Сравнение радиаторов алюминиевых и биметаллических: Чем отличаются алюминиевые радиаторы от биметаллических и как их отличить?

какие лучше, чем отличаются и как сравнить, список отличий, что выбрать

Прошли времена, когда в каждой квартире стояли чугунные батареи. На смену приходят легкие, надежные радиаторы с высокой теплоотдачей.

Сравнение характеристик популярных современных радиаторов – алюминиевых и биметаллических, – помогут сделать вывод, какие лучше использовать при центральном отоплении, а какие эффективно покажут себя в пространстве частного дома.

В каких случаях нужно выбирать радиаторы отопления

С заменой радиаторов сталкиваются:

• во время косметического ремонта;
• при покупке новой квартиры;
• при подключении отопления в частном доме или коттедже.

Нужно понимать: способ отопления многоквартирного дома и коттеджа отличаются по некоторым признакам.

Отличия биметаллических от других радиаторов

Такое название они получили благодаря конструкции: наружный слой алюминия скрывает внутренний стальной сердечник. Идея в том, чтобы добиться высокой теплоотдачи от «мягкого» алюминия, при этом не давая контактировать с водой из труб, которая приводит к коррозии. Стальная сердцевина гарантирует долгий срок службы радиатора, защищая от перепадов давления и гидроударов.

Биметаллические радиаторы встречаются:

• полнобиметаллические;
• неполнобиметалличесике.

Полное отсутствие контакта с водой характерно для полнобиметаллических моделей. Срок их службы дольше, но и стоимость существенно выше.

Во втором типе из стали выполнен только вертикальный водопроводящий канал. Главная задача, которую решает подобная конструкция, — регулирование избыточного давления в трубах, что исключает риск поломки.

На российском рынке они представлены в широком ассортименте.

Иногда роль внутреннего сердечника выполняет медь. Этот металл дороже стали. Он выдерживает значительное давление до 40 атм. (при рабочей норме до 20), но в частных жилых помещениях используется редко. В центральном отоплении гидравлические удары не превышают 15-20 атм., поэтому затраты на медный сердечник не всегда оправданы.

Алюминиевые: какие бывают и чем отличаются?

Алюминиевые радиаторы популярны из-за невысокой стоимости и великолепной теплоотдачи. От способа изготовления зависят технические характеристики.

Литье под давлением

Для производства литых радиаторов используют не чистый алюминий, а более прочный сплав — силумин (алюминий + кремний). Такие батареи выдерживают до 16 атмосфер. Имеют широкие водные каналы, препятствующие засорению труб, и поэтому не нуждаются в дополнительной промывке.

На что обращать внимание: на качество сплава. Как правило, прочный сплав используют европейские производители, тем самым снижая риск коррозии и улучшая теплоотдачу.

Экструзия или выдавливание

Предполагается изготовление секций радиатора отдельно, после чего их сваривают с литыми коллекторами.

Фото 1. Сравнение устройства разных видов алюминиевых радиаторов: двух литых и экструзионного.

На что обращать внимание: отдельные части батареи должны соединяться между собой именно методом сварки либо запрессовки. В дешевых моделях секции соединяют композитным клеем, что немного повышает риск протечки.

Анодное оксидирование

За этим названием стоит химический процесс, который защищает алюминий от коррозии и перепадов давления. Стоят они дороже и редко находят применение в быту.

Характеристики радиаторов. Как сравнить и выбрать лучшие

Чтобы правильно выбрать радиатор для квартиры, офиса или частного дома, нужно сравнить преимущества и недостатки по ряду характеристик.

Важно! Некоторые радиаторы китайского производства, несмотря на заявленные характеристики, в лабораторных условиях показывают расхождения результатов — до 35%. Будьте аккуратны при выборе производителя.

Вам также будет интересно:

Уровень теплоотдачи

Для комфортного отопления 1 кв. м. квартиры с высотой потолков 2,7 м требуется теплоотдача 100 Вт. Каждая секция алюминиевого радиатора может обеспечить до 212 Вт, а биметаллического — максимум 185 Вт.

Гидроудары и высокое давление

Гидроудар — это скачок давления в трубе, который появляется:

• в момент перебоя циркуляционного насоса на станции;
• из-за наличия воздушных зон в трубопроводе;
• при резком закрытии крана, запорной арматуры.

Гидроудар длится доли секунд — но этого времени достаточно, чтобы привести к поломке радиатора. Алюминий — не самый надежный металл для домов с центральным отоплением и выдерживает до 16 атм., в то время как биметаллические модели со стальным сердечником спокойно принимают на себя 20 атм., а некоторые — все 40 атм.

Максимальная температура теплоносителя

Для алюминиевых радиаторов — это 110 градусов. Интересно, что алюминий реагирует на изменение температуры быстро, и вмещает большой объем — до 0,46 л. Это плюс. Биметаллические вмещают всего 0,18 л воды, зато и температуру выдерживают выше — до 130 градусов.

Надежность и долговечность

Алюминий подвержен коррозии, поскольку сам по себе не защищен от контакта с водой. В хороших алюминиевых моделях используют высококачественные сплавы, которые гарантируют долговечность. Но эта долговечность все равно уступает биметаллу, ведь сталь коррозии не подвергается вообще.

Простота установки

Биметаллические радиаторы рекомендуется чаще промывать, потому что диаметр стальной трубы внутри небольшой, могут случаться засоры.

В целом их устанавливать проще, потому что меньше риск деформации. И биметаллические, и алюминиевые модели спокойно крепятся набором ключей и фасонными элементами, без мощных кронштейнов.

Цена

Этот критерий для многих главный. Биметаллические радиаторы дороже, иногда разница в стоимости доходит до 30%.

Полезное видео

Видео, в котором рассказывается про алюминиевые и биметаллические радиаторы: отличия внешние и внутренние, плюсы и минусы.

На каком радиаторе остановиться: алюминиевом или биметаллическом

Исходя из совокупности характеристик можно сказать, что биметаллические радиаторы больше подходят для использования в домах с центральным отоплением. А в коттеджи лучше смотреть алюминиевые секции.

Важно! Частный дом — это, как правило, большая площадь, для отопления которой пригодятся мощные радиаторы с высоким показателем теплоотдачи на одну секцию. Именно алюминий

сможет обеспечить такую теплоотдачу, при явной экономии на стоимости.

Если выбрать качественную модель и соблюдать нормы эксплуатации, то с локальной системой отопления без перегрузок (какие бывают в многоквартирных домах), алюминиевый радиатор послужит вам долго. Быстрый нагрев и быстрое остывание секций — отличный вариант для коттеджей, где не живут постоянно.

Помните, что высокая тепловая мощность имеет и обратную сторону. Теплые потоки воздуха поднимаются быстро и создают перепад температур. Чтобы пол не был холодным, нужно делать расчет точно по площади помещения.

А вот в квартиру с центральным отоплением хорошо подойдут биметаллические радиаторы. Да, они несколько дороже алюминиевых, но могут защитить от перепадов давления в трубах и обеспечат равномерный прогрев.

Алюминиевый или биметаллический радиатор отопления

Выбор алюминиевого или биметаллического радиатора отопления

Радиаторы отопления относятся к теплообменному оборудованию и передают сгенерированное тепло непосредственно в помещение. Из всей системы отопления – это самый долговечный элемент, кроме того, радиаторы вписаны в интерьер здания и должны иметь, кроме функциональных, еще и эстетические качества. Радиаторы должны быть предельно надежны, так как возможные аварии и их последствия могут принести существенные финансовые затраты на их устранение. Поэтому необходимо очень серьезно относиться к выбору производителя радиаторов. Одними из наиболее распространённых на сегодняшний день являются алюминиевые или биметаллические радиаторы отопления.

Теплоотдача и инерционность.

Главная характеристика радиатора – это показатель его теплоотдачи. Чем интенсивнее поверхность прибора будет отдавать тепло в помещение, тем быстрее оно будет согреваться.

Алюминий и его сплавы имеют высокий коэффициент теплопроводности, соответственно радиаторы из этого материала имеют достаточно высокую степень теплоотдачи и меньшую инерционность. Радиаторы из алюминиевых сплавов могут, как быстро нагреваться, так и остывать. Этим обусловлена возможность более точной и быстрой регулировки требуемой температуры внутри помещения. Алюминий из-за его физических свойств, коэффициента излучения (степени черноты), широко применяется в производстве отопительного оборудования.

Внешне биметаллические радиаторы очень похожи на алюминиевые, но внутренняя конструкция отличается значительно. Под алюминиевой оболочкой находится запрессованная стальная система трубопроводов, именно по ним и двигается теплоноситель. Сталь в биметалле снижает показатель теплоотдачи в сравнении с алюминиевым примерно на 20%, соответственно – тепловая инерционность у них выше. Каналы движения теплоносителя в биметаллических радиаторах уже, поэтому для них предъявляются более высокие требования к чистоте используемых жидкостей, для уменьшения вероятности засорения.

Запас прочности.

Физические свойства стали позволяют выдерживать биметаллическим радиаторам гораздо более высокое рабочее давление. Для сравнения, биметалл – до 35 атм., алюминиевые радиаторы с утолщенной стенкой – до 16 атм.

В многоэтажных домах, подключенных к современным городским тепловым сетям, рабочее давление составляет 8-10 атм. Как видно, даже с учетом повышенного давления при испытаниях и непредвиденных скачках, запас алюминиевых радиаторов достаточен, а биметаллических – избыточен.

Надежность и долговечность.

Традиционно считается, что биметаллические радиаторы более долговечны из-за более высокой коррозионной стойкости стали в сравнении с алюминием. Это так. Для химически достаточно агрессивных теплоносителей рекомендуется использовать именно биметалл. Здесь необходимо отметить то, чтобы конструктивно из стали были выполнены не только вертикальные каналы трубопроводов, но и горизонтальные.

Для менее агрессивных сред, внутренние поверхности высококачественных алюминиевых радиаторов подвергаются специальной обработке, например, анодированию. При этом достигается приемлемая коррозионная стойкость поверхностей и преимущества биметаллических радиаторов при использовании одинаковой жидкости становятся несущественными.

В следствие того, что материалы биметаллических радиаторов испытывают при эксплуатации различные температурные расширения, это с течением времени, может привести к уменьшению контакта между слоями разного по составу металла. Соответственно, может приводить к систематическому локальному перегреву поверхностей и нарушению прочности радиаторов. Поэтому показатель надежности, в большинстве случаев, у биметаллических радиаторов ниже, чем у алюминиевых.

Стоимость.

Для производства качественных биметаллических радиаторов требуются дорогостоящие технологические операции прецессионной сварки стальных элементов с последующей их запрессовкой в алюминий. Это приводит к существенному увеличению их стоимости, в сравнении с алюминиевыми радиаторами отопления.

Какой радиатор лучше: Алюминий, сталь или биметалл

В наше время никого уже не удивить начинкой дома или квартиры по различным усовершенствованиям, декору и материалу. Но по-прежнему на первом месте в доме должно быть светло, тепло и уютно. В нашем варианте будем разбирать, то что делает наш дом теплым — радиаторы отопления. На сегоднешний день эти бытовые приборы представлены на нашем рынке в огромном количестве, качестве и форме. Какие радиаторы лучше подойдут в наш дом, может среди них есть лучшие? Что ж, давайте разберемся в этом вопросе…

Содержание:

• Радиаторы отопления советской эпохи
• Стоимость различных видов, марок радиаторов отопления
• Выбираем радиатор отопления 
• Схемы подключения радиаторов отопления, их варианты.

 

?Радиаторы отопления советской эпохи

 

Как выбрать нужный отопительный радиатор из такого выбора? Советские радиаторы отопления уже устаревают и не соответствуют всем нашим ожиданиям и это не только касается красоты. Рассмотрим все эти причины:

• Материал изготовления только чугун, у которого недостаточная теплопроводность. Чтобы нагреть батареи отопления в зимний период до 45 градусов, температура теплоносителя должна быть равная 60-70 градусам, что становится экономически невыгодным.
• Старые чугунные радиаторы отопления достаточно надежные, но уже начинают выходить из строя. А отсутствие внутреннего защитного покрытия потянет за собой и ваш газовый котел (происходит забивания теплообменника).
• Данные радиаторы имеют крайне неэстетичный внешний вид и не вписываются в современный интерьер, чего так не любят наши хозяйки. Поэтому их приходится прятать за плотными занавесками или специальными экранами.

Если вы согласны со всем вышеперечисленным или и без этого знали, значит пора задуматься о том, какие лучше купить радиаторы отопления. А какие вообще есть виды радиаторов?

 

Разновидности радиаторов в зависимости от материала их исполнения

Рынок отопительного оборудования предлагает широкий выбор радиаторов отопления. Не мудрено, что в таком разнообразии можно и запутаться. На данный момент есть четыре разновидности радиаторов по материалу с сборке. Которые мы с вами сейчас и рассмотрим. 

• Чугунные радиаторы отопления. Их производят и сейчас, в более усовершенствованном виде.

 

 

?Они имеют более стильный дизайн, чем стандартные чугунные радиаторы, и часто в комплекте с ними поставляются и защитные экраны.

 

Главный плюс такого радиатора состоит в его неприхотливости. Он не боится загрязненной среды, ржавой воды, бактерий и других неблагоприятных условий. Он прекрасно подойдет для дома любого типа, и самого маленького, и многоэтажного, а также для производственного помещения. Недостаток этого устройства заключается в его низкой теплопроводности.

• Алюминиевые радиаторы отопления выглядят очень стильно, над их видом регулярно работают дизайнеры. Такой радиатор можно выбрать обсолютно для любого интерьера. В отличие от чугуна, у алюминия прекрасная теплопроводность.

Но, конечно, есть и недостатки. Такие радиаторы являются очень чувствительными к условиям среды и теплоносителя. Поступающая загрязненная вода может навредить устройству. Такой радиатор подойдет не для каждого дома. В новые системы отопления ставятся такие батареи без каких-либо вопросов, в дома с уже функционирующей системой отопления необходимо делать провывку (очистку) системы от возможного мусора и ржавчины, конечно если у вас установлены железные трубы.

Они подходят для частных домов и коттеджей, где отсутствует избыточное давление и рабочее давление равно 1,5 — 3 атмосферы, которое имеет место на производстве и может привести к разрыву данных типов радиаторов.

Также не стоит забывать, что при непосредственно прямом контакте с водой алюминий вступает в реакцию. От этого предохраняет защитное покрытие (оксидная пленка), но ее может повредить грязная вода, и это уже не восстанавливается. Если говорить о том, какие алюминиевые радиаторы отопления лучше, то конечно стоит купить батареи отопления, в котором есть защитное внутреннее полимерное покрытие. Без такой защиты срок службы изделия значительно уменьшится, а с данной покрытием радиатор прослужит долгие годы. Так что если у вас новая система отопления или же вы промыли и почистили старую перед установкой новых радиаторов, то можете смело ставить аллюминиевые радиаторы отопления.

