Наилучший ли выбор для систем обогрева? Особенности устройства биметаллических радиаторов отопления

Биметаллические радиаторы устойчиво занимают лидирующую позицию среди отопительных систем. Они оставили далеко позади чугунные, алюминиевые и стальные аналоги.

Производители успешно совмещают в этих изделиях все инновационные технологии, получая в итоге лёгкий, компактный и прочный, надёжный элемент отопления.

Основная идея этого устройства состоит в использовании двух видов металла с разными физическими и структурными свойствами. Материал корпуса обладает высокой теплоотдачей, а металл внутреннего каркаса более устойчив к коррозии и перепадам давления, часто возникающим в системе отопления.

Конструкция биметаллических радиаторов отопления

Основное отличие таких батарей — их оригинальное внутреннее устройство. Оно представляет собой стальной или медный каркас, который помещён в алюминиевую оболочку. Каркас состоит из вертикальных и горизонтальных труб, соединённых при помощи дуговой сварки и заполненных теплоносителем. При этом исключена возможность контакта теплоносителя с алюминиевыми деталями. Корпус радиатора имеет специальную форму, позволяющую получить максимальное количество тепла.

Фото 1. Схема устройства биметаллического радиатора отопления. Стрелками показаны составные части конструкции.

Использование в конструкции стального каркаса обусловлено следующими причинами:

• Сталь не реагирует на перепады давления, периодически возникающие в системе отопления.
• Для стыковых сварных соединений типа «сталь-сталь» характерна высокая прочность.
• Сталь может контактировать с любым теплоносителем, она практически не подвержена химическим воздействиям.
• Стальные элементы не подвержены коррозии.

Алюминиевая оснастка биметаллических радиаторов быстро реагирует на изменение температуры, тем самым обеспечивая эффективную теплоотдачу. Соответственно требуется меньшее количество теплоносителя, чем, например, при использовании чугунного радиатора. Эта особенность позволяет снизить габариты конструкции, сделать её более изящной, не сокращая тепловой поток.

Виды устройства биметаллических радиаторов

Все биметаллические батареи по конструкции можно разделить на две группы:

• секционные — изготовлены из стального каркаса и алюминиевой оболочки;
• цельные — сердечник из меди, покрытой алюминием.

Как устроены секционные батареи

Каждый сегмент батареи состоит из сердечника, по которому транспортируется теплоноситель.

Сердечник представляет собой две короткие стальные трубы, соединённые вертикальной колонкой небольшого диаметра.

На концах горизонтальных элементов имеется специальная резьба, при помощи которой секции совмещаются в единую конструкцию.

Каждый сердечник помещён в оболочку из алюминия со специально разработанной системой конвекционных лепестков для максимальной теплоотдачи.

Достоинство секционной конструкции — возможность соединять необходимое количество элементов для получения требуемой мощности.

Сталь не реагирует на перепады давления в системе отопления, не подвержена коррозии, обладает устойчивостью к воздействию химических примесей, встречающихся в теплоносителях. Алюминий прекрасно проводит тепло, поэтому секционные биметаллические радиаторы очень быстро обогревают помещение.

Цельные устройства

В данной конструкции вместо стальных деталей используются медные. В качестве оболочки применяется алюминий, который одновременно служит и теплообменником. Между собой медные элементы спаиваются, поэтому такая батарея не разбирается. Это не совсем удобно, однако, стоимость цельных биметаллических радиаторов гораздо выше, чем секционных.

Объясняется это тем, что медь обладает более высокой теплопроводностью и ещё меньше подвержена коррозии, чем сталь. Внутренняя поверхность медных труб более гладкая, поэтому не происходит накопления карбонатных отложений, следовательно, срок службы такого устройства будет ещё дольше.

Фото 2. Биметаллическая батарея отопления цельного типа. Конструкция закреплена на стене.

Вам также будет интересно:

Особенности оребрения

Для того чтобы максимально повысить площадь теплоотдачи батареи, используется оребрение.

Теплоотдача увеличивается в несколько раз, благодаря профилированию конвекционных каналов, проходящих между рёбрами радиатора, а также вводу в схему дополнительных алюминиевых рёбер специальной конфигурации. В результате площадь нагрева трубы возрастает в несколько раз, увеличивая продуктивность устройства.

Внимание! Подбирая размер радиатора, не забывайте о технических нормах: прибор должен быть установлен на расстоянии не менее 10 см от подоконника и 6 см от пола.

При помощи инженерных расчётов, подкреплённых практическими методами, производители сумели получить наиболее эффективную конструкцию для оптимального пути следования воздушного потока. В ней предусмотрен захват холодного воздуха, поступающего с нижней стороны устройства и равномерное распределение нагретого воздушного потока, полученного после обтекания горячих поверхностей.

Комплектующие: запорные устройства, фитинги и другие

Любые батареи нуждаются в дополнительных элементах, которые используются при установке или эксплуатации системы отопления. Биметаллические радиаторы не являются исключением.

Современные комплектующие подразделяются на три вида:

• крепёжные элементы;
• запорная арматура;
• регулирующие устройства.

Кронштейны могут быть напольными и настенными, в зависимости от места установки радиатора. На каждые 3 секции предусмотрен верхний и нижний кронштейн. Напольные крепления применяются редко.

Запорные устройства (заглушки) служат для того, чтобы можно было перекрыть поток теплоносителя в случае необходимости. Они входят в комплект радиатора.

Задача регулирующих устройств — определение оптимального пути для теплоносителя. К ним принадлежат удлинитель потока и байпас.

Фитинги являются важной частью любой сети коммуникаций. Это крепёжная составляющая с двусторонней внутренней резьбой, которая служит для скрепления элементов трубопровода.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, на что обращать внимание при выборе биметаллического радиатора отопления.

Заключение

При выборе комплектующих надо помнить, что экономить на их качестве не стоит, это может привести к серьёзной аварии и выходу из строя всей системы отопления.

Преимущества биметаллических конструкций — их высокая теплоотдача, длительный срок службы, элегантный внешний вид.

вариации типов батарей и их характеристика

Отопительные приборы постоянно совершенствуются. Разрабатываются новые модели и типы, которые более эффективно обогревают помещение и могут использоваться в современном интерьере. Стандартные чугунные радиаторы для отопления встречаются сегодня все реже. Им на смену пришли другие металлические обогреватели. Технические характеристики и внешний вид этих приборов выгодно выделяют их среди стандартных батарей.

Сегодня на рынке отопительного оборудования ассортимент металлических батарей очень разнообразный. Благодаря этому можно легко подобрать вариант, идеально подходящий по всем параметрам и пожеланиям. Но чтобы знать, какой именно радиатор выбрать, надо уметь разбираться в типах данных устройств, знать их достоинства и недостатки. Стоит отметить, что прежде чем радиаторы отопления металлические купить, следует определиться с типом и техническими характеристиками устройства.

Типы металлических устройств для отопления

В зависимости от материала выделяют стальные, чугунные, алюминиевые и биметаллические радиаторы. Остановимся на каждом из этих видов более подробно.

Стальные батареи

Конструкционно оборудование состоит из двух металлических листов, спаянных между собой. Для производства используются марки стали высокой прочности. Такие батареи отопления металлические отличаются эффективностью и подходят для разных режимов эксплуатации. Широко применяются как в городских квартирах с централизованным теплоснабжением, так и в частном секторе в автономных системах отопления. Многие известные торговые марки изготавливаются из стали холодного проката с толщиной от 1,25 до 1,75 мм. Это позволяет достичь высокой прочности готового изделия.

Такие металлические радиаторы могут быть секционными, панельными и трубчатыми. Секционные характеризуются высокой прочностью. Идеально подходят для систем с высоким рабочим давлением теплоносителя. Ведь такой радиатор может выдерживать давление от 10 до 16 атмосфер. Внешне стальная батарея отопления чем-то напоминает советские чугунные обогреватели. Правда отличается более высокой надежностью, практичностью и долговечностью.

Конструкция секционного прибора представляет собой несколько секций, сваренных между собой. Используется точечная сварка. Надо отметить, что технологически это достаточно сложный процесс. Поэтому на такие металлические радиаторы отопления цена гораздо выше, чем на другие разновидности стальных батарей.

Панельные изделия сочетают в себе характеристики конвекторов и радиаторов. Изготавливают данные батареи в форме панелей.

Радиаторы отопления металлические плоские отличаются простотой конструкции.

Панель представляет собой две пластины из металла с рельефными выступами, которые получают путем штамповки. Теплоноситель циркулирует по вертикально расположенным каналам.

В зависимости от количества панелей радиаторы могут быть таких типов: 33, 22 и 11. Панельные стальные радиаторы тип 22 – идеальный вариант для небольших жилых помещений. Различаются данные типы количеством панелей. Но надо отметить, что на радиаторы отопления стальные тип 22 цены выше, нежели на тип 11. Поскольку стоимость батареи зависит от количества панелей.

Трубчатые приборы стоят очень дорого. И в связи с этим используются намного реже. Состоят из горизонтальных и вертикальных рядов труб, которые соединяются коллекторами. Отличаются высокой теплоотдачей. Оборудование нагревается очень быстро. Дизайн может быть самым разным.

Все модели стальных отопительных приборов имеют такие преимущества:

1. высокая производительность;
2. простота в эксплуатации и уходе;
3. широкий выбор;
4. современный дизайн;
5. долговечность.

На стальные батареи отопления отзывы в основном положительные. Но некоторые пользователи выделяют и ряд минусов. К ним можно отнести склонность к коррозии, чувствительность сварочных швов к гидроударам. Качество лакокрасочного покрытия зависит от производителя. Есть модели, которые могут прослужить десятилетия. А есть приборы, покрытие которых достаточно быстро разрушается.

Покупая такие батареи надо учитывать, что мощность стальных радиаторов отопления выбирать следует исходя из площади помещения, количества окон, наружных стен, наличия стеклопакетов и проведенного утепления. Чтобы рассчитать количество тепла, необходимое для определенной комнаты, надо мощность радиатора умножить на площадь отапливаемого помещения.

Так как бывает разная мощность стальных радиаторов отопления таблица тепловой мощности поможет сделать потребителю правильный выбор. Такая таблица у каждого производителя своя. Конечно, данные в ней не сильно различаются, но все же имеют некоторые расхождения.

Из разных стран, которые производят стальные радиаторы Турция занимает одно из ведущих мест по изготовлению приборов с оптимальным соотношением цены и качества. Тут стоит выделить фирму Radiatori. Изделия этой компании соответствуют европейским стандартам. Продукция проходит жесткий тест на герметичность. Поэтому высокое качество и надежность гарантированы. На турецкие радиаторы отопления стальные отзывы пользователей сводятся к следующим: высокое качество, замечательный дизайн и доступная цена.

Медные радиаторы

Что касается степени теплопроводности и передачи тепла, радиаторы медные отопления являются лидерами. Помимо этого к достоинствам обогревателей данного типа можно отнести:

• рабочее давление составляет 16 атмосфер;
• теплоноситель максимально может нагреваться до +150 градусов;
• высокая устойчивость к разным химически активным веществам, которые входят в состав теплоносителя;
• широкий выбор: купить радиаторы отопления медные можно разных размеров, расцветок и дизайна;
• медь обладает способностью препятствовать размножению вредных микроорганизмов. Поэтому такие батареи являются экологичными;
• высокая прочность;
• гибкость материала;
• простой монтаж;
• срок службы очень большой – более 50 лет.

Недостаток у таких батарей один – на медные радиаторы отопления цена достаточно высокая. Что немного ограничивает широкое применение оборудования данного типа. Но те домовладельцы, которые уже установили такие батареи, ничуть не жалеют о своем выборе.

На отечественном рынке наиболее популярны такие чугунные радиаторы: Roca, Konner, Eхеmet и Нова. Также очень востребованы чешские батареи Viadrus styl. Продукция отличается достаточно демократичной ценой и высоким качеством.

Алюминиевые батареи

По уровню теплоотдачи, весу и дизайну алюминиевые батареи превосходят стальные и чугунные изделия. Правда оборудование из такого материала имеет ряд отрицательных характеристик:

1. низкая механическая прочность. Конечно, относится это не ко всем моделям. Но большинство марок не подходят для установки в системах централизованного теплоснабжения;
2. алюминий несовместим с медью. А для теплообменников часто используется именно медь. Поэтому это нужно учитывать при покупке радиатора.

В России есть несколько предприятий, которые выпускают алюминиевые радиаторы. Стоит выделить завод Анкор и компанию Рифар. Помимо отечественных моделей, на рынке есть и импортные изделия. Самыми качественными считаются обогреватели из Италии и Венгрии.

На вопрос, какой фирмы выбрать алюминиевые радиаторы отопления, однозначного ответа нет. Все зависит от предпочтений потребителя и размера бюджета. Отечественные модели стоят дешевле импортных, но по качественным характеристикам могут немного уступать известным зарубежным брендам.

Биметаллические батареи

Наиболее практичным вариантом для обогрева квартир многоэтажного дома являются именно биметаллические батареи. Изготавливают их из алюминия и стали. Алюминиевые ребра обеспечивают высокую теплоотдачу. А стальной сердечник – хорошую прочность конструкции.

Биметаллическая батарея имеет высокую устойчивость к гидроударам и агрессивной среде.

Может выдержать давление до 37 атмосфер. Монтаж простой, особо не отличается от установки чугунного либо алюминиевого аналога. Внешне биметаллические обогреватели очень похожи на алюминиевые, но весят на 60% больше.

Если бюджет ограничен, лучше остановить выбор на полностью металлическом изделии. Поскольку на батареи отопления металлические цена гораздо демократичнее. Самые недорогие радиаторы из биметалла представлены производителями из России и Китая. Китайские изделия самые дешевые, но отличаются низким качеством. Среди производителей высококачественных биметаллических приборов можно назвать итальянские компании Sira и Global.

Биметаллические радиаторы отлично вписываются в любой интерьер. Очень компактны. Обогреватели подходят для всех отопительных систем. Многие модели оснащаются термостатом. Что позволяет регулировать температуру нагрева. Срок службы таких батарей большой, но при эксплуатации с низкокачественным теплоносителем, существенно снижается.

Какой металлический радиатор выбрать?

Выбор отопительного прибора зависит в первую очередь от того, что планируется отапливать. Если это городская квартира в многоэтажке с централизованным отоплением, то лучше отдать предпочтение биметаллическим радиаторам. С точки зрения эстетики, безопасности эксплуатации и теплоотдачи это будет наиболее оптимальным решением. Но если бюджет ограничен, то можно приобрести и радиаторы стальные для отопления помещения. Прочность у такого прибора такая же, как и у биметаллического.

Для частного сектора, где теплоснабжение осуществляется через автономную систему, больше подойдут алюминиевые радиаторы. Теплоотдача у них отличная. И цена невысокая. Температуру и давление можно регулировать.

Кто изобрел радиаторы отопления? | Чугунные радиаторы Ретро Radimax. Радиаторы РЕТРО, классические радиаторы retro, чугунные радиаторы.

Где и когда были изобретены радиаторы отопления?

Батарея отопления была изобретена именно в России, причем первый отопительный радиатор был создан в Санкт-Петербурге около 1855 года. Изобретателем популярного ныне отопительного прибора был русский немец итальянского происхождения Франц Карлович Сан-Галли, житель Санкт-Петербурга. Вид первых батарей отличался от современного. Первый отопительный прибор представлял собой толстые трубы с вертикальными дисками. Свое изобретение Франц Карлович назвал «хайц-кёрпер» (горячая коробка). Он же придумал и привычное нам название радиатора — батарея — и занимался продвижением своего изобретения в Германии и Соединенных Штатах.

Батареи начала XX века имели современную форму, но были большего размера и богато украшались орнаментом. Старейшим из обнаруженных и действующих до сих пор батарей 108 лет. Они находятся в Царском селе, на даче Великого Князя Бориса Владимировича. К 150-летию изобретения отопительной батареи был создан памятник этому обогревательному устройству. Он был установлен на проходной одной из старейших в России действующих электростанций — Самарской ГРЭС. Скульптурная композиция состоит из привычной батареи-радиатора, над которой на подоконнике греется кошка.

Я фабрикант в России,
Известный всей стране,
Лучших перечисляя,
Вспомнят и обо мне.
Ф.К. Сан-Галли 

Этими строками, вынесенными в эпиграф, начинается жизнеописание владельца чугунолитейного и механического завода в Санкт-Петербурге Франца Карловича Сан-Галли, написанное им самим и изданное в 1903 году. И надо сказать, что на подобную нескромность действительный статский советник и знаменитый на весь мир изобретатель-технолог имел полное право. Во второй половине XIX века на Лиговском проспекте в доме № 62 и нескольких соседних зданиях вырос целый чугунный «городок», вошедший в историю как литейная империя Сан-Галли.

Имя Франца Карловича занимает достойное место среди известных иностранных предпринимателей, которые открыли свое дело в России в XIX веке на волне индустриализации и немало способствовали техническому прогрессу и становлению отечественной экономики. Среди них Чарльз Берд, Александр Вильсон, Матвей Кларк, Людвиг Кноп, Людвиг Нобель, Людвиг и Александр Штиглицы и многие другие.
Полунемец-полуитальянец, ведущий свою родословную от римского рода Сангалло, Франц Фридрих Вильгельм (таково его полное имя) юношей приехал из прусского Штетина в Петербург и обрел здесь свою вторую родину. С основами металлообработки и литья он познакомился на металлургическом заводе Ч. Берда, где служил помощником бухгалтера. В 1853 году, решив, что полученных им знаний вполне достаточно, он открыл собственное предприятие. Из маленькой механической мастерской на Лиговском проспекте, в которой трудились 12 человек, вырос один из крупнейших в России заводов, выполнявший сложные государственные заказы.

Поначалу мастерская осуществляла небольшие слесарные и кузнечные работы, затем владелец открыл новый чугунолитейный цех. Сан-Галли отличался восприимчивостью ко всему новому и имел завидные качества настоящего дельца. Он постоянно стажировался в Европе, откуда привозил массу свежих идей и на их основе разрабатывал собственные изобретения. Так, в его цехах по английской технологии начали отливать чугунные трубы, применявшиеся для водоснабжения и канализации а вскоре наладили поточные выпуск чугунных нагревателей, сконструированных самим Францем Карловичем в 1855 году. Этими батареями отапливали колоссальные по площади оранжереи Царского Села, императорские дворцы, городские особняки.

В 1864 году завод Сан-Галли получил совершенно новый статус. Действуя себе в убыток, предприниматель выиграл тендер на изготовление металлического потолка, стропил и купольной арматуры сгоревшей церкви Царскосельского дворца. Выполнение заказа такого значения и сложности обеспечило завод рекламой, монаршим благоволением и новыми предложениями.

Девиз завода был кратким, но очень емким: «Вперед». И этим многое объяснялось. Постоянно расширялся ассортимент выпускаемой продукции, совершенствовались методы металлообработки, в массовое производство внедрялись новаторские изобретения. Франц Карлович с гордостью заявлял: «Мой завод может все сделать… какую бы кто ни пожелал машину или аппарат или предмет из неблагородных металлов. И я поддерживал эту репутацию, принимая всякие заказы, как бы трудны они не были».

Среди изделий, отлитых на заводе Сан-Галли, есть несколько особо значимых. Вопервых, это Колонна Славы, установленная у Троицкого собора на Измайловском проспекте в память подвига солдат и офицеров Измайловского полка во время русско-турецкой войны 1877-1878 годов. Изготовленная в 1885-1886 годах по проекту архитектора Д. И. Грима (при участии военного инженера Г. М. Житкова и скульптора П. И. Шварца), она представляла собой колонну из 108 трофейных турецких пушек, уложенных в пять ярусов. Венчала композицию окрыленная фигура Славы с лавровым венком в руке. В годы советской власти этот памятник воинской доблести был уничтожен, а совсем недавно, в 2005 году восстановлен на прежнем историческом месте. 

Другим заказом государственной важности стали главные ворота Зимнего дворца, выполненные на заводе на замену старым деревянным. Да-да, речь идет о тех самых парадных трехпролетных воротах, которые в фильме С. Эйзенштейна «Октябрь» штурмовали участники революционного восстания. К разработке первых эскизов придворный архитектор Н. А. Горностаев приступил в 1855 году, а в начале 1880-х годов работы по созданию массивных ворот из кованого железа на заводе Сан-Галли были завершены. Накладные выколотные детали из черного и цветного металла изготовили по чертежам архитектора Р. Ф. Мельцера. Каждую половину двухстворчатых ворот украшал вензель императора Александра III и его супруги Марии Федоровны. Навершием ворот служил коронованный двуглавый орел с державой в лапах, а на груди каждого из трех орлов располагался щит с изображением образа св. Георгия. Детали из черного металла были выполнены в технике «графита на отлип», орлы и вензеля – из меди с позолотой. Увы, в 1917 году знаки монаршей власти были сначала задрапированы, а затем уничтожены. Восстановление ворот Зимнего дворца во всем их великолепии осуществилось только в 2001 году, тогда же через них был открыт вход в залы Эрмитажа. 

Чугунолитейный завод Сан-Галли производил массу других изделий, придававших столице Российской империи особую стать: фонарные столбы, вазы, флагодержатели, фонтаны, ворота, садовые ограды, балконные решетки. Во второй половине XIX века город активно застраивался доходными домами, и каждый из них имел неповторимый декор. Моду на уникальные балконные решетки, выполненные в единственном экземпляре для конкретного здания, ввел именно Франц Карлович. Его ажурные чугунные решетки и козырьки производили впечатление легкости и одновременно прочности; некоторые из них можно увидеть и сегодня, например на Караванной улице, 24, набережной реки Фонтанки, 28, Конногвардейском бульваре, 3, Лиговском проспекте, 112, Невском проспекте, 162, Полтавской улице, 8, улице Добролюбова, 7, 3 линии Васильевского острова, 2. 

Клейма завода были на деталях интерьера, печках, надежных сейфах, городских канализационных люках, крышках для колодцев и выгребных ям. В мастерских Франца Карловича изготавливали насосы для городского водопровода, шлюз гигантских размеров для кронштадского дока, маяки, паровые котлы, приспособления для подъема миноносок из воды на зимнюю стоянку и прочее. Именно на этом заводе была произведена значительная часть оборудования для газового освещения улиц столицы. Разнообразие заказов поражает так же, как и предприимчивость владельца, под руководством которого маленькая мастерская, не приносившая серьезного дохода, за полвека превратилась в одно из крупнейших предприятий России.

Энергия Франца Карловича была направлена и на общественное служение. Кавалер 5 орденов, обладатель звания действительного статского советника, что соответствовало должности вице-губернатора, Ф. К. Сан-Галли двадцать лет с 1872 по 1892 год, входил в состав Городской Думы. Это при его непосредственном участии в Петербурге была усовершенствована водопроводная сеть, появилось электрическое освещение, конно-железные дороги, новые больницы, Александровский и уже упомянутый Троицкий мосты, Сенной и Мальцевский рынки, скотобойни и общественные туалеты. Даже беглого знакомства с биографией знаменитого фабриканта достаточно, чтобы понять: для него не существовало низких или недостойных его таланта задач, вся деятельность Франца Карловича была направлена на преобразование российской жизни, улучшение быта. И в этом он мог служить личным примером.

В конце XIX века притчей во языцех стало гуманное отношение заводчика к своим сотрудникам. Франц Карлович всегда заботился, чтобы его подчиненные получали достойную оплату труда, более того, для них он выстроил на петровском острове рабочую колонию из 22 отдельных домов и школы. В образцовой коммуне селились инженеры, приказчики, квалифицированные рабочие, все квартиры были снабжены водопроводом и освещением. Пансион, получивший название «городок Сан-Галли», окружали сады, некоторая его часть и по сей день сохранилась на Ремесленной улице (архитектор В. Р. Курзанов)

Виды радиаторов отопления — статья от пользователя ОБИ Клуба

Если вы запланировали капитальный ремонт в квартире, перед вами встанет вопрос, какие радиаторы отопления выбрать. В продаже ассортимент настолько широк, что непосвященному покупателю с ходу и не разобраться. В статье я расскажу об основных видах радиаторов отопления, представленных на современном рынке.

Стальные радиаторы

Стальные радиаторы отопления представлены в двух видах:

 

• Панельные радиаторы. Состоит из двух металлических листов, соединенных сваркой, и конвекторного теплообменника. Панели равномерно покрашены по специальной технологии.
• Трубчатые радиаторы. Представлены набором секций, спаяных между собой с помощью сварки.

Главный плюс стальных радиаторов – скорость нагрева. Но остывают они также быстро, что невыгодно при установке радиаторов в частном доме. Для поддержания комфортной температуры дома котел вынужден работать почти без перерывов. Еще один существенный минус панельных радиаторов – отсутствие защиты металлических листов от коррозии. Трубчатые радиаторы в местах сварки часто дают течь. Такие батареи недолговечны.

Чугунные радиаторы

Чугунные радиаторы отопления – это классика, отголосок давних времен. Однако, они не утратили свою популярность и сейчас. Дело в их теплоемкости – способности сохранять тепло. Чугунная батарея долго прогревается, но зато прогревшись, остывать будет еще дольше. Чугун не подвержен коррозии, батареям не страшны гидроудары. Главный плюс чугунного радиатора – возможность подключения к центральной системе отопления, и установки в частном доме в автономную систему. Современные чугунные батареи отличаются от тех, к которым мы привыкли, стойким покрытием, которое не придется подправлять каждый год покраской. Уход за батареей минимальный – протереть пыль по мере накопления. Да и внешний вид батарей тоже изменился, теперь они не выделяются из интерьера, а украшают его. Единственный недостаток чугунного радиатора – его вес. Установить его на стену возможно, но сопряжено с рядом трудностей. Монтируйте батарею к полу с помощью ножек, идущих в комплекте.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы отопления устанавливаются только в автономные системы отопления. У владельцев частных домов алюминиевые батареи пользуются популярностью из-за высокой теплоотдачи, небольшого веса, современного и компактного внешнего вида. Большинство моделей комплектуются термостатом, что позволяет держать температуру в помещении в необходимых пределах. Существенных минусов у алюминиевых батарей всего два:

 

• Газообразование, ведущее к завоздушиванию;
• Подверженность некоторых видов коррозии.

Но существуют эффективные методы борьбы с этими минусами. Чтобы избежать газообразования, врежьте в каждую батарею отводчик воздуха. А чтобы не столкнуться с коррозией, остановите свой выбор на алюминиевых радиаторах с анодным оксидированием. В результате этого процесса алюминий меняет свою структуру, благодаря чему коррозия ему не страшна. Такие батареи долговечны, производитель заявляет о 15-20 годах бесперебойной работы.

Биметаллические радиаторы

Биметаллические радиаторы отопления названы так из-за сочетания двух металлов. Внутренняя поверхность батареи выполнена из стального нержавеющего сплава, внешняя – алюминий, покрытый эмалью. Благодаря такой конструкции, с водой или антифризом контактирует материал, не боящийся коррозии, а внешняя оболочка выполнена из теплоемкого декоративного материала. При покупке биметаллических радиаторов требуйте сертификаты качества с продавца – отличить их от алюминиевых батарей не под силу даже профессионалу, а цена на них отличается в несколько раз. Пожалуй, цена биметаллических радиаторов – единственный их минус. К достоинствам этих батарей относится:

 

• Скорость нагрева помещения;
• Устойчивость к коррозии;
• Внешний вид, впишутся в любой интерьер, не требуют особенного ухода;
• Стойкость к перепадам температур и давления;
• Небольшой вес и простота монтажа, блоки соединены между собой с помощью резьбы.

На данный момент биметаллические радиаторы по эффективности находятся на втором месте после чугунных.

В статье я перечислила основные виды батарей, представленных в продаже. В следующий раз я расскажу вам о критериях, на которые необходимо обратить внимание при покупке радиаторов отопления.

08.06.2018

Подписаться на рассылку

Характеристики стальных и биметаллических радиаторов

При комплектации систем отопления возникает вопрос оптимального выбора радиаторов. Сегодня предлагается большой выбор этих приборов, которые могут быть изготовлены из разных материалов, от чего зависит область их применения и характеристики их эксплуатации. В том числе зачастую нужно решить, какие радиаторы лучше: стальные или биметаллические. Для правильного выбора необходимо рассмотреть основные особенности этих вариантов.

Стальные радиаторы

Батареи, сделанные преимущественно из стали, могут иметь панельную или трубчатую конструкцию. Наиболее распространенным типом сегодня является панельный радиатор. Он состоит из двух штампованных листов, которые между собой соединяются сваркой. Благодаря форме листов между ними образуются каналы, по которым осуществляется циркуляция теплоносителя.

Стальные радиаторы отличаются эстетичным внешним видом. Кроме того, они могут иметь самое разнообразное исполнение. Сегодня выпускаются модели с межосевым расстоянием от 300 до 900 мм, что позволяет подобрать приборы отопления практически для любого помещения. Панельные радиаторы обеспечивают конвективный обогрев в сочетании с тепловым излучением.

Главным недостатком является их повышенная чувствительность к давлению. Рабочее давление составляет от 6 до 16 атмосфер. Гидроудары в системе могут приводить к разрушению стальных радиаторов.

Поэтому с помощью стальных панельных батарей обычно осуществляется автономное отопление. Они используются в составе индивидуальных систем со стабильными показателями качества используемого теплоносителя и рабочего давления.

Биметаллические радиаторы

Радиаторы отопления этой категории состоят из отдельных секций. Главное отличие стального радиатора от биметаллического заключается в том, что для его изготовления используются два металла. Конструкцию секции составляют верхний и нижний горизонтальные коллекторы и вертикальный теплопроводный канал, которые сделаны из высококачественной коррозионностойкой стали. Внешний слой радиатора с ребрами, повышающими теплоотдачу, выполняется из специального алюминиевого сплава.

Стальные трубы имеют цельнотянутое испарение, а для их соединения используется специальная технология сварки, обеспечивающая повышенные прочностные характеристики. Благодаря этому биметаллические радиаторы могут использоваться в автономных и централизованных системах отопления с рабочим давлением до 20-40 атмосфер. Также они обладают высокой устойчивостью к гидроударам.

Благодаря высокой теплопроводности алюминия, из которого выполнен внешний слой, биметаллические радиаторы обладают повышенными тепловыми характеристиками. За счет этого обеспечивается эффективное и качественное отопление помещений.

Сравнение двух типов радиаторов

Чтобы определить, что лучше: стальные или биметаллические радиаторы, необходимо сравнить их основные характеристики. Так, в радиаторах обоих типов материалом, который непосредственно контактирует с теплоносителем, является сталь. Это обеспечивает равную степень коррозионной стойкости приборов. Применение качественной стали специальных марок позволяет вывести эту характеристику на максимально высокий уровень.

Что касается прочности, то по этому параметру стальные радиаторы сильно уступают биметаллическим. Они имеют значительно меньшее рабочее давление и демонстрируют гораздо меньшую стойкость к гидроударам. Поэтому стальные радиаторы не допускается использовать в системах централизованного отопления, для которых гидроудары являются распространенным явлением, а рабочее давление зачастую имеет слишком высокие значения. С другой стороны, биметаллические батареи отлично подходят для централизованных систем.

Биметаллические радиаторы превосходят стальные панельные аналоги и по теплоотдаче на квадратный сантиметр площади примерно на 20 %. Соответственно, отопление одинаковой площади батарея меньшего размера обеспечит с такой же эффективностью, как и более габаритная стальная панель.

В целом выбор типа радиаторов необходимо осуществлять, исходя из конкретных условий их эксплуатации. В любом случае для комплектации систем централизованного отопления из этих двух вариантов можно использовать только биметаллические радиаторы.

Поставки качественных биметаллических радиаторов на выгодных условиях

Компания Ogint осуществляет оптовые поставки современных биметаллических радиаторов. Мы являемся непосредственным производителем. Для изготовления радиаторов применяются только передовые технологии и материалы отличного качества. Это позволяет обеспечить эффективную, надежную и долговечную работу в системах отопления любого типа. Мы предлагаем сертифицированные отопительные приборы, которые полностью отвечают требованиям отечественных стандартов и отлично подходят для эксплуатации в российских условиях.

Радиаторы Ogint характеризуются оптимальным соотношением цены и качества. Обратившись к нам напрямую, вы сможет получить максимально выгодную цену. Чтобы сделать оптовый заказ радиаторов, вы можете воспользоваться контактной формой на сайте или позвонить нам по телефону.

Каталог биметаллических радиаторов Ogint:

Радиаторы водяного отопления — различные виды и их характеристики

 

Прогресс не стоит на месте, коснулся он и радиаторов водяного отопления. На смену однотипным радиаторам появились новые, обладающие большей теплоотдачей, меньшой массой и современной эстетической формой источники тепла. Как правильно выбрать радиатор, на какие параметры и характеристики обратить первоочередное внимание, как рассчитать необходимое количество секций — со всем этим необходимо определится перед покупкой и установкой новых радиаторов. Для начала рассмотрим основные разновидности радиаторов их свойства и особенности.

Виды радиаторов отопления.

По виду материала из которого изготовлены радиаторы водяного отопления разделяются на 4 группы:
 — чугунные 
 — стальные 
 — алюминиевые
 — биметаллические

По внешнему виду на 2 группы: 

 – радиаторы с типовым дизайном
 — радиаторы, изготовленные под индивидуальный заказ

По надежности использования на 2 группы:
 — для обычного потребления
 — повышенной надежности

Если все показатели суммировать, то можно сказать, что все радиаторы делятся на:

• Радиаторы эконом класса (панельные стальные радиаторы, чугунные радиаторы).

• Радиаторы среднего класса (биметаллические и алюминиевые радиаторы).

• Радиаторы премиум-класса (Трубчатые стальные радиаторы специального проекта, радиаторы художественного литья из чугуна. А так же оригинальные биметаллические и алюминиевые радиаторы). 

Основные характеристики различных видов радиаторов 

Чугунные радиаторы

Эти батарее знакомы всем, так как раньше были самыми распространенными, как в многоэтажных домах, так и частных.  Имеют малую поверхность отдачи тепла и низкую теплопроводность металла, производят нагрев в основном излучением и около 20 % тепла передают воздуху конвекцией. 
Тепловая мощность одной секции чугунной батареи  79-160 Вт, максимальное рабочее давление до 15 атм. Чугунные батареи могут работать при температуре теплоносителя до +150 градусов по Цельсию. Пригодны к установке в домах, общественных зданиях, коттеджах, и т.д.

К плюсам можно отнести – неприхотливость при монтаже, устойчивость к любым типам теплоносителя, долгий срок службы (около 35 лет и более), высокое максимальное давление теплоносителя и невысокая стоимость.

Минус такой батареи, помимо низкой теплоотдачи – они очень тяжелые, их нужно красить, хотя некоторые современные производители предлагают уже окрашенные батареи.
В большой квартире или особняке вес всех чугунных батарей и воды в них составляет тонны, приходится применять трубы большого диаметра, которые невозможно спрятать в стены. Движение теплоносителя в системе происходит гравитационным путем, что сильно замедляет передачу тепла.
Чугунным радиаторам присуща большая инертность. Они долго разогреваются и так же долго остывают. При резком и частом изменении температуры это довольно не удобно и не экономно. Если на улице резко похолодало, то нужно, чтобы радиатор отопления нагрелся, как можно быстрее. А если потеплело, то нам совершенно не нужно, чтобы радиатор долго держал температуру.

Больше о том, как можно повысить КПД системы отопления в частном доме.

Стальные радиаторы 

Стальные радиаторы обладают меньшим сроком службы (около 25 лет) по сравнению с чугунными, но обладают лучшей теплоотдачей. В сравнение с алюминиевыми радиаторами, стальные радиаторы стоят дешевле. Обычно такие радиаторы имеют  сублимационную покраску.
В связи с тем, что такие радиаторы не состоят из секций, а как правило, производятся уже готовым комплектом, то тепловая мощность зависит от глубины, высоты и длинны радиатора – от 450 до 5700 Вт;
рабочее давление  от 6 до 10 атм. – это панель прямоугольной формы: два стальных листа, сваренные между собой, с отштампованными каналами для теплоносителя.

Стальные панельные радиаторы в квартиру на центральное отопления лучше не ставить. Во-первых, толщина стенок трубчатых элементов составляет от 1,5 до 2,5 мм. Бывают и  1,25 мм. Потому коррозия их быстро съест, велика вероятность затопления как своей квартиры, так и соседей, не говоря уже о  ремонте и замене батареи среди зимы. Давление они выдерживают меньше чем биметаллические секционные или чугунные.

Такие радиаторы стоят дешево и подходят обычно для частного дома как эконом вариант. По сравнению с теплоотдачей и занимаемым местом они обходят секционные радиаторы. То есть такой радиатор будет меньше занимать места и при этом больше выделять тепло. Не забывайте – при установке таких радиаторов необходимо ставить запорные арматуры, для постоянного заполнения радиатора водой. В противном случае он начнет ржаветь. Также производители не рекомендуют устанавливать металлические радиаторы в ванных комнатах, банях, бассейнах и т.д.

 К плюсам относится тот факт, что такие батареи имеют маленькую глубину и большую площадь нагревания, соответственно, нагреваются быстрее, и им необходима меньшая температура теплоносителя для нагревания. Преимущество малой инерционности состоит в незамедлительном реагирование температуры и расхода теплоносителя, то есть в быстром нагреве и остывании, что приводит к существенной экономии энергоресурсов. Низкая цена.

Недостатки – низкое рабочее давление, чувствительность к коррозии и ударам.

Алюминиевые радиаторы

Существует две технологии производства алюминиевых радиаторов: 

• Литые — каждая секция отливается как цельная деталь, к которой привариваются донные части;

• Экструзионные — произведенные методом экструзии. При экструзии алюминиевый сплав продавливается через сильеру стальные пластины с отверстиями определенной формы и сечения (экструдеры), в результате чего получают длинные профили определенной формы. После остывания полученные заготовки нарезают по размерам алюминиевого радиатора, после чего привариваются донные и верхние части.

Литые радиаторы всегда более качественные и надежные приборы, в сравнении с экструзионными. Вес одной секции хорошего алюминиевого радиатора — не ниже одного килограмма.
Секция алюминиевого радиатора имеют глубину всего 110 мм и толщина стенки 2-3 мм. Алюминиевые секционные радиаторы около половины тепла отдают излучением, остальное конвекцией. Некоторые типы алюминиевых радиаторов имеют сильно развитую поверхность в виде дополнительных тонких ребер, размещенных внутри секции, при этом площадь нагрева одной секции возрастет.  

Тепловая мощность одной секции  в районе 160 Вт, максимальное рабочее давление — 16 атм. Алюминиевые радиаторы имеют высокую тепловую отдачу, достаточно быстро нагреваются. Подходят для автономных и центральных систем отопления.

Достоинства алюминиевых радиаторов отопления в том, что они имеют: 

 

 — Современный дизайн
— Возможность заменить одну отдельно взятую секцию
— Легкий вес и небольшие размеры
— Оптимальная цена
— Высокая теплоотдача 

 

 Самый большой минус алюминиевого радиатора —  чувствительность алюминия к резкому изменению давления в системе отопления (что в наших домах происходит регулярно).
Еще одним недостатком является то, что они чувствительны к химическому составу воды в системе отопления. При повышенной кислотности теплоносителя происходит внутренняя коррозия материала, что может привести к закупорке и выходу из строя радиатора. По этой причине рекомендуется устанавливать такие радиаторы в системах отопления домов, где осуществляется постоянный контроль химического состава воды.
У данных приборов существует проблема газообразования, которое может привести к постоянному завоздушиванию отопительной системы, если она не проектируется с учетом данного фактора. В связи с этим, на каждом приборе понадобится устанавливать автоматический клапан для спуска воздуха, потому как в процессе эксплуатации будет происходить активное выделение водорода.
Наименее прочное место алюминиевых радиаторов — резьбовые соединения секций (по сравнению со стальными). 

Биметаллические радиаторы

Радиаторы этого типа удачно сочетают лучшие свойства секционных алюминиевых и трубчатых стальных радиаторов.
Наружные поверхности и оребрение биметаллических радиаторов выполнены из алюминия, но проводящие каналы у них стальные. Проще говоря, это алюминиевые отопительные радиаторы, внутрь которых заделаны в процессе изготовления стальные трубки. Алюминий нагревается быстрее стали и улучшает тепловые характеристики батареи.

Тепловая мощность одной секции биметаллического радиатора — 200 Вт, среднее рабочее давление – до 35 атм. Применяются такие батареи в квартирах и офисах с центральным отоплением. Не целесообразно использовать биметаллические радиаторы в частных домах, коттеджах с автономным отоплением, так как переплата за их использование не оправдана в связи с низким давлением в закрытых системах отопления (до 2 атм.).

Основными преимуществами биметаллических радиаторов являются повышенная стойкость к агрессивному теплоносителю и высокое рабочее давление. Повышенная химическая стойкость достигается за счет применения стали, в результате с теплоносителем контактирует сталь, а не алюминий. Также применение стали в вертикальном коллекторе радиатора позволяет увеличить рабочее давление. Конечно, стоит понимать, что реальное давление в системе очень редко превышает значение 12 – 15 атмосфер, тем не менее биметаллические радиаторы более устойчивы к гидравлическими ударам, что создает дополнительную надежность.

Плюсы – очень практичные, у них повышенная стойкость к агрессивному теплоносителю и высокое рабочее давление. Повышенная химическая стойкость достигается за счет применения стали, в результате с теплоносителем контактирует сталь, а не алюминий. Биметаллические радиаторы легкие, с хорошими показателями теплоотдачи и сроком эксплуатации до 20 лет.

К минусам можно отнести тот факт, что сердечник снижает теплоотдачу и, конечно же, высокая цена, такие радиаторы – это одни из наиболее дорогих радиаторов на рынке. 

Какой же все-таки радиатор отопления выбрать?

Исходя из характеристик различных радиаторов отопления видно, что у каждого типа есть, как преимущества, так и недостатки, которые следует брать во внимание при выборе батареи. 

Так, основным недостатком чугунных радиаторов является их низкая регулятивная способность. Она вызвана большой массой самой батареи и находящегося внутри теплоносителя. Установив перед чугунным радиатором автоматический  клапан, Вы не получите ожидаемого результата. Например, солнце стало светить в окно и подняло температуру в помещении. В ответ на это клапан перекрывает или уменьшает поток теплоносителя. Но, из-за большой массы и низкой теплопроводности, эффект после действия автомата наступит нескоро. Пока батарея остынет, солнце уже может спрятаться и в сочетании с холодной батареей в помещении станет холодно. Посему, в силу большой инерционности, чугунные радиаторы не стоит выбирать для систем, в которых используется автоматический регулятор.

Покупая стальные панельные радиаторы стоит обращать внимание на производителя и место изготовления, так как характеристики отечественных и иностранных изделий разнятся весьма существенно. Так, к примеру, на западе воду из системы не сливают и она всегда заполнена. Это весьма важный момент, по причине того, что процесс коррозии в системе заполненной воздухом, идет гораздо быстрее, нежели в системе с водой. Кроме этого на западе обеспечивают плавный запуск и увеличение давления в начале отопительного сезона. У нас все происходит проще. Просто включается рубильник, и насос сразу же начинает работать на полную мощность. Это неизбежно приводит к гидравлическим ударам. А также проверяют систему, подавая повышенное давления, для выявления «узких мест», и ваша батарея может стать одним из таких мест.
Последнее время многие выбирают алюминиевые радиаторы, главным преимуществом которых является высокая теплопроводность. Однако, отечественные теплоносители нередко содержат всевозможные примеси, которые приводят к быстрой коррозии данного материала. И заявленный производителем срок эксплуатации снижается в разы. Кроме этого, стоит отметить, что устанавливая в систему алюминиевый изделия, важно помнить о таком явлении, как антагонизм алюминия и меди. Посему, если у вас при разводке теплоносителя использованы трубы из меди, об установке алюминиевого радиатора не стоит даже думать. Гальваническая пара, которая образуется в системе, приведет к печальным последствиям. 

Ну  и конечно же все зависит от Ваших финансовых возможностей и того, где этот радиатор будет использоваться. Несколько общих рекомендаций.

Радиаторы для частного и загородного дома.

В частном доме мы советуем использовать стальные панельные радиаторы. Они долговечны и их теплоотдача незначительно уступает алюминиевым радиаторам. Вы избавлены от проблем со спуском воздуха. Ваши радиаторы не шумят от пузырьков, и Вы экономите на фитингах. Если Вам не нравится внешний вид стальной панели, устанавливайте алюминиевые, но с автоматическими развоздушивателями. Советуем использовать в системе дистиллированную воду или специальный антифриз.

Радиаторы для квартиры.

Не рекомендуем в квартирах использовать стальные панели из-за агрессивной среды теплоносителя. Сталь подвержена коррозии больше чем алюминий. Учитывая повышенное давление и возможность «прессовки» рекомендуем устанавливать биметаллические радиаторы или алюминиевые радиаторы от хороших, проверенных, известных производителей, которые представлены на рынке хотя бы лет 10. В таком случае есть не только отзывы от их эксплуатации, но и достаточное количество ремонтных материалов. 

Рассчитываем, сколько секций радиатора нам нужно для комнаты

В народе существует довольно простая формула расчета количества радиаторов на метр квадратный – она сводится к одной секции батареи на 2 кв.м. То есть, если у вас комната 20 кв.м., то вам нужно 10 секций в батарее. Так же советуем добавлять еще одну секцию, на случай если будет открыта дверь в помещении или стены тонкие и не утеплены.

Есть и другая, более сложная формула. В ней нужно учитывать много нюансов, это необходимо для того, чтобы узнать, сколько тепловой энергии нужно для обогрева квартиры.

Тип помещения.  У каждого помещения есть свое количество тепловой энергии, которое оно требует для обогрева. Для нагрева комнаты в панельном доме на 1 кубический метр нужно 41 Вт теплоэнергии. В кирпичном доме (полностью утепленном и со стеклопакетами), на тот же объем необходимо 34 Вт теплоэнергии. Для современных, утепленных домов необходимо всего 20 Вт теплоэнергии.

Например для маленькой комнаты панельного дома, определяем ее объем: 2.30*3.50*2.70=21.73 м3

Теперь мы можем узнать, сколько тепла нужно  для обогрева этой комнаты:  41 Вт * 21.73 = 890.93 Вт. Именно столько теплоэнергии нам нужно, чтобы нормально обогреть помещение.

Стоит помнить, что современный стеклопакет уменьшает теплопотерю почти на 15% (это число может значительно повлиять на количество секций батареи). Так же на теплопотерю помещения влияет и температура теплоносителя (согласно СНиП 2.04.01.-85, температура теплоносителя должна быть не менее 50 градусов по Цельсию, и по СНиПу 2.08.01.-89, температура в квартире должна быть не меньше 18 градусов по Цельсию) При расчете также нужно учитывать, на каком этаже квартира, угловая комната или нет. Еще важно знать, что при закрытии батареи различного рода декоративной панелью вы теряете до 25% тепла. Многие, при проведении ремонта не учитывают этот факт, что приводит к печальным последствиям.

Учитывая все факторы, прежде чем менять батареи отопления, проанализируйте различные варианты. Если Вы планируете заменить окна на стеклопакеты, то замените окна и перезимуйте, во многих случаях, потребность в замене батарей просто отпадает. Ну а если решили менять, рекомендуем посмотреть отзывы в «солидном» интернет магазине по выбранному Вами изделию и берегитесь подделок и с китаем лучше не связываться — затопление сведет на нет всю Вашу экономию, которая может очень дорого Вам обойтись как финансово так и морально.  

Батареи отопления плоские железные

Металлические радиаторы отопления — разнообразие вариантов и их описание

Отопительные приборы постоянно совершенствуются. Разрабатываются новые модели и типы, которые более эффективно обогревают помещение и могут использоваться в современном интерьере. Стандартные чугунные радиаторы для отопления встречаются сегодня все реже. Им на смену пришли другие металлические обогреватели. Технические характеристики и внешний вид этих приборов выгодно выделяют их среди стандартных батарей.

Сегодня на рынке отопительного оборудования ассортимент металлических батарей очень разнообразный. Благодаря этому можно легко подобрать вариант, идеально подходящий по всем параметрам и пожеланиям. Но чтобы знать, какой именно радиатор выбрать, надо уметь разбираться в типах данных устройств, знать их достоинства и недостатки. Стоит отметить, что прежде чем радиаторы отопления металлические купить, следует определиться с типом и техническими характеристиками устройства.

Типы металлических устройств для отопления

В зависимости от материала выделяют стальные, чугунные, алюминиевые и биметаллические радиаторы. Остановимся на каждом из этих видов более подробно.

Стальные батареи

Конструкционно оборудование состоит из двух металлических листов, спаянных между собой. Для производства используются марки стали высокой прочности. Такие батареи отопления металлические отличаются эффективностью и подходят для разных режимов эксплуатации. Широко применяются как в городских квартирах с централизованным теплоснабжением, так и в частном секторе в автономных системах отопления. Многие известные торговые марки изготавливаются из стали холодного проката с толщиной от 1,25 до 1,75 мм. Это позволяет достичь высокой прочности готового изделия.

Такие металлические радиаторы могут быть секционными, панельными и трубчатыми. Секционные характеризуются высокой прочностью. Идеально подходят для систем с высоким рабочим давлением теплоносителя. Ведь такой радиатор может выдерживать давление от 10 до 16 атмосфер. Внешне стальная батарея отопления чем-то напоминает советские чугунные обогреватели. Правда отличается более высокой надежностью, практичностью и долговечностью.

Конструкция секционного прибора представляет собой несколько секций, сваренных между собой. Используется точечная сварка. Надо отметить, что технологически это достаточно сложный процесс. Поэтому на такие металлические радиаторы отопления цена гораздо выше, чем на другие разновидности стальных батарей.

Панельные изделия сочетают в себе характеристики конвекторов и радиаторов. Изготавливают данные батареи в форме панелей.

Радиаторы отопления металлические плоские отличаются простотой конструкции.

Панель представляет собой две пластины из металла с рельефными выступами, которые получают путем штамповки. Теплоноситель циркулирует по вертикально расположенным каналам.

В зависимости от количества панелей радиаторы могут быть таких типов: 33, 22 и 11. Панельные стальные радиаторы тип 22 – идеальный вариант для небольших жилых помещений. Различаются данные типы количеством панелей. Но надо отметить, что на радиаторы отопления стальные тип 22 цены выше, нежели на тип 11. Поскольку стоимость батареи зависит от количества панелей.

Трубчатые приборы стоят очень дорого. И в связи с этим используются намного реже. Состоят из горизонтальных и вертикальных рядов труб, которые соединяются коллекторами. Отличаются высокой теплоотдачей. Оборудование нагревается очень быстро. Дизайн может быть самым разным.

Все модели стальных отопительных приборов имеют такие преимущества:

1. высокая производительность;
2. простота в эксплуатации и уходе;
3. широкий выбор;
4. современный дизайн;
5. долговечность.

На стальные батареи отопления отзывы в основном положительные. Но некоторые пользователи выделяют и ряд минусов. К ним можно отнести склонность к коррозии, чувствительность сварочных швов к гидроударам. Качество лакокрасочного покрытия зависит от производителя. Есть модели, которые могут прослужить десятилетия. А есть приборы, покрытие которых достаточно быстро разрушается.

Покупая такие батареи надо учитывать, что мощность стальных радиаторов отопления выбирать следует исходя из площади помещения, количества окон, наружных стен, наличия стеклопакетов и проведенного утепления. Чтобы рассчитать количество тепла, необходимое для определенной комнаты, надо мощность радиатора умножить на площадь отапливаемого помещения.

Так как бывает разная мощность стальных радиаторов отопления таблица тепловой мощности поможет сделать потребителю правильный выбор. Такая таблица у каждого производителя своя. Конечно, данные в ней не сильно различаются, но все же имеют некоторые расхождения.

Из разных стран, которые производят стальные радиаторы Турция занимает одно из ведущих мест по изготовлению приборов с оптимальным соотношением цены и качества. Тут стоит выделить фирму Radiatori. Изделия этой компании соответствуют европейским стандартам. Продукция проходит жесткий тест на герметичность. Поэтому высокое качество и надежность гарантированы. На турецкие радиаторы отопления стальные отзывы пользователей сводятся к следующим: высокое качество, замечательный дизайн и доступная цена.

Медные радиаторы

Что касается степени теплопроводности и передачи тепла, радиаторы медные отопления являются лидерами. Помимо этого к достоинствам обогревателей данного типа можно отнести:

• рабочее давление составляет 16 атмосфер;
• теплоноситель максимально может нагреваться до +150 градусов;
• высокая устойчивость к разным химически активным веществам, которые входят в состав теплоносителя;
• широкий выбор: купить радиаторы отопления медные можно разных размеров, расцветок и дизайна;
• медь обладает способностью препятствовать размножению вредных микроорганизмов. Поэтому такие батареи являются экологичными;
• высокая прочность;
• гибкость материала;
• простой монтаж;
• срок службы очень большой – более 50 лет.

Недостаток у таких батарей один – на медные радиаторы отопления цена достаточно высокая. Что немного ограничивает широкое применение оборудования данного типа. Но те домовладельцы, которые уже установили такие батареи, ничуть не жалеют о своем выборе.

На отечественном рынке наиболее популярны такие чугунные радиаторы: Roca, Konner, Eхеmet и Нова. Также очень востребованы чешские батареи Viadrus styl. Продукция отличается достаточно демократичной ценой и высоким качеством.

Алюминиевые батареи

По уровню теплоотдачи, весу и дизайну алюминиевые батареи превосходят стальные и чугунные изделия. Правда оборудование из такого материала имеет ряд отрицательных характеристик:

1. низкая механическая прочность. Конечно, относится это не ко всем моделям. Но большинство марок не подходят для установки в системах централизованного теплоснабжения;
2. алюминий несовместим с медью. А для теплообменников часто используется именно медь. Поэтому это нужно учитывать при покупке радиатора.

В России есть несколько предприятий, которые выпускают алюминиевые радиаторы. Стоит выделить завод Анкор и компанию Рифар. Помимо отечественных моделей, на рынке есть и импортные изделия. Самыми качественными считаются обогреватели из Италии и Венгрии.

На вопрос, какой фирмы выбрать алюминиевые радиаторы отопления, однозначного ответа нет. Все зависит от предпочтений потребителя и размера бюджета. Отечественные модели стоят дешевле импортных, но по качественным характеристикам могут немного уступать известным зарубежным брендам.

Биметаллические батареи

Наиболее практичным вариантом для обогрева квартир многоэтажного дома являются именно биметаллические батареи. Изготавливают их из алюминия и стали. Алюминиевые ребра обеспечивают высокую теплоотдачу. А стальной сердечник – хорошую прочность конструкции.

Биметаллическая батарея имеет высокую устойчивость к гидроударам и агрессивной среде.

Может выдержать давление до 37 атмосфер. Монтаж простой, особо не отличается от установки чугунного либо алюминиевого аналога. Внешне биметаллические обогреватели очень похожи на алюминиевые, но весят на 60% больше.

Если бюджет ограничен, лучше остановить выбор на полностью металлическом изделии. Поскольку на батареи отопления металлические цена гораздо демократичнее. Самые недорогие радиаторы из биметалла представлены производителями из России и Китая. Китайские изделия самые дешевые, но отличаются низким качеством. Среди производителей высококачественных биметаллических приборов можно назвать итальянские компании Sira и Global.

Биметаллические радиаторы отлично вписываются в любой интерьер. Очень компактны. Обогреватели подходят для всех отопительных систем. Многие модели оснащаются термостатом. Что позволяет регулировать температуру нагрева. Срок службы таких батарей большой, но при эксплуатации с низкокачественным теплоносителем, существенно снижается.

Какой металлический радиатор выбрать?

Выбор отопительного прибора зависит в первую очередь от того, что планируется отапливать. Если это городская квартира в многоэтажке с централизованным отоплением, то лучше отдать предпочтение биметаллическим радиаторам. С точки зрения эстетики, безопасности эксплуатации и теплоотдачи это будет наиболее оптимальным решением. Но если бюджет ограничен, то можно приобрести и радиаторы стальные для отопления помещения. Прочность у такого прибора такая же, как и у биметаллического.

Для частного сектора, где теплоснабжение осуществляется через автономную систему, больше подойдут алюминиевые радиаторы. Теплоотдача у них отличная. И цена невысокая. Температуру и давление можно регулировать.

spetsotoplenie.ru

Металлические батареи отопления — какие лучше?

Металлические батареи отопления кроме своих функциональных данных, играют немалую эстетическую роль для интерьера комнат. Еще совсем недавно их формы и характеристики не отличались особым разнообразием. Самыми популярными из них, благодаря своим техническим характеристикам, были радиаторы, изготовленные из чугуна.

Металлические батареи отопления

На сегодняшний день выбор батарей более разнообразен, и позволяет остановиться на том варианте, который идеально подойдет по всем параметрам. Чтобы знать, как они выглядят и какими недостатками и достоинствами обладают, нужно рассмотреть подробнее некоторые из них.

Батареи из чугуна

  Недаром такие радиаторы с давних  пор выбирались жителями квартир и домов чаще других, и считались классикой в отопительных системах. Они достаточно долго прогреваются, но также долго и сохраняют тепло, обогревая большую площадь. Чугунные батареи подходят для установки в любых помещениях.

Чугун хорошо воспринимает нагрев теплоносителя до высоких температур – даже 130—140 градусов. Мощность нагрева каждой секции доходит до 78—155 Вт, а давление, которое они выдерживают, составляет 9—15 атмосфер. Чугун не подвержен влиянию коррозии и окислительным процессам, поэтому имеет долгий срок службы. Радиаторы будут обогревать дом не менее 45—50 лет. В этом положительном качестве чугуну нет равных среди всех используемых металлов для радиаторов.

К минусам этих элементов можно отнести в большинстве случаев неэстетичный вид, большой вес и неудобство  приведения их в порядок, например, покраски или просто удаления с их внутренних ребер пыли. Чугунные батареи в основном имеют шероховатую поверхность, что способствует скоплению нежелательных грязных отложений. Однако современные чугунные радиаторы поступают в продажу уже в покрашенном в различные цвета виде, они имеют более качественную гладкую поверхность, поэтому от ряда внешних недостатков удалось избавиться.

Еще одним отрицательным их свойством всегда считался неприглядный дизайн чугунных элементов. Они всегда выпускались одного типа и чаще всего совсем не гармонировали с обстановкой интерьера, поэтому их старались закрыть декоративными экранами. При этом комната выигрывала в эстетичности вида, но теряла часть тепла, исходящего от радиаторов.

Другим неудобством старых батарей из чугуна было то, что их обязательно нужно было подвешивать на кронштейны, вбитые в стену. Устанавливая их на бетонные стены, нужно было приложить достаточно много усилий, чтобы пробурить нужные отверстия, а затем надежно закрепить в них крюки-кронштейны.

Сейчас производятся батареи, которые имеют специальные ножки. Достаточно расположить их в нужном месте и подключить к общей системе отопления. Это намного упрощает их монтаж и помогает сохранить в целости стены.

Чугунные батареи сегодня  выпускают  в разных видах и конфигурациях. Они имеют уже готовые разнообразные цветовые тона, что позволяет выбрать те из них, которые оптимально подойдут для определенного оформления комнаты.

Современные чугунные батареи

Этот вариант батарей больше подойдет для современного интерьера, дополнит и, возможно, даже украсит его своим внешним видом. Эти радиаторы не имеют ножек, поэтому придется аккуратно устраивать их на стене.

В мотивах старины

 Такие батареи могут подойти под разные стили дизайна и станут его неотъемлемым элементом. Они оснащены ножками, поэтому всю систему можно устанавливать после полного завершения ремонта, так как стены для их подвешивания сверлить не придется. Они красиво оформлены под старинное литье, и имеют особую ностальгическую прелесть.

Чугунные батареи тоже могут стать украшением помещения

 Нельзя не представить и такие варианты радиаторов, которые сравнимы с произведением искусства по внешнему оформлению. Элегантная форма украсит любое помещение и станет одним из элементов дизайна. Разнообразная цветовая гамма позволяет подобрать их к оттенкам стен, напольному покрытию и мебели.

Недостатком чугунных радиаторов можно считать:

• Чувствительность к изменению давления в системе и гидроударам. Если батареи устанавливают в системе автономного отопления, то эта проблема им не грозит.
• Использование некачественного теплоносителя приводит к снижению давления в системе, и в этом случае ей требуется периодическая промывка, которая должна производиться раз в 2—3 года.
• Эти батареи почти невозможно отрегулировать на нужную температуру, так как чугун инертен по теплоотдаче — нагревается медленно и долго остывает.
• Емкости чугунных батарей требуют для заполнения большого количества теплоносителя, поэтому он будет дольше нагреваться, а значит, потребует затраты большего количества энергии.

Несмотря на появления элементов отопительной системы нового поколения, изготовленных из других новых материалов, чугунные батареи не потеряли свою популярность и актуальность и сегодня.

Алюминиевые батареи

 В последнее время стали популярны алюминиевые радиаторы, которые тоже могут иметь разные формы и расцветки.

Легкие алюминиевые батареи отопления

У них — целый «букет» преимуществ перед радиаторами из других металлов:

• Высокая теплоотдача элементов и быстрое прогревание помещений.
• Наличие специальных регулирующих устройств, которые позволяют выставлять нужную температуру  в зависимости от потребности обогрева комнаты.
• У таких радиаторов незначительная масса, что облегчает их монтаж.
• Они подходят для строений с автономной системой отопления, так как в ней не бывает резких перепадов давления или гидроударов.

К недостаткам таких батарей можно отнести следующие моменты:

• Почти все модели этого вида радиаторов не отличаются механической прочностью. Их не рекомендуют устанавливать в зданиях с центральным отоплением — при сильных скачках давления тонкий корпус их сегментов может быть деыормирован.
• Если в системе в качестве теплоносителя используется обычная вода, для радиаторов требуется промывка  водой под давлением с периодичностью не менее раза в год. Для этого батарея демонтируется, обслуживается и устанавливается обратно в систему. Поэтому радиаторы лучше монтировать на пластиковые трубы с разъемными соединениями («американками»).
• Нужно знать и такой нюанс, как совместимость металлов — на алюминиевые радиаторы нельзя устанавливать медные детали. Такое соседство может разрушать стенки сегментов батарей.

Разнообразие форм позволяют выбрать подходящие радиаторы для оформления комнат. Они подойдут для различных интерьеров по форме и цвету.

Неброские и компактные — лекго вписываются в любой интерьер

Например, такой радиатор серебристого цвета не будет бросаться в глаза и легко разместиться на любой стене, а не только под подоконником. Его компактность и аккуратность хорошо впишет его в обстановку, и он не будет нарушать общую гармонию интерьера.

Батареи легко поддаются деорированию

Другой тип радиаторов, панели которых имеют широкие плоскости и на них легко можно нанести красивые рисунки. Возможно и приобретение моделей уже с нанесенным декорированием — они также представлены в товарном ассортименте.

Батареи такой формы хорошо подойдут для детских комнат, так как у них нет выступающих жестких ребер, и малыш, упав, меньше рискует пораниться.

Габариты и расцветки — на любой вкус

Следующий вариант алюминиевых радиаторов больше подойдет для интерьеров в стиле минимализма или ретро, так как они имеют более грубую форму. Удобство им придают ножки, на которые их можно установить, не прибегая к закреплению к стене. Эти радиаторы имеют большую жесткость и меньше подвержены механическим повреждениям. Смело можно сказать, что они хорошо впишутся в современные стили и дополнят их, но о т них трудно требовать, чтобы они стали украшением интерьера.

Стальные радиаторы

Разнообразие стальных радиаторов

 Стальные батареи могут быть сильно отличаться друг от друга по габаритам, а также иметь самые разные конфигурации. По конструкции их можно разделить на три вида: панельные,  секионные, трубчатые.

• Панельные радиаторы, благодаря своим положительным характеристикам, завоевывают все более широкую популярность . Они высокоэффективны и доступны по цене. Такие батареи рассчитаны на нагревания теплоносителя  до 100—110 градусов и давление 7—9 атмосфер.

Панельные стальные радиаторы

Если они устанавливаются в домах с центральным отоплением, стоит при входе теплоносителя в систему квартиры установить специальные фильтры для воды —  грязь, попадающая вместе с теплоносителем, может оседать на внутренних поверхностях панелей.

Радиатор состоит из емкости, изготовленной из двух листов металла, которая заполняется теплоносителем. Для большей теплообменной площади некоторые модели снабжают гофрированным слоем, что повышает КПД. Также батарея может состоять из нескольких гофрированных слоев и ровных панелей.

Стальные батареи трубчатой конструкции

• Трубчатые стальные радиаторы имеют необычный элегантный вид.  В продаже есть навесные и устанавливаемые на ножки блоки, некоторые из них имеют сверху панель, имитирующую подоконник. Трубчатые виды рассчитаны на давление максимум 13—15 атмосфер — это очень высокий показатель. Площадь теплообмена достаточно велика, что позволяет быстро нагреть комнату.

Секционные радиаторы могут иметь довольно необычную конфигурацию

• И еще один вид стальных батарей — секционные. Как можно понять из названия, они состоят из секций и могут иметь прямую или изогнутую конфигурацию. Секции имеют разъемные соединения между собой, и это является уязвимым местом этих батарей — они выдерживают давление не более 6 атм. Лучше использовать их для автономного отопления, и нежелательно подвергать нестабильным нагрузкам центрального.

Стальные радиаторы оснащены регуляторами температуры теплоносителя, и управлять ею можно отдельно для каждой комнаты. Сталь быстро нагревается и остывает, поэтому теплоноситель в них должен циркулировать постоянно.

К недостаткам этих батарей можно отнести подверженность стали коррозии, и этот фактор лишний раз говорит в пользу того, что они прослужат долгий срок только в автономной системе, без попадания в теплоноситель воздушных масс. Заполнив систему теплоносителем, не стоит сливать его на долгое время полностью, иначе коррозионные процессы  активизируются.

Биметаллические батареи

Самые современные — биметаллические радиаторы

 Биметаллические батареи считаются  самыми надежными и эффективными. Их изготавливают из двух разных металлов. Внутренние емкости сделаны из стали, а наружный корпус  — из алюминия, он и придает радиаторам элегантность и аккуратность. Сверху сегменты покрыты эмалевой краской.

Стальная емкость надежна и выдерживает высокое давление — до 35—50 атмосфер. Алюминиевый кожух хорошо отдает в помещение тепло, так как алюминий обладает высокой теплоотдачей. Этот вид батарей достаточно долговечен, так как имеет необычную для других видов комбинированную конструкцию.

Плюсом биометрических батарей можно назвать использование небольшого количества теплоносителя — из этого следует, что и нагрев будет происходить гораздо быстрее, и почувствуется ощутимая экономия средств на отоплении помещений.

Такие радиаторы — самый приемлемый и современный вариант на сегодняшний день, как по качеству, так и по дизайну. Но, есть у них и недостаток — высокая цена. Стоит продукция достаточно дорого, но и гарантию на нее дают порядка 20 лет беспроблемной работы.

Внешне биметаллические батареи походят на алюминиевые экземпляры — бросив на них взгляд, невозможно их отличить друг от друга. Но по техническим параметрам биметаллические намного превосходят алюминиевые.

Небольшой видео-экскурс в мир металлических батарей отопления

Итак, если перед вами встал вопрос выбора радиаторов отопления, стоит взвесить все за и против каждого из представленных видов. Стоит учесть следующие факторы:

• в какую систему они будут установлены — автономного или центрального отопления;
• долговечность продукции;
• технические и эксплуатационные  характеристики;
• надежность;
• финансовые возможности.

Тщательно продумав и сделав выбор, все же, отправляясь за ними в магазин, возьмите с собой знающего специалиста. Он поможет оценить качество и сорт продукции.

kamin-expert.ru

Стальные металлические радиаторы отопления: виды и особенности

От того, какие радиаторы отопления установлены в доме, зависит, как будет он отапливаться. Неказистые чугунные батареи хорошо справляются с обогревом помещений, но именно внешний вид заставляет потребителей искать им замену. Люди, которые строят новый дом или ремонтируют старый, хотят, чтобы у них появилось более современное отопительное оборудование. Стальные радиаторы отопления могут послужить заменой традиционным конструкциям из чугуна. У них более современный внешний вид и неплохие эксплуатационные характеристики.

Конструктивные особенности и виды

Современная промышленность освоила выпуск стальных радиаторов нескольких разновидностей:

• Панельного типа;
• Трубчатые модели;
• Секционного типа.

Стальной секционный радиатор отопления Стальной трубчатый радиатор отопления Стальные панельные радиаторы отопления

Панельные приборы

Конструктивно панельные стальные батареи состоят из двух пластин, в которых штампованием выдавлены углубления для циркуляции воды. Эти пластины изготовлены из низкоуглеродистой стали. Для уменьшения коррозийных процессов внутренние металлические поверхности каналов фосфатируют, а снаружи пластины покрывают порошковой эмалью. Обычно такое покрытие защищает металлическую поверхность от высоких температур, но у стальных поверхностей при взаимодействии с некачественным теплоносителем или при попадании воздуха очень быстро начинается процесс коррозии.

Панельные стальные батареи состоят из двух пластин, в которых штампованием выдавлены углубления для циркуляции воды

Не рекомендуется использовать батареи такого типа в системах с централизованным отоплением, а также в отопительных системах с расширительным баком открытого типа.

Стальные панельные приборы различаются:

Стальной панельный радиатор отопления в квартире

По способу подключения к системе отопления

Нижнее подключение Боковое подключение

По количеству пластин

• с одной пластиной;
• с двумя пластинами;
• с тремя пластинами сразу.

Стальные панельные радиаторы отопления разделяются по типу пластин

По габаритам

• по высоте;
• по глубине;
• по ширине.

Радиаторы выпускают разных габаритов

Потребитель может подобрать нужную модель исходя из потребностей собственной автономной системы отопления и из размеров помещения.

По модификации

• стандартной модификации с ребристой поверхностью;
• модификация с гладкой наружной поверхностью, без традиционных впадин-каналов. Такие модели называются Plan («ровный», «плоский»).

Модификация с гладкой наружной поверхностью

По расположению каналов для теплоносителя

• с горизонтальными каналами для теплоносителя — наиболее распространенный тип панельного радиатора;
• с каналами в вертикальном исполнении – такие модели довольно редки.

Схема с горизонтальными и вертикальными каналами

Преимущества стальных панельных радиаторов:

• Благодаря материалу, из которого выполнены эти приборы отопления, они  очень эффективны.
• При малой тепловой инертности у металлических приборов высокая теплоотдача.
• Возможна установка температурных датчиков для регулировки степени обогрева комнаты, что существенно отражается на возможности экономии энергии.
• Внутри панельных радиаторов возможно размещение трубок транзитных теплопроводов, по которым теплоноситель может попадать в любую точку.

Недостатки стальных панельных радиаторов:

• Не рекомендуется применение стальных батарей в системах, где возможны гидроудары.
• Скромные технические показатели (давление в системе – 6-10 атм.; опрессовочное давление – 13 атм.; предельная температура – до 110̊ С).
• Системы подобного типа обязательно должны быть заполнены водой, так как в противном случае стальные радиаторы быстро начинают ржаветь изнутри.

Все перечисленное доказывает, что установка панельных стальных радиаторов рекомендована для локальных систем частных домов. Только в таком случае могут быть соблюдены допустимые рабочие характеристики.

Несмотря на скромные технические показатели, стальные панельные радиаторы пользуются спросом. И это не удивительно — металлический прибор отопления привлекает владельцев частного жилья не только доступной ценой, но и возможностью удачно вписать его в интерьер любой комнаты.

Трубчатые стальные батареи

Плавные изгибы трубчатых радиаторов не портят внешний вид и позволяют эффективно обогревать большие площади

Еще одна разновидность металлических приборов отопления – это трубчатые системы. Каждая секция выполнена из стальных труб, которые соединены между собой сваркой.

Трубчатые радиаторы могут быть разных видов – низкие, высокие, угловые или изогнутые по дуге.

Преимуществом таких батарей является низкая травмоопасность

Системы, в которые входят трубчатые стальные радиаторы, нашли свое применение в медицинских учреждениях и других общественных местах. Они являются прекрасным решением для детских комнат и для помещений, к которым имеются особые требования по чистоте и травмобезопасности.

Преимущества таких батарей:

• плавные изгибы не портят внешний вид и позволяют эффективно обогревать большие площади помещений;
• низкая травмоопасность;
• возможность гигиенического ухода за поверхностью.

Недостатки:

В сетях, где возможны гидроудары, применение трубчатых металлических систем ограниченно. Но, несмотря на небольшую толщину стальных элементов, рабочее давление таких приборов отопления составляет от 10 до 12 атм.

Секционные

По сравнению с чугунными радиаторами, стальным радиаторам секционного типа необходимо в 2 раза меньше теплоносителя

Следующий вариант устройств из стали – секционные стальные радиаторы отопления. Конструктивно они состоят из отдельных секций, соединенных, как одна отопительная система, точечной сваркой.

Секционные модели по прочности самые лучшие среди представленных типов стальных радиаторов отопления — только рабочее давление составляет 16 атмосфер.

Обогрев помещений от таких радиаторов происходит по типу чугунных: Поверхность отдает лучевое тепло на стены и обогревает воздух конвективным методом, за счет чего прогрев помещений происходит в 2 раза быстрее. Но по сравнению с чугунными радиаторами, для эффективной работы стальных радиаторов секционного типа, необходимо теплоносителя в 2 раза меньше.

Преимущества

Высокая теплоотдача, низкая тепловая инертность и большой выбор комплектации — вот далеко не полный список достоинств стальных радиаторов

В целом потребители тепла с установленными металлическими радиаторами отмечают следующие преимущества и недостатки, присущие именно этим устройствам:

1. Высокая теплоотдача позволяет сэкономить на энергоресурсах.
2. Оптимальный микроклимат поддерживается с помощью даже компактных приборов с меньшим количеством секций.
3. Обладают низкой тепловой инертностью. Они способны прогреваться за очень короткое время. В этом плане стальные системы схожи с радиаторами из алюминия.
4. Если сравнивать с более прогрессивными отопительными приборами, они обладают ценой несколько выше чугунных, но ниже чем устройства из алюминия. При выборе таких радиаторов для модернизации системы отопления можно значительно сэкономить.
5. Обладают большим выбором комплектации и видов радиаторов – одно, двух, трех панельные системы;
6. Несколько точек подключения. У алюминиевых и биметаллических трубчатых моделей возможность подключения только через первую секцию радиатора;
7. В большинстве конструкций производитель может предложить модели с уже установленными терморегулирующими приборами.

Недостатки

Самый существенный недостаток – склонность к процессам коррозии

• Самый существенный недостаток – склонность к процессам коррозии у всех типов стальных батарей. При попадании воздуха или если в системе отсутствует длительное время вода – стальные радиаторы быстро начинают ржаветь изнутри. Поэтому любой слив воды в таких устройствах крайне нежелателен;
• Чувствительность к химическому составу теплоносителя. Известно, что даже в питьевой воде присутствует незначительное содержание щелочи, которая приводит к интенсивному образованию накипи. По этой причине для автономных систем отопления рекомендована установка дополнительных фильтров очистки воды. Любые химические примеси в теплоносителе вредны для внутреннего слоя батарей из стали, особенно в местах соединения на сварке. В этих местах внутренняя поверхность быстро теряет свою гладкость, что приводит к ускорению процесса разрушения металла;
• Большой вес стальной конструкции вызывает необходимость дополнительного усиления элементов крепежа. Даже одно-панельная стальная батарея тяжелее чугунной;
• Из-за чувствительности к гидроударам такие радиаторы не рекомендованы для установки в централизованных системах отопления;
• Стремительное охлаждение поверхности стального радиатора при снижении температуры теплоносителя.

Анализируя достоинства и недостатки стальных радиаторов отопления, можно рекомендовать их установку в автономных системах отопления, где есть возможность не сливать воду на летний период и контролировать химический состав теплоносителя.

Заключение

Приобретение стальных радиаторов должно быть взвешенным и продуманным решением. Если подойти к этому со всей ответственностью, то со своей главной задачей – создание тепла и комфорта в помещении, стальные радиаторы отопления справятся наотлично!

Самые интересные статьи из рубрики:

• Стальные панельные радиаторы отопления: особенности и конструкция
• Чугунные радиаторы отопления
• Радиаторы отопления какие лучше для квартиры
• Выбираем биметаллические радиаторы отопления
• Радиаторы отопления — основные сведения и рекомендации по выбору

domiotoplenie.ru

Зажигание> Электрооборудование> Резистивное нагревание

Зажигание> Электрооборудование> Резистивное нагревание

Нагрев сопротивления
Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи служили основой двигателя. транспортных средств в течение многих десятилетий, снабжая электроэнергией для запуска двигателя и аксессуары для бега. Электрохимическая система внутри батареи состоит из свинца, диоксида свинца. и серная кислота.Со временем многие дизайны введены доработки для повышения надежности, обслуживания жизнь и долговечность.

При расследовании пожара имеется несколько обстоятельств. в котором аккумуляторные батареи могут выступать в качестве источника воспламенения.

1) Смещение или физическое повреждение аккумулятора может привести к короткому замыканию. Свободный аккумулятор может сместиться из-за вибрации или неровностей дороги, что приведет к контакту клемм проводящие поверхности.Если поддерживать контакт, это может привести к перегреву и возгоранию. Уровень заряда батареи высокий; обычно ожидается, что любая короткометражка, включающая клемма аккумулятора или заземляющий кабель оставят хорошо заметный след. Столкновение Повреждение может вызвать смещение аккумулятора, короткое замыкание кабелей или повреждение корпуса аккумулятора, что может привести к возгоранию.

Пример пожара, вызванного повреждение аккумулятора в результате столкновения можно найти в отчете о краш-тесте General Motors [1].Этот тест проводился со стандартными жидкостями и заряженным аккумулятором. Во время испытания из-за деформации острый винт пробил корпус аккумулятор, закорачивая внутренние пластины, и что привело к пожару.

2) Батарейки выпуска газообразный водород во время зарядки. Были случаи газообразного водорода воспламенение при воздействии искр от статического электричества или других источников. Эта тема будет обсуждаться в разделе «Топлива». Раздел.

3) Корпуса аккумуляторов также могут нагреваться до точки возгорания. Это не кажется быть частым явлением, но задокументировано как минимум 2 режима отказа:

а) Проводящий Загрязнение поверхности аккумулятора может вызвать короткое замыкание с высоким сопротивлением. между клеммами аккумулятора. Например, утечка электролита на поверхность батарея создаст цепь между клеммами [4]. В большинстве случаев можно было бы ожидайте, что сам нагрев изменит местные условия и тем самым прервет контур без нагрева до точки возгорания.Однако в редких случаях при сохранении короткого замыкания аккумулятор может перегреться и воспламениться [4]. Эксплуатация автомобиля с ослабленными или отсутствующими прижимами может вызвать вибрацию аккумулятора. и утечка электролита через форточки.

б) Злоупотребление батареей также может привести к перегреву [2-6]. При перезарядке аккумуляторов выделяется тепло, водород выделяется газ, и уровень электролита снижается. В старом, оскорбленном или перезаряженные батареи, внутреннее повреждение батареи может усугубиться использованием.Ожидается, что этот режим отказа будет сопровождаться запахом. серы (тухлые яйца). История жалоб на систему зарядки или аккумулятор проблемы указывает на повышенную вероятность того, что пожар был вызван перегрев АКБ.

c) Последние тесты на неправильное использование аккумуляторной батареи (в соответствии с SAE J2464, «Электромобиль Тестирование на неправильное использование батарей ») 12 и 36-вольтовые батареи подверглись короткому замыканию. через положительные и отрицательные клеммы. Короткое замыкание внутри батареи остановило ток перед значительным нагревом [7] Перегрев все еще возможен, если короткое замыкание на клеммах имело достаточное сопротивление нагреву, но недостаточное для вызвать преждевременный выход из строя аккумуляторной батареи.

Как и другие факторы электрической причинности, ожоговое повреждение батареи, обнаруженные после пожара, могут быть результатом пожара, а не потому, что аккумулятор был источником возