Metalų šilumos laidumas

Šildymo prietaisų lyginamųjų verčių paaiškinimas

Iš aukščiau pateiktų duomenų matyti, kad bimetalinis šildymo įrenginys turi didžiausią šilumos perdavimo greitį. Struktūriškai tokį įrenginį RIFAR pristato briaunuotame aliuminio korpuse. kuriuose yra metaliniai vamzdžiai, visa konstrukcija tvirtinama suvirintu rėmu. Šio tipo baterijos įrengiamos tiek daug aukštų namuose, tiek kotedžuose ir privačiuose namuose. Šio tipo šildymo prietaisų trūkumas yra jo didelė kaina.

Svarbu! Kai tokio tipo akumuliatoriai montuojami namuose, kuriuose yra daug aukštų, rekomenduojama turėti savo katilinę, kurioje yra vandens ruošimo įrenginys. Ši išankstinio aušinimo skysčio paruošimo sąlyga yra susijusi su aliuminio baterijų savybėmis.

jie gali būti veikiami elektrocheminės korozijos, kai prastos kokybės forma patenka per centrinio šildymo tinklą. Dėl šios priežasties aliuminio šildytuvus rekomenduojama montuoti atskirose šildymo sistemose.

Ketaus akumuliatoriai šioje lyginamojoje parametrų sistemoje labai praranda, jie turi mažą šilumos perdavimą, didelį šildytuvo svorį. Tačiau, nepaisant šių rodiklių, MS-140 radiatoriai yra paklausūs gyventojų, o tai lemia tokie veiksniai:

Nesudėtingo veikimo trukmė, kuri yra svarbi šildymo sistemose.
Atsparumas neigiamam šilumnešio poveikiui (korozijai).
Ketaus šiluminė inercija.

Šio tipo šildymo prietaisai veikia daugiau nei 50 metų, todėl šilumnešio paruošimo kokybė nesiskiria. Negalite jų dėti į namus, kur gali būti didelis darbinis šildymo tinklo slėgis, ketus nėra patvari medžiaga.

Palyginimas pagal kitas charakteristikas

Viena akumuliatoriaus veikimo ypatybė – inercija – jau buvo minėta aukščiau. Tačiau norint, kad šildymo radiatorių palyginimas būtų teisingas, tai turi būti padaryta ne tik šilumos perdavimo, bet ir kitų svarbių parametrų atžvilgiu:

• darbinis ir maksimalus slėgis;
• esančio vandens kiekis;
• masė.

Darbinio slėgio apribojimas lemia, ar šildytuvą galima montuoti daugiaaukščiuose pastatuose, kur vandens stulpelio aukštis gali siekti šimtus metrų. Beje, šis apribojimas netaikomas privatiems namams, kur slėgis tinkle pagal apibrėžimą nėra didelis. Palyginus radiatorių galingumą, galima susidaryti vaizdą apie bendrą vandens kiekį sistemoje, kurį reikės šildyti. Na, o gaminio masė yra svarbi nustatant jo tvirtinimo vietą ir būdą.

Pavyzdžiui, žemiau pateikta įvairių to paties dydžio šildymo radiatorių charakteristikų palyginimo lentelė:

Pastaba. Lentelėje 5 sekcijų šildytuvas laikomas 1 vienetu, išskyrus plieninį, kuris yra vienas skydas.

Aliuminio šilumos laidumas ir tankis

Lentelėje parodytos aliuminio Al termofizinės savybės, priklausomai nuo temperatūros. Aliuminio savybės pateikiamos plačiame temperatūrų diapazone – nuo ​​minus 223 iki 1527°C (nuo 50 iki 1800 K).

Kaip matyti iš lentelės, aliuminio šilumos laidumas kambario temperatūroje yra apie 236 W/(m deg), todėl šią medžiagą galima panaudoti radiatorių ir įvairių radiatorių gamybai.

Be aliuminio, varis taip pat pasižymi dideliu šilumos laidumu. Kuris metalas turi didžiausią šilumos laidumą? Yra žinoma, kad aliuminio šilumos laidumas vidutinėje ir aukštoje temperatūroje vis dar yra mažesnis nei vario, tačiau atvėsus iki 50K, aliuminio šilumos laidumas žymiai padidėja ir pasiekia 1350 W/(m deg) vertę. Varyje esant tokiai žemai temperatūrai šilumos laidumo vertė tampa mažesnė nei aliuminio ir siekia 1250 W / (m deg).

