Värmeradiator (informellt populärnamn - värmebatteri , även "sändare" från lat. radie "stråle") - konvektiv strålningsvärmare som består av separata, vanligtvis kolumnformade, element - sektioner - med inre kanaler inuti vilka kylvätskan cirkulerar (vanligtvis - vatten ) [1] . Värme avlägsnas från kylflänsen genom strålning , konvektion och ledning ; andelen värme som avlägsnas av strålning ökar när radiatorn målas mörkt .
Värmeriatordelen är det minsta konstruktionselementet i värmeradiatorbatteriet. Det är vanligtvis en ihålig gjutjärns- eller aluminiumstruktur med två rör, räfflad för att förbättra värmeöverföringen genom strålning och konvektion . Det finns också stansade stålsektioner av värmeradiatorer, bestående av två halvor som är sammansvetsade. Tackjärnssektioner av värmeradiatorer tillverkas vanligtvis enligt knock-out- eller investeringsmönster ( modellgjutning ), aluminiumsektioner tillverkas enligt investeringsgjutning och genom centrifugalgjutning .
Delar av värmeradiatorn är sammankopplade till batterier med hjälp av kylarnipplar , kylvätskan (ånga eller varmvatten) tillförs och avlägsnas genom skruvade kopplingar , överflödiga (oanvända) hål pluggas med gängade pluggar i vilka en ventil ibland skruvas för att tömma luft från värmesystemet. Färgningen av det monterade batteriet görs vanligtvis efter montering.
Enligt den första och mest sannolika versionen kommer namnet "batteri" från det faktum att en ångvärmare har från flera delar till flera dussin radiatorsektioner och fick namnet i analogi med ett galvaniskt batteri . Ordet radiator kommer förmodligen från den infraröda (termiska) strålningen som sänds ut av dem.
I litteraturen från 1900- och 2000-talen är det nästan omöjligt att hitta det officiella namnet "radiator" , men ordet "batteri" är vanligt, detsamma gäller alla elektroniska och tryckta medier.
Den första värmeradiatorn gjord av gjutjärn uppfanns 1855 och sattes i praktik under andra hälften av 1800-talet i S:t Petersburg av den ryske uppfödaren och entreprenören Franz Karlovich San-Galli (1824-1908). Det var också San Galli som först föreslog termen "batteri" i samband med uppvärmning [2] .
Gjutjärn (vanligtvis grått gjutjärn ) sektionsuppvärmningsradiatorer är utformade för centralvärmesystem i bostäder, offentliga och industriella byggnader med ett stort antal våningar. De kännetecknas av betydande termisk effekt per enhetslängd av enheten och följaktligen kompakthet. Gjutjärnsradiatorer är också mindre mottagliga för kylvätska av dålig kvalitet och motståndskraftiga mot korrosion .
Gjutjärnsradiatorer är tillräckligt starka och hållbara. Deras stora massa och vattenkapacitet ger dem å ena sidan en hög värmekapacitet och följaktligen termisk tröghet, vilket gör det möjligt att jämna ut plötsliga temperaturförändringar i rummet; men det är också en nackdel, vilket skapar svårigheter under installation eller underhåll. Också nackdelarna inkluderar tendensen hos tvärsnittspackningar att försämras; under långvarig drift (över 40 år) är förstörelse av kylarnipplar möjlig . Nackdelarna inkluderar gjutjärnets sprödhet. Gjutjärnsradiatorer kräver periodisk målning; dessutom är väggarna i de inre kanalerna grova och porösa, vilket så småningom leder till bildandet av plack och en minskning av värmeöverföringen. Arbetstrycket för gjutjärnssektionen är inte mer än 6-10 atm.
Gjutjärnsradiator med dekoration
Värmeradiator med inbyggd torktumlare
Flersektions upphängd värmeradiator i gjutjärn
Gjutjärnsplatta radiator
Gjutjärnsradiator med längsgående ben
Gjutjärnsradiator med kanaler för att skapa luftkonvektion
Aluminium ( dess legeringar , till exempel silumin , duralumin ) radiatorer anses vara de mest effektiva idag på grund av den höga värmeledningsförmågan hos aluminium och den ökade ytarean på radiatorn på grund av utsprång och ribbor. Nästan alla moderna radiatorer designade för att fungera i centralvärmesystem har ett arbetstryck på mer än 12 atm, trycktestning - mer än 18 atm.
