18 февраля 2018г.
Отопительные приборы являются основными элементами, как судовых систем отопления, так и систем отопления зданий и сооружений. Критерием для теплотехнической и технико-экономической оценки металлических отопительных приборов служит тепловое напряжение металла М, представляющее собой отношение величины теплового потока прибора при разности средних температур поверхности прибора и окружающего воздуха помещения, отнесенной к массе металла прибора [5]:
Чем больше тепловое напряжение металла отопительного прибора, тем он лучше. Современные приборы работают с тепловым напряжением металла 0,19...1,6 Вт/ кг× К .
С эстетической точки зрения важным является хорошая сочетаемость отопительного прибора с внутренней отделкой помещения, а также благоприятный для глаза цвет наружного покрытия прибора. Известно, что желтый цвет радует глаз, бодрит дух; синий цвет печалит, а красный действует угнетающе [3]. В то же время нет однозначного ответа, как влияет цвет на интенсивность теплоотдачи от окрашенной поверхности. К примеру, в [5] указывается, что окрашивание отопительных приборов в светлые тона уменьшает теплопередачу на 1...2 %; при окраске приборов в темные тона теплопередача увеличивается на 3...5 %. Напротив, в [3] утверждается, что окраска цинковыми белилами повышает теплопередачу чугунного радиатора на 2,2 %. Рассмотрим теоретические основы данного вопроса.
Тепло, отдаваемое отопительным прибором окружающему воздуху, определяется уравнением Ньютона - Рихмана [5]:
Степень черноты
поверхности, как
правило, определяется
экспериментально. Значения для серых тел ограничиваются диапазоном 0 < e < 1. Для опытного
определения лакокрасочных материалов, применяемых в машиностроении (эмалей типа ХВ..., ЭФ..., ПФ..., красок типа П-ХВ..., ГФ..., лаков типа АС..., НЦ..., БТ... [2] и других) была использована экспериментальная
установка, показанная на рисунке 1 и изготовленная в соответствии с рекомендациями [4].
Излучающая полость типа «обратный конус» предварительно окрашивалась краской определенного цвета и помещалась в термостат,
заполненный трансформаторным маслом.
Температура среды в термостате поддерживалась
автоматически на
заданном уровне
с
помощью электроконтактного термометра типа ЭКТ. Температура излучающей полости 5 контролировалась термопарой 7 с помощью потенциометра 6. Термопара помещена в вершину обратного конуса со стороны термостатической жидкости. Диаметр излучающей полости 70
мм. Степень
черноты излучающей поверхности определялась тепловизором «Heat Spy». Для этого с расстояния в 1м окуляр тепловизора наводился на исследуемую поверхность и изменением положения потенциометра коэффициента излучения
обеспечивалась
такая
же считываемая температура, как
и
при
измерении
температуры термопарой ХК (7). Исследования по
определению e для эмалей типа МЛ1195
белого, зеленого, синего
и
черного цветов, а также
лака БТ566
черного
цвета
проводились
в
температурном интервале от
20 0C до 100 0C . Установлено в эксперименте, что для эмалей МЛ1195 среднее
значение e равно 0,9 независимо
от цвета покрытия. Степень
черноты черного
лака БТ566 оказалась
меньше ( e = 0,8 ), а величина e белил цинковых в среднем составила e = 0,95 .
Таким образом, проведенные исследования показали, что возможно улучшение технико- экономических и эстетических свойств отопительных приборов достаточно
простым
путем - рациональной окраской поверхности прибора. Для этого следует использовать краски и эмали светлых тонов, но имеющих большую шероховатость, которая в ТУ
определяется степенью
перетира. У лаков она равна 0, у эмалей - от 15мкм до 60 мкм, у красок - от 40 мкм до 70 мкм. Расчеты показывают, что использование
для покрытия эмали белого
цвета ( e = 0,9 ) по
отношению к черному
лаку БТ566 ( e = 0,8 ) увеличивает тепловое напряжение металла отопительного прибора в среднем на 3,5%.
Список литературы
1. Варфаломеев Ю.М., Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети - М.: ИНФА-М, 2006. – 480с.
2.
Лакокрасочные материалы / М.И.Карякина и др.- М.:Химия,1985.
3. Миннарт М. Свет и цвет в природе. - М.: ИЛ, 1959.- 424 с.
4. Пилат И.М. Модель
низкотемпературного
абсолютно
черного тела. // ПТЭ, 1993, № 6, с.203...204.
5. Щелоков Я.М. Выбор отопительных приборов // Новости теплоснабжения, 2005, №9, с.32…36.
