Jakie wskaźniki przewodności cieplnej metalu są uważane za normę?

Nawet po przelotnym zapoznaniu się z miedzianym i aluminiowym przepychem ukazującym się w oknie, właściciele baterii żeliwnych ryzykują utratę snu i apetytu.

Ale jak w końcu zdecydować, który grzejnik jest lepszy: miedź czy aluminium?

W tym artykule rozważymy wszystkie zalety i wady i poznamy zwycięzcę.

Zalety i wady grzejnika aluminiowego

Baterie aluminiowe są dwojakiego rodzaju:

1. Odlew: aluminium jest lepsze od innych metali kompatybilnych z technologią formowania wtryskowego, z których z powodzeniem korzystają producenci. Grzejnik lany okazuje się jednoczęściowy, a więc jak najbardziej wytrzymały.
2. Prefabrykowane spawane: takie baterie są wykonane z profilu, który uzyskuje się przez prasowanie kęsa aluminiowego (metoda wytłaczania). Każda sekcja składa się z dwóch zespawanych ze sobą części. Grzejnik składa się z kilku sekcji, połączonych ze sobą za pomocą gwintu. Takie urządzenia są mniej trwałe niż odlewane.

Popularność grzejników aluminiowych wynika z następujących zalet:

1. Świetny wygląd.
2. Wysoka przewodność cieplna - przenoszenie ciepła sekcji może osiągnąć 212 W.
3. Lekka waga: przy wymiarach 80x80x380 mm sekcja waży tylko 1 kg.
4. Produkt objęty jest gwarancją na okres od 10 do 20 lat.

Siła nowoczesnych grzejników aluminiowych, dzięki dodatkowi krzemu, jest całkiem do przyjęcia: bez problemu można znaleźć model zaprojektowany na ciśnienie do 16 atm. Niektórzy producenci produkują grzejniki zdolne do pracy pod ciśnieniem 24 atm.

Aluminiowa cewka grzewcza

Baterie aluminiowe mają również wady:

1. Nie lubią wysokich temperatur - chłodziwo nie powinno być cieplejsze niż 110 stopni.
2. Podatność na korozję.

Modele prefabrykowane nie mogą być stosowane w systemach, w których środek przeciw zamarzaniu pełni rolę środowiska pracy.

Czym są grzejniki aluminiowe i bimetaliczne

Aluminiowe grzejniki segmentowe, czyli konstrukcje składające się z kilku gotowych oddzielnych żebrowanych sekcji wykonanych z jednego metalu (w tym przypadku aluminium) metodą odlewania lub wytłaczania (metalurgia proszków). W pierwszym przypadku uzyskuje się produkty wyższej jakości, choć droższe. Sekcje są połączone ze sobą za pomocą nypli - elementów łączących z gwintem zewnętrznym po obu stronach. Szczelność połączeń zapewniają uszczelki.

Grzejniki aluminiowe

Grzejniki bimetaliczne mogą być sekcyjne lub konwekcyjne. Sekcje w wyglądzie i konstrukcji są podobne do aluminiowych, ale jeśli w tych sekcja jest solidna, wykonana z jednego aluminium, to w bimetalicznych składa się z rdzenia stalowego lub miedzianego i aluminiowej części zewnętrznej (żeber).

Grzejnik segmentowy bimetaliczny stal + aluminium

Grzejniki bimetaliczne typu konwekcyjnego to konstrukcja nierozłączna: stalowa lub miedziana rura, na której prostopadle „osadzone” są aluminiowe lamele, a wszystko to przykryte jest zewnętrzną obudową.

Grzejnik konwekcyjny bimetaliczny miedź + aluminium

Zalety i wady miedzianego radiatora

Obecnie do produkcji grzejnika miedzianego używa się tylko najczystszej miedzi: zgodnie z wymaganiami technologii ilość zanieczyszczeń nie powinna przekraczać 0,1%. Takie podejście zapewnia następujące korzyści:

1. Wysoka przewodność cieplna materiału, skutkująca równie wysokim transferem ciepła.
2. Dobra trwałość, pozwalająca na pracę urządzenia w systemach o wysokich ciśnieniach - do 16 atm.
3. Wysoka odporność na korozję.
4. Możliwość utrzymania właściwości roboczych przy temperaturach chłodziwa do 250 stopni.