Fördelarna med aluminiumradiatorer inkluderar lätthet, liten storlek, hög[ förtydliga ] drifttryck, maximal värmeöverföringshastighet , stor tvärsnittsarea av samlarrör.
En betydande nackdel med aluminiumradiatorer är korrosion av aluminium i vattenmiljön, som särskilt accelereras av kontakten mellan två olika metaller eller närvaron av ströströmmar i värmenätverket. . Korrosion av aluminium och dess legeringar underlättas av att den skyddande oxidfilmen på dess yta förstörs av syror, alkalier, klor, kopparsalter, etc., av vilka en del kan finnas i vattenbehandlingsprodukter, avkalkning vid spolning av värmesystemet, frostskyddsmedel som används i individuella värmesystem.
Aluminium är en aktiv metall, och om oxidfilmen som täcker dess yta bryts sönder, vid kontakt med vatten, sönderdelas den senare med frigöring av väte . Om värmaren är hermetiskt tillsluten kan det ökande gastrycket göra att radiatorn går sönder. Detta fenomen bekämpas genom att applicera en polymerbeläggning på ytorna i kontakt med vatten, vilket också förbättrar de korrosionsskyddande egenskaperna, vilket möjliggör användning av värmeöverföringsvätskor med en pH -nivå på 5 till 10; minskar det hydrodynamiska motståndet, förhindrar igensättning och fastsättning. Om radiatorn inte har en inre polymerbeläggning är det förbjudet att stänga av kranarna på matningsrören. .
Aluminiumradiatorer delas oftast in i tre huvudtyper: gjutna med solida sektioner, extruderade med en mekaniskt ansluten uppsättning sektioner, och kombinerade, kombinerar egenskaperna hos båda dessa typer. Extruderingsradiatorer är billigare och sämre vad gäller tekniska egenskaper än gjutna. Du kan skilja en modell gjord genom extrudering genom närvaron av svetsar. Att jobba högt[ vad? ] drifttryck används bimetallradiatorer av aluminium och stål.
Dessa radiatorer är strukturellt gjorda av profiler gjorda genom extrudering och sammankopplade genom svetsning . Aluminiumet som används i dem kräver inga tillsatser och behåller därför sin formbarhet ; följaktligen orsakar yttre stötar och inre vattenhammare inte flisning av revben och sprickbildning av sådana radiatorer. Frånvaron av tvärsnittspackningar i sådana radiatorer ger dem styrka och tillförlitlighet, och i närvaro av en inre polymerbeläggning kan deras hållbarhet överstiga hållbarheten hos gjutjärnsradiatorer . Men eftersom deras design inte kan separeras kan de inte förlängas under drift.
Sådana radiatorer består strukturellt av sektioner gjorda genom formsprutning , som är sammankopplade med hjälp av gängade anslutningselement ( nipplar ); korsningsanslutningen är tätad med packningar gjorda av paronit , högtemperatursilikon eller andra material. Sektionering ger en möjlighet att öka radiatorn under drift eller ersätta en skadad sektion, men närvaron av korsningsanslutningar påverkar tillförlitligheten negativt; dessutom är den inre ytan av sektionerna mer grov.
Till exempel KSK-20, allmänt använd i Sovjetunionen i stora panelhus.
Konvektionsradiator i stål utan hölje
En sådan kylare är en rektangulär panel som består av två stålplåtar som är sammansvetsade med stansade urtag , som vid svetsning bildar kanaler för kylvätskans cirkulation. Ibland, för att öka värmeöverföringen, svetsas U-formade stålribbor på baksidan av panelen. Flera av dessa paneler kan kombineras till ett paket och stängas uppifrån och från sidorna med dekorativa remsor.
Paneler av olika höjder och bredder produceras, vilket gör att du kan skapa en enhet med vilken termisk kraft som helst. Panelradiatorer har ett grunt djup och väger lite; följaktligen är deras termiska tröghet försumbar. Ytan på panelernas uppvärmda yta är mycket stor och stimulerar den intensiva rörelsen av uppvärmd luft - andelen värmeflöde som överförs genom konvektion når 75% , vilket gör att vi kan klassificera dessa enheter som konvektorer.
För tillverkning av paneler används lågkolstål med ökad korrosionsbeständighet. Stålets yta är avfettad, fosfaterad, belagd med pulveremalj och värmebehandlad.
I de fall där värmesystemet har en direkt anslutning till atmosfären (till exempel genom en öppen expansionstank ), är dessa radiatorer utsatta för korrosion och deras livslängd kan bara vara några år.
Nackdelarna med panelstålradiatorer inkluderar det låga driftstrycket för vilket de är konstruerade, känslighet för hydrauliska stötar och sårbarheten hos den inre ytan från vattens korrosiva effekter. Dessa egenskaper begränsar tillämpningsområdet för autonoma värmesystem med bra vattenrening. Dessutom är de bakre ytorna på enheterna svåra att nå för att avlägsna damm.
I de flesta fall är panelradiatorer utformade för drifttryck från 6 till 8,7 atm, trycktestning - upp till 13 atm och en maximal kylvätsketemperatur på 110 ° C . De rekommenderas att användas i individuell och låg konstruktion och i närvaro av en individuell värmepunkt - i byggnader med valfritt antal våningar.
Utåt liknar dessa radiatorer gjutjärn, men deras sektioner är anslutna till varandra inte med gängade nipplar, utan genom punktsvetsning. De är starkare och mer hållbara och är designade för drifttryck från 10 till 16 atm. . Men på grund av produktionsteknikens särdrag är kostnaden för dessa radiatorer ganska hög, vilket orsakar deras relativt låga popularitet.
Rörformade stålradiatorer är svetsade rörkonstruktioner och är de dyraste. De tillverkas baserat på ett arbetstryck på 10-15 atm. . Svetsade fogar minimerar sannolikheten för läckor, men nackdelen med dessa radiatorer är den lilla tjockleken på stålet (1 mm eller mindre).
Bimetalliska radiatorer skiljer sig från aluminium i närvaro av inre element av stål (stålrör i kontakt med kylvätskan, anslutna genom svetsning). Utformningen av dessa radiatorer är sådan att säkerhetsmarginalen överstiger alla möjliga tryck i systemet många gånger (destruktivt tryck är upp till 100 atm. ), reduceras kylvätskans kontakt med aluminium till nästan noll. Den enda nackdelen kan endast anses vara den högsta kostnaden bland radiatorer.
En oljekylare består av en hermetiskt tillsluten kropp fylld med mineralolja , i vilken en elektrisk värmare är placerad . Värme från den senare överförs till oljan, sedan till kroppen, vars temperatur inte överstiger 60-70 ° C, och från den till den omgivande luften . Användningen av olja som värmebärare eliminerar risken för rost. I värmesystem, där vatten används för värmeöverföring och korrosion av metalldelar är möjlig, efter slutet av uppvärmningssäsongen, avlägsnas fukt genom att blåsa med torr tryckluft.
Principen för ånguppvärmning är kärnan i den energieffektiva driften av en värmekretsradiator. Den höga effektiviteten av ångvärmning är ett välkänt faktum, det är ångvärme som har använts i mer än 100 år. Vid tillverkningen av en energieffektiv värmeslingradiator var det möjligt att bevara alla fördelar med ånguppvärmning, samtidigt som man blev av med dess nackdelar. Värmeloopradiatorn är en metallhermetisk struktur, vars funktionsprincip är baserad på användningen av energin från ång-vätskefasövergången, ånga sprider sig med hög hastighet genom hela radiatorns volym, kondenserar på den inre ytan, överför sin energi, och värmer därmed snabbt och jämnt upp hela radiatorn.