Радиаторы и конвекторы - это теплообменники, предназначенные для передачи тепловой энергии от одной среды к другой с целью обогрева помещений.
Денисон Олмстед из Нью-Хейвена, штат Коннектикут, по-видимому, был первым человеком, который использовал термин «радиатор» для обозначения нагревательного прибора в патенте 1834 года на печь с теплообменником, который затем излучал тепло. В патенте он написал, что его изобретение было своеобразным прибором, который я называю радиатором . [1] Радиатор отопления был изобретен Францем Сан Галли в 1855 году, русским бизнесменом прусского происхождения, жившим в Санкт-Петербурге . [2] [3] В конце 1800-х годов такие компании, как American Radiator Company, продвигала чугунные радиаторы по сравнению с ранее изготовленными стальными конструкциями, чтобы снизить затраты и расширить рынок.
Радиация против конвекции
На практике термин радиатор относится к любому из ряда устройств, в которых жидкость циркулирует через открытые трубы (часто с ребрами или другими средствами увеличения площади поверхности), несмотря на то, что такие устройства имеют тенденцию передавать тепло в основном за счет конвекции и логически могут быть называются конвекторами .
Термины конвекционный обогреватель или конвектор относятся к классу устройств, в которых источник тепла не подвергается прямому воздействию. Поскольку домашняя безопасность и снабжение водонагревателями обеспечивает относительно низкую температуру, излучение неэффективно по сравнению с конвекцией. Конвекционные обогреватели также работают иначе, чем электрические радиаторы, поскольку они иначе рассеивают тепло. [4]
Энергетический ресурс
Готовить на пару
Преимущество пара заключается в том, что пар проходит по трубам под собственным давлением без необходимости перекачивания. По этой причине он был принят раньше, до того, как стали доступны электродвигатели и насосы. Пар также намного легче распределять, чем горячую воду, по большим, высоким зданиям, таким как небоскребы . Однако более высокие температуры, при которых работают паровые системы, делают их по своей сути менее эффективными, поскольку нежелательные тепловые потери неизбежно выше. [ необходима цитата ]
Паровые трубы и радиаторы часто издают стук, называемый паровым молотом . Взрыв образуется, когда часть пара конденсируется в воду в горизонтальном участке паропровода. Впоследствии пар набирает воду, образует «пробку» и с большой скоростью швыряет ее в фитинг трубы, создавая громкий стук и сильно нагружая трубу. Это состояние обычно вызвано неправильной стратегией отвода конденсата и часто вызвано оседанием зданий и, как следствие, скоплением конденсата в трубах и радиаторах, которые больше не наклоняются назад к котлу . [ необходима цитата ]
Горячая вода
Водяной радиатор представляет собой герметичный полый металлический резервуар, наполненный горячей водой самотеком, нагнетательным насосом или конвекцией. Выделяя тепло, горячая вода охлаждается и опускается на дно радиатора и вытесняется из трубы на другом конце. Часто устанавливаются противоударные устройства для предотвращения или сведения к минимуму ударов в трубах радиаторов горячей воды.
Электричество
В отличие от паровых систем или систем горячего водоснабжения, которые получают тепло от бойлера, электрические радиаторы вырабатывают тепло из электричества в месте расположения радиатора. Это тепло может передаваться жидкости (например, маслу) внутри радиатора. Масло циркулирует внутри радиатора за счет конвекции, которая распределяет тепло от нагревательного элемента к поверхности радиатора. Меньшие электрические радиаторы имеют то преимущество, что они портативны, поскольку их не нужно подключать к трубопроводам. Некоторые электрические радиаторы также могут использовать горячую воду, это характерно для полотенцесушителей , где радиатор использует горячую воду, когда работает система центрального отопления, но переключается на электричество, когда отопление всего здания не требуется.
Форма и дизайн
Чугун
Чугунные радиаторы можно использовать с системами горячего водоснабжения или пара. Традиционные чугунные радиаторы больше не используются в новом строительстве, их заменяют в основном плинтусами с принудительной подачей воды или панельными радиаторами, но они остаются доступными.