Aliuminis pradeda tirpti esant 933,61 K (apie 660 ° C) temperatūrai, o kai kurios jo savybės smarkiai pasikeičia. Žymiai sumažėja tokių savybių kaip šiluminis difuziškumas, aliuminio tankis ir jo šilumos laidumas.

Aliuminio tankis daugiausia priklauso nuo jo temperatūros ir priklauso nuo šio metalo agregacijos būklės. Pavyzdžiui, 27 ° C temperatūroje aliuminio tankis yra 2697 kg / m 3, o kai šis metalas pašildomas iki lydymosi temperatūros (660 ° C), jo tankis tampa lygus 2368 kg / m 3. Aliuminio tankis mažėja didėjant temperatūrai dėl jo plėtimosi kaitinant.

iš čia

Lentelėje pateikiamos metalų (spalvotųjų metalų) šilumos laidumo vertės, taip pat metalų ir techninių lydinių cheminė sudėtis temperatūrų diapazone nuo 0 iki 600°C.

Spalvotieji metalai ir lydiniai: nikelis Ni, monelis, nichromas; nikelio lydiniai (pagal GOST 492-58): vario nikelis NM81, NM70, konstantas NMMts 58,5-1,54, kopelis NM 56,5, monelis NMZhMts ir K-monelis, alumelis, chromelis, manganinas NMMts, invar-1; magnio lydiniai (pagal GOST 2856-68), elektronas, platina-rodis; minkštieji lydmetaliai (pagal GOST 1499-70): gryna skarda, švinas, POS-90, POS-40, POS-30, Rožių lydinys, Medienos lydinys. Skaityti toliau →

Ką vis dėlto įdėti radiatorių? Manau, kiekvienas iš mūsų uždavėme tą patį klausimą, kai atėjome į turgų ar atsarginių dalių parduotuvę, nagrinėdami didžiulį radiatorių pasirinkimą kiekvienam skoniui, patenkinančius net iškrypėliausią išrankiausią. Norite dviejų eilių, trijų eilių, didesnių, mažesnių, su didele sekcija su maža, aliuminio, vario. Būtent iš tokio metalo radiatorius pagamintas ir apie tai bus kalbama.

Kai kurie mano, kad vario. Tai originalūs sentikiai, kaip jie būtų buvę vadinami XVII a. Taip, jei imtume ne naujus XX amžiaus automobilius, tai visur buvo sumontuoti variniai radiatoriai. Nepriklausomai nuo markės ir modelio, ar tai buvo nebrangus mikroautobusas, ar sunkus kelių tonų sunkvežimis. Tačiau yra ir kita automobilių savininkų armija, teigianti, kad radiatoriai iš aliuminio yra geresni už varinius. Nes jie montuojami į naujus modernius automobilius, į sunkiasvorius variklius, kuriems reikalingas kokybiškas aušinimas.

Ir kas įdomiausia, jiems viskas gerai. Abu, žinoma, turi savo pliusų ir minusų. Dabar šiek tiek fizikos pamokos. Puikiausias rodiklis, mano nuomone, yra skaičiai, būtent šilumos laidumo koeficientas. Paprastais žodžiais tariant, tai yra medžiagos gebėjimas perkelti šiluminę energiją iš vienos medžiagos į kitą. Tie. turime aušinimo skystį, radiatorių iš N-to metalo ir aplinką. Teoriškai, kuo didesnis koeficientas, tuo greičiau radiatorius paims šiluminę energiją iš aušinimo skysčio ir greičiau išleis į aplinką.

Taigi vario šilumos laidumas yra 401 W / (m * K), o aliuminio - nuo 202 iki 236 W / (m * K). Bet tai idealiomis sąlygomis. Atrodytų, šiame ginče nugalėjo varis, tačiau variniams radiatoriams tai yra „+1“. Dabar, be visko, reikia atsižvelgti į tikrąją pačių radiatorių konstrukciją.

Variniai vamzdeliai prie radiatoriaus pagrindo, taip pat varinės oro radiatoriaus juostelės, skirtos gautai šilumai perduoti į aplinką. Didelės radiatoriaus korio ląstelės leidžia sumažinti oro srauto greičio praradimą ir per laiko vienetą perpumpuoti didelį oro kiekį. Per maža radiatoriaus juostinės dalies koncentracija sumažina šilumos perdavimo efektyvumą ir padidina radiatoriaus vietinio šildymo koncentraciją ir stiprumą.

Radau dviejų tipų radiatorius iš aliuminio ir plieno vamzdžių. Čia yra nesvarbi dalis, nes. plieno šilumos laidumas yra labai mažas lyginant su aliuminiu, tik 47 W/(m*K). Ir iš tikrųjų tik dėl didelio eksploatacinių savybių skirtumo nebeapsimoka montuoti aliuminio radiatorių su plieniniais vamzdžiais. Nors jie yra stipresni už grynaveislį aliuminį ir sumažina nuotėkio nuo aukšto slėgio riziką, pavyzdžiui, užstrigus vožtuvui išsiplėtimo bako dangtelyje.Didelė aliuminio plokščių koncentracija ant vamzdžių padidina oru pučiamo radiatoriaus plotą, taip padidindama jo efektyvumą, tačiau tuo pačiu didėja oro srauto pasipriešinimas ir mažėja siurbiamo oro tūris.

Kainų politika rinkoje susiklostė taip, kad variniai radiatoriai yra daug brangesni nei aliuminio. Iš bendro vaizdo galime daryti išvadą, kad abu radiatoriai yra savaip geri. Kurį visgi rinktis? Šis klausimas priklauso nuo jūsų.

Kaip teisingai apskaičiuoti šiluminę galią

Kompetentingas šildymo sistemos išdėstymas name neapsieina be patalpų šildymui reikalingų šildymo prietaisų galios šiluminio skaičiavimo. Yra paprastų patikrintų metodų, kaip apskaičiuoti šildytuvo šiluminę galią. reikalinga patalpai šildyti. Taip pat atsižvelgiama į patalpų vietą namuose pagrindiniuose taškuose.

• Pietinė namo pusė šildoma vienam kubiniam metrui patalpos 35 vatai. šiluminė galia.
• Šiaurinės namo patalpos vienam kubiniam metrui šildomos 40 vatų. šiluminė galia.

Norint gauti bendrą šiluminę galią, reikalingą namo patalpoms šildyti, reikia padauginti faktinį kambario tūrį iš pateiktų verčių ir pridėti jas iš kambarių skaičiaus.

Svarbu! Pateiktas skaičiavimo tipas negali būti tikslus, tai yra padidintos reikšmės, jos naudojamos bendram reikiamo šildymo prietaisų skaičiaus pristatymui. Bimetalinių šildymo prietaisų, taip pat aliuminio baterijų skaičiavimas atliekamas pagal parametrus, nurodytus gaminio paso duomenyse

Pagal taisykles, tokios baterijos sekcija yra lygi 70 galios vienetų (DT)

Bimetalinių šildymo prietaisų, taip pat aliuminio baterijų, skaičiavimas atliekamas pagal parametrus, nurodytus gaminio paso duomenyse. Pagal reglamentus tokios baterijos sekcija yra lygi 70 galios vienetų (DT).

Kas tai yra, kaip suprasti? Akumuliatoriaus sekcijos paso šilumos srautą galima gauti su sąlyga, kad tiekiamas 105 laipsnių šilumos nešiklis. Namo grįžtamojoje šildymo sistemoje gauti 70 laipsnių temperatūrą. Pradinė temperatūra patalpoje laikoma 18 laipsnių Celsijaus.

aušinimo skystis pašildomas iki 105 laipsnių

DT= (tiekimo terpės temperatūra + grąžinamos terpės temperatūra)/2, minus kambario temperatūra. Tada padauginkite duomenis gaminio pase iš pataisos koeficiento, kuris yra pateiktas specialiose žinynuose skirtingoms DT reikšmėms. Praktiškai tai atrodo taip:

• Šildymo sistema veikia tiesioginiu tiekimu 90 laipsnių apdirbant 70 laipsnių, kambario temperatūra 20 laipsnių.
• Formulė yra (90+70)/2-20=60, DT=60

Pagal žinyną ieškome šios reikšmės koeficiento, jis lygus 0,82. Mūsų atveju šilumos srautą 204 padauginame iš koeficiento 0,82, gauname realų galios srautą = 167 W.