 

На сегодня купить алюминиевые радиаторы для отопления можно марок:

• Ferroli Ферроли (Польша)
• Nova Florida Нова Флорида (Италия)
• Fondital Фондиталь (Италия)
• Armatura Арматура (Польша)

 

Если рассматривать ценовой критерий радиаторов, то можно сказать, какие радиаторы отопления лучше — это панельные. Их стоимость на данный момент бывает у некоторых продавцов даже ниже, чем у аллюминиевых. Качество при этом будет на высшем уровне. Они неприхотливы и подходят для любого типа дома, обладают очень простой конструкцией и высокой теплоотдачей.

 

Какие самые лучшие радиаторы отопления? Панельные радиаторы — это изделия читаются премиум класса. Они имеют: 1) прекрасную теплопроводность, 2) долгий срок службы (до 25 лет), 3) приближенный к дизайнерскому вид радиаторов, 4) станут украшением любой комнаты.

 

На сегодня купить стальные радиаторы для отопления можно марок:

• Kermi Керми (Германия)
• Ferroli Ферроли (Польша)
• PekPan ПекПан (Турция)
• Purmo Пурмо (Турция)
• Buderus Будерус (Турция, Германия)

 

?

На сегодня купить стальные радиаторы для отопления можно марок:

• Royal Thermo Роял Термо (Италия)
• Termica Термика (Китай)

?

Сразу возникает вопрос: «Какие радиаторы отопления лучше?» — биметаллические или стальные. Решение можно принять по одному фактору — в биметаллических радиаторах объединены достоинства алюминиевых (хорошая теплоотдача и стойкость к избыточному давлению), а у стальных (длительный срок эксплуатации и неприхотливость к условиям среды).

 

Стоимость разных видов радиаторов отопления или как купить радиаторы для отопления

Попробуем выяснить, цены каких радиаторов отопления более справедливы.

По цене виды радиаторов делятся на три класса.

• Эконом-класс — представляют чугунные и алюминиевые модели. Они довольно дешевые, но имеют свои недостатки, при соблюдении которых данные батареи отопления прслужат вам долгий срок службы.
• Средний класс — стальные и биметаллические радиаторы. Они достаточно надежны и представлены в широком ассортименте, да и цена бывает ниже чем у чугунных и алюминиевых батарей.
• Премиум-класс — это изделия из нержавеющей стали, художественное литье из чугуна, а также некоторые биметаллические конструкции. Смысл установки радиаторов из нержаеющей стали мне кажется очень сомнителен, т.к. существуют аналоги данного качества в лице стальных радиаторов за меньшие финансовые средства.

 

?Выбираем радиатор отопления для загородного дома

 

Если вы уже определились с тем, какой вид радиатора отопления для вашего дома лучше и готовы отправиться купить радиатор для отопления, обратите, пожалуйста, внимание на следующие моменты:

— Длительность эксплуатации. В основном современные дома отапливаются при помощи водяного отопления, где теплоносителем, собственно, и выступает вода. Проходящая по трубам вода представляет собой довольно агрессивную среду. Она вредна для недорогих радиаторов из алюминия, особенно китайского производства, у которых отсутствует внутреннее напыление, либо напыление сомнительного качества. Батареи для отопления с внутренней полимерной защитой прослужат дольше. Коррозии подвержены и стальные радиаторы, но меньше, чем алюминиевые. Самые надежные — чугунные и некоторые биметаллические радиаторы.

— Количество атмосфер, которое выдерживают отопительные радиаторы. Нижняя граница этого показателя 7 атмосфер, а оптимальное значение — 15 атмосфер.

— Дизайн немаловажен для потребителей кто бы, что не говорил.. Предварительно подберите в интернете, какие радиаторы отопления лучше впишутся в ваш интерьер. Помните, что эффектный дизайн не должен быть в ущерб качеству!

 

Схемы подключения радиаторов отопления для частных домов

Мало купить батарею отопления, нужно ее еще и подключить так, чтобы его работа была наиболее эффективной. Так какое подключение радиаторов отопления лучше? Существуют три схемы подключения, рассмотрим кратко каждую из них.

 

1. Диагональная схема. Используется, если у батареи большое число секций (более 14). При этом обеспечивается наиболее эффективная отдача тепла и тепло равномерно распределяется по всей поверхности отопительной батареи. Питающая труба устанавливается в верхний патрубок с одной стороны, а отводящая — в нижний патрубок с другой стороны. Если вода будет подаваться снизу, то потери тепла могут увеличиться порядка на 10%.
2. Боковая или односторонняя схема (самая распространенная). В этом случае основную трубу монтируют в верхний патрубок, а отвод — в нижний. Теплоотдача на 2% меньше, чем у предыдущем. В случае подачи воды снизу вверх эффективность уменьшится еще приблизительно на 6-7%.
3. Нижняя схема подключения. Применяется при вмонтированной в пол системе отопления. Трубы монтируются вдоль плинтуса по стене. Теплоотдача на 7% ниже, чем в других схемах. Этот вариант является наиболее эстетичным, но менее эффективной.

Самый рациональный вариант установки знает специалист, поэтому перед монтажем в первую очередь нужно прислушаться к нему.

Биметаллические радиаторы или алюминиевые, сравнение биметаллических и алюминиевых радиаторов отопления

Каждый год наступает период времени, когда отопительный сезон приходит к концу. Именно в это время хозяева домов и квартир начинают подводить итоги работы системы отопления, анализировать эффективность теплоотдачи радиаторов. Часто многие решают заменить старые батареи на более новые, однако затрудняются с выбором, какая продукция лучше — чугунные, биметаллические радиаторы или алюминиевые?

Конечно же, часто в жилищах можно встретить пару прохудившихся радиаторов из чугуна, которые срочно нужно заменить на что-то лучшее. Но бывает, что нуждаются в замене и современные модели. Даже некоторые опытные специалисты затрудняются с выбором того или иного вида обогревательных приборов.

Продавцы специализированных магазинов зачастую бывают слишком навязчивыми, занимаясь реализацией популярных радиаторов, так что порой бывает очень трудно приобрести именно то, что нужно. А товаров очень много, и у каждого из них свои достоинства и недостатки. Сейчас у вас есть возможность это узнать. Приведённая ниже информация намного ускорит покупку товара, и покупатель будет доволен приобретением.

Описание биметаллических и алюминиевых радиаторов

Что касается радиаторов, выполненных из алюминия, они являются стильными и аккуратными. В их состав входят секции, соединённые между собой с помощью ниппелей. Благодаря резиновым прокладкам на стыках секций все соединения являются герметичными. Внутренняя часть таких радиаторов обладает рёбрами, благодаря чему происходит увеличение площади теплоотдачи на половину квадратного метра.

Изготовление данных радиаторов происходит двумя способами. Благодаря экструзионному способу товар в результате получается дешёвым и лёгким, но при этом немного страдает качество, поэтому этот способ не очень популярен. С помощью литейного метода батареи получаются высококачественными, но стоят дорого. В общем, выбор за пользователем.

Что касается биметаллических батарей, в их производстве участвуют металлы двух видов. Корпус и рёбра производятся из сплава алюминия. Если заглянуть внутрь, там увидим сердечник — трубы, по которым происходит движение теплоносителя,- горячей воды из автономного или централизованного отопления.

В производстве сердечника участвует сталь или медь. Последний вариант намного дороже, поэтому реже используется. Биметаллические батареи обладают меньшим диаметром, поэтому они больше подвержены засорениям.

Биметаллические и алюминиевые радиаторы Мирадо — видео

Сравнение двух типов радиаторов

По показателям теплоотдачи

Сразу же стоит отметить, что в данном показателе явно лидирует тип алюминиевых радиаторов. Каждая из секций может снабжать помещение тепловой энергией около двухсот Ватт. Половина её выделяется излучением, а половина — путём конвекции. Рёбра, которые выступают изнутри секций, способствуют усилению теплоотдачи. К тому же, сами свойства алюминия увеличивают её.

Также стоит отметить, этот металл характеризуется минимальной инерцией тепла. Это означает, что после введения радиатора в действие спустя несколько минут уже будет ощущаться достаточно тепла в комнате. Это содействует увеличению экономии в любом доме.

Теперь коснёмся биметаллических приборов. Каждая секция отдаёт тепло в зависимости от того, какова модель и кто является изготовителем. Отдача тепла является меньшей, чем у радиатора из алюминия.

Сердечники являются стальными, поэтому теплоотдача снижается в размере до двадцати процентов по сравнению с аналогом из алюминия. Итак, подведём итог сравнения алюминиевых и биметаллических радиаторов по теплоотдаче. Первые заносят в актив «плюс», а вторые — «минус».

Сравнение приборов по выдерживанию давления

Сравнение приборов по выдерживанию давления

Что касается биметаллических моделей, благодаря имеющемуся сердечнику из стали они являются стойкими к резким перепадам давления, спокойно выдерживая 20–40 бар, что служит весьма неплохим показателем. Если нужно будет осуществить закрытие крана на насосной станции из-за непредвиденных происшествий — это никак не повлияет на данный тип радиаторов. Гидроудары также практически не способны повлиять на состояние батареи.

Однако важно помнить, что если выбор радиатора делается для автономной системы обогрева, а не для централизованной, то, естественно, алюминиевые и биметаллические радиаторы находятся в равных условиях. Таким образом, оценки приборов приблизительно равны. Небольшой перевес на стороне биметаллических батарей.

Отношение радиаторов к теплоносителю

Отношение радиаторов к теплоносителю коррозия

Невозможно точно отслеживать данный показатель в централизованной системе. Также во время реакций происходит выделение водорода, а это пожароопасно. Исходя из этого, нужно каждый раз заниматься сбросом воздуха из радиаторов.

Биметаллический радиатор оснащён стальной трубой, а она не настолько активна в химическом отношении. Возникновение коррозии возможно, но не так быстро. Трубы имеют особый защитный слой, а порой пользуются нержавеющей сталью. Главное — избегать попадания вовнутрь кислорода, что приведёт к появлению ржавчины, а в целом — эти радиаторы более практичны в данном отношении.

Итак, биметаллические и алюминиевые радиаторы отопления по взаимодействию с теплоносителем сравнены. Первый тип более устойчив к влиянию воды, чем второй.

Сравнение по максимальной температуре теплоносителя

Итак, сравнение алюминиевых и биметаллических радиаторов: какой товар добивается большей температуры? В этом плане изделие из алюминия выдерживает температуру воды до ста десяти градусов в среднем. Биметаллические батареи способны выдержать более ста тридцати градусов. Уверенная победа биметалла.

Сравнение по показателям надёжности, долговечности и прочности

Здесь также преимущество у биметаллических товаров. Они сделаны из двух металлов, так что вобрали в себя все самые лучшие характеристики от каждого из них. Такие батареи способны служить более двадцати лет. Что касается алюминиевых — у них срок службы — около десяти лет. Итак, какие батареи надёжнее — радиаторы отопления алюминиевые или биметаллические? Ответ: биметаллические!

Сравнение батарей по лёгкости монтажа

Сравнение батарей по лёгкости монтажа

Сравнение товаров по цене

Биметаллические батареи на третью часть дороже алюминиевых. По этой причине первые более распространены в нашей стране, чем вторые. Они обладают более сильным гидравлическим сопротивлением, поэтому для них нужна энергия для перекачивания воды в больших количествах, чем у алюминиевых товаров.

Эксплуатационная стоимость больше у изделий из двух металлов. Кстати, много товаров делается в Китае, а это значит, что нужно быть осторожнее при покупке, чтобы не досталась некачественная продукция. Так что алюминиевым радиаторам ставим твёрдый «плюс», а биметаллическим — «минус».

Заключение

Итак, подводя итоги, стоит отметить, что для многоквартирных домов с централизованным отоплением лучше подойдут биметаллические радиаторы, ведь в таких домах возможно появление гидроудара, а температура не очень стабильна. Сам теплоноситель не очень чист, имеется много примесей.

В частных домах можно спокойно обходиться и алюминиевыми радиаторами. Они выдадут необходимую температуру. Теплоноситель является чистым, гидроудары не появляются. К тому же, этот тип батарей более дешёвый.

Сравнение биметаллических и алюминиевых радиаторов отопления

Выбор радиатора отопления – задача непростая. Многие покупатели знают, что рынок предлагает алюминиевые и биметаллические радиаторы, но не ориентируются в их характеристиках, что значительно усложняет выбор. Каждый из этих видов радиаторов наделен своими плюсами и минусами, а учитывая их можно принять единственно верное решение.

Радиаторы из алюминия

Такое оборудование – цельная конструкция, отлитая из специального алюминиевого сплава, которому присуща отличная теплопроводность. Это качество стоит во главе основного преимущества алюминиевых отопительных элементов. Все они отличаются крайне высокой теплоотдачей. Получается, чтобы прогреть помещение, алюминиевому радиатору требуется в несколько раз меньше времени, чем некоторым другим видам отопительных систем.

Но с другой стороны под уровнем теплоотдачи нередко может подразумеваться недостаток, ведь радиатор из алюминия никак нельзя назвать экономичным при отсутствии качественной изоляции. Рабочим давлением такого радиатора считается примерно 16 атмосфер, что никак не соответствует давлению в городских сетях отопления, где обычным считается давление от 8 до 10 атмосфер. Перепады давления требуют от радиаторов определенного запаса прочности. Служат алюминиевые радиаторы в среднем десятилетие.

Радиаторы из биметалла

Так называют эргономичные конструкции, созданные из двух металлов и состоящие из каркаса и стальных трубок, упрятанных в оболочку из алюминия. Значительную прочность обеспечивает устройствам использование стали. Этим радиаторам нипочем рабочее давление даже в 40 атмосфер.

Как и у любой композитной структуры у биметаллических радиаторов велика склонность к деформациям и засорам. Подобные изменения сказываются на прочностных характеристиках конструкций. Кроме того, при перепадах температуры оборудование может издавать скрип. Теплоотдача таких радиаторов немного меньше, чем алюминиевых.

Как правило, биметаллические радиаторы бесперебойно служат 15 лет. Однако при выборе такого отопительного оборудования обязательно следует обращать внимание на качество выполнения соединения алюминиевого покрытия и стальной трубки, так как от этого напрямую зависит долговечность работы прибора.

