Giải thích các giá trị so sánh của các thiết bị sưởi
Từ số liệu đã trình bày ở trên, có thể thấy rằng thiết bị đốt nóng lưỡng kim có tốc độ truyền nhiệt cao nhất. Về mặt cấu trúc, một thiết bị như vậy được RIFAR trình bày trong một vỏ nhôm có gân. trong đó các ống kim loại được đặt, toàn bộ cấu trúc được gắn chặt bằng khung hàn. Loại pin này được lắp đặt trong các ngôi nhà có nhiều tầng, cũng như trong các ngôi nhà nhỏ và nhà riêng. Nhược điểm của loại thiết bị sưởi ấm này là giá thành cao.
Quan trọng! Khi loại ắc quy này được lắp đặt trong những ngôi nhà có nhiều tầng, nên có một trạm đun hơi riêng, có bộ phận xử lý nước. Điều kiện này để chuẩn bị sơ bộ chất làm mát gắn liền với các đặc tính của pin nhôm.
chúng có thể bị ăn mòn điện hóa khi nó đi vào ở dạng kém chất lượng thông qua mạng gia nhiệt trung tâm. Vì lý do này, lò sưởi nhôm được khuyến khích lắp đặt trong các hệ thống sưởi ấm riêng biệt.
Pin gang trong hệ thống so sánh này các thông số mất đi đáng kể, chúng có khả năng truyền nhiệt thấp, trọng lượng của bộ gia nhiệt lớn. Tuy nhiên, bất chấp các chỉ số này, bộ tản nhiệt MS-140 vẫn được dân chúng yêu cầu, nguyên nhân là do các yếu tố sau:
Thời gian hoạt động không có sự cố, điều này rất quan trọng trong hệ thống sưởi.
Khả năng chống lại các tác động tiêu cực (ăn mòn) của chất mang nhiệt.
Quán tính nhiệt của gang.
Loại thiết bị sưởi này đã hoạt động hơn 50 năm, vì nó không có sự khác biệt về chất lượng của việc chuẩn bị chất mang nhiệt. Bạn không thể đặt chúng trong những ngôi nhà có thể có áp suất làm việc cao của mạng lưới sưởi ấm, gang không phải là vật liệu bền.
So sánh theo các đặc điểm khác
Một tính năng của hoạt động của pin - quán tính - đã được đề cập ở trên. Nhưng để việc so sánh các bộ tản nhiệt được chính xác, nó phải được thực hiện không chỉ về truyền nhiệt, mà còn về các thông số quan trọng khác:
- làm việc và áp suất tối đa;
- lượng nước chứa;
- khối lượng.
Giới hạn áp suất hoạt động xác định xem máy sưởi có thể được lắp đặt trong các tòa nhà nhiều tầng, nơi chiều cao của cột nước có thể lên tới hàng trăm mét hay không. Nhân tiện, hạn chế này không áp dụng cho nhà riêng, nơi mà áp lực trong mạng không cao theo định nghĩa. So sánh công suất của bộ tản nhiệt có thể đưa ra ý tưởng về tổng lượng nước trong hệ thống sẽ cần được làm nóng. Chà, khối lượng của sản phẩm rất quan trọng trong việc xác định vị trí và phương pháp gắn nó.
Ví dụ, một bảng so sánh về các đặc điểm của các bộ tản nhiệt sưởi ấm khác nhau có cùng kích thước được hiển thị dưới đây:
Ghi chú. Trong bảng, lò sưởi gồm 5 phần được lấy làm 1 đơn vị, ngoại trừ một phần bằng thép, là một tấm đơn.
Độ dẫn nhiệt và tỷ trọng của nhôm
Bảng cho biết tính chất nhiệt lý của nhôm Al phụ thuộc vào nhiệt độ. Các đặc tính của nhôm được đưa ra trong một phạm vi nhiệt độ rộng - từ âm 223 đến 1527 ° C (từ 50 đến 1800 K).
Như có thể thấy từ bảng, hệ số dẫn nhiệt của nhôm ở nhiệt độ phòng là khoảng 236 W / (m deg), điều này khiến người ta có thể sử dụng vật liệu này để sản xuất bộ tản nhiệt và các bộ tản nhiệt khác nhau.
Ngoài nhôm, đồng cũng có tính dẫn nhiệt cao. Kim loại nào dẫn nhiệt cao nhất? Được biết, khả năng dẫn nhiệt của nhôm ở nhiệt độ trung bình và cao vẫn kém hơn đồng, tuy nhiên khi làm lạnh đến 50K, độ dẫn nhiệt của nhôm tăng lên đáng kể và đạt giá trị 1350 W / (m deg). Trong đồng, ở nhiệt độ thấp như vậy, giá trị dẫn nhiệt trở nên thấp hơn so với nhôm và lên tới 1250 W / (m deg).
