Radiator de încălzire (denumire populară informală - baterie de încălzire , de asemenea „emițător” din lat. rază „fascicul”) - încălzitor cu radiații convective, format din elemente separate, de obicei coloane, - secțiuni - cu canale interne în interiorul cărora circulă lichidul de răcire (de obicei - apă ) [1] . Căldura este îndepărtată din radiator prin radiație , convecție și conducție ; proportia de caldura eliminata de radiatii creste atunci cand caloriferul este vopsit in culoarea inchisa .
Secțiunea radiatorului de încălzire este cel mai mic element structural al bateriei radiatorului de încălzire. De obicei, este o structură goală din fontă sau aluminiu cu două tuburi, cu nervuri pentru a îmbunătăți transferul termic prin radiație și convecție . Există, de asemenea , secțiuni din oțel ștanțate ale radiatoarelor de încălzire, formate din două jumătăți sudate între ele. Secțiunile din fontă ale radiatoarelor de încălzire sunt de obicei realizate conform modelelor de deformare sau de investiție ( turnare model ), secțiunile de aluminiu sunt realizate conform turnării de investiție și prin turnare centrifugă .
Secțiunile radiatorului de încălzire sunt interconectate în baterii folosind niplurile radiatorului , lichidul de răcire (abur sau apă caldă) este furnizat și îndepărtat prin cuplaje cu șuruburi , găurile în exces (nefolosite) sunt astupate cu dopuri filetate în care o supapă este uneori înșurubată pentru a evacua aerul din sistemul de incalzire. Colorarea bateriei asamblate se face de obicei dupa asamblare.
Potrivit primei și cea mai probabilă versiune , denumirea de „baterie” provine de la faptul că un radiator de încălzire cu abur are de la mai multe bucăți la câteva zeci de secțiuni de radiator și a fost denumit prin analogie cu o baterie galvanică . Cuvântul radiator provine probabil de la radiația infraroșie (termică) emisă de aceștia.
În literatura secolelor 20 și 21 , este aproape imposibil de găsit denumirea oficială „radiator” , dar cuvântul „baterie” este comun, același lucru se aplică tuturor mijloace electronice și tipărite.
Primul radiator de încălzire din fontă a fost inventat în 1855 și pus în practică în a doua jumătate a secolului al XIX-lea la Sankt Petersburg de către crescătorul și antreprenorul rus Franz Karlovich San-Galli (1824-1908). Tot San Galli a fost cel care a propus primul termenul „baterie” în contextul încălzirii [2] .
Radiatoarele de încălzire secționale din fontă (de obicei fontă gri ) sunt proiectate pentru sistemele de încălzire centrală ale clădirilor rezidențiale, publice și industriale cu un număr mare de etaje. Ele se caracterizează prin putere termică semnificativă pe unitatea de lungime a dispozitivului și, în consecință, compactitate. Radiatoarele din fontă sunt, de asemenea, mai puțin susceptibile la lichidul de răcire de proastă calitate și rezistente la coroziune .
Caloriferele din fontă sunt suficient de puternice și durabile. Masa lor mare și capacitatea de apă, pe de o parte, le oferă o capacitate ridicată de căldură și, în consecință, inerție termică, făcând posibilă atenuarea schimbărilor bruște de temperatură în cameră; este totuși și un dezavantaj, creând dificultăți în timpul instalării sau întreținerii. De asemenea, dezavantajele includ tendința de degradare a garniturilor intersecționale; în timpul funcționării pe termen lung (peste 40 de ani), este posibilă distrugerea niplurilor radiatorului . Dezavantajele includ fragilitatea fontei. Caloriferele din fontă necesită vopsire periodică; în plus, pereții canalelor interne sunt aspre și poroși, ceea ce duce în cele din urmă la formarea plăcii și la o scădere a transferului de căldură. Presiunea de lucru a secțiunii din fontă nu este mai mare de 6-10 atm.
Calorifer din fonta cu decor
Radiator de incalzire cu uscator incorporat
Radiator de încălzire din fontă suspendat cu mai multe secțiuni
Radiator placa din fonta
Radiator din fontă cu picioare secționate longitudinal
Radiator din fontă cu canale pentru crearea convecției aerului
Radiatoarele din aluminiu ( aliajele sale , de exemplu , silumin , duraluminiu ) sunt considerate cele mai eficiente astăzi datorită conductivității termice ridicate a aluminiului și suprafeței crescute a radiatorului din cauza proeminențelor și nervurilor. Aproape toate caloriferele moderne concepute pentru a funcționa în sistemele de încălzire centrală au o presiune de lucru mai mare de 12 atm, testarea presiunii - mai mult de 18 atm.
