При розробці нової конструкції опалювального приладу і при виготовленні приладу на заводі завжди виявлялося прагнення, з одного боку, всіляко підвищити коефіцієнт теплопередачі, з іншого - збільшити площу зовнішньої поверхні кожного елемента як вимірювача, що визначає обсяг продукції, що випускається (навіть на шкоду величиною коефіцієнта теплопередачі).
З метою отримання єдиного теплотехнічного і виробничого показника в нашій країні в 1957 р було введено вимір теплоотдающей поверхні всіх опалювальних приладів в умовних одиницях площі. За умовну одиницю площі був прийнятий квадратний метр еквівалентної нагрівальної поверхні (м2 ЕНП) або, коротше, еквівалентний квадратний метр (ЕКМ). Таке вимір площі нагрівальної поверхні стимулює випуск скоєних в теплотехнічному-відношенні приладів
Еквівалентним квадратним метром називається така площа теплоотдающей поверхні стандартно встановленого опалювального приладу, через яку при середній температурі теплоносія в приладі 82,5 ° С в повітря з температурою 18 ° С передається тепловий потік, рівний 506 Вт (435 ккал / ч). За стандартну приймається відкрита установка приладу у зовнішньої стіни з одностороннім приєднанням до труб.
Випускався в 1957 р секційний радіатор типу Н-136 (його будівельна глибина 136 мм, монтажна висота 500 мм) був прийнятий за еталон. Через один квадратний метр зовнішньої фізичної поверхні еталонного радіатора Н-136 (площа поверхні чотирьох секцій) при випробуванні в стандартних умовах (випробовувався радіатор, що складається з восьми секцій) передавався в приміщення тепловий потік, рівний якраз 506 Вт (435 ккал / ч). Отже, вісім секцій радіатора Н-136 мали площу теплоотдающей поверхні, рівну 2 м2 або 2 м2енп (ЕКМ).
Обчислення площі зовнішньої поверхні будь-якого опалювального приладу в умовних одиницях і визначення для одного і того ж елемента приладу (секції, ребристою труби, конвектора, панелі) відношення площі еквівалентної нагрівальної поверхні / е до площі нею фізичної зовнішньої поверхні f «j, (див. § 22) є порівняння конкретного приладу з еталонним.
Сказане можна також пояснити схемами, зображеними на III.8. На малюнку представлені два опалювальних приладу рівних розмірів, що складаються з трьох елементів з фізичної поверхнею по 1 м2. Прилад на III.8, а мае загальну площу нагрівальної поверхні в ЕКМ FQ> 3, що свідчить про високий коефіцієнт теплопередачі. Тому частина довжини цього приладу, відповідна площі поверхні в 1 ЕКМ (на кресленні заштрихована), менше довжини одного елемента -h<.l- Прибор на III.8, б имеет площадь эквивалентной нагревательной поверхности в экм /7Э<3 и, следовательно, обладает низким коэффициентом теплопередачи.
Слід зробити висновок: чим здійснено в теплотехнічному відношенні опалювальний прилад, тим менше площа його фізичної поверхні, що передає тепловий потік, рівний 506 Вт (435 ккал / ч). Можна, наприклад, виміряти випущені заводом 1000 м 2 сталевих панелей приблизно 1400 ЕКМ і 1000 м2 ребристих труб - тільки 690 ЕКМ.
Рівняння більш зручно для користування, так як при розрахунку площі нагрівальної поверхні приладів в однотрубних стояках відома температура води, що входить в прилад, а температура вихідної води залежить від витрати бщ », не завжди заздалегідь відомого.
Для визначення відносної витрати води в Колончатий радіаторах і панелях необхідно знати площу нагрівальної поверхні (щоб знайти дійсний витрата води, що припадає на 1 м2 ЕНП), яка в обчисленнях є шуканої величиною. Тому вираз має бути видозмінено, що буде зроблено трохи нижче.
Кожна формула для визначення щільності теплового потоку, переданого через 1 м2 ЕНП конкретного опалювального приладу при теплоносії воді, відображає вплив на тепловий потік, що надходить в приміщення, наступних факторів:
а) температурного напору Atcp (як і при теплоносії парі);
б) витрати води Gnp;
в) додаткової втрати тепла через зовнішнє огородження в зв '
зи з розміщенням біля нього приладу (в формулу вводиться значення
пр, зменшене на 5% проти дійсного);
г) схеми руху води в приладі, зумовленої способом його
приєднання до труб, т. е. місцями подачі і відведення води (в фор
мулі змінюються числові значення коефіцієнта шум \ показників
Зіставлення отриманих значень щільності теплового потоку дозволяє оцінити теплову ефективність різних схем подачі та відведення води при її відносному витраті, що дорівнює одиниці, для стандартно встановлених Колончатий радіаторів та панелей: найбільш ефективна схема руху води зверху - вниз, теплопередача при схемі знизу - вниз скорочується на 10 %, а при схемі знизу - вгору - на 22% в порівнянні зі схемою зверху - вниз.
Подібна ж закономірність спостерігається і для опалювальних приладів з трубчастими гріють елементами, однак вона проявляється менш помітно. Так, наприклад, дослідженнями в МІСД встановлено, що теплопередача дворядного гладкотрубний приладу, що складається з труб d = 76X3 мм, послідовно з'єднаних по воді, зменшується при переході від схеми руху води зверху - вниз до схеми знизу вгору на 9%. При цьому збільшується ступінь нерівномірності теплопередачі кожної з труб.
Виявлена залежність теплопередачі опалювальних приладів від схеми руху води показує, що для передачі в приміщення рівного теплового потоку площа нагрівальної поверхні приладів в розглянутих умовах повинна відрізнятися: площа вийде найменшою при русі води в приладі зверху - вниз і найбільшою при подачі води знизу з одностороннім відведенням її вгорі.
Зменшення щільності теплового потоку при подачі води в прилад знизу пояснюється посиленням нерівномірності температурного поля його зовнішньої поверхні, пов'язаної зі зниженням температури у вторинних контурах циркуляції води усередині приладу, При односторонньої подачі знизу і відведення води зверху створюється найбільш нерівне поверхневе температурне поле ( «відстає», як кажуть, частина площі приладу, віддалена від місця введення гарячої води) і в результаті значно скорочується загальний тепловий потік від теплоносія через зовнішню повер хность приладу в приміщення.
Вплив витрати води на щільність теплового потоку Колончатий радіаторів та панелей простежимо за графіками на ЙШЛО, що належать до перших трьох розглянутих вище схемами руху води.