Effektiviteten hos alla kylare (värmeväxlare) är en funktion av temperaturskillnaden mellan de två vätskorna i fråga. Allt annat lika kommer en värmeväxlare med större temperaturdifferens att överföra mer värme.

Varje radiator kommer att ha en temperaturgradient över den. (Här talar jag om hur mycket temperaturen på varje vätska förändras när den passerar genom värmeväxlaren.) Om du hakar i dem parallellt kommer var och en att få 1 / N av flödet, men de kommer alla att ha samma temperaturgradient från ingång till utgång.

Om du ansluter dem i serie kommer hela flödet att gå igenom dem alla, men var och en har bara ungefär 1 / N av den totala temperaturskillnaden över den - med den hetaste som också har den högsta skillnaden, eftersom den överför mer värme till den andra vätskan.

Observera att du kan fatta detta "serie eller parallella" beslut oberoende av var och en av de två vätskorna. Det finns totalt fyra olika sätt att konfigurera dem på.

Sammantaget tror jag inte att det verkligen gör någon praktisk skillnad när det gäller termodynamiken. Personligen skulle jag vara benägen att ansluta dem parallellt + parallellt (dvs. parallella vägar för båda vätskorna) - dels för att jag gillar den typen av symmetri och dels av sekundära överväganden som underhåll. När du har en parallellkoppling med enskilda avstängningsventiler kan du reparera eller byta ut en kylare utan att stänga av systemet helt. Du kan antingen köra med reducerad kapacitet eller utforma kylarsystemet för att ha N + 1-redundans i första hand.

Antaganden :◄

• "Radiator" betyder en luft-till-vätska-värmeväxlare med tryckluft.
• Radiatorer i båda inställningar dra från sin egen friska luftkälla (inte från avgaserna från en annan kylare).
• Ignorera radiatordesign, naturlig konvektion och inre vätsketurbulenseffekter.
• Flödet genom parallella radiatorer är perfekt lika.

Effektiviteten skulle vara densamma på båda sätten. Jag uppfann några flytande temptal för att visualisera. Flödet följer pilarna. Lufttemp skulle vara 20C till exempel.

Serie
40C -> Radiator1 -> 34C -> Radiator2 -> 30C

• Radiator1 tömmer mer värme än Radiator2.

Parallell (nya namn för radiatorer för jämförelse)
40C -> RadiatorA -> 30C
40C -> RadiatorB -> 30C

• Både A och B tömmer samma värme. Båda kommer att avta mindre värme än Radiator1 men mer än Radiator 2. Nätet för båda systemen kommer att vara detsamma.
• RadiatorA ger samma temperaturfall som Radiator1&2 kombinerat eftersom det har hälften av flödet och hälften av kylytan .
• Skillnaden i temperaturgradienteffektivitet som görs uppenbar av den mindre effektiva Radiator2 och effektivare Radiator1 finns i båda A&B-radiatorerna. Om vi ​​kunde prova mitten av A eller B skulle vi få samma temperatur som mellan 1 och 2.

Övriga designöverväganden

Seriefördelar

1. Den primära fördelen med radiatorer är att du kan garantera att flödet genom varje radiator är lika. Detta är nödvändigt för optimal effektivitet. I ett parallellt system kan du göra alla slanglängder identiska och ha samma beslag (mindre förluster) för varje väg, men det är ingen garanti.
2. Den andra fördelen med serier är att ökad flödeshastighet ökar turbulensen inuti kylaren. Det kan orsaka en mätbar ökning av den totala värmeöverföringen om vätskan inte är lika bra med värmeledare som olja.
3. Det krävs mindre kopplingar för att värma radiatorer i serie. Detta innebär mindre installationskraft och mindre potentiella läckageplatser.

Parallella fördelar

1. Ökad flödeshastighet i seriekonfigurationen ökar också trycket droppe, pumpning av energibehov och värme som tillförs vätskan från denna pumpenergitillförsel (allt måste gå någonstans).
2. Parallell har förmågan att isolera en kylare för service under drift som Dave Tweed nämnde. Men detta är en mindre fördel, för med några fler VVS-tillägg kan serier också isoleras och underhållas under drift.
3. Det är lättare att jämföra radiatoreffektiviteten när man kör parallellt. När en radiator har nedsmutsat från intern eller extern förorening är det lätt att se att den har mindre skillnad än den andra utan att göra någon matematik.

Svaren ovan ser lite alltför komplexa ut. Problemet är ganska enkelt: hur mycket total värme du kan överföra från din källa till radiatorerna. Eftersom ingen detaljerad information finns tillgänglig kan jag i allmänhet säga att:

• Den bästa inställningen är den inställning som erbjuder den mest strålande ytan i kontakt med den värmegenererande ytan (i ditt fall, om kylvätskeintagsröret kan röra vid alla kylare, är det i bästa fall).
• Om du bara kan ha en av radiatorerna i faktisk kontakt med den värmealstrande ytan, gäller samma regel mellan den 1: a och 2: a radiatorn: ställ upp den andra så att den har maximal delad yta med 1: a. Det händer troligen när de är parallella.

Om vi ​​betraktar två lika stora radiatorer som ansluter dem parallellt är det mer effektivt. ∆Q / ∆t = -K × A × ∆T / x, där ∆Q / ∆t är värmeflödets hastighet; -K är värmeledningsförmågan; A är ytarean; ∆T är temperaturförändringen och x är materialets tjocklek (∆T / x kallas temperaturgradienten och är alltid negativ på grund av att flödesvärmen alltid går från mer termisk energi till mindre). Wikipedia.

På detta sätt upprätthåller vi en högre lutning av värmeväxlingskursen på grund av att vi upprätthåller originaldelta T över de två radiatorerna.

Jag tror att seriekombinationer av radiatorer skulle vara bra eftersom vatten har svalnat två gånger i en omgång.