесса:

• Ослабьте винт

Вставьте рабочий наконечник отвертки в шлиц винта на кране Маевского. Вращайте против часовой стрелки. Не нужно полностью выкручивать винт. Во-первых, это не ускорит процесс стравливания воздуха, так как отверстие для его выхода очень маленькое. Во-вторых, есть вероятность того, что после окончания работ вам сложно будет вкрутить винт на место, так как сильное давление не даст это сделать. Достаточно одного-двух оборотов винта, чтобы открыть кран. Не прилагайте чрезмерных усилий, чтобы не повредить клапан.

• Дайте воздуху выйти

Как только вы ослабите винт, из радиатора послышится шипение. Не пугайтесь – это воздух. Он выходит из бокового отверстия на кране. Кстати, вместе с ним будет выходить и небольшое количество воды, поэтому на пол рекомендуется постелить тряпку. Через маленькое отверстие вода либо будет течь тонкой струйкой, либо просто капать. Но все равно лучше поставить под кран небольшую емкость.
Совет: положение отверстия для выхода воздуха можно регулировать – лучше опустить его вниз, чтобы вода капала в подставленную емкость, а не брызгала на стену.

• Закройте кран

Как понять, что процесс закончен? Когда польется равномерная струйка воды без пузырьков, а шипение прекратится. Винт можно закручивать: вставьте отвертку в шлиц и вращайте по часовой стрелке, пока вода не перестанет капать. Вот и все – воздух вышел, радиатор полностью заполнится горячей водой. Теперь вы знаете, как пользоваться краном Маевского и как стравить воздух из системы отопления самостоятельно. Значит, система отопления в вашем доме будет правильно функционировать и эффективность обогрева улучшится.

Польза от стравленного воздуха в радиаторах

Мы уже установили, что стравливание воздуха в радиаторах помогает нам добиться от них большей эффективности(КПД). Однако во многих случаях, даже если они не работают идеально, им удается нагреться достаточно, чтобы владельцы не обращали на них внимания. Так в чем же польза от стравливания воздуха? Прежде всего, это экономия в нашем кармане. Неспущенный воздух в радиаторе означает гораздо большее потребление энергии для достижения желаемой температуры в доме. Возможно, даже более важным является долговечность радиаторов. Чем чаще мы их очищаем и стравливаем воздух, тем выше их КПД и дольше срок службы.

1. Повышение теплового КПД радиаторов. Чтобы не тратить время и деньги на ремонт котла или покупку новых радиаторов для обеспечения максимального комфорта, мы позаботимся о том, чтобы постоянно стравливать воздух и чистить радиаторы. Осенью через несколько дней после запуска системы отопления рекомендуется стравливать воздух из радиаторов. Выполняя эту операцию каждый год, мы убеждаемся, что каждый радиатор работает безупречно, нагреваясь полностью, сверху вниз.
2. Снижение затрат на потреблении топлива котлом. Тот факт, что все радиаторы в доме отлично нагреваются, означает, что нам не потребуется дополнительное топливо, ни газ, ни дрова, чтобы восполнить возможную неэффективность. Полезность стравленного воздуха в радиаторах связана в первую очередь с важной экономией, достигаемой именно за счет их оптимальной эксплуатации.
3. Увеличение срока службы радиаторов. Поскольку воздух удаляется изнутри, радиаторы больше не ржавеют и быстрее нагреваются. Вот почему очень важно, чтобы радиатор работал исправно. Стравливание удаляет не только воздух из установки, но и возможные засоры, образовавшиеся из-за примесей в воде в случае стального или алюминиевого радиатора. Увеличить срок службы радиатора, особенно если он чугунный, можно еще и промыть его изнутри.

Стравливание воздуха и промывка устраняют раздражающий шум, вызванный тем, что вода не циркулирует через радиатор с достаточным давлением, из-за чего нижняя часть радиатора обычно остается холодной. Радиаторы рассчитаны на длительный срок службы, в зависимости от материала изготовления. Если в случае чугуна срок службы составляет несколько десятилетий, то в случае алюминиевых радиаторов срок службы составляет всего 15-20 лет. У стальных замену произведут еще быстрее, где-то через 5-10 лет после установки.

BU-502: Разрядка при высоких и низких температурах

Как и люди, батареи лучше всего работают при комнатной температуре. Прогревание умирающей батареи в мобильном телефоне или фонарика в джинсах может обеспечить дополнительное время работы благодаря улучшенной электрохимической реакции. Вероятно, это также является причиной того, что производители предпочитают указывать батареи при температуре 27°C (80°F). Эксплуатация батареи при повышенных температурах повышает производительность, но длительное воздействие сокращает срок службы.

