مقدمه اي در خصوص رادياتور شوفاژ

انتخاب محل نصب رادياتورها
فرض نماييد که در يک اتاق با دماي20 درجه(c) و مقابل ديواري که ضريب kآن 0.55w/m2kاست قرار گرفته ايد و دماي هواي بيرون نيز -12cدرجه است .مطابق با نمودار تعيين دماي سطح جداره ي ساختمان با توجه به دماي هواي خارج و ضريب kديوار خارجي ، دماي سطح داخلي ديوار معادل 17.8 (C) به دست مي آيد که با استفاده از رابطه زير :
"دماي محسوس = دماي سطح داخلي ديوار + دماي داخلي اتاق تقسيم بر 2 "دماي محسوس 18.9 درجه مي شود . حال براي آن که دماي محسوس را به به 20 درجه سانتيگراد برسانيم بايد دماي هواي اتاق را به 22.2 درجه افزايش دهيم .
به اختلاف دماي بين سطح ديوار و هواي اتاق ، کسري گرما يا کسري تابش گفته مي شود.
اختلاف دماي پنجره ها با هواي اتاق معمولا بيش از اين مقدار است ، اگر دماي هواي بيرون -12 درجه باشد دماي سطح پنجره حدود 9 درجه خواهد شد. اين اختلاف رياد با بالا بردن هواي اتاق قابل جبران نيست .
حال براي جبران کسري تابش پديد آمده بايد از طريق تابش يک سطح گرم آزاد عمل نمود . اختلاف دماي لازم براي اين سطح گرم کننده مانند رادياتور با توجه به طول و ارتفاع نصب آن مشخص مي شود . اين کار با طراحي جايگاه ، تعيين اندازه و اختلاف دماي لازم براي رادياتور (مثلا براي جبران جريان عمودي هوا ) براي حذف کامل اثر سردي سطوح پيراموني و با توجه به ذخيره سازي گرمايي آن ها انجام مي شود .
در نتيجه تنها راه حل موثري براي جلوگيري از کسري تابش ، تعيين جايگاهي مناسب براي رادياتور است . اين محل بايد به گونه اي اننتخاب شود که رادياتور افزون بر گرمايش اتاق ، هوايي مطبوع در هر نقطه از اتاق ايجاد کند .
چون معمولا سردترين مکان در اتاق نزديک پنجره است و به علاوه از طريق درزهاي آن ، امکان نفوذ هوا به داخل اتاق وجود دارد ، جايگاه و اندازه رادياتورها با توجه به موقعيت پنجره مشخص مي شود . از اين رو بهترين توزيع دما در اتاق و بهترين جبران براي کسري تابش وقتي رخ مي دهد که رادياتور زير پنجره نصب شود . اگر رادياتور که حدود 60% گرما را بهع صورت جابجايي منتقل مي کند به صورت آزاد جلوي ديوار بيروني زير پنجره نصب شود ، نيروي شناوري هواي گرم آن به قدري بزرگ خواهد بود که امکان نفوذ هواي سرد شده ي روي وجه داخلي پنجره و هواي سرد وارد شده از درزهاي پنجره ، به درون اتاق را منتفي مي سازد ، با اين کار جريان هوا در اتاق (گردش هواي اتاق ) برقرار خواهد شد .
هرگاه رادياتور زير پنجره نصب شود طول آن بايد معادل پهناي پنجره انتخاب شود . با اين کار جريان عمودي هوا متعادل مي شود و گرماي تابشي رادياتور بيشتر مي شود .
از طرفي هرچه سطح تابشي رادياتور افزايش يابد با بهتر بگوييم سهم گرماي تابشي رادياتور افزايش يابد تاثير بيشتري در ايجاد آسايش گرمايي خواهد داشت . زيرا گرمايي که از طريق تابش از بدن انسان به بيرون منتقل مي شود با افزايش سطح تابش رادياتور بهتر جبران مي شود .براي استفاده از حداکثر توان گرمايي رادياتور بايد آن را نزديک به ديوار و زير پنجره نصب کرد . حداقل فاصله رادياتور از جداره هاي ساختمان از ديوار حداقل 50 ميلي متر و از کف اتاق حداقل 100 ميلي متر بايد باشد .در اين صورت هيچکونه افت تواني پديد نخواهد آمد .

اگر رادياتور در حالتها ي زير نصب شود افت توان خواهد داشت :

o زير تاقچه(که در حال حاضر تقريباًمنسوخ شده)
o پنجره
o داخل کابين يا پشت پرده
در صورتي که از يک ورقه جهت پوشش رادياتور استفاده گردد افت توان ممکن است به 15% برسد .

ضميمه - 1
پيشرفت روز افزون علم و تکنيک و توجه هر چه بيشتر به آسايش و رفاه زندگي بهمراه گسترش احداث واحدها و مجتمع هاي مسکوني، تجاري واداري، ابداع و ساخت تاسيسات متنوع مهندسي (نظير سيستمهاي تهويه مطبوع و حرارت مرکزي )را به دنبال داشته که به کارگيري آنها ضمن بر آوردن اهداف اوليه و اساسي کنترل شرايط حرارتي و برودتي ،پي آمدهاي مطبوعي نظير بهينه سازي استفاده از منابع انرژي، کاهش آلودگيهاي زيست محيطي ،اجتناب از خطرات مالي و جاني را بدنبال داشته است .
در اين راستا سيستم حرارت مرکزي (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 کنون در بسياري از اماکن عمومي و خصوصي نظير منازل ، مجتمعهاي مسکوني ، ساختمانهاي اداري،ورزشگاهها، بيمارستانها و... از کاربرد موفقي برخوردار بوده است. در مجموعه مولد گرمايي، رادياتور به عنوان جزء آشکار سيستم و عامل اصلي انتشار حرارت به محيط اطراف در يک چرخه گرمايي، عهده دار نقش اساسي در نيل به توقعات همه جانبه ‏‍“ظاهري تزئيني” و “راندمان و عملکرد مطلوب” بوده از اينرو، طراحي و ساخت آن مد نظر قرار دادن شرايط ويژه اي همچون ظرافت و زيبائي، ايمني و استحکام ، حجم کم و عمر طولاني را به عنوان پارامترهاي اوليه الزامي مينمايد.
جهت حصول به موارد فوق الذکر ، 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 يک از انواع فوق را شرايط کاربرد،محدوديتهاي فني و ملاحظات اقتصادي در تطبيق با مناسبات اقليمي و فرهنگي مشخص مينمايد که نتايج بررسيهاي امکان سنجي توليد و نوع رادياتور فولادي و آلومينيومي ضمن برآوردهاي مستدل فني ، مالي و اقتصادي در ابعاد صنايع کوچک طي گزارش حاضر به عنوان الگوي کارشناسي 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 ورقکاري ( برش ،پرس کاري و فرم دهي )،جوشکاري (جوش مقاومتي وجـــــوش (اکسي استيلن)،پوشش دهي بارنگ وکنترل کيفيت را شامل بوده و عمده مواد مصرفي آن را ورق فولادي تشکيل مي دهد.
پره رادياتورهاي فولادي به صورت يک بلوک غير قابل تفکيک توليد مي شوند
راديــــاتورهاي آلومينيومي نيز از فرآيند توليد متشکل از ريخته گري تحت فشار ، لحيم کاري سخت ،رنگ آمبزي و کنترل کيفيت برخوردار بوده که شمشهاي آلومينيوم ماده اوليه اساسي توليد آنها بشمار مي آيند. ماهيت عمليات مکانيکي فر آيند توليد و نوع مواد اوليه مورد استفاده در واحدهاي توليد رادياتور ،آلودگيهاي زيست محيطي را که در بـــــرخي صنايع عامل بازدارنده و محدوده کنندهاي بشمار مي آيند، منتفي نموده و به منظور حصول به شرايط استاندارد نيز با ملحوظ داشتن واحدهاي کنترل کيفيت مواد، فرآيند ومحصول در طرح ، پيش بيني هاي لازم جهت کنترل عوامل آلوده سازوتوليد محصولات کيفي 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 مرکزي که 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 که ميتواند اب باشد منتقل گرديده سپس پمپ موجود در موتورخانه ابگرم را توسط لوله کشي به داخل اتاقها هدايت نموده و وارد رادياتورهاي مستقر در اتاق مي کند.
اين رادياتورها گرما را به اتاق منتقل کرده و در نتيجه دماي اب کاهش 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 سيکل و چرخه تکرار مي شود .
اصولا در سيستم حرارت مرکزي که از آبگرم استفاده مي شود .دماي خروجي اب از ديگ 180 درجه فارنهايت و دماي ورودي اب به داخل ديگ که گرماي لازم را به اتاق منتقل کرده 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 سبک شده و به طرف بالا حرکت ميکند و هواي سرد طرف مقابل اتاق جايگزين آن مي شود .به همين ترتيب يک 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 کنترل کرد .ميزان رطوبت نسبي اتاق نيز قابل کنترل نمي باشد .اصولا وقتي هواي اتاق گرم مي شود .ميزان درصد رطوبت نسبي کاهش مي يابد .به عبارت ديگر رادياتور شوفاژ ميزان رطوبت نسبي اتاق را کاهش مي دهد .و بايستي توسط افزودن بخار به هواي اتاق ميزان رطوبت مورد نياز انسان را تامين نمود .
به طور کلي در زمستان فضاهايي که کنترل 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 کمک کنترل کننده هاي الکتريکي و مکانيکي قابل کنترل است )

بهترين محل نصب رادياتور:
در زير پنجره يا کنار ديوارهاي خارجي است .علت اين است که توسط رادياتور شوفاژ در فصل زمستان دائما گرما به اتاق افزوده مي شود .ولي دماي اتاق بالا نمي رود و اين دما ثابت مي ماند .چون بخش بيشتري از گرماي توليد شده تلف مي شود
تلفات حرارتي از دو طريق انجام ميگيرد . يکي تلفات حرارتي ناشي از جداره ها از قبيل سقف- کف 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 کاهش دهيم ولي نميتوانيم آن را به طور کامل حذف نماييم . پس بهتر است رادياتور را در زير پنجره نصب کنيم تا مقداري از حرارت رادياتور صرف تلفات پنجره وجدارها شود .و بخشي که باقي مي ماند اتاق را گرم کرده و دماي ان را در حدي مناسب نگه دارد .و بتوانيم در نزديکي 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 اشکال نمي باشد .
پيشنهاد ديگري که در اينجا مطرح است اين مي باشد . که در حد امکان پنجره ها داراي شيشه دوبل يا دولايه باشند . استفاده از شيشه دوجداره علاوه بر اينکه سبب عايق صدا خواهد بود . همچنين ميزان ضريب انتقال حرارت شيشه را به حد نصف مي رساند .در نتيجه تلفات حرارتي کاهش 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 ميکند . چون سطح شيشه در فصل زمستان يک لايه سرد است . در اثر تماس بخلر آب در داخل اتاق با آن در روي شيشه آب جاري مي شود . ولي وقتيکه 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:
4. چدني
5. فولادي
6. 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 سبک تر زيباتر و ضريب هدايت حرارتي بالاتري نسبت به فولادي دارد .ولي از لحاظ قيمت گرانتر مي باشد .معمولا در فضاهايي که رطوبت زياد دارد . مانند حمامها بايستي حتما از رادياتور آلومينيومي استفاده کرد .
پره رادياتورهاي فولادي به صورت يک بلوک غير قابل تفکيک توليد مي شوند . يعني در خارج از کارخانه نميتوان به آنها پره اضافه کرد و يا کم 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
منبع:پایگاه علمی مهندسی تاسیسات ساختمان ایران