Metālu siltumvadītspēja

Apkures ierīču salīdzinošo vērtību skaidrojums

No iepriekš sniegtajiem datiem var redzēt, ka bimetāla sildīšanas ierīcei ir visaugstākais siltuma pārneses ātrums. Strukturāli šādu ierīci RIFAR piedāvā rievotā alumīnija korpusā. kurā atrodas metāla caurules, visa konstrukcija ir piestiprināta ar metinātu rāmi. Šāda veida baterijas tiek uzstādītas mājās ar lielu stāvu skaitu, kā arī kotedžās un privātmājās. Šāda veida apkures ierīču trūkums ir tā augstās izmaksas.

Metālu siltumvadītspēja

Svarīgs! Uzstādot šāda veida akumulatoru mājās ar lielu stāvu skaitu, ieteicams izveidot savu katlu staciju, kurā ir ūdens attīrīšanas iekārta. Šis nosacījums iepriekšējai dzesēšanas šķidruma sagatavošanai ir saistīts ar alumīnija bateriju īpašībām.

tie var tikt pakļauti elektroķīmiskai korozijai, ja tā nekvalitatīvā veidā nonāk pa centrālapkures tīklu. Šī iemesla dēļ alumīnija sildītājus ieteicams uzstādīt atsevišķās apkures sistēmās.

Čuguna akumulatori šajā salīdzinošajā parametru sistēmā ievērojami zaudē, tiem ir zema siltuma pārnese, liels sildītāja svars. Bet, neskatoties uz šiem rādītājiem, MS-140 radiatori ir pieprasīti iedzīvotāju vidū, ko izraisa šādi faktori:

Bezproblēmu darbības ilgums, kas ir svarīgs apkures sistēmās.
Izturība pret siltumnesēja negatīvo ietekmi (koroziju).
Čuguna termiskā inerce.

Šāda veida sildierīces darbojas jau vairāk nekā 50 gadus, tam nav nekādas atšķirības siltumnesēja sagatavošanas kvalitātē. Tos nevar likt mājās, kur var būt augsts siltumtīklu darba spiediens, čuguns nav izturīgs materiāls.

Salīdzinājums pēc citām pazīmēm

Viena akumulatora darbības iezīme - inerce - jau tika minēts iepriekš. Bet, lai apkures radiatoru salīdzinājums būtu pareizs, tas jādara ne tikai siltuma pārneses, bet arī citu svarīgu parametru ziņā:

  • darba un maksimālais spiediens;
  • tajā esošā ūdens daudzums;
  • masa.

Darba spiediena ierobežojums nosaka, vai sildītāju var uzstādīt daudzstāvu ēkās, kur ūdens staba augstums var sasniegt simtiem metru. Starp citu, šis ierobežojums neattiecas uz privātmājām, kur spiediens tīklā pēc definīcijas nav augsts. Salīdzinot radiatoru jaudu, var iegūt priekšstatu par kopējo ūdens daudzumu sistēmā, kas būs jāuzsilda. Nu, produkta masa ir svarīga, nosakot tā piestiprināšanas vietu un metodi.

Piemēram, zemāk ir parādīta dažādu viena izmēra apkures radiatoru raksturlielumu salīdzināšanas tabula:

Metālu siltumvadītspēja

Piezīme. Tabulā 5 sekciju sildītājs ir ņemts par 1 vienību, izņemot tērauda sildītāju, kas ir viens panelis.

Alumīnija siltumvadītspēja un blīvums

Tabulā parādītas alumīnija Al termofizikālās īpašības atkarībā no temperatūras. Alumīnija īpašības ir dotas plašā temperatūras diapazonā - no mīnus 223 līdz 1527°C (no 50 līdz 1800 K).

Kā redzams tabulā, alumīnija siltumvadītspēja istabas temperatūrā ir aptuveni 236 W/(m deg), kas ļauj izmantot šo materiālu radiatoru un dažādu siltuma izlietņu ražošanā.

Papildus alumīnijam varam ir arī augsta siltumvadītspēja. Kuram metālam ir visaugstākā siltumvadītspēja? Ir zināms, ka alumīnija siltumvadītspēja vidējā un augstā temperatūrā joprojām ir mazāka nekā vara, tomēr, atdzesējot līdz 50K, alumīnija siltumvadītspēja ievērojami palielinās un sasniedz vērtību 1350 W/(m deg). Varā tik zemā temperatūrā siltumvadītspējas vērtība kļūst zemāka nekā alumīnija un ir 1250 W / (m deg).