Как известно всем водителям в холодных странах, прогретая батарея крутит двигатель автомобиля лучше, чем холодная. Низкая температура увеличивает внутреннее сопротивление и снижает емкость. Аккумулятор, обеспечивающий 100-процентную емкость при температуре 27°C (80°F), как правило, обеспечивает только 50-процентную емкость при –18°C (0°F). Мгновенное снижение емкости зависит от химического состава батареи.

Сухая твердая полимерная батарея требует температуры 60–100°C (140–212°F), чтобы стимулировать поток ионов и стать проводящим. Аккумуляторы этого типа нашли свою нишу на рынке стационарных источников питания в жарком климате, где тепло служит катализатором, а не недостатком. Встроенные нагревательные элементы обеспечивают постоянную работу батареи. Высокая стоимость батареи и соображения безопасности ограничивают применение этой системы. В более распространенных литий-полимерных используется гелеобразный электролит для повышения проводимости.

Все батареи имеют оптимальный срок службы при температуре 20°C (68°F) или чуть ниже. Если, например, батарея работает при температуре 30°C (86°F) вместо более умеренной более низкой комнатной температуры, срок службы сокращается на 20 процентов. При 40°C (104°F) потери подскакивают до колоссальных 40 процентов, а при зарядке и разрядке при 45°C (113°F) срок службы составляет лишь половину того, что можно ожидать при использовании при 20°. С (68°F). (См. также BU-808: Как продлить срок службы литиевых батарей)

Производительность всех батарей резко падает при низких температурах; однако повышенное внутреннее сопротивление вызовет некоторый эффект нагрева из-за потери эффективности, вызванной падением напряжения при подаче тока нагрузки. При –20°C (–4°F) большинство аккумуляторов работают примерно на 50-процентном уровне производительности. Хотя NiCd может опускаться до –40°C (–40°F), допустимый разряд составляет всего 0,2°C (5-часовой режим). Специальные литий-ионные аккумуляторы могут работать при температуре до –40°C, но только при уменьшенной скорости разряда; о зарядке при такой температуре не может быть и речи. При использовании свинцово-кислотного электролита существует опасность замерзания электролита, что может привести к растрескиванию корпуса. Свинцовая кислота замерзает быстрее при низком заряде, когда удельный вес больше похож на воду, чем при полном заряде.

На рис. 1 показано напряжение разряда литий-ионного аккумулятора 18650 при различных температурах. Разряд 3А элемента емкостью 2,8 Ач соответствует C-скорости 1,07C. Уменьшенная емкость при низкой температуре применяется только тогда, когда ячейка находится в этом состоянии, и восстанавливается при комнатной температуре.

0002 Аккумуляторы одинаковой емкости играют важную роль при разрядке при низкой температуре и большой нагрузке. Поскольку элементы в батарейном блоке никогда не могут быть идеально согласованы, отрицательный потенциал напряжения может возникнуть на более слабом элементе в многоэлементном блоке, если разрядка продолжается за пределами безопасной точки отсечки. Известная как инверсия клетки, слабая клетка подвергается стрессу до такой степени, что возникает постоянное короткое замыкание. Чем больше количество ячеек, тем больше вероятность реверсирования ячеек под нагрузкой. Чрезмерная разрядка при низкой температуре и большой нагрузке является основной причиной выхода из строя аккумуляторных батарей беспроводных электроинструментов. (См. BU-803a: Сопоставление и балансировка ячеек)

Запас хода электромобиля между зарядками рассчитывается при температуре окружающей среды. Водителей электромобилей уведомляют о том, что холодная температура сокращает доступный пробег. Эта потеря вызвана не только электрическим нагревом салона, но и естественным замедлением электрохимической реакции аккумулятора, что снижает емкость в холодном состоянии.

---

Каталожные номера

^[1] Источник: Мюнхенский технический университет (TUM)

Аккумуляторы в портативном мире

Материал по Battery University основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — Справочник по перезаряжаемым батареям для не инженеров », которое можно заказать на Amazon. ком.

Эти энергонасыщенные аккумуляторы хорошо работают в условиях экстремального холода и жары — ScienceDaily

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали литий-ионные аккумуляторы, которые хорошо работают в условиях мороза и палящего зноя, сохраняя при этом много энергии. . Исследователи совершили этот подвиг, разработав электролит, который не только универсален и надежен в широком диапазоне температур, но также совместим с высокоэнергетическими анодом и катодом.

Термостойкие батареи описаны в статье, опубликованной 4 июля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) .