Avantajele caloriferelor din aluminiu includ ușurință, dimensiuni mici, înalte[ clarifica ] presiunea de operare, rata maximă de transfer de căldură , secțiune transversală mare a tuburilor intercolector.
Un dezavantaj semnificativ al radiatoarelor din aluminiu este coroziunea aluminiului în mediul acvatic, care este accelerată în special de contactul a două metale diferite sau de prezența curenților vagabonzi în rețeaua de încălzire. . Coroziunea aluminiului și aliajelor sale este facilitată de distrugerea peliculei protectoare de oxid de pe suprafața sa de către acizi, alcalii, clor, săruri de cupru etc., dintre care unele pot fi conținute în produsele de tratare a apei, detartrarea la spălarea sistemului de încălzire, antigel utilizat în sistemele individuale de încălzire .
Aluminiul este un metal activ, iar dacă pelicula de oxid care acoperă suprafața sa este spartă, atunci la contactul cu apa, aceasta din urmă se descompune cu eliberarea de hidrogen . Dacă încălzitorul este închis ermetic, creșterea presiunii gazului poate provoca ruperea radiatorului. Acest fenomen este combătut prin aplicarea unui înveliș polimeric pe suprafețele în contact cu apa, care îmbunătățește și proprietățile anticorozive, permițând utilizarea fluidelor calduratoare cu un nivel de pH de la 5 la 10; reduce rezistența hidrodinamică, previne înfundarea și lipirea. Dacă radiatorul nu are un strat polimeric intern, este interzisă închiderea robinetelor de pe conductele de alimentare. .
Radiatoarele din aluminiu sunt cel mai adesea împărțite în trei tipuri principale: turnate cu secțiuni solide, extrudate cu un set de secțiuni conectate mecanic și combinate, combinând calitățile ambelor tipuri. Radiatoarele cu extrudare sunt mai ieftine și inferioare ca caracteristici tehnice față de cele turnate. Puteți distinge un model realizat prin extrudare prin prezența sudurilor. Să lucrezi la înălțime[ ce? ] presiunea de lucru se folosesc radiatoare bimetalice din aluminiu si otel.
Aceste calorifere sunt realizate structural din profile realizate prin extrudare si interconectate prin sudare . Aluminiul folosit în ele nu necesită aditivi și, prin urmare, își păstrează ductilitatea ; în consecință, impacturile externe și loviturile de berbec interne nu provoacă ciobirea nervurilor și crăparea unor astfel de radiatoare. Absența garniturii intersecționale în astfel de radiatoare le conferă rezistență și fiabilitate, iar în prezența unui strat polimeric intern, durabilitatea lor poate depăși durabilitatea radiatoarelor din fontă. . Cu toate acestea, deoarece designul lor nu este separabil, ele nu pot fi extinse în timpul funcționării.
Astfel de radiatoare constau structural din secțiuni realizate prin turnare prin injecție , care sunt interconectate folosind elemente de legătură filetate ( nipluri ); racordul de intersecție este etanșat cu garnituri din paronită , silicon de înaltă temperatură sau alte materiale. Secționarea oferă o oportunitate de a crește radiatorul în timpul funcționării sau de a înlocui o secțiune deteriorată, cu toate acestea, prezența conexiunilor de intersecție afectează negativ fiabilitatea; in plus, suprafata interioara a sectiunilor este mai aspra.
De exemplu, KSK-20, utilizat pe scară largă în URSS în casele cu panouri mari.
Radiator cu convecție din oțel fără carcasă
Un astfel de radiator este un panou dreptunghiular format din două foi de oțel sudate împreună cu adâncituri ștanțate , care, atunci când sunt sudate, formează canale pentru circulația lichidului de răcire. Uneori, pentru a crește transferul de căldură, nervurile de oțel în formă de U sunt sudate pe spatele panoului. Mai multe dintre aceste panouri pot fi combinate într-un pachet și închise de sus și din lateral cu benzi decorative.
Sunt produse panouri de diferite înălțimi și lățimi, ceea ce vă permite să creați un dispozitiv de orice putere termică. Radiatoarele cu panou au o adâncime mică și cântăresc puțin; în consecință, inerția lor termică este neglijabilă. Zona suprafeței încălzite a panourilor este foarte mare și stimulează mișcarea intensă a aerului încălzit - proporția fluxului de căldură transmis prin convecție ajunge la 75% , ceea ce ne permite sa clasificam aceste dispozitive drept convectoare.
Pentru fabricarea panourilor se folosește oțel cu conținut scăzut de carbon, cu rezistență crescută la coroziune. Suprafața oțelului este degresată, fosfatată, acoperită cu email pulbere și tratată termic.
În cazurile în care sistemul de încălzire are o legătură directă cu atmosfera (de exemplu, printr-un vas de expansiune deschis ), aceste radiatoare sunt predispuse la coroziune, iar durata lor de viață poate fi de doar câțiva ani.
Dezavantajele radiatoarelor cu panou din oțel includ presiunea scăzută de funcționare pentru care sunt proiectate, sensibilitatea la șocuri hidraulice și vulnerabilitatea suprafeței interioare la efectele corozive ale apei. Aceste proprietăți limitează domeniul de aplicare a acestora la sistemele de încălzire autonome cu un bun tratare a apei. În plus, suprafețele din spate ale dispozitivelor sunt greu accesibile pentru îndepărtarea prafului.
În majoritatea cazurilor, radiatoarele de panou sunt proiectate pentru presiunea de funcționare de la 6 la 8,7 atm, testarea presiunii - până la 13 atm și o temperatură maximă a lichidului de răcire de 110 ° C . Se recomandă să fie utilizate în construcții individuale și joase și în prezența unui punct de încălzire individual - în clădiri de orice număr de etaje.
În exterior, aceste radiatoare seamănă cu cele din fontă, cu toate acestea, secțiunile lor sunt conectate între ele nu prin nipluri filetate, ci prin sudare în puncte. Sunt mai puternice și mai durabile și sunt proiectate pentru presiuni de funcționare de la 10 la 16 atm. . Cu toate acestea, datorită particularităților tehnologiei de producție, costul acestor radiatoare este destul de mare, ceea ce determină popularitatea lor relativ scăzută.
Radiatoarele tubulare din oțel au o construcție tubulară sudată și sunt cele mai scumpe. Sunt produse pe baza unei presiuni de lucru de 10-15 atm. . Îmbinările sudate minimizează probabilitatea de scurgeri, dar dezavantajul acestor radiatoare este grosimea mică a oțelului (1 mm sau mai puțin).
Radiatoarele bimetalice se deosebesc de cele din aluminiu prin prezenta elementelor interne din otel (tuburi de otel in contact cu lichidul de racire, conectate prin sudura). Designul acestor radiatoare este astfel încât marja de siguranță depășește de multe ori toate presiunile posibile din sistem (presiunea distructivă este de până la 100 atm. ), contactul lichidului de racire cu aluminiul este redus la aproape zero. Singurul dezavantaj poate fi considerat doar cel mai mare cost dintre calorifere.
Un răcitor de ulei constă dintr-un corp închis ermetic umplut cu ulei mineral , în care se află un încălzitor electric . Căldura din acesta din urmă este transferată în ulei, apoi în corp, a cărui temperatură nu depășește 60-70 ° C, iar din acesta în aerul din jur . Utilizarea uleiului ca purtător de căldură elimină posibilitatea ruginii. În sistemele de încălzire, în care apa este utilizată pentru transferul de căldură și coroziunea pieselor metalice este posibilă, după sfârșitul sezonului de încălzire, umezeala este îndepărtată prin suflare cu aer comprimat uscat.
Principiul încălzirii cu abur se află în centrul funcționării eficiente din punct de vedere energetic a unui radiator cu circuit de căldură. Eficiența ridicată a încălzirii cu abur este un fapt binecunoscut; este încălzirea cu abur care a fost folosită de mai bine de 100 de ani. La fabricarea unui radiator cu buclă de căldură eficientă din punct de vedere energetic, a fost posibil să se păstreze toate avantajele încălzirii cu abur, scăpând în același timp de dezavantajele acesteia. Radiatorul cu buclă de căldură este o structură metalică ermetică, al cărei principiu de funcționare se bazează pe utilizarea energiei tranziției de fază vapor-lichid, aburul se răspândește cu viteză mare în întregul volum al radiatorului, se condensează pe interior. suprafață, transferându-și energia, încălzind astfel rapid și uniform întregul radiator.