Плинтус с горячей водой
Плинтусные радиаторы с горячей водой состоят из медных труб с алюминиевыми пластинами для увеличения площади поверхности. Эти кондуктивные котельные системы используют теплопроводность для передачи тепла от воды металлическим радиаторам или конвекторам.
Радиаторы предназначены для нагрева воздуха в помещении с помощью конвекции для передачи тепла от радиаторов в окружающий воздух. Они делают это, всасывая холодный воздух снизу, нагревая воздух, проходя через ребра радиатора, и выпуская нагретый воздух сверху. Это создает конвективные петли движения воздуха в комнате. Если радиатор заблокирован сверху или снизу, это движение воздуха предотвращается, и обогреватель не будет работать. Системы обогрева плинтусов иногда снабжены подвижными крышками, чтобы позволить жильцу точно регулировать отопление по комнате, так же, как регистры воздуха в системе центрального кондиционирования.
Панельный радиатор
Панельные радиаторы свариваются из плоских или гофрированных стальных панелей и обычно подвешиваются к стене. Обычно они используются с системами горячего водоснабжения, но также доступны электрические версии. К панелям часто прикреплены ребра, которые увеличивают площадь поверхности и, следовательно, количество тепла, которое может передаваться в воздух. Несколько панелей могут быть сложены вместе, чтобы получился один радиатор, и полученный радиатор обозначается двузначным номером типа. Первая цифра - это количество панелей, а вторая - количество наборов ребер, например, у радиатора типа 21 есть две панели с одним набором ребер между ними. Воздушный поток вокруг радиатора и между панелями осуществляется только за счет конвекции и не должен ограничиваться, если радиатор должен достичь своих проектных характеристик. Тепловая мощность панельных радиаторов регулируется путем регулирования потока горячей воды с помощью ручного или термостатического клапана.
Теплообменник с вентилятором
Радиатор с вентилятором содержит теплообменник, питаемый горячей водой из системы отопления. Термостатический выключатель срабатывает , электрический вентилятор , который выдувает воздух через теплообменник , чтобы рассылает его в комнате. Его преимущества - небольшие относительные размеры и равномерное распределение тепла. Недостатки - шум вентилятора и необходимость как источника тепла, так и отдельного источника питания.
Пол
Половое отопление, также известное как «лучистое тепло», использует сеть труб, трубок или нагревательных кабелей, закопанных в землю или прикрепленных под полом, чтобы позволить теплу подниматься в комнату. Наилучшие результаты достигаются при использовании проводящих материалов для полов, таких как плитка. Большая площадь поверхности радиаторов такого размера позволяет поддерживать их температуру всего на несколько градусов выше желаемой, сводя к минимуму конвекцию . Полы с подогревом в новостройках дороже, чем менее эффективные системы. Также, как правило, сложно переоборудовать существующие здания.
Римский гипокауст использовал аналогичный принцип действия.
Плинтус с подогревом
Радиаторы с плинтусом - это форма отопления, при которой радиаторы размещаются внутри плинтуса. Горячая вода подается через систему, обычно забираемую непосредственно из системы центрального отопления. [5]
Смотрите также
Рекомендации
- Рианна Кей, Торнтон (14 марта 2016 г.). «Своеобразный прибор, который я называю радиатором» . SalvoNEWS . Проверено 22 декабря 2016 .
- ^ Семейный Сангалли / Сан - Галли
- ^ Джонни Актон; Таня Адамс; Мэтт Пакер (2006). Происхождение повседневных вещей . Sterling Publishing Company, Inc. стр. 205 . ISBN 1402743025. Проверено 4 февраля 2015 года .
радиатор изобрел 1855 год.
- ^ «Электрические радиаторы против конвекционных обогревателей» .
- ^ «Глубокие знания» . Проверено 26 августа 2014 .
Источники
- «Эксплуатационная информация по электрическим радиаторам» . Лаура LNorth01. 2020.