Объем воды в одной секции биметаллического радиатора: Сколько литров воды в одной секции биметаллической батареи?

16.09.2021 автор alexxlab

Содержание

Объем воды в радиаторе отопления – алюминиевом, чугунном, биметаллическом

Обновлено: 11 февраля 2021.

Существует много причин, из-за которых вам может потребоваться узнать объем воды в радиаторе отопления. Самый простой способ – посмотреть в спецификации, инструкции или другой документации к изделию. Но что делать если ее нет?

Из этой статьи вы узнаете, сколько литров воды в одной секции радиатора отопления в зависимости от его модели и габаритов. Также мы расскажем, как рассчитать этот показатель для нестандартных моделей.

Сколько воды в одной секции чугунного радиатора отопления

Чугунные батареи отличаются по высоте секций, глубине, мощности и весу. Например, у модели МС 140-500 высота 50 мм, а глубина – 140 мм. В основном на объем воды в чугунной секции радиатора влияет его высота.

Наиболее распространенной остается серия МС. В зависимости от производителя объем теплоносителя может меняться, поэтому есть небольшой разброс.

Объем одной секции марки МС (в литрах)

МС 140-300 – 0,8-1,3;
МС 140-500 – 1,3-1,8;
МС-140 – 1,1-1,4;
МС 90-500 – 0,9-1,2;

МС 100-500 – 0,9-1,2;
МС 110-500 – 1-1,4.

Большой популярностью пользуются чугунные батареи серии ЧМ. Маркировка модели указывает на количество каналов, высоту и глубину секции. Например, ЧМ2-100-300 имеет высоту 300 мм, глубину 100 мм, а вода в ней циркулирует по двум каналам.

Объем воды в одной секции марки ЧМ (в литрах)

ЧМ1-70-300 – 0,66;
ЧМ1-70-500 – 0,9;
ЧМ2-100-300 – 0,7;
ЧМ2-100-500 – 0,95;
ЧМ3-120-300 – 0,95;
ЧМ3-120-500 – 1,38.

Совет

Приведенные ниже данные соотносятся с характеристиками других производителей. Чтобы не рисковать можно использовать их, добавив 20-процентный запас прочности.

Объем воды в одной секции алюминиевого радиатора

Существуют десятки производителей алюминиевых батарей отопления, изделия каждого из них отличаются конструкцией и размерами внутренних каналов. Поэтому можно только приблизительно сказать, сколько воды в одной секции алюминиевого радиатора.

Основное отличие моделей в высоте, поэтому приводим список наиболее распространенных размеров (данные указаны в литрах):

350 мм – 0,2-0,3;
500 мм – 0,35-0,45;
600 мм – 0,4-0,5;
900 мм – 0,6-0,8;
1200 мм – 0,8-1.

Для нестандартных размеров можно использовать формулу (V – объем в литрах, h – высота в метрах):

V = h x 0.8

Результат будет примерным, но, если под рукой нет спецификации к оборудованию, можно пользоваться полученным значением. Так вы сможете определить сколько воды в одном ребре алюминиевой батареи с погрешностью не более 20%.

Отметим, что емкость алюминиевого радиатора отопления со временем может уменьшаться за счет появления коррозии. Она образуется из-за воды с плохими показателями щелочности или кислотности. Также объем жидкости в алюминиевом радиаторе может быть уменьшен из-за заиливания.

Сколько воды в одной секции биметаллического радиатора

Как и в случае с алюминиевыми, существует много вариантов производителей и марок биметаллических батарей отопления. Точно так же отличается их строение, внешний вид, диаметры каналов.

Объем воды в биметаллическом радиаторе зависит от его высоты и составляет (в литрах):

35 см – 0,1-0,15;
50 см – 0,2-0,3;
60 см – 0,25-0,35;
90 см – 0,3-0,5;
120 см – 0,4-0,6.

Чтобы подсчитать объем секции биметаллического радиатора нестандартной высоты используйте формулу (V – объем в литрах, h – высота в метрах):

V = h x 0.35

Так вы получите ориентировочное значение, которое может колебаться в пределах 20%.

Объем воды в радиаторе отопления таблица

Тип радиатора	Высота (мм) / модель	Минимальный объем секции (л)	Максимальный объем секции (л)
Алюминиевый	350	0,2	0,3
	500	0,35	0,45
	600	0,4	0,5
	900	0,6	0,8
	1200	0,8	1
Биметаллический	350	0,1	0,15
	500	0,2	0,3
	600	0,25	0,35
	900	0,3	0,5
	1200	0,4	0,6
Чугунный	МС 140-300	0,8	1,3
	МС 140-500	1,3	1,8
	МС-140	1,1	1,4
	МС 90-500	0,9	1,2
	МС 100-500	0,9	0,2
	МС 110-500	1	1,4

Надеемся, что смогли помочь вам определиться с объемом воды в одной секции батареи. Напомним: если вы собираетесь производить какие-либо манипуляции с отопительной системой, лучше не рисковать.

При работе с нестандартными моделями рассчитывайте их объем с небольшим запасом в 10-20%. Это не усложнит задачу, но поможет избежать неприятностей. Не забудьте поделиться статьей с друзьями!

Хотите получить помощь мастера, специалиста в этой сфере? Переходите на портал поиска мастеров Профи. Это полностью бесплатный сервис, на котором вы найдете профессионала, который решит вашу проблему. Вы не платите за размещение объявления, просмотры, выбор подрядчика.
Если вы сами мастер своего дела, то зарегистрируйтесь на Профи и получайте поток клиентов. Ваша прибыль в одном клике!

Расчет количества секций биметаллического радиатора

Выбирая радиатор отопления очень важно сразу правильно рассчитать необходимое количество секций. Это создаст в помещении полный комфорт и не нужно будет вносить изменения в систему обогрева.

Выбор приборов отопления достаточно большой, и каждый найдет среди устройств те, которые соответствуют параметрам помещения.

Почему именно биметаллические батареи

Многие потребители ищут формулу, как рассчитать количество секций биметаллического радиатора. Спрос на модели из биметалла достаточно высокий, на это есть немало причин:

Универсальность. Модели из биметалла подходят для частных домов, квартир в многоэтажных домах, коммерческих объектов. Они выдерживают любую нагрузку и отличаются надежностью.
Устойчивость к коррозии.
Превосходная работа на любом теплоносителе.
Стильный минималистичный дизайн. Такие батареи гармонируют с любыми интерьерами.

Большой выбор конструкций. Есть возможность купить цельную батарею или приобрести определенное количество секций.
Хорошая теплоотдача.

Все преимущества таких радиаторов перечислить сразу сложно – это займет немало времени. Основные достоинства биметаллических батарей: надежность, высокое качество, универсальность.

Базовый расчет

Покупая секции поштучно, можно собрать конструкцию нужной мощности. Такая батарея будет полностью отвечать потребностям объекта. Существует базовая формула для расчета нужного количества секций, она применяется в 90% случаев. Именно по ней часто подбирают радиаторы для квартир, частных домов, офисов.

Формула выглядит так:

W = 100 * S / P

В этом расчете S является площадью помещения, а P – мощностью отдельно взятой секции. Число 100 остается неизменным, это количество Вт на 1 м

2 площади территории. W – это число секций. Мощность отдельной секции зависит от особенностей конфигурации и составляет 100-200 Вт. Эту информацию надо уточнять в документации к радиатору.

При расчете вычисления производятся последовательно: сначала умножение площади помещения на 100, потом – деление на мощность одной секции. Полученный результат округляется, обычно округление производится в большую сторону, чтобы в помещении было комфортно даже при резком падении температуры.

Эта формула имеет несколько нюансов, поэтому ее нельзя применять везде. Например, подразумевается, что в средней квартире высота потолка не превышает 3 м. Формула работает, если высота потолков в жилище – от 2,2 до 3,0 м. На объектах, которые отличаются по параметрам, требуется другой расчет. Также указанная формула грешит неточностями – она довольно приблизительная. Чтобы вычислить точно необходимое количество тепла, нужно принять во внимание еще множество параметров.

Устанавливая секции в квартире, частном доме, офисе, рекомендуется использовать несколько батарей. Например, если для отопления требуется 18 секций, то лучше поставить 2 радиатора по 9 секций или три по 6.

Формула для расчета по объему

Как рассчитать количество секций биметаллического радиатора, если высота потолков довольно большая? Для таких случаев придумана специальная формула. Если на объекте потолки выше 2,6 м, можно использовать следующий вид расчетов:

S * H * 41 / P

Батарея подбирается с учетом произведения площади помещения на высоту (S*H). Далее полученное число делится на число 41, если речь идет о панельном доме. Для дома из кирпича можно использовать число 38 – именно сколько Вт нужно на обогрев 1 м3 в доме из более теплого материала. Число P – это мощность секции радиатора.

Если в помещении установлены герметичные пластиковые стеклопакеты, то можно вместо 41 и 38 Вт использовать 34 Вт. Однако этот параметр весьма условный, лучше проконсультироваться со специалистом.

Когда нужна повышенная точность

Для экономии тепла и максимального комфорта требуется повышенная точность при расчетах. Здесь можно применять формулу:

100 * S * ((K1 + K2 + K3 + K4 + K5 + K6 + K7)/7) / P

Число 100 отражает необходимое количество Вт на 1 м² помещения. Здесь не идет речь о промышленных площадках, которые требуют расчета тепла на 1 м

3, но высота потолков отражена в коэффициенте. S – это площадь объекта, для которого производится расчет. Далее учитывается множество различных коэффициентов:

поправка на остекление;
поправка на теплоизоляцию стен на объекте;
соотношение точность площади стеклопакетов к площади пола в квартире, офисе;
учет самой холодной температуры;
количество наружных стен;
учет типа помещения;
высота потолка.

Число 7, вынесенное за скобки, обозначает количество коэффициентов, которые были перечислены выше. Вместо P надо вставить значение мощности одной секции. С учетом коэффициентов обычно получается больше секций, чем без дополнительных данных. Зная значение поправок, можно выбрать оптимальный радиатор отопления.

Остекление и теплоизоляция

При проведении точных расчетов по формуле учитываю поправку на остекление теплоизоляцию стен. Если на объекте установлено обычно двойное стекло, то значение поправки будет 1,27. При герметичном двойном стеклопакете параметр К1 равен 1,0. Если установлен тройной герметичный стеклопакет, то К1 равен 0,85. При увеличении количества стекол в стеклопакете параметр снижают на 0,25 пунктов.

Теплоизоляция стен тоже имеет значение, она отражена в коэффициенте К2. При стандартной теплоизоляции помещение плохо защищено от холода, в этом случае параметр составляет 1,27. Улучшенная теплоизоляция в квартире или доме позволяет использовать коэффициент 1,0. Если использована отличная изоляция, то К2 составит 0,85.

Еще один важный пункт – К3. В нем отражено соотношение площади окон к площади пола. Известно, что стекло лучше пропускает холод, чем стена. В квартирах и офисах с большими окнами требуется более мощный обогрев. Когда площадь окон составляет около 40% от площади пола, можно использовать коэффициент 1,1. Далее при снижении площади на каждые 10% параметр уменьшается на 0,1%.

Температура, тип помещения, высота потолков

При выборе радиатора для дома или офиса было бы ошибкой не учитывать климатическую зону, а точнее – наиболее низкую температуру в самый холодный месяц. Если температура опускается до -35, надо использовать коэффициент 1,5. При повышении температуры на 5 градусов параметр К4 можно уменьшать на 0,2. Если температура падает, то коэффициент, наоборот, увеличивается на 0,2.

Также принимается в расчет тип помещения, в котором используется батарея. Если это отапливаемое жилое помещение, то используется параметр 0,8. Коэффициент К6 для неотапливаемых чердаков – 1,0.

К5 обозначает количество наружных стен. Чем больше стен, тем больше «мостиков холода». Если это только одна наружная стенка, то применяется коэффициент 1,1, если четыре – то уже 1,4. Важно обязательно учитывать этот нюанс, чтобы в помещении не было холодно.

Имеет значение и высота потолков в квартире, офисе. Для объектов с высотой потолков 2,5 м используется параметр 1,0. При увеличении высоты на 5 метров коэффициент растет на 0,05. Этого достаточно, чтобы можно было обогреть территорию. Высота потолков прописывается в параметре К7. При расчетах надо обязательно учесть мощность секции радиатора – она может быть разной.

Также можно просто доверить расчет специалистам – они точно не ошибутся и подберут оптимальный по мощности радиатор.

Объем радиатора отопления – как правильно рассчитать

Теплоноситель в системе отопления – это не только водопроводная вода, которая закачивается внутрь за счет своего давления. К примеру, в загородных поселках нередко воду заливают в отопление ведрами, доставая ее из колодца или близлежащего водоема. Или вообще используют незамерзающие жидкости. Второй вариант используется нечасто только из-за дороговизны материала, но тот, кто планирует проживать на даче или загородном коттедже только по выходным и праздникам, пользуется именно незамерзающими жидкостями, чтобы каждый раз не сливать теплоноситель из отопительной системы. Поэтому расчет объема теплоносителя – важный показатель, в который входит объем радиатора отопления, объем труб и отопительного котла.

Емкость котла указана в паспорте изделия. Этот показатель будет в основном зависеть от мощности агрегата и его размеров. Объем труб можно определить из специальных таблиц, которых в Интернете большое количество. Мы тоже предлагаем такую таблицу:

Диаметр (мм)	Объем одного погонного метра (л)
15	0,177
20	0,31
25	0,49
32	0,8
40	1,25
50	1,96

Чтобы определить общий объем необходимого теплоносителя, который будет помещаться только в трубы, необходимо измерить их общую длину и умножить на показатель из таблицы. Если вы пользуетесь проектом для сооружения отопительной системы, то все необходимые расчеты и замеры можно провести по нему.

Рассчитываем объем радиатора

Итак, остается только определить объем воды в радиаторе отопления. Как это можно сделать проще всего? Советуем опять-таки воспользоваться таблицами. Обращаем ваше внимание, что производители предлагают на рынке различные модели отопительных приборов. В модельной линейке могут оказаться радиаторы не только разной конструкции, но и разных размеров. В плане размерного ряда в основе лежит межосевое расстояние, то есть, это расстояние между осями двух коллекторов (верхнего и нижнего). К тому же в настоящее время производители предлагают приборы на заказ, в которых используются индивидуальные эскизы и рисунки. С определением емкости этих батарей все намного сложнее.

Но давайте вернемся к данному показателю и покажем усредненные величины для приборов отопления. Берем модели вида 500 (межосевое расстояние).

Чугунный радиатор ЧМ-140 старого образца – 1,7 литра объем одной секции.
То же самое только нового образца – 1л.
Стальной панельный прибор тип 11 (то есть, одна панель) – 0,25 л на каждые 10 см длины прибора. Измерение типа в количественном соотношении увеличивает объем теплоносителя на 0,25 л. То есть, тип 22 – 0,5 л, тип 33 – 0,75 л.
Алюминиевая батарея – 0,45 л на каждую секцию.
Биметаллический – 0,25 л.

В данном списке нет стальных трубчатых радиаторов. Даже приблизительный объем у этой модели определить будет непросто. Дело все в том, что производители используют для их изготовления трубы различных диаметров, отсюда и невозможность подобрать хотя бы усредненный вариант. Поэтому рекомендуем обращать внимание на паспортные данные, где показатель объема должен быть указан.

Соотношение по типажу

Расчет объема опытным путем

А если такового показателя нет, что делать? Тогда рекомендуем найти объем батареи отопления практическим путем. Как это можно сделать:

Устанавливаете три заглушки на радиатор.
Ставите его на торец так, чтобы открытый патрубок находился сверху.
Берете мерную емкость, к примеру, ведро или ковшик (то есть вы должны знать объем этой емкости, пусть даже приблизительный).
Теперь заливаете вручную в батарею обычную воду, при этом считаете, сколько ведер вошло в отопительный прибор. Умножая количество на объем ведра, вы получаете объем теплоносителя в приборе.

Обратите внимание, что этот способ определения объема прибора отопления может быть использован для всех типов и моделей. Если в паспортных данных емкость прибора не указана, и таблицу определения вы не нашли, то опытным путем своими руками можно достаточно точно определить данный показатель.

Теперь хотелось бы затронуть тему, как влияет емкость батареи отопления на общую теплоотдачу отопительной системы. Здесь зависимость не прямая, а косвенная. Поясним суть дела. Многое будет зависеть от того, как сам теплоноситель будет двигаться по контурам: под действием физических законов (то есть, с естественной циркуляцией) или под искусственным давлением (под действием циркуляционного насоса).

Если выбран первый вариант, то оптимальное решение – радиаторы с большим объемом. Если второй, то тут разницы никакой нет. Давление создаст условия, при которых теплоноситель будет распределяться равномерно по всей сети, а, значит, равномерно распределиться и температура.

Сколько литров в батарее | Строительный блог

При проектировании системы отопления многие задаются вопросом — а сколько литров помещается в одной секции батареи? Для чего это нужно? ДА все просто, чем больше жидкости в батареях тем дольше их нужно нагревать – топить, и тем больше уходит газа – электричества. Да и мощность котла это не последняя характеристика. Также многие из нас с вами заливают не обычную воду, а антифриз, им то как раз и нужно знать вместимость и труб и радиаторов отопления. Так или иначе знание вместимости батареи (одной секции), это нужное знание, всегда пригодится …

Конечно, мы краем затрагивали вместимость батарей в статье – алюминиевые или чугунные радиаторы. Но сегодня разложив се по полочкам.

Сколько литров в алюминиевой батарее

Сейчас самые популярные радиаторы. Конечно вместимость одной секции может разниться в два раза, все зависит от высоты и размера. Однако вместимость одной секции самой маленькой алюминиевой батареи равно 0,3 литра. Вместимость самой большой секции радиатора доходит до 1 литра (а точнее 0,930 литра). Как видите весьма экономично. Таким образом если у вас 10 секций – то самое малое количество воды это 3 литра (если стоят маленькие радиаторы) и почти 10 литров (если стоят большие радиаторы). Алюминиевая батарея отапливает помещение эффективно благодаря своему строению, у нее уже учитывается куда будет поступать холодный воздух, а откуда будет выходить уже нагретый (наверное все замечали много рисок и ребер).

Сколько литров в чугунной батарее

Чугунные радиаторы, немного сдали (пользуются не таким спросом), однако это также популярный вид батарей. Отопление дома или квартиры чугунными радиаторами также эффективно и вот почему. Вместимость одной секции чугунной батареи равно 5 литров (это стандартный радиатор чугунный марки МС-140А). Такие радиаторы стоят во многих советских и после советских домах. Так как радиатор вмещает 5 литров, то и отдача тепла у него большая, а значит он будет эффективно отапливать комнату – помещение. В 10 чугунных радиаторах помещается 50 литров воды. У чугунных радиаторов не так много рисок и ребер, наверное это ему и не нужно.

Если хотите красиво украсить свой чугунный радиатор, советую почитать ВОТ ЭТУ СТАТЬЮ.

НА сегодня у меня все, читайте наш ремонтный блог.

Какой объем воды в чугунной секции — MOREREMONTA

Хотя производители радиаторов из стали, алюминия и биметалла говорят, что чугунные аналоги уже отжили свое, это не так. Действительно, уже 160 лет прошло с того дня, как впервые были установлены обогреватели из этого металла, и в свое время они совершили настоящий прорыв в снабжении домов теплом.

В настоящий период старые советские батареи вряд ли кому-то симпатичны, но вот их современные аналоги стали совершенно другими. Начиная от внешнего вида и заканчивая тем, сколько воды в одной секции чугунной батареи, все поменялось в этих «старожилах» отопительных систем.

Батареи из чугуна старого и нового образца

Чугунные ребристые радиаторы продолжают работать во многих квартирах и учреждениях, построенных во времена Советского Союза. Такой длительный срок службы обусловлен их техническими характеристиками. В былые времена существовало два типа чугунных батарей:

Классические – это хорошо знакомые всем «гармошки». Объем воды в чугунной батарее этого типа составлял 1.5 литра. При ее весе в пустом состоянии 7.1 кг, он мгновенно увеличивался до 8.6 кг после заполнения теплоносителем. Как правило, одна секция батареи обладала тепловой мощью 170 Вт, а для обогрева комнаты площадью 20 м2 требовалось 11-12 элементов, что в совокупности без теплоносителя весило 85 кг, а в заполненном виде – 103 кг.
Винтажные модели встречались нечасто, смотрелись презентабельно, но их вес был еще больше – 12-14 кг без теплоносителя. Объем секции чугунного радиатора винтажного типа так же составлял 1.5 л, но тепловая мощь была значительно меньше – всего 150-156 Вт.

Это были по-настоящему тяжелые радиаторы, которые требовалось регулярно подкрашивать, а острые углы их ребер представляли опасность для детей.

У современных батарей из чугуна параметры в корне отличаются от старых «монстров»:

Средний вес одной секции составляет 4 кг, что в два раза меньше советских обогревателей.
Объем воды в чугунном радиаторе нового поколения равен 0.8 литра.
Уровень теплоотдачи одной секции составляет 140 Вт, что меньше, чем в батареях старого образца. Для нагрева помещения площадью 20 м2 потребуется уже 14 элементов, но их вес вместе с водой не превышает 60 кг.

Если требуется установка чугунных радиаторов, состоящих из 12 и более секций, то целесообразней разделить их на два устройства. Это увеличит КПД конструкции, так как теплоноситель быстрее будет проходить по системе. Кроме того, для их монтажа не потребуются дополнительные фиксаторы.

Современная жизнь батарей из чугуна: новые плюсы, старые минусы

Как и другие виды обогревателей, представленных в настоящее время на рынках, чугунные конструкции обладают набором как положительных, так и отрицательных качеств. К плюсам относятся:

Этот вид металла не подвержен коррозии даже при полном сливе воды из системы. Их можно устанавливать в дома, где теплоноситель не отличается чистотой и равномерным уровнем Ph.
Продолжительность эксплуатации этих устройств равняется 35-ти годам и более.
Объем одной секции чугунной батареи составляет всего 0.8 л, что увеличивает скорость нагрева теплоносителя, а значит, уменьшает уровень энергозатрат. Это, в свою очередь, приводит к экономии средств при их эксплуатации.
Как и радиаторы старого образца, они стоят дешевле других видов отопительных устройств.
Теплоотдача с учетом объема чугунного радиатора отопления достаточно высока, чтобы эффективно обогревать квартиру.
Этот вид отопительных приборов не требует особого ухода за собой. Иногда следует протирать пыль, в остальном новые чугунные обогреватели так же просты в обслуживании, как, например, стальные или алюминиевые секционные модели.
В случае отключения системы, чугунные батареи остывают достаточно долго, чтобы в квартире держалось тепло. Это одно из свойств этого металла.

