Виды передачи тепла радиаторами отопления

Теплообмен – процесс трансформации внутренней энергии без каких-либо действий над телами. Возникает всегда от тел с более высокой температурой к объектам со сравнительно низкой. Когда температуры выравниваются, теплообмен прекращается.

На примере обычного отопительного радиатора легко увидеть разницу в разных его типах. Пользователи систем отопления часто не понимают, как работает система. Тепло передается через нагрев определенного носителя. В его роли обычно выступает вода, с ее помощью происходит обогрев почти 70% всех домов.

Есть три типа теплообмена:

• теплопроводность;
• конвекция;
• лучистый теплообмен.

Теплопроводность

Вид предполагает передачу тепла от более нагретого объекта к менее нагретому. Теплоотдача возникает всегда, когда между телами есть разница температур. При использовании радиатора передача энергии происходит к металлической стенке самого устройства. Вода проникает внутрь батареи, отдает часть своего тепла железу. Последнее передает его окружающему воздуху, окружающей среде. От материала радиатора зависит, с какой скоростью происходит передача тепла. В этом и заключается процесс обмена теплопроводностью.

Люди часто путают два понятия: теплоотдачу и теплопередачу. Первая предполагает перенос тепла от греющего тела к стенке или в обратном порядке. А при теплопередаче речь идет о переносе теплоты от греющего тела к нагреваемому с участием разделительной стенки. Эти два понятия обозначают физический процесс, непосредственно теплообмен, но их значения различные.

Конвекция

При этом виде теплообмена речь идет о жидких и газообразных составах. В них горячие слои смешиваются с холодными, отдавая часть своего тепла. При использовании радиатора отопления воздушные массы нагреваются возле прибора, поднимаются вверх. Холодный воздух имеет большую массу, поэтому начинает опускаться вниз. Происходит постоянный круговорот до момента, пока радиатор отопления продолжает работать. Именно по этой схеме работают внутрипольные конвекторы.

В каждом аппарате есть нагревательный элемент. При повышении его температуры воздух начинает циркулировать, проходя через устройство снизу-вверх. Нагретые воздушные массы поднимаются к потолку, отдавая энергию тепла комнате. После они охлаждаются, опускаются вниз. Это обеспечивает подходящий уровень циркуляции воздуха в любом помещении.

Лучистый теплообмен

Под ним понимается радиация переход тепловой энергии от одного объекта к другому с помощью тепловых лучей. Нагретое тело испускает энергию в инфракрасной области спектра. Для реализации излучения нужна разность температур. Для других видов она не относится к обязательным условиям. Лучистый теплообмен отличается от двух предыдущих типов тем, что теплота может передаваться через вакуум.

В большинстве современных радиаторов отопления теплообмен происходит именно этим способом. Нагретый радиатор посылает во все стороны от себя лучи, содержащие лучистую энергию. Это происходило бы и в том случае, если в помещении не было воздуха. Лучи попадают на предметы, живые объекты, превращаясь в энергию тепла. Поэтому и возникает чувство комфорта. Закрытые декоративной панелью подобные батареи хуже обогревают комнату. Это происходит, поскольку часть энергии теряется на обогрев самой панели.

Примером подобной системы отопления служат инфракрасные обогреватели. Нагревательный элемент испускает инфракрасные лучи, нагревающие предметы. От них происходит нагревание самих воздушных масс в помещении. Если сравнивать этот эффект природным явлением, то солнце выступает в качестве своеобразного инфракрасного нагревателя.

Среди радиаторов высокой долей теплового излучения обладают стальные трубчатые радиаторы. Причем, чем меньше количество трубок в секции, там выше коэффициент инфракрасного излучения.