Varietà e calcolo dei dispositivi di riscaldamento

Il riscaldamento della stanza viene effettuato trasferendo il calore dal liquido di raffreddamento all'aria o agli oggetti nella stanza. Poiché è escluso il contatto diretto di una fonte di calore o refrigerante con l'aria, i dispositivi di riscaldamento fungono da intermediari. Questi ultimi sono classificati in base a molte caratteristiche.

Varietà di dispositivi di riscaldamento

Il design e l'efficienza del riscaldatore determinano il modo in cui il calore viene trasferito. Questa è la classificazione principale dei dispositivi.

• Convettivo - trasferisce almeno il 75% del calore per convezione - getti. Un esempio sono i convettori, i tubi alettati. La fonte è solitamente un elemento riscaldante, riscalda l'aria, viene trasferita nella stanza e già dalle masse d'aria calda, le superfici, i mobili e le persone vengono riscaldate. Gli elettrodomestici possono essere molto efficaci a causa della velocità del riscaldamento dell'aria, ma consumano molta elettricità.
• Radiazione convettiva: trasferimento dal 50 al 75% del calore con il metodo convettivo. Questi sono la maggior parte dei riscaldatori tradizionali: radiatori, riscaldatori a pavimento, riscaldatori a tubo liscio.
• Radiazione - Il 50% del calore è radiazione. Ciò include riscaldatori a infrarossi, riscaldatori a soffitto e a pannello. Il riscaldatore genera radiazioni infrarosse, in questo caso vengono riscaldate prima le superfici, gli oggetti e le persone nella stanza e solo dopo l'aria. L'eliminazione dell'aria dalla catena di trasferimento del calore riduce i costi di riscaldamento.

I riscaldatori a radiazione convettiva sono installati più spesso. I dispositivi sono altamente efficienti, economici e pratici.

Per tipo di refrigerante

Il sistema di riscaldamento tradizionale implementa il seguente schema. La fonte di calore è una caldaia: gas, elettrico, combustibile solido. Riscalda un certo volume del liquido di raffreddamento, che entra nel sistema ed emette calore attraverso la superficie dei tubi e dei dispositivi di riscaldamento.

Il liquido di raffreddamento deve soddisfare molti requisiti: assorbire e cedere una quantità sufficiente di calore, non provocare corrosione e riscaldarsi fino alla temperatura richiesta.

• L'acqua è l'unica opzione per il riscaldamento centralizzato. Il motivo sono le grandi distanze tra la fonte di calore e il consumatore. Sostituendolo con qualsiasi altra opzione, il prezzo del riscaldamento aumenta di dieci volte.
• Il vapore è il cosiddetto vapore secco. Sono utilizzati negli impianti vuoto-vapore, negli impianti a bassa e alta pressione. Inoltre: la stanza si riscalda 3 volte più velocemente, non c'è rischio di congelamento dei tubi. Lo svantaggio è l'elevato consumo di carburante.
• Antigelo - "non gelo". Soluzione di glicerina, soluzione di glicole etilenico, soluzione di glicole propilenico e altri. I liquidi impediscono il congelamento anche nei tubi di diametro più piccolo. Si consiglia di versare l'antigelo in un pavimento riscaldato con acqua. Durante la circolazione, il liquido di raffreddamento funge da lubrificante, aumentando la durata di tubi e radiatori. Lo svantaggio è la necessità di abbinare l'antigelo al tipo di caldaia.
• Il trasformatore o l'olio minerale è un vettore di calore nei riscaldatori a olio. È un liquido viscoso che assorbe il calore che può cedere calore all'aria nella stanza per lungo tempo.

È possibile scegliere un vettore di calore e un dispositivo di riscaldamento corrispondente solo quando si organizza un sistema di riscaldamento autonomo.

Secondo le caratteristiche tecniche

Per valutare l'efficienza di un particolare modello, è necessario analizzare gli indicatori tecnici.

• Il trasferimento di calore è il criterio principale. Su questa base, l'apparato radiante è migliore di quello convettivo. Tra i radiatori, la ghisa si distingue per la più alta inerzia termica e l'alluminio è il migliore per il trasferimento di calore.
• Superficie di lavoro: è importante considerare l'area totale della batteria, non il numero di sezioni. Il calcolo delle dimensioni del riscaldatore viene effettuato tenendo conto del volume della stanza.
• Resistenza alla corrosione: i riscaldatori in ceramica sono i più resistenti. Tra i modelli in metallo, i migliori sono in alluminio.
• Resistenza alla pressione: i convettori sono i più resistenti, poiché non vi è alcun carico in essi. Tra i radiatori, i migliori sono in ghisa e bimetallici.
• Facilità di manutenzione: i convettori e i pannelli in alluminio devono essere puliti periodicamente. Ghisa e acciaio devono essere verniciati.
• Durata: le batterie in ghisa durano più a lungo - 50 anni. Quelli bimetallici sono in funzione da 30-40 anni. I meno resistenti in acciaio - non più di 10-15 anni.