Nhôm bắt đầu nóng chảy ở nhiệt độ 933,61 K (khoảng 660 ° C), trong khi một số đặc tính của nó trải qua những thay đổi đáng kể. Các giá trị của các đặc tính như độ khuếch tán nhiệt, tỷ trọng của nhôm và độ dẫn nhiệt của nó bị giảm đáng kể.
Mật độ của nhôm chủ yếu được xác định bởi nhiệt độ của nó và phụ thuộc vào trạng thái tập hợp của kim loại này. Ví dụ, ở nhiệt độ 27 ° C, khối lượng riêng của nhôm là 2697 kg / m 3, và khi kim loại này được nung nóng đến điểm nóng chảy (660 ° C), khối lượng riêng của nó trở thành 2368 kg / m 3. Sự giảm khối lượng riêng của nhôm khi nhiệt độ tăng là do nó nở ra khi nung nóng.
từ đây
Bảng này cho thấy các giá trị về độ dẫn nhiệt của kim loại (kim loại màu), cũng như thành phần hóa học của kim loại và hợp kim kỹ thuật trong khoảng nhiệt độ từ 0 đến 600 ° C.
Kim loại màu và hợp kim: Niken Ni, monel, nichrome; hợp kim niken (theo GOST 492-58): cupronickel NM81, NM70, Constantan NMMts 58,5-1,54, kopel NM 56,5, monel NMZhMts và K-monel, alumel, chromel, manganin NMMts 85-12, invar; hợp kim magiê (theo GOST 2856-68), điện tử, platin-rhodium; hàn mềm (theo GOST 1499-70): thiếc nguyên chất, chì, POS-90, POS-40, POS-30, Hợp kim hoa hồng, Hợp kim gỗ. Tiếp tục đọc →
Tất cả những gì giống nhau để đặt một bộ tản nhiệt? Tôi nghĩ rằng mỗi người trong chúng ta đều hỏi cùng một câu hỏi khi đi chợ hoặc đến một cửa hàng phụ tùng, xem xét một loạt các bộ tản nhiệt cho mọi sở thích, đáp ứng ngay cả những người kén chọn khó tính nhất. Bạn có muốn hai hàng, ba hàng, lớn hơn, nhỏ hơn, có một tiết diện lớn với một nhỏ, nhôm, đồng. Đó chính xác là kim loại mà bộ tản nhiệt được làm và sẽ được thảo luận.
Một số người tin rằng đồng. Đây là những tín đồ cổ điển ban đầu, như họ đã được gọi vào thế kỷ 17. Vâng, nếu chúng ta không lấy những chiếc xe mới của thế kỷ 20, thì bộ tản nhiệt bằng đồng đã được lắp đặt ở khắp mọi nơi. Bất kể kiểu dáng và mẫu mã, cho dù đó là một chiếc xe minicar bình dân hay một chiếc xe tải nặng nhiều tấn. Nhưng có một đội quân khác của các chủ xe khẳng định rằng bộ tản nhiệt làm bằng nhôm tốt hơn bộ tản nhiệt bằng đồng. Bởi vì chúng được lắp đặt trên những chiếc ô tô mới hiện đại, trên những động cơ hạng nặng, yêu cầu chất lượng làm mát cao.
Và điều thú vị nhất, họ đều ổn. Tất nhiên, cả hai đều có ưu và khuyết điểm. Bây giờ cho một bài học vật lý nhỏ. Theo tôi, chỉ số tuyệt vời nhất là các con số, cụ thể là hệ số dẫn nhiệt. Nói một cách dễ hiểu, đây là khả năng một chất truyền nhiệt năng từ chất này sang chất khác. Những thứ kia. chúng ta có một chất làm mát, một bộ tản nhiệt làm bằng kim loại thứ N và môi trường. Về mặt lý thuyết, hệ số này càng cao thì bộ tản nhiệt sẽ lấy nhiệt năng từ nước làm mát và thải ra môi trường nhanh hơn.
Vì vậy, độ dẫn nhiệt của đồng là 401 W / (m * K), và nhôm - từ 202 đến 236 W / (m * K). Nhưng đây là điều kiện lý tưởng. Có vẻ như đồng đã thắng trong cuộc tranh chấp này, nhưng đây là "+1" cho bộ tản nhiệt bằng đồng. Bây giờ, ngoài mọi thứ, cần phải xem xét thiết kế thực tế của chính các bộ tản nhiệt.
