-
مقایسه سیستم های گرمايش از كف و رادیاتور - قسمت اول
تاریخ انتشار : یکشنبه، ۲۳ اردیبهشت ۱۳۹۷
اساسا رادیاتورها گرمای خود را از طریق تابش و جابجایی به هوای اتاق پس میدهند و معمولا ۱/۳ گرمای خود را از طریق تابش و ۲/۳ آن را از طریق جابجایی به هوای اتاق پس میدهند.در سیستم حرارت مرکزی که با عنوان شوفاژ مطرح میشود، در محلی به نام موتورخانه دستگاههایی از قبیل دیگ - مشعل- پمپ- و... نصب شده و حرارت به سیال واسطه که میتواند آب باشد منتقل گردیده سپس پمپ موجود در موتورخانه آبگرم را توسط لولهکشی، به داخل اتاق ها هدایت نموده و وارد رادیاتور های مستقر در اتاق میکند. این رادیاتورها گرما را به اتاق منتقل کرده و در نتیجه دمای آب کاهش مییابد. آب توسط لوله برگشت به طرف موتورخانه رفته و برای جذب مجدد گرما به داخل دیگ هدایت میشود و بار دیگر این سیکل و چرخه تکرار میشود.نحوه گرم شدن اتاق توسط رادیاتور به صورت جابجایی آزاد یا طبیعی میباشد. هوای بالای رادیاتور معمولا به دلیل گرم شدن سبک شده و به طرف بالا حرکت میکند و هوای سرد طرف مقابل اتاق جایگزین آن میشود. به همین ترتیب یک چرخش طبیعی در جریان هوای اتاق بوجود آمده و دمای تمامی نقاط اتاق بالا رفته و اتاق گرم میشود.
محل نصب رادیاتورها
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 ۶۰% گرما را به 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 ۵۰ میلی متر و از کف اتاق حداقل ۱۰۰ میلی متر باید باشد .در این صورت هیچکونه افت توانی پدید نخواهد آمد . اگر رادیاتور در حالت های 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 ۱۵% برسد.
جهت حصول به موارد فوق الذكر ، استفاده از مواد فلزي و غير فلزي نظير فولاد ،آلومينيوم ، چدن و مواد پليمري با برخورداري از فراواني و قيمت مناسب تر در ساخت رادياتور ها متداول بوده و اقتضاي توليد هر يك از انواع فوق را شرايط كاربرد،محدوديت هاي فني و ملاحظات اقتصادي در تطبيق با مناسبات اقليمي و فرهنگي مشخص مي نمايد .راديــــاتورهاي آلومينيومي نيز از فرآيند توليد متشكل از ريخته گري تحت فشار ، لحيم كاري سخت ،رنگ آمیزي و كنترل كيفيت برخوردار بوده كه شمش هاي آلومينيوم ماده اوليه اساسی توليد آنها بشمار مي آيند. ماهيت عمليات مكانيكي فر آيند توليد و نوع مواد اوليه مورد استفاده در واحدهاي توليد رادياتور ،آلودگي هاي زيست محيطي را كه در بـــــرخي صنايع عامل بازدارنده و محدودكننده ها بشمار مي آيند، منتفي نموده و به منظور حصول به شرايط استاندارد نيز با داشتن واحدهاي كنترل كيفيت مواد، فرآيند و محصول در طرح ، پيش بيني هاي لازم جهت كنترل عوامل آلوده ساز و توليد محصولات كيفي براي تامين مقاصد صادرات و پوشش دهي هر چه بيشتر بازار مصرف در رقابت با محصولات قابل جانشيني صورت گرفته است.
در سيستم حرارت مركزي كه با عنوان شوفاژ مطرح مي شود در محلي به نام موتور خانه دستگاه هايي از قبيل ديگ، مشعل، پمپ، و... نصب شده و حرارت به سيال واسطه كه ميتواند اب باشد منتقل گرديده سپس پمپ موجود در موتورخانه ابگرم را توسط لوله كشي به داخل اتاق ها هدايت نموده و وارد رادياتورهاي مستقر در اتاق مي كند.اين رادياتورها گرما را به اتاق منتقل كرده و در نتيجه دماي اب كاهش مي يابد .و آب توسط لوله برگشت به طرف موتورخانه رفته و براي جذب مجدد گرما به داخل ديگ هدايت مي شود و بار ديگر اين سيكل و چرخه تكرار مي شود . اصولا در سيستم حرارت مركزي كه از آبگرم استفاده مي شود دماي خروجي اب از ديگ 180 درجه فارنهايت و دماي ورودي اب به داخل ديگ كه گرماي لازم را به اتاق منتقل كرده است برابر 160 درجه فارنهايت در نظر گرفته مي شود .به عبارت ديگر اختلاف دماي ابگرم خروجي از ديگ و آب برگشت داده شده از ساختمان برابر 20 درجه فارنهايت است .نحوه گرم شدن اتاق توسط رادياتور به صورت جابجايي آزاد يا طبيعي ميباشد .هواي بالاي رادياتور معمولا به دليل گرم شدن سبك شده و به طرف بالا حركت ميكند و هواي سرد طرف مقابل اتاق جايگزين آن مي شود .به همين ترتيب يك چرخش طبيعي در جريان هواي اتاق بوجود آمده و دماي تمامي نقاط اتاق بالا رفته و اتاق گرم مي شود .