Специальная сантехника: оборудование для инвалидов
Стеклянная сантехника: красиво, шикарно и практично

Результаты испытаний | Ассоциация производителей радиаторов отопления «АПРО»

Наименование образца (модель)	Теплоотдача заявлено/факт, Вт	Испытания на герметичность Рраб/Рисп, МПа	Испытания на статическую прочность Рраб/Рисп, МПа	Лаборатория, проводившая испытания	ГОСТ 31311-2005
Heaton 22-500-800, стальной панельный радиатор	1900/1671 1767/1671 Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	1,0/1,5 0,87/1,5 Течи нет, остаточная деформация нагревательных панелей в зонах точечной сварки. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	1,0/2,5 0,87/2,175 При 2,2 МПа сквозной разрыв в зоне приварки кронштейна, отрыв панелей по точечной сварке, отслоение ЛКП, течь. Не соответствует ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-технический центр АО «Сантехпром»	Не соответствует
Производитель Heaton сообщил, что дилером были предоставлены данные на радиатор другой серии. А несоответствие данных теплоотдачи на 5,5% связанно с пересчетом данных с EN 442 на ГОСТ.
Oasis OV-22-500-800, стальной панельный радиатор	1698/1632 Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	1,0/1,5 При давлении 1,2-1,5 МПа отрыв панелей по точечной сварке, остаточная деформация, течи нет. Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	1,0/2,5 При 1,8 МПа сквозной разрыв по 2-м точкам сварки, течь. Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-технический центр АО «Сантехпром»	Не соответствует
Лидея ЛК 22-500-800, стальной панельный радиатор	1727/1695 Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	1,0/1,5 Течи нет, остаточная деформация нагревательных панелей в зонах точечной сварки. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	1,0/2,5 При 2,5 МПа отрыв панелей по точечной сварке, отслоение ЛКП, сквозных разрывов нет, течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-технический центр АО «Сантехпром»	Соответствует
Ростерм 22KV 500х800, стальной панельный радиатор	1789/1740 Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	9,5/1,425 При давлении 0,9-1,425 МПа характерный треск. Деформации нет. Течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	9,5/2,375 При давлении 2,375 МПа деформация панелей в точке сварки, отслоение ЛКП. Разрывов нет, течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-технический центр АО «Сантехпром»	Соответствует
Licon Clasic C 500×700, стальной панельный радиатор	1536/1400 Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	1,0/1,5 Течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	1,0/2,5 Избыточное давление разрушения 2,35  МПа. Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-техническая фирма ООО «Витатерм»	Не соответствует
PURMO Compact 500×700, стальной панельный радиатор	1582/1485 Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	1,0/1,5 Течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	1,0/2,5 Избыточное давление разрушения 2,45  МПа. Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-техническая фирма ООО «Витатерм»	Не соответствует
KERMI FKO x2 Kompakt, 500×700 стальной панельный радиатор	1658/1477 Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	1,0/1,5 Течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	1,0/2,5 Избыточное давление разрушения 2,18  МПа. Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-техническая фирма ООО «Витатерм»	Не соответствует
KARADO RADIK KLASIK 500×700, стальной панельный радиатор	1573/1510 Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	1,0/1,5 Течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	1,0/2,5 Избыточное давление разрушения 1,85  МПа. Не соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-техническая фирма ООО «Витатерм»	Не соответствует
PRADO Classic 22х500х800, стальной панельный радиатор	1734/1691 Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	0,9/1,35 Течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	0,9/2,25 При 2,25 МПа сквозных разрывов нет, течи нет. Избыточное давление разрушения 3,3  МПа. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-техническая фирма ООО «Витатерм»	Соответствует
Vogel und Noot Vonova 22-K -500-800, стальной панельный радиатор	1902/1863 Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.4	1,0/1,5 Течи нет. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	1,0/2,5 Избыточное давление разрушения 2,5 МПа. Соответствует  ГОСТ 31311 п.5.3	Научно-техническая фирма ООО «Витатерм»	Соответствует

Сравнение теплоотдачи радиаторов | Lammin

Теплоотдача радиаторов — показатель, который определяет эффективность системы обогрева жилых, производственных и офисных помещений. Она зависит от многих факторов и является важным критерием при выборе батарей.

Зависимость теплоотдачи от различных факторов

Теплоотдача или тепловая мощность отражает количество тепла, которое передается отопительным прибором в единицу времени. Она влияет на микроклимат в помещении и обеспечивает создание комфортных условий.

Первичные факторы

Величина тепловой мощности одной секции батареи указывается в технической документации, прилагаемой производителями оборудования для водяной системы отопления. Она зависит от следующих факторов:

• Материала изготовления. Каждый металл имеет определенный коэффициент теплопроводности, влияющий на теплоотдачу. Самыми высокими показателями отличаются медь и серебро, но их не используют для производства батарей из-за значительной стоимости.
• Температуры теплоносителя, циркулирующего в сети обогрева. Чем она выше, тем больше тепла отдает прибор отопления.
• Площади теплообмена. Ее величина определяется особенностями конструкции радиаторов, количеством секций и габаритными размерами.

Чтобы повысить эффективность функционирования сети обогрева, можно остановить свой выбор на радиаторах из металла, который имеет более высокую теплопроводность. Среди материалов, используемых для массового производства батарей, таким является алюминий. Еще один способ ускорить нагрев воздуха в помещениях до комфортных показателей — увеличить температуру теплоносителя. Его можно использовать в автономных сетях частных домов, учитывая при этом технические характеристики радиаторов и условия эксплуатации.

Подбирая изделия по площади теплообмена, следует отдавать предпочтение моделям с большим межосевым расстоянием и с ребристой поверхностью, которая значительно повышает эффективность обогрева.

Вторичные факторы

На уровень тепловой мощности приборов отопления и скорость нагрева помещений влияют и другие факторы, среди которых:

• месторасположение;
• способ подключения;
• цветовое решение и вид покрытия батарей;
• климатическая зона.

Поскольку на окна может приходиться до 26% от общих потерь тепла, то самый оптимальный вариант размещения радиаторов — под ними. Такое расположение отопительных приборов способствует созданию тепловой завесы и позволяет уменьшить утечку тепла из помещения. Использование декоративных экранов, закрывающих батареи, снижает их эффективность на 5-7% при наличии снизу пространства для доступа воздуха, и на 20% — при его отсутствии.

В целом общая тепловая мощность приборов отопления, установленных в помещении, должна быть больше потерь тепла примерно на 10-20%. В этом случае обеспечивается поддержание в комнатах комфортной температуры без лишних затрат.

Способ подключения радиаторов определяется их типом. Наиболее эффективными считаются модели с боковым односторонним и диагональным подключением. Первый вариант востребован, если количество секций не превышает 12, а второй целесообразно использовать при подсоединении более габаритных батарей. Изменение способа подключения, как и повышение температуры теплоносителя или увеличение габаритных размеров помогает повысить уровень теплоотдачи. Прежде чем воспользоваться одним из этих методов, следует произвести перерасчет мощности.

Эффективность обогрева системы также зависит от наличия пыли на поверхности, циркуляции воздуха в помещении и способа отделки стены. Чем больше отражающие свойства поверхности, тем лучше теплоотдача.

Сравнение теплоотдачи

При выборе радиаторов по материалу изготовления недостаточно оценивать их возможности по величине теплоотдачи. Сравнение приборов нужно проводить, учитывая особенности отопительной сети и ее основные технические параметры.

Стальные

У стальных батарей наименьший показатель тепловой мощности среди аналогичных изделий из других металлов. Это обусловлено низким коэффициентом теплопроводности, которым отличается конструкционная сталь. Кроме того, панельные приборы отопления имеют небольшую площадь теплообмена, которую нельзя увеличить путем добавления секций. Такой вариант изменения габаритных размеров можно использовать только для секционных моделей из стали. Для них также характерно следующее:

• чувствительность к составу теплоносителя и склонность к заиливанию при использовании загрязненной воды;
• низкая стойкость к гидравлическим ударам;
• образование коррозии при сливе рабочей среды.

Стальные приборы отопления целесообразно применять при обустройстве автономной сети отопления.

Чугунные

Коэффициент теплопроводности чугуна составляет 50-56 Вт/(м*К), поэтому приборы из этого металла отличаются большей эффективностью обогрева, чем стальные аналоги. Затрудняет передачу тепла и повышенная толщина стенок. Мощность моделей старого образца составляла 60-80 Вт, а у новых изделий она варьируется в пределах 140-160 Вт. Передача тепла в основном осуществляется путем излучения, а на конвекцию приходится не более 20%. Чугунные модели отличаются большим весом и хрупкостью, которая приводит к разрушению изделий под воздействием гидравлических ударов. Они медленно нагреваются и также остывают. Радиаторы из чугуна не чувствительны к качеству теплоносителя, способны выдерживать до 9 атм и востребованы в автономных системах отопления частных домов и загородных коттеджей.

Алюминиевые

Самая лучшая теплопроводность у алюминия: она составляет 230 Вт/(м*К). Поэтому по теплоотдаче алюминиевые батареи превосходят аналогичные свойства приборов отопления, выпускаемых из других материалов. Максимальная эффективность обогрева достигается благодаря особым свойствам металла и значительной полезной площади, увеличенной за счет оребрения поверхности. Передача тепла осуществляется путем конвекции и излучения.

Выбирая алюминиевые приборы отопления, нужно учитывать следующие недостатки изделий:

• склонность к появлению коррозии из-за электрохимических процессов, причиной которых является низкое качество теплоносителя;
• неспособность выдерживать гидравлические удары и рабочее давление выше 9 атм.

Их используют при прокладке автономных сетей для малоэтажных домов. Батареи из алюминия отличаются малым весом и предоставляют возможность подобрать модель с нужным количеством секций.

Биметаллические

Биметаллические приборы отопления представляют собой конструкцию, для изготовления которой служат два металла. В результате получают изделия, которые почти не уступают по уровню теплоотдачи аналогам из алюминия. Причина снижения эффективности заключается в особой конструкции. Сердечник производят из конструкционной стали, поэтому он отличается сравнительно небольшой теплопроводностью. Однако стальной элемент быстро нагревает алюминиевые панели, что обеспечивает интенсивное распространение тепла и высокую теплоотдачу. К другим преимуществам биметаллических радиаторов относятся:

• устойчивость к появлению ржавчины и низкая чувствительность к качеству теплоносителя;
• высокое рабочее давление, достигающее не менее 20-35 атм;
• способность сохранять свои параметры при возникновении гидравлических ударов в сети;
• простая форма, благодаря которой значительно упрощаются уход и обслуживание.

Биметаллические изделия можно устанавливать в автономных системах частных домов, но наиболее эффективно их использование в центральных сетях многоквартирных зданий. Сравнение радиаторов на примере продукции Lammin представлено в таблице.

Сравнение приборов отопления с межосевым расстоянием 350 мм

Вид батарей	Теплоотдача секции, Вт	Максимально допустимая температура, °C
Биметаллические Eco	110	110
Алюминиевые Eco	115	110
Биметаллические Premium	130	110
Алюминиевые Premium	135	110

Подбор радиаторов по тепловой мощности

После сравнения теплопередачи разных типов батарей и оценки условий эксплуатации изделий подбирают оптимальный вариант. Однако в техническом паспорте приборов отопления этот параметр указывается по отношению к одной секции или к их общему количеству. Чтобы выбрать радиатор, который оптимально подойдет для помещения по габаритным размерам, нужно провести предварительный расчет. Для этого нужно воспользоваться формулой, позволяющей определить нужное количество секций с учетом обогреваемой площади помещения и величины теплоотдачи одной секции.

Особенности радиаторов Lammin

Приборы отопления, выпускаемые компанией Lammin, представлены алюминиевыми и биметаллическими моделями двух серий — Eco и Premium. Для них характерен высокий показатель тепловой мощности, который достигается:

• в изделиях из алюминия благодаря использованию уникального сплава, содержащего помимо основного металла добавки в виде цинка, железа и кремния;
• в биметаллических моделях за счет особой конструкции, состоящей из стальных труб и алюминиевого корпуса с высоким коэффициентом теплопроводности.

Среди других преимуществ радиаторов Lammin можно выделить надежную защиту внутренней поверхности в виде прочного и гладкого слоя, препятствующего оседанию частиц. Их окрашивают методом двухступенчатой окраски, что позволяет сохранить привлекательный вид на протяжении длительного времени.

Показатели теплоотдачи и другие характеристики радиаторов Lammin с разным межосевым расстоянием приведены в таблице.

Тип батарей	Межосевое расстояние, мм	Показатель теплоотдачи 1 секции, Вт	Рабочая температура, °C
Биметаллические Premium	350	130	110
Биметаллические Premium	500	153	110
Алюминиевые Premium	350	135	110
Алюминиевые Premium	500	165	110
Биметаллические Eco	350	110	110
Биметаллические Eco	500	139	110
Алюминиевые Eco	200	115	110
Алюминиевые Eco	350	115	110
Алюминиевые Eco	500	133	110

Алюминиевые радиаторы — гальваническая и электролитическая коррозия

Я купил супер дешевый алюминиевый автомобильный радиатор на ebay. Достаточно ли оно велико? А как насчет коррозии алюминиевого радиатора?

Я подсчитал, что он достаточно большой для моего V8.

Начните с 2 кубических дюймов сердечника на каждый кубический дюйм двигателя. Увеличьте или уменьшите это значение на следующие коэффициенты:

ДОБАВИТЬ

• 0,1 для радиатора с вертикальным потоком
• 0.1 для рядного двигателя
• 0,1 для буксировки малого прицепа
• 0,1 для двухрядного радиатора
• 0,1 для двойных испарителей
• 0,2 для наружных температур 105 ° F (40,5 ° C)
• 0,2 для буксировки среднего прицепа
• 0,2 для небольшого двигателя, установленного на тяжелом автомобиле
• 0,2 для вентилятора радиатора диаметром менее 90% наименьшего размера
• 0.3 для кондиционера
• 0,3 без кожуха вентилятора
• 0,3 для старинного автомобиля с малым моторным отсеком
• 0,4 для буксировки большого прицепа
• 0,6 для дизельного двигателя

ВЫЧИСЛЕНИЕ

• 0,1 для выносного радиатора трансмиссии (вне радиатора)
• 0,1 для стандартной линейной передачи
• 0,1 для радиатора однорядного
• 0.1 для двигателя V6 / V8
• 0,2 для просторного моторного отсека пикапа
• 0,2 для наружных температур ниже 90 ° F (32,2 ° C)
• 0,2 для полного кожуха вентилятора
• 02 для сердцевины радиатора с горизонтальным потоком
• 0,3 для большого двигателя в малолитражке

У меня есть уравнение только для латунных / медных радиаторов. Я считаю, что вам нужно добавить 0,2 для алюминия.

Размеры сердечника моего радиатора:

35 см (13,8 дюйма) x 34 см (13,4 дюйма) x 5,5 см (2,16 дюйма) = 399,4 дюйма (6545 куб. См)

• Электровентилятор (14 ″), радиатор (14 ″)
• Без прицепа
• Добавьте 0,1 для сердечника с вертикальным потоком
• Температура ниже 40,5 ° C (105 ° F)
• добавить 0,1 3-х рядный радиатор
• вычесть 0,1 Для двигателя V8
• вычесть 0,3 Для большого двигателя легкового автомобиля
• вычесть 0.1 Для стандартной линейной трансмиссии
• добавить 0,2 для алюминиевого радиатора

Без кожуха вентилятора:

399ci ÷ 2.2 = 181ci (2974cc) Двигатель

С полным кожухом вентилятора:

• вычесть 0,2 для полного кожуха вентилятора

399ci ÷ 1,7 = 235ci (3850cc) Двигатель

Этот радиатор по выгодной цене делает радиатор VW Polo несколько убогим. Однако, несмотря на компактность, он был немного маловат для двигателя и машины.

Надеюсь, добавив кожух вентилятора, надлежащий электрический вентилятор и масляный радиатор, я буду в порядке, если смогу получить приличный поток воздуха через моторный отсек.