Các ống đồng ở đế của bộ tản nhiệt, cũng như các dải đồng của bộ tản nhiệt không khí để truyền nhiệt nhận ra môi trường. Các ô lớn của tổ ong tản nhiệt cho phép giảm tổn thất vận tốc dòng khí và cho phép bơm một lượng lớn không khí trên một đơn vị thời gian. Nồng độ phần băng của bộ tản nhiệt quá thấp sẽ làm giảm hiệu quả truyền nhiệt và làm tăng nồng độ và cường độ phát nhiệt cục bộ của bộ tản nhiệt.
Tôi tìm thấy hai loại tản nhiệt dựa trên ống nhôm và thép. Đây không phải là phần không quan trọng, bởi vì. Hệ số dẫn nhiệt của thép rất thấp so với nhôm, chỉ 47 W / (m * K). Và thực ra, chỉ vì hiệu suất chênh lệch quá cao nên việc lắp đặt tản nhiệt nhôm với ống thép không còn giá trị nữa. Mặc dù chúng cứng hơn nhôm thuần chủng và giảm nguy cơ rò rỉ từ áp suất cao, ví dụ như van bị kẹt ở nắp bình giãn nở.Nồng độ các tấm nhôm cao trên các ống làm tăng diện tích của bộ tản nhiệt được thổi bởi không khí, do đó làm tăng hiệu suất của nó, nhưng đồng thời, lực cản của dòng không khí tăng lên và khối lượng không khí được bơm giảm.
Chính sách giá cả trên thị trường đã phát triển khiến bộ tản nhiệt bằng đồng đắt hơn nhiều so với bộ tản nhiệt bằng nhôm. Từ bức tranh tổng thể, chúng ta có thể kết luận rằng cả hai bộ tản nhiệt đó và các bộ tản nhiệt khác đều tốt theo cách riêng của chúng. Vẫn chọn cái nào? Câu hỏi này là tùy thuộc vào bạn.
Cách tính toán chính xác nhiệt điện
Việc bố trí có thẩm quyền hệ thống sưởi trong nhà không thể thực hiện được nếu không tính toán nhiệt về công suất của các thiết bị sưởi cần thiết để sưởi ấm cơ sở. Có những phương pháp đơn giản đã được chứng minh để tính toán sản lượng nhiệt của lò sưởi. cần thiết để sưởi ấm căn phòng. Nó cũng tính đến vị trí của các cơ sở trong ngôi nhà trên các điểm quan trọng.
- Mặt phía nam của ngôi nhà được sưởi ấm cho mỗi mét khối không gian 35 watt. nhiệt điện.
- Các phòng phía bắc của ngôi nhà mỗi mét khối được sưởi ấm bằng 40 watt. nhiệt điện.
Để có được tổng nhiệt năng cần thiết để sưởi ấm khuôn viên của ngôi nhà, cần nhân thể tích thực của căn phòng với các giá trị đã trình bày \ u200b \ u200band cộng chúng với số lượng phòng.
Quan trọng! Loại tính toán được trình bày không thể chính xác, đây là các giá trị được phóng to, chúng được sử dụng để trình bày chung về số lượng thiết bị sưởi ấm cần thiết. Việc tính toán các thiết bị sưởi ấm lưỡng kim, cũng như pin nhôm, được thực hiện dựa trên các thông số được chỉ định trong dữ liệu hộ chiếu của sản phẩm
Theo quy định, tiết diện của một pin như vậy bằng 70 đơn vị điện (DT)
Việc tính toán các thiết bị đốt nóng lưỡng kim, cũng như pin nhôm, được thực hiện dựa trên các thông số được chỉ định trong dữ liệu hộ chiếu của sản phẩm. Theo quy định, tiết diện của một pin như vậy bằng 70 đơn vị điện (DT).
Đó là gì, hiểu như thế nào? Dòng nhiệt hộ chiếu của phần pin có thể thu được tùy theo điều kiện cung cấp chất mang nhiệt có nhiệt độ 105 độ. Để có được nhiệt độ 70 độ trong hệ thống sưởi ấm trở lại của ngôi nhà. Nhiệt độ ban đầu trong phòng được lấy là 18 độ C.
chất làm mát được làm nóng đến 105 độ
DT = (nhiệt độ vật liệu cung cấp + nhiệt độ vật liệu hồi lưu) / 2, trừ đi nhiệt độ phòng. Sau đó, nhân dữ liệu trong hộ chiếu sản phẩm với hệ số hiệu chỉnh, được cung cấp trong các sách tham khảo đặc biệt cho các giá trị DT khác nhau. Trong thực tế, nó trông như thế này:
- Hệ thống sưởi hoạt động cung cấp trực tiếp 90 độ trong chế biến 70 độ, nhiệt độ phòng 20 độ.
- Công thức là (90 + 70) / 2-20 = 60, DT = 60
Theo sách tham khảo, chúng tôi đang tìm kiếm một hệ số cho giá trị này, nó bằng 0,82. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi nhân dòng nhiệt 204 với hệ số 0,82, chúng tôi nhận được dòng công suất thực = 167 W.
So sánh nhiệt điện
Nếu bạn đã nghiên cứu kỹ phần trước, bạn nên hiểu rằng sự truyền nhiệt bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiệt độ không khí và nước làm mát, và những đặc điểm này không phụ thuộc nhiều vào bản thân bộ tản nhiệt. Nhưng có một yếu tố thứ ba - diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, và ở đây thiết kế và hình dạng của sản phẩm đóng một vai trò lớn. Do đó, rất khó để so sánh lý tưởng một lò sưởi bằng thép với một lò bằng gang, bề mặt của chúng quá khác nhau.
Yếu tố thứ tư ảnh hưởng đến sự truyền nhiệt là vật liệu làm lò sưởi. Hãy tự mình so sánh: 5 phần của bộ tản nhiệt bằng nhôm GLOBAL VOX có chiều cao 600 mm sẽ cho công suất 635 W tại DT = 50 ° С. Pin cũ bằng gang DIANA (GURATEC) có cùng chiều cao và cùng số phần chỉ có thể cung cấp 530 W trong cùng điều kiện (Δt = 50 ° C). Các dữ liệu này được công bố trên các trang web chính thức của các nhà sản xuất.
Ghi chú. Đặc tính của nhôm và sản phẩm lưỡng kim về nhiệt năng gần như giống hệt nhau, không có điểm nào để so sánh chúng.
Bạn có thể thử so sánh nhôm với tấm tản nhiệt bằng thép, lấy kích thước tiêu chuẩn gần nhất phù hợp với kích thước. 5 phần nhôm GLOBAL cao 600 mm được đề cập có tổng chiều dài khoảng 400 mm, tương ứng với bảng thép KERMI 600x400. Nó chỉ ra rằng ngay cả một thiết bị thép ba hàng (loại 30) sẽ chỉ phát ra 572 W ở Δt = 50 ° C. Nhưng hãy nhớ rằng độ sâu của bộ tản nhiệt GLOBAL VOX chỉ là 95 mm và các tấm KERMI là gần 160 mm. Đó là, sự truyền nhiệt cao của nhôm tạo nên cảm giác của chính nó, được phản ánh qua các kích thước.
Trong điều kiện của một hệ thống sưởi ấm riêng lẻ của một ngôi nhà riêng, các pin có cùng công suất, nhưng được làm bằng các kim loại khác nhau, sẽ hoạt động khác nhau. Do đó, so sánh là khá dễ đoán:
- Các sản phẩm lưỡng kim và nhôm nhanh chóng nóng lên và nguội đi. Tạo ra nhiều nhiệt hơn trong một khoảng thời gian, chúng sẽ trả lại nước lạnh hơn cho hệ thống.
- Bộ tản nhiệt bằng bảng thép chiếm vị trí chính giữa, vì chúng truyền nhiệt không quá mạnh. Nhưng chúng rẻ hơn và dễ cài đặt hơn.
- Trơ và đắt tiền nhất là bộ gia nhiệt bằng gang, chúng có đặc điểm là thời gian khởi động và làm mát lâu, gây ra sự chậm trễ một chút trong việc điều chỉnh tự động dòng nước làm mát bằng các đầu ổn nhiệt.
Tất cả những điều trên dẫn đến một kết luận đơn giản.
Không quan trọng bộ tản nhiệt được làm bằng chất liệu gì, điều quan trọng chính là nó được lựa chọn chính xác về công suất và phù hợp với người dùng về mọi mặt. Nói chung, để so sánh, không có hại gì khi làm quen với tất cả các sắc thái hoạt động của một thiết bị cụ thể, cũng như nơi thiết bị có thể được cài đặt
Tính toán nhiệt điện
Để tổ chức sưởi ấm không gian, cần phải biết công suất cần thiết cho mỗi người trong số họ, và sau đó tính toán sự truyền nhiệt của bộ tản nhiệt. Nhiệt lượng tiêu thụ để sưởi ấm một căn phòng được xác định một cách khá đơn giản. Tùy thuộc vào vị trí, giá trị nhiệt để sưởi ấm 1 m3 căn phòng được lấy, nó là 35 W / m3 cho phía nam của tòa nhà và 40 W / m3 cho phía bắc. Thể tích thực của căn phòng được nhân với giá trị này và chúng tôi nhận được công suất cần thiết.