Šiluminės galios palyginimas

Jei atidžiai išstudijavote ankstesnį skyrių, turėtumėte suprasti, kad šilumos perdavimą labai veikia oro ir aušinimo skysčio temperatūra, o šios charakteristikos nelabai priklauso nuo paties radiatoriaus. Tačiau yra ir trečias faktorius – šilumos mainų paviršiaus plotas, o čia didelį vaidmenį atlieka gaminio dizainas ir forma. Todėl sunku idealiai palyginti plieninį skydinį šildytuvą su ketiniu, jų paviršiai per daug skiriasi.

Ketvirtas veiksnys, turintis įtakos šilumos perdavimui, yra medžiaga, iš kurios pagamintas šildytuvas. Palyginkite patys: 5 aliuminio radiatoriaus GLOBAL VOX sekcijos, kurių aukštis 600 mm, duos 635 W, kai DT = 50 °C. To paties aukščio ir tiek pat sekcijų skaičiaus ketaus retro akumuliatorius DIANA (GURATEC) gali tiekti tik 530 W tomis pačiomis sąlygomis (Δt = 50 °C). Šie duomenys skelbiami oficialiose gamintojų svetainėse.

Pastaba. Aliuminio ir bimetalinių gaminių charakteristikos šiluminės galios požiūriu yra beveik identiškos, nėra prasmės juos lyginti.

Galite pabandyti palyginti aliuminį su plieniniu radiatoriumi, paimdami artimiausią standartinį dydį, kuris tinka dydžiui. Minėtų 5 GLOBAL aliuminio sekcijų 600 mm aukščio bendras ilgis apie 400 mm, kas atitinka KERMI 600x400 plieninę plokštę. Pasirodo, net trijų eilių plieninis įrenginys (30 tipo), esant Δt = 50 °C, išduos tik 572 W. Tačiau nepamirškite, kad radiatoriaus GLOBAL VOX gylis siekia vos 95 mm, o KERMI plokščių – beveik 160 mm. Tai reiškia, kad didelis aliuminio šilumos perdavimas jaučiamas, o tai atsispindi matmenyse.

Individualios privataus namo šildymo sistemos sąlygomis skirtingos galios, bet skirtingų metalų akumuliatoriai veiks skirtingai. Todėl palyginimas yra gana nuspėjamas:

1. Bimetaliniai ir aliuminio gaminiai greitai įšyla ir atvėsta. Suteikdami daugiau šilumos per tam tikrą laiką, jie grąžina šaltesnį vandenį į sistemą.
2. Plieniniai skydiniai radiatoriai užima vidurinę padėtį, nes ne taip intensyviai perduoda šilumą. Tačiau jie yra pigesni ir lengviau montuojami.
3. Inertiškiausi ir brangiausi yra ketaus šildytuvai, jiems būdingas ilgas įšilimas ir atšalimas, dėl kurio šiek tiek vėluoja automatinis aušinimo skysčio srauto reguliavimas termostatinėmis galvutėmis.

Iš to, kas pasakyta, galima daryti paprastą išvadą.

Nesvarbu, iš kokios medžiagos pagamintas radiatorius, svarbiausia, kad jis būtų tinkamai parinktas pagal galią ir visais atžvilgiais tiktų vartotojui. Apskritai, palyginimui, nepakenks susipažinti su visais konkretaus įrenginio veikimo niuansais, taip pat kur galima įdiegti

Šiluminės galios skaičiavimas

Norint organizuoti patalpų šildymą, būtina žinoti kiekvieno iš jų reikiamą galią, o tada apskaičiuoti radiatoriaus šilumos perdavimą. Šilumos suvartojimas patalpai šildyti nustatomas gana paprastai. Priklausomai nuo vietos, imama šilumos vertė 1 m3 patalpos šildymui, ji yra 35 W / m3 pietinei pastato pusei ir 40 W / m3 šiaurinei. Tikrasis patalpos tūris padauginamas iš šios vertės ir gauname reikiamą galią.

