Принцип работы радиатора/батареи отопления
Как работает радиатор отопления?
Отопительный радиатор стоит в каждом доме, однако далеко не все пользователи знают, как работают такие системы. Между тем знать об этом важно, чтобы выбрать оптимальную для своей квартиры батарею.
Общие принципы работы отопительных радиаторов
Подходы к отоплению в системах отличаются, но есть общие принципы, по которым работают все радиаторы:
- В систему подается теплоноситель, чаще всего им служит горячая вода.
- Теплоноситель нагревает поверхность радиатора.
- Нагретая батарея передает тепло в пространство помещения.
- Постепенно теплоноситель остывает, после чего перетекает в общую систему, где проходит повторный нагрев.
Это упрощенный принцип работы, схема распределения тепла в различных радиаторах будет отличаться.
Как работают батареи из чугуна
При подключении радиаторов, изготовленных из чугуна, наиболее часто используется односторонняя схема.
- Нагретая вода подается в радиатор.
- Вода остывает, благодаря физическим процессам перетекая по конструкции батареи.
- Теплоноситель вытекает в другую трубу, попадает обратно в общую систему.
Это наиболее простая схема. Для существенного нагрева и поддержания оптимальной температуры требуется значительный объем теплоносителя. Однако такие радиаторы медленнее остывают, способны долго сохранять тепло даже при экстренном отключении отопления. Также чугун нетребователен к качеству теплоносителя, однако не способен выдерживать сильные гидроудары, которые нередко случаются в центральных системах отопления.
Как работают батареи из стали, алюминия и биметаллические модели
Данные радиаторы могут подключаться по различным схемам, а работа их также основана на передаче тепла в окружающее пространство.
Экономия теплоносителя происходит за счет тонкой трубки, по которой течет вода. При этом площадь соприкосновения с воздухом остается значительной, потому радиаторы из стали, алюминия или совокупности этих металлов отличаются лучшей теплоотдачей.
Примечательно, что биметаллические радиаторы характеризуются более высоким коэффициентом теплоотдачи. Высокие показатели достигаются благодаря их устройству: теплоноситель перетекает по стальному сердечнику, который передает тепло алюминиевой оболочке (оболочка не контактирует с водой, потому защищена от коррозии).
Как работают вакуумные радиаторы
Нагрев при помощи вакуумной батареи отличается от всех озвученных выше типов, поскольку здесь используется принцип двойной теплопередачи.
Используемая в роли теплоносителя вода проходит наиболее короткий путь (по запаянной прямой трубе), что обеспечивает быстрый нагрев.
С трубой контактирует жидкость внутри, которая и проводит тепло.
Непосредственно батарея – это герметичные секции, в которых нет воздуха, что не позволяет жидкости внутри системы быстро остывать. Из-за отсутствия воздуха жидкость закипает при более низкой температуре. Работает радиатор по принципу:
- Теплоноситель нагревает жидкость внутри батареи вплоть до кипения.
- Пар заполняет собой внутреннюю конструкцию, оседает в виде конденсата на её стенках, после чего перетекает вниз.
- Цикл нагрева повторяется.
Поскольку батарея нагревается равномерно, теплоотдача вакуумных систем крайне велика, а используемый объем теплоносителя мал.
Читайте так же:
Отзывы — биметаллические радиаторы
Отзывы — алюминиевые радиаторы
Отзывы — радиаторы отопления
Биметалические радиаторы: конструкция, монтаж, недостатки
Проводя половину жизни в отапливаемых помещениях, человек рано или поздно кинет взгляд на радиатор отопления.
Готовясь построить дом или сделать капитальный ремонт в квартире, придется и призадуматься, тот ли радиатор ты выбрал. Или передумать пока не поздно. Поставить знакомые с детства чугунные, или как у соседа – стальные. А в офисе – алюминиевые. А вот есть еще биметаллические радиаторы, что это? Попробуем понять, ведь время еще есть.
Но для начала придется кратко ознакомиться с другими видами радиаторов, это поможет нам далее.
Вот они конкуренты биметалла:
Чугунный – дедушка радиаторов. Но есть еще порох в пороховницах. Нагревается медленно, но долго и остывает, значит, хорошо держит тепло. Перебои в отоплении не напугают. Ржавчины дедушка не боится, срок службы у него дай бог каждому. Лет пятьдесят. Отставший внешний вид, в последнее время сменился современным, элегантным.
Недостатки – хрупкий, боится ударов и тяжелый (одна секция весит 8 кг), требует усиленных кронштейнов.
Стальные радиаторы – более современные, внешний вид уже более приятный.
Быстро прогреваются, объем циркулирующей в них воды невелик. Главное достоинство – способность выдерживать большое давление воды, что немаловажно в условиях центрального отопления. Запомним это, как запомним и недостаток – небольшую теплоотдачу.
Алюминиевые радиаторы – еще более современный вид. Обладает массой достоинств.
Мало весит, монтируются на менее прочных кронштейнах, по сравнению с чугунными и стальными.
Прогревается очень быстро, не подвержен коррозии. И, запомним это, имеет самую высокую теплоотдачу среди всех конкурентов. Недостатки – малый срок службы и малое рабочее давление. Отметим и это.
Содержание
- Конструкция биметаллического радиатора.
- Подробно о характеристиках.
- Недостатки биметаллических радиаторов.
- Расчет числа секций батареи.
- Монтаж радиаторов отопления.
- Производители биметаллических радиаторов.
- 44 фото биметалических радиаторов:
Конструкция биметаллического радиатора.
Итак, вот он вершина цепочки развития радиаторов, – биметаллический. Как следует из названия, в конструкции используются два металла. Чаще всего, сталь и алюминий. Может быть еще сочетание меди и алюминия, но об этом потом.
Что же дает сочетание двух металлов? Посмотрите, как устроен радиатор.
Вертикальные и горизонтальные каналы у него из стали, поэтому радиатор обладает достоинствами стальных конкурентов (вспоминаем) – способностью выдерживать большое давление воды. А вот недостаток – малую теплопередачу призван возместить как раз алюминий, из которого, и изготовлен кожух изделия.
Достоинства достались по наследству от стальных и алюминиевых радиаторов. Стальной сердечник увеличивает срок службы и рабочее давление. Давление, указываемое производителями, от 20 до 35 атмосфер. Алюминий дает высокую теплоотдачу и защиту от коррозии, привносит легкость конструкции. Срок эксплуатации – 20 лет.
Выпускаются также радиаторы, у которых стальные только вертикальные каналы, то есть вода течет и по алюминиевой трубке.
Они, дешевле ранее описанной модели, но рабочее давление у них уже не то, проявляется недостаток классического алюминиевого радиатора. Именуют их полубиметаллическими или псевдобиметаллическими
Подробно о характеристиках.
Параметры биметаллических радиаторов указаны в паспорте изделия. Давайте, почитаем его, предварительно разобравшись с терминологией.
Теплоотдача. Количество тепла, которое одна секция радиатора отдает при температуре воды в нем 70°С.
Для чугунных и стальных батарей этот показатель не свыше 100 Вт. У лидера – алюминиевых секций, показатель составляет 200 Вт.
Для биметаллических радиаторов показатель колеблется от 160 до 180 Вт. Очень неплохо.
Предельная температура теплоносителя. Способность радиатора выдерживать заявленную температуру в течение всего срока службы. Обычно это 90°С.
Рабочее давление. Мы уже говорили о нем. Разберемся, а что дает этот показатель.
Для малоэтажного жилого дома, со своим котлом на рабочее давление 2-3 атмосферы, лучше, конечно, взять алюминиевый. И дешевле и теплоотдача поменьше. Ну разве, что срок службы поменьше.
Но в системе центрального отопления давление достигает 10 атмосфер. Алюминий там разорвет. Придется ставить биметалл. Рабочее давление до 35 атмосфер. Но внимательно читаем паспорт, там могут быть и другие цифры. Особенно если горизонтальны каналы алюминиевые.
Срок эксплуатации. Тут все понятно из названия. Конечно, биметаллическому не тягаться с чугунным радиатором с его сроком жизни в 50 лет. Но и 20 лет неплохо, по сравнению с алюминиевым конкурентом.
Эстетический вид. Легкость и изящность конструкции, элегантность форм биметаллического радиатора, даст сто очков вперед чугунному и стальному, но с алюминиевым его запросто можно спутать.
Количество секций, межосевое расстояние. Межосевое расстояние показывает, на сколько миллиметров отстоит нижний коллектор радиатора от верхнего.
Стандартные значения, 200, 300, 350, 500, 800 мм. Производитель выпускает батареи собранные из четного количества секций, обычно от 4 до 12. Но квалифицированный мастер, в случае необходимости, переберет вам батарею, соединив любое количество секций вместе. Разнообразие размеров и тепловой мощности радиаторов позволит вам решить любую задачу по обогреву помещения.
Недостатки биметаллических радиаторов.
Без этого раздела не обойтись к, сожалению. Главный недостаток – это цена. Самый дорогой сегмент рынка. За качество придется платить.
Еще один недостаток связан с тем, что сердечник у радиаторов стальной. Поэтому они ржавеют, особенно при попадании в систему воздуха. Это недостаток преодолевают, заменив стальной сердечник на медный или из нержавеющей стали. Однако это еще больше повысит стоимость товара. Решать вам, купить можно любой вариант.
Расчет числа секций батареи.
На каждый квадратный метр площади требуется 100 Вт тепловой мощности. Пример, угловая комната, два окна и площадь 30 квадратных метров.
Требуется мощность (30 Х 100) + 10% = 3300 Вт. Десять процентов мы накинули на угловую комнату. Тоже само нужно сделать для первого и последнего этажей. Мы выбрали радиатор с мощностью 170 ватт на секцию. Таким образом, нам потребуется 20 секций, по 10 на каждое окно. Берем с запасом. Лучше зимой лишний раз проветрить, чем мерзнуть.
Наш расчет очень примерный и справедлив только для многоэтажных жилых домов. Если вы строите свой отдельный дом, то обратитесь к проектанту. Специалист сделает расчет с учетом теплопроводности именно вашего жилища.
Монтаж радиаторов отопления.
Установка любых приборов должна проводиться специалистом. Биметаллические радиаторы не исключение. Радиатор должен быть закреплен строго горизонтально по уровню, на расстоянии 200мм от пола и от окна.
Каждый радиатор необходимо оснастить краном Маевского, устройством, стравливающим воздух из системы отопления. Перед монтажом систему необходимо промыть, чтобы избежать попадания грязи в радиаторы.
Порядок монтажа:
• размечаем места крепления кронштейнов, с учетом требования конкретной модели,
• укрепляем кронштейны дюбелями,
• устанавливаем радиатор на кронштейны горизонтальными участками между колонок секций,
• краном соединяем радиатор с контуром отопления.
Здесь же скажем несколько слов о повышении эффективности радиатора. Во-первых, при монтаже надо убедиться в отсутствии заусениц внутреннего канала. В дальнейшем он послужит плотиной напора воды. Особенно это актуально для мягких медных сердечников. Во-вторых, влажная уборка пыли повышает теплоотдачу устройства. В-третьих, нельзя располагать батарею слишком близко к стене или полу. Если белоснежная окраска радиатора потускнела или пожелтела не стоит ежегодно красить его, теплопроводность может снизиться почти до нуля под толстым слоем краски.
Знаете ли, вы, что разместив на стене за радиатором отражающий экран из фольги, можно серьезно поднять теплоотдачу.
Необходимо еще сказать о качестве воды в системе отопления. Псевдобиметаллические радиаторы, как и алюминиевые, сильно страдают от некачественной воды в системе. А очень жесткая вода способна забить накипью и биметаллические изделия.
В системах центрального отопления вода уже правильно подготовлена к эксплуатации. В своем доме вам придется позаботиться об этом самостоятельно. Воду очищаем фильтром, даем отстояться, снижаем жесткость с помощью химикатов (например, умягчителем АкваЩит).
Производители биметаллических радиаторов.