Grzejnik miedziany można podłączyć do rurociągu za pomocą połączenia gwintowego lub za pomocą lutowania. Dzięki tej wszechstronności można znacznie obniżyć koszty prac instalacyjnych.

Grzejnik miedziany

Kolejną ważną zaletą miedzi jest jej wysoka ciągliwość w niskich temperaturach. Jeśli wypełniony system grzewczy zamarznie, elementy miedziane tylko się odkształcą, ale nie pękną.

Grzejniki miedziane, w przeciwieństwie do urządzeń stalowych, nie boją się działania soli chloru, które bardzo często występują w naszych systemach grzewczych w dość obfitych ilościach.

Wszystkie wymienione zalety decydują o trwałości tego typu urządzenia grzewczego.

Jednocześnie kupujący powinien wziąć pod uwagę pewne wady:

1. Wysoki koszt - grzejnik miedziany kosztuje około 4 razy więcej niż stalowy.
2. Jednoczesne łączenie takich urządzeń z rurami ze stali ocynkowanej w kierunku ruchu czynnika roboczego jest niedozwolone - reakcja elektrochemiczna zachodząca w tym przypadku może spowodować zniszczenie materiału.
3. Niepożądane jest stosowanie baterii miedzianych w układach, w których płyn chłodzący zawiera dużą ilość soli o twardości lub ma wysoką kwasowość.

Problemów można uniknąć, jeśli miedziane baterie są połączone ze stalowymi rurami za pomocą mosiężnych adapterów.

Porównanie cech

Niemal wszystkie omówione powyżej produkty wyróżnia nowoczesny, raczej estetyczny wygląd i dobrze wpasowują się we wnętrze nowoczesnego domu czy mieszkania. Ale mimo wszystko, który z nich jest lepszy, a który wybrać? Aby określić, który z grzejników jest lepszy w każdym konkretnym przypadku: aluminiowy lub bimetaliczny, sekcyjny lub konwekcyjny, rozważymy i porównamy ich cechy i cechy działania.

Przewodność cieplna i przenikanie ciepła

Grzejniki aluminiowe charakteryzują się bardzo dobrą przewodnością cieplną oraz niską bezwładnością cieplną. Ze względu na obecność żeber wymiana ciepła jednej z ich sekcji może osiągnąć 200 W lub więcej. Bardzo szybko się nagrzewają, ale też szybko stygną. Ogrzewanie powietrza w pomieszczeniu następuje zarówno na skutek promieniowania bezpośredniego, jak i konwekcji.

Rozpraszanie ciepła akumulatorów bimetalicznych jest zwykle nieco niższe i zależy od metalu użytego w połączeniu z aluminium. Produkty z rdzeniem stalowym mają najniższy (20-25% niższy niż aluminiowy). Jeśli rdzeń jest wykonany z miedzi, wymiana ciepła będzie prawie taka sama jak w przypadku aluminium.

Grzejniki bimetaliczne typu konwekcyjnego wymagają więcej czasu na ogrzanie pomieszczenia, ponieważ następuje to głównie dzięki konwekcji powietrza. Ale z drugiej strony takie produkty są bezpieczniejsze, zwłaszcza jeśli w domu są małe dzieci. Ich zewnętrzna obudowa lekko się nagrzewa i nie można się bać, że można się poparzyć np. przez przypadkowe dotknięcie bardzo gorącej baterii.

Obieg czynnika grzewczego

Według tego wskaźnika grzejniki aluminiowe mają przewagę. Przestrzeń wewnętrzna ich sekcji jest większa niż w przypadku sekcji bimetalicznych (zarówno sekcyjnych, jak i konwekcyjnych), przez co powstaje mniejszy opór na cyrkulację chłodziwa. Ponadto cienkie rurki z rdzeniem baterii bimetalicznych mogą się szybciej zatykać.

Zdolność do wytrzymania ciśnienia i uderzenia wodnego

Według tego wskaźnika grzejniki bimetaliczne mają najlepsze właściwości.Mogą wytrzymać większe ciśnienie (ponad 20 atm.), W porównaniu z aluminiowymi (zwykle do 16 atm.) I z łatwością radzą sobie z uderzeniem wodnym w systemie grzewczym, czego nie można powiedzieć o produktach wykonanych z samego aluminium. Dotyczy to zwłaszcza domów lub mieszkań, które są podłączone do systemu centralnego ogrzewania.