Le prestazioni termiche non sono l'unico parametro di scelta. I radiatori devono soddisfare i requisiti del sistema di riscaldamento selezionato.

Materiali per radiatori ad acqua calda

Il metodo di riscaldamento più popolare è il riscaldamento dell'acqua. La fonte di calore può essere una caldaia a gas, elettrica, a carbone, un vettore di calore - acqua o antigelo, batterie - riscaldatori tubolari o a pannello realizzati con materiali diversi.

Batterie in ghisa

Questo è il tipo più famoso di scaldabagno, adattato alle condizioni del riscaldamento centralizzato. Le batterie in ghisa sono economiche, durevoli, resistono alle cadute di pressione. Con un piccolo trasferimento di calore - solo il 40%, hanno un'ampia superficie di lavoro. La ghisa accumula calore, quindi le batterie si raffreddano lentamente anche dopo lo spegnimento del riscaldamento.

I modelli di design moderno sono molto interessanti e belli. Tuttavia, prendersi cura di loro è difficile.

Acciaio

È più spesso utilizzato nella disposizione del riscaldamento autonomo, dove è esclusa l'alta pressione o il colpo d'ariete, poiché l'acciaio è sensibile a loro. Il trasferimento di calore della lega è maggiore, si riscalda molto più velocemente della ghisa. È più facile regolare il riscaldamento grazie alla bassa inerzia termica. Ma per lo stesso motivo, le batterie in acciaio vengono raffreddate immediatamente dopo la disconnessione.

Lo svantaggio è la tendenza alla corrosione. Il riscaldatore deve essere curato, l'acqua pulita con additivi deve essere utilizzata per versare, la superficie deve essere verniciata.

Alluminio

Il livello massimo di trasferimento di calore è superiore al 70%. Il peso del radiatore è contenuto, la sua installazione è estremamente semplice, può essere installato anche su una parete in cartongesso. Un vantaggio è una grande superficie di lavoro: i canali lungo i quali si muove il refrigerante sono posizionati in sezioni di un'area molto più ampia. Poiché l'alluminio conduce bene il calore, la sezione si riscalda molto rapidamente e fortemente.

L'alluminio è soggetto a corrosione. Per prolungare la vita, i radiatori per riscaldamento, come altri dispositivi di riscaldamento in alluminio, sono rivestiti con vernice polimerica.

Batterie bimetalliche

I canali attraverso i quali circola il liquido di raffreddamento sono realizzati in acciaio: è più resistente e durevole dell'alluminio. L'area di lavoro della sezione è realizzata in alluminio per migliorare il trasferimento di calore all'aria. Il dispositivo bimetallico combina i vantaggi dell'acciaio e dell'alluminio, ma è privo dei loro svantaggi, come una breve durata o una tendenza alla corrosione.

Ci sono anche limitazioni. L'antigelo non deve essere aggiunto all'acqua utilizzata nelle batterie bimetalliche.

Il prezzo dei riscaldatori bimetallici è il più alto ed è secondo solo ai radiatori in rame.

Tipi di riscaldatori elettrici

I riscaldatori elettrici funzionano in modo diverso. Il mezzo di riscaldamento è sostituito da elementi riscaldanti che funzionano quando viene fornita una corrente elettrica. Con rare eccezioni, l'elemento riscaldante ha una piccola area. Per rendere più efficiente la fornitura di calore, vengono utilizzate 2 soluzioni:

• passare i flussi d'aria attraverso il dispositivo di riscaldamento - qualsiasi tipo di convettore;
• creare un alloggiamento con un'ampia area di lavoro - riscaldatori a pannello.

I riscaldatori elettrici includono dispositivi che sono un elemento riscaldante. Un apparecchio di riscaldamento come la caldaia di Evan non lo è. È una fonte di calore, ma non una struttura di riscaldamento.

Il principale svantaggio dei riscaldatori elettrici è il requisito per la qualità della corrente elettrica. Se la potenza totale dei riscaldatori supera i 12 kW, sarà necessario posare una rete con una tensione di 380 V.

Apparecchi a convezione

Elementi riscaldanti - elementi riscaldanti, sono posti all'interno di una custodia piatta. La superficie della custodia si riscalda e trasferisce il calore all'aria. Tuttavia, questo meccanismo fornisce solo il 20% del trasferimento di calore. Ci sono ingressi nella parte inferiore dell'apparecchio. Attraverso di loro, l'aria entra all'interno del dispositivo, si riscalda ed esce attraverso i fori nella parte superiore. La convezione fornisce l'80% di trasferimento di calore.

I convettori riscaldano rapidamente la stanza, ma non bruciano ossigeno tanto quanto i termoventilatori. A temperature minime, l'apparecchio può essere lasciato acceso durante la notte. La potenza varia da 0,25 a 2,5 kW. Il calcolo dell'indicatore viene eseguito per cilindrata, poiché il termoconvettore riscalda l'aria. Svantaggio: una temperatura confortevole viene mantenuta nella stanza solo mentre il termoconvettore è in funzione.

Dispositivi olio

L'elemento riscaldante è un elemento riscaldante, ma il liquido di raffreddamento è l'olio, anch'esso presente. Una calda sostanza viscosa riempie le sezioni e trasferisce il calore alla superficie. Maggiore è la superficie di lavoro, maggiore è l'efficienza del dispositivo. I dispositivi di riscaldamento elettrico a petrolio sono vicini in termini di efficienza a quelli a radiazione.

Plus: elevata inerzia termica. Il dispositivo si riscalda lentamente, ma emette calore anche a lungo dopo essere stato spento. Questa modalità di funzionamento è più economica. I dispositivi sono prodotti con una capacità fino a 4,5 kW, ma allo stesso tempo i radiatori dell'olio consumano meno elettricità. Lo svantaggio è una grande massa e ingombro.

Riscaldamento a infrarossi

L'efficienza del riscaldatore a infrarossi è vicina al 100%. La base del dispositivo è un film con conduttori di resistori, spirali di carbonio e piastre, che generano radiazione termica quando passa una corrente elettrica. Allo stesso tempo, non è l'aria che si riscalda, ma le superfici, gli oggetti e le persone presenti nella stanza. Anche a una temperatura dell'aria più bassa, le persone nella stanza lo percepiscono già come confortevole.

I riscaldatori IR consumano il 30% in meno di elettricità. Il riscaldamento è più veloce della convezione. L'aria non diventa troppo secca e l'ossigeno non viene perso.

Riscaldamento a gas

Un riscaldatore efficiente ed economico, ma di difficile manutenzione. Una stufa o un convettore a gas funziona secondo il principio di un forno a gas. Il gas viene fornito al bruciatore. I prodotti della combustione vengono scaricati all'esterno attraverso il camino. L'aria che entra attraverso i fori viene riscaldata nello scambiatore di calore e rifluisce nella stanza.

La potenza dei riscaldatori raggiunge gli 8 kW. Poiché il gas è un combustibile disponibile ed economico, i costi di riscaldamento sono minimi. Ci sono molti svantaggi: è necessario installare una buona ventilazione in casa, dotare un camino, pulire periodicamente gli ugelli. Se il dispositivo non funziona correttamente, esiste un'alta probabilità di avvelenamento da anidride carbonica.

Requisiti per l'installazione dei riscaldatori

La sicurezza operativa è garantita da un'installazione competente del sistema. I consigli di installazione dipendono dal tipo di radiatore e dal materiale di esecuzione:

• Le batterie di qualsiasi tipo vanno installate ad una distanza di almeno 6 cm dal pavimento, 5 cm dai davanzali e 2,5 cm dalla parete. Nei locali di categoria A. B, C la distanza dalla parete deve essere di almeno 10 cm.
• È meglio installare i riscaldatori sotto le aperture delle finestre, dove è possibile accedervi per l'ispezione e la riparazione.
• La temperatura superficiale di un radiatore aperto non deve superare i +70 C. In caso contrario, le batterie sono protette da una griglia.
• Quando si collegano tubi, parti e radiatori in metalli diversi, vengono utilizzati adattatori filettati in bronzo o acciaio inossidabile.
• Le batterie devono essere sempre riempite d'acqua. Il liquido viene scaricato solo in caso di incidenti.
• I dispositivi di riscaldamento sono dotati di valvole di intercettazione e controllo con alcune eccezioni. I raccordi vengono selezionati tenendo conto del tipo di sistema: monotubo, bitubo, a ventaglio.

I requisiti per l'installazione di stufe a gas coincidono con le raccomandazioni per l'installazione di eventuali apparecchi a gas. Crea e gestisci solo da servizi dedicati. I convettori e i radiatori dell'olio sono posizionati nella stanza, osservando i consueti requisiti di sicurezza antincendio.