De ce este importantă forma caloriferului sau a radiatorului?

Iarna scriu articole despre termoficare. Fac asta pentru că sunt apreciate cumva altfel și pentru că generează o serie de întrebări sau comentarii care se pot testa efectiv pe sobe, centrale termice sau chiar instalații de înmagazinare a energiei termice. Dacă aceste noțiuni vă sunt necunoscute, atunci vă îndemn să citiți articolul Ce înseamnă cazan, boiler, puffer, colorifier, calorifer, radiator, centrală? Am explicat acolo unele noțiuni uzuale despre sisteme de termoficare. Sunt noțiuni simple, explicate amănunțit și clar.

Acum aș vrea să prioritizez asupra radiatoarelor și mai precis asupra formelor corecte de a construi aceste radiatoare. Însă am să și vorbesc despre radiatoare în general, pentru a putea să le înțelegeți corespunzător. Sunt multe mituri legate de caloriferele din fontă, despre radiatoarele din tablă, cele construite din țevi sau cele decorative din cupru sau alte materiale cu forme speciale. Forma radiatorului sau a caloriferului este un punctul cheie pentru textul de astăzi. În plus, cunoștințele sunt relevante și la sobe sau calorifere pe ulei.

Care este diferența între un calorifer și un radiator?

De multe ori nu se percepe o diferență semnificativă între calorifer și radiator. Însă există una notabilă. Radiatorul are rolul de a disipa cât mai multă căldură, într-un timp cât mai scurt. Are o greutate mică și conține o cantitate foarte mică de apă, de regulă sub 10 litri și rareori peste. De exemplu, radiatoarele acelea din tablă subțire, utilizate în ziua de astăzi, au între 1 și 2,5 litri pe metru lungime. Adică o cantitate de apă infimă, care nu poate înmagazina prea multă energie termică. Deci, radiatorul nu înmagazinează energia termică, ci doar o disipă.

Caloriferul sub formă de radiator, amplasat în cameră, la fereastră, va avea o cantitate mult mai mare de apă. Caloriferul era un radiator cu un volum de apă între 8 și 100 de litri pe metru lungime. Cele cu 8 litri erau cele pitice cu picioare, pe care puteai să le utilizezi ca scăunel, iar cele lipite de perete, aveau capacități mai mari. Dacă o locuință avea 10 calorifere mari în dormitoare, living, băi, bucătărie, holuri și spații comune, atunci s-ar fi strâns de aproximativ 1000 de litri de apă care poate înmagazina energia termică. Cumva ca un rezervor.

De aceea rețelele vechi nu aveau rezervor de apă caldă. Acum, ”caloriferul” este chiar rezervorul de apă caldă, deseori capacitatea acestuia este mult mai mare de 1000 de litri și elementele metalice amplasate la fereastră sunt doar niște radiatoare, cu un volum de apă prea mic pentru a mai fi numite caloriFERE. Sunt multe avantaje ale acestui sistem, pe lângă eficiență, confort, rapiditate de pornire și oprire a căldurii, mai multe considerente de cost, avantaje structurale și lipsa pericolului de a răsturna pe tine o ditamai bucata de fontă.

De ce forma radiatorului este absolut importantă?

Acum că am stabilit că funcția de calorifer este în rezervorul de apă caldă care este amplasat în camera tehnică. Apoi am stabilit că la fereastră rămâne doar funcția de radiator, să trecem la radiatoare. Radiatorul este o piesă de metal, de obicei din oțel, de diferite forme, care este traversat de o țeavă ce transportă fluid cald sau rece. În trecut am explicat Cum putem răci locuința prin intermediul unui calorifer? sau radiator. El are rolul de a disipa sau capta energia termică și este un element foarte eficient, mult mai eficient decât un calorifer, datorită formei lui.

Problema mea cu radiatoarele de tablă din comerț este ca au nevoie de mentenanță. Adică acele tuburi tind să se umple de cîlți de praf și păr. De aceea radiatoarele au nevoie de curățare cel puțin odată pe an. Trebuie să recunoaștem! Cine își curăță radiatorul în interior, măcar odată pe an? Mai ales că majoritatea producătorilor fac radiatoare impractice și foarte greu de curățat la interior, adică exact în acea cavitate care ne intereseaza cel mai mult pentru o perfoarmanță optimă. În acea cavitate aerul traversează accelerat secțiune de radiator.