Alumīnijs sāk kust 933,61 K (apmēram 660 ° C) temperatūrā, savukārt dažas tā īpašības būtiski mainās. Tādu īpašību vērtības kā termiskā difūzija, alumīnija blīvums un tā siltumvadītspēja ir ievērojami samazinātas.

Alumīnija blīvumu galvenokārt nosaka tā temperatūra un tas ir atkarīgs no šī metāla agregācijas stāvokļa. Piemēram, 27 ° C temperatūrā alumīnija blīvums ir 2697 kg / m 3, un, kad šis metāls tiek uzkarsēts līdz kušanas temperatūrai (660 ° C), tā blīvums kļūst par 2368 kg / m 3. Alumīnija blīvuma samazināšanās, palielinoties temperatūrai, ir saistīta ar tā izplešanos karsējot.

no šejienes

Tabulā parādītas metālu (krāsaino metālu) siltumvadītspējas vērtības, kā arī metālu un tehnisko sakausējumu ķīmiskais sastāvs temperatūras diapazonā no 0 līdz 600°C.

Krāsainie metāli un sakausējumi: niķelis Ni, monels, nihroms; niķeļa sakausējumi (saskaņā ar GOST 492-58): vara niķelis NM81, NM70, konstants NMMts 58,5-1,54, kopelis NM 56,5, monel NMZhMts un K-monel, alumelis, hromelis, manganīns NMMts, invar-1; magnija sakausējumi (saskaņā ar GOST 2856-68), elektronu, platīna-rodija; mīkstie lodmetāli (saskaņā ar GOST 1499-70): tīra alva, svins, POS-90, POS-40, POS-30, Rožu sakausējums, Koka sakausējums. Turpināt lasīt →

Ko vispār likt radiatoru? Es domāju, ka katrs no mums uzdeva vienu un to pašu jautājumu, ierodoties tirgū vai rezerves daļu veikalā, apskatot milzīgu radiatoru izvēli katrai gaumei, apmierinot pat visperversāko izvēlīgo. Vai vēlaties divrindu, trīsrindu, lielāku, mazāku, ar lielu sekciju ar mazo, alumīnija, vara. Tieši no tā metāla ir izgatavots radiators, un tas tiks apspriests.

Daži uzskata, ka varš. Tie ir oriģinālie vecticībnieki, kā viņi būtu saukti 17. gadsimtā. Jā, ja ņemam nevis jaunas 20. gadsimta mašīnas, tad visur tika uzstādīti vara radiatori. Neatkarīgi no markas un modeļa, vienalga, vai tā bija budžeta miniauto vai smaga daudztonnu kravas automašīna. Bet ir vēl viena automašīnu īpašnieku armija, kas apgalvo, ka radiatori no alumīnija ir labāki par vara. Jo tie tiek uzstādīti jaunām modernām automašīnām, lieljaudas dzinējiem, kuriem nepieciešama augstas kvalitātes dzesēšana.

Un kas ir pats interesantākais, viņiem viss ir kārtībā. Abiem, protams, ir savi plusi un mīnusi. Tagad par nelielu fizikas stundu. Izcilākais rādītājs, manuprāt, ir skaitļi, proti, siltumvadītspējas koeficients. Vienkārši izsakoties, tā ir vielas spēja pārnest siltumenerģiju no vienas vielas uz otru. Tie. mums ir dzesēšanas šķidrums, radiators no N-tā metāla un vide. Teorētiski, jo lielāks koeficients, jo ātrāk radiators paņems siltumenerģiju no dzesēšanas šķidruma un ātrāk izdalīs to apkārtējā vidē.

Tātad vara siltumvadītspēja ir 401 W / (m * K), bet alumīnija - no 202 līdz 236 W / (m * K). Bet tas notiek ideālos apstākļos. Šķiet, ka varš šajā strīdā ir uzvarējis, bet tas ir “+1” vara radiatoriem. Tagad, izņemot visu, ir jāņem vērā pašu radiatoru faktiskais dizains.

Metālu siltumvadītspēja

Vara caurules pie radiatora pamatnes, kā arī gaisa radiatora vara sloksnes saņemtā siltuma nodošanai vidē. Radiatora šūnveida lielās šūnas ļauj samazināt gaisa plūsmas ātruma zudumu un ļauj sūknēt lielu gaisa daudzumu laika vienībā. Pārāk zema radiatora lentes daļas koncentrācija samazina siltuma pārneses efektivitāti un palielina radiatora lokālās apkures koncentrāciju un izturību.

Metālu siltumvadītspēja

Es atradu divu veidu radiatorus, kuru pamatā ir alumīnija un tērauda caurules. Šeit ir nebūtiskā daļa, jo. tērauda siltumvadītspēja ir ļoti zema salīdzinājumā ar alumīniju, tikai 47 W/(m*K). Un patiesībā tikai lielās veiktspējas atšķirības dēļ vairs nav vērts uzstādīt alumīnija radiatorus ar tērauda caurulēm. Lai gan tie ir stiprāki par tīršķirnes alumīniju un samazina noplūdes risku no augsta spiediena, piemēram, ar iestrēgušu vārstu izplešanās tvertnes vāciņā.Augsta alumīnija plākšņu koncentrācija uz caurulēm palielina radiatora laukumu, ko pūš gaiss, tādējādi palielinot tā efektivitāti, bet tajā pašā laikā palielinās gaisa plūsmas pretestība un samazinās sūknētā gaisa apjoms.

Cenu politika tirgū ir izveidojusies tā, ka vara radiatori ir daudz dārgāki nekā alumīnija. No kopējā attēla var secināt, ka gan tie, gan citi radiatori ir savā veidā labi. Kuru tomēr izvēlēties? Šis jautājums ir jūsu ziņā.

Kā pareizi aprēķināt siltuma jaudu

Kompetenta apkures sistēmas sakārtošana mājā nevar iztikt bez telpu apkurei nepieciešamo apkures ierīču jaudas termiskā aprēķina. Ir vienkāršas pārbaudītas metodes sildītāja siltuma jaudas aprēķināšanai. nepieciešams telpas apsildīšanai. Tas ņem vērā arī telpu atrašanās vietu mājā galvenajos punktos.

Metālu siltumvadītspēja

  • Mājas dienvidu puse tiek apsildīta uz kubikmetru telpas 35 vati. siltuma jauda.
  • Mājas ziemeļu telpas uz kubikmetru tiek apsildītas par 40 vatiem. siltuma jauda.

Lai iegūtu kopējo mājas telpu apkurei nepieciešamo siltumjaudu, faktiskais telpas tilpums ir jāreizina ar uzrādītajām vērtībām un jāsaskaita ar istabu skaitu.

Svarīgs! Piedāvātais aprēķinu veids nevar būt precīzs, tās ir palielinātas vērtības, tās tiek izmantotas vajadzīgā apkures ierīču skaita vispārīgai uzrādīšanai. Bimetāla sildīšanas ierīču, kā arī alumīnija akumulatoru aprēķins tiek veikts, pamatojoties uz parametriem, kas norādīti produkta pases datos

Saskaņā ar noteikumiem šāda akumulatora sekcija ir vienāda ar 70 jaudas vienībām (DT)

Bimetāla sildīšanas ierīču, kā arī alumīnija bateriju aprēķins tiek veikts, pamatojoties uz parametriem, kas norādīti produkta pases datos. Saskaņā ar noteikumiem šāda akumulatora sekcija ir vienāda ar 70 jaudas vienībām (DT).

Kas tas ir, kā to saprast? Akumulatora sekcijas pases siltuma plūsmu var iegūt ar nosacījumu, ka tiek piegādāts siltumnesējs ar 105 grādu temperatūru. Iegūt 70 grādu temperatūru mājas atgaitas apkures sistēmā. Sākotnējā temperatūra telpā tiek uzskatīta par 18 grādiem pēc Celsija.

Metālu siltumvadītspēja
dzesēšanas šķidrums tiek uzkarsēts līdz 105 grādiem

DT= (pieplūdes līdzekļa temperatūra + atgaitas materiāla temperatūra)/2, mīnus telpas temperatūra. Pēc tam reiziniet produkta pasē esošos datus ar korekcijas koeficientu, kas ir norādīts īpašās atsauces grāmatās dažādām DT vērtībām. Praksē tas izskatās šādi:

  • Apkures sistēma strādā tiešā pieplūdē 90 grādi apstrādē 70 grādi, istabas temperatūra 20 grādi.
  • Formula ir (90+70)/2-20=60, DT=60

Saskaņā ar atsauces grāmatu mēs meklējam šīs vērtības koeficientu, tas ir vienāds ar 0,82. Mūsu gadījumā mēs reizinām siltuma plūsmu 204 ar koeficientu 0,82, iegūstam reālo jaudas plūsmu = 167 W.