Неплохие псевдобиметаллические батареи предлагает российская компания Rifar. Ее продукция, завоевав российский рынок, пошла на экспорт. Выпускает семь разновидностей радиаторов. Популярные модели – «Рифар Флекс», «Монолит». Цвет радиаторов белый. Количество секций в батарее от 4 до 14 штук. Rifar дает гарантию на изделия от 10 до 25 лет.
Немецкая компания TENRAD предлагает полностью биметаллическую конструкцию в своих изделиях.
Инновационные решения немецких инженеров защищаются патентами, в том числе и в Российской федерации. Радиаторы TENRAD BM выпускаются с межосевым расстоянием присоединительных патрубков 500 и 350 мм.
Надежные батареи предлагает итальянская компания Global Style. Технические характеристики их изделий можно назвать эталонными в отрасли. К таким моделям можно отнести радиаторы Global Style Extra и Global Style Plus. Но за элитарность придется заплатить, батареи Global Style недешевая вещь.
Радиаторы выпускаются с межосевым расстоянием 350 и 500 мм, с числом секций от 6 до 14 шт. Производитель предлагает гарантию от 10 до 20 лет.
Британская компания BiLUX предлагает высокоэффективные биметаллические радиаторы.
Предлагаются модели с межосевым расстоянием 200, 350 и 500 мм. Конструкция батарей имеет высокую надежность, гарантия производителя 10 лет.
44 фото биметалических радиаторов:
Отопление и охлаждение | Оборудование для обработки воздуха
L.
P.H.W. Аккумуляторы нагревателяБатареи горячего водоснабжения низкого давления изготавливаются для вставки в корпус модульного блока и состоят из бесшовных медных труб с наружным диаметром 1/2″ или 5/8″, механически расширенных в плоские или гофрированные алюминиевые или пластинчатые ребра. Медные трубки будут припаяны к медным коллекторам, оснащенным латунными штыревыми соединениями BSP, чтобы соответствовать заранее определенному способу соединения.
Блок оребрения батареи будет подключен в противоточном контуре и по завершении испытан под давлением до 15 бар с сухим воздухом под водой. Корпуса батарей изготавливаются из горячеоцинкованной низкоуглеродистой стали для обычных коммерческих применений.
Альтернативные материалы, такие как медные ребра, алюминиевые ребра с виниловым покрытием, медные ребра с электролитическим лужением и корпуса из нержавеющей стали, доступны для использования в здравоохранении или аналогичных областях, требующих особых требований к конструкции.
Д.Х. и C.W.Cooler Batteries
Охлажденная вода и охладители прямого испарения изготовлены из материалов, аналогичных тем, которые используются в производстве L.P.H.W. батареи отопителя. Батареи охладителей снабжены перфорированными нижними кожухами для облегчения отвода конденсата из-под оребренного блока, обратных отводов и коллекторов. Там, где ребристые блоки имеют высоту более 1200 мм, будут встроены промежуточные поддоны для предотвращения «переноса» влаги.
Аккумуляторы охладителей вставляются поверх специально разработанных лотков для сбора конденсата, снабженных сливным соединением и наклоненных в одну сторону, чтобы соответствовать заданному обращению с соединением агрегата.
Блок оребрения батареи будет соединен в противоточном контуре и по завершении испытан под давлением 15 бар с сухим воздухом под водой для батарей CW и 30 бар для батарей DX.
Альтернативные материалы, такие как медные ребра, алюминиевые ребра с виниловым покрытием, медные ребра с электролитическим лужением и корпуса из нержавеющей стали, доступны для использования в здравоохранении или аналогичных областях, требующих особых требований к конструкции.
Батареи электронагревателей с защитным кожухом
Батареи электронагревателей состоят из нагревательных элементов с защитным кожухом, изготовленных из спирально намотанной никель-хромовой проволоки сопротивления, изолированных уплотненным порошком оксида магния и помещенных в трубки из нержавеющей стали.
Концы элемента герметизированы силиконовой резиной и снабжены клеммой быстрого соединения или соединены с медной шиной.
Отдельные нагревательные элементы соединены ступенями в клеммной коробке из оцинкованной низкоуглеродистой стали IP30 через герметичные фиксирующие сальники и расположены в соответствии с заданными требованиями управления (ступенчатое или тиристорное) системы отопления. Биметаллический высокотемпературный предохранительный термостат с ручным сбросом входит в стандартную комплектацию каждого узла нагревателя.
Газовые обогреватели
Доступны газовые обогреватели прямого или непрямого нагрева, специально разработанные для каждого конкретного применения.
Непрямой газовый нагреватель:
Непрямой газовый нагреватель, пригодный для смешанной рециркуляции и подачи свежего воздуха, доступен либо с грейферным, либо с высокоэффективным трубчатым теплообменником с длительным сроком службы из нержавеющей или алюминированной стали, в зависимости от требований к производительности. Газовые обогреватели от 11кВт до 9кВт.00 кВт и будет состоять из одобренных комнатных закрытых дымоходов, использующих атмосферные горелки с подачей воздуха для горения с помощью вентилятора и принудительной вытяжной вентиляцией. Теплопроизводительность может регулироваться ступенчато для работы в режиме «вкл-выкл», «высокий-низкий огонь» или для приложений с близкими температурами посредством плавного регулирования с ограничением минимальной тепловой мощности.
Нагреватели с прямым сжиганием газа:
Нагреватели с прямым нагревом газа обычно применяются для полной подпитки свежим воздухом, обычно связанной с производственным процессом.
Доступны стандартные модули горелок мощностью от 50 кВт до 1000 кВт, собранные с боковой монтажной пластиной, оснащенной одобренным блоком газовых клапанов, обеспечивающим функции безопасного воспламенения и контроля горения газа, а также модулирующий контроль температуры. Узлы горелок будут размещены в специально разработанных модульных секциях, оснащенных регулируемыми профильными пластинами и головкой горелки из нержавеющей стали.
Как эффективно нагреть литий-ионный аккумулятор, чтобы его можно было заряжать при температуре ниже нуля?
спросил
Изменено 9 лет, 1 месяц назад
Просмотрено 5к раз
\$\начало группы\$
Общеизвестно и практика использования литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что они значительно теряют емкость и не могут быть заряжены, когда их температура падает ниже 0 градусов Цельсия из-за повышенной деградации (литиевое покрытие).
Я хотел бы заряжать литий-ионный аккумулятор емкостью 1,2 Ач от солнечной панели, но в зимний сезон (иногда минус 25 градусов по Цельсию) потребуется некоторый предварительный нагрев.
Литий-ионные батареи нагреваются при нагрузке, и мне интересно, можно ли разумно использовать это явление. Это обычная практика? Существуют ли какие-либо микросхемы или известные схемы, которые могли бы управлять этим процессом? Какие у меня есть другие варианты, кроме использования свинцово-кислотного аккумулятора?
- зарядка аккумулятора
- литий-ион
\$\конечная группа\$
8
\$\начало группы\$
Не могли бы вы просто найти закопанную на пару метров (ниже линии промерзания) батарею? Тогда было бы тепло зимой и прохладно летом, не тратя энергию на его обогрев.
В противном случае существует компромисс между поддержанием батареи в тепле (вам нужна изоляция, чтобы свести к минимуму потери энергии) и охлаждением летом (вам нужно отводить тепло, особенно во время зарядки).
Нетрудно найти что-то, что сделает то, о чем вы просите.. возможно, поищите «обогрев», который будет работать от 12 В. Это саморегулирующиеся кабели сопротивления PTC, используемые для предотвращения замерзания труб.
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Соберите нагреватель вокруг батареи из нихромовой проволоки. Используя какой-либо датчик температуры, когда температура ниже точки замерзания, вместо этого направьте зарядный ток на нагреватель. Утеплить емкость с учетом необходимости не перегревать летом.
Как именно им управлять, зависит от того, что у вас уже есть в качестве контроллера заряда. Вы можете использовать термистор (например, термистор NTC в аккумуляторной батарее) и компаратор на операционном усилителе. Или датчик температуры и микроконтроллер, который также позволит вам регистрировать температуру и ток заряда.