گرمایش بوسیله رادیاتور

نوشته شده توسط محسن سورگی

گرمایش بوسیله رادیاتور رادیاتورهای شوفاژ امروزه جزو پرکاربردترین تجهیزات گرمایشی در ساختمان های عمومی و منازل می باشند که ما بیشتر از سیستم گرمایش به وسیله ی آبگرم ان ها استفاده می نماییم اولین شخصی که سیستم گرمایش آبگرم نرکزی را ابداع نمود تریواله سوئدی در سال 1716 میلادی بود . در سال 1770 جیمزوات برای اولین بار از رادیاتور های چند تکه که با بخار آب گرم می شد برای گرمایش استفاده نمود . این سیستم گرمایی تکامل جدی یافت تا آن که در سال 1831 ، پرکنیز سیستم کامل گرمایش با آبگرم را که مجهز به مخزن انبساط بود را به نام خود به ثبت رساند . کاملتریت سیستم گرمایش آبگرم که شباهت زیادی با سیستم های متداول امروزی نیز دارد در سال 1833 توسط مهندس انگلیسی به نام پالکو ابداع گردید . از سال 1950 که پمپهای آبگردان وارد سیستم های گرمایشی گردید رویکرد عمومی مردم به استفاده از شوفاژ به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافت . رادیاتورها به سه دسته پره ای ، تخت و لوله ای تقسیم می گردند و از لحاظ جنس نیز دارای انواع فولادی ، چدنی و آلمینیومی می باشند . البته ناگفته نماند که رادیاتور ها فقط بر اساس شکل ظاهری تقسیم بندی نمی شوند بلکه روش گرمادهی در انواع سطوح آن ها نیز متفاوت است . اساسا رادیاتورها گرمای خود را از طریق تابش و جابجایی به هوای اتاق پس می دهند و معمولا 1/3 گرمای خود را از طریق تابش و 2/3 آن را از طریق جابجایی به هوای اتاق پس می دهند . انتخاب محل نصب رادیاتورها فرض نمایید که در یک اتاق با دمای20 درجه(c)  و مقابل دیواری که ضریب k آن 0.55w/m2k  است قرار گرفته اید و دمای هوای بیرون نیز -12c درجه است . مطابق با نمودار تعیین دمای سطح جداره ی ساختمان با توجه به دمای هوای خارج و ضریب k دیوار خارجی ، دمای سطح داخلی دیوار معادل 17.8 (C)  به دست می آید که با استفاده از رابطه زیر : "دمای محسوس = دمای سطح داخلی دیوار + دمای داخلی اتاق تقسیم بر 2 " دمای محسوس 18.9 درجه می شود . حال برای آن که دمای محسوس را به به 20 درجه سانتیگراد برسانیم باید دمای هوای اتاق را به 22.2 درجه افزایش دهیم . به اختلاف دمای بین سطح دیوار و هوای اتاق ، کسری گرما یا کسری تابش گفته می شود. اختلاف دمای پنجره ها با هوای اتاق معمولا بیش از این مقدار است ، اگر دمای هوای بیرون -12 درجه باشد دمای سطح پنجره حدود 9  درجه خواهد شد. این اختلاف ریاد با بالا بردن هوای اتاق قابل جبران نیست . حال برای جبران کسری تابش پدید آمده باید از طریق تابش یک سطح گرم آزاد عمل نمود . اختلاف دمای لازم برای این سطح گرم کننده مانند رادیاتور با توجه به طول و ارتفاع نصب آن مشخص می شود . این کار با طراحی جایگاه ، تعیین اندازه و اختلاف دمای لازم برای رادیاتور (مثلا برای جبران جریان عمودی هوا ) برای حذف کامل اثر سردی سطوح پیرامونی و با توجه به ذخیره سازی گرمایی آن ها انجام می شود . در نتیجه تنها راه حل موثری برای جلوگیری از کسری تابش ، تعیین جایگاهی مناسب برای رادیاتور است . این محل باید به گونه ای اننتخاب شود که رادیاتور افزون بر گرمایش اتاق ، هوایی مطبوع در هر نقطه از اتاق ایجاد کند . چون معمولا سردترین مکان در اتاق نزدیک پنجره است و به علاوه از طریق درزهای آن ، امکان نفوذ هوا به داخل اتاق وجود دارد ، جایگاه و اندازه رادیاتورها با توجه به موقعیت پنجره مشخص می شود . از این رو بهترین توزیع دما در اتاق و بهترین جبران برای کسری تابش وقتی رخ می دهد که رادیاتور زیر پنجره نصب شود . اگر رادیاتور که حدود 60% گرما را بهع صورت جابجایی منتقل می کند به صورت آزاد جلوی دیوار بیرونی زیر پنجره نصب شود ، نیروی شناوری هوای گرم آن به قدری بزرگ خواهد بود که امکان نفوذ هوای سرد شده ی روی وجه داخلی پنجره و هوای سرد وارد شده از درزهای پنجره ، به درون اتاق را منتفی می سازد ، با این کار جریان هوا در اتاق (گردش هوای اتاق ) برقرار خواهد شد . هرگاه رادیاتور زیر پنجره نصب شود طول آن باید معادل پهنای پنجره انتخاب شود . با این کار جریان عمودی هوا متعادل می شود و گرمای تابشی رادیاتور بیشتر می شود . از طرفی هرچه سطح تابشی رادیاتور افزایش یابد با بهتر بگوییم سهم گرمای تابشی رادیاتور افزایش یابد تاثیر بیشتری در ایجاد آسایش گرمایی خواهد داشت . زیرا گرمایی که از طریق تابش از بدن انسان به بیرون منتقل می شود با افزایش سطح تابش رادیاتور بهتر جبران می شود . برای   استفاده از حداکثر توان گرمایی رادیاتور باید آن را نزدیک به دیوار و زیر پنجره نصب کرد . حداقل فاصله رادیاتور از جداره های ساختمان از دیوار حداقل 50 میلی متر و از کف اتاق حداقل 100 میلی متر باید باشد .در این صورت هیچکونه افت توانی پدید نخواهد آمد . اگر رادیاتور در حالتها ی زیر نصب شود افت توان خواهد داشت : زیر تاقچه پنجره داخل کابین یا پشت پرده  در صورتی که از یک ورقه جهت پوشش رادیاتور استفاده گردد افت توان ممکن است به 15% برسد .  ماخذ: دوره تاسیسات ، جلد 2 ، گرمایش فرستنده : محسن سورگی