NB.
Range Rover V8 объемом 4553 куб. См (277 куб. См) имеет радиатор размером 494 x 568 x 40 мм, что равно 685 куб. Воздушный поток к ним не идеален, и они рассчитаны на работу при экстремальных температурах (добавьте 0,2). Они имеют кондиционер (добавить 0,3), предназначены для буксировки тяжелых прицепов (добавить 0,4) и имеют механический вентилятор (добавить 0,2). Это горизонтальный поток, а не вертикальный (вычесть 0,1) (685 ÷ 2,4 = двигатель 298ci).

Каковы преимущества алюминиевого радиатора перед латунью и медью?

Может быть, этот вопрос стоит поменять… ..

Алюминиевые радиаторы легкие, прочные и относительно дешевые. Хотя алюминий не так термически эффективен, как медь или латунь, он работает с точностью до нескольких процентов, поэтому наличие места не является критичным, а радиатор хорошо сделан, тогда они являются хорошим вариантом.

Однако, если вы пренебрегаете своим радиатором или планируете гонять по гравийным дорожкам, то медь может быть лучшим выбором.

Что касается технического обслуживания, решения для защиты от замерзания для всех типов радиаторов одинаковы, и если вы соблюдаете приличный распорядок дня, проблем быть не должно. Проблема связана с серьезными повреждениями. Не многие алюминиевые радиаторы подлежат ремонту. Латунно-медный радиатор можно перенаправить и перепаять, а алюминиевый радиатор; однажды поврежденный; обычно предназначается для свалки.

Коррозия алюминиевого радиатора

Проблема не только в повреждении:

• Гальваническая коррозия
• Электролитическая коррозия

Проблема была в том, что я знал основы, но забыл детали. Поэтому я зашел в Google и поискал «коррозия радиатора автомобиля» и многие другие похожие фразы.
На форумах было множество людей, приводивших всевозможные противоречивые аргументы, поэтому я решил пойти другим путем поиска. Долой книги по химии.

Гальваническая коррозия в радиаторах автомобилей

Если у вас есть 2 разных металла и погрузить их в раствор электролита, вы, по сути, создадите батарею. Более благородный металл разъедает менее благородный металл, отрывая от него электроны; это создает электрический заряд.

Корпус 1

• Железный блок двигателя
• Медно-латунный радиатор

Медь и латунь более благородны, чем железо, поэтому железный блок двигателя будет медленно разъедать.Обычно это не проблема, так как блок двигателя довольно толстый. Если достаточно долго, любой цинк в припое радиаторов будет разъедать. Это может привести к расширению радиатора или утечке по швам.

Корпус 2

• алюминиевый блок двигателя
• Медно-латунный радиатор

Медь и латунь благороднее алюминия — см. Случай 1

Корпус 3

• Железный блок двигателя
• Алюминиевый радиатор

Железо благороднее алюминия, поэтому алюминиевый радиатор подвергнется коррозии.Это может быть проблемой для любого радиатора, так как даже небольшое количество коррозии может создать отверстие.

Корпус 4

• Алюминиевый блок
• Алюминиевый радиатор

Коррозия минимальна, поскольку, несмотря на различия между марками алюминия, нет особенно доминирующего металла. Однако вода внутри активной зоны может содержать электролиты, которые могут вызвать электролитическую коррозию.

Электролитическая коррозия автомобильных радиаторов

Электролитическая коррозия — это злой родственник гальванической коррозии, и она может вызвать повреждение гораздо быстрее.Электрический ток активно ускоряет коррозию. Применив электролиз и зарядное устройство для очистки автомобильных деталей, я увидел, что ложка из нержавеющей стали полностью растворилась за 2 часа.

Чтобы защитить радиатор, мы должны предотвратить образование электролитов. Вот где срабатывают определенные меры:

• Хорошая основа двигателя
• Антифриз
• Отсоединить аккумулятор и слить радиатор, когда автомобиль находится на хранении

Когда компонент имеет плохое заземление, электролиз ускоряется — значительно.Поэтому следует уделять особое внимание заземляющим шинам двигателя. Если у вас плохое заземление, ток будет пытаться найти другой путь к земле, используя электролиты в воде в качестве пути для электрического тока.

Многие думают, что раз уж сейчас не зима, не надо запускать антифриз. Ответ прост: антифриз выполняет сразу несколько задач. Фактически, предотвращение зависания является второстепенным для многих пользователей.

Даже если бы вы использовали дистиллированную воду; что делают некоторые профессиональные команды; Вода не займет много времени, чтобы собрать примеси и минералы со всего, к чему она прикасается.Очень скоро он станет эффективным электролитом. Когда присутствуют разнородные металлы, вам действительно нужно сделать все возможное, чтобы «идеальный» путь тока был как можно более коротким и прямым. Любые пути паразитного тока могут стать источником электролитической коррозии.

Anti-freeze не просто изменяет точки кипения и замерзания воды, он имеет большое значение для предотвращения образования этих электролитов с добавлением силикатов и фосфатов. Есть разные претензии от разных производителей, но через 1 год эффективность значительно снижается и через 2 года действительно нужно ее менять.Если вы покупаете машину, не просто смотрите на акварель, меняйте ее как можно скорее и делайте это регулярно. Посмотрим правде в глаза, поменять воду несложно, и даже в Паундленде продаются антифризы. Лично я получил бы лучшее, что мог найти, особенно если бы я мог найти те, на которые требовалось 5+ лет. С алюминиевым радиатором я бы все равно менял его каждый год, просто для спокойствия.

Электролиз происходит не только внутри, дождевая вода и брызги могут воздействовать на радиатор снаружи. Если ток проходит через радиатор, коррозия разъедает радиатор снаружи внутрь.

На форумах все спорили о заземлении радиатора.

Проверка на электролитическую коррозию

С помощью цифрового мультиметра подключите отрицательный провод непосредственно к отрицательной клемме аккумуляторной батареи. Установите измеритель на показание напряжения. Возьмите плюсовой провод, откройте крышку заливной горловины радиатора и подвесьте ее в охлаждающей жидкости. Убедитесь, что положительный вывод не касается заливной горловины или сердечника радиатора. Если счетчик показывает более 0,3 вольт, значит, у вас высокий уровень электролиза.Чем ближе это показание к 0 вольт, тем лучше.

Если вы обнаружили электролиз, отключите все электрические компоненты или удалите предохранители. Проверяйте напряжение при включении и выключении каждого элемента. Не забывайте, что проблем может быть несколько. Когда есть увеличение напряжения, это подозрение на заземление компонентов.

• Вентиляторы могут быть проблемой, поэтому вы должны проверить напряжение при работающем вентиляторе и без него.
• Проверить напряжение при вращении двигателя на стартере.
• Проверить напряжение при увеличении оборотов.

Старомодные двигатели с толстыми чугунными блоками могли дольше выдерживать высокие уровни электролиза, но современные двигатели были разрушены за несколько сотен миль.

Следует ли заземлить радиатор автомобиля?

Если у вас плохое заземление двигателя, ток будет пытаться найти путь к земле (заземление шасси) другим путем. На этих путях и происходит коррозия. Если бы вы заземлили радиатор, то ток мог бы течь через электролиты в воде, через заземление радиатора на землю.В этой ситуации алюминиевый радиатор очень быстро подвергнется коррозии. Для алюминиевых радиаторов гораздо важнее иметь прочное и хорошо обслуживаемое заземление двигателя и изолированные резиновые опоры радиатора.

Если у вас медно-латунный радиатор и хорошее заземление двигателя, то резиновое крепление радиатора не так важно, но все же очень хорошая идея.

Если у вас есть отдельный корпус и шасси, убедитесь, что между этими двумя компонентами имеется достаточное заземление.

Если у вас металлический кожух вентилятора или корпус, в идеале он должен иметь приличное заземление к шасси, но электрически изолированное от радиатора. Лично я бы использовал пластиковый корпус вентилятора и изолировал или удостоверился, что двигатель вообще не соприкасается электрически с радиатором. Если необходимо установить металлический кожух или корпус непосредственно на радиатор, убедитесь, что между ними есть достаточное заземление. Корпус двигателя вентилятора должен быть электрически изолирован от кожуха, с прочным заземлением от его отрицательного провода к заземлению шасси.

Очень похоже на отопитель автомобиля, так как в нем тоже есть радиатор. Убедитесь, что ваш обогреватель заземлен непосредственно на батарею с надежным заземлением или очень хорошо заземлен к корпусу. Другими словами, не красите все болты!

Камень и урон погодой

Повреждения от камней могут стать настоящей проблемой, особенно для алюминиевых радиаторов. Любая решетка или беспорядок, которые могут защитить радиатор, будут полезны. На современных автомобилях воздух проходит по довольно извилистому маршруту, прежде чем попасть в радиатор, тогда как на старых Ford Model T радиатор — это первое, о чем может ударить камень.Поэтому для старомодного автомобиля, возможно, лучше использовать медно-латунный радиатор.

Соленая вода и дорожные брызги могут повредить радиатор. Следовательно, современные автомобили имеют водоотделители в воздушном проходе к радиатору.

Кожух вентилятора не только улучшает рабочие характеристики радиатора, но и помогает защитить радиатор, однако установленный спереди вентилятор в некоторых случаях может увеличить скорость попадания камней и воды в радиатор.

Кожухи вентилятора

При наличии кожуха вентилятора больше воздуха проходит через радиатор и лопасти вентилятора.На современных автомобилях часто бывает большое, часто низкое, отверстие для решетки. Воздух улавливается решеткой и направляется через несколько изгибов по маршруту, который становится тем меньше, чем ближе он подходит к кожуху вентилятора. Это сжимает воздух, немного охлаждает его и увеличивает скорость воздуха. Изогнутая трасса предотвращает прямое попадание камня в радиатор. На этом маршруте есть ловушки для грязи и воды. Установка кожуха вентилятора может снизить рабочую температуру двигателя на 50% при определенных скоростях. Если в вашем автомобиле его нет, и вы подумываете о радиаторе большего размера, сначала попробуйте кожух вентилятора.

Резиновая опора радиатора

Я использовал следующие крепления — М6 х 20 мм.

Я убедился, что мои монтажные кронштейны были короткими и толстыми (листовая сталь толщиной 3 мм). В конце концов, вибрация — это большой убийца алюминиевых радиаторов. Я видел десятки, которые использовали кронштейны из гибкой листовой стали на алюминиевых радиаторах. Это не идеально. Если кронштейны крепятся непосредственно к радиатору, сохраняйте металлы одинаковыми и толстыми, если их можно паять или сваривать — делайте это.Но не забывайте резиновое крепление вентилятора.
Медный радиатор = медный кронштейн,
Алюминиевый радиатор = союзный кронштейн

Я видел, как люди привязывали своих вентиляторов кабелем через рад. Стяжки в конечном итоге расплавятся или изнашиваются, но даже до того, как это произойдет, масса усилит вибрацию и быстро разрушит рад.

Проблема, которая у меня возникнет, заключается в том, что сердцевина радиатора сильно обнажена. Я буду использовать очень открытый беспорядок, чтобы остановить большие камни (спрятанные за основной решеткой).

Когда вы устанавливаете радиатор, убедитесь, что есть много свободного пространства, втиснуть радиатор самого большого размера просто нужно, чтобы что-то потереть. Если в радиаторе нет потока воздуха, меньший радиатор все равно может его не справиться.

Можно ли установить слишком большой радиатор?

Термостат двигателя отвечает за поддержание нормальной рабочей температуры автомобиля (примерно 180-200 ° F), поэтому, если двигатель работает некоторое время, температура контролируется термостатом.Если двигатель становится слишком холодным, термостат открывается, а когда он снова нагревается, он снова закрывается.

Зимой обогреватель салона потребляет около 20% тепла двигателя, чтобы нагреть вас и запотеть на экране. Все время, пока двигатель работает за пределами своего нормального рабочего диапазона, он будет изнашиваться и работать с меньшей эффективностью.

По мере увеличения скорости автомобиля тепло от двигателя увеличивается. Современные автомобили работают на более низких передачах, чем старые, и на скорости выделяют меньше тепла.В былые времена люди обычно частично закрывали радиаторы в холодную погоду, чтобы двигатели быстрее нагревались. Раньше я водил Ford 100E с 3-ступенчатой ​​механической коробкой передач. С холодным двигателем максимальная скорость составляла около 30 миль в час, но когда он нагрелся, было возможно почти 50 миль в час. Я установил обогреватель от старого Land Rover, но даже в 10-мильном путешествии он не избавлялся от жары в холодную погоду; частичное закрытие радиатора помогло работать намного более плавно, и я мог видеть!

Когда огромный радиатор устанавливается на небольшой двигатель, как только термостат открывается, холодная вода из радиатора попадает в систему, вызывая большое падение температуры.Благодаря увеличенной площади поверхности радиаторов и большему количеству воды внутри, температура воды в радиаторе может быстро упасть. В этой ситуации термостат должен открываться и закрываться с гораздо большей частотой, чтобы поддерживать правильную температуру.

Поддержание постоянной температуры

Чтобы поддерживать температуру в автомобиле, термостат мгновенно открывается и закрывается. По мере того, как термостат изнашивается, изнашивается или забивается, скорость его открытия и частота, с которой это происходит, становятся намного медленнее.Поскольку характеристики термостатов с возрастом ухудшаются, они могут не открываться или закрываться так быстро, как требуется, что делает невозможным поддержание нормальной рабочей температуры в автомобиле.

Если бы радиатор был слишком маленьким, температура двигателя увеличилась бы слишком быстро. При низких температурах это может привести к растрескиванию блока или расколу радиатора. На скорости двигатель мог перегреться и взорвать прокладку.

Если ваш радиатор не слишком маленький, термостат в хорошем состоянии, охлаждающая жидкость была недавно заменена, и вы счастливы терпеть холодный воздух от автомобильного обогревателя, то слишком большой радиатор не является большой проблемой .

Однако в разделе 34 (Размораживание и удаление влаги) экзамена IVA указано:

1. Автомобиль должен быть оснащен системой размораживания / запотевания лобового стекла.
2. Система, использующая теплый воздух для очистки экрана, должна использовать вентилятор и воздуховоды для направления воздуха на экран, чтобы обеспечить эффективную работу в холодных погодных условиях.
3. Экран с электрическим обогревом должен обеспечивать адекватное тепло и распределение для обеспечения эффективной работы.

Экзамен IVA предъявляет строгие требования к выбросам. Если ваш автомобиль изо всех сил пытается поддерживать нормальную рабочую температуру, выбросы возрастут. Это проблема с выбросами. Используйте инфракрасный термометр для контроля температуры двигателя и проверки наличия холодных / горячих точек на радиаторе, липких термостатов и средней рабочей температуры двигателя.

Я читал о нескольких случаях, когда автомобильный обогреватель не производил достаточно теплого воздуха, чтобы разморозить экран через 10 минут, и в результате автомобиль оставался непригодным для эксплуатации.Таким образом, хотя медленно прогревающийся двигатель не является серьезной проблемой для современных двигателей, он является проблемой для защиты от запотевания и инспектора IVA.

Выбор и установка вентилятора

Всегда выбирайте вентилятор, ширина которого примерно равна наименьшему размеру радиатора. Мой радиатор имеет ширину 14 дюймов, поэтому я купил вентилятор 14 дюймов. Никогда не устанавливайте вентилятор меньше 90% наименьшего размера.

Многие электрические вентиляторы имеют лопасти, которые не скручиваются и не изгибаются со скоростью, они довольно жестко удерживаются внешним усиливающим кольцом.Даже в этом случае между лопастями вентилятора и радиатором должен быть зазор не менее 3 см. Мой электрический вентилятор — типичный 14-дюймовый дешевый китайский импортный. Несмотря на то, что это выглядит хорошего качества, я ожидаю, что подшипники со временем расшатываются. По мере ослабления подшипников из-за диаметра не требуется слишком большого «колебания», чтобы они соприкоснулись с радиатором. Всегда читайте рекомендации производителей по клиренсу (к сожалению, мои были китайскими). Я устанавливаю кожух вентилятора, это означает, что мой вентилятор находится почти на 20 см перед радиатором — много!

При использовании обычного вентилятора, установленного на водяном насосе, лопасти крутятся по мере увеличения оборотов двигателя.Вентилятор может быть почти плоским в неподвижном состоянии, но в 10 раз толще на скорости. Двигатель может двигаться вперед и назад на своих опорах и может загрязнять корпус вентилятора, что приводит к его разрушению по направлению к радиатору.

По сути, установите самый большой вентилятор, установите кожух вентилятора и оставьте как можно больше места!

Проверка термостата

Если радиатор слишком мал, он может вскоре повредить хороший термостат.

Есть несколько способов проверить термостат.

Завести машину с холода и нащупать верхний шланг.Шланг не должен быть слишком горячим, чтобы его можно было держать за него. Когда термостат открывается, верхний шланг скоро нагреется. Если шланг остается холодным, термостат не открывается.

Если ожидаемая температура открытия ниже 91ºC (195ºF), снимите термостат, опустите его в кастрюлю с водой и доведите до кипения. Точную температуру открытия можно измерить термометром. Защита от замерзания и повышение давления в системе охлаждения автомобиля увеличивают температуру кипения воды, поэтому для термостатов с температурой выше 195 ° F простая кипящая вода никогда не достигнет заданной температуры открытия.Добавление антифриза может повысить температуру кипения на несколько градусов (примерно 107 ° C).

Термостат температуры

Если вам нужно заменить термостат, обратитесь к руководству по эксплуатации. Ориентировочно, на современных двигателях это будет примерно 192–195 ° F. Установка более холодного термостата на современный двигатель (например, 160 ° F) может увеличить расход топлива, выбросы и износ. Современные двигатели имеют более жесткие допуски и зазоры. Эксплуатация за пределами идеального диапазона увеличивает износ этих двигателей в большей степени по сравнению со старыми.Относительно постоянная рабочая температура абсолютно необходима для надлежащего контроля выбросов, хорошей экономии топлива, производительности и износа.

Есть исключения из этого правила, например, для достижения современных стандартов выбросов, Range Rover увеличил температуру термостата 4,6-литрового двигателя V8 1996 года выпуска с 82 ° C до 96 ° C (180 ° F). Это было за счет надежности; вкладыши соскользнули, а блоки потрескались. Температура охлаждающей жидкости в конечном итоге установится на уровне ~ 100 ° C (212 ° F). Установка на вторичном рынке нижнего термостата для поддержания максимальной температуры воды ниже 80 ° C (176 ° F) может значительно повысить надежность, однако пройти тест на выбросы загрязняющих веществ будет не так просто.Для этих двигателей также следует рассмотреть более крупный радиатор, кожух вентилятора и мощный вентилятор.

Сколько нужно долить охлаждающей жидкости?

При смеси воды и антифриза в соотношении 50/50 при снятой крышке температура кипения составляет 225 ° F. Как только крышка будет на месте (моя крышка составляет 15 фунтов на квадратный дюйм), она должна увеличиться до 265 ° F. Если вы используете 70/30 (рекомендованный максимум), точка кипения поднимется до 276 ° F

.

Если охлаждающая жидкость закипит, старые шланги, слабые радиаторы, водяные насосы и двигатели быстро выйдут из строя.Будет выпущена вода, что повлияет на охлаждение в будущем.

Выводы

• Свежий антифриз и чистая вода важны
• Регулярно заменяйте термостат
• Антифриз необходимо регулярно менять, особенно для алюминиевых радиаторов
• Основание двигателя, шасси и кузова защищает ваш радиатор
• НЕ ЗАЗЕМЛЯЙТЕ РАДИАТОР!
• Резиновое крепление и электрическая изоляция радиатора
• Алюминиевые радиаторы более подвержены повреждениям
• Когда аккумуляторные батареи находятся на расстоянии нескольких футов от двигателя; е.грамм. в багажнике; затем необходимо увеличить размер кабелей и уделить особое внимание основанию шасси и кузова.
• Не устанавливайте вентилятор непосредственно на радиатор (особенно с помощью кабельных стяжек)
• Резиновые опоры защищают повреждения от вибрации (большая проблема для алюминиевых радиаторов)
• Пластиковые кожухи вентилятора хорошо поглощают вибрацию и обеспечивают электрическую изоляцию
• Отсоединить аккумулятор и слить радиатор, когда автомобиль находится на хранении
• По возможности установить кожух вентилятора
• Все вышесказанное относится к автомобильному отопителю / каплеуловителю

Тепловое расширение | Энциклопедия.com

CONCEPT

Большинство материалов подвержены тепловому расширению: тенденции расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении. По этой причине мосты строятся с металлическими компенсаторами, чтобы они могли расширяться и сжиматься, не вызывая неисправностей в общей конструкции моста. Другие машины и конструкции также имеют встроенную защиту от опасностей теплового расширения. Но тепловое расширение также может быть полезным, делая возможным работу термометров и термостатов.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Молекулярная поступательная энергия

С научной точки зрения, тепло — это внутренняя энергия, которая течет от системы с относительно высокой температурой к системе с относительно низкой температурой. Сама внутренняя энергия, называемая тепловой энергией, — это то, что люди обычно имеют в виду, когда говорят «тепло». Форма кинетической энергии из-за движения молекул, тепловая энергия иногда называется молекулярной поступательной энергией.

Температура определяется как мера средней молекулярной поступательной энергии в системе, и чем больше изменение температуры для большинства материалов, как мы увидим, тем больше величина теплового расширения.Таким образом, все эти аспекты «тепла» — само тепло (в научном смысле), а также тепловая энергия, температура и тепловое расширение — в конечном итоге зависят от движения молекул по отношению друг к другу.

МОЛЕКУЛЯРНОЕ ДВИЖЕНИЕ И НЬЮТОНОВСКАЯ ФИЗИКА.

В общем, кинетическая энергия, создаваемая движением молекул, может быть понята в рамках классической физики, то есть парадигмы, связанной с сэром Исааком Ньютоном (1642-1727) и его законами движения. Ньютон был первым, кто понял физическую силу, известную как гравитация, и объяснил поведение объектов в контексте силы тяжести.Среди понятий, необходимых для понимания физики Ньютона, — масса объекта, скорость его движения (в терминах скорости или ускорения) и расстояние между объектами. Все они, в свою очередь, являются центральными элементами для понимания того, как молекулы при относительном движении генерируют тепловую энергию.

Чем больше импульс объекта, то есть произведение его массы на скорость его скорости, тем сильнее воздействие, которое он оказывает на другой объект, с которым сталкивается.Более того, его кинетическая энергия равна половине его массы, умноженной на квадрат его скорости. Масса молекулы, конечно, очень мала, но если все молекулы внутри объекта находятся в относительном движении — многие из них сталкиваются и, таким образом, передают кинетическую энергию, — это обязательно приведет к относительно большому количеству тепловых ударов. энергия со стороны более крупного объекта.

МОЛЕКУЛЯРНОЕ ПРИТЯЖЕНИЕ И ФАЗЫ ВЕЩЕСТВА.

Тем не менее, именно из-за того, что молекулярная масса настолько мала, одна гравитационная сила не может объяснить притяжение между молекулами.Вместо этого это притяжение следует понимать с точки зрения второго типа сил — электромагнетизма, открытого шотландским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом (1831–1879). Детали электромагнитной силы не здесь важно; нужно только знать, что все молекулы обладают некоторой составляющей электрического заряда. Поскольку одинаковые заряды отталкиваются, а противоположные — притягиваются, между молекулами существует постоянное электромагнитное взаимодействие, которое создает различные степени притяжения.

Чем больше относительное движение между молекулами, тем меньше их притяжение друг к другу.Действительно, эти два аспекта материала — относительное притяжение и движение на молекулярном уровне — определяют, можно ли классифицировать этот материал как твердое, жидкое или газообразное. Когда молекулы движутся относительно друг друга медленно, они оказывают сильное притяжение, и материал, частью которого они являются, обычно классифицируется как твердое тело. С другой стороны, молекулы жидкости движутся с умеренной скоростью и поэтому обладают умеренным притяжением. Когда молекулы движутся с высокой скоростью, они практически не притягиваются, а этот материал известен как газ.

Прогнозирование теплового расширения

КОЭФФИЦИЕНТ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ.

Коэффициент — это число, которое служит мерой некоторой характеристики или свойства. Это также может быть коэффициент, на который умножаются другие значения для получения желаемого результата. Для любого типа материала возможно рассчитайте степень расширения или сжатия этого материала при изменении температуры. В общих чертах это известно как коэффициент расширения, хотя на самом деле существует две разновидности коэффициента расширения.

Коэффициент линейного расширения — это константа, которая определяет степень изменения длины твердого тела в результате изменения температуры. Для любого данного вещества коэффициент линейного расширения обычно выражается числом 10. ⁻⁵ / ° С. Другими словами, значение коэффициента линейного расширения конкретного твердого тела умножается на 0,00001 на ° C. (° C в знаменателе, показанном в уравнении ниже, просто «выпадает», когда коэффициент линейного расширения умножается на изменение температуры.)

Для кварца коэффициент линейного расширения составляет 0,05. Напротив, железо с коэффициентом 1,2 в 24 раза чаще расширяется или сжимается в результате изменений температуры. (Сталь имеет ту же ценность, что и железо.) Коэффициент для алюминия составляет 2,4, что вдвое больше, чем у железа или стали. Это означает, что при одинаковом изменении температуры длина алюминиевого стержня изменяется в два раза больше, чем длина железного стержня. Свинец является одним из самых дорогих твердых материалов с коэффициентом, равным 3.0.

РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ.

Линейное расширение данного твердое тело можно рассчитать по формуле δ L = aL _O Δ T. Греческая буква дельта (d) означает «изменение в»; следовательно, первая цифра представляет изменение длины, а последняя цифра в уравнении означает изменение температуры. Буква a — это коэффициент линейного расширения, а L _O — исходная длина.

Предположим, что пруток свинца длиной 5 метров испытывает изменение температуры на 10 ° C; каково будет его изменение длины? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно умножить a (3,0 · 10 ⁻⁵ / ° C) на L _O (5 м) и δ T (10 ° C). Ответ должен быть 150 & 10 ⁻⁵ м, или 1,5 мм. Обратите внимание, что это просто изменение длины, связанное с изменением температуры: при повышении температуры длина увеличится, а при понижении температуры на 10 ° C длина уменьшится на 1.5 мм.

РАСШИРЕНИЕ ОБЪЕМА.

Очевидно, линейные уравнения могут применяться только к твердым телам. Жидкости и газы, вместе классифицируемые как жидкости, соответствуют форме их контейнера; следовательно, «длина» любого данного образца жидкости такая же, как и у твердого вещества, которое его содержит. Однако жидкости подвержены объемному расширению, то есть изменению объема в результате изменения температуры.

Для расчета изменения объема формула очень похожа на формулу для изменения длины; отличаются лишь некоторые детали.В формуле δ V = bV _O δ T последний член, опять же, означает изменение температуры, в то время как δ V означает изменение объема, а V _O — исходный объем. . Буква b обозначает коэффициент объемного расширения. Последний выражается в единицах 10 ^-4 / ° C, или 0,0001 на ° C.

Стекло имеет очень низкий коэффициент объемного расширения 0,2, а у стекла Pyrex чрезвычайно низкий — всего 0.09. По этой причине изделия из пирекса идеально подходят для приготовления пищи. Значительно выше коэффициент объемного расширения глицерина, маслянистого вещества, связанного с мылом, которое увеличивается пропорционально в 5,1 раза. Еще выше этиловый спирт с коэффициентом объемного расширения 7,5.

ПРИМЕНЕНИЕ В РЕАЛЬНОМ ЖИЗНИ

Жидкости

Большинство жидкостей следуют довольно предсказуемой схеме постепенного увеличения объема в ответ на повышение температуры и уменьшения объема в ответ на понижение температуры.Действительно, коэффициент объемного расширения жидкости обычно бывает выше, чем твердого тела, и — за одним заметным исключением, обсуждаемым ниже, — жидкость будет сжиматься при замораживании.

Поведение перекачиваемого бензина в жаркий день является примером теплового расширения жидкости в ответ на повышение температуры. Когда он поступает из подземного резервуара на заправочной станции, бензин относительно прохладный, но он будет теплым, если вы будете сидеть в баке уже теплой машины. Если бак автомобиля заправлен, а автомобиль оставлен стоять на солнце — другими словами, если автомобиль не едет после заправки бака, — бензин может расшириться в объеме быстрее, чем топливный бак, вылившись на тротуар. .

ОХЛАЖДЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ.

Другой пример теплового расширения жидкости можно найти внутри радиатора автомобиля. Если радиатор «долить» охлаждающей жидкостью в холодный день, повышение температуры может привести к расширению охлаждающей жидкости до ее перелива. В прошлом это создавало проблемы для владельцев автомобилей, поскольку двигатели автомобилей выбрасывали на землю избыточный объем охлаждающей жидкости, что требовало периодической замены жидкости.

В автомобилях более поздних моделей, однако, есть переливной контейнер для сбора жидкости, выделяющейся в результате объемного расширения.Когда двигатель снова остывает, контейнер возвращает излишки жидкости в радиатор, тем самым «рециркулируя» ее. Это означает, что новые автомобили гораздо менее подвержены перегреву, чем старые. В сочетании с усовершенствованием смесей радиаторных жидкостей, которые действуют как антифриз в холодную погоду и охлаждающая жидкость в горячую, процесс «рециркуляции» привел к значительному сокращению поломок, связанных с тепловым расширением.

ВОДА.

Одна из веских причин не использовать чистую воду в радиаторе заключается в том, что вода имеет гораздо более высокий коэффициент объемного расширения, чем обычная охлаждающая жидкость двигателя.Это может быть особенно опасно в холодную погоду, потому что замороженная вода в радиаторе может расшириться настолько, что треснет блок двигателя.

В общем, вода, коэффициент объемного расширения которой в жидком состоянии составляет 2,1 и 0,5 в твердом состоянии, демонстрирует ряд интересных характеристик, касающихся теплового расширения. Если понизить температуру кипения воды с 212 ° F (100 ° C) до 39,2 ° F (4 ° C), она будет неуклонно сокращаться, как любое другое вещество, реагирующее на понижение температуры.Однако обычно вещество продолжает уплотняться, превращаясь из жидкого в твердое; но с водой этого не происходит.

При температуре 32,9 ° F вода достигает максимальной плотности, что означает, что ее объем для данной единицы массы минимален. Ниже этой температуры он «должен» (если бы он был подобен большинству типов материи) продолжать уменьшаться в объеме на единицу массы, но на самом деле он неуклонно начинает расширяться. Таким образом, он менее плотный, с большим объемом на единицу массы, когда достигает точки замерзания.Именно по этой причине, когда трубы замерзают зимой, они часто лопаются, что объясняет, почему залитый водой радиатор может стать серьезной проблемой в очень холодную погоду.

Кроме того, это необычное поведение в отношении теплового расширения и сжатия объясняет, почему лед плавает: твердая вода менее плотная, чем жидкая вода под ней. В результате замерзшая вода зимой остается на вершине озера; поскольку лед плохо проводит тепло, энергия не может уйти из воды под ним в количестве, достаточном, чтобы заморозить остальную воду в озере.Таким образом, вода подо льдом остается жидкой, сохраняя жизнь растений и животных.

Газы

ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ.

Как уже говорилось, жидкости расширяются в больший раз, чем твердые тела. Учитывая возрастающее количество молекулярной кинетической энергии для жидкости по сравнению с твердым телом и для газа по сравнению с жидкостью, неудивительно, что газы реагируют на изменения температуры еще большим изменением объема. чем у жидкостей. Конечно, когда речь идет о газе, «объем» измерить труднее, потому что газ просто расширяется, чтобы заполнить свой контейнер.Чтобы этот термин имел какое-либо значение, необходимо также указать давление и температуру.

Ряд газовых законов описывает три параметра для газов: объем, температуру и давление. Например, закон Бойля гласит, что в условиях постоянной температуры существует обратная зависимость между объемом и давлением газа: чем больше давление, тем меньше объем, и наоборот. Еще более актуальным для вопроса теплового расширения является закон Чарльза.

Закон Чарльза гласит, что при постоянном давлении существует прямая зависимость между объемом и температурой.Когда газ нагревается, его объем увеличивается, а когда он остывает, его объем соответственно уменьшается. Таким образом, если наполнить надувной матрас в комнате с кондиционером, а затем отнести матрас на пляж в жаркий день, воздух внутри расширится. В зависимости от того, насколько увеличится его объем, расширение горячего воздуха может вызвать «лопание» матраса.

ТЕРМОМЕТРЫ ОБЪЕМНОГО ГАЗА.

Принимая во внимание, что жидкости и твердые тела значительно различаются в отношении их коэффициентов расширения, большинство газов следуют более или менее той же схеме расширения в ответ на повышение температуры.Предсказуемое поведение газов в этих ситуациях привело к разработке газового термометра постоянного давления, высоконадежного прибора, по которому часто сравниваются другие термометры, в том числе содержащие ртуть (см. Ниже).

В объемном газовом термометре пустая емкость присоединяется к стеклянной трубке, содержащей ртуть. Когда газ попадает в пустой контейнер, столбик ртути движется вверх. Разница между прежним положением ртути и ее положением после введения газа показывает разницу между нормальным атмосферным давлением и давлением газа в контейнере.Таким образом, можно использовать изменения объема газа в качестве меры температуры. Реакция большинства газов в условиях низкого давления на изменение температуры настолько однородна, что объемные газовые термометры часто используются для калибровки других типов термометров.

Твердые тела

Многие твердые тела состоят из кристаллов правильной формы, состоящих из молекул, соединенных друг с другом, как если бы они были пружинами. Пружина, которая отводится назад, непосредственно перед тем, как она отпущена, является примером потенциальной энергии или энергии, которой объект обладает в силу своего положения.Для кристаллического твердого вещества при комнатной температуре потенциальная энергия и расстояние между молекулами относительно низки. Но по мере увеличения температуры и расширения твердого тела пространство между молекулами увеличивается — как и потенциальная энергия в твердом теле.

Фактически, реакция твердых тел на изменения температуры имеет тенденцию быть более драматичной, по крайней мере, когда они наблюдаются в повседневной жизни, чем поведение жидкостей или газов в условиях термическое расширение. Конечно, твердые тела на самом деле меньше реагируют на изменения температуры, чем жидкости; но поскольку они твердые, люди ожидают, что их контуры будут неподвижными.Таким образом, когда объем твердого тела изменяется в результате увеличения тепловой энергии, результат более примечателен.

КРЫШКИ БАНКОВ И ЛИНИИ ПИТАНИЯ.

Обычный пример теплового расширения можно увидеть на кухне. Почти каждый имел опыт безуспешных попыток сдвинуть с места плотную металлическую крышку на стеклянном контейнере и, пролив горячую воду на крышку, обнаружил, что она наконец откроется. Причина этого в том, что вода при высокой температуре заставляет металлическую крышку расширяться.С другой стороны, как отмечалось ранее, стекло имеет низкий коэффициент расширения. В противном случае он расширился бы вместе с крышкой, что не позволило бы протекать по нему горячей водой. Если бы стеклянные банки имели высокий коэффициент расширения, они деформировались бы при относительно низком уровне тепла.

Другой пример теплового расширения твердого тела — провисание линий электропередач в жаркий день. Это происходит потому, что тепло заставляет их расширяться, и, таким образом, длина линии электропередачи, идущей от полюса к полюсу, больше, чем в условиях более низких температур.Конечно, маловероятно, что летняя жара может быть настолько сильной, что может создать опасность обрыва линий электропередач; с другой стороны, высокая температура может создать серьезную угрозу для более крупных конструкций.

УДЛИНИТЕЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.

Большинство больших мостовидных протезов имеют компенсаторы, которые выглядят как две металлические гребни, обращенные друг к другу, со сцепленными зубцами. Когда тепло заставляет мост расширяться в солнечные часы жаркого дня, две стороны компенсатора сдвигаются друг к другу; затем, когда после наступления темноты мост остывает, они начинают постепенно втягиваться.Таким образом, мост имеет встроенную зону безопасности; в противном случае у него не было бы места для расширения или сжатия в ответ на изменения температуры. Что касается использования гребенчатой ​​формы, то зазор между двумя сторонами компенсатора смещается, что сводит к минимуму столкновения, которые испытывают автомобилисты, проезжающие по нему.

Деформационные швы другой конструкции также можно встретить на автомагистралях и на «магистралях» железных дорог. Тепловое расширение представляет собой особенно серьезную проблему, когда речь идет о железнодорожных путях, поскольку рельсы, по которым ходят поезда, сделаны из стали.Сталь, как отмечалось ранее, расширяется в 12 частей на 1 миллион на каждый градус Цельсия при изменении температуры, и, хотя это может показаться незначительным, это может создать серьезную проблему в условиях высокой температуры.

Большинство путей построено из кусков стали, поддерживаемых деревянными стяжками, и проложено с зазором между концами. Этот зазор обеспечивает буфер для теплового расширения, но есть еще один вопрос, который следует учитывать: гусеницы прикручены к деревянным шпилькам, и если сталь слишком сильно расширится, она может вырвать эти болты.Следовательно, вместо того, чтобы помещать в отверстие того же размера, что и болт, болты вставляются в прорези, так что есть место для медленного скольжения гусеницы на месте при повышении температуры.

Такое расположение подходит для поездов, которые едут с обычной скоростью: их колеса просто шумят, когда они проходят через зазоры, которые редко бывают шире 0,5 дюйма (0,013 м). Однако высокоскоростной поезд не может двигаться по неровным путям; поэтому пути для высокоскоростных поездов прокладываются в условиях относительно высокого напряжения.Гидравлическое оборудование используется для натяжения участков пути; затем, как только гусеница закреплена на поперечных шпалах, натяжение распределяется по длине гусеницы.

Термометры и термостаты

РТУТЬ В ТЕРМОМЕТРАХ.

Термометр измеряет температуру путем измерения свойства, зависящего от температуры. Напротив, термостат — это устройство для регулировки температуры в системе отопления или охлаждения. Оба используют принцип теплового расширения в своей работе.Как отмечалось выше в примере с металлической крышкой и стеклянной банкой, стекло мало расширяется при изменении температуры; следовательно, это идеальный контейнер для ртути в термометре. Что касается ртути, то это идеальная термометрическая среда, то есть материал, используемый для измерения температуры, по нескольким причинам. Среди них высокая температура кипения и очень предсказуемая, равномерная реакция на изменения температуры.

В типичном ртутном термометре ртуть помещена в длинную узкую запечатанную трубку, называемую капилляром.Поскольку ртуть расширяется намного быстрее, чем стеклянный капилляр, ртуть поднимается и опускается с температурой. Термометр калибруется путем измерения разницы по высоте между ртутью при температуре замерзания воды и ртутью при температуре кипения воды. Интервал между этими двумя точками затем делится на равные приращения в соответствии с одной из хорошо известных температурных шкал.

БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПОЛОСА В ТЕРМОСТАТАХ.

В термостате центральный компонент представляет собой биметаллическую полосу, состоящую из тонких полосок из двух разных металлов, расположенных вплотную друг к другу.Один из этих металлов имеет высокий коэффициент линейного расширения, а другой металл имеет низкий коэффициент. Повышение температуры приведет к тому, что сторона с более высоким коэффициентом расширится больше, чем сторона, менее чувствительная к изменениям температуры. В результате биметаллическая полоса прогнется в одну сторону.

Когда полоса изгибается достаточно далеко, она замыкает электрическую цепь и, таким образом, заставляет кондиционер включиться. Регулируя термостат, можно изменить расстояние, на которое биметаллическая полоса должна быть изогнута, чтобы замкнуть контур.Как только воздух в комнате достигнет желаемой температуры, металл с высоким коэффициентом сжатия начнет сжиматься, и биметаллическая полоса распрямится. Это приведет к размыканию электрической цепи и отключению кондиционера.

В холодную погоду, когда система контроля температуры ориентирована на нагрев, а не на охлаждение, биметаллическая полоса действует примерно так же — только на этот раз металл с высоким коэффициентом сжатия сжимается от холода, включая нагреватель. Другой тип термостата использует расширение пара, а не твердого тела.В этом случае нагревание пара заставляет его расширяться, давя на набор латунных сильфонов и замыкая цепь, таким образом, включается кондиционер.

ГДЕ ПОДРОБНЕЕ

Байзер, Артур. Физика, 5 изд. Ридинг, Массачусетс: Addison-Wesley, 1991.

«Сравнение материалов: коэффициент теплового расширения» (веб-сайт). (21 апреля 2001 г.).

Энциклопедия термодинамики (веб-сайт). (12 апреля 2001 г.).

Флейшер, Пол. Материя и энергия: принципы материи и термодинамики. Миннеаполис, Миннесота: Lerner Publications, 2002.

NPL: Национальная физическая лаборатория: Thermal Stuff: Beginner ‘Guides (веб-сайт). (18 апреля 2001 г.).

Ройстон, Анджела. Горячие и холодные. Чикаго: библиотека Хайнемана, 2001.

Suplee, Curt. Объяснение повседневной науки. Вашингтон, округ Колумбия: Национальное географическое общество, 1996.

«Измерение теплового расширения» (веб-сайт). (21 апреля 2001 г.).

«Термическое расширение твердых тел и жидкостей» (веб-сайт). (21 апреля 2001 г.).

Уолпол, Бренда. Температура. Иллюстрации Криса Фэйрклафа и Денниса Тинклера.Милуоки, Висконсин: Gareth Stevens Publishing, 1995.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

КОЭФФИЦИЕНТ:

Число, которое служит мерой некоторой характеристики или свойства. Коэффициент также может быть фактором, против которого умножаются другие значения, чтобы обеспечить желаемый результат.

КОЭФФИЦИЕНТ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ:

Число, постоянное для любого конкретного типа твердого тела, используемое при вычислении величины, на которую изменится длина этого твердого тела в результате изменения температуры.Для любого данного вещества коэффициент линейного расширения обычно представляет собой число, выраженное в единицах 10 ⁻⁵ / ° C.

КОЭФФИЦИЕНТ РАСШИРЕНИЯ ОБЪЕМА:

Число, постоянное для любого конкретного типа материала, используемое при расчете количества, на которое объем этого материала изменится в результате изменения температуры. Для любого данного вещества коэффициент объемного расширения обычно представляет собой число, выраженное в единицах 10 ^-4 / ° C.

HEAT:

Внутренняя тепловая энергия, которая течет от одного материального тела к другому.

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ:

Энергия, которой обладает объект благодаря своему движению.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ПЕРЕНОСНАЯ ЭНЕРГИЯ:

Кинетическая энергия в системе, создаваемая движением молекул относительно друг друга.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ:

Энергия, которой обладает объект в силу своего положения.

СИСТЕМА:

В физике термин «система» обычно относится к любому набору физических взаимодействий или любому материальному телу, изолированному от остальной Вселенной.Все, что находится вне системы, включая все факторы и силы, не имеющие отношения к обсуждению этой системы, называется окружающей средой.

ТЕМПЕРАТУРА:

Мера средней кинетической энергии или молекулярной поступательной энергии в системе. Разница в температуре определяет направление потока внутренней энергии между двумя системами при передаче тепла.

ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГИЯ:

Тепловая энергия, форма кинетической энергии, производимой движением атомных или молекулярных частиц.Чем больше движение частиц, тем больше тепловая энергия.

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ:

Свойство всех типов веществ, которые проявляют тенденцию к расширению при нагревании и сужению при охлаждении.

10 различий между алюминием и нержавеющей сталью

Алюминий и нержавеющая сталь могут выглядеть одинаково, но на самом деле они совершенно разные. Помните об этих 10 отличиях, решая, какой тип металла использовать в вашем следующем проекте:

1. Отношение прочности к массе. Алюминий обычно не такой прочный, как сталь, но он также составляет почти треть веса. Это основная причина, по которой самолеты изготавливаются из алюминия.
2. Коррозия. Нержавеющая сталь состоит из железа, хрома, никеля, марганца и меди. Хром добавлен в качестве агента, обеспечивающего устойчивость к коррозии. Кроме того, поскольку он непористый, повышается устойчивость к коррозии. Алюминий обладает высокой стойкостью к окислению и коррозии, в основном за счет пассивирующего слоя.Когда алюминий окисляется, его поверхность становится белой и иногда покрывается ямками. В некоторых чрезвычайно кислых или щелочных средах алюминий может быстро подвергнуться коррозии с катастрофическими последствиями.
3. Теплопроводность. Алюминий имеет гораздо лучшую теплопроводность (проводник тепла), чем нержавеющая сталь. Одна из основных причин, по которой он используется для автомобильных радиаторов и кондиционеров.
4. Стоимость. Алюминий обычно дешевле нержавеющей стали.
5. Технологичность. Алюминий довольно мягкий, его легче резать и формовать. Из-за его устойчивости к износу и истиранию с нержавеющим может быть трудно работать. Нержавеющая сталь тверже, и ее особенно труднее формовать, чем алюминий.
6. Сварка. Нержавеющая сталь сравнительно легко поддается сварке, в то время как алюминий может быть трудным.
7. Тепловые свойства. Нержавеющая сталь может использоваться при гораздо более высоких температурах, чем алюминий, который может стать очень мягким при температуре выше 400 градусов.
8. Электропроводность. Нержавеющая сталь — действительно плохой проводник по сравнению с большинством металлов. Алюминий — очень хороший проводник электричества. Из-за высокой проводимости, небольшого веса и коррозионной стойкости воздушные линии электропередачи высокого напряжения обычно изготавливаются из алюминия.
9. Прочность. Нержавеющая сталь прочнее алюминия (при условии, что вес не принимается во внимание).
10. Влияние на продукты питания. Нержавеющая сталь менее химически активна с пищевыми продуктами. Алюминий может реагировать на пищу, что может повлиять на цвет и вкус.