Если говорить о минусах этих устройств, то они остались прежние:

Чугун все такой же хрупкий металл, который плохо переносит даже незначительные удары. При перевозке особое внимание нужно уделять защите чугунных батарей от падений. Как правило, большие повреждения не возникают при слабых внешних ударах по корпусу, но микротрещины вполне могут появиться. В процессе эксплуатации они становятся больше, пока герметизация не будет полностью нарушена.
Даже при том, что объем секции чугунного радиатора небольшой, их вес остается достаточно тяжелым на фоне аналогов из других металлов.

В настоящее время на рынке представлены новые виды чугунных батарей, стильный вид которых подходит для любого интерьера. В том случае, если дизайн требует установки радиаторов в старинном стиле, то винтажные модели так же можно найти в строймагазинах.

Производительность чугунной батареи

Потребитель при вопросе, какой радиатор отопления установить в квартире или доме, прежде всего, обращает внимание на тепловую мощь изделия. Качество тепла и экономия расходов на отопление – это самые насущные проблемы, которые решают сегодня люди в условиях постоянно увеличивающихся коммунальных тарифов.

Чтобы узнать, какова производительность батареи, следует внимательно изучить параметры, указанные в ее техпаспорте. Основными показателями являются:

Рабочее давление. Для чугунных батарей оно составляет 9-12 атмосфер.
Тепловая мощность одной секции. Она может колебаться от 108 до 160 Вт.
Объем чугунной батареи (1 секция) – средний показатель 0.8 л.
Площадь, которую обогревает один элемент, составляет от 0.66 м2 до 1.45 м2 в зависимости от модели и производителя.

Зная сколько литров в одной секции чугунного радиатора, и сколько Вт она вырабатывает, можно рассчитать необходимое количество элементов для каждого помещения в отдельности.

Объем чугунных радиаторов и их размеры

Как и в других отопительных устройствах, у батарей нового образца из чугуна есть свои стандарты размеров. Они зависят от маркировки изделия, например:

Батарея МС-140 имеет объем одной секции от 1.1-1.4 литра при высоте от 388 мм до 588 мм, ширине 60-63 мм и глубине 140 мм. Это одна из самых тяжелых моделей, вес одного элемента которой составляет 5.7 кг.
Модель ЧМ-1, напротив, самая «экономная». Количество воды в чугунной батареи этой марки не превышает 0. 9 литра при высоте 370 мм – 570 мм, ширине 80 мм и глубине 70 мм. Вес ее колеблется от 3.3 кг до 4.8 кг.

В настоящее время модельный ряд чугунных радиаторов состоит из четырех видов, отличающихся по размерам и объему одной секции. Зная параметры каждого из них, можно подобрать оптимальный вариант для квартиры или частного дома.

В заключение можно сказать, что какие бы продвинутые отопительные устройства не появились в последнее время на рынке теплового оборудования, чугунные батареи по-прежнему пользуются спросом. «Виновниками» такой популярности являются их низкая стоимость, устойчивость к коррозии, долгий срок службы и стильный внешний вид. То, что они тяжелее конструкций из других металлов, не играет большой роли, если стены достаточно крепкие, чтобы принять на себя такой вес.

Сколько литров воды в 7-секционной чугунной батарее?

Несмотря на то, что чугунные батареи становятся менее популярными, во многих домах они по прежнему используются.

Рассчитывая теплоотдачу такого радиатора, важным показателем является объем воды в чугунной батарее в целом и вместимость воды в 1 секции такой батареи.

В чугунных батареях старого образца МС-140 вместимость воды в 1 секции равняется 1,45 литрам. Поэтому не сложно рассчитать, что семисекционная батарея обладает вместимостью 10,15 литров (10•1,45). Вместимость такой семисекционной батарея равна 10 литрам 150 миллилитрам воды.

Такой расчет будет верным для батареи модели МС-140.

Если взять в расчет другую батарею, к примеру ЧМ1, то у неё 1 секция вмещает до 0.9 литров. Тогда 7•0.9=6,3 литра. Вместимость такой семисекционной батарея равна 6 литрам 300 миллилитрам воды.

Производителей чугунных радиаторов довольно много, но каждый из них в технических характеристиках к изделию указывает не только тепловую мощность отдельной секции, но и объём теплоносителя.

Если речь идёт о «классике» Советские чугунные радиаторы, то в одной секции 1,5-ь литров теплоносителя (вода, антифриз), далее математика:

1,5 х 7 = 10,5 й литров в семи секциях.

Важно учитывать не только форму секции чугунного радиатора, но и его (радиатора) высоту, это тоже влияет на объём жидкости в одной секции.

Если говорить ориентировочно о всех современных чугунных батареях, то в среднем в одной секции 0,8-ь литров теплоносителя, значит в семи секциях 0,8 х 7 = 5,6-ь литров.

Уровень теплоотдачи у современных чугунных радиаторов выше (лучше), если сравнивать с Советскими образцами.

Плюс чем меньше теплоносителя, тем быстрее прогревается батарея в целом, да и уровень энергозатрат снижается и заметно.

Сколько воды в одной секции чугунного радиатора отопления

Объем одной секции марки МС (в литрах)

МС 140-300 – 0,8-1,3;
МС 140-500 – 1,3-1,8;
МС-140 – 1,1-1,4;
МС 90-500 – 0,9-1,2;
МС 100-500 – 0,9-1,2;
МС 110-500 – 1-1,4.

Объем воды в одной секции марки ЧМ (в литрах)

ЧМ1-70-300 – 0,66;
ЧМ1-70-500 – 0,9;
ЧМ2-100-300 – 0,7;
ЧМ2-100-500 – 0,95;
ЧМ3-120-300 – 0,95;
ЧМ3-120-500 – 1,38.

Объем воды в одной секции алюминиевого радиатора

350 мм – 0,2-0,3;
500 мм – 0,35-0,45;
600 мм – 0,4-0,5;
900 мм – 0,6-0,8;
1200 мм – 0,8-1.

Для нестандартных размеров можно использовать формулу (V – объем в литрах, h – высота в метрах):

V = h x 0.8

Отметим, чтот емкость алюминиевого радиатора отопления со временем может уменьшаться за счет появления коррозии. Она образуется из-за воды с плохими показателями щелочности или кислотности. Также объем жидкости в алюминиевом радиаторе может быть уменьшен из-за заиливания.

Сколько воды в одной секции биметаллического радиатора

Объем воды в биметаллическом радиаторе зависит от его высоты и составляет (в литрах):

35 см – 0,1-0,15;
50 см – 0,2-0,3;
60 см – 0,25-0,35;
90 см – 0,3-0,5;
120 см – 0,4-0,6.

V = h x 0.35

Так вы получите ориентировочное значение, которое может колебаться в пределах 20%.

Объем воды в радиаторе отопления таблица

Тип радиатора	Высота (мм) / модель	Минимальный объем секции (л)	Максимальный объем секции (л)
Алюминиевый	350	0,2	0,3
500	0,35	0,45
600	0,4	0,5
900	0,6	0,8
1200	0,8	1
Биметаллический	350	0,1	0,15
500	0,2	0,3
600	0,25	0,35
900	0,3	0,5
1200	0,4	0,6
Чугунный	МС 140-300	0,8	1,3
МС 140-500	1,3	1,8
МС-140	1,1	1,4
МС 90-500	0,9	1,2
МС 100-500	0,9	0,2
МС 110-500	1	1,4

Расчет количества секций биметаллических радиаторов

Меняя чугунные батареи на приборы нового образца, очень важно правильно произвести расчет количества секций биметаллических радиаторов отопления. Замена приборов отопления – это достаточно затратно, поэтому изначально следует все правильно организовать.

Почему важно правильно рассчитать количество секций? Температура в помещении напрямую зависит от количества секций. Прибор с большим количеством лишних секций – это лишняя трата денег, так как он не будет прогреваться, соответственно и неэффективно будет работать. А слишком маленький радиатор отопления будет работать на полную мощность и также неэффективно.

Рис. 1 Конструкция секций радиатора

Есть несколько правил, которые нужно учитывать при расчете размера радиатора отопления. Например:

Теплоотдача биметаллического прибора отопления намного выше, чем у батареи из чугуна;
Со временем работа радиатора стает менее эффективной, так как сердечник биметаллического прибора засоряется продуктами отложения;
Лучше пусть тепла будет больше чем недостаточно.

Часто специалисты рекомендуют устанавливать столько же биметаллических секций, сколько было чугунных (рис. 2). Для гарантии можно добавить 1-2 секции. Учитывая, что теплоотдача биметаллических приборов намного выше, отопление помещения будет эффективным.

Рис. 2 Соотношение чугунных и
биметаллических приборов отопления

Способы расчета количества секций

Рассчитать количество секций биметаллического радиатора можно по 2 способам:

По площади;
По объему.

Расчет по площади

Есть нормы СНиП, которые устанавливают минимальное значение мощности радиатора на 1 м2 площади. Эта цифра зависит также от региона страны. Для этого расчета нужно знать площадь помещения, которое будет отапливаться (комната). А именно, нужно ширину множить на длину (А).

Далее нужно учитывать показатель мощности на 1 м2, как правило, этот показатель составляет 100 Вт. Далее площадь комнаты множится на 100 Вт. Полученную цифру следует разделить на мощность одной секции биметаллического радиатора (В). Разные модели радиаторов отопления могут иметь разную мощность, это зависит и от цены.

А именно формула выглядит так: (А*100) / В = количество штук.

Например, площадь комнаты — 16 м2, а мощность одной секции биметаллического радиатора 160 Вт. Расчет: (16*100) / 160=10 штук

Этот расчет секций биметаллических радиаторов будет правильным, только если высота потолков в помещении не превышает 3 м. А также здесь не учитываются теплопотери через окна, степень утепления стен и т.д. Если в комнате больше 1 окна, то следует добавить 2-3 единицы к биметаллическому радиатору отопления.

Рис. 3 Расчет по площади

Расчет, согласно объему помещения

Этот способ расчета заключается в вычислении размера радиатора отопления, с показателем объема помещения. А значит, учет мощности производится на м3. Нормы СНиП устанавливают минимальный показатель мощности 41 Вт.

Чтобы рассчитать объем помещения следует знать ширину, длину и высоту потолка. А именно, площадь помножить на высоту потолка.

Например, площадь становит 16 м2, а высота потолка – 2,7 м:

16*2,7=43 м3 (объем комнаты).

Чтобы рассчитать нужную мощность радиатора отопления нужно 43*41=1771 Вт. Далее высчитывается количество секций. Если мощность одной секции становит 160 Вт, то формула такая:

1771/160=11,06 (штук).

Но есть и другие показатели, которые рассчитаны на разные особенности расположения помещения, или климатических условий региона. Например, если комната угловая, то полученный результат нужно еще умножить на коэффициент 1. 3:

11,06*1,3=14.38, следует округлить и получиться 15 штук.

Если зима в регионе очень холодная (например, Крайний Север), то этот коэффициент становит 1,6:

11,06*1,6=17,69, нужно округлить, и получится 18 штук.

Если расчет количества секций делается для частного дома, то конечно нужно учитывать теплопотери крыши, стен, пола. В этом случае коэффициент становится 1,5:

11,06*1,5=16,59, нужно округлить, и получится 17 штук.

Расчеты при проектировке

Более точный расчет совершают квалифицированные специалисты, при проектировке системы отопления. В этом случае в формулу включаются такие параметры:

Количество и качество окон, дверей, балконов и т.д.
Материал, из которого сделаны стены и перегородки.
Местность, где размещен дом, и расчет соответственно сторонам света.
Назначение комнаты, например, кухня спальня или кладовка.
Способ размещения помещения, например, угловая комната или по середине, учет этажа и т. д.
Объем комнат.

Специалисты рассчитывают все показатели согласно предписаниям СНиП по отоплению. Там расписаны все размеры и коэффициенты. В магазинах, которые специализируются на отопительной технике, есть специальные калькуляторы. Продавцы консультанты вводят все параметры и производят точный расчет. И сразу согласно всем полученным параметрам можно подобрать нужную модель. Если секции большего размера, то есть имеют большую высоту, то их потребуется меньше, а если секции маленькие, то биметаллический радиатор отопления будет достаточно широким.

Rifar Base 500 — 01 секция биметаллический секционный радиатор

Описание товара

При покупке радиатора 2 кронштейна в подарок.

При заказе от 4-х радиаторов действует скидка — 7%

Бесплатная доставка до квартиры.

Радиаторы RIFAR серии Base 500 – мощные биметаллические изделия, которые подходят для строительства систем отопления в плохо утепленных, больших комнатах и зданиях с ограничениями по высоте и другими конструктивными особенностями планировки.

Секции радиаторов выполнены из стальной трубы, в которую залит сплав высокопрочного алюминия, благодаря чему готовое изделие с оребрением обеспечивает хорошую теплоотдачу, качественное отопление и отличается высокой стойкостью к перепадам давления и теплоносителю с разными свойствами. Радиаторы RIFAR серии Base 500 имеют современный дизайн и гармоничное сочетание с разными дизайнерскими стилями. Продукция сертифицирована и поставляется с гарантией бесперебойной работы в течение 10 лет.
Секция биметаллического радиатора Rifar Base 500 состоит из стальной трубы, залитой под высоким давлением алюминиевым сплавом. В результате монолитное изделие обеспечивает эффективную теплоотдачу при максимальном запасе прочности.

Модель RIFAR Base 500с межосевым расстоянием 500 мм — одна из самых мощных среди биметаллических радиаторов, что делает ее приоритетной при выборе радиаторов для отопления больших и слабоутепленных помещений. Секция радиатора «Рифар» состоит из стальной трубы, залитой под высоким давлением алюминиевым сплавом, обладающим высокими прочностными и отличными литейными свойствами. Полученное в результате монолитное изделие с тонким оребрением обеспечивает эффективную теплоотдачу при максимальном запасе прочности.

Преимущества:

Радиатор подходит для отопления больших по площади и плохо утепленных помещений.
Эффективность поддержания комфортного температурного режима.
Межосевое расстояние — 500 мм.
Двух кратное испытание на герметичность при давлении 30 атм.
Цвет радиатора — RAL 9016 (белый).
Показатель рН 7-8,3.
Высокая стойкость к коррозии.
В качестве источника тепла можно использовать только специально подготовленную воду.
Возможность использования радиаторов при высокой до 135°С температуре теплоносителя.
Высокая прочность конструкции.
Возможна установка радиатора в помещениях различного назначения, в том числе в медицинских учреждениях, в детских дошкольных учреждениях.
Простота монтажа.
Номинальный диаметр коллекторов — 1″ (25мм).
Адаптация к российским условиям использования. Загрязненный теплоноситель, перепады давления в системе и высокая температура жидкости не помеха исправной работе техники — батареи продолжают нагрев даже при показателях 20 атм и +135ºС.

Подробное описание

Конструктивное исполнение батареи с нижним подключением — одна из востребованных модификаций конвекторов в административных и жилых зданиях. Модель Base 500 Ventil адаптирована под стандартные параметры систем обогрева. В изделии учтены все требования по эксплуатации и обслуживанию отопительных сетей в РФ: рабочее давление до 20 атмосфер, водородные параметры — 7-8,5 pH.

Модель секционного типа имеет высокие показатели герметизации соединений, обладает мощной теплоотдачей, поэтому подходит для объемных и плохо утепленных помещений. Секция батареи состоит из стальной трубы, которую герметично залили высокопрочным алюминиевым сплавом. В результате получилось изделие, обладающее механической прочностью и антикоррозийными свойствами. Безусловным преимуществом для потребителей служит нижнее подключение Rifar Base 500 Ventil.

Выбор и покупка системы в интернет-магазине

Модификации системы будут зависеть от количества секций. Оборудование оптимально подходит для многоквартирных домов с центральным отоплением, где подключение биметаллических секционных радиаторов происходит снизу.

Одна секция имеет следующие параметры:

Межосевое расстояние — 500 мм.
Мощность — 204 Вт.
Давление — 100 атм.
Вес конструкции — 1,92 кг.
Высота — 570 мм.
Ширина — 80 мм.
Глубина — 100 мм.

Перед тем как купить секционные радиаторы Rifar в Москве, определите площадь отапливаемого помещения. В случае с данной моделью мощность биметаллической секции составит 204 Вт. Для обогрева небольшой комнаты до 15 кв. м вам понадобится до 8 батарей, а для отопления 35-40 кв. м — 18-20 секций.

Биметаллический радиатор Rifar Base Ventil в Москве применяется в помещениях разного назначения — жилые, административные, производственные постройки. Каждое изделие имеет 20-летнюю гарантию качества от производителя, прекрасно зарекомендовало себя в эксплуатации. В интернет-магазине вы легко подберете модель радиатора для частного дома, квартиры, загородной дачи и офиса в Москве.

Гарантия

Срок эксплуатации радиатора при условии соблюдения требований и рекомендаций производителя составляет не менее 10 лет. Гарантия на радиатор RIFAR BASE 200/350/500 действует в течение 10 лет со дня его продажи при наличии у покупателя настоящего паспорта с заполненным гарантийным талоном и штампом торгующей организации. Гарантия распространяется на все дефекты, возникшие по вине изготовителя. Гарантия не распространяется на дефекты, возникшие по вине потребителя или организации, ответственной за эксплуатацию системы отопления, к которой подключен (был подключен) данный радиатор, если не выдержаны нормы CТO 17330282.27.060.001-2008

Объем воды в секции биметаллического радиатора. Биметаллические радиаторы отопления, которые лучше и прочнее

Здравствуйте, уважаемые читатели блога! Вообще биметаллические радиаторы отопления появились очень давно. Они стали популярными благодаря тому, что отлично справились с возложенной на них функцией обогрева помещения без особых затрат со стороны. В нашей статье мы разберем положительные и отрицательные стороны этих радиаторов. Также уделим внимание нюансам их установки, техническим характеристикам и другим интересным моментам, о которых обязательно стоит упомянуть.

Краткое содержание этой статьи:

Положительные стороны использования биметаллических радиаторов

Начать стоит с дизайна. Биметаллические радиаторы идеально вписываются практически в любой жилой интерьер. Они не имеют острых углов и занимают мало места. При необходимости их всегда можно спрятать внутри стены.

Эти радиаторы имеют отличный срок службы около 25 лет.

Идеально подходит для всех систем отопления.

Очень хорошая устойчивость к давлению. Даже если в системе отопления она поднимется до 30-40 атмосфер, это никак не повлияет на их прочность.

Они хорошо отдают тепло в помещение, которое точно не даст замерзнуть зимой.

Благодаря специализированному терморегулятору можно практически мгновенно изменять температуру в помещении.

В случае поломки, благодаря хорошей конструкции ремонт может быть проведен прямо на месте без необходимости демонтажа или отключения водопровода.

Минусы биметаллических радиаторов

У этих радиаторов недостатков гораздо меньше:

Из-за разного коэффициента расширения алюминиевого сплава и стали со временем может возникать скрип радиатора при нагревании.

Если используется некачественный теплоноситель, то может произойти быстрое засорение труб.

Стоимость. Это значительно выше, чем, например, аналогов из чугуна / стали / алюминия.

Как рассчитать количество секций радиатора?

Для вычислений не нужно быть математиком. Формула настолько проста, что с ней справятся даже люди с гуманитарным складом ума.

Прежде чем производить расчеты, узнайте точную площадь помещения. Следующим шагом будет определение производственной мощности радиатора.

Для того, чтобы узнать количество секций радиатора (обозначить A), нужно площадь помещения (обозначить S) умножить на 100 и разделить на мощность радиатора (обозначить P).Схема выглядит так:

A = S × 100 ÷ P

Например, если площадь комнаты 45 кв.м. и мощностью радиатора 200 Вт получаем:

A = 45 × 100 ÷ 200

А = 22,5

Из этого можно сделать вывод, что для того, чтобы хорошо обогреть комнату площадью 45 квадратных метров, необходимо 22-23 радиаторных секции.

Установка (монтаж) биметаллических радиаторов отопления

Полная конструкция состоит из труб и непосредственно радиатора.Эти два компонента соединены точечной сваркой. По этим причинам лучше прибегнуть к помощи высококвалифицированных специалистов, которые сделают работу безопасно, качественно и в кратчайшие сроки.

При установке биметаллических радиаторов мастера советуют использовать полипропиленовые трубы … Это значительно упрощает монтаж последних и сводит к минимуму риск забивания труб нежелательными отложениями изнутри в процессе эксплуатации.

Конкретно, что стоит знать об установке:

Установка выполняется после подготовки рабочего места, нанесения разметки и высверливания креплений для кронштейнов.

Установите радиатор исходя из расстояния от пола до низа радиатора. Желательно поддерживать этот показатель в районе 60-120 миллиметров. Это сделано для того, чтобы добиться максимальной теплоотдачи.

Монтаж производить строго под оконным пространством.

Что касается технической части, то следует руководствоваться следующими шагами:

По окончании разметки просверливаются отверстия под кронштейны и фиксируются дюбелями на цементном растворе.

Затем радиатор комплектуется краном Маевского (позволяет удалить лишний воздух из системы). Также он снабжен фитингами и переходниками в том месте, где радиатор присоединяется к трубам.

Последний этап — оснащение стояка отводами. Затем устанавливаются трубы, которые соединяют сам радиатор и стояк.

Как видите, установка биметаллического радиатора — не сложный процесс, если правильно следовать пошаговой инструкции.

Схемы подключения делятся на следующие типы:

Схема односторонняя. В этом варианте труба, по которой вода поступает в радиатор, подключается к специальной трубе, расположенной наверху радиатора. В этом случае патрубок отвода монтируется снизу.

Нижняя диаграмма. Применяется, когда система отопления скрыта в напольном покрытии. В этом случае отводная и подающая трубы подключаются строго с противоположных сторон друг от друга.

Диагональный узор. Очень хорошо подходит для многих секционных радиаторов … Подводящая труба подключается к радиатору вверху, а выпуск — внизу.

Схем, как видите, достаточно, и вам решать, какая схема более применима в ваших обстоятельствах.

Какие биметаллические радиаторы лучше и долговечнее?

В этой части мы сравним биметаллические радиаторы с полубиметаллическими. Также обратим внимание, что из них лучше — секционное или монолитное? Это очень важная деталь, так как она позволит более грамотно подойти к выбору и не тратить лишние деньги.

Итак, какие радиаторы лучше — биметаллические или полубиметаллические?

Эти два радиатора отличаются тем, что в первом сердечник сварен и заполнен алюминием, что предотвращает коррозию через некоторое время. Во-вторых, сердечник содержит два металла (сталь и алюминий). Из-за смеси этих металлов, хотя он более подвержен коррозии, он имеет более высокую теплопередачу.Что касается цены — она практически такая же, как у первого, у второго.

Что выбрать? Если вам важен срок службы, то биметаллический вариант. Если важна теплопередача, то она полуметаллическая. Как видите, все предельно просто.

А как быть с разделением по секционным и монолитным характеристикам?

Секционные отличаются от монолитных тем, что первые состоят из так называемых разделенных секций, а вторые представляют собой единую систему без стыков.

Большинство мастеров говорят, что однозначно стоит выбирать монолитные варианты … Монолитные выигрывают по техническим характеристикам. Это следующие:

Срок службы около 50 лет. Для отборочных этот период составляет около 25 лет.

Выдерживает давление до 100 бар. В секционных секциях всего 25-35 бар (настолько мало, что они могут не выдерживать стыков секций)

Единственное, в чем оба варианта одинаковы, так это в тепловой мощности, которая равна 100-200 Вт на секцию.

Естественно, монолитные радиаторы дороже секционных, но по своим достоинствам оно того стоит.

Чтобы не изучать досконально каждого производителя, мы составили таблицу, в которой представим средние показатели по разным знакам для биметаллических радиаторов:

Внешний вид биметаллических радиаторов отопления

Если вас волнует вопрос дизайна, то вам обязательно нужно знать — он действительно у каждой компании уникален и не похож друг на друга. На данный момент существует значительное количество различных компаний, производящих биметаллические радиаторы. Перечислим самых крупных и известных рядовому покупателю. Это такие фирмы, как Sira (Италия), Royal (Италия), Rifar (Российская Федерация), Tenrad (Германия).

Как видите, в чем-то все они похожи, но все же отличаются разными функциями. Какой выбрать — решать вам. Все зависит от ваших вкусовых предпочтений.

На что обращать внимание при покупке биметаллических радиаторов?

Мы разобрали различные технические характеристики, дизайн и другие советы. Теперь конкретно обратим внимание на то, на что следует обратить внимание при покупке биметаллических радиаторов. Это очень важный момент, который позволит не покупать некачественный товар и снова не терять деньги.

Вот моменты, на что именно стоит обратить внимание:

Конструкция аккумулятора. Это очень важно, так как от конструкции зависит как сложность установки, так и теплопередача от радиатора в будущем. Также возможность добавлять или удалять разделы.

Расстояние между осями. Стандартные значения — 35 и 50 сантиметров. Если нужно больше-меньше, то, конечно, можно найти варианты с разными нестандартными значениями. Но их достаточно сложно найти.

Внешний дизайн радиатора. Биметаллические радиаторы предназначены для крепления на ровных поверхностях. Но если у вас могут возникнуть проблемы при установке (или вам просто нужно какое-то нестандартное решение), то современный рынок может предложить разные нестандартные решения… Как правило, практически у каждого производителя их парочка обязательно есть в наличии.

Технические характеристики. Это ясно. Об этом мы говорили выше. Обращать внимание на технические характеристики всегда стоит. Ведь очень легко ошибиться с выбором и, например, выбрать радиатор не того размера по метражу отапливаемого помещения. Или ошибетесь с мощностью и не получите хорошего теплоотвода. Всегда помните о математической формуле, которую мы дали.

Как показывает практика, биметаллический радиатор отдает тепло примерно так же, как чугунный аналог. Этот показатель колеблется в районе 150–180 Вт. Подробности об этом написаны в паспорте конкретной модели. Опять же, возьмем для примера несколько самых известных производителей, о которых мы говорили выше, и составим небольшую таблицу с параметрами теплопередачи.

Однозначно стоит сказать, что чем выше показатель, тем лучше будет теплоотдача, поэтому всегда следует выбирать модели с более высокими показателями.Говоря прямо, чем выше показатель, тем теплее будет в квартире в отопительный сезон.

Что лучше — массивные или секционные биметаллические радиаторы?

Однозначного ответа на этот вопрос нет. Цельные биметаллические радиаторы состоят из «твердой» сердцевины, обернутой оболочкой, а секционные, как мы уже знаем, состоят из множества секций.

Биметаллические радиаторы секционные стоит брать, если для вас важны следующие вещи:

Высокая скорость охлаждения и нагрева.

Возможность подключения к системе отопления любыми трубами.

Регулирование мощности теплопередачи за счет удаления или добавления секций.

Небольшой вес, что приятно при установке.

Цельные биметаллические радиаторы следует выбирать по следующим причинам:

Они выдерживают давление во много раз больше, чем секционные.

Менее подвержены коррозии (которая возникает НЕ в отопительный сезон)

Нанести механическое повреждение очень сложно.

Мастера советуют выбирать радиаторы неразъемные. Это как раз тот случай, если вы собираетесь проводить установку в домашних условиях. Секционные хорошо подходят для офисных и других общественных пространств. В домашних условиях важны прочность и долговечность. Вы же не хотите случайно затопить соседей или постоянно ремонтировать отопительную систему?

В заключение этой объемной статьи подведем некоторые итоги. Мы рассмотрели положительные и отрицательные стороны биметаллических радиаторов.Мы научились правильно рассчитывать количество секций, чтобы добиться грамотной теплоотдачи. Мы обратили внимание на схему установки и подключения последнего. Не обошлось и без вопросов дизайна, размеров, нюансов при выборе и прочего. Как видно из всего вышеизложенного, грамотный выбор биметаллических радиаторов отопления — еще одна задача, к которой следует подходить со всей строгостью. Ведь это одна из тех вещей, которые сделают ваш дом комфортным даже в самые холодные месяцы и поэтому не стоит пренебрегать всеми советами, которые мы перечислили.Если вы будете следовать всему сказанному, это принесет радость и сэкономит бюджет вашей семьи на десятилетия вперед. Оставайся в тепле!

Долгие годы о выборе радиаторов не было и речи, потому что, кроме чугунных «гармошек», других радиаторов просто не производили.

Сегодня рынок наводнен новыми моделями и разными производителями.

Конструкция конвекторов постоянно совершенствуется, добавляются новые материалы и комбинации материалов.

Биметаллические батареи стали «золотым стандартом» в своем секторе.Они объединяют в себе достоинства двух металлов и с успехом используются домовладельцами.

Что такое «биметаллические радиаторы отопления»? Технические характеристики, особенности конструкции и помощь в выборе.

Металлы, которые чаще всего используются для изготовления биметаллических радиаторов, — это сталь и алюминий.

Слабым местом стали является низкая теплоотдача. Алюминий недолговечен из-за повышенной чувствительности к коррозионным процессам.

Используя эти металлы вместе, разработчики добились того, чтобы их радиаторы имели высокую теплоотдачу, выдерживали высокое давление и были более долговечными.

Конструкция отдельной секции такого радиатора представляет собой стальную основу из двух горизонтальных трубок, соединенных тонкой вертикальной стойкой. Трубки имеют резьбу (слева с одной стороны, справа с другой) для соединения аккумуляторных секций.

Хладагент контактирует только с этой сталью внутри . .. Затем тепло передается алюминиевому теплообменнику, который распределяет тепло по всему помещению. Внешний алюминиевый слой имеет сложную структуру и продуманную схему движения воздуха.

Еще один вариант биметаллических радиаторов — медь с алюминием. В отличие от первых, они не секционные, а цельные.

Внутри алюминиевого корпуса находится медная катушка. Внутренняя поверхность медных труб гладкая, мало подвержена коррозии и может использоваться с любым теплоносителем.

С сердечником из нержавеющей стали аккумуляторы не боятся полного разряда воды.

Установка биметаллических радиаторов ничем не отличается от установки любых других аккумуляторов.Рекомендации по установке в СНиП 3.05.01-85

Технические характеристики

Биметаллические радиаторы отопления — какой лучше выбрать? Вот пять основных параметров радиаторов:

Теплоотдача или мощность.
Рабочее давление.
Размеры.
Вместимость одной секции.
Температура теплоносителя.

Теперь рассмотрим подробнее.

Теплоотдача / мощность … Он характеризует количество тепла, которое выделяет одна секция батареи. Измеряется в ваттах. Биметаллические радиаторы имеют неплохие характеристики — в районе 190-200 Вт. Производитель указывает данные, полученные в ходе испытаний.
Давление. Какую нагрузку выдерживают аккумуляторы, не разрываясь. Указывается в техническом паспорте. Бывает рабочее давление, испытательное и разрушающее, т.е. критическое. Измеряется в атмосферах или мегапаскалях. Для биметаллических батарей рабочее давление составляет 15-40 атм., или 1,5-4 МПа.
Размеры. Включает ширину, высоту, глубину одной секции, вес и межосевое расстояние. Вес радиатора не влияет на его работу, но легче установить легкие батареи. Расстояние от центра впуска до центра выпускного коллектора — это межосевое расстояние. Это важно знать, чтобы не пришлось переделывать трубы системы отопления. Например, 560х80х100 мм. 3кг., 500мм (самый распространенный показатель).
Вместимость одной секции. Сколько воды или другой охлаждающей жидкости помещается в одну секцию. Чем больше емкость, тем больше площадь теплоотдачи. Кроме того, более узкие секции батарей менее устойчивы к скачкам давления.
Температура теплоносителя. Вода какой температуры не повредит аккумулятор. Индикатор может включать pH. Например, 130 0 С, pH — 8,3-9,5.

Любой биметаллический аккумулятор достаточно легкий, чтобы его можно было повесить даже на гипсокартон.

Как правильно выбрать

При выборе радиатора нужно учитывать некоторые параметры устройства и производить несложные расчеты.

Для отопления в частном доме подходят радиаторы с любым минимальным давлением.

Для централизованного отопления стоит приобретать батареи с максимальным давлением. Потому что в системах часто бывают скачки и падения, и в начале отопительного сезона при проверке в трубы подается вода под давлением, превышающим обычное давление более чем на 1 атм.

Российские производители скромно ставят на аккумуляторы 16 атм. Но выдерживают давление в три раза превышающее этот показатель.

А вообще желательно, чтобы показатель давления в системе был 1-2 атм. Меньше рабочего давления радиатора.

Нужно знать, что будет заливаться в радиатор. Если у вас центральное отопление, узнайте — вода какого качества и какой температуры.

Высота подбирается индивидуально на месте.Обычно от пола на нужном расстоянии от подоконников. Оптимальный вариант:

От стены — 3см;
От пола и подоконника — по 10см.

Хотя есть модели, которые совершенно необычно вписываются в интерьер: в виде каркаса для большого вазона, или в виде штор по всей высоте стены.

Батареи могут быть с верхним и нижним подключением … Последние иногда дороже, в связи с тем, что к ним удобнее устанавливать термостатический вентиль.

Ищите симметричные модели (верх с низом; задняя и передняя). Их легче монтировать, их можно переворачивать и крутить. И даже если какая-то деталь случайно поцарапана, можно просто повернуть ее к стене.

Расчет количества секций

Формула расчета количества секций биметаллических радиаторов отопления: N = P x (100: TO).

N — количество секций;
P — площадь помещения;
ТО — Теплоотдача секции.

Допустим, у нас есть комната 18 м 2 Расчет будет выглядеть так:

N = 18 x (100: 200 Вт).

Получается 9 разделов.

Преимущества и недостатки

Преимуществ у биметаллических радиаторов много:

Устойчив к давлению.
Устойчив к гидроударам.
Возможность установки как в квартире, так и в доме.
Высокая теплоотдача.
Прочность.
Гладкая внутренняя поверхность.
Совместимость с трубами из любого материала.
Секционная структура позволяет набирать батареи нужного размера.
Защитное покрытие, исключающее загрязнение аккумуляторов.
Широкий спектр дизайнерских решений.

Соединения сталь-сталь более надежны, чем соединения алюминия.

Шорох воды, часто сопровождающий работу радиаторов отопления, присутствует в биметаллических моделях только на этапе нагрева. В дальнейшем устройство работает бесшумно.

Если вода течет по трубам медленно, в радиаторах неизбежно будут скапливаться отложения и мусор. Биметаллические радиаторы можно разобрать, а значит, их можно чистить.

Недостатки:

Плохо переносит воздух в охлаждающих жидкостях;
А главное цены. Биметаллические радиаторы отопления дороже любых других (стоимость одной секции от 450 до 700 рублей).

Есть еще «слабое место» — перекрестки на стыках.После длительной эксплуатации прокладки в них нужно будет заменить.

Аккумуляторы в современном доме неотъемлемая часть системы отопления. Но чтобы отопление было эффективным, нужно правильно выбрать радиаторы. Технические характеристики биметаллических радиаторов отопления положительны, в связи с чем пользуются большой популярностью. Этот тип радиаторов получил свое название от двухслойных стенок, которые состоят из двух разных металлов. Но сегодня на рынке появляется все больше и больше новых моделей биметаллических радиаторов, характеристики которых все больше улучшаются.

Рис. 1

Технические характеристики

Следует отметить основные характеристики биметаллических отопительных приборов, их можно разделить на несколько основных пунктов:

Тепловыделение данного радиатора довольно велико, а именно около 100-190 Вт. Алюминиевая оболочка имеет хорошие теплопередающие свойства.
Указатель давления в радиаторе. Рабочее давление биметаллических радиаторов может достигать 40 атм. Это объясняется прочной конструкцией, то есть стальным сердечником.Чтобы эта жила разорвалась, давление должно быть на уровне 90 атм. Можно сделать вывод, что радиатор отопления биметаллический, напорные характеристики которого достаточно большие, могут работать даже в экстремальных ситуациях, а именно в случае гидроудара.
Температурный режим … Этот показатель может достигать 1000С и более.
Биметаллический аккумулятор обладает высокой устойчивостью к коррозионным процессам. По этому параметру наиболее эффективны устройства с сердечником из нержавеющей стали.
Важной характеристикой биметаллических радиаторов отопления является их эстетичный внешний вид. По форме и передней панели радиаторы подходят к любому интерьеру.

Надежность и эффективность — главные характеристики биметаллических устройств.

Но следует учитывать, что эти качества в полной мере присущи продукции известных производителей, зарекомендовавших себя на рынке. Например, Global Style (Италия), Sira (Италия), Rifar (Россия), Royal thermo (Италия).Такие производители, как правило, дают гарантию на отопительные приборы 10-15 лет. Радиаторы от известных производителей отличаются не только высоким качеством, но и элегантным внешним видом и небольшими параметрами.

Прибор

Комплект биметаллического радиатора отопления двухслойный:

Внутренний слой представляет собой стальной сердечник, состоящий из верхнего и нижнего коллектора, имеющий Н-образную форму (рис. 2). Коллекторы соединены трубкой с тепловой трубкой — именно по этой трубе течет теплоноситель.Внутренняя металлическая конструкция идеально подходит для системы отопления, то есть хорошо держит давление.
Наружный слой — это декоративная оболочка, которая состоит из нескольких пластин (в виде секций) или в виде сплошной панели (рис. 2).

Рис. 2 Биметаллическое исполнение
Радиатор

Биметаллическое приборное отопление в секционном исполнении имеет внутри герметичные фитинги. Такая конструкция имеет существенное преимущество: радиатор можно увеличивать (увеличивать) или уменьшать.

Тепловые характеристики биметаллического устройства также зависят от материалов изготовления.Есть 2 типа:

Медь и алюминий. Этот тип радиатора имеет достаточно хорошие характеристики … Медь обладает высокой теплопроводностью и не поддается коррозионным процессам. Также это устройство обладает большой мощностью.
Сталь и алюминий. Такой вариант изготовления радиаторов может быть без сердечника в виде труб, а просто с каналами, армированными сталью. Этот вариант отличается более высоким тепловыделением. И никаких засоров в этой конструкции нет.

Биметаллические радиаторы оснащены каналами небольшого сечения. Это означает, что требуется небольшое количество охлаждающей жидкости. Это весомый плюс для эффективной работы системы отопления, так как функции термостата будут выполняться молниеносно. Технология, используемая для создания нагревательных приборов биметаллического типа, довольно сложна. Это ударное литье под высоким давлением … А также некоторые модели изготавливаются с помощью точечной сварки.

Радиаторы биметаллические, то есть секции соединяются резьбовыми штуцерами, а также сваркой. Сварочный шов может выдерживать более высокое давление и температуру в системе отопления. Для сварочных моделей температура достигает 1350С, а для ниппельных — 1100С.

Недостатки оборудования

В характеристиках биметаллических радиаторов также есть недостатки. А именно:

Главный минус — высокая цена на данную продукцию. Биметаллические батареи намного дороже чугунных.
Часто биметаллические модели подвержены коррозионным процессам при наличии воздуха в системе, например, когда многоэтажные дома сливают воду из системы в ненагревательный сезон или при авариях и ремонтах.А также прогрессирует коррозия, если в качестве охлаждающей жидкости использовать антифриз.
К недостаткам можно отнести малое проходное сечение интерколлекторных трубок.

Выбор

Чтобы правильно выбрать биметаллический радиатор, технические характеристики которого будут подходить для индивидуальной системы отопления, необходимо учесть несколько факторов. Обязательно нужно знать размер (диаметр) трубопровода, который подключается к аккумулятору.

Также важно произвести расчет и определить, какой тип теплопередачи (мощности) необходим.Здесь нужно учитывать площадь комнаты. Перед покупкой столь дорогой части системы отопления нужно внимательно изучить и определиться с материалом, из которого изготовлены радиаторы. То есть прочность материала и конструкция устройства. Это связано с показателями давления в системе.

Что касается эстетического вида, то это тоже немаловажно. Вы можете выбрать цвет и форму, которые лучше всего подходят интерьеру дома / квартиры.Выбирая биметаллический радиатор отопления, характеристики параметров должны соответствовать нормам пожарной безопасности … Это означает, что отступ от окна и пола должен составлять 15 см.

Межосевое расстояние (рис. 3) — это размер радиатора, который измеряется между верхним и нижним коллекторами. Расстояние между центрами варьируется от 20 до 80 см. Большие значения подходят только для помещений с соответствующими размерами или дизайном интерьера.

Есть и другие расчеты, такие как высота, ширина и глубина аккумуляторной секции (рис.3). Высота — это величина, которая обычно на 8-10 см выше межосевого расстояния … Ширина секции устройства может отличаться от каждого производителя, но, как правило, она составляет около 8 см. Глубина разреза обычно колеблется от 8-10 см. Но может быть меньше, если у устройства будет большая высота.

Рис. 3

Выбор тепловой мощности

Технические характеристики биметаллического радиатора соответствуют друг другу, а именно эта тепловая мощность (Вт) и межосевое расстояние:

100 Вт — 20 см;
100-145 Вт — 30 см;
120-140 Вт — 35 см;
179-200 Вт — 50 см.

Благодаря этой технической характеристике можно узнать, сколько секций радиатора конкретной модели необходимо приобрести.

Рис. 4 Биметаллические радиаторы разных размеров

Плата

Так как стоимость этих отопительных приборов достаточно велика, важно правильно рассчитать количество необходимых секций, чтобы не переплачивать.

Для этого расчета вам потребуется следующая информация:

Площадь помещения (м2) — S;
Мощность одной секции конкретной модели радиатора — Н;

Таким образом, формула выглядит так: (S * 100) / N = количество секций (шт.).

Например, комната 15 м2, а мощность одной аккумуляторной секции 160 Вт. Расчет: (15 * 100) / 160 = 9,3.

Полученное число нужно округлить в большую сторону, то есть получается, что по этим параметрам нужно 10 секций биметаллического нагревательного прибора. Но также следует учитывать количество окон в комнате, если их больше одного, то следует добавить 1-2 секции. Лучше конечно обратиться к квалифицированным специалистам, которые сделают правильный расчет с учетом всех технических характеристик и теплопотерь дома.

В свое время выбор аккумуляторов не просто ограничивался — их не было. Выпускались только, за отсутствием альтернативы, которые считались самыми надежными и красивыми (особенно если они были окрашены в нестандартный цвет). С появлением радиаторов стало понятно, что есть и более прочные модели.

Релиз стал еще одним откровением — батареи могут быть легкими и эстетичными. Изобретение двухкомпонентных отопительных приборов доказало, что все достоинства можно объединить в единое целое.

Конструктивно это стальной трубопровод в алюминиевой оболочке (оребрениях) … Именно в этой «двойственности» и заключается их главное преимущество.

Сочетание прочности и инерции присущих стали к химическим реагентам с повышенной мощностью алюминия позволил создать легкие, эстетичные, прочные, быстро нагревающиеся воздушные приборы.

Биметаллические радиаторы бывают двух типов:

По технологии изготовления, помимо полноценных, полностью стальных радиаторов, существуют еще так называемые псевдо- или полубиметаллические модели … Они просто армированы стальными трубками, расположенными в вертикальных каналах.

Псевдометаллические батареи легче, дешевле, но не обладают долгим сроком службы, надежностью и долговечностью настоящего биметалла.

Опции

Биметаллические радиаторы отопления

следует выбирать по техническим характеристикам, о которых мы подробно поговорим в этом подразделе.

Давление

В среднем биметаллическое оборудование способно выдержать до 35-40 , а некоторые образцы, в частности, монолитные модели — до 100 атмосфер.

Для систем отопления в частных домах достаточно и низкие показатели в 16-20 атмосфер … Для централизованных, более высокие значения, так как есть риск перепадов давления.

Теплоотдача

Коэффициент теплопередачи двухкомпонентных радиаторов увеличивается за счет закрученного воздушного потока, создаваемого продуманной формой ребер. А точно рассчитанный шаг создает хорошую тягу воздуха … В характеристиках секционных радиаторов по умолчанию указана мощность одной секции.

Размеры (редактировать)

Большинство изделий имеют стандартные размеры … Наиболее популярные с межосевым расстоянием 500 и 350 мм … Общая высота рассчитывается по формуле «межосевое расстояние плюс восемьдесят».

Поскольку межцентровое расстояние эквивалентно только отрезку между центрами коллекторов, к нему добавляется высота остальных элементов, равная 80 мм .

Некоторые производители выпускают радиаторы с нестандартными значениями — 200 (Русский Рифар, Английский Bilux, Итальянский Sira), 800 мм (Sira).

Температура

При небольших объемах охлаждающей жидкости (150 — 380 мл на секцию) биметаллическое оборудование нагревается всего за несколько минут и способно выдерживать температуру охлаждающей жидкости до 130 ° .

Сложность монтажа и долговечность

Установка как можно проще … Никакого специального оборудования или профессиональных знаний не требуется. Все необходимые детали входят в комплект.

Большинство производителей скромно заявляют о сроке службы биметаллических батарей в 10-15 лет, но в реальности при правильной эксплуатации они могут прослужить до 20-25 лет , а то и дольше.

Преимущества перед другими видами

При объективном осмотре выясняется, что биметаллическое оборудование имеет много плюсов при минимальном количестве минусов .