رادياتور شوفاژ فاقد هرگونه موتور يا وسيله برقي است پس نمي توان توسط راياتور شوفاژ دماي اتاق را كنترل كرد.ميزان رطوبت نسبي اتاق نيز قابل كنترل نمي باشد .اصولا وقتي هواي اتاق گرم مي شود ميزان درصد رطوبت نسبي كاهش مي يابد به عبارت ديگر رادياتور شوفاژ ميزان رطوبت نسبي اتاق را كاهش مي دهد و بايستي توسط افزودن بخار به هواي اتاق ميزان رطوبت مورد نياز انسان را تامين نمود .بهترين محل نصب رادياتور در زير پنجره يا كنار ديوارهاي خارجي است .علت اين است كه توسط رادياتور شوفاژ در فصل زمستان دائما گرما به اتاق افزوده مي شود .ولي دماي اتاق بالا نمي رود و اين دما ثابت مي ماند .چون بخش بيشتري از گرماي توليد شده تلف مي شود . تلفات حرارتي از دو طريق انجام ميگيرد . يكي تلفات حرارتي ناشي از جداره ها از قبيل سقف- كف و ديوار و پنجره و... ديگري تلفات حرارتي ناشي از نفوذ هواي سرد از درزهاي پنجره مي باشد . به عبارت ديگر چه بخواهيم و نخواهيم اين تلفات حرارتي صورت مي گيرد . ما فقط ميتوانيم ميزان آن را كاهش دهيم ولي نمي توانيم آن را به طور كامل حذف نماييم . پس بهتر است رادياتور را در زير پنجره نصب كنيم تا مقداري از حرارت رادياتور صرف تلفات پنجره و جداره ها شود و بخشي كه باقي مي ماند اتاق را گرم كرده و دماي ان را در حدي مناسب نگه دارد و بتوانيم در نزديكي پنجره از اتاق استفاده نماييم . اگر راياتور در خلاف ضلع پنجره نصب شود به دليل سردي محيط اطراف پنجره استفاده از آن محيط خالي از اشكال نمي باشد . پيشنهاد ديگري كه در اينجا مطرح است اين مي باشد كه در حد امكان پنجره ها داراي شيشه دوبل يا دولايه باشند . استفاده از شيشه دوجداره علاوه بر اينكه سبب عايق صدا خواهد بود همچنين ميزان ضريب انتقال حرارت شيشه را به حد نصف مي رساند .در نتيجه تلفات حرارتي كاهش مي يابد و سبب صرفه جويي در مقدار پره هاي رادياتور مي شود و در فصل زمستان از خيس شدن شيشه در سطح داخل اتاق جلوگيري ميكند . چون سطح شيشه در فصل زمستان يك لايه سرد است در اثر تماس بخار آب در داخل اتاق با آن در روي شيشه آب جاري مي شود ولي وقتي كه شيشه دوجدار باشد سطح داخلي آن گرم شده و ميعان در سطح شيشه اتاق نخواهد افتاد .
رادياتورهاي شوفاژ از نظر جنس به سه دسته تقسيم مي شوند:
1. چدني
2. فولادي
3. الومينيومي
خط توليد رادياتورهاي چدني به دليل پايين بودن راندمان حرارتي و بالا بودن وزن آنها برچيده شده و تقريبا منسوخ شده مي باشد .رادياتور آلومينيومي سبك تر٬ زيباتر و ضريب هدايت حرارتي بالاتري نسبت به فولادي دارد ولي از لحاظ قيمت گرانتر مي باشد .معمولا در فضاهايي كه رطوبت زياد دارد مانند حمام ها بايستي حتما از رادياتور آلومينيومي استفاده كرد . پره رادياتورهاي فولادي به صورت يك بلوك غير قابل تفكيك توليد مي شوند يعني در خارج از كارخانه نميتوان به آنها پره اضافه كرده و يا كم نمود ولي در مورد رادياتورهاي آلومينيومي اين قابليت وجود دارد .
دستهبندی رادیاتورها ، مزایا و معایب آنها :رادیاتورها از نظر شکل ظاهری به سه دستهی پره ای، تخت (پانلی) و لوله ای تقسیم میگردند و از لحاظ جنس نیز دارای انواع فولادی ، چدنی و آلمینیومی میباشند.
1- رادیاتور پانلی:
در اکثر مواقع از جنس فولاد می باشد. امروز در اکثر کشورهای اروپایی رواج پیدا کرده است. برخی از ویژگیها و مزایای این نوع رادیاتورها به شرح ذیل میباشد:
• یکنواختی بیشتر در گرمایش نسبت به رادیاتورهای پره ای
• سطح تابش یکنواخت و گسترده و بالطبع گرمای تابشی بیشتر نسبت به انواع رادیاتور پرهای (هر چه سهم نوع گرمایش تابشی نسبت به گرمایش همرفتی بیشتر باشد، از نظر فیزیولوژی بدن انسان دلپذیر تر خواهد بود.)
• زیبایی و تناسب با اغلب طرحهای دکوراتیو
• نصب یکپارچه و آب بندی خوب
• امکان نصب از هر طرف رادیاتور
برخی از معایب رادیاتورهای پانلی :
• به علت استفاده از فولاد، امکان زنگ زدن و سوراخ شدگی نسبت به انواع آلومنیومی به ویژه در بلند مدت وجود دارد.
• در صورت آسیب و سوراخ شدن پانل رادیاتور امکان تعمیر مقرون بصرفه تقریبا وجود ندارد. کل پنل باید تعویض شود.
• امکان افزایش یا کاهش ظرفیت حرارتی رادیاتور به پانل وجود ندارد. در چنین مواردی می توان با انشعاب از لوله رفت و برگشت شوفاژ و استفاده از پانل رادیاتور جداگانه ، ظرفیت حرارتی را افزایش داد. در کل از نظر راندمان و کارایی رادیاتورهای پانلی فولادی بهترین نوع رادیاتور هستند
2- رادیاتور پرهای :
در این نوع از رادیاتورها، هر پره از رادیاتور دارای ارزش حرارتی مشخصی است و از ترکیب تعداد پره ها، می توان ارزش حرارتی مورد نظر متناسب با فضای مورد بحث را بدست آورد. به ترکیب چند پره رادیاتور یک بلوک میگویند. در اکثر قریب به اتفاق موارد جنس رادیاتورهای پره ای از آلیاژهای آلومنیومی میباشد. برخی از ویژگیها و بخصوص مزایای رادیاتورهای پرهای بشرح ذیل میباشد:
• امکان کاهش یا افزایش پره و در نتیجه امکان افزایش بار حرارتی بلوک رادیاتور.
• امکان تعویض پرههای آسیب دیده ( اگر یک پره سوراخ شد یا به هر دلیل آسیب دید ، امکان آنکه فقط همان پره را تعویض کرد وجود دارد). البته گاهی هزینه بازکردن بلوک و تعویض یک پره بالاتر از خرید و تعویض کل بلوک رادیاتور میباشد.
• قدرت بالاتر نسبت به فولاد (رادیاتورهای پانلی) در مقابل زنگ زدگی
3- رادیاتور فولادی :
فرآیند تولید رادیاتور فولادی نیاز به دانش فنی پیچیدهای نداشته و مراحل آن عملیات متداول در صنایع فلزی اعم از مراحل ورقکاری ( برش ،پرس کاری و فرم دهی ) ،جوشکاری (جوش مقاومتی و جـــــوش اکسی استیلن)، پوشش دهی با رنگ و کنترل کیفیت را شامل بوده و عمده مواد مصرفی آن را ورق فولادی تشکیل میدهد.پره رادیاتورهای فولادی به صورت یک بلوک غیر قابل تفکیک تولید میشوند. یعنی در خارج از کارخانه نمیتوان به آنها پره اضافه کرده و یا کم نمود. ولی در مورد رادیاتورهای آلومینیومی این قابلیت وجود دارد. وزن آن برای هر متر مربع سطح حرارتی 10 کیلوگرم و هر متر مربع آن در شرایط معمولی و اختلاف دمای 60 درجه سانتی گراد حدود 440 کیلوکالری در ساعت میدهد.این رادیاتورها از ورق آهن و به دو صورت صفحهای و پرهای ساخته میشود. نوع صفحهای آن از دو ورق پرس شده روی هم که جداکننده ای بطور آب گرم در بین آن دو قرار دارد درست شده است و در جاهایی که جایگیری وسایل پخش حرارت ایجاد اشکال میکند استفاده میگردد.رادیاتور پرهای فولادی نیز به دلیل اینکه بصورت پرهای ساخته شده میتواند سطح راحتی خوبی را در فشاری نسبتا کمی ایجاد نماید. این رادیاتورهای فولادی نیز از ورق آهن به ضخامت 25/1 میلیمتر در اندازههای مختلفی میسازند.