Нет времени читать блог?

Вы можете посмотреть наше видео ниже, чтобы узнать о различиях между алюминием и нержавеющей сталью:

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения.В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины. Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.

различных марок алюминия

В начале любого проекта выбор материала является одним из наиболее важных факторов, определяющих его успех.В самолетах, компьютерах, зданиях и других современных технологиях используются специальные материалы, которые позволяют им выполнять удивительные задачи, и одним из наиболее важных материалов в этом отношении является металлический алюминий. Алюминий — самый распространенный металл на Земле, что делает его привлекательным и экономичным вариантом для строителей, когда они выбирают металл для своего проекта. Наряду с изобилием алюминия, он обладает способностью к легированию — процессу, который улучшает свойства основного металла, добавляя в него следовые количества других металлических «легирующих» элементов.Этот процесс легирования позволил производить многие марки алюминиевых сплавов, и их так много, что Алюминиевая ассоциация классифицировала эти типы алюминия по категориям на основе легирующих элементов и свойств материала. В этой статье дается краткое введение в различные типы алюминия, их различия и сплавы, которые лучше всего подходят для определенных областей применения.

Схема присвоения имен Алюминиевой ассоциации

The Aluminium Association Inc. является ведущим специалистом по металлическому алюминию и его производным в Северной Америке.Они сгруппировали сотни алюминиевых сплавов по сортам, которым присвоены четырехзначные идентификаторы, содержащие информацию об их составе и обработке. Многие из этих сплавов были разделены на классы, которые обозначаются первой цифрой в их названиях (например, 4xxx, 6xx.x и 2xxx, все являются разными сортами алюминия). Следующие три цифры описывают конкретные сплавы, процессы закалки и другую информацию, которая может быть полезна производителям, но не будет рассматриваться в этой статье, поскольку они больше подходят для производителей сплавов, а не для покупателей.

Литой против кованого алюминия

Алюминиевые сплавы можно в общих чертах разделить на две категории: литые алюминиевые сплавы и деформируемые алюминиевые сплавы. Литые сплавы алюминия — это те, которые содержат> 22% легирующих элементов по составу, тогда как деформируемые алюминиевые сплавы содержат ≤4%. Это может показаться простой разницей, но процентное содержание легирующих элементов имеет огромное влияние на свойства материала. Алюминий теряет пластичность по мере добавления легирующих элементов, что делает большинство литых сплавов склонными к хрупкому разрушению.Напротив, деформируемые сплавы позволили конструкторам повысить прочность алюминия, коррозионную стойкость, проводимость и т. Д., Сохранив при этом пластичность и другие полезные качества.

Литые алюминиевые сплавы обычно имеют низкие температуры плавления и прочность на разрыв по сравнению с деформируемым алюминием; Наиболее часто используемым алюминиевым сплавом является алюминий-кремний, который отличается высоким содержанием кремния, что позволяет легко лить этот сплав. Кованый алюминий составляет большую часть алюминиевых изделий, например, произведенных методом экструзии или прокатки.Такие элементы, как медь, марганец, кремний, магний, комбинации магния и кремния, цинк и литий, определяют отдельные категории деформируемых алюминиевых сплавов.

Литые сплавы

Литые сплавы алюминия названы с использованием четырех чисел с десятичной дробью между третьей и четвертой цифрами. Первые три числа указывают на сплав, а четвертое число указывает на форму, в которой находится продукт. Ниже в таблице 1 показаны различные типы литого алюминия, их общие легирующие элементы и их основные свойства материала.Обратите внимание, что свойствам (растрескивание, коррозия, отделка, соединение) даны оценки от 1 до 5, 5 — наихудший, а 1 — лучший, и являются обобщенными количественными оценками их возможностей:

Таблица 1: Различные марки литого алюминия с их общей информацией.

Примечание. Ячейки без номера указывают на то, что значение не часто указывается или его слишком сложно обобщить. Оценка 1 считается исключительной, оценка 5 — очень плохой, а оценка 2–4 попадает в этот диапазон.

Марка алюминия	Легирующие элементы	Процесс усиления	Растрескивание	Коррозионная стойкость	Чистовая	Присоединение
1xx.x	нелегированные	Без термической обработки	–	1	1	1
2xx.х	Медь	термообрабатываемый	4	4	1-3	2-4
3xx.x	Кремний, магний, медь	термообрабатываемый	1-2	2-3	3-4	1-3
4xx.х	Кремний	термообрабатываемый	1	2-3	4-5	1
5xx.x	Магний	Без термической обработки	4	2	1-2	3
6xx.х	НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ	НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ	–	–	–	–
7xx.x	Цинк	термообрабатываемый	4	4	1-2	4
8xx.х	Олово, медь, никель	термообрабатываемый	5	5	3	5

1xx.x сплавы

Литые сплавы

1xx.x представляют собой технически чистый нелегированный алюминий, который обладает исключительной коррозионной стойкостью, отделочными качествами и сварочными характеристиками. Сплавы 1хх.х часто используются при производстве роторов или покрытий из коррозионно-склонных сплавов.

Сплавы 2xx.x

В литейных сплавах

2xx.x в качестве легирующего элемента используется в основном медь, хотя часто сюда входят магний, марганец и хром. Они поддаются термообработке, что означает, что они могут получить дополнительную прочность за счет процесса термообработки (наше объяснение термической обработки можно найти в нашей статье об алюминиевом сплаве 2024 года). Они обладают самой высокой прочностью и твердостью среди всех литейных сплавов, особенно при более высоких температурах. Медь в ее составе делает ее подверженной коррозии, она менее пластична и подвержена трещинам при нагревании.Обычно сплавы 2xx.x применяют в головках цилиндров автомобилей, деталях выхлопной системы и деталях авиационных двигателей.

Сплавы 3хх.х

В литых сплавах

3хх.х в качестве основных легирующих элементов используются кремний, медь и магний, часто с добавками никеля и бериллия. Они поддаются термообработке, обладают высокой прочностью, хорошей стойкостью к растрескиванию и износу, а также хорошей обрабатываемостью. Распространенные области применения сплавов 3xx.x включают автомобильные блоки / головки цилиндров, автомобильные колеса, детали компрессоров / насосов и арматуру самолетов.

4xx.x сплавы

В литых сплавах

4xx.x в качестве легирующего элемента используется только кремний. Сплавы 4xx.x не подвергаются термообработке и обладают отличными литейными качествами, а также хорошими сварочными характеристиками, прочностью, коррозионной стойкостью и износостойкостью. Обычно сплавы 4xx.x применяют в корпусах насосов, кухонной посуде и опорных корпусах перил моста.

Сплавы 5xx.x

Литые сплавы

5xx.x используют магний в качестве основного легирующего элемента и не поддаются термообработке.Они хорошо сопротивляются коррозии, хорошо обрабатываются и имеют прекрасный внешний вид при анодировании. Обычно сплавы 5xx.x применяют в литых деталях.

Сплавы 7xx.x

Литые сплавы

7xx.x содержат цинк в качестве основного легирующего элемента и поддаются термообработке. Они плохо отливаются, но обладают хорошей стабильностью размеров, обрабатываемостью, чистовыми качествами и хорошей коррозионной стойкостью.

8xx.x

В литейных сплавах

8xx.x в основном используется олово, а также небольшое количество меди и никеля в его составе, и они не поддаются термической обработке.Эти сплавы обладают низкой прочностью, но хорошей обрабатываемостью и износостойкостью. Они были разработаны для подшипниковых узлов, таких как биметаллические подшипники скольжения для двигателей внутреннего сгорания.

Деформируемые сплавы

Деформируемые алюминиевые сплавы называются с использованием четырехзначного индикатора, как и литые сплавы, но они не содержат десятичных знаков. Поэтому легко отличить литой алюминиевый сплав от деформируемого, просто взглянув на структуру его названия. Первая цифра обозначает класс алюминиевых сплавов, которые имеют общие легирующие элементы, где каждый сплав в пределах класса содержит различное процентное содержание микроэлементов, характерных для каждой смеси.Эти сплавы, как правило, более универсальны, чем литые, благодаря улучшенным свойствам материала, и в таблице 2 показаны различные классы деформируемых сплавов, процессы их упрочнения, а также их улучшенные характеристики (прочность, коррозионная стойкость, обрабатываемость, соединение / сварка). Эти деформируемые сплавы имеют те же характеристики, что и в таблице 1 (1 — лучший, 5 — худший):

Таблица 2: Различные марки литого алюминия с их общей информацией.

Марка алюминия	Легирующие элементы	Процесс усиления	Прочность	Коррозионная стойкость	Технологичность / формуемость	Соединение / Сварка
1xxx	нелегированный (99% Al)	Деформационное упрочнение	5	1	1	3
2xxx	Медь	термообрабатываемый	1	4	4	5
3xxx	Марганец	Деформационное упрочнение	3	2	1	1
4xxx	Кремний	Зависит от сплава	3	4	1	1
5xxx	Магний	Деформационное упрочнение	2	1	1	1
6xxx	Магний, Кремний	термообрабатываемый	2	3	2	2
7xxx	Цинк	термообрабатываемый	1	1	4	3
8xxx	Элементы прочие	Limited	–	–	–	–

1ххх сплавы

Сплавы

1xxx не являются настоящими сплавами, так как они на 99% состоят из технического алюминия.Они очень полезны в качестве химических / электрических материалов и обладают исключительной коррозионной стойкостью и удобоукладываемостью. Эти сплавы можно подвергнуть деформационному упрочнению или придать им повышенную прочность за счет механической деформации (дополнительную информацию о деформационном упрочнении можно найти в нашей статье, посвященной алюминиевому сплаву 5052).

Популярным сплавом этого класса является алюминиевый сплав 1100, который представляет собой технически чистый алюминий. Этот материал мягкий, пластичный и обладает отличной обрабатываемостью, что делает его пригодным для твердого формования.Его можно сваривать любым способом, но нельзя подвергать термообработке. Он имеет отличную коррозионную стойкость и широко используется в химической и пищевой промышленности.

Сплавы 2ххх

Сплавы

2xxx — это деформируемые сплавы, в которых в качестве легирующих элементов в основном используется медь и часто небольшое количество магния. Они приобретают исключительную прочность при термообработке, конкурируя с низкоуглеродистыми сталями, но склонны к коррозии из-за содержания в них меди.

Алюминиевый сплав

2024 — один из наиболее часто используемых высокопрочных алюминиевых сплавов.Он часто используется там, где желательно отличное соотношение прочности к весу и сочетание высокой прочности и выдающейся усталостной прочности. Этот сплав может быть подвергнут механической обработке до высокого качества и, при необходимости, может быть сформирован с последующей термообработкой в ​​отожженном состоянии. Коррозионная стойкость этой марки сравнительно низкая. Когда это является проблемой, 2024 часто используется в анодированной отделке или в плакированной форме (тонкий поверхностный слой алюминия высокой чистоты), известный как Alclad. Узнайте больше, прочитав нашу статью об алюминиевом сплаве 2024 года.

3ххх сплавы

В сплавах

3ххх в качестве основного легирующего элемента используется марганец, что улучшает его прочность по сравнению с другими сплавами, не подвергающимися термической обработке, такими как серия 1ххх. Это сплавы средней прочности с отличными рабочими и чистовыми характеристиками, и этот сорт содержит один из лучших доступных на сегодняшний день сплавов общего назначения — алюминий 3003. Это наиболее широко используемый из всех алюминиевых сплавов, он изготовлен из технически чистого алюминия с добавлением марганца (на 20% сильнее, чем у сплава 1100) для повышения его прочности.Обладает отличной устойчивостью к коррозии и удобоукладываемостью. Эта марка может быть глубокой вытяжкой или центрифугированием, сваркой или пайкой. Узнайте больше об этом бесценном сплаве в нашей статье об алюминиевом сплаве 3003.

4ххх сплавы

В сплавах

4xxx в качестве легирующего элемента используется кремний для снижения температуры плавления без снижения пластичности. Они обычно используются в качестве сварочной проволоки и припоя для соединения других марок алюминия. Некоторые сплавы 4ххх можно подвергать термообработке в ограниченной степени, но, как правило, они не поддаются термообработке.Оксидные покрытия сплавов 4xxx эстетичны и часто используются в архитектурных приложениях. Алюминиевый сплав 4047 является популярным типом этого сплава, который обеспечивает хорошую теплопроводность и электрическую проводимость, коррозионную стойкость и более высокую температуру плавления.

Сплавы 5ххх

Основным легирующим элементом в алюминиевых сплавах 5ххх является магний, со следовыми количествами марганца в некоторых сплавах. Эти сплавы поддаются деформации, легко свариваются и исключительно хорошо противостоят коррозии, особенно в морской среде.Обычно сплавы 5xxx применяются в корпусах лодок, сходнях и другом судовом оборудовании.

Алюминий

5052 является наивысшим из сплавов, не подвергающихся термической обработке. Его сопротивление усталости лучше, чем у большинства марок алюминия. Сплав 5052 имеет хорошую коррозионную стойкость в морской атмосфере к морской воде и отличную обрабатываемость. Его можно легко нарисовать или придать ему замысловатые формы. Более подробную информацию можно найти в нашей статье об алюминиевом сплаве 5052.

Сплавы 6ххх

Сплавы

6xxx содержат магний с кремнием в качестве основного легирующего элемента.Их прочность повышается при термообработке, и хотя они не такие прочные, как сплавы 2ххх и 7ххх, они сочетают хорошую прочность с хорошей формуемостью, свариваемостью, обрабатываемостью и хорошей коррозионной стойкостью. Они обычно используются в архитектурных, морских и универсальных приложениях.

Алюминиевый сплав

6061 является наиболее гибким из термообрабатываемых алюминиевых сплавов, сохраняя при этом большинство отличных алюминиевых характеристик. Этот сорт обладает широким спектром механических свойств и устойчивостью к коррозии.Его можно изготавливать обычными методами, и он имеет отличную обрабатываемость в отожженном состоянии. Он сваривается всеми технологиями и может паяться в печи. Более подробную информацию можно найти в нашей статье об алюминиевом сплаве 6061.

Сплавы 7ххх

Сплавы

7ххх являются самыми прочными из всех деформируемых сплавов, их прочность превышает прочность некоторых сталей, что связано с использованием цинка в качестве основного легирующего элемента. Включение цинка также снижает его обрабатываемость и обрабатываемость, но его исключительная прочность оправдывает эти недостатки.

Алюминий 7075 является широко используемым сплавом 7xxx для самолетов, мобильного оборудования и других деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, поскольку это один из самых прочных алюминиевых сплавов на рынке. Он имеет отличное соотношение веса и прочности и идеально подходит для сильно нагруженных деталей. В отожженном состоянии эту марку можно формовать и при необходимости подвергать термообработке. Его также можно приварить на месте или оплавить (не рекомендуется для дуги и газа). Подробнее читайте в нашей статье об алюминиевом сплаве 7075.

Сплавы 8ххх

Сплавы

8xxx используют много различных типов легирующих элементов и предназначены для особых требований, таких как характеристики при повышенных температурах, более низкая плотность, более высокая жесткость и другие уникальные свойства.Они обычно используются в компонентах вертолетов и других аэрокосмических приложениях и являются экспериментальными по конструкции.

Спецификация марки алюминия и критерии выбора

Скорее всего, с учетом определенного набора потребностей существует алюминиевый сплав, который подойдет для данной ситуации. Определение свойств материала, необходимых для проекта, — это первый шаг в выборе правильного типа алюминия для работы. Дизайнеры должны сначала рассчитать желаемую прочность, упругость и производственные характеристики своего проекта, а затем решить, какой сплав больше всего подходит для этого применения.При выборе марки алюминия необходимо учитывать следующие важные факторы:

• Формуемость или обрабатываемость
• Свариваемость
• Обработка
• Коррозионная стойкость
• Термическая обработка
• Прочность
• Типичные приложения для конечного использования

Хорошей отправной точкой является сплав общего назначения, такой как алюминий 6061, 3003 или 5052, но, конечно, для получения определенных необходимых свойств потребуется более специализированный сплав.В случае сомнений выберите алюминий, который используется в аналогичных областях, и / или используйте информацию, содержащуюся в этой статье, при выборе материала. Не стесняйтесь использовать наши дополнительные статьи, чтобы предоставить больше информации о конкретных сплавах, и не бойтесь обращаться за советом к поставщику алюминия; они, скорее всего, будут знать лучше.

Сводка

В этой статье представлен краткий обзор различных марок алюминия, их общих свойств и применения.Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие изделия из алюминия

• Ведущие поставщики и производители алюминия в США
• Все о 6061 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 7075 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 5052 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 2024 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 6063 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 3003 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• 6061 Алюминий vs.7075 Алюминий — Различия в свойствах, прочности и областях применения
• Алюминий 6061 и алюминий 6063 — Различия в свойствах, прочности и областях применения
• Алюминий 6061 и алюминий 5052 — Различия в свойствах, прочности и областях применения
• Алюминий 6061 и алюминий 2024 г. — Различия в свойствах, прочности и областях применения
• 3003 Алюминий против алюминия 6061 — Различия в свойствах, прочности и областях применения

Прочие «виды» изделий

Другие товары от Metals & Metal Products

Северный радиатор | Сравните алюминий и медь Конструкция из латуни

, BHTD2342, D2342

238601	Int’l / Navistar ‘03–’07 8600, 8600i, 9100, 9100i, 9200, 9200i, 9400, 9400i, 9900i Series	2508454C91, 2508454C92, 3E0115430000	— — — — — — — —
238603	Freightliner ‘04 -’06 Columbia, M2 с двигателем Mercedes	BHTD0535, D0535, D9526	— — — — — — — —
238611	Freightliner ‘07 -Newer Cascadia, Century, Columbia	3E01228, 1A02011, 0529617009	238684, 238709
238612	Freightliner ‘08–’13 M2, ‘08–’10 Cascadia, Sterling 9500 Series	1A0201220032, 052661922, 0527751066	— — — — — — — —
238617	Автобус Freightliner ‘04 -’07 M2 с двигателем Mercedes	BHT
— — — — — — — —
238632	Freightliner 07-’09 Cascadia	0526678001, 0526621001	— — — — — — — —
238638	Kenworth ’06-11 T660, ’08-15 W900, 2014 T880	N4020001, F3160881101120, F3160881105100	— — — — — — — —
238648	Peterbilt ‘08–’13 384 & 386; Kenworth ’08–’14 W900	F3160921214310, M3265001, BHTh5102, h5102	— — — — — — — —
238652	Freightliner ’08 — Newer Columbia с коробкой отбора мощности, Sterling LT 9500	1A0201220012, 3E0120460001, 3E11548	238746
238695	Int’l / Navistar ‘04 -Newer 7300-7700 Series	286042C91, 2586039C91, 2507375C91	— — — — — — — —
238697	Int’l / Navistar ‘02 -’07 7300-7700 Series	2586038C91, 1S180075, 2508431C91	— — — — — — — —
238698	Int’l / Navistar ‘08 -’09 7300, 7400, 7500 Series	25 C92, 1S180186, 3E113970000	— — — — — — — —
238759	Ford ‘94 -’97 и ‘01-Newer L, LTL9000, Sterling, Silver Star, Freightliner 1300	F4HT8009FC, F4HT8009FB, 1040145	— — — — — — — —
239010	Freightliner ‘03–’10 Century Series, Coronado B5325, C8989, 75080,	BHTC8987	— — — — — — — —
239048	Mack ‘08 CHU Series, ‘08–’13CHN Series, GU Granite E Models, Volvo ‘08–’14 VHD Series	21504550, 85125540, 21593033	— — — — — — — —
239050	Mack ‘08–’10 Granite, Volvo VHD Series	S5751, S5589, Y8075, 85112703, 21504540	— — — — — — — —
239077	Freightliner ‘06 -’09 M2, MC, MM Models	B9705, B9696, D9454, BHT74683	— — — — — — — —
239086	Freightliner ‘07 Columbia, ‘08-Newer Cascadia	1A02011, 3E0118600004, A0526615020	238685
239087	Freightliner ‘08–’13 M2 / 106 Business Class, ‘08–’09 Sterling Acterra	BHTT3152001, T3152001, S2726001, P4022001	— — — — — — — —
239089	Volvo ‘06 -’08 VT, V2 Models	20517559, G5713, G5719, G0440100	— — — — — — — —
239123	Mack CX, CXN61; Volvo ’97 — новые модели VN, VNL, VNM	8113190, 81493, 3MF5544M4, 3100801	239141, 239154
239142	Freightliner ‘02–’07 FLD, Century, Classic XL, Sterling 9500 Series	BHTA4727, V0225001, E3760, V0225100	— — — — — — — —

Выбор материалов в конструкции теплообменника: алюминий vs.Медь

От рекуперации тепла до змеевиков и охлаждения до электростанций, выбор правильного материала для теплообменников — особенно с учетом тепловых качеств, устойчивости к провисанию при пайке и коррозионной стойкости — является ключевым моментом.

Знаете ли вы, что лучший пример теплообмена в мире природы так же очевиден, как нос на вашем лице ? Ну, технически это нос на вашем лице, который согревает вдыхаемый воздух и охлаждает выдыхаемый.Но конструкция теплообменника зависит от гораздо большего, чем интуитивное понимание биологии.

Это требует внимательного рассмотрения рабочей среды , приложения и, что особенно важно, свойств используемых материалов .

К счастью, выбирать материалы становится проще, если вы оценили окружающую среду и приложение . Если теплообменник будет работать на открытом воздухе или на перерабатывающем предприятии с агрессивными средами, тогда потребуется высокая коррозионная стойкость .

Как работает кожухотрубный теплообменник?

Аналогичным образом, инженеры-конструкторы должны учитывать, какая жидкость будет проходить через теплообменник, и соответственно указать материалы .

Например, может быть критичным, чтобы вещество оставалось чистым при прохождении через стандартный кожухотрубный теплообменник в приложении для обработки фармацевтической продукции . В такой среде трубки должны быть изготовлены из инертного материала, возможно, даже из нетрадиционного неметаллического материала, например из стекла .

Обычно из два наиболее часто выбираемых материала для теплообменника — это алюминий, и медь. Оба металла имеют оптимальные термические свойства и коррозионную стойкость, что делает их идеальным выбором, при этом большая часть различий зависит от области применения.

Медь для теплообменников

Типичная теплопроводность обычной чистой меди составляет 386,00 Вт / (м · К) при 20 градусах Цельсия. Это делает медь наиболее теплопроводным обычным металлом , который, наряду с относительно низкой удельной теплоемкостью — около 0.385 Дж / (г · ° C — подтверждает его популярность в теплообменниках.

Эти характеристики имеют несколько завышенную цену. Большинство инженеров-конструкторов и дизайнеров продукции считают, что это один из важнейших решающих факторов между медью и алюминием для небольших проектов.

Однако есть несколько практических соображений, которые следует учитывать при использовании меди. Плотность материала , например, может означать, что он не подходит для определенных применений, где требуется легкий теплообменник.

Медные трубки для теплообменников.

Кроме того, медь имеет более низкую гибкость, чем алюминий , что затрудняет формование определенных форм. Из-за этого инженеры-конструкторы, работающие над пластинчато-ребристым теплообменником, который представляет собой тип теплообменника, в котором используются пластины и оребренные камеры для передачи тепла между жидкостями, могут обнаружить, что алюминий лучше подходит для ребер.

Кроме того, важно, чтобы медные трубы соединялись пайкой, а не пайкой, поскольку последняя, ​​как известно, создает скопление веществ в соединениях.Это означает, что инженеры-конструкторы должны также использовать медь с хорошим сопротивлением провисанию , чтобы уменьшить деформацию во время пайки.

Паяный пластинчатый теплообменник SWEP (ППТО) — один из наиболее эффективных способов передачи тепла от одной среды к другой.

Медь также требует длительного воздействия на коррозию. По мере старения материала на нем может появиться зеленоватая — тонкий слой патины, образовавшийся в результате окисления с течением времени, который придает материалу зеленый оттенок.

Это та же химическая реакция, благодаря которой статуя свободы приобрела культовый зеленый цвет, которым она является сегодня. Этот процесс обычно занимает 15 или более лет, в зависимости от содержания материала и окружающей среды.

Конечно, нет гарантии, что изменение внешнего цвета теплообменника будет так же хорошо воспринято, как зеленая статуя свободы, поэтому дизайнеры продуктов могут выбрать альтернативу меди, чтобы обеспечить иную эстетику. В любом случае патина является диэлектрической и может привести к снижению теплопроводности по мере ее накопления.

Несмотря на эти факторы, теплопроводность меди , возможно, компенсирует необходимость технического обслуживания за счет эффективного отвода тепла. В некоторых случаях высокая сравнительная теплопроводность меди означает, что медная трубка может проводить тепло так же эффективно, как две алюминиевые трубы.

Алюминий для теплообменников

Для инженеров-конструкторов, которым требуется более легкий, термоэффективный материал или которые работают с более ограниченным бюджетом на проектирование , алюминий является основным кандидатом .

Обладая теплопроводностью 237 Вт / (м · К) для чистого алюминия или ~ 160 Вт / (м · К) для большинства сплавов, алюминий является третьим по теплопроводности материалом и, возможно, самым рентабельным материалом . Алюминий также имеет удельную теплоемкость 0,44 Дж / (г · ° C), что делает его почти таким же эффективным при рассеивании тепла, как и медь.

Алюминий также намного легче и гибче, чем медь , что позволяет решить многие практические проблемы, с которыми инженеры могут столкнуться с медью.Это гораздо более гибкий , поэтому инженеры, проектирующие пластинчато-ребристый теплообменник для газовой печи, обнаружат, что он лучше подходит для тонкостей ребер.

Металлическая пластина в теплообменной машине и насосе на предприятии пищевой промышленности.

Однако алюминий обычно имеет более низкое сопротивление провисанию, чем медь , что делает его более склонным к деформации во время процесса пайки и после повторяющихся циклов нагрева.

К счастью, этому можно противодействовать, выбрав алюминиевый сплав, который был специально разработан для приближения свойств металла к свойствам меди без значительного увеличения цены.

Например, поставщик металла Gränges предоставляет алюминиевый сплав FA6825 h24SR через базу данных материалов теплообменников Matmatch. Этот сплав обогащен такими элементами, как цинк и марганец, чтобы придать сплаву более высокий предел прочности на разрыв после пайки. Во время процесса металл образует крупные зерна, которые улучшают его характеристики провисания.

Характеристики алюминия и меди очень близки с точки зрения пригодности для теплообменников, при этом ключевым решающим фактором в конечном итоге являются практические требования.

Хотя решение может быть не таким очевидным, как нос на лице, инженеры-конструкторы могут облегчить его, изучив свойства своих материалов.

Связанные

Нагревательные батареи: биметаллические или алюминиевые?

В холодное время года очень важно отопление любого жилого помещения. С развитием новых технических решений мы постепенно отказываемся от старых чугунных радиаторов, заменяя их современными — стальными или алюминиевыми.Что это за новинки в мире отопления, чем отличаются алюминиевые радиаторы от биметаллических и что лучше? Подробнее об этом.

Сравнение биметаллических и алюминиевых радиаторов

Между классическими батареями и радиаторами Новое поколение имеет очевидную разницу. Это материал, из которого они сделаны. Давайте оценим достоинства и недостатки каждого из них, чтобы определить, что остается оптимальным — биметаллические или алюминиевые радиаторы.

Батареи из алюминия очень легкие и в то же время долговечные.Они отлично работают даже под высоким давлением. Еще один плюс алюминиевых радиаторов по сравнению со стальными и чугунными — их аккуратный внешний вид. Однако при всех достоинствах у этой конструкции есть и недостатки. Во-первых, алюминий подвержен окислению и в связи с этим не подходит для радиаторов отопления, где будет течь некачественный (в частности, сильно щелочной) теплоноситель. Во-вторых, такие аккумуляторы часто бывают засоренными и могут не выдерживать гидравлических ударов. Поэтому алюминиевые радиаторы, в отличие от стальных и биметаллических радиаторов, не рекомендуется устанавливать в квартирах с системой центрального отопления.В то же время есть качественные модели алюминиевых агрегатов (например, итальянского производства), которые имеют внутри защитный слой, предохраняющий от окисления. Они способны выдерживать высокое давление. Однако цена на них, как правило, намного выше, чем на обычные алюминиевые радиаторы.

Биметаллический радиатор — новейшее изобретение. Как следует из названия, в этой конструкции сразу два металла: снаружи алюминий, а изнутри поверхность аккумулятора покрыта высокопрочной сталью, предотвращающей окисление.Биметаллические радиаторы лучше всего приспособлены к условиям многоквартирных домов с центральным отоплением. Им не страшны ни гидроудары, ни щелочная охлаждающая жидкость. Из недостатков следует отметить, во-первых, возможность перегрева в местах плохих контактов

, а во-вторых, потенциальный конфликт стали с алюминием. Надо сказать, что такие проблемы очень редки. Возникнуть они могут только при неграмотном монтаже или при покупке подделки из некачественных материалов. Также стоит отметить довольно высокую стоимость биметаллических радиаторов.P>

Итак, остановите свой выбор на алюминиевых или биметаллических батареях отопления — решать вам.