Высокая мощность … По сравнению с или, теплопередача биметаллических батарей как минимум в три раза выше.
Легкий … Только алюминий легче биметалла.
Без внутренних отложений … Гладкие стальные стенки не задерживают ил и прочий мусор, чем не могут похвастаться чугунные радиаторы.
Strength … Модели из чугуна и чистого алюминия не способны выдерживать водные удары такой силы, на которую рассчитан стальной сердечник биметаллических устройств.
Долговечность … Инертность к химикатам и качество охлаждающей жидкости увеличивает срок службы биметалла. Алюминий такими свойствами не обладает.
Коррозионная стойкость … Ни чугун, ни алюминий не сравнятся с этим показателем.
Небольшой объем охлаждающей жидкости … В радиаторах из других металлов вода циркулирует в десять раз больше, а значит, они нагреваются намного медленнее.

недостатки

Из технологических недостатков, если не учитывать относительно высокую стоимость, можно выделить только два:

Если по номинальной мощности, то у второго более высокий коэффициент теплопередачи. Следовательно, в тех случаях , когда основным критерием выбора является общий тепловой поток, алюминий будет лучшим вариантом .
так долго не греют, остывает чуть быстрее .

Из представленных в продаже биметаллических изделий они обладают наиболее оптимальными характеристиками как для индивидуальных, так и для централизованных систем отопления. Они вобрали в себя лучшее из других металлических батарей.

Немногочисленные проблемы, которые могут возникнуть во время эксплуатации, чаще связаны с ошибками установки или производственными дефектами. Во избежание неприятностей не приобретайте продукцию неизвестных производителей даже по самым привлекательным ценам.

Радиаторы отопления от производителя Sira подходят для внутренней установки различного назначения, будь то общественное или жилое. Производитель этого оборудования находится в Италии, и среди другой продукции, которую он производит, можно выделить биметаллические радиаторы Sira.

В процессе их производства используются технологии, обеспечивающие эффективное рабочее оборудование при невысокой стоимости. Описываемые устройства отличаются высокой теплоотдачей, способны обеспечить надежность ТЭНа и устойчивы к скачкам давления.

Отзывы о радиаторах

Если вы решили рассмотреть биметаллические радиаторы Sira, то примером может служить модель марки BI POWER H.500. Это секционный продукт, который, по мнению потребителей, отличается доступной стоимостью, привлекательным внешним видом и хорошей теплоотдачей. Еще один отличный вариант, о котором говорят покупатели, — это GLADIATOR, который имеет высоту 500 мм. Стоимость такого радиатора Sira, отзывы о котором стоит прочитать, оптимальна, а тепловая мощность выше по сравнению с аналогичными моделями других производителей.

Поставщик дает на свою продукцию 15-летнюю гарантию, в течение которой радиатор не протечет, и если это произойдет, производитель будет готов заменить товар. По словам владельцев квартир и домов, которые уже приобрели радиаторы Gladiator, можно утверждать, что они имеют необычный внешний вид и отличное качество … В целом, RS 500 Bimetal — это батареи премиум-класса, которые производятся по запатентованному процессу.

Наружная оболочка сделана из алюминия, а сердечник — из стали.Обладает высокой устойчивостью к различным воздействиям. Это должно включать некачественную охлаждающую жидкость. Начинка надежно защищена от негативных воздействий, кроме того, биметаллическая конструкция способствует эффективной теплопередаче технологического процесса, что пользуется большой популярностью у потребителей. Биметаллические радиаторы Sira хороши еще и тем, что их рабочее давление достигает 40 бар. Такие показатели не характерны ни для одного продукта конкурента. Представленные на рынке серии (RS Bimetal, Gladiator и Bi Power) сочетают в себе высокое качество, экономичность, современный дизайн, безопасность и надежность.

Потребители подчеркивают, что аккумулятор не имеет острых краев, что немаловажно, когда в семье есть дети. Можно приобрести аккумулятор, ограничив количество секций в пределах от 4 до 10. Модельный ряд достаточно широкий, поэтому потребителям такое оборудование можно подобрать практически под любую высоту подоконника.

Отзыв об особенностях эксплуатации

Потребители, уже успевшие насладиться характеристиками радиатора, отмечают, что после установки аккумуляторов зимой в помещениях становится намного теплее, чем раньше.При замене стальных аккумуляторов повышается средняя температура. Кроме того, интерьер помещения, по мнению покупателей, можно сделать более привлекательным. В этом случае количество секций может быть меньше, но объем отдаваемого тепла будет в 2 раза больше.

Радиаторы Sira, по словам владельцев недвижимости, можно заменить, когда есть необходимость избавиться от старых чугунных аккумуляторов. Если вы хотите, чтобы оборудование прослужило как можно дольше, то описанный вариант станет лучшим решением… Аппараты, по мнению потребителей, соответствуют всем требованиям. У них хороший отвод тепла и качественное покрытие, которое надежно удерживается даже при высокой температуре воды внутри … Радиаторы Sira работают, как показывает практика, без нареканий.

Отзывы о том, почему стоит выбрать биметаллические радиаторы

Биметаллические изделия для отопления помещений — гордость компании. Технология предполагает использование двух металлов, которые практически никогда не сочетаются.Они стали одним целым в одном устройстве и оказались очень популярными.

Внутри — сталь, которая контактирует с теплоносителем и передает тепло алюминиевому корпусу … В результате можно получить устройство, которое, по мнению потребителей, надежно защищено от щелочи и коррозии. Покупателям нравится то, что описываемое оборудование эффективно обогревает помещение, при этом устройство очень удобно в использовании и имеет небольшой вес.

Радиаторы Sira имеют еще одну важную особенность, которая выражается в долговечности.По сравнению с другими компаниями, описанный поставщик дает довольно длительную гарантию. Потребители подчеркивают, что другие поставщики обычно предоставляют десятилетнюю гарантию.

Технические характеристики модели R. S. 300 BIMETALL

Данная модель оборудования имеет высоту секции в пределах 372 мм. Что касается ширины, то она составляет 80 мм, а глубина — 95 мм. Эти параметры позволяют установку батарей в помещениях с небольшими размерами оконных проемов.

Тепловыделение устройства 142 Вт.Что касается подключения к системе, важно учитывать кислотность теплоносителя, которая может варьироваться от 6,5 до 9 pH. Температура не должна превышать 110 ° C. Межосевое расстояние 300 мм. Этот радиатор Sira окрашен порошковой эмалью, называемой псевдокерамикой. Одну секцию можно купить за 750 руб.

Особенности моделей R. S. 500 и 800

Самая продаваемая модель из описываемой серии — R. S. 500. Имеет стандартные параметры, позволяющие устанавливать оборудование в любых помещениях.В этом случае пространство будет полностью нагрето, и устройство не займет лишнего места.

Высота радиатора 578 мм. Одна секция обеспечивает отвод тепла в пределах 199 Вт. Что касается расстояния между секциями, то оно написано в маркировке и составляет 500 мм. За один раздел придется заплатить 720 рублей. минимум. Если вас интересуют другие технические параметры, то они остаются такими же, как и у вышеуказанного устройства.

Нагревательный змеевик R. S. 800 не занимает много места по ширине.Высота одной секции составляет 880 мм, а тепловыделение — 280 Вт. Расстояние между центрами 800 мм. За одну секцию придется заплатить 1200 рублей.

Характеристики радиатора серии «Гладиатор»

«Гладиатор 200» — бюджетная модель с низкими техническими показателями по сравнению с другими сериями. Одна секция имеет мощность в пределах 92 Вт. Высота и глубина 275 и 80 мм соответственно. Расстояние между центрами ясно из названия.

Максимальное рабочее давление несколько ниже и равно 30 атмосфер.Внешний вид моделей этой серии отличается более интересным дизайном … Верхняя часть плавно переходит в лепестки, которые играют роль декора и являются вспомогательным средством для улучшения теплоотдачи. Такая батарея отопления обойдется вам в 530 рублей.

Характеристики радиаторов Gladiator 350

Высота первой из указанных моделей составляет 423 мм. Расстояние между осями 350 мм. Каждая секция способна обеспечить отвод тепла в пределах 142 Вт.В остальном радиатор практически не отличим от «Гладиатора 200». Даже стоимость этих моделей идентична и составляет 540 рублей.

Характеристики радиаторов Gladiator 500

Если вас интересуют радиаторы отопления Sira, то вам стоит ознакомиться с моделью Gladiator 500. Его можно назвать самым популярным среди разных слоев населения России. Это связано с универсальностью параметров, высоким качеством и доступной стоимостью.Высота достигает 573 мм, а межосевое расстояние эквивалентно 500 мм. Одна секция имеет мощность в пределах 185 Вт. Купить этот аккумулятор можно по демократичной стоимости, которая составляет 550 рублей. за один раздел.

Sira Concurrent Specifications

Данная серия является новейшей, поэтому представлена только одной моделью — Concurrent 500. Она вобрала в себя лучшие качества и дизайнерские решения. Изделие имеет интересный дизайн и ребристую боковую структуру.

Отделения разной длины.Таким образом, секции радиатора отопления выглядят привлекательно и необычно, а также обеспечивают дополнительную теплоотдачу. Высота достигает 565 мм, а глубина — 80 мм. Теплоотдача одной секции — 190 Вт. В остальном модель соответствует радиаторам Sira RS.

Заключение

Биметаллические радиаторы в последнее время становятся все более популярными. Они хороши тем, что могут использоваться в системах отопления с агрессивной водой. Когда приходит время менять старые стальные и чугунные батареи, появляется возможность подумать, какие радиаторы купить.Достаточно много положительных качеств имеют биметаллические изделия, которые подбираются по мощности, теплопередаче и способности выдерживать определенное давление.

Термическое расширение твердых тел и жидкостей

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Определите и опишите тепловое расширение.
Рассчитайте линейное расширение объекта с учетом его начальной длины, изменения температуры и коэффициента линейного расширения.
Рассчитайте объемное расширение объекта с учетом его исходного объема, изменения температуры и коэффициента объемного расширения.
Рассчитать термическое напряжение на объекте с учетом его исходного объема, изменения температуры, изменения объема и модуля объемной упругости.

Рис. 1. Подобные термические компенсаторы на мосту Окленд Харбор-Бридж в Новой Зеландии позволяют мостам изменять длину без потери устойчивости. (Источник: Ингольфсон, Wikimedia Commons)

Расширение спирта в градуснике — один из многих часто встречающихся примеров теплового расширения , изменения размера или объема данной массы в зависимости от температуры.Горячий воздух поднимается вверх, потому что его объем увеличивается, что приводит к тому, что плотность горячего воздуха меньше плотности окружающего воздуха, вызывая подъемную (восходящую) силу на горячий воздух. То же самое происходит со всеми жидкостями и газами, вызывая естественный теплоперенос вверх в домах, океанах и погодных системах. Твердые тела также подвергаются тепловому расширению. Например, железнодорожные пути и мосты имеют компенсаторы, позволяющие им свободно расширяться и сжиматься при изменении температуры.

Каковы основные свойства теплового расширения? Во-первых, тепловое расширение явно связано с изменением температуры.Чем больше изменение температуры, тем больше будет гнуться биметаллическая полоса. Во-вторых, это зависит от материала. В термометре, например, расширение спирта намного больше, чем расширение содержащего его стекла.

Какова основная причина теплового расширения? Как обсуждается в «Кинетической теории: атомное и молекулярное объяснение давления и температуры», повышение температуры подразумевает увеличение кинетической энергии отдельных атомов. В твердом теле, в отличие от газа, атомы или молекулы плотно упакованы вместе, но их кинетическая энергия (в виде небольших быстрых колебаний) отталкивает соседние атомы или молекулы друг от друга.Это перемещение между соседними объектами приводит к увеличению расстояния между соседями в среднем и увеличению размера всего тела. Для большинства веществ в обычных условиях нет предпочтительного направления, и повышение температуры увеличит размер твердого вещества на определенную долю в каждом измерении.

Линейное тепловое расширение — тепловое расширение в одном измерении

Изменение длины Δ L пропорционально длине L .Зависимость теплового расширения от температуры, вещества и длины резюмируется в уравнении Δ L = αL Δ T , где Δ L — изменение длины L , Δ T — величина изменение температуры, а α — коэффициент линейного расширения , который незначительно изменяется в зависимости от температуры.

В таблице 1 приведены типичные значения коэффициента линейного расширения, которые могут иметь единицы 1 / ºC или 1 / K.Поскольку величина кельвина и градуса Цельсия одинакова, значения α и Δ T могут быть выражены в кельвинах или градусах Цельсия. Уравнение Δ L = αL Δ T является точным для небольших изменений температуры и может использоваться для больших изменений температуры, если используется среднее значение α .

Таблица 1. Коэффициенты теплового расширения при 20ºC
Материал	Коэффициент линейного расширения α (1 / ºC)	Коэффициент объемного расширения β (1 / ºC)
Твердые вещества
Алюминий	25 × 10 ^{— 6}	75 × 10 ^{— 6}
Латунь	19 × 10 ^{— 6}	56 × 10 ^{— 6}
Медь	17 × 10 ^{— 6}	51 × 10 ^{— 6}
Золото	14 × 10 ^{— 6}	42 × 10 ^{— 6}
Железо или сталь	12 × 10 ^{— 6}	35 × 10 ^{— 6}
Инвар (железо-никелевый сплав)	0.9 × 10 ^{— 6}	2,7 × 10 ^{— 6}
Свинец	29 × 10 ^{— 6}	87 × 10 ^{— 6}
Серебро	18 × 10 ^{— 6}	54 × 10 ^{— 6}
Стекло (обычное)	9 × 10 ^{— 6}	27 × 10 ^{— 6}
Стекло (Pyrex®)	3 × 10 ^{— 6}	9 × 10 ^{— 6}
Кварц	0.4 × 10 ^{— 6}	1 × 10 ^{— 6}
Бетон, Кирпич	~ 12 × 10 ^{— 6}	~ 36 × 10 ^{— 6}
Мрамор (средний)	2,5 × 10 ^{— 6}	7,5 × 10 ^{— 6}
Жидкости
эфир		1650 × 10 ^{— 6}
Спирт этиловый		1100 × 10 ^{— 6}
Бензин		950 × 10 ^{— 6}
Глицерин		500 × 10 ^{— 6}
Меркурий		180 × 10 ^{— 6}
Вода		210 × 10 ^{— 6}
Газы
Воздух и большинство других газов при атмосферном давлении		3400 × 10 ^{— 6}

Пример 1.Расчет линейного теплового расширения: мост Золотые Ворота

Главный пролет моста Золотые Ворота в Сан-Франциско составляет 1275 м в самые холодные дни. Мост подвергается воздействию температур от — до 15–40 ° C. Каково изменение его длины между этими температурами? Предположим, что мост полностью стальной.

Стратегия

Используйте уравнение для линейного теплового расширения Δ L = α L Δ T , чтобы рассчитать изменение длины Δ L .{\ circ} \ text {C} \ right) = 0,84 \ text {m} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это изменение длины заметно, хотя и невелико по сравнению с длиной моста. Обычно он распространяется на многие компенсаторы, поэтому расширение в каждом стыке невелико.

Тепловое расширение в двух и трех измерениях

Объекты расширяются во всех измерениях, как показано на рисунке 2. То есть их площадь и объем, а также их длина увеличиваются с температурой.Отверстия также увеличиваются с увеличением температуры. Если вы прорежете отверстие в металлической пластине, оставшийся материал расширится точно так же, как если бы заглушка все еще была на месте. Заглушка станет больше, а значит, и отверстие должно стать больше. (Представьте, что кольцо соседних атомов или молекул на стенке дыры отталкивает друг друга все дальше друг от друга при повышении температуры. Очевидно, что кольцо соседей должно становиться немного больше, поэтому дыра становится немного больше).

Тепловое расширение в двух измерениях

Для небольших изменений температуры изменение площади Δ A определяется как Δ A = 2αAΔ T , где Δ A — это изменение площади A , Δ T — изменение температуры , а α — коэффициент линейного расширения, который незначительно меняется в зависимости от температуры.

Рис. 2. В общем, объекты расширяются во всех направлениях при повышении температуры. На этих чертежах исходные границы объектов показаны сплошными линиями, а расширенные границы — пунктирными линиями. (а) Площадь увеличивается из-за увеличения как длины, так и ширины. Увеличивается и площадь круглой пробки. (b) Если заглушку удалить, оставшееся отверстие становится больше с повышением температуры, как если бы расширяющаяся заглушка все еще оставалась на месте. (c) Объем также увеличивается, потому что все три измерения увеличиваются.

Тепловое расширение в трех измерениях

Изменение объема Δ V очень близко Δ V = 3 α V Δ T . Это уравнение обычно записывается как Δ V = βV Δ T , где β — коэффициент объемного расширения и β ≈ 3α. Обратите внимание, что значения β в таблице 1 почти точно равны 3α.

Обычно объекты расширяются с повышением температуры.Вода — самое важное исключение из этого правила. Вода расширяется с повышением температуры (ее плотность уменьшается до ), когда она находится при температуре выше 4ºC (40ºF). Однако он расширяется с при понижении температуры , когда она находится между + 4ºC и 0ºC (от 40ºF до 32ºF). Вода самая плотная при + 4ºC. (См. Рис. 3.) Возможно, самым поразительным эффектом этого явления является замерзание воды в пруду. Когда вода у поверхности охлаждается до 4ºC, она становится плотнее, чем оставшаяся вода, и поэтому опускается на дно.Этот «оборот» приводит к образованию более теплой воды у поверхности, которая затем охлаждается. В конце концов, пруд имеет постоянную температуру 4ºC. Если температура в поверхностном слое опускается ниже 4ºC, вода становится менее плотной, чем вода внизу, и, таким образом, остается около вершины. В результате поверхность водоема может полностью промерзнуть. Лед поверх жидкой воды обеспечивает изолирующий слой от резких зимних температур наружного воздуха. Рыба и другие водные животные могут выжить в воде с температурой 4ºC подо льдом из-за этой необычной характеристики воды.Он также обеспечивает циркуляцию воды в пруду, что необходимо для здоровой экосистемы водоема.

Рис. 3. Плотность воды как функция температуры. Обратите внимание, что тепловое расширение на самом деле очень мало. Максимальная плотность при + 4ºC только на 0,0075% больше, чем плотность при 2ºC, и на 0,012% больше, чем при 0ºC.

Установление соединений: соединения в реальном мире — заполнение бака

Рис. 4. Поскольку при повышении температуры газ расширяется больше, чем бензобак, вы не можете проехать столько миль на «пустом» летом, как зимой.(Источник: Гектор Алехандро, Flickr)

Различия в тепловом расширении материалов могут привести к интересным эффектам на заправочной станции. Один из примеров — капание бензина из только что залитого бака в жаркий день. Бензин начинается при температуре земли под заправочной станцией, которая ниже, чем температура воздуха наверху. Бензин охлаждает стальной бак при его наполнении. Как бензин, так и стальной бак расширяются, когда они нагреваются до температуры воздуха, но бензин расширяется намного больше, чем сталь, и поэтому он может переливаться через край.

Эта разница в расширении также может вызвать проблемы при интерпретации показаний датчика бензина. Фактическое количество (масса) бензина, оставшегося в баке, когда манометр показывает «пустой», летом намного меньше, чем зимой. Бензин имеет тот же объем, что и зимой, когда горит лампочка «долейте топлива», но из-за того, что бензин расширился, масса меньше. Если вы привыкли зимой пробегать еще 40 миль на «пустом месте», будьте осторожны — летом вы, вероятно, выбегаете намного быстрее.

Пример 2. Расчет теплового расширения: газ по сравнению с газовым баллоном

Предположим, ваш стальной бензобак объемом 60,0 л (15,9 галлона) заполнен бензином, поэтому температура и бака, и бензина составляет 15,0ºC. Сколько бензина вылилось к тому времени, когда они нагрелись до 35,0ºC?

Стратегия

Бак и бензин увеличиваются в объеме, но бензин увеличивается больше, поэтому количество пролитого является разницей в изменении их объема. (Бензобак можно рассматривать как стальной.) Мы можем использовать уравнение для объемного расширения, чтобы рассчитать изменение объема бензина и бака.

Решение

Используйте уравнение для увеличения объема, чтобы рассчитать увеличение объема стального резервуара: Δ V _s = β _s V _s Δ T .
Увеличение объема бензина определяется следующим уравнением: Δ V _газ = β _газ V _газ Δ T .
Найдите разницу в объеме, чтобы определить количество разлитого как V _разлив = Δ V _газ — Δ V _s.

В качестве альтернативы мы можем объединить эти три уравнения в одно уравнение. (Обратите внимание, что исходные объемы равны.)

[латекс] \ begin {array} {lll} {V} _ {\ text {spill}} & = & \ left ({\ beta} _ {\ text {gas}} — {\ beta} _ {\ text {s}} \ right) V \ Delta T \\ & = & \ left [\ left (\ text {950} — \ text {35} \ right) \ times {\ text {10}} ^ {- 6} / ^ {\ circ} \ text {C} \ right] \ left (\ text {60} \ text {.{\ circ} \ text {C} \ right) \\ & = & 1 \ text {.} \ text {10} \ text {L} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это значительное количество, особенно для резервуара объемом 60,0 л. Эффект такой поразительный, потому что бензин и сталь быстро расширяются. Скорость изменения тепловых свойств обсуждается в главе «Тепло и методы теплопередачи».

Если вы попытаетесь плотно закрыть резервуар, чтобы предотвратить переполнение, вы обнаружите, что он все равно протекает либо вокруг крышки, либо в результате разрыва резервуара.Сильное сжатие расширяющегося газа эквивалентно его сжатию, и как жидкости, так и твердые тела сопротивляются сжатию с чрезвычайно большими силами. Чтобы избежать разрыва жестких контейнеров, в этих контейнерах есть воздушные зазоры, которые позволяют им расширяться и сжиматься, не нагружая их.

Термическое напряжение

Термическое напряжение создается в результате теплового расширения или сжатия (обсуждение напряжений и деформаций см. В разделе «Эластичность: напряжение и деформация»). Термическое напряжение может быть разрушительным, например, когда бензин разрывает бак при расширении.Это также может быть полезно, например, когда две части соединяются вместе путем нагревания одной при производстве, затем надевания ее на другую и охлаждения комбинации. Термический стресс может объяснить многие явления, такие как выветривание скал и тротуаров из-за расширения льда при замерзании.

Пример 3. Расчет теплового напряжения: давление газа

Какое давление будет создано в бензобаке, рассмотренном в примере 2, если температура бензина повысится с 15?От 0 ° C до 35,0 ° C без возможности расширения? Предположим, что модуль объемной упругости B для бензина составляет 1,00 × 10 ⁹ Н / м ².

Стратегия

Чтобы решить эту проблему, мы должны использовать следующее уравнение, которое связывает изменение объема Δ V с давлением:

[латекс] \ Delta {V} = \ frac {1} {B} \ frac {F} {A} V_0 \\ [/ latex]

, где [латекс] \ frac {F} {A} \\ [/ latex] — давление, V ₀ — исходный объем, а B — модуль объемной упругости рассматриваемого материала.Мы будем использовать количество пролитого в Примере 2 как изменение объема Δ V .

Решение

Измените уравнение для расчета давления: [латекс] P = \ frac {F} {A} = \ frac {\ Delta {V}} {V_0} B \\ [/ latex].
Вставьте известные значения. Модуль объемной упругости для бензина составляет B = 1,00 × 10 ⁹ Н / м ². В предыдущем примере изменение объема Δ V = 1,10 л — это количество, которое может разлиться. Здесь V ₀ = 60.7 \ text {Pa} \\ [/ latex].

Обсуждение

Это давление составляет около 2500 фунтов / дюйм ², намного больше, чем может выдержать бензобак.

Силы и давления, создаваемые термическим напряжением, обычно такие же большие, как в приведенном выше примере. Железнодорожные пути и дороги могут деформироваться в жаркие дни, если у них нет достаточных компенсационных швов. (См. Рис. 5.) Линии электропередач провисают больше летом, чем зимой, и в холодную погоду они лопнут, если провисания недостаточно.Трещины в оштукатуренных стенах открываются и закрываются по мере того, как дом нагревается и остывает. Стеклянные сковороды треснут при быстром или неравномерном охлаждении из-за различного сжатия и создаваемых им напряжений. (Pyrex® менее чувствителен из-за своего небольшого коэффициента теплового расширения.) Сосуды под давлением ядерных реакторов находятся под угрозой из-за чрезмерно быстрого охлаждения, и, хотя ни один из них не вышел из строя, некоторые из них охлаждались быстрее, чем считалось желательным. Биологические клетки разрываются при замораживании продуктов, что ухудшает их вкус.Повторные оттаивания и замораживания усугубляют ущерб. Даже океаны могут быть затронуты. Значительная часть повышения уровня моря в результате глобального потепления происходит из-за теплового расширения морской воды.

Рис. 5. Термическое напряжение способствует образованию выбоин. (кредит: Editor5807, Wikimedia Commons)

Металл регулярно используется в человеческом теле для имплантатов бедра и колена. Большинство имплантатов со временем необходимо заменять, потому что, помимо прочего, металл не сцепляется с костью.Исследователи пытаются найти более качественные металлические покрытия, которые позволили бы соединить металл с костью. Одна из проблем — найти покрытие с коэффициентом расширения, аналогичным коэффициенту расширения металла. Если коэффициенты расширения слишком разные, термические напряжения во время производственного процесса приводят к трещинам на границе раздела покрытие-металл.

Другой пример термического стресса — во рту. Зубные пломбы могут расширяться иначе, чем зубная эмаль. Может вызывать боль при поедании мороженого или горячем напитке.В наполнении могут образоваться трещины. На смену металлическим пломбам (золото, серебро и др.) Приходят композитные пломбы (фарфор), которые имеют меньший коэффициент расширения и ближе к зубам.

Проверьте свое понимание

Два блока, A и B, сделаны из одного материала. Блок A имеет размеры l × w × h = L × 2 L × L и блок B имеет размеры 2 L × 2 L × 2 L .Если температура меняется, что такое

изменение объема двух блоков,
изменение площади поперечного сечения l × w и
изменение высоты h из двух блоков?

Рисунок 6.

Решение

Изменение громкости пропорционально исходной громкости. Блок A имеет объем л × 2 л × л = 2 л ³. Блок B имеет объем 2 л × 2 л × 2 L = 8 л ³ , , что в 4 раза больше, чем у блока A. Таким образом, изменение объема блока B должно быть в 4 раза больше, чем в блоке A.
Изменение площади пропорционально площади. Площадь поперечного сечения блока A составляет L × 2 L = 2 L ² , , а у блока B 2 L × 2 L = 4 L ².Поскольку площадь поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A, изменение площади поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A.
Изменение высоты пропорционально исходной высоте. Поскольку исходная высота блока B вдвое больше, чем у A, изменение высоты блока B вдвое больше, чем у блока A.

Сводка раздела

Термическое расширение — это увеличение или уменьшение размера (длины, площади или объема) тела из-за изменения температуры.
Тепловое расширение велико для газов и относительно невелико, но им нельзя пренебречь, для жидкостей и твердых тел.
Линейное тепловое расширение составляет Δ L = α L Δ T , где Δ L — изменение длины L , Δ T — изменение температуры, а α — коэффициент линейного расширение, которое незначительно меняется в зависимости от температуры.
Изменение площади из-за теплового расширения составляет Δ A = 2α A Δ T , где Δ A — это изменение площади.
Изменение объема из-за теплового расширения составляет Δ V = βV Δ T , где β — коэффициент объемного расширения, а β ≈ 3α. Тепловое напряжение создается, когда ограничивается тепловое расширение.

Концептуальные вопросы

Термические нагрузки, вызванные неравномерным охлаждением, могут легко разбить стеклянную посуду. Объясните, почему Pyrex®, стекло с небольшим коэффициентом линейного расширения, менее восприимчиво.
Вода значительно расширяется при замерзании: происходит увеличение объема примерно на 9%. В результате этого расширения и из-за образования и роста кристаллов при замерзании воды от 10% до 30% биологических клеток разрываются при замораживании материала животного или растительного происхождения. Обсудите последствия этого повреждения клеток для перспективы сохранения человеческих тел путем замораживания, чтобы их можно было разморозить в будущем, когда есть надежда, что все болезни излечимы.
Один из методов обеспечения плотной посадки, например металлического штифта в отверстии в металлическом блоке, заключается в изготовлении штифта немного большего размера, чем отверстие.Затем вставляется колышек, когда температура отличается от температуры блока. Должен ли блок быть горячее или холоднее стержня во время вставки? Поясните свой ответ.
Действительно ли помогает пролить горячую воду на плотную металлическую крышку стеклянной банки, прежде чем пытаться ее открыть? Поясните свой ответ.
Жидкости и твердые тела расширяются с повышением температуры, потому что кинетическая энергия атомов и молекул тела увеличивается. Объясните, почему некоторые материалы сжимаются при повышении температуры.

Задачи и упражнения

Высота монумента Вашингтона составляет 170 м в день при температуре 35 ° C.0ºC. Какой будет его высота в день, когда температура опустится до –10,0ºC? Хотя памятник сделан из известняка, предположим, что его коэффициент теплового расширения такой же, как у мрамора.
Насколько выше Эйфелева башня становится в конце дня, когда температура повышается на 15ºC? Его первоначальная высота составляет 321 м, и можно предположить, что он сделан из стали.
Как изменится длина столба ртути длиной 3,00 см, если его температура изменится с 37?От 0 ° C до 40,0 ° C, если ртуть не ограничена?
Насколько большой следует оставить температурный зазор между стальными железнодорожными рельсами, если они могут достигать максимальной температуры на 35,0 ° C выше, чем при укладке? Их первоначальная длина — 10,0 м.
Вы хотите приобрести небольшой участок земли в Гонконге. Цена «всего» 60 000 долларов за квадратный метр! В праве собственности на землю указано, что его размеры составляют 20 м × 30 м. Насколько изменилась бы общая цена, если бы вы измерили посылку стальной рулеткой в день, когда температура была на 20ºC выше нормы?
Глобальное потепление вызовет повышение уровня моря отчасти из-за таяния ледяных шапок, но также из-за расширения воды по мере повышения средней температуры океана.Чтобы получить некоторое представление о величине этого эффекта, рассчитайте изменение длины водяного столба высотой 1,00 км при повышении температуры на 1,00 ° C. Обратите внимание, что этот расчет является приблизительным, потому что потепление океана не равномерно по глубине.
Покажите, что 60,0 л бензина при первоначальной температуре 15,0 ° C расширится до 61,1 л при нагревании до 35,0 ° C, как заявлено в Примере 2.
(a) Предположим, что стержень из стали и стержень из инвара (сплав железа и никеля) имеют одинаковую длину при 0 ° C.Какова их разница в длине при 22,0ºC? (b) Повторите расчет для двух геодезических лент длиной 30,0 м.
(a) Если стеклянный стакан емкостью 500 мл заполнен до краев этиловым спиртом при температуре 5,00 ° C, сколько его жидкости выльется через край, когда его температура достигнет 22,0 ° C? б) Насколько меньше воды могло бы перелиться через край при тех же условиях?
Большинство автомобилей имеют резервуар с охлаждающей жидкостью для сбора жидкости радиатора, которая может вылиться из-под горячего двигателя. Радиатор сделан из меди и залит на 16.Емкость 0 л при температуре 10,0 ° C. Какой объем радиаторной жидкости переполнится, когда радиатор и жидкость достигнут своей рабочей температуры 95,0ºC, учитывая, что объемный коэффициент расширения жидкости составляет β = 400 × 10 ^–6 / ºC? Обратите внимание, что этот коэффициент является приблизительным, поскольку рабочие температуры большинства автомобильных радиаторов превышают 95,0 ° C.
Физик делает чашку растворимого кофе и замечает, что по мере охлаждения кофе его уровень в стеклянной чашке падает на 3,00 мм.Покажите, что это уменьшение не может быть связано с термическим сжатием, рассчитав снижение уровня, если 350 см3 кофе находится в чашке диаметром 7,00 см, а температура снижается с 95,0 ° C до 45,0 ° C. (Большая часть падения уровня происходит из-за выхода пузырьков воздуха.)
(a) Плотность воды при 0ºC составляет почти 1000 кг / м3 (на самом деле это 999,84 кг / м ³), тогда как плотность льда при 0ºC составляет 917 кг / м ³. Рассчитайте давление, необходимое для предотвращения расширения льда при замерзании, пренебрегая влиянием такого большого давления на температуру замерзания.(Эта проблема дает вам лишь представление о том, насколько велики могут быть силы, связанные с замораживанием воды.) (Б) Каковы последствия этого результата для замороженных биологических клеток?
Покажите, что β ≈ 3α, вычислив изменение объема Δ V куба со сторонами длиной L .

Глоссарий

тепловое расширение: изменение размера или объема объекта при изменении температуры

коэффициент линейного расширения: α, изменение длины на единицу длины при изменении температуры на 1 ° C; константа, используемая при расчете линейного расширения; коэффициент линейного расширения зависит от материала и в некоторой степени от температуры материала

коэффициент объемного расширения: β , изменение объема на единицу объема при изменении температуры на 1 ° C

термическое напряжение: напряжение, вызванное тепловым расширением или сжатием

Избранные ответы на задачи и упражнения

1.{\ circ} \ text {C} \ right) \ right] \\ & = & \ text {61} \ text {.} 1 \ text {L} \ end {array} \\ [/ latex]

9. (а) 9,35 мл; (б) 7,56 мл

11. 0,832 мм

13. Мы знаем, как длина изменяется в зависимости от температуры: Δ L = α L ₀ Δ T . Также мы знаем, что объем куба связан с его длиной соотношением V = L ³, поэтому конечный объем тогда равен V = V ₀ + Δ V = ( L ₀ + Δ L ) ³.Подстановка Δ L дает V = ( L ₀ + α L ₀ Δ T ) ³ = L ₀ ³ (1 + T ) ³.

Теперь, поскольку αΔ T мало, мы можем использовать биномиальное расширение: V ≈ L ₀ ³ (1 + 3αΔ T ) = L ₀ ³ + 3α L ₀ ³ Δ T .

Таким образом, запись длины в единицах объемов дает V = V ₀ + Δ V ≈ V ₀ + 3α V ₀ Δ T и, следовательно, Δ V = βV ₀ Δ T ≈ 3α V ₀ Δ T , или β ≈ 3α.

% PDF-1.4 % 15 0 obj> эндобдж xref 15 557 0000000016 00000 н. 0000012443 00000 п. 0000011436 00000 п. 0000012523 00000 п. 0000012702 00000 п. 0000019953 00000 п. 0000020029 00000 н. 0000020268 00000 н. 0000020491 00000 п. 0000020720 00000 п. 0000020762 00000 п. 0000020804 00000 п. 0000020846 00000 н. 0000020888 00000 п. 0000020930 00000 н. 0000020972 00000 п. 0000021014 00000 п. 0000021056 00000 п. 0000021098 00000 п. 0000021140 00000 п. 0000021182 00000 п. 0000021224 00000 п. 0000021266 00000 п. 0000021308 00000 п. 0000021350 00000 п. 0000021392 00000 п. 0000021550 00000 п. 0000021989 00000 п. 0000022395 00000 п. 0000023808 00000 п. 0000024840 00000 п. 0000025717 00000 п. 0000026560 00000 п. 0000027392 00000 н. 0000028274 00000 п. 0000028308 00000 п. 0000029481 00000 п. 0000031769 00000 п. 0000034438 00000 п. 0000034497 00000 п. 0000034559 00000 п. 0000034624 00000 п. 0000034692 00000 п. 0000034760 00000 п. 0000034825 00000 п. 0000034887 00000 п. 0000034958 00000 п. 0000035032 00000 п. 0000035106 00000 п. 0000035180 00000 п. 0000035260 00000 п. 0000035337 00000 п. 0000035408 00000 п. 0000035476 00000 п. 0000035538 00000 п. 0000035703 00000 п. 0000035868 00000 п. 0000036038 00000 п. 0000036208 00000 п. 0000036380 00000 п. 0000036555 00000 п. 0000036733 00000 п. 0000036915 00000 п. 0000037095 00000 п. 0000037277 00000 п. 0000037462 00000 п. 0000037639 00000 п. 0000037815 00000 п. 0000037991 00000 п. 0000038175 00000 п. 0000038349 00000 п. 0000038533 00000 п. 0000038709 00000 п. 0000038893 00000 п. 0000039067 00000 н. 0000039251 00000 п. 0000039425 00000 п. 0000039610 00000 п. 0000039788 00000 п. 0000040016 00000 н. 0000040210 00000 п. 0000040388 00000 п. 0000040580 00000 п. 0000040756 00000 п. 0000040946 00000 п. 0000041119 00000 п. 0000041309 00000 п. 0000041497 00000 п. 0000041684 00000 п. 0000041853 00000 п. 0000042039 00000 п. 0000042208 00000 п. 0000042392 00000 п. 0000042561 00000 п. 0000042746 00000 н. 0000042931 00000 п. 0000043121 00000 п. 0000043314 00000 п. 0000043506 00000 п. 0000043698 00000 п. 0000043845 00000 п. 0000044040 00000 п. 0000044220 00000 п. 0000044386 00000 п. 0000044558 00000 п. 0000044741 00000 п. 0000044916 00000 п. 0000045085 00000 п. 0000045235 00000 п. 0000045417 00000 п. 0000045580 00000 п. 0000045762 00000 п. 0000045903 00000 п. 0000046062 00000 п. 0000046242 00000 п. 0000046430 00000 н. 0000046599 00000 н. 0000046755 00000 п. 0000046936 00000 п. 0000047131 00000 п. 0000047272 00000 н. 0000047444 00000 п. 0000047638 00000 п. 0000047788 00000 п. 0000047960 00000 п. 0000048149 00000 н. 0000048312 00000 п. 0000048485 00000 п. 0000048674 00000 п. 0000048851 00000 п. 0000049042 00000 н. 0000049218 00000 п. 0000049406 00000 п. 0000049553 00000 п. 0000049726 00000 п. 0000049918 00000 н. 0000050106 00000 п. 0000050282 00000 п. 0000050470 00000 п. 0000050649 00000 п. 0000050838 00000 п. 0000051014 00000 п. 0000051192 00000 п. 0000051388 00000 п. 0000051577 00000 п. 0000051760 00000 п. 0000051929 00000 п. 0000052126 00000 п. 0000052313 00000 п. 0000052490 00000 п. 0000052677 00000 п. 0000052836 00000 п. 0000053012 00000 п. 0000053199 00000 п. 0000053388 00000 п. 0000053547 00000 п. 0000053742 00000 п. 0000053941 00000 п. 0000054130 00000 п. 0000054329 00000 п. 0000054518 00000 п. 0000054709 00000 п. 0000054898 00000 н. 0000055067 00000 п. 0000055233 00000 п. 0000055422 00000 п. 0000055595 00000 п. 0000055794 00000 п. 0000055990 00000 н. 0000056178 00000 п. 0000056360 00000 п. 0000056540 00000 п. 0000056721 00000 п. 0000056902 00000 п. 0000057073 00000 п. 0000057266 00000 п. 0000057470 00000 п. 0000057676 00000 п. 0000057850 00000 п. 0000058041 00000 п. 0000058238 00000 п. 0000058419 00000 п. 0000058620 00000 п. 0000058799 00000 н. 0000058999 00000 н. 0000059198 00000 п. 0000059409 00000 п. 0000059607 00000 п. 0000059812 00000 п. 0000060010 00000 п. 0000060217 00000 п. 0000060415 00000 п. 0000060617 00000 п. 0000060815 00000 п. 0000061013 00000 п. 0000061209 00000 п. 0000061406 00000 п. 0000061598 00000 п. 0000061791 00000 п. 0000061978 00000 п. 0000062166 00000 п. 0000062351 00000 п. 0000062549 00000 п. 0000062737 00000 п. 0000062930 00000 п. 0000063126 00000 п. 0000063318 00000 п. 0000063516 00000 п. 0000063707 00000 п. 0000063900 00000 п. 0000064090 00000 п. 0000064287 00000 п. 0000064478 00000 п. 0000064668 00000 н. 0000064861 00000 п. 0000065056 00000 п. 0000065245 00000 п. 0000065426 00000 п. 0000065607 00000 п. 0000065809 00000 п. 0000066000 00000 п. 0000066199 00000 п. 0000066385 00000 п. 0000066593 00000 п. 0000066778 00000 п. 0000066959 00000 п. 0000067163 00000 п. 0000067358 00000 п. 0000067555 00000 п. 0000067737 00000 п. 0000067935 00000 п. 0000068141 00000 п. 0000068324 00000 п. 0000068522 00000 п. 0000068706 00000 п. 0000068908 00000 п. 0000069113 00000 п. 0000069314 00000 п. 0000069518 00000 п. 0000069712 00000 п. 0000069928 00000 н. 0000070134 00000 п. 0000070331 00000 п. 0000070549 00000 п. 0000070752 00000 п. 0000070955 00000 п. 0000071160 00000 п. 0000071359 00000 п. 0000071575 00000 п. 0000071774 00000 п. 0000071991 00000 п. 0000072196 00000 п. 0000072414 00000 п. 0000072634 00000 п. 0000072873 00000 п. 0000073072 00000 п. 0000073306 00000 п. 0000073516 00000 п. 0000073767 00000 п. 0000073970 00000 п. 0000074194 00000 п. 0000074394 00000 п. 0000074636 00000 п. 0000074835 00000 п. 0000075062 00000 п. 0000075267 00000 п. 0000075516 00000 п. 0000075722 00000 п. 0000075952 00000 п. 0000076198 00000 п. 0000076402 00000 п. 0000076568 00000 п. 0000076800 00000 п. 0000077006 00000 п. 0000077179 00000 п. 0000077381 00000 п. 0000077588 00000 п. 0000077793 00000 п. 0000078035 00000 п. 0000078241 00000 п. 0000078450 00000 п. 0000078705 00000 п. 0000078901 00000 п. 0000079128 00000 п. 0000079327 00000 п. 0000079530 00000 п. 0000079759 00000 п. 0000079962 00000 н. 0000080160 00000 п. 0000080393 00000 п. 0000080640 00000 п. 0000080904 00000 п. 0000081168 00000 п. 0000081423 00000 п. 0000081695 00000 п. 0000081901 00000 п. 0000082143 00000 п. 0000082350 00000 п. 0000082597 00000 п. 0000082804 00000 п. 0000083049 00000 п. 0000083259 00000 п. 0000083513 00000 п. 0000083758 00000 п. 0000084009 00000 п. 0000084250 00000 п. 0000084497 00000 п. 0000084884 00000 п. 0000085447 00000 п. 0000085655 00000 п. 0000085876 00000 п. 0000086082 00000 п. 0000086318 00000 п. 0000086530 00000 п. 0000086763 00000 п. 0000086973 00000 п. 0000087191 00000 п. 0000087404 00000 п. 0000087631 00000 п. 0000087867 00000 п. 0000088089 00000 п. 0000088293 00000 п. 0000088501 00000 п. 0000088720 00000 п. 0000088932 00000 п. 0000089154 00000 п. 0000089358 00000 п. 0000089574 00000 п. 0000089779 00000 п. 0000089971 00000 п. 00000
00000 п. 00000

00000 п. 00000

00000 н. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000
00000 п. 00000
00000 п. 00000
00000 п. 00000
00000 п. 0000092648 00000 п. 0000092848 00000 п. 0000093054 00000 п. 0000093257 00000 п. 0000093465 00000 п. 0000093673 00000 п. 0000093871 00000 п. 0000094070 00000 п. 0000094280 00000 п. 0000094480 00000 п. 0000094680 00000 п. 0000094881 00000 п. 0000095090 00000 п. 0000095295 00000 п. 0000095500 00000 п. 0000095697 00000 п. 0000095901 00000 п. 0000096102 00000 п. 0000096319 00000 п. 0000096543 00000 п. 0000096748 00000 н. 0000096926 00000 п. 0000097157 00000 п. 0000097359 00000 п. 0000097559 00000 п. 0000097776 00000 п. 0000097976 00000 п. 0000098149 00000 п. 0000098356 00000 п. 0000098553 00000 п. 0000098749 00000 п. 0000098955 00000 п. 0000099151 00000 п. 0000099356 00000 н. 0000099554 00000 п. 0000099756 00000 п. 0000099967 00000 н. 0000100163 00000 н. 0000100384 00000 н. 0000100587 00000 н. 0000100783 00000 н. 0000100989 00000 н. 0000101190 00000 н. 0000101384 00000 н. 0000101585 00000 н. 0000101780 00000 н. 0000101980 00000 н. 0000102175 00000 н. 0000102372 00000 н. 0000102575 00000 н. 0000102799 00000 н. 0000102996 00000 н. 0000103207 00000 н. 0000103402 00000 п. 0000103617 00000 п. 0000103828 00000 н. 0000104033 00000 п. 0000104248 00000 п. 0000104448 00000 н. 0000104656 00000 н. 0000104862 00000 н. 0000105077 00000 н. 0000105275 00000 п. 0000105483 00000 н. 0000105685 00000 н. 0000105898 00000 н. 0000106097 00000 н. 0000106300 00000 н. 0000106496 00000 н. 0000106704 00000 п. 0000106903 00000 н. 0000107117 00000 н. 0000107324 00000 н. 0000107552 00000 н. 0000107748 00000 н. 0000107954 00000 н. 0000108150 00000 н. 0000108382 00000 п. 0000108579 00000 п. 0000108784 00000 н. 0000108982 00000 п. 0000109207 00000 н. 0000109401 00000 п. 0000109609 00000 н. 0000109802 00000 н. 0000110035 00000 н. 0000110231 00000 п. 0000110437 00000 п. 0000110635 00000 п. 0000110867 00000 н. 0000111062 00000 н. 0000111265 00000 н. 0000111462 00000 н. 0000111694 00000 н. 0000111871 00000 н. 0000112062 00000 н. 0000112260 00000 н. 0000112463 00000 н. 0000112660 00000 н. 0000112839 00000 н. 0000113035 00000 н. 0000113210 00000 н. 0000113413 00000 н. 0000113619 00000 н. 0000113817 00000 н. 0000114008 00000 н. 0000114185 00000 н. 0000114387 00000 н. 0000114571 00000 н. 0000114750 00000 н. 0000114947 00000 н. 0000115126 00000 н. 0000115326 00000 н. 0000115512 00000 н. 0000115708 00000 н. 0000115892 00000 н. 0000116092 00000 н. 0000116276 00000 н. 0000116469 00000 н. 0000116657 00000 н. 0000116841 00000 н. 0000117039 00000 н. 0000117243 00000 н. 0000117436 00000 н. 0000117618 00000 н. 0000117800 00000 н. 0000117998 00000 н. 0000118213 00000 н. 0000118406 00000 н. 0000118588 00000 н. 0000118770 00000 н. 0000118968 00000 н. 0000119186 00000 н. 0000119377 00000 н. 0000119559 00000 н. 0000119741 00000 н. 0000119932 00000 н. 0000120114 00000 н. 0000120303 00000 н. 0000120485 00000 н. 0000120679 00000 н. 0000120861 00000 н. 0000121051 00000 н. 0000121228 00000 н. 0000121414 00000 н. 0000121617 00000 н. 0000121802 00000 н. 0000121979 00000 н. 0000122158 00000 н. 0000122342 00000 п. 0000122548 00000 н. 0000122733 00000 н. 0000122912 00000 н. 0000123109 00000 п. 0000123286 00000 н. 0000123463 00000 н. 0000123660 00000 н. 0000123839 00000 н. 0000124019 00000 н. 0000124201 00000 н. 0000124377 00000 н. 0000124556 00000 н. 0000124734 00000 н. 0000124911 00000 н. 0000125091 00000 н. 0000125268 00000 н. 0000125445 00000 н. 0000125623 00000 н. 0000125802 00000 н. 0000125980 00000 н. 0000126156 00000 н. 0000126346 00000 н. 0000126533 00000 н. 0000126720 00000 н. 0000126911 00000 н. 0000127085 00000 н. 0000127271 00000 н. 0000127445 00000 н. 0000127626 00000 н. 0000127807 00000 н. 0000127981 00000 н. 0000128162 00000 н. 0000128336 00000 н. 0000128517 00000 н. 0000128691 00000 н. 0000128872 00000 н. 0000129053 00000 н. 0000129227 00000 н. 0000129408 00000 н. 0000129582 00000 н. 0000129763 00000 н. 0000129944 00000 н. 0000130118 00000 п. 0000130299 00000 н. 0000130473 00000 п. 0000130654 00000 н. 0000130835 00000 н. 0000131009 00000 н. 0000131190 00000 н. 0000131364 00000 н. 0000131545 00000 н. 0000131719 00000 н. 0000131901 00000 н. 0000132082 00000 н. 0000132256 00000 н. 0000132437 00000 н. 0000132611 00000 н. 0000132792 00000 н. 0000132971 00000 н. 0000133145 00000 н. 0000133318 00000 н. 0000133491 00000 н. 0000133664 00000 н. 0000133837 00000 н. 0000134010 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 17 0 obj> поток x ڬ SMlE $ cvv ܲ «] ֮ kG VS ((B | PTiw»
Системы водяного отопления: переход от гравитационных систем к принудительным циркуляционным системам
Системы горячего водоснабжения долгое время были предпочтительным способом передачи тепла от центральной точки (бойлера) в удаленные места или комнаты, где необходимо тепло.Первыми системами водяного отопления были гравитационные системы. Когда вода нагревается, она увеличивается в объеме; следовательно, он становится светлее и поднимается. Одновременно падает более холодная и тяжелая вода. Это принцип работы гравитационных циркуляционных систем. У гравитационных систем есть много достоинств, чтобы их порекомендовать. Они производят равномерное тепло, бесшумны, используют воду низкой температуры, надежны, очень эффективны и практически не требуют обслуживания. Во многих зданиях до сих пор используются гравитационные системы водяного отопления, некоторым из которых более 100 лет! Недостатки гравитационных систем: они требуют трубопроводов очень большого диаметра для подачи и возврата.Низкотемпературная вода обеспечивала скорость тепловыделения всего около 150 БТЕ на квадратный фут излучения в час. Следовательно, радиаторы должны были быть большими.
По мере роста затрат на рабочую силу и материалов установка гравитационных систем стала очень дорогой. Люди больше не будут терпеть большие громоздкие радиаторы, необходимые для гравитационных систем. Размещение 6, 8 или даже 10-дюймовых труб для магистральных сетей стало непомерно дорогим. Медленное время отклика гравитационной системы на изменение спроса также наносило ущерб.
Изобретение в 1929 году циркуляционных подкачивающих насосов преодолело все возражения гравитационных систем, сохранив при этом все преимущества отопления горячей водой. Подкачивающий насос настолько ускорил движение воды, что можно было использовать меньшее излучение, подаваемое по трубопроводу гораздо меньшего размера. Системы с принудительной циркуляцией позволяют проектировать с использованием более высоких температур воды, что приводит к более высоким уровням выбросов. Радиатор площадью 60 квадратных футов со средней температурой воды 170 ° F будет излучать тепло со скоростью 150 БТЕ на квадратный фут в час или 9000 БТЕ в час.Радиатор площадью 45 квадратных футов с температурой воды 197 ° F будет выделять 200 БТЕ на квадратный фут в час, производя те же 9000 БТЕ в час.
При использовании автоматических устройств зажигания и более точного управления использовались более высокие температуры воды без ущерба для передовых методов проектирования.
Энергия расходуется на перемещение воды по трубам, радиаторам, котлам и т. Д. Чтобы использовать экономию меньших труб и радиаторов в системах горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией, скорость воды должна быть выше, чем в гравитационных системах, чтобы выдерживать необходимую мощность в БТЕ. .Подкачивающий насос создавал напор, намного больший, чем в гравитационных системах, для достижения необходимых скоростей.
DP — это величина потери давления между любыми двумя точками в системе. Трение между внутренними стенками труб, радиаторов, бойлера и движущейся водой вызывает падение давления. В горизонтальной трубе, наполненной водой, в которой нет потока, давление во всех точках одинаковое. Начинается мгновенный поток, возникает трение, которое увеличивается прямо пропорционально скорости потока.Изменение DP можно рассчитать при увеличении или уменьшении скорости потока (галлонов в минуту). Разделите конечный GPM на начальный GPM и возведите результат в квадрат. Умножьте этот результат на начальный DP. Ответ — новый DP.
Пример:
Система с объемным расходом 3 галлона в минуту и DP 5 фунтов. необходимо увеличить до 6 галлонов в минуту. Каким будет новый ДП? (Это необходимо знать, чтобы правильно выбрать подкачивающий насос.)
20 фунтов.это новый DP. (Скорость в футах в секунду также может использоваться в этой формуле.)
Напор используется для обозначения производительности подкачивающего насоса. Это способ описания DP. Максимальный «напор» насоса на самом деле является максимальным D P, против которого насос может вызвать поток воды. Напор часто выражается в «футах водяного столба». Только трение в системе ограничивает производительность насоса. Это значение называется «напор».
Должно быть достаточно мощности, чтобы преодолеть DP системы и обеспечить расчетный GPM.Это означает, что DP каждой составной части системы должен быть известен при проектировании GPM.
Подкачивающий насос обеспечивает мощность. Производители насосов публикуют значения DP и GPM или диаграммы для своих насосов. Данные могут быть выражены в фунтах на квадратный дюйм, футах водяного столба или милах. Эти цифры легко поменять местами.
1 фунт / кв. = 2,31 фута воды
1 фут воды = 0,43 фунта / кв. дюйм
1 фут воды = 12000 мил дюймов
Статическое давление не следует путать с давлением напора.Они представляют собой совершенно разные давления и не имеют никакого отношения друг к другу. Статическое давление создается за счет веса воды в системе. Не влияет на производительность насоса. Чтобы проиллюстрировать статическое давление, представьте замкнутую систему горячего водоснабжения как вертикальный водяной контур. См. Рисунок 1. Если манометр 3 находится на высоте 40 футов над котлом и контур полностью заполнен водой, но не находится под давлением, манометр 3 покажет 0 фунтов на кв. Дюйм. Манометры 1 и 5 расположены на высоте 10 футов над котлом, манометры 2 и 4 — на 20 футов выше котла.При выключенном насосе давление в вертикальной трубе «A» идентично давлению в вертикальной трубе «B».
Рисунок 1.
Если все манометры имеют шкалу в фунтах на кв. Дюйм, манометры 1 и 5 будут показывать 12,9 фунта на кв. Манометр на котле будет показывать 17,2 фунта на квадратный дюйм.
Хорошей практикой является создание давления в замкнутой системе, особенно если расчетная температура воды близка или выше точки кипения воды при атмосферном давлении.Дополнительные 4 фунта на квадратный дюйм — это рекомендуемое минимальное дополнительное давление, добавляемое к статическому давлению, необходимому для подачи воды в верхнюю точку системы. На нашей иллюстрации датчик 3 показывает 4 фунта на кв. Дюйм. а все остальные приборы покажут на 4 фунта больше. Дополнительное статическое давление одинаково увеличивается по всей системе.
Стоит повторить еще раз. Не путайте статическое давление с давлением головы. Эти два термина часто используются неправильно. Одно не имеет ничего общего с другим!
Что произойдет с нашей системой, показанной на Рисунке 1, если после заполнения до надлежащего статического давления мы включим насос? Может, ничего; может быть много шума!
Перед выбором насоса нам необходимо знать расчетный расход и расчетное давление напора.Насос должен иметь дело только с потерями на трение, DP, развиваемыми при необходимой скорости потока, галлонов в минуту.
Предположим, наша система была разработана для циркуляции 10 галлонов в минуту при давлении напора 6 футов. Проконсультируясь с таблицами производителя насосов, можно выбрать правильный насос. См. Рисунки 2 и 3. Это «кривые» для некоторых насосов B&G. Введите диаграммы либо на стороне «общий напор в футах», либо на стороне «пропускной способности в галлонах в минуту». Отметьте пересечение линий GPM и головы. Выберите насос, ближайший к этому перекрестку, но над ним.На нашей иллюстрации насосом может быть SLC-30 (Рисунок 2) или серия 100 (Рисунок 3).
Рисунок 2.
Рисунок 3.
Если бы потребовался насос для подачи 80 галлонов в минуту при напоре 25 футов, правильным выбором был бы PD38 (Рисунок 3).
Примечание: Не увеличивайте размер насоса слишком сильно. Если размер насоса недостаточен, это приведет к плохой циркуляции или ее отсутствию, а завышение размера приведет к шуму скорости и избыточной кавитации.Кавитация скоро приведет к выходу насоса из строя. Небольшое увеличение скорости потока предпочтительнее уменьшения скорости потока ниже проектных спецификаций.
Системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией подразделяются на одно- или двухтрубные. Эти классификации далее подразделяются на системы с прямым и обратным возвратом. Рисунки 4, 5, 6 и 7 иллюстрируют эти классы систем.
Рисунки 4, 5, 6 и 7
На Рисунке 4 показана система с «двухтрубным прямым возвратом».Обратите внимание, что горячая вода, подаваемая в первый радиатор, также первой возвращается в котел. Это происходит по контуру, так что радиатор последним возвращает более холодную воду в котел. Радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, имеют тенденцию к короткому замыканию воды, поэтому более удаленные агрегаты не могут обеспечить надлежащую циркуляцию. Эта система должна быть установлена с использованием балансировочных клапанов и тщательно сбалансирована. На рис. 5 показана система «двухтрубного обратного возврата».Эта система рекомендуется при проектировании двухтрубных систем. Ее установка дороже, поскольку требуется больше трубопроводов, чем двухтрубная система прямого возврата, но она работает намного лучше. В этой системе первый радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый длинный возврат, а последний радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый короткий возврат. Эта система имеет тенденцию уравновешивать себя до тех пор, пока капли подачи и возврата имеют одинаковый размер и длину.
Рисунок 6, система «последовательного контура» — самая дешевая в установке.Он просто состоит из прокладки трубы в каждый радиатор и выхода из него, что делает радиаторы частью контура трубопровода. Длина и размер последовательной петли очень важны. Из-за падения давления и температуры в последовательном контуре его длина ограничена.
Петли серии
должны быть тщательно спроектированы. Когда вода проходит через каждую часть излучения, она охлаждается. По мере прохождения воды по контуру в каждый последующий радиатор подается более холодная вода, и, следовательно, скорость его выброса снижается.Если разработчик системы принимает во внимание все факторы, последовательные циклы могут быть эффективными.
На рис. 7 представлена система, использующая отводные тройники, часто называемые однопоточной или «монопрофильной» системой. Горячая вода отводится в радиаторы с помощью специально разработанных тройников Вентури, а более холодная вода возвращается в ту же трубу, которая служит как подающей, так и обратной магистралью. Эта система сочетает в себе эффективность двухтрубных систем с низкой стоимостью установки последовательной петлевой системы.Тройники Monoflo могут быть как входными, так и обратными. См. Рис. 8. Подающий тройник ограничивает поток воды, в результате чего некоторое количество воды поднимается по стояку. Возвратный монофлок приводит к увеличению скорости основной подаваемой воды по мере прохождения потока через сопло. Это увеличение скорости приводит к тому, что область пониженного давления вокруг сопла и возвратных стояков «засасывает» воду обратно в магистраль (эффект Бернулли).
Рисунок 8.
Для радиаторов выше основного с нормальным сопротивлением необходимо использовать только один тройник для каждого радиатора, обычно используемый на обратной стороне.
Для радиаторов с высоким сопротивлением или если радиаторы расположены ниже магистрального, необходимы как подающий, так и обратный монофлоки.
Рисунок 9.
На рисунке 9 показана система излучающего панельного отопления. В этой системе змеевики труб закапываются в потолок, пол или стены, превращая потолок, пол или стену в радиатор, излучающий лучистое тепло в комнату. Особое внимание следует уделить конструкции системы излучающих панелей. Из-за небольшого размера трубки перепад давления велик, а длина контура имеет решающее значение.Используются коллекторы с балансировочными кранами. Системы излучающих панелей — самые дорогие в установке системы из всех систем горячего водоснабжения, но они являются самыми тихими, чистыми и удобными из всех систем.
Для правильной работы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией необходимы определенные приспособления и аксессуары.
Начиная с подачи холодной воды, для снижения давления воды на входе в систему до рабочего давления устанавливается «подающий клапан», который фактически является клапаном понижения давления.Он используется для первоначального заполнения системы и будет добавлять воду, когда давление в системе упадет ниже настройки клапана. Стандартная заводская настройка обычно составляет 12 фунтов. Этот параметр является правильным для статической высоты примерно до 18 футов, что подходит для большинства двухэтажных зданий. Для более высоких статических напоров клапан можно отрегулировать до 25 фунтов. Доступны клапаны, которые можно регулировать до 60 фунтов. Все редукционные клапаны B&G имеют встроенный сетчатый фильтр и обратный клапан. Многие из них могут быть оснащены функцией быстрого заполнения, позволяющей быстро заполнить систему на начальном этапе или после того, как система была слита для ремонта.(В то время как большинство редукционных клапанов подачи котла подаются слишком медленно, чтобы их можно было использовать на сантехнической арматуре, редукционные клапаны высокого давления моделей 6 и 7 B&G можно использовать для защиты сантехнической арматуры от чрезмерного давления в трубопроводе.)
Компрессионный или расширительный бак предназначен для компенсации колебаний объема воды в замкнутой системе.
Вода расширяется при нагревании прямо пропорционально изменению ее температуры до точки насыщения или кипения. Компрессионный бак действует на систему как пружина, постоянно поддерживая в ней давление.Если резервуар слишком мал или становится заболоченным, предохранительный клапан открывается, когда котел нагревается и сливает воду. Когда цикл нагрева закончится, вода остынет, давление в системе упадет, подающий клапан откроется и будет подавать воду до тех пор, пока давление в системе не вернется к «нормальному». При следующем запросе тепла вода снова расширится, в результате чего откроется предохранительный клапан. Цикл будет повторяться снова и снова, пока не будет заменен слишком маленький резервуар, не будет добавлен другой расширительный резервуар или пока затопленный резервуар не будет опорожнен и должным образом заполнен правильным количеством воздуха и воды.
Объем и температура воды в системе определяют размер бака. Если резервуар слишком большой, повышения давления в системе может быть недостаточно, поскольку система нагревается и приближается к кипению, особенно в верхней точке системы, где существует низкий статический напор. Правильный выбор размера компрессионного бака очень важен для безотказной работы системы, будь то предварительно заправленный бак с баллоном, разделяющим воду и воздух, или стандартный расширительный бак.
Подобрать размер расширительного бачка — утомительная задача.Предполагая, что компрессионный бак будет должным образом оборудован фитингом компрессионного бака, чтобы в баке не происходило повышение температуры системы, для определения размера компрессионного бака можно использовать следующую формулу:
VT = Размер бака сжатия в галлонах
VS = Объем системы в галлонах
EW = Устройство расширения воды
EW-EP = Устройство расширения системы
PA = Атмосферное давление в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное
PF = Начальное давление в баллоне в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное
PO = Конечное давление в баллоне, абсолютное давление в фунтах на квадратный дюйм
.02VS = Воздух, выходящий из новой системной воды при нагреве, 2% от объема воды.
Легко! Просто введите все числа и решите формулу. Правильный размер бака!
Есть способ попроще. Это не так точно, но будет достаточно.
Во-первых, необходимо знать объем воды в системе. Это можно оценить с помощью таблицы A. Введите таблицу A в столбец MBH, ближайший к номинальной мощности котла. Затем прочитайте и сложите галлоны воды для каждого состояния системы.Например: Система состоит из обычного бойлера мощностью 150 000 БТЕ, плинтуса из медных оребренных труб и двухтрубной системы трубопроводов.
Бойлер = 36 галлонов
Плинтус из цветных металлов = 5,5 галлона
Двухтрубная система = 34 галлона
Всего = 75,5 галлонов воды в системе
Таблица A.
Затем определите «среднюю расчетную температуру воды».Это просто среднее значение расчетных температур подачи и возврата. Если максимальная расчетная температура составляет 190 ° F и для расчета использовалось падение температуры на 20 ° F, очень распространенным DT, 180 ° F является средняя расчетная температура воды. 190 + 170 ÷ 2 = 180. Введите Таблицу B в столбец «Объем воды в галлонах» и перейдите к ближайшему объему, найденному для системы. В нашем примере это 80. Перейдите к числу, указанному в столбце средней расчетной температуры. В нашем примере это 8. 8 — это размер в галлонах расширительного бачка для нашей примерной системы.Обратите внимание, что наш выбор был основан на давлении наполнения 12 фунтов и установленном предохранительном клапане 30 фунтов, или на 18 фунтах допустимого повышения давления в системе. Для других условий необходимо применить поправочные коэффициенты к резервуару, выбранному из таблицы B.
Таблица B.
Если бы наше давление наполнения составляло 18 фунтов. с 30-фунтовым предохранительным клапаном нам потребуется использовать Таблицу C, чтобы скорректировать размер резервуара. Войдите в Таблицу C в разделе «Начальное давление …». колонке и спуститесь до ближайшего значения для заправочного клапана.Перейдите к коэффициенту, находящемуся под столбцом, представляющим настройку предохранительного клапана, 30 фунтов, минус настройку наполнительного клапана, 18 фунтов, или 30-18 = 12. Коэффициент равен 1,94. Умножьте размер резервуара, указанный в таблице B, на 1,94, чтобы получить скорректированный размер резервуара 8 x 1,94 = 15,52. Используйте ближайший коммерчески доступный резервуар. В данном случае это бак B&G на 15 галлонов.
Многие системы заполнены смесью антифриза и воды. Расширение смеси гликоля и воды больше, чем расширение одной воды.В таблице D показан поправочный коэффициент для смеси гликоль / вода. Если наша примерная система была заполнена 50% смесью гликоля и воды, множитель поправочного коэффициента мог бы быть 1,6 или 1,5, так как наша максимальная расчетная температура составляла 190 ° F. Если умножить размер резервуара 15,52 галлона на 1,5 или 1,6, получится размер резервуара 23,28 или 24,83 галлона, то есть резервуар на 24 галлона является коммерчески доступным размером.
Таблица D.
Все эти цифры основаны на использовании стандарта A.S.M.E. бак сжатия, то есть бак без баллона. Сегодня доступно множество расширительных баков с предварительной заправкой и баллоном, разделяющим воздух и воду. Базовая формула для определения размеров этих резервуаров такая же, но необходимо сделать поправку на «приемочный объем». Другие факторы влияют на установку и размер этих типов резервуаров, но, поскольку компания Climatic Control на данный момент не продает их, в этой статье не будут подробно описаны размеры резервуаров. Желающие могут запросить бюллетень B&G TEH-981 у Hydro-Flo для обсуждения резервуаров под давлением.
Расширительный бак должен быть единственным воздушным пространством в системе. Воздух абсорбируется водой, поэтому необходимы некоторые средства предотвращения гравитационной циркуляции более холодной воды, содержащей воздух в резервуаре, в систему, не ограничивая прохождение свободного воздуха из системы в резервуар. B&G ATF представляет собой такое устройство для резервуаров диаметром до 24 дюймов, а ATFL — для резервуаров большего размера. При холодной заливке компрессионный бак должен быть на 2/3 заполнен водой и на 1/3 — воздухом. Для этого можно разрезать вентиляционные трубки ATF и ATFL даже на баках, оборудованных смотровым окном.
Идеальное место для отделения воздуха от воды в системе — точка максимальной температуры и самой низкой скорости. Эти параметры в котле соблюдаются.
Арматура верхнего выпуска ABF
B&G, установленная в верхней части котла, отлично справляется с удалением пузырьков воздуха из верхней части котла и передачей их в расширительный бак. В этом случае вода без пузырьков может циркулировать по системе. Компания B&G раньше делала ABFSO, бойлер с боковым выходом Airtrol, но больше не производит их.Бойлер с боковым выходом Airtrols не работал так же хорошо, как верхний выход, и спрос на них упал до такой степени, что дальнейшее производство фитингов Airtrol с боковым выходом стало невозможным.
Воздухозаборники, такие как B&G IAS, входят в линейные воздухоотделители. Они работают по принципу, что воздух легче воды движется по верхней части горизонтальной трубы. Когда воздух входит в воздухозаборник, пузырьки воздуха собираются перегородками в воздухозаборнике и поднимаются в верхнюю камеру.Там воздух может быть выпущен, если используется расширительный бак баллонного типа, или подключен к стандартному расширительному бачку для сбора воздуха.
Удаление воздуха из системы, за исключением расширительного бачка, имеет первостепенное значение. Необходимо удалить воздух из системы, иначе может произойти шумная работа и даже полная блокировка циркуляции. Вентиляционные отверстия должны использоваться на всех высоких точках системы. Это единственный способ полностью выпустить весь воздух при первоначальном заполнении системы. Так называемые клапаны «продувки и слива» не работают достаточно хорошо, чтобы удалить весь воздух, и ничего не делают с накопившимся воздухом после того, как система работает.
Существует два основных типа вентиляционных отверстий: автоматические и ручные. Автоматические вентиляционные отверстия бывают двух типов. Тип поплавка и тип фибрового диска. Поплавковые вентиляционные отверстия имеют поплавок, прикрепленный к клапану, и все они заключены в оболочку. Когда корпус заполнен водой, поплавок удерживает клапан закрытым. Когда в оболочке накапливается достаточно воздуха, поплавок опускается, открывая клапан, и воздух выходит, пока вода снова не заполняет оболочку, закрывая клапан. По мере накопления воздуха цикл повторяется.
Поплавковые вентиляционные отверстия работают хорошо и служат долго.К сожалению, даже самое маленькое вентиляционное отверстие может оказаться слишком большим, чтобы поместиться внутри крышек плинтуса с ребристыми трубами.
Автоматические вентиляционные отверстия с волоконно-оптическим диском физически очень малы, такого же размера, как ручные вентиляционные отверстия «незакрепленный ключ» или «монеты». В них используются специальные диски, которые разбухают при попадании на них воды. По мере того, как воздух накапливается и заменяет воду вокруг дисков, диски высыхают, сжимаются и открывают небольшое вентиляционное отверстие. Воздух выпускается, вода снова достигает дисков, и цикл повторяется — какое-то время. Автоматические вентиляционные отверстия с фибровыми дисками склонны к быстрому отказу, например, заеданию или постоянному стеканию воды.
Лучшие вентиляционные отверстия — это ручные вентиляционные отверстия, называемые отверстиями под ключ или монетными отверстиями. Отверстия для монет можно открывать или закрывать с помощью десятицентовика или небольшой отвертки. Вентиляционные отверстия с незакрепленным ключом требуют небольшого ключа, чтобы открывать или закрывать их. Любой из них — это всего лишь небольшой игольчатый клапан с металлическим седлом. Помимо того, что они практически неразрушимы, они дешевы! Единственный их недостаток — их нужно открывать и закрывать вручную. Если скапливается воздух, кто-то должен его выпустить. Если система оборудована ручными вентиляционными отверстиями, рекомендуется не реже одного раза в год открывать каждое вентиляционное отверстие, чтобы обеспечить выход накопившегося воздуха.
Большинство проблем с воздухом можно устранить путем тщательного проектирования, хорошего обслуживания и правильного первого запуска системы. Наиболее часто упускаемая из виду часть системы принудительного горячего водоснабжения — это правильный запуск.
После того, как система установлена, промыта и заполнена до надлежащего статического напора, котел следует запустить и медленно нагреть до температуры воды не менее 225 ° F и выдержать в таком состоянии примерно полчаса. Это высвободит увлеченный воздух из воды и направит его в расширительный бак.Чем горячее вода, тем больше воздуха она выделяет. Циркуляционный насос (ы) должен быть выключен во время этого начального нагрева. Теперь дайте котлу остыть до нормальной рабочей температуры, запустите все циркуляторы и откройте все клапаны зон, если они используются. Снова увеличьте температуру воды как минимум до 225 ° F и прокачивайте всю воду в течение 15–30 минут. Это вытеснит большую часть воздуха из пресной воды, и пока в системе нет утечек, проблемы с воздухом будут предотвращены. Каждый раз, когда система опорожняется, например, при ремонте, и снова заполняется, процедура запуска должна повторяться.
Рисунок 10.
На Рисунке 10 представлена типовая котельная установка со стандартным расширительным баком. Подача холодной воды всегда должна поступать в систему в баке сжатия, чтобы любой увлеченный воздух немедленно попадал в бак.
Рисунок 11.
На рис. 11 показана система с расширительным баком под давлением или баллоном. Обратите внимание на встроенный воздушный сепаратор, который используется с поплавковым клапаном. Flo-регулирующие клапаны или flochecks — это клапаны специальной конструкции, похожие на поршневые клапаны, которые останавливают гравитационную циркуляцию в системе принудительного горячего водоснабжения, чтобы предотвратить перегрев, когда циркуляционный насос (ы) выключен.Клапаны управления потоком B&G SA оснащены ручным открывателем для обеспечения гравитационной циркуляции в аварийной ситуации, если насос выйдет из строя. Даже несмотря на то, что трубы системы горячей воды с принудительной циркуляцией имеют небольшие размеры, гравитационная циркуляция может быть весьма эффективной для сохранения тепла, если это необходимо.
Каждый водогрейный котел должен иметь предохранительный клапан, который будет поддерживать давление на уровне рабочего давления котла или ниже.
A.S.M.E. Кодекс (Американского общества инженеров-механиков) гласит: «Каждый водогрейный водогрейный котел должен иметь по крайней мере один официально установленный предохранительный клапан для сброса давления на уровне или ниже максимально допустимого рабочего давления котла.Предохранительные клапаны должны быть подключены к верхней части котла с вертикальным шпинделем, если это возможно. Между предохранительным клапаном и котлом или на выпускной трубе между таким клапаном и атмосферой не должно быть никаких запорных устройств любого описания ».
Предохранительный клапан должен удовлетворительно работать в двух условиях. Он должен сбрасывать давление за счет выпуска воды из-за теплового расширения и сброса давления за счет выпуска пара. Слив воды обычно является признаком переувлажнения расширительного бака или неисправного заправочного клапана.Диагностировать несложно. Если статическое давление холодного наполнения быстро увеличивается до уставки давления предохранительного клапана при розжиге котла, резервуар забивается водой. Слейте воду и заново наполните расширительный бачок до необходимого уровня воды и воздуха. Слишком маленький расширительный бачок для системы может показывать аналогичные симптомы. Если вы подозреваете, что резервуар слишком мал, пересчитайте размер резервуара и либо добавьте еще один резервуар, либо замените существующий резервуар на резервуар подходящего размера. Отверстие в расширительном бачке быстро приведет к его заболачиванию.Опять же, он наполнится водой и протечет. Расширительные баки в системах горячего водоснабжения не потеют, поэтому любая капля воды из расширительного бака свидетельствует о негерметичности бачка. Неисправный или негерметичный заправочный клапан приведет к чрезмерному увеличению статического давления заправки в холодной системе.
Выпуск пара через предохранительный клапан является аварийным состоянием и предъявляет критические требования к клапану. Когда температура воды в бойлере составляет около 212 ° F или выше, и предохранительный клапан срабатывает, внезапное падение давления заставляет воду вспыхивать и превращаться в пар.Емкость предохранительного клапана должна справиться с этим. Существует огромная разница между выпуском воды и выпуском пара. Фунт воды занимает 27,7 кубических дюйма пространства. Фунт пара при атмосферном давлении занимает 26,8 кубических футов! В 1600 раз больше места, чем воды! Таким образом, A.S.M.E. предохранительный клапан испытан и рассчитан на работу с паром, хотя это клапан для водогрейного котла.
Предохранительные клапаны подходящего размера должны выдерживать полную мощность котла. Предохранительные клапаны водогрейного котла рассчитываются в БТЕ в час при определенном номинальном давлении.Пока этот рейтинг соответствует или превышает номинальную мощность горелки, предохранительный клапан будет достаточно большим для котла. Чтобы облегчить выбор клапана, производители предохранительных клапанов печатают диаграммы, показывающие их пропускную способность при различных настройках давления. См. Рисунок 12.
Рисунок 12.
Двойные блоки, блоки, в которых сочетаются наполняющий клапан и предохранительный клапан, не соответствуют требованиям.
Большинство производителей котлов в настоящее время рекомендуют устанавливать на водогрейные котлы отсечки по низкому уровню воды.Это требуется по многим местным нормам. Несмотря на то, что котел может быть защищен от взрыва, потому что он имеет A.S.M.E. предохранительный клапан, сухой огонь все еще может его испортить. Большинство повреждений водогрейного котла связано с низким уровнем воды.
Существует неправильное представление о том, что редукционный клапан заполнения будет поддерживать систему в заполнении при любых обстоятельствах. Это неправда. Чтобы проиллюстрировать проблему, типичная система будет иметь редукционный клапан заполнения, установленный на величину от 12 до 18 фунтов, и предохранительный клапан, установленный на открытие при давлении 30 фунтов.и близко к 26 фунтам. Если предохранительный клапан открывается для слива воды из-за избыточного давления, очевидно, что клапан наполнения не восполнит потерю воды. Если подпиточная вода не восполняет потери через предохранительный клапан, это может привести к низкому уровню воды.
Есть много других причин, по которым система может потерять воду, что приведет к ее низкому уровню. Утечки в котле, трубопроводах или через уплотнения насоса. Небрежность, например, слить воду из бойлера для ремонта и забыть долить воду в систему, является еще одной распространенной причиной низкого уровня воды.Отключение при низком уровне воды спасет котел, поскольку не позволит горелке включиться до тех пор, пока не будет исправлен недостаток воды.
При определенных обстоятельствах отключения по низкому уровню воды может быть недостаточно для защиты. Топливный клапан мог открыться; контакты могут замкнуться при сварке из-за перегрузки или короткого замыкания, что сделает отключение по низкому уровню воды неэффективным. Лучшая рекомендация для охвата всех установок, чтобы обеспечить максимальную безопасность, — это использовать комбинированный податчик воды и ограничитель воды. Подающая часть обычно способна подавать воду в котел с такой скоростью, с какой она может быть выпущена через предохранительный клапан.Хотя комбинация отключения питателя увеличивает стоимость установки, по сравнению со стоимостью замены котла, это «дешевая» страховка. Помните, что коды — это минимальные требования , «как минимум», которые должны быть выполнены. Превышение требований кодекса — это всегда хорошая практика, особенно в том, что касается безопасности.
Хотя Climatic Control Company обычно не проектирует системы принудительного нагрева воды, знание того, что требуется, может помочь вам помочь клиенту найти проблему в проблемной системе, над которой он работает, и продать соответствующие устройства для устранения проблемы.
Как работают электрические чайники?
Как работают электрические чайники? — Объясни это Рекламное объявление
Крис Вудфорд. Последнее изменение: 1 мая 2021 г.
Машины работают на бензине … а люди бегают за чаем и кофе (по крайней мере, в моем доме)! Если вы пьете кофе или чай ведром, вы хоть раз порадуетесь кому-то имел смекалку изобрести сверхэффективный способ остыть воду в горячую, а именно в электрический чайник (также известный как электрочайник).Наполните его водой, включите, включите, и через пару минут у вас будет трубопровод горячей воды, готовый для пить или готовить. Как именно работает чайник? Почему это нужно так долго варить? И как он узнает, когда выключиться? Давайте посмотрим внимательнее!
Фото: Электрический чайник — удобный способ получения тепловой энергии из электричества. Это водонагреватель, но это также устройство преобразования энергии, которое иллюстрирует один из самых основных законов физики: сохранение энергии (обсуждается ниже).
Что такое электрический чайник?
Чайники — одни из самых простых бытовых приборов. Поднимите крышку, загляните внутрь и вы увидите на самом дне емкости для воды катушку толстый металл называется ТЭНом. Когда вы включаете чайник в электрическую розетку, в нагревательный элемент поступает большой электрический ток. Элементы сопротивление (тенденция любого материала останавливать электричество протекающий через него) превращает электрическую энергию в тепло.В других словами, элемент становится горячим. Поскольку он находится в прямом контакте с холодной водой, тепло передается воде за счет теплопроводности и быстро нагревается. это тоже вверх.
Фото: вверху: нагревательный элемент в основании электрического чайника, показанный на нашем верхнем фото. Внизу: в некоторых чайниках элемент скрыт от глаз под внутренним полом, чтобы он не покрылся известковым налетом. Это более аккуратный дизайн, но он делает чайник намного шумнее.
Сколько времени нужно для кипячения чайника?
Вы можете кипятить воду всеми способами — даже в простой кастрюле на открытом огне или плите — хотя закрытый чайник обычно работает намного быстрее: он предотвращает отвод тепла, позволяет давлению расти быстрее. (помните, что вода закипает, когда давление ее насыщенного пара равно атмосферному), и помогает воде закипеть быстрее.Но вы когда-нибудь расстраивались, сколько времени нужно вашему чайнику, чтобы закипеть? Не надо! Удивительно то, что ваш чайник закипает так же быстро, как и он — а вот Почему.
Если вы продолжаете накачивать тепловую энергию на дно чайника (быстрее, чем тепло уходит через верх и по бокам), рано или поздно вода внутри него закипит. Основной закон физики, называемый сохранение энергии говорит нам, что если вам нужно вскипятить литр воды, начиная с одной и той же температуры, вам всегда придется добавлять для этого одинаковое количество энергии.Используете ли вы костер или чайник, микроволновую печь или что-нибудь изумительное. с устройством перемешивания, как у Джеймса Прескотта Джоуля (см. вставку ниже), количество энергии, которое вы должны вложить, чтобы вскипятить воду, точно такое же.
Допустим, вы начали с 1 литра (примерно 1 килограмм, 2,2 фунта) холодной воды. примерно при 10 ° C (50 ° F), и вы хотите поднять его на 90 ° C до точки кипения (100 ° C или 212 ° F). Необходимое количество энергии составляет 4,2 × 1000 грамм × 90. градусы = 378000 джоулей или 378 кДж.
Загадочное «4.2 «- постоянная величина, называемая удельной теплоемкостью воды. Каждый материал имеет разную удельную теплоемкость, которая представляет собой просто количество энергии, которую вы должны вложить, чтобы поднять температуру одного грамма материал на один градус по Цельсию. Вам нужно добавить 4,2 джоуля энергии для повышения температуры 1 грамма воды на 1 ° C, поэтому Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 Дж / г / ° C.
378 кДж для кипячения литра воды — гораздо больше энергии, чем вы думаете. Энергоэффективная лампа мощностью 10 ватт потребляет 10 джоулей энергии каждую секунду (потому что 1 ватт означает использование одного джоуля в секунду), так что это займет 37 800 секунд — около 10.5 часов — использовать столько энергии, сколько потребляет наш чайник на одно кипячение!
Работа: Чайники расходуют много энергии для кипячения воды, но справляются со своей задачей быстро (примерно 2,5 минуты), потому что они работают на большой мощности. При том же количестве энергии вы можете включить микроволновую печь примерно на 8 минут, портативный компьютер на час 20 минут или энергосберегающую лампу примерно на 10,5 часов.
Если вы используете электрический чайник мощностью 2400 Вт, это означает, что он потребляет 2400 Вт. джоулей электрической энергии в секунду и положив (примерно) то же самое количество энергии в воду в виде тепла каждую секунду.Делить 378000 на 2400, и вы обнаружите, что чайнику требуется около 160 секунд. делать работу, которая звучит примерно правильно — электрический чайник обычно закипает примерно за 2–3 минуты. Старая пословица говорит, что горшок (чайник), за которым наблюдают, никогда не закипает, но это датируется временем когда большинство людей кипятили воду на ужасно неэффективной открытой угольные пожары. Электрический чайник может вскипятить воду всего за пару минут, потому что это может добавить тепла энергия для воды намного быстрее и эффективнее, чем открытый огонь (который позволяет теплу выходить во всех направлениях).
Если мощность вашего чайника была примерно 2400 Вт (Вт), и вы использовали британский источник питания питание 240 вольт (В), это означает, что ток, проходящий через элемент будет 2400/240 или 10 ампер (A). По бытовым меркам это изрядная сила: для сравнения, маленькое зарядное устройство для моего iPod потребляет максимальный ток. 0,67 ампер — чайник потребляет в 15 раз больше! Итак, ответ на электрический чайник работает так быстро, если использовать относительно большой электрический ток. Количество произведенного тепла составляет пропорционально квадрату тока, поэтому больший ток производят гораздо больше тепла и нагревают предметы намного быстрее, чем более мелкие.
Фото: Скрытый нагревательный элемент типичного современного чайника, вид снизу. Элемент запечатан в светло-серой центральной части, и (если вы присмотритесь) вы можете просто увидеть два его вывода, торчащие в правом нижнем углу. Темно-серый ободок (к которому прикасается мой большой палец) представляет собой резиново-пластиковую прокладку, которая закрывает нагревательный элемент внутри дна чайника и предотвращает просачивание воды. Длинная трубка наверху направляет пар из чайника вниз к термостату, который выключает элемент в нужное время (как описано ниже).
Рекламные ссылки
Как работают водогрейные котлы быстрого приготовления?
Если вы устали ждать и хотите, чтобы чайник закипел быстрее, вы можете сделать только две вещи. Один использовать больше электрического тока — другими словами, купить более мощный чайник; другое использование — использовать меньше воды.
Водогрейные котлы / диспенсеры «мгновенного действия» (например, Breville Hot Cup и Morphy Ричардс Мено), который на самом деле может вскипятить всего лишь стакан воды. быстро объедините эти методы.Они используют более мощный нагрев элемент, чем обычный чайник (обычно 3000 Вт или более) и они разработаны таким образом, чтобы элемент мог безопасно работать в контакте с только небольшое количество воды. Если вы варите только (скажем) На четверть литра воды вам понадобится только четверть меньше энергии — скажем, 100 000 джоулей. И если вы снабжаете эту энергию элементом мощностью 3000 Вт, посчитайте, и вы обнаружите, что можете сделать это примерно за 30 секунд, а не за 30 секунд. 2,5 мин. Видите ли вы здесь еще одно большое преимущество? Если ты кипячение всего чайника, чтобы приготовить только один горячий напиток, вы эффективно тратя три четверти потребляемой энергии.Кипячение ровно столько воды, сколько вам нужно, значительно сэкономит вам денег — а также помогает окружающей среде.
Как чайник узнает, когда нужно выключиться?
Иллюстрация: Как выключается электрический чайник. Есть пароотводчик и трубка (желтая, 43 и 44), ведущая вниз от верхней части водяной камеры (серый, 38) к биметаллическому термостату и переключателю (оранжевый и красный, 1 и 2). Когда чайник закипает, по этой трубке вылетает пар, нагревает термостат и заставляет его открыться, отключая нагревательный элемент (зеленый, 39) и останавливая кипение воды.Иллюстрация из патента США 4 357 520: Электрический контейнер для кипячения воды с включаемым сухим и чувствительным к потоку термочувствительным блоком управления от Джона К. Тейлора, любезно предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.
Ранние электрические чайники имели встроенную опасность: их было относительно легко включить, уйти и сделать одну или две работы по дому, а потом забыть о них. Если бы ты был повезло, когда вы вернулись через несколько минут, вы нашли свой кухня наполнена облаками пара. Если не повезло, ваш чайник элемент может перегореть, перегореть предохранитель или даже вызвать пожар.
К счастью, практически все современные чайники отключаются. автоматически с помощью термостатов (механических, электрических или электронные устройства, реагирующие на изменение температуры). Многие из них на основе разработок английского изобретателя Джон С. Тейлор, чей компании Otter Controls и Strix Ltd разработали более миллиардов таких термостатов по всему миру.
Как они работают? Самые простые из них механические и используют биметаллический термостат (описанный в нашей основной статье о термостатах), интегрированный в элемент в нижней части чайника.Он состоит из диска два разных металла, тесно связанных друг с другом, один из которых расширяется быстрее, чем другой, по мере повышения температуры. Обычно термостат изогнутый в одном направлении, но когда горячая вода достигает точки кипения, образующийся пар попадает на биметаллический термостат и внезапно щелкнуть и согнуть в противоположном направлении, немного как зонт выворачивается наизнанку на ветру. Когда термостат открывается, он нажимает на рычаг, который срабатывает. цепь, отключает электрический ток и безопасно выключает чайник.Более сложные термостаты для чайников (используются в системах такие как модный кофейный бойлер Marco Über) полностью электронные и позволяют нагревать воду до точной температуры и поддерживать ее на неопределенный срок путем многократного включения тока. и выкл.
Фото: Вот как на самом деле выглядит типичный термостат-выключатель Strix. Я использовал точки того же цвета, что и на иллюстрации выше, чтобы показать ключевые детали этого старого разобранного чайника. Паровая трубка (желтая) направляет пар к биметаллическому термостату.Термостат (оранжевый) выключает чайник. Блок переключения (красный) и несколько проводов подключают термостат, выключатель питания (розовый) и беспроводной разъем (темно-синий) к двум клеммам нагревательного элемента (зеленый). Термостат и переключатель прикручены к нижней части светло-серого скрытого нагревательного элемента (показан на фото выше на этой странице).
Фото: крупный план биметаллического термостата (показан оранжевой точкой на другом фото).
«Механический эквивалент тепла»
Иллюстрация: эксперимент Джоуля по поиску механического эквивалента тепла.
Электрические чайники могут показаться ужасно обыденными, но их стоит прочитать и написать о том, потому что они блестяще иллюстрируют один из самых фундаментальные физические законы нашей Вселенной: вы можете преобразовывать один вид энергии в другой, но вы не можете создать энергию из воздуха или превратить ее в ничто. Эта чрезвычайно важная идея называется сохранением энергии, и английский физик Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) был одним из первых, кто проник в ее суть.
Джоуль разработал блестящий эксперимент.Он прикрепил тяжелый груз (1) к веревке, намотанной на шкив (2), так, чтобы груз падал, веревка вращала ось (3) и перемешивала лопастное колесо внутри емкости, полной воды (4). Он рассуждал, что «механическая» энергия, которую он таким образом добавлял к воде, превратится в тепловую энергию, слегка нагревая воду. После неоднократных экспериментов он успешно доказал, что энергия (или, как он ее называл, vis viva), теряемая падающим грузом, в точности равна энергии, полученной при нагревании воды.Таким образом, Джоуль подтвердил, что механическая энергия (или работа) и тепловая энергия были взаимозаменяемыми, и результаты были опубликованы в известной статье под названием «Механический эквивалент тепла», которая до сих пор считается одним из наиболее важных подтверждений теория сохранения энергии.
Джоуль считал, что может найти доказательства в поддержку своих идей в реальном мире. Все, что ему нужно было сделать, это найти водопад и измерьте температуру вверху и внизу; падающая вода преобразует потенциал энергии в тепло, создавая разницу температур, которая, как он полагал, подтвердит его теория.По его расчетам, могучий Ниагарский водопад будет на пятую градуса теплее. внизу, чем вверху, хотя измерить это было бы довольно сложно! Пытаясь уладить этот вопрос, Джоуль взял с собой в медовый месяц несколько термометров. в Шамони, Франция, в 1847 году, и попытался измерить водопад там, но не смог сделать это достаточно точно. чтобы доказать свою точку зрения.
Узнать больше
Рекламные ссылки
Узнать больше
На фото: старинный чайник Morphy Richards из нержавеющей стали.В этой модели биметаллический термостат и механизм переключения полностью скрыты в массивной ручке.
На сайте
Вам могут понравиться эти другие статьи на нашем сайте по схожей тематике:
Статьи
Пылающее желание эффективности Тома Мерфи. Как я объяснил выше, для нагрева определенного количества воды до той же температуры требуется такое же количество энергии, как бы вы это ни выбрали. Но одни методы более эффективны, чем другие.Как объясняет Том Мерфи в этом замечательном сообщении в блоге, электрические чайники значительно более эффективны, чем чайники с плитой и микроволновые печи.
Что более энергоэффективно — кипячение воды с помощью электрического чайника, чайника на газовой плите или микроволновой печи ?: The Guardian, Notes & Queries, 2011. Читатели Guardian высказывают различные мнения об эффективности различных методов кипячения воды .
Неуклюжие, суетливые или просто уродливые чайники Элис Роустхорн. The New York Times, 9 августа 2009 г.Почему чайники так плохо спроектированы? Эта писательница интересуется эстетикой, но, может быть, ей было бы лучше подумать о том, как наука и техника ограничивают конструкцию машины, которая может быстро и эффективно вскипятить воду?
Книги
Чайник: оценка Джонатана М. Вудмана. Aurum Books, 1997. Обзор 36 культовых чайников, в том числе знаковых дизайнов У.А.С. Бенсона, Питера Беренса (для AEG), Кеннета Грейнджа и других, с акцентом на промышленный дизайн.
Патенты
Если вас интересуют настоящие технические подробности, почему бы не взглянуть на некоторые из множества патенты, описывающие принцип работы чайников? Вот четыре, которые я выбрал, но вы найти больше в записях.
Предохранитель Мориса Ли Уорнера: модифицированный предохранитель, предотвращающий выкипание электрических перколяторов. Патент США 1794045, 24 февраля 1931 г.
Электрический кофейник от Амброуза Олдса. Электрический кофейный перколятор, поддерживающий установленную температуру заварки.Патент США 1998732. 23 апреля 1935 г.
Электрический резервуар для кипячения воды, включающий сухой и чувствительный к потоку термочувствительный блок управления от Джона К. Тейлора. Патент США 4,357,520, 2 ноября 1982 г.
Термочувствительное устройство управления для контейнеров, снабженных электрическими погружными нагревателями от John C. Taylor et al. Патент США 4,621,186. 4 ноября 1986 г.
Видео
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2011, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2011/2020) Электрочайники. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-electric-kettles-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Тепловое расширение — практическое применение и проблемы, связанные с тепловым расширением — температура, вода, перепад температуры и воздух
Иногда изобретательность человека заставляла его находить практическое применение этим различиям в тепловом расширении между различными материалами.В других случаях он разработал технологии или приложения, которые устраняют проблемы, вызванные различием в тепловом расширении между различными материалами.
Изменение длины тонкой металлической полосы под воздействием тепла зависит от материала. Например, при нагревании полоса из стали расширится вдвое, чем полоса из алюминия равной длины. При сварке тонких кусочков каждого из этих материалов получается биметаллическая полоса (см. Рисунок 1).
Из-за разницы в расширении биметаллическая полоса изгибается при изменении температуры. Этот механизм имеет много общих применений, в том числе: термостаты для контроля температуры, термометры духовки для измерения температуры и переключатели для регулирования тостеров. Некоторые практические решения повседневных проблем теплового расширения твердых тел: 1) Материал, разработанный для пломбирования зубов, имеет такое же расширение, как и естественная эмаль зуба. 2) Сталь, разработанная для армирования бетона имеет такое же расширение, как и бетон.3) Бетонные дороги залиты компенсационными швами между плитами, чтобы учесть тепловое расширение (эти швы являются причиной шума, обычно возникающего при движении по бетонной дороге).
Рис. 2. Ртутные и спиртовые термометры работают из-за разницы в расширении жидкостей и твердых тел. Поскольку жидкость расширяется с другой скоростью, чем трубка, она поднимается при повышении температуры и падает при понижении температуры. Иллюстрация Ганса и Кэссиди.Предоставлено Gale Group.
Производство ртутных и спиртовых термометров основано на разнице расширения твердых тел и жидкостей (см. Рисунок 2). Термометр состоит из захвата небольшого количества жидкости (ртути или спирта) внутри пустой трубки из стекла или прозрачного пластика.
Поскольку жидкость расширяется быстрее, чем трубка, она поднимается при повышении температуры и падает при понижении температуры. Первым шагом в изготовлении шкалы термометра является запись высоты жидкости при двух известных температурах (т.е.е., точка кипения и точка замерзания воды (). Разница в высоте жидкости между этими точками делится на равные приращения, чтобы указать температуру на высотах между этими крайними значениями.
Автомобильные системы охлаждения двигателя представляют собой практический пример проблемы теплового расширения жидкости. Если радиатор заправлен охлаждающей жидкостью при холодном двигателе, она выйдет за пределы, когда двигатель нагреется во время работы. В старых моделях автомобилей излишки жидкости, выделяемые высокими температурами, сбрасывались на землю.Требовалась периодическая замена во избежание перегрева. В более новых автомобилях есть переливной контейнер, который собирает жидкость, выделяющуюся при тепловом расширении, и возвращает ее в радиатор, когда двигатель охлаждается после работы. Это усовершенствование системы охлаждения сокращает количество проверок уровня охлаждающей жидкости и позволяет избежать затрат на замену дорогостоящего антифриза, смешанного с радиаторной жидкостью.
Воздушные шары — наглядный пример практического использования разницы теплового расширения между газом и твердым телом.Поскольку горячий воздух внутри баллона мешок увеличивается в размере быстрее, чем контейнер, он растягивает мешок, так что он расширяется и вытесняет более холодный (более тяжелый) воздух за пределы мешка. Разница между более низкой плотностью воздуха внутри мешка по сравнению с более низкой плотностью воздуха вне мешка заставляет воздушный шар подниматься. Охлаждение воздуха внутри мешка заставляет воздушный шар опускаться.
Вода, как и большинство других жидкостей, расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении, за исключением диапазона температур от 32 ° F (0 ° C) до 39.2 ° F (4 ° C). При заданной массе пресной воды объем уменьшается до тех пор, пока температура не снизится до 39,2 ° F (4 ° C). Ниже этой температуры Подобные соединения используются в мостах для компенсации теплового расширения. Визуальные эффекты JLM. Воспроизведено с разрешения автора. объем на единицу массы увеличивается, пока вода не замерзнет. Это необычное поведение важно для пресноводных растений и животных, которые существуют в климате, где вода замерзает в более холодные сезоны года.Когда поверхность воды охлаждается до 39,2 ° F (4 ° C), она становится более плотной и опускается на дно, выталкивая более теплую воду на поверхность.
Это перемешивание продолжается до тех пор, пока вся вода не достигнет этой температуры. Затем верхний слой воды становится холоднее и менее плотным и остается у поверхности, где он замерзает. Когда образуется слой льда , он обеспечивает изоляционный барьер, препятствующий охлаждению оставшейся воды. Без этого процесса пресноводное животное и растение жизни не смогли бы пережить зиму.
Книги
Хьюитт, Пол. Концептуальная физика. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 2001.
Меркин, Мелвин. Физические науки. Компания W. B. Sanders, 1976.
Серуэй, Раймонд, Джерри С. Фон и Клемент Дж. Мозес. Физический колледж. 6 изд. Пасифик Гроув, Калифорния: Brooks / Cole, 2002.

Что определяет теплопередачу радиатора. Методика расчета тепловыделения радиатора батарей отопления
Вопрос об эффективной работе системы отопления во многом зависит от того, как рассчитывается тепловая мощность радиаторов.Эти устройства являются основным источником тепла, которое нагревает воздух внутри помещения. Поэтому еще на этапе проектирования инженеры проводят расчеты, на основании которых в каждой комнате устанавливается радиатор с определенным количеством секций. Эти расчеты не так просты, потому что они должны учитывать большое количество критериев.
Что нужно учитывать при расчетах?
Расчет радиаторов
Обязательно примите во внимание:
Материал, из которого изготовлена нагревательная батарея.
Его размер.
Количество окон и дверей в комнате.
Материал, из которого построен дом.
Сторона света, на которой находится квартира или комната.
Наличие теплоизоляции здания.
Тип разводки трубопроводной системы.
И это лишь малая часть того, что нужно при этом учитывать. Не забывайте о региональном расположении дома, а также о средней уличной температуре.
Обычный — с помощью бумаги, ручки и калькулятора. Формула расчета известна, и в ней используются основные показатели — теплопроизводительность одной секции и площадь отапливаемого помещения. Также коэффициенты добавляются-понижаются и повышаются, что зависит от ранее описанных критериев.
С помощью онлайн-калькулятора. Это простая в использовании компьютерная программа, в которую загружаются определенные данные о размерах и конструкции дома. Он дает достаточно точный показатель, который берется за основу при проектировании системы отопления.
Для обычного обывателя любой вариант — не самый простой способ определить тепловую мощность отопительной батареи. Но есть еще один метод, для которого используется простая формула — 1 кВт на 10 м² площади. То есть для обогрева помещения площадью 10 квадратных метров потребуется всего 1 киловатт тепловой энергии. Зная коэффициент теплоотдачи одной секции радиатора, можно точно рассчитать, сколько секций нужно установить в том или ином помещении.
Давайте рассмотрим несколько примеров, как это сделать правильно.Различные типы радиаторов имеют большой размерный диапазон, который зависит от межосевого расстояния. Это размер между осями нижнего и верхнего коллектора. Для большинства отопительных батарей этот показатель составляет либо 350 мм, либо 500 мм. Есть и другие параметры, но они встречаются чаще других.
Это первый. Во-вторых — на рынке представлено несколько видов отопительных приборов из разных металлов. У каждого металла своя теплоотдача, и это необходимо учитывать при расчете.Кстати, какой выбрать и поставить радиатор в своем доме, каждый решает сам.
Теплоотдача чугунных радиаторов
Диапазон теплопередачи чугунных аккумуляторов колеблется в пределах 125-150 Вт. Разброс зависит от межосевого расстояния. Теперь можно посчитать. Например, ваша комната имеет площадь 18 м². Если планируется установка батареи 500 мм, то воспользуемся следующей формулой: (18: 150) x100 = 12. Получается, что в этом помещении нужно установить 12-секционный радиатор.
Все просто. Аналогичным образом можно рассчитать чугунный радиатор с межосевым расстоянием 350 мм. Но это будет только приблизительный расчет, потому что для точности необходимо учитывать коэффициенты. Их не так много, но с их помощью можно получить максимально точную цифру. Например, наличие в комнате не одного, а двух окон увеличивает теплопотери, поэтому конечный результат необходимо умножить на коэффициент 1,1. Мы не будем рассматривать все коэффициенты, так как это займет много времени.Мы уже писали о них на нашем сайте, так что найдите статью и прочтите.
Теплоотдача алюминиевых радиаторов
Для сравнения двух противоположных металлов была выбрана алюминиевая батарея. Алюминиевые радиаторы
Тепловыделение радиаторов Global рассчитывается согласно EN-442
тепловая мощность больше, и одна секция излучает 200 Вт тепла. Подставляя этот показатель в формулу, определяем, сколько секций нужно использовать в помещении площадью 18 м².
(18: 200) x100 = 9. Количество секций уменьшилось только за счет высокой теплоотдачи алюминиевых устройств. Так что вы сможете выбрать радиатор не только по размеру, но и по модели.
Способ подключения
Не все понимают, что разводка труб отопления и правильное подключение влияют на качество и эффективность теплопередачи. Разберем этот факт подробнее.
Есть 4 способа подключения радиатора:
Боковой. Этот вариант чаще всего используется в городских квартирах многоэтажных домов.Квартир в мире больше, чем частных домов, поэтому производители используют этот тип подключения как номинальный метод определения теплопередачи радиаторов. Для его расчета коэффициент равен 1,0.
Диагональ. Идеальное соединение, потому что теплоноситель проходит по всему устройству, равномерно распределяя тепло по его объему. Обычно этот вид применяется, если в радиаторе более 12 секций. В расчетах используется коэффициент приращения 1,1–1,2.
Нижний.В этом случае подводящий и обратный патрубки подключаются снизу радиатора. Обычно такой вариант используется при скрытой разводке труб. У такого типа подключения есть один минус — тепловые потери 10%.
Одинарная труба. Это, собственно, нижнее подключение. Обычно его используют в системе разводки труб. И здесь не обошлось без тепловых потерь, правда, они в несколько раз больше — 30-40%.
Заключение по теме

Таблица мощности радиаторов
Вы сами смогли убедиться, что можно правильно рассчитать теплопередачу радиатора простым, хотя и не очень точным способом.Кроме того, мы должны учитывать широкий разброс размерных параметров батарей, материалов, из которых они сделаны, а также дополнительные факторы. Так что все сложно.
Поэтому советуем действовать проще. Возьмите за основу саму формулу с соотношением площади комнаты и необходимого количества тепла. Сделайте расчет и прибавьте к нему до 10%. Если ваш дом находится в северном регионе, прибавьте 20%. Даже 10% — это очень щедро, но лишнего тепла нет.Более того, можно с помощью различных устройств контролировать подачу теплоносителя к радиаторам. Вы можете уменьшить, но можете увеличить. Единственный минус такой прибавки — первоначальная стоимость приобретения радиаторов с большим количеством секций. Особенно это касается алюминиевых и биметаллических устройств отопления.
Общепринятой температурой квартирного комфорта считается 21 0 по Цельсию. Чтобы иметь его в квартире на таком уровне и в зимние холода, используются различные системы отопления, в том числе автономные и системы центрального отопления.Здравый смысл и грамотный расчет тепловыделения радиатора отопительных батарей позволяет установить необходимое количество отопительных приборов, в том числе радиаторы.
Цели и задачи расчетов радиаторов отопления
Расчеты радиаторов проводятся для обеспечения эффективного функционирования системы отопления для обогрева конкретного жилого помещения, и в расчетах тепловой комфорт трактуется не только как положительная температура произвольной величины, но и предельно допустимая.Нет смысла устанавливать сверхвысокое количество обогревателей, если приходится открывать окно ради свежего воздуха (помните, слишком горячие батареи «сжигают» кислород). То есть расчеты определяют границы низкотемпературного и высокотемпературного нагрева.
Еще одна задача тепловых расчетов — определение параметров теплопередачи, позволяющих равномерно распределять тепловые потоки по помещению. В этом случае необходимо учитывать тепловые потери в зависимости от наличия в подвальном и мансардном помещении, например, материала стен, толщины стен, размеров окон и многих других сопутствующих факторов.
При проектировании строительного объекта используются специальные программы, тепловизоры можно использовать для расчета радиаторов в квартире. Но для приблизительных расчетов используются простые алгоритмы, которые принято называть калькуляторами расчета батарей отопления. Их методы основаны, в основном, на соотношении необходимой тепловой мощности обогревателя и площади отапливаемого помещения.
Методика расчета радиатора по площади
В условном расчете на площадь значение теплопроизводительности, регламентированной санитарными нормами, на 1 кв.метровая площадь помещения. Для умеренного климата на широте Москвы этот показатель составляет от 50 до 100 Вт. Для северных районов выше 60 0 северной широты он выше и принимается в пределах от 150 до 200 Вт на 1 кв. Км. метр. Паспортное значение теплопередачи одной чугунной секции указано размером от 125 до 150 Вт.
Определите необходимую мощность на 15 кв. метры:
100 x 15 = 1500 Вт.
Определить количество секций:
1500/125 = 12 секций, которые можно представить в виде двух шестисекционных чугунных батарей.
Этот расчет также эквивалентен для биметаллического радиатора, так как его теплопередача имеет практически такие же значения.
При расчетах использовались нормы потолка стандартной высоты 270 см. Для более высоких потолков расчеты радиаторов производятся исходя из параметров кубической комнаты.
Методика расчета радиатора по объему
В данном случае методика, или, как ее еще называют, калькулятор для выбора батарей кВт, оперирует такими понятиями, как номинальный тепловой поток Qn конкретного типа радиатора и количество тепловой энергии Qp, необходимое для обогрева 1 кубометра. .метр комнаты. Величина Q должна быть указана в паспорте радиатора. Значение Qp для помещения стандартного панельного дома составляет 0,041 кВт. Для кирпичного дома этот показатель снижается до 0,034 кВт на 1 куб. метр. Для жилых помещений, в которых хорошая теплоизоляция, тепловая мощность еще меньше — 0,02 кВт.
Количество секций радиатора определяется аналогично вычислителю батареи отопления по площади, то есть путем умножения объема помещения на удельную объемную тепловую энергию и последующего деления на значение номинальной тепловой энергии. поток радиатора:
N = V x Qp / Qnom, шт.Результат округляется в большую сторону.
Важно! Поскольку эти расчеты весьма приблизительны и не учитывают тепловые потери здания, округление в большую сторону даст некоторый запас для улучшения комфортных условий обогрева.
Учет дополнительных факторов при тепловых расчетах радиаторов
Дополнительными факторами, влияющими на теплопередачу радиаторов, являются поправочные коэффициенты, корректирующие отклонения от стандартных условий, принятых в основных расчетах.
Регулировка высоты
Стандартная высота комнаты 270 см. В случае большей высоты поправочный коэффициент определяется делением высоты комнаты на стандартное значение 270 см. То есть для комнаты высотой 324 см соотношение будет 324/270 = 1,2. Соответственно, удельная тепловая мощность составляет 100 Вт на 1 кв. Км. метр надо увеличить в 1,2 раза, то есть уже будет 120 Вт на кВ. метр.
Тепловая мощность батарей отопления зависит от расположения, поскольку конвекционные потоки смешиваются по-разному на разных расстояниях между ребрами радиатора и полом или подоконником.Поправочные коэффициенты показаны на диаграмме. При этом следует учитывать, что для угловых помещений потери тепла в два раза выше, так как в таких помещениях два окна.
Коэффициент поправки к номиналу тепловыделения радиатора является наиболее оптимальным при диагональном подключении труб отопления. Но особые условия монтажа аккумуляторов не всегда позволяют использовать эту схему.
Сводка
Сложно учесть все факторы, влияющие на теплопередачу радиатора.По словам сантехников, если в доме идеальная теплоизоляция, можно обойтись без отопления. Достаточно тепла от электроприборов и плиты. Также очень важно уметь рассчитывать теплопотери в зависимости от размеров окон, дверей и окон. Однако считается, что усредненные значения тепловых характеристик помещений и радиаторов позволяют с определенной точностью определить необходимое количество секций радиатора и не пропускать при комнатной температуре.
Тепловой расчет устройств заключается в определении необходимого номинального теплового потока, марки панельного радиатора или конвектора и количества секций или колонн секционных и трубчатых радиаторов. Расчет отопительных приборов выполняется согласно рекомендациям ООО ВИТАТЕРМ. Технические характеристики системы отопления приняты для устройства с межосевым расстоянием 500 мм (кроме конвектора).
Требуемый номинальный тепловой поток устройства, Вт, определяется по формуле

, (11)
где Q и т. Д. — требуемая теплоотдача устройства, Вт;
— комплексный коэффициент приведения к номинальным условиям.
Тепловая мощность устройства Q и т. Д. , Вт, рассчитывается по формуле
Q и т. Д. = Q p — Q tr , (12)
где Q p — тепловые потери помещения, определенные при расчете теплового баланса (из таблицы 3) W;
Q tr — суммарная теплоотдача труб, проложенных внутри помещения, Вт.
В курсовой работе полезная теплоотдача труб Q tr , Вт принимается в долях от теплопотерь помещения: в двухтрубной вертикальной системе отопления верхнего этажа теплопередача из труб — 5% тепловых потерь помещения и 15% остальных этажей; 5% от тепловых потерь помещения.
Комплексный коэффициент приведения к номинальным условиям определяется по формуле

, (13)
где n, m, c — эмпирические численные значения, учитывающие влияние схемы течения теплоносителя на тепловой поток и коэффициент теплопередачи устройства, приведены в рекомендациях ООО «ВИТАТЕРМ» по наиболее оптимальной схеме движения воды «сверху вниз»;
p — коэффициент, учитывающий направления движения теплоносителя в устройстве;
б — коэффициент атмосферного давления на местности;
Δ т — разница между средней температурой воды в приборе и температурой окружающего воздуха в помещении;
G etc — расход воды через устройство, кг / час.
Разница температур в приборе определяется по формуле

, (14)
где т в , т на выходе — температуру воды на входе и выходе из устройства, ºС, для двухтрубной системы водяного отопления со стальными трубами следует принимать т на выходе = 95 ° С, т на выходе = 70 ° С; при разводке полимерных труб температура выбирается в зависимости от характеристик их материала.Для металлополимерных труб t вх = 90 ºС и t вых = 70 ºС; для полипропилена t вход = 85 ºС и t вых = 65 ºС.
Расход воды через водонагреватель
, кг / час, определяется по формуле

, (15)
где
— теплопотери помещения из таблицы 3, Вт;
β 1 — коэффициент, зависящий от шага номенклатуры устройства;
β 2 — коэффициент, зависящий от типа устройства и способа установки.
Оба коэффициента подбираются согласно таблице.
Количество секций нагревателя определяется по формуле
, (16)
где — номинальный тепловой поток одной секции, Вт, указан в рекомендации по расчету нагревателя, таблица;
— коэффициент, характеризующий зависимость теплоотдачи радиатора от количества секций, табл.
No related posts.