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

سایت همكلاسی

نوع مطلب : مهندسی مکانيک - جامدات
نوشته شده در جمعه ۳۰ مهر ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |