رادیاتور شوفاژ
تهیه کننده : اثیر کربلایی
منبع : راسخون
منبع : راسخون
رادیاتورهای شوفاژ امروزه جزو پرکاربردترین تجهیزات گرمایشی در ساختمانهای عمومی و منازل می باشند.که ما بیشتر از سیستم گرمایش به وسیله آبگرمکن از آنها استفاده می نماییم اولین شخصی که سیستم گرمایش آبگرم مرکزی را ابداع نمود تریواله سوئدی در سال ۱۷۱۶ میلادی بود .
در سال ۱۷۷۰ 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 ۱۸۳۱ ، 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 ۱۸۳۳ توسط مهندس انگلیسی به نام پالکو ابداع گردید .
از سال ۱۹۵۰ 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 ۱/۳ گرمای خود را از طریق تابش و ۲/۳ آن را از طریق جابجایی به هوای اتاق پس می دهند .
"دمای محسوس = دمای سطح داخلی دیوار + دمای داخلی اتاق تقسیم بر ۲ "دمای محسوس ۱۸.۹ درجه می شود . حال برای آن که دمای محسوس را به به ۲۰ درجه سانتیگراد برسانیم باید دمای هوای اتاق را به ۲۲.۲ 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 -۱۲ درجه باشد دمای سطح پنجره حدود ۹ 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 ۶۰% 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 ۵۰ میلی متر و از کف اتاق حداقل ۱۰۰ میلی متر باید باشد .در این صورت هیچکونه افت توانی پدید نخواهد آمد .
به منظور پیشگیری از سروصدای زیاد و مصرف بیش از اندازه توان موتور به وسیله پروانه، افت فشار سمت هوا کمتر از kpa ۱ منظور می‌شود. توان مصرفی پروانه باید به قدری باشد که در دور کم موتور و قدرت زیاد بتواند هوای کافی از رادیاتور عبور دهد. برای این که حجم رادیاتور کوچک باشد معمولا از لوله‌های تخت پره-دار استفاده می‌شود. هرچه تعداد پره بر واحد طول لوله بیشتر باشد، مبدل جمع و جورتر خواهد بود اما گرفتگی سوراخ پره‌ها با ذرات معلق موجود در هوا و حشرات سبب می‌شود که تعداد پره ها بین ۴۰۰ و ۶۰۰ پره در هر متر باشد.
اجزای رادیاتور از مخزن بالایی و مخزن پایینی و هسته (شبکه) رادیاتور تشکیل شده که خود شبکه از لوله‌ها و پره‌ها به¬وجود آمده است. همچنین به مخزن بالایی یک گلویی که به لوله هوا ارتباط دارد، متصل است.
سیال خنک¬کننده توسط پمپ به جداره‌های سیلندر جریان می‌یابد. در صورت بالا رفتن درجه حرارت سیال ترموستات مسیر را باز می‌کند و سیال گرم از طریق لوله ورودی رادیاتور که در مخزن ورودی آن تعبیه شده است، وارد رادیاتور می¬شود و پس از خنک شدن به مخزن خروجی جریان می¬یابد و پس از خروج توسط لوله خروجی رادیاتور، سیکل خود را ادامه می‌دهد.
انتقال حرارت در رادیاتور خودرو به این صورت است که آب گرم در طول مسیر حرکت در رادیاتور، گرمای خود را به لوله‌ها منتقل می-کند و این گرما از محل اتصال لوله و پره، به پره‌ها منتقل می¬شود و سپس گرمای انتقال¬یافته به پره‌ها نیز توسط جریان هوای اجباری از آنها دفع می‌شود.
۱) رادیاتور فین تیوب (fin-Tube) : در این نوع رادیاتور امتداد لوله‌ها عمود بر راستای پره‌هاست و لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور می‌کنند.
۲) رادیاتورهای کروگیت (crougate): در این نوع رادیاتورها لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور نمی‌کنند بلکه پره‌ها به صورت موجدارند و لوله‌ها در امتداد پره‌ها روی نوک فین قرار داده می‌شوند.
در حالت کلی مونتاژ رادیاتورهای کروگیت راحت¬تر و سریع¬تر از نوع فین تیوب است و امکان اتوماسیون آن وجود دارد ولی رادیاتورهای فین تیوب به دلیل درگیر شدن لوله و پره با یکدیگر، استحکام مکانیکی بیشتری دارند. رادیاتورها از لحاظ جنس به دو نوع آلومینیمی و مسی و برنجی تقسیم می¬شوند که تکنولوژی ساخت هر یک می‌تواند Soldering و Brazing باشد.
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 ۱۵% برسد .
ضميمه - 1
پيشرفت روز افزون علم و تكنيك و توجه هر چه بيشتر به آسايش و رفاه زندگي بهمراه گسترش احداث واحدها و مجتمع هاي مسكوني، تجاري واداري، ابداع و ساخت تاسيسات متنوع مهندسي (نظير سيستمهاي تهويه مطبوع و حرارت مركزي )را به دنبال داشته كه به كارگيري آنها ضمن بر آوردن اهداف اوليه و اساسي كنترل شرايط حرارتي و برودتي ،پي آمدهاي مطبوعي نظير بهينه سازي استفاده از منابع انرژي، كاهش آلودگيهاي زيست محيطي ،اجتناب از خطرات مالي و جاني را بدنبال داشته است .
در اين راستا سيستم حرارت مركزي (شوفاژ) با بهره گيري از سيال عامل جهت انتقال انرژي حرارتي از واحد مولد گرما ، به لحاظ سهولت استفاده و دسترسي آسان ،هزينه نصب و نگهداري مناسب ،عدم ايجاد آلودگيهاي اجتناب ناپذيردر سيستمهاي احتراقي (نظير بخاري) از چند دهه پيش تا كنون در بسياري از اماكن عمومي و خصوصي نظير منازل ، مجتمعهاي مسكوني ، ساختمانهاي اداري،ورزشگاهها، بيمارستانها و... از كاربرد موفقي برخوردار بوده است. در مجموعه مولد گرمايي، رادياتور به عنوان جزء آشكار سيستم و عامل اصلي انتشار حرارت به محيط اطراف در يك چرخه گرمايي، عهده دار نقش اساسي در نيل به توقعات همه جانبه “ظاهري تزئيني” و “راندمان و عملكرد مطلوب” بوده از اينرو، طراحي و ساخت آن مد نظر قرار دادن شرايط ويژه اي همچون ظرافت و زيبائي، ايمني و استحكام ، حجم كم و عمر طولاني را به عنوان پارامترهاي اوليه الزامي مينمايد.
جهت حصول به موارد فوق الذكر ، استفاده از مواد فلزي و غير فلزي نظير فولاد ،آلومينيوم ، چدن ومواد پليمري با برخورداري از فراواني وقيمت مناسبتر در ساخت رادياتور ها متداول بوده و اقتضاي توليد هر يك از انواع فوق را شرايط كاربرد،محدوديتهاي فني و ملاحظات اقتصادي در تطبيق با مناسبات اقليمي و فرهنگي مشخص مينمايد كه نتايج بررسيهاي امكان سنجي توليد و نوع رادياتور فولادي و آلومينيومي ضمن برآوردهاي مستدل فني ، مالي و اقتصادي در ابعاد صنايع كوچك طي گزارش حاضر به عنوان الگوي كارشناسي احداث واحدهاي توليد آنها ارائه ميگردد.
فرآيندتوليد رادياتور فولادي نيازبه دانش فني پيچيده اي نداشته ومراحل آن عمليات متداول در صنايع فلزي اعم از مراحل ورقكاري ( برش ،پرس كاري و فرم دهي )،جوشكاري (جوش مقاومتي وجـــــوش (اكسي استيلن)،پوشش دهي بارنگ وكنترل كيفيت را شامل بوده و عمده مواد مصرفي آن را ورق فولادي تشكيل مي دهد.
راديــــاتورهاي آلومينيومي نيز از فرآيند توليد متشكل از ريخته گري تحت فشار ، لحيم كاري سخت ،رنگ آمبزي و كنترل كيفيت برخوردار بوده كه شمشهاي آلومينيوم ماده اوليه اساسي توليد آنها بشمار مي آيند. ماهيت عمليات مكانيكي فر آيند توليد و نوع مواد اوليه مورد استفاده در واحدهاي توليد رادياتور ،آلودگيهاي زيست محيطي را كه در بـــــرخي صنايع عامل بازدارنده و محدوده كنندهاي بشمار مي آيند، منتفي نموده و به منظور حصول به شرايط استاندارد نيز با ملحوظ داشتن واحدهاي كنترل كيفيت مواد، فرآيند ومحصول در طرح ، پيش بيني هاي لازم جهت كنترل عوامل آلوده سازوتوليد محصولات كيفي براي تامين مقاصدصادرات و پوشش دهي هر چه بيشتر بازار مصرف در رقابت با محصولات قابل جانشيني صورت گرفته است.
ضميمه - 2
در سيستم حرارت مركزي كه با عنوان شوفاژ مطرح مي شود .در محلي به نام موتورخانه دستگاههايي 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 اتاقها 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 برگست 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 نميتوان 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 .
به طور كلي در زمستان فضاهايي كه كنترل دما و در صد رطوبت نسبي در آنها اهميت زيادي ندارد مي توان از رادياتور شوفاژ استفاده نمود .( هرچند دماي اتاق در سيستم رادياتوري به راحتي و به كمك كنترل كننده هاي الكتريكي و مكانيكي قابل كنترل است )
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 نميتوانيم 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 وجدارها 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 بخلر آب در داخل اتاق با آن در روي شيشه آب جاري مي شود . ولي وقتيكه 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 حمامها 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 كرد و يا كم نمود .ولي در مورد رادياتورهاي آلومينيومي اين قابليت وجود دارد .
مبناي فروش رادياتورهاي آلومينيومي در بازار پره مي باشد . يعني قيمت به ازاي هر پره سنجيده مي شود .
منابع:
1-www. airchange.ir
2-http://www.rezveh.com
3- http://www.cloob.com
4-انجمن مهندسان مكانیك مینیاتور
5-پرویز کلهرکارشناس مهندسی و کنترل کیفیت شرکت رادیاتور ایران
6-ماهنامه اندیشه گستر سایپا
7- http://www.articles.ir
/خ
در سال ۱۷۷۰ 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 ۱۸۳۱ ، 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 ۱۸۳۳ توسط مهندس انگلیسی به نام پالکو ابداع گردید .
از سال ۱۹۵۰ 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 ۱/۳ گرمای خود را از طریق تابش و ۲/۳ آن را از طریق جابجایی به هوای اتاق پس می دهند .
انتخاب محل نصب رادیاتورها
"دمای محسوس = دمای سطح داخلی دیوار + دمای داخلی اتاق تقسیم بر ۲ "دمای محسوس ۱۸.۹ درجه می شود . حال برای آن که دمای محسوس را به به ۲۰ درجه سانتیگراد برسانیم باید دمای هوای اتاق را به ۲۲.۲ 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 -۱۲ درجه باشد دمای سطح پنجره حدود ۹ 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 ۶۰% 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 ۵۰ میلی متر و از کف اتاق حداقل ۱۰۰ میلی متر باید باشد .در این صورت هیچکونه افت توانی پدید نخواهد آمد .
ملاحظات طراحی رادیاتور
به منظور پیشگیری از سروصدای زیاد و مصرف بیش از اندازه توان موتور به وسیله پروانه، افت فشار سمت هوا کمتر از kpa ۱ منظور می‌شود. توان مصرفی پروانه باید به قدری باشد که در دور کم موتور و قدرت زیاد بتواند هوای کافی از رادیاتور عبور دهد. برای این که حجم رادیاتور کوچک باشد معمولا از لوله‌های تخت پره-دار استفاده می‌شود. هرچه تعداد پره بر واحد طول لوله بیشتر باشد، مبدل جمع و جورتر خواهد بود اما گرفتگی سوراخ پره‌ها با ذرات معلق موجود در هوا و حشرات سبب می‌شود که تعداد پره ها بین ۴۰۰ و ۶۰۰ پره در هر متر باشد.
رادیاتور و نحوه انتقال حرارت از سیال گرم به هوا
اجزای رادیاتور از مخزن بالایی و مخزن پایینی و هسته (شبکه) رادیاتور تشکیل شده که خود شبکه از لوله‌ها و پره‌ها به¬وجود آمده است. همچنین به مخزن بالایی یک گلویی که به لوله هوا ارتباط دارد، متصل است.
سیال خنک¬کننده توسط پمپ به جداره‌های سیلندر جریان می‌یابد. در صورت بالا رفتن درجه حرارت سیال ترموستات مسیر را باز می‌کند و سیال گرم از طریق لوله ورودی رادیاتور که در مخزن ورودی آن تعبیه شده است، وارد رادیاتور می¬شود و پس از خنک شدن به مخزن خروجی جریان می¬یابد و پس از خروج توسط لوله خروجی رادیاتور، سیکل خود را ادامه می‌دهد.
انتقال حرارت در رادیاتور خودرو به این صورت است که آب گرم در طول مسیر حرکت در رادیاتور، گرمای خود را به لوله‌ها منتقل می-کند و این گرما از محل اتصال لوله و پره، به پره‌ها منتقل می¬شود و سپس گرمای انتقال¬یافته به پره‌ها نیز توسط جریان هوای اجباری از آنها دفع می‌شود.
انواع رادیاتور
۱) رادیاتور فین تیوب (fin-Tube) : در این نوع رادیاتور امتداد لوله‌ها عمود بر راستای پره‌هاست و لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور می‌کنند.
۲) رادیاتورهای کروگیت (crougate): در این نوع رادیاتورها لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور نمی‌کنند بلکه پره‌ها به صورت موجدارند و لوله‌ها در امتداد پره‌ها روی نوک فین قرار داده می‌شوند.
در حالت کلی مونتاژ رادیاتورهای کروگیت راحت¬تر و سریع¬تر از نوع فین تیوب است و امکان اتوماسیون آن وجود دارد ولی رادیاتورهای فین تیوب به دلیل درگیر شدن لوله و پره با یکدیگر، استحکام مکانیکی بیشتری دارند. رادیاتورها از لحاظ جنس به دو نوع آلومینیمی و مسی و برنجی تقسیم می¬شوند که تکنولوژی ساخت هر یک می‌تواند Soldering و Brazing باشد.
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 ۱۵% برسد .
ضميمه - 1
پيشرفت روز افزون علم و تكنيك و توجه هر چه بيشتر به آسايش و رفاه زندگي بهمراه گسترش احداث واحدها و مجتمع هاي مسكوني، تجاري واداري، ابداع و ساخت تاسيسات متنوع مهندسي (نظير سيستمهاي تهويه مطبوع و حرارت مركزي )را به دنبال داشته كه به كارگيري آنها ضمن بر آوردن اهداف اوليه و اساسي كنترل شرايط حرارتي و برودتي ،پي آمدهاي مطبوعي نظير بهينه سازي استفاده از منابع انرژي، كاهش آلودگيهاي زيست محيطي ،اجتناب از خطرات مالي و جاني را بدنبال داشته است .
در اين راستا سيستم حرارت مركزي (شوفاژ) با بهره گيري از سيال عامل جهت انتقال انرژي حرارتي از واحد مولد گرما ، به لحاظ سهولت استفاده و دسترسي آسان ،هزينه نصب و نگهداري مناسب ،عدم ايجاد آلودگيهاي اجتناب ناپذيردر سيستمهاي احتراقي (نظير بخاري) از چند دهه پيش تا كنون در بسياري از اماكن عمومي و خصوصي نظير منازل ، مجتمعهاي مسكوني ، ساختمانهاي اداري،ورزشگاهها، بيمارستانها و... از كاربرد موفقي برخوردار بوده است. در مجموعه مولد گرمايي، رادياتور به عنوان جزء آشكار سيستم و عامل اصلي انتشار حرارت به محيط اطراف در يك چرخه گرمايي، عهده دار نقش اساسي در نيل به توقعات همه جانبه “ظاهري تزئيني” و “راندمان و عملكرد مطلوب” بوده از اينرو، طراحي و ساخت آن مد نظر قرار دادن شرايط ويژه اي همچون ظرافت و زيبائي، ايمني و استحكام ، حجم كم و عمر طولاني را به عنوان پارامترهاي اوليه الزامي مينمايد.
جهت حصول به موارد فوق الذكر ، استفاده از مواد فلزي و غير فلزي نظير فولاد ،آلومينيوم ، چدن ومواد پليمري با برخورداري از فراواني وقيمت مناسبتر در ساخت رادياتور ها متداول بوده و اقتضاي توليد هر يك از انواع فوق را شرايط كاربرد،محدوديتهاي فني و ملاحظات اقتصادي در تطبيق با مناسبات اقليمي و فرهنگي مشخص مينمايد كه نتايج بررسيهاي امكان سنجي توليد و نوع رادياتور فولادي و آلومينيومي ضمن برآوردهاي مستدل فني ، مالي و اقتصادي در ابعاد صنايع كوچك طي گزارش حاضر به عنوان الگوي كارشناسي احداث واحدهاي توليد آنها ارائه ميگردد.
فرآيندتوليد رادياتور فولادي نيازبه دانش فني پيچيده اي نداشته ومراحل آن عمليات متداول در صنايع فلزي اعم از مراحل ورقكاري ( برش ،پرس كاري و فرم دهي )،جوشكاري (جوش مقاومتي وجـــــوش (اكسي استيلن)،پوشش دهي بارنگ وكنترل كيفيت را شامل بوده و عمده مواد مصرفي آن را ورق فولادي تشكيل مي دهد.
راديــــاتورهاي آلومينيومي نيز از فرآيند توليد متشكل از ريخته گري تحت فشار ، لحيم كاري سخت ،رنگ آمبزي و كنترل كيفيت برخوردار بوده كه شمشهاي آلومينيوم ماده اوليه اساسي توليد آنها بشمار مي آيند. ماهيت عمليات مكانيكي فر آيند توليد و نوع مواد اوليه مورد استفاده در واحدهاي توليد رادياتور ،آلودگيهاي زيست محيطي را كه در بـــــرخي صنايع عامل بازدارنده و محدوده كنندهاي بشمار مي آيند، منتفي نموده و به منظور حصول به شرايط استاندارد نيز با ملحوظ داشتن واحدهاي كنترل كيفيت مواد، فرآيند ومحصول در طرح ، پيش بيني هاي لازم جهت كنترل عوامل آلوده سازوتوليد محصولات كيفي براي تامين مقاصدصادرات و پوشش دهي هر چه بيشتر بازار مصرف در رقابت با محصولات قابل جانشيني صورت گرفته است.
ضميمه - 2
در سيستم حرارت مركزي كه با عنوان شوفاژ مطرح مي شود .در محلي به نام موتورخانه دستگاههايي 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 اتاقها 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 برگست 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 نميتوان 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 .
به طور كلي در زمستان فضاهايي كه كنترل دما و در صد رطوبت نسبي در آنها اهميت زيادي ندارد مي توان از رادياتور شوفاژ استفاده نمود .( هرچند دماي اتاق در سيستم رادياتوري به راحتي و به كمك كنترل كننده هاي الكتريكي و مكانيكي قابل كنترل است )
بهترين محل نصب رادياتور
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 نميتوانيم 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 وجدارها 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 بخلر آب در داخل اتاق با آن در روي شيشه آب جاري مي شود . ولي وقتيكه 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 حمامها 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 كرد و يا كم نمود .ولي در مورد رادياتورهاي آلومينيومي اين قابليت وجود دارد .
مبناي فروش رادياتورهاي آلومينيومي در بازار پره مي باشد . يعني قيمت به ازاي هر پره سنجيده مي شود .
منابع:
1-www. airchange.ir
2-http://www.rezveh.com
3- http://www.cloob.com
4-انجمن مهندسان مكانیك مینیاتور
5-پرویز کلهرکارشناس مهندسی و کنترل کیفیت شرکت رادیاتور ایران
6-ماهنامه اندیشه گستر سایپا
7- http://www.articles.ir
/خ