Interakcja z agresywnym płynem chłodzącym

Chociaż aluminium jest metalem dość odpornym na korozję, nadal może reagować z różnymi dodatkami i dodatkami obecnymi w chłodziwie, zwłaszcza krążącymi w układzie centralnego ogrzewania. A jeśli jego pH (kwasowość) jest nadal większe niż 8, płyn krążący w sekcji może dość szybko „pożreć” ją od środka i dość szybko.

Grzejnik sekcyjny bimetaliczny miedź + aluminium

Grzejniki bimetaliczne w tym przypadku mają przewagę. Nawet jeśli rdzeń wykonany jest ze zwykłej (czarnej) stali i jest podatny na korozję, to wpływ na niego agresywnych dodatków chłodzących nie będzie jednak tak silny (zwłaszcza jeśli jest pokryty od wewnątrz specjalną ochroną) jak na aluminium . Inną rzeczą jest to, że gdy płyn chłodzący zostanie spuszczony z układu, w tym przypadku rdzeń stalowy ulegnie szybkiej korozji, a to nie jest straszne dla aluminium.

Największą zaletą, według tego wskaźnika, są grzejniki bimetaliczne, których rdzenie są wykonane ze stali nierdzewnej lub miedzi. Ale ta opcja jest również najdroższa.

To prawda, że ​​w autonomicznych systemach grzewczych, w których można kontrolować jakość chłodziwa, to kryterium nie jest decydujące.

Dożywotni

Żywotność grzejników aluminiowych może sięgać 25 lat i jest determinowana głównie jakością ich wykonania i warunkami pracy (jakość chłodziwa, ciśnienie i obecność uderzenia hydraulicznego w układzie).

Żywotność grzejników bimetalicznych może być praktycznie taka sama, a nawet dłuższa. Poza tym samym wykonaniem, zależy to od rodzaju metalu użytego do rdzenia. Najmniejszy (nie więcej niż 20 lat) dla grzejników z rdzeniami stalowymi (szczególnie niezabezpieczonymi od wewnątrz), a następnie, pod warunkiem prawidłowego użytkowania, a największy - z miedzią lub stalą nierdzewną (25 lat i więcej).

Instalacja

W zasadzie montaż tych i innych grzejników jest dość prosty przy użyciu standardowych kształtek, dobierając je w zależności od rodzaju rur użytych do okablowania. Jedyną różnicą jest to, że metal rdzenia baterii bimetalicznych jest mocniejszy niż aluminium i łącząc je z rurami nie można obawiać się uszkodzenia gwintów. Dodatkowo, jeżeli rozprowadzenie instalacji grzewczej wykonane jest z rur stalowych, to w celu zapobieżenia powstawaniu korozji elektrochemicznej na złączu, pomiędzy baterią aluminiową a rurą należy zamontować przejściówkę nie wykonaną ze stali „czarnej”. .

Koszt

Pod względem kosztów większość grzejników aluminiowych jest tańsza niż ich bimetaliczne odpowiedniki. To prawda, mówimy o produktach wysokiej jakości, a nie o tanich, ale niskiej jakości produktach, z których większość trafia do nas z Chin. Takie produkty, choć podobne z wyglądu, nie przetrwają długo, niezależnie od tego, czy są aluminiowe, czy bimetaliczne. Ponadto mogą stanowić niemiłą niespodziankę w szczycie sezonu grzewczego.

Który grzejnik jest lepszy: miedziany czy aluminiowy?

Jak widać, grzejniki miedziane i aluminiowe są do siebie bardzo podobne. Są lekkie i mają doskonałą konstrukcję oraz zwiększone rozpraszanie ciepła. Ta ostatnia jakość pozwala użytkownikowi zmniejszyć objętość obiegu grzewczego i zastosować reżim temperaturowy 80/60 (zasilanie / powrót) zamiast 90/70 bez zwiększania powierzchni grzejników.

Oba typy grzejników, ze względu na małą pojemność cieplną, mają niską bezwładność cieplną, dzięki czemu kocioł pozostaje w optymalnym trybie podczas grzania na zewnątrz.

Akumulatory aluminiowe we wnętrzu

Jednocześnie zarówno miedź, jak i aluminium są metalami miękkimi, dlatego nie tolerują obecności stałych zanieczyszczeń mechanicznych w chłodziwie, które mają działanie ścierne.

Jednocześnie nie można nie zauważyć, że grzejniki aluminiowe pod wieloma względami ustępują miedzianym. Powiedzieliśmy już powyżej, że wysokie temperatury są dla nich przeciwwskazane. Do tego można dodać zdolność do samodzielnego oddychania: specyficzne procesy chemiczne prowadzą do powstawania śluz powietrznych, które okresowo muszą być odpowietrzane.

Prefabrykowane grzejniki aluminiowe nie tolerują uderzenia hydraulicznego, które występuje w systemach grzewczych podczas gwałtownej zmiany pogody.

Ponadto przy częstych zmianach warunków temperaturowych aluminium w kontakcie ze stalą cierpi na znaczną różnicę we współczynnikach rozszerzalności cieplnej tych materiałów. Z tego powodu najlepiej sprawdzają się w regionach, w których zimy są stale mroźne.

Wydajny miedziany radiator

A ostatnia rzecz to korozja. W typowych dla nas warunkach dostarczania ciepła aluminium jest krótkotrwałe - potrzebuje chłodziwa o pH 7 lub 8.

Dlatego grzejniki miedziane można uznać za mniej nastrojowe.

Wydawałoby się, że istnieje wiele odmian baterii grzewczych, ale wciąż pojawiają się nowe pozycje. Grzejniki próżniowe: urządzenia i odmiany, a także ceny urządzeń.

Przegląd producentów grzejników żeliwnych można znaleźć tutaj.

W tym artykule https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/sxemy-podklyucheniya-radiatorov.html przedstawiono schematy podłączenia grzejników, a także zalecenia dotyczące miejsca ich instalacji.

Właściwości aluminium

Okablowanie aluminiowe łatwo się wygina, ale szybko pęka

Aluminium należy do kategorii metali lekkich, chemicznie i biologicznie obojętnych o ciężarze właściwym 2700 kg/m³. Materiał jest bezpieczny dla ludzi i środowiska.

Zalety aluminium:

• Przystępny koszt. O cenie decyduje niższa temperatura topnienia i niższe koszty produkcji niż w przypadku innych metali.
• Plastikowy. Drut dobrze się wygina, zachowując swój kształt. Przewody mają dowolną konfigurację wymaganą do działania.
• Tworzenie warstwy ochronnej. Po oczyszczeniu powierzchnia metalu pokryta jest cienką warstwą, co zapobiega jego utlenianiu w całej objętości.

Jednak aluminium ma następujące wady:

• Wysoka odporność na przepływ elektronów. Powoduje to nagrzewanie się linii, co może spowodować zapalenie się materiałów wykończeniowych.
• Wysoki poziom rozszerzalności cieplnej. Prowadzi to do osłabienia połączeń stykowych. Przy częstym włączaniu i wyłączaniu linii o dużym obciążeniu obwód jest rozłączony.
• Utlenianie w kontakcie z powietrzem. Powstała folia ma słabą przewodność, przez co styki przegrzewają się i topią izolację, a linia „masy” po prostu przestaje spełniać swoją funkcję.
• Krótka żywotność. Nie przekracza 30 lat ze średnim obciążeniem.

Obecnie, zgodnie z wymogami GOST, stosowanie aluminium jest zabronione w budowie budynków mieszkalnych i konstrukcji inżynierskich.

Referencje

Podczas badania dyskusji na łamach forów internetowych nie znaleziono żadnych skarg na grzejniki miedziane lub aluminiowe.
To prawda, że ​​niewielu może sobie pozwolić na grzejniki miedziane - cena urządzenia przeznaczonego do ogrzewania 20 - 25 m2. m osiąga 23 tysiące rubli.

Ze względu na tak wysoki koszt takie urządzenia nie stały się powszechne, więc istnieje wiele fałszywych plotek na ich temat.

Na przykład niektórzy wyrazili obawy, że miedź zmieni kolor na zielony, jak to ma miejsce w przypadku miedzianych dachów lub pomników.

Koneserzy uspokajają: zielonkawy tlenek (patyna) powstaje tylko przy długotrwałej ekspozycji na wysoką wilgotność.

Baterie aluminiowe są uważane przez wielu za zbyt lekkie i zawodne, ale są coraz częściej używane.Grzejniki aluminiowe: charakterystyka techniczna, zalety i wady, a także rodzaje konstrukcji.

Dlaczego potrzebujesz termostatu do grzejnika, jak go zainstalować i który lepiej wybrać, przeczytaj w tym temacie.