Contenido
- ¿Cómo calienta?
- Diseño y física
- Reflector de escudo térmico
- Cómo no y cómo puedes hacerlo
- Pantalla óptima de bricolaje
El deseo de cubrir el radiador de calefacción con algo es bastante natural: incluso los radiadores de aluminio modernos no son agradables a la vista, al menos por su monotonía. Productos exclusivos hechos a medida para el diseño de la habitación … claro, por supuesto, no tienes que seguir. Es más fácil hacer una pantalla para una batería con tus propias manos, especialmente porque este trabajo no es caro ni complicado.
Sin embargo, el propósito del radiador es calentar la habitación. Está intuitivamente claro que la batería detrás de la pantalla o en la caja se calentará peor, y hay que pagar la calefacción como antes, si no hay medidor. Es por eso que muchos que lo desean no ennoblecen las baterías, soportando piezas de hierro a veces feas a la vista.
La intuición falla a menudo . Es muy posible hacer una pantalla para un radiador que no solo no empeore el calentamiento, sino que también lo mejore. Solo necesita saber cómo funciona un radiador de calefacción, e incluso algo de la física térmica.
¿Cómo calienta?
La transferencia de calor de la batería a la habitación se realiza mediante el flujo de aire caliente (convección) y por radiación en el rango infrarrojo (IR) de radiación electromagnética. La relación de radiación y convección varía según la temperatura del agua caliente en el sistema, las condiciones externas y el diseño del radiador.
«Armónico»
El viejo «hierro fundido» en otoño o invierno suave se calienta principalmente debido a la convección. Con calefacción intensiva (temperatura del radiador +50 grados y más), una proporción significativa del flujo de calor en la habitación proviene de la radiación IR. Hoy en día, en algunas regiones, tal situación parece abstracta y fantástica, pero las personas de las generaciones mayores y medias recuerdan cómo en el duro invierno era imposible tocar las baterías con la mano.
Aluminio perfilado
Buena pantalla para calentar radiador.
Los radiadores modernos funcionan en general de la misma manera, pero hasta cierto punto pueden adaptarse a las condiciones externas. Si la circulación de aire en los canales se ve obstaculizada por algo (por ejemplo, una cortina), el flujo de calor en la masa metálica se redistribuye hacia los paneles planos frontales y el radiador cambia al modo de radiación de calor. Esto se logra mediante una simulación numérica precisa del radiador en computadoras potentes.
Por lo tanto, está claro: la pantalla del radiador debe proporcionar no solo circulación de aire, sino también la transmisión de radiación infrarroja al exterior. Esto se logra de dos formas, consulte la siguiente sección.
En cuanto a la convección, la conclusión es simple: el panel frontal de la pantalla correcta no debe estar en blanco o con pequeños orificios raros. Una buena pantalla es la rejilla de la batería, que es bastante escasa y con un espacio bastante grande encima del radiador (ver imagen de la derecha). Pero esto no es suficiente para proporcionar un intercambio de calor que no sea inferior al estándar en el espacio libre.
Diseño y física
Recordemos de la escuela: el cuerpo negro emite y absorbe la radiación mejor que nadie. La pantalla exterior debe absorber el IR de la batería y luego irradiarlo a la habitación. Para esto, primero, debe tener una buena conductividad térmica para que el IR absorbido no regrese. En segundo lugar, cuanto más oscuro sea, mejor. Cómo decorar una batería en el exterior es principalmente una cuestión de gustos; pero en cualquier caso, el interior de la pantalla debe pintarse de negro.
Expliquemos con un ejemplo: Digamos que la pantalla es negra; Coeficiente de absorción de infrarrojos k = 0,8. Absorbe la radiación en un lado, irradia en ambos lados. La conductividad térmica del material de la pantalla tampoco es infinita. La radiación hacia atrás calentará aún más la batería, haciéndola más emisora. El cálculo exacto es bastante difícil, requiere conocimientos de matemáticas superiores, pero el resultado final es simple: 1 dividido por la raíz cuadrada de 2 se multiplica por el cuadrado de k. Es decir, 0,707×0,64 = 0,453 del flujo IR estándar entrará en la habitación.
Esto ya es menos de lo que un radiador de aluminio con canales perfilados «sacará» en caso de una convección deteriorada. Con una pantalla de luz, la transferencia de calor a la habitación se deteriorará aún más. ¿A dónde va el calor no utilizado? Entra en la tubería de retorno, pero aún así lo paga. ¿Es posible arreglar el asunto? Sí tu puedes. En primer lugar, protección térmica adicional de la pared.