Dėmesio! Aukščiau pateiktas reikiamos galios apskaičiavimo metodas yra padidintas, į jo rezultatus atsižvelgiama tik kaip orientacinis. Norint apskaičiuoti aliuminio ar bimetalines baterijas, reikia pradėti nuo charakteristikų, nurodytų gamintojo dokumentacijoje

Pagal standartus 1 radiatoriaus sekcijos galia ten pateikiama, kai DT = 70. Tai reiškia, kad 1 sekcija duos nurodytą šilumos srautą, kai aušinimo skysčio temperatūra tiekiama 105 ºС, o grįžtant - 70 ºС. Šiuo atveju laikoma, kad apskaičiuota vidinės aplinkos temperatūra yra 18 ºС

Norint apskaičiuoti aliuminio ar bimetalines baterijas, reikia pradėti nuo charakteristikų, nurodytų gamintojo dokumentacijoje. Pagal standartus 1 radiatoriaus sekcijos galia ten pateikiama, kai DT = 70. Tai reiškia, kad 1 sekcija duos nurodytą šilumos srautą, kai aušinimo skysčio temperatūra tiekiama 105 ºС, o grįžtant - 70 ºС. Šiuo atveju laikoma, kad projektinė vidinės aplinkos temperatūra yra 18 ºС.

Remiantis mūsų lentele, vienos bimetalinio radiatoriaus, kurio tarpašinis dydis yra 500 mm, šilumos perdavimas yra 204 W, bet tik esant 105 ºС temperatūrai tiekimo vamzdyje. Šiuolaikinėse sistemose, ypač individualiose, atitinkamai nėra tokios aukštos temperatūros, o išėjimo galia sumažės. Norėdami sužinoti tikrąjį šilumos srautą, pirmiausia turite apskaičiuoti parametrą DT esamoms sąlygoms pagal formulę:

DT = (tsub + trev) / 2 - tualetas, kur:

• tpod - vandens temperatūra tiekimo vamzdyne;
• tobr - tas pats, grįžtamojoje eilutėje;
• tualetas yra temperatūra kambario viduje.

Po to šildymo radiatoriaus vardinis šilumos perdavimas padauginamas iš pataisos koeficiento, paimamo atsižvelgiant į DT vertę pagal lentelę:

Pavyzdžiui, kai aušinimo skysčio grafikas yra 80 / 60 ºС, o kambario temperatūra - 21 ºС, DT parametras bus lygus (80 + 60) / 2 - 21 = 49, o pataisos koeficientas bus 0,63. Tada to paties bimetalinio radiatoriaus 1 sekcijos šilumos srautas bus 204 x 0,63 = 128,5 W. Pagal šį rezultatą parenkamas sekcijų skaičius.

https://youtube.com/watch?v=nSewFwPhHhM

Vario lydinių priemaišos

iš čia

Varyje esančios priemaišos (ir, žinoma, su juo sąveikaujančios) skirstomos į tris grupes.

Su variu susidaro kietieji tirpalai

Tokios priemaišos yra aliuminis, stibis, nikelis, geležis, alavas, cinkas ir kt. Šie priedai žymiai sumažina elektros ir šilumos laidumą. Laidžių elementų gamybai daugiausia naudojamos klasės M0 ir M1. Jei vario lydinio sudėtyje yra stibio, karštas jo apdorojimas slėgiu yra daug sunkesnis.

Varyje netirpstančios priemaišos

Tai švinas, bismutas ir kt. Neturintys įtakos netauriojo metalo elektriniam laidumui, dėl tokių priemaišų jį sunku apdoroti slėgiu.

Priemaišos, kurios sudaro trapius cheminius junginius su variu

Šiai grupei priklauso siera ir deguonis, o tai sumažina netauriojo metalo elektrinį laidumą ir stiprumą. Sieros buvimas vario lydinyje labai palengvina jo apdirbimą pjaustant.