Siltuma jaudas salīdzinājums

Ja rūpīgi izpētījāt iepriekšējo sadaļu, jums vajadzētu saprast, ka siltuma pārnesi lielā mērā ietekmē gaisa un dzesēšanas šķidruma temperatūra, un šīs īpašības nav īpaši atkarīgas no paša radiatora. Bet ir vēl trešais faktors – siltuma apmaiņas virsmas laukums, un šeit lielu lomu spēlē produkta dizains un forma. Tāpēc ir grūti ideāli salīdzināt tērauda paneļu sildītāju ar čuguna sildītāju, to virsmas ir pārāk atšķirīgas.

Metālu siltumvadītspēja

Ceturtais faktors, kas ietekmē siltuma pārnesi, ir materiāls, no kura izgatavots sildītājs. Salīdziniet paši: 5 alumīnija radiatora GLOBAL VOX sekcijas ar 600 mm augstumu nodrošinās 635 W pie DT = 50 °С. Čuguna retro akumulators DIANA (GURATEC) ar tādu pašu augstumu un tādu pašu sekciju skaitu spēj nodrošināt tikai 530 W tādos pašos apstākļos (Δt = 50 °C). Šie dati tiek publicēti oficiālajās ražotāju vietnēs.

Piezīme. Alumīnija un bimetāla izstrādājumu īpašības siltuma jaudas ziņā ir gandrīz identiskas, nav jēgas tos salīdzināt.

Varat mēģināt salīdzināt alumīniju ar tērauda paneļu radiatoru, izvēloties tuvāko standarta izmēru, kas ir piemērots izmēram. Minēto 5 GLOBAL alumīnija sekciju 600 mm augstumā kopējais garums ir aptuveni 400 mm, kas atbilst KERMI 600x400 tērauda panelim. Izrādās, ka pat trīsrindu tērauda ierīce (30. tips) pie Δt = 50 °C izdos tikai 572 W. Bet paturiet prātā, ka GLOBAL VOX radiatora dziļums ir tikai 95 mm, bet KERMI paneļi ir gandrīz 160 mm. Tas ir, alumīnija augstā siltuma pārnese liek par sevi manīt, kas atspoguļojas izmēros.

Privātmājas individuālās apkures sistēmas apstākļos vienādas jaudas akumulatori, kas izgatavoti no dažādiem metāliem, darbosies atšķirīgi. Tāpēc salīdzinājums ir diezgan paredzams:

  1. Bimetāla un alumīnija izstrādājumi ātri uzsilst un atdziest. Piešķirot vairāk siltuma noteiktā laika periodā, tie atgriež sistēmā aukstāku ūdeni.
  2. Tērauda paneļu radiatori ieņem vidējo pozīciju, jo tie pārnes siltumu ne tik intensīvi. Bet tie ir lētāki un vieglāk uzstādāmi.
  3. Visinertākie un dārgākie ir čuguna sildītāji, tiem ir raksturīga ilga uzsilšana un atdzišana, kas rada nelielu aizkavēšanos dzesēšanas šķidruma plūsmas automātiskā regulēšanā ar termostata galviņām.

Viss iepriekš minētais ļauj izdarīt vienkāršu secinājumu.

Nav svarīgi, no kāda materiāla radiators ir izgatavots, galvenais, lai tas būtu pareizi izvēlēts jaudas ziņā un atbilstu lietotājam visos aspektos. Kopumā salīdzinājumam nenāk par ļaunu iepazīties ar visām konkrētās ierīces darbības niansēm, kā arī ar to, kur kuru var uzstādīt

Siltuma jaudas aprēķins

Lai organizētu telpu apkuri, ir jāzina katrai no tām nepieciešamā jauda un pēc tam jāaprēķina radiatora siltuma pārnese. Siltuma patēriņu telpas apkurei nosaka diezgan vienkāršā veidā. Atkarībā no atrašanās vietas tiek ņemta siltuma vērtība 1 m3 telpas apkurei, tā ir 35 W / m3 ēkas dienvidu pusē un 40 W / m3 ziemeļu pusē. Telpas faktiskais tilpums tiek reizināts ar šo vērtību, un mēs iegūstam nepieciešamo jaudu.

Uzmanību! Iepriekš minētā nepieciešamās jaudas aprēķināšanas metode ir palielināta, tās rezultāti tiek ņemti vērā tikai kā vadlīnijas. Lai aprēķinātu alumīnija vai bimetāla akumulatorus, jāsāk no ražotāja dokumentācijā norādītajiem parametriem

Saskaņā ar standartiem 1 radiatora sekcijas jauda ir dota pie DT = 70. Tas nozīmē, ka 1 sekcija dos norādīto siltuma plūsmu pie dzesēšanas šķidruma temperatūras pie pieplūdes 105 ºС un pie atgriešanās - 70 ºС. Šajā gadījumā tiek pieņemts, ka aprēķinātā iekšējās vides temperatūra ir 18 ºС

Lai aprēķinātu alumīnija vai bimetāla akumulatorus, jāsāk no ražotāja dokumentācijā norādītajiem parametriem. Saskaņā ar standartiem 1 radiatora sekcijas jauda ir dota pie DT = 70. Tas nozīmē, ka 1 sekcija dos norādīto siltuma plūsmu pie dzesēšanas šķidruma temperatūras pie pieplūdes 105 ºС un pie atgriešanās - 70 ºС. Šajā gadījumā tiek pieņemts, ka iekšējās vides projektētā temperatūra ir 18 ºС.

Pamatojoties uz mūsu tabulu, vienas bimetāla radiatora sekcijas siltuma pārnese ar 500 mm starpaksiālo izmēru ir 204 W, bet tikai pie 105 ºС temperatūras padeves caurulē. Mūsdienu sistēmās, īpaši atsevišķās, attiecīgi nav tik augstas temperatūras, un izejas jauda samazināsies. Lai uzzinātu reālo siltuma plūsmu, vispirms ir jāaprēķina parametrs DT esošajiem apstākļiem, izmantojot formulu:

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

  • tsub - ūdens temperatūra piegādes cauruļvadā;
  • tobr - tas pats, atgriešanās līnijā;
  • Troom ir temperatūra telpā.

Pēc tam apkures radiatora datu plāksnītes siltuma pārnesi reizina ar korekcijas koeficientu, kas ņemts atkarībā no DT vērtības saskaņā ar tabulu:

Metālu siltumvadītspēja

Piemēram, ar dzesēšanas šķidruma grafiku 80 / 60 ºС un telpas temperatūru 21 ºС, DT parametrs būs vienāds ar (80 + 60) / 2 - 21 = 49, un korekcijas koeficients būs 0,63. Tad tā paša bimetāla radiatora 1 sekcijas siltuma plūsma būs 204 x 0,63 = 128,5 W. Pamatojoties uz šo rezultātu, tiek atlasīts sadaļu skaits.

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

Vara sakausējumu piemaisījumi

no šejienes

Piemaisījumi, kas atrodas varā (un, protams, mijiedarbojoties ar to), ir sadalīti trīs grupās.

Cietie šķīdumi, kas veidojas ar varu

Šādi piemaisījumi ir alumīnijs, antimons, niķelis, dzelzs, alva, cinks uc Šīs piedevas ievērojami samazina elektrisko un siltuma vadītspēju. Vadošo elementu ražošanai galvenokārt tiek izmantotas M0 un M1 kategorijas. Ja vara sakausējuma sastāvā ir antimons, tā karstā apstrāde ar spiedienu ir daudz grūtāka.

Piemaisījumi, kas nešķīst varā

Tajos ietilpst svins, bismuts utt. Neietekmējot parastā metāla elektrovadītspēju, šādi piemaisījumi apgrūtina tā apstrādi ar spiedienu.

Piemaisījumi, kas veido trauslus ķīmiskus savienojumus ar varu

Šajā grupā ietilpst sērs un skābeklis, kas samazina parastā metāla elektrovadītspēju un izturību. Sēra klātbūtne vara sakausējumā ievērojami atvieglo tā apstrādājamību, griežot.

Elektrība

Santehnika

Apkure