Reflector de escudo térmico
De lo anterior, está claro que se debe aplicar una pantalla que refleje el calor en la pared detrás de la batería, pero no negra, sino brillante. Reflejará el IR de la superficie trasera de la parte posterior del radiador, aún se calentará, el flujo de IR total a la pantalla decorativa externa aumentará y más de 0.5 del flujo de IR estándar entrará en la habitación, con un superficie exterior clara de la pantalla decorativa. Esto ya es suficiente para que un buen radiador de aluminio perfilado funcione más o menos normalmente por convección, con algunos añadidos menores, ver más abajo.
Pero una hoja de metal no será suficiente. Incluso el aluminio pulido debilitará el flujo de infrarrojos a la pared entre 5 y 6 veces, no más. Es necesario colocar una estera termoaislante hecha de winterizer sintético o cualquier otro polímero fibroso recubierto de aluminio por ambos lados. Debilitará el flujo de infrarrojos a la pared al menos 40 veces. El winterizer sintético tiene la ventaja de que incluso con un grosor de 5 mm prácticamente no conduce el calor y refleja bien los IR.
Las esteras hechas de otros materiales deberán tomarse de al menos 3 cm de grosor, y la lana mineral en locales residenciales no se puede usar de forma abierta en absoluto: es dañina para la salud. La espuma de poliestireno aluminizado no es peor que el poliéster acolchado, pero no se dobla y es difícil ponerla detrás de la batería sin quitarla.
Cómo no y cómo puedes hacerlo
Escudo del radiador muy malo
En base a lo anterior, examinemos, en primer lugar, los errores típicos en la fabricación de pantallas de radiadores de calefacción. La imagen de la izquierda muestra un diseño muy desafortunado.
Primero, las escasas salidas de aire eliminan virtualmente la convección normal. En segundo lugar, en el «seno» sobre ellos, se forma un colchón de aire caliente en la parte superior, lo que impide aún más la transferencia de calor por convección normal. En realidad, un radiador de este tipo funciona solo debido a la radiación. La carcasa, aparentemente, es de metal, pero incluso si está ennegrecida desde el interior de una manera especial, todavía es posible decir con seguridad que los propietarios de al menos el 25% de los costos de calefacción se reducen a la línea de retorno. Conociendo las tarifas, puede estimar el dinero usted mismo.
Pantalla aceptable para calentar radiador
Además, la funcionalidad adicional de dicha pantalla es cero: una caja sobresale de la pared, y eso es todo. Y los intentos de diseño quedan completamente anulados por una tubería fea a la vista: un intento de cubrir la batería solo enfatiza su fealdad.
En la imagen de la derecha, el diseño es aceptable, pero aún imperfecto. En términos de diseño, todo está en orden con la funcionalidad: la madera se ve bien y el resultado es una estantería bastante elegante, decorada, debo decir, con buen gusto.
Pero el torneado es demasiado frecuente: el ancho de sus listones es mayor que los espacios entre ellos. Con cualquier medida adicional para mejorar la transferencia de calor, al menos el 5-7% de los costos de calefacción también van a la línea de retorno, que en términos monetarios será mucho durante el invierno.
Por lo tanto, consideraremos más adelante cómo coser correctamente un radiador de calefacción.
Video: pantalla hermosa pero ineficaz
Pantalla óptima de bricolaje
Material
Antes de ponernos manos a la obra, pensemos detenidamente: ¿cómo cerrar la batería? De ello dependen tanto la velocidad y la facilidad de funcionamiento como la eficiencia térmica del disipador de calor en la pantalla.
- El plástico definitivamente no es adecuado. Es caro, no conduce bien el calor, es más difícil darle un aspecto estético, curiosamente a primera vista, en casa que el metal. Y lo más importante, debido al calentamiento desigual, el plástico se deformará con el tiempo o incluso se manchará.
- El metal es económico, un excelente conductor de calor. Pero para hacer un hermoso producto de metal en casa, necesita habilidades de trabajo sólidas y un conjunto de herramientas bastante extenso.
- La madera es estéticamente agradable, respetuosa con el medio ambiente y fácil de trabajar. Pero conduce mal el calor y es imposible mejorar significativamente su conductividad térmica. Sin embargo, una pantalla de madera para el radiador hecha correctamente (ver más abajo) es bastante efectiva.
- Paneles de yeso: a primera vista, no encaja, y no tanto en términos de conductividad térmica. Debido al calentamiento desigual, el panel de yeso se seca y comienza a desprenderse, polvo y grietas. Pero con un poco de trabajo, los paneles de yeso se pueden mejorar en todos los aspectos y convertirlos en una excelente pantalla.
Preparación de paneles de yeso
Rodillo de agujas para paneles de yeso
Para coser la batería con paneles de yeso, debe estar preparado. En primer lugar, enrollamos el interior hacia afuera de los espacios en blanco cortados con un rodillo de aguja especial para paneles de yeso (ver Fig.). No tienes que comprar un rodillo, puedes alquilarlo. El depósito es pequeño, la herramienta rara vez se rompe, se gasta poco, por lo que el alquiler es bajo y el trabajo es de solo media hora o una hora. Luego, los espacios en blanco se impregnan con una emulsión acuosa de PVA dos veces por cada lado. Es económico y requerirá 2-3 litros.
El significado del procedimiento:
- La impregnación con emulsión polimérica mejora la conductividad térmica.
- Los orificios de perforación crean puentes térmicos desde el interior hacia el exterior.
- Los paneles de yeso impregnados con emulsión polimérica no se secan.
- La pintura se adhiere bien al panel de yeso impregnado, dando una capa uniforme.
- El corte de paneles de yeso tratados de esta manera con una sierra de calar eléctrica o manual está limpio; Después de un procesamiento adicional con papel de lija y pintura, un producto que ha salido de manos hábiles no se ve peor que uno de fábrica de plástico.
Ahora puedes empezar a hacer la pantalla.
Video: trabajar con paneles de yeso
Diseño
Pantalla para un radiador de calefacción con mayor transferencia de calor
En la figura se muestra una sección transversal de una pantalla con un radiador de calefacción, que proporciona una transferencia de calor no inferior a la original. Además de lo anterior, hay dos aspectos destacados en el diseño: una visera aerodinámica y un inyector de aire caliente. Están hechos de hojalata, galvanizados o incluso cartón. En este último caso, la parte interior de la visera debe pegarse con papel de aluminio (una funda para hornear es adecuada).
La visera es necesaria no solo para el viejo «hierro fundido». Para los radiadores de aluminio, es aún más necesario. Sin él, en la esquina debajo del alféizar de la ventana, o en el estante superior de la caja de la pantalla, se forma el colchón de aire caliente descrito anteriormente, que puede bloquear completamente la convección. La superficie aluminizada de la visera que mira hacia el radiador refleja parte del IR hacia afuera. En términos de dinero, la cuenta cuesta un centavo, pero durante la temporada de calefacción, hay muchos de estos kopeks.
El inyector aspira aire caliente desde la parte delantera del radiador. Tenga en cuenta que su salida se realiza con cierto estrechamiento. En «gas bajo», el inyector prácticamente no funciona, pero con un aumento de calentamiento, el empuje aumenta y el aire caliente de arriba «se vierte en clubes». Literalmente, si se prueba con humo.
En general, con un calentamiento fuerte, el flujo de calor total de dicha estructura resulta ser mayor que el calculado en el espacio libre. Donde el radiador en una pantalla convencional se las arregla cada vez peor, el radiador en la pantalla con una visera y un inyector «dispara» cada vez más.
Nota: Se muestra la opción de inyector para batería de acordeón de hierro fundido. Para un radiador moderno, el inyector debe bajarse hasta el borde inferior de las boquillas del radiador superior.
El inyector y la visera no son críticos para las dimensiones, basta con hacer aproximadamente como se muestra en la figura. Si es necesario, puede doblar o desdoblar.
Puede montar la pantalla en la pared. Lo mejor, por supuesto, son las varillas roscadas en pinzas de anclaje, pero cuestan mucho, por lo que cualquier bloque de madera servirá. Pero una condición importante para el funcionamiento efectivo de la estructura: el área total de los elementos de la superficie frontal debe ser menor que la de los espacios entre ellos. Con una estructura de torneado regular, los listones de madera o las tiras de paneles de yeso deben ser más estrechos que los espacios. En este caso, con baterías viejas de hierro fundido, es preferible colocar los elementos de la caja verticalmente.
Video: ensamblar una pantalla para un radiador a partir de un kit listo para usar
Salir
Entonces, ahora ya sabes cómo hacer de un radiador de calefacción una decoración de interiores sin perder calidez y confort. ¡Disfruta de tu invierno en un cálido apartamento!