Aerul este aspirat în partea de jos a radiatorului, apoi el se ridică printre elementele de tablă. Ridicându-se creează aspirație pentru mai mult aer rece și tot așa, până aerul din cameră devine suficient de cald. Acest fenomen se numește convecție, iar alături de radiație, se realizează schimbul de căldură cu interiorul locuinței. Energia disipată prin convecție este aproximativ 80% din total, iar cea prin radiație aproximativ 20% din total. Raportul se poate schimba un pic, în funcție de formă, temperatura camerei, decorul interior, etc.

80% convecție și 20% radiație

Am spus că forma afectează foarte mult acel circuit de aer rece, care devine mail cald. El părăsește caloriferul prin partea de sus, cu o viteză mult mai mare și un volum mult mai mare. Aerul încălzit își mărește volumul și de aceea prinde viteză. Dacă un radiator corect executat este instalat și curățat odată pe an, atunci el va încălzi prin convecție în mod corect. Convecția este cheia, nu radiația. Aceea este mică ineficientă și proporțională cu mărimea caloriferului și temperatura lui, lucruri pe care nu le dorim mari. Temperaturi mari înseamnă defecțiuni dese.

Radiația, care reprezintă 20% din energia disipată în interior, poate fi considerată problematică. Motivul are legătură cu faptul că jumătate din radiație se duce spre perete. De aceea avem nevoie de o folie termoizolantă de aluminiu între calorifer și perete. Dacă nu facem asta, atunci vom pierde aproximativ jumătate din căldura disipară prin radiație, mai ales dacă clădirea nu este termoizolată cum trebuie. Încerc să vă îndemn să acordați toată prioritatea convecției și apoi radiației. Și radiația este importantă, dar convecția are prioritate.

 

Cele mai bune modele de calorifere sunt acelea cu tuburi verticale care trag aer rece în partea inferioară și îl elibereaza cald în partea superioară. Practic nu există nimic în acel tub, am zis tub, nu țeavă, care să oprească sau să încetinească circulația aerului din partea de jos spre partea de sus. Teoretic și în unele limite, cu cât cavitatea este mai mare și mai neîntreruptă, cu atât viteza aerului va fi mai mare. E o ventilare a radiatorului fără un ventilator, iar dacă tubul se umple de câlți de praf, șosete sau ambalaje de ciocolată, atunci aerul nu mai circula liber.

Ce fel de radiator are cea mai bună formă?

Radiatorul cu cea mai bună formă este cel cu tub în tub. Adică ca în imaginea de mai jos. Știu că vedeți niște tuburi pătrate, dar sunt de fapt două tuburi în unul singur, iar între ele există o cavitate unde circulă apă caldă. Acest fluid transformă elementul metalic într-un canal de încălzire a aerului. Aerul care este tras prin partea de jos a tubului și propulsat în sus de către faptul că este încălzit. În imagine este un tub pătrat, dar el poate fi și rotund. Pentru că cel rotund are o arie de contact mai mică, aerul se încălzește mai greu.

Practic este importantă suprafața de contact din interiorul tubului, și prea puțin cea din exteriorul tubului. În design și construcție, aici apare ispita să introducem în interiorul tubului un element de tablă pentru a mări suprafața de contact. Dacă facem acel lucru, aerul se va încălzi un pic mai repede, dar tubul va începe să adune câlți de praf și aerul va fi cumva obstrucționat. În plus, ne va fi foarte greu să curățăm acel tub cu toate acele table pe interior. Tubul trebuie să rămână liber și cu un design ușor de curățat.

Aceste radiatoare din oțel au cea mai mare performanță și o durată de viață de 30-50 de ani. Sunt confecționate dintr-o tablă specială rezistentă la acțiuni de oxidare și sunt protejate prin galvanizare sau vopsire cu vopsele metalice. Nu cu aspect metalic, ci cu componente metalice care sporesc transferul termic. Radiatoarele de tablă pe care le găsiți în hipermarketuri au o durată de viață de 5-10 ani și tabla re grosimea de 0,9 mm. Au o performanță similară doar în primul an, apoi nu va mai fi curățat corect decât cu compresorul.