Такие аккумуляторы могут позволить электромобилям в холодном климате проехать большее расстояние без подзарядки; они также могут уменьшить потребность в системах охлаждения, чтобы аккумуляторы транспортных средств не перегревались в жарком климате, сказал Чжэн Чен, профессор наноинженерии в Инженерной школе Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего и старший автор исследования.

«Вам нужна работа при высоких температурах в районах, где температура окружающей среды может достигать трехзначных цифр, а на дорогах становится еще жарче. В электромобилях аккумуляторы обычно находятся под полом, недалеко от этих горячих дорог», — объяснил Чен, который также является преподавателем Центра устойчивой энергетики и энергетики Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Кроме того, аккумуляторы нагреваются просто из-за того, что во время работы проходит ток. Если аккумуляторы не могут выдержать такой прогрев при высокой температуре, их производительность быстро ухудшится».

В ходе испытаний экспериментальные батареи сохранили 87,5 % и 115,9 % своей энергоемкости при температуре -40 и 50 C (-40 и 122 F) соответственно. У них также был высокий кулоновский КПД 98,2% и 98,7% при этих температурах соответственно, что означает, что батареи могут подвергаться большему количеству циклов зарядки и разрядки, прежде чем они перестанут работать.

Батареи, разработанные Ченом и его коллегами, устойчивы как к холоду, так и к жаре благодаря своему электролиту. Он изготовлен из жидкого раствора дибутилового эфира, смешанного с солью лития. Особенностью дибутилового эфира является то, что его молекулы слабо связываются с ионами лития. Другими словами, молекулы электролита могут легко отдавать ионы лития во время работы батареи. Это слабое молекулярное взаимодействие, как обнаружили исследователи в ходе предыдущего исследования, повышает производительность батареи при отрицательных температурах. Кроме того, дибутиловый эфир может легко выдерживать тепло, потому что он остается жидким при высоких температурах (его температура кипения составляет 141 C или 286 F).

Стабилизирующие литий-серные химические вещества

Отличительной особенностью этого электролита является то, что он совместим с литий-серной батареей, которая представляет собой тип перезаряжаемой батареи с анодом из металлического лития и катодом из серы. . Литий-серные батареи являются неотъемлемой частью аккумуляторных технологий следующего поколения, поскольку они обещают более высокую плотность энергии и более низкую стоимость. Они могут хранить в два раза больше энергии на килограмм, чем сегодняшние литий-ионные батареи — это может удвоить запас хода электромобилей без какого-либо увеличения веса аккумуляторной батареи. Кроме того, сера является более распространенной и менее проблематичной для получения, чем кобальт, используемый в катодах традиционных литий-ионных аккумуляторов.

Но есть проблемы с литий-серными батареями. И катод, и анод сверхреактивны. Серные катоды настолько реактивны, что растворяются во время работы батареи. Эта проблема усугубляется при высоких температурах. А литий-металлические аноды склонны к образованию игольчатых структур, называемых дендритами, которые могут пробивать части батареи, вызывая ее короткое замыкание. В результате литий-серные батареи работают только до десятков циклов.

«Если вам нужна батарея с высокой плотностью энергии, вам, как правило, нужно использовать очень жесткую и сложную химию», — сказал Чен. «Большая энергия означает, что происходит больше реакций, что означает меньшую стабильность, большую деградацию. Создание стабильной высокоэнергетической батареи само по себе является сложной задачей, а попытка сделать это в широком диапазоне температур еще сложнее».

Электролит на основе дибутилового эфира, разработанный командой Калифорнийского университета в Сан-Диего, предотвращает эти проблемы даже при высоких и низких температурах. Аккумуляторы, которые они тестировали, имели гораздо более длительный срок службы, чем обычные литий-серные аккумуляторы. «Наш электролит помогает улучшить как сторону катода, так и сторону анода, обеспечивая при этом высокую проводимость и межфазную стабильность», — сказал Чен.

Команда также разработала более стабильный серный катод, привив его к полимеру. Это предотвращает растворение большего количества серы в электролите.

Следующие шаги включают масштабирование химического состава батареи, ее оптимизацию для работы при еще более высоких температурах и дальнейшее увеличение срока службы.

Бумага: «Критерии выбора растворителя для устойчивых к температуре литий-серных аккумуляторов». Соавторами являются Guorui Cai, John Holoubek, Mingqian Li, Hongpeng Gao, Yijie Yin, Sicen Yu, Haodong Liu, Tod A. Pascal и Ping Liu, все из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Эта работа была поддержана грантом факультета ранней карьеры в рамках Программы грантов для исследований космических технологий НАСА (ECF 80NSSC18K1512), Национального научного фонда через Центр материаловедения и инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего (MRSEC, грант DMR-20119).