Chú ý! Phương pháp tính toán công suất yêu cầu ở trên là một phương pháp mở rộng, kết quả của nó chỉ được xem xét như một hướng dẫn. Để tính toán pin nhôm hoặc pin lưỡng kim, người ta phải bắt đầu từ các đặc tính được chỉ định trong tài liệu của nhà sản xuất
Theo các tiêu chuẩn, công suất của 1 phần của bộ tản nhiệt được cung cấp ở đó là DT = 70. Điều này có nghĩa là 1 phần sẽ cung cấp dòng nhiệt được chỉ định ở nhiệt độ nước làm mát ở nguồn cung cấp là 105 ºС và ở mức trở lại - 70 ºС. Trong trường hợp này, nhiệt độ tính toán của môi trường bên trong được giả định là 18 ºС
Để tính toán pin nhôm hoặc pin lưỡng kim, người ta phải bắt đầu từ các đặc tính quy định trong tài liệu của nhà sản xuất. Theo các tiêu chuẩn, công suất của 1 phần của bộ tản nhiệt được cung cấp ở đó là DT = 70. Điều này có nghĩa là 1 phần sẽ cung cấp dòng nhiệt được chỉ định ở nhiệt độ nước làm mát ở nguồn cung cấp là 105 ºС và ở mức trở lại - 70 ºС. Trong trường hợp này, nhiệt độ thiết kế của môi trường bên trong được giả định là 18 ºС.
Dựa trên bảng của chúng tôi, truyền nhiệt của một phần của bộ tản nhiệt lưỡng kim có kích thước bên trong 500 mm là 204 W, nhưng chỉ ở nhiệt độ trong đường ống cung cấp là 105 ºС. Trong các hệ thống hiện đại, đặc biệt là các hệ thống riêng lẻ, không có nhiệt độ cao tương ứng như vậy, và công suất đầu ra sẽ giảm. Để tìm ra dòng nhiệt thực, trước tiên bạn phải tính tham số DT cho các điều kiện hiện có bằng công thức:
DT = (tsub + trev) / 2 - troom, trong đó:
- tsub - nhiệt độ nước trong đường ống cấp;
- tobr - giống nhau, ở dòng trả về;
- phòng là nhiệt độ bên trong phòng.
Sau đó, truyền nhiệt trên bảng tên của bộ tản nhiệt được nhân với hệ số hiệu chỉnh, được lấy tùy thuộc vào giá trị của DT theo bảng:
Ví dụ: với lịch làm mát là 80/60 ºС và nhiệt độ phòng là 21 ºС, thông số DT sẽ bằng (80 + 60) / 2 - 21 = 49 và hệ số hiệu chỉnh sẽ là 0,63. Khi đó dòng nhiệt của 1 tiết diện của bộ tản nhiệt lưỡng kim giống nhau sẽ là 204 x 0,63 = 128,5 W. Dựa trên kết quả này, số phần được chọn.
https://youtube.com/watch?v=nSewFwPhHhM
Tạp chất trong hợp kim đồng
từ đây
Các tạp chất có trong đồng (và tất nhiên, tương tác với nó) được chia thành ba nhóm.
Các dung dịch rắn tạo thành với đồng
Các tạp chất đó bao gồm nhôm, antimon, niken, sắt, thiếc, kẽm,… Các chất phụ gia này làm giảm đáng kể độ dẫn điện và nhiệt. Các cấp được sử dụng chủ yếu để sản xuất các phần tử dẫn điện bao gồm M0 và M1. Nếu trong thành phần của hợp kim đồng có chứa antimon, thì việc làm nóng nó bằng áp suất khó hơn nhiều.
Các tạp chất không hòa tan trong đồng
Chúng bao gồm chì, bitmut, ... Không ảnh hưởng đến tính dẫn điện của kim loại cơ bản, các tạp chất như vậy gây khó khăn cho quá trình xử lý bằng áp suất.
Các tạp chất tạo thành các hợp chất hóa học giòn với đồng
Nhóm này bao gồm lưu huỳnh và oxy, làm giảm độ dẫn điện và độ bền của kim loại cơ bản. Sự hiện diện của lưu huỳnh trong hợp kim đồng tạo điều kiện thuận lợi cho khả năng gia công của nó bằng cách cắt.
