Виды теплообмена

         Здраствуйте, друзья! В этой статье я хотел бы рассмотреть виды теплообмена на примере обычного отопительного радиатора. Часто приходится отвечать на вопросы на тему теплообмена, теплопередачи и оффлайн и через форму обратной связи на блоге, и замечаю, что не всегда собеседник понимает, как же передается тепловая энергия от теплоносителя (воды) через радиатор. Итак, какие же виды теплообмена существуют?

        Их собственно три — теплопроводность, конвекция и лучистый теплообмен (радиация). Рассмотрим последовательно все эти три вида теплообмена. Постараюсь рассказать об этом просто, без излишнего углубления в формулы и технические термины.

       Теплопроводность — это вид теплообмена, при котором происходит передача тепла от более нагретой части тела к менее нагретой. Так, на примере радиатора, процесс передачи тепловой энергии теплопроводностью происходит в металлической стенке отопительного прибора. То есть, нагретая вода протекая внутри радиатора, отдает часть своей тепловой энергии металлу теплопроводностью. Металл, в свою очередь, также отдает часть тепловой энергии  теплопроводностью окружающей среде, воздуху. У воздуха, правда, относительно невысокая теплопроводность.

Радиатор отопительный

        Именно так происходит процесс теплообмена теплопроводностью. Хотел бы здесь сказать еще про теплоотдачу и теплопередачу. Эти два термина часто путают. Теплоотдача — это перенос тепла от  греющего тела к стенке, либо перенос тепла от стенки к нагреваемому телу. Теплопередача — это в целом явление переноса теплоты от греющего тела к нагреваемому через разделительную стенку. Вообще теплоотдача и теплопередача имеют одну физическую природу, но все таки это различные понятия.

       Конвекция — это вид теплообмена в жидких и газообразных веществах, при котором горячие слои вещества в движении перемешиваются с более холодными и отдают им часть своего тепла. На примере радиатора это происходит так: воздух в помещении, нагреваясь у стенки радиатора, уходит вверх, вытесняя более холодный воздух (с большей массой вниз), затем холодный воздух нагревается и поднимается вверх, а остывший воздух ( с большей массой) уходит вниз. И так непрерывно происходит этот конвективный процесс. Есть такой вид отопительных приборов — конвекторы. Это фактически оребренные трубы.

Конвектор отопительный

В таких отопительных приборах большая часть передачи тепла происходит конвекцией, воздухообменом.

Конвектор отопления

        И наконец, последний вид теплообмена — лучистый теплообмен, или радиация. Лучистый теплообмен — это переход тепла от одного тела к другому при помощи тепловых лучей. Этот вид теплообмена и подарил название отопительным приборам — радиаторам. В радиаторах значительная часть теплообмена происходит именно лучистым теплообменом.

      Рассмотрим подробнее, как это происходит. Горячий радиатор посылает во все стороны помещения тепловые лучи, которые содержат в себе особый вид тепловой энергии, называемой лучистой энергией. Причем эти тепловые лучи распространяли бы тепло, даже если в комнате не было воздуха. А это говорит о том, что радиационный теплообмен это особый вид теплообмена, отличный от например, конвекции.

       В случае с радиатором тепловые лучи ведут себя следующим образом. Они попадают на находящиеся в помещении предметы или человека, и превращаются в тепловую энергию. Отсюда и ощущение тепла. Вот почему, например, закрытые декоративной панелью радиаторы хуже обогревают помещение. Часть лучистой энергии в таком случае просто теряется на обогрев декоративной панели. 

       Характерный пример отопительных приборов, отдающих большую часть тепла лучистым теплообменом — это инфракрасные обогреватели.


4 комментарий на «Виды теплообмена»

  1. Александр пишет:

    Все довольно подробно и популярно объяснено. Спасибо за информацию!

    Ответить
    • admin пишет:

      Спасибо, Александр! С самого начала ведения блога хотел написать статью про виды теплообмена. Но так как теория имеет относительно много формул, не сразу стал на  эту тему писать. А эту статью старался написать максимально просто, понятно, на конкретном примере. 

      Ответить
  2. Зоя пишет:

    Ну для меня сейчас батарея и есть батарея, как бы она не выглядела. Мне лишь бы тепло было в комнате и все, но не душно.

    Ответить
    • Денис пишет:

      Ну вообщем все верно, Зоя. Для обычного человека, не теплоэнергетика, вовсе не обязательно вникать во все тонкости. Такая информация больше для общего развития, чтобы знать,  как примерно передается теплоэнергия от радиатора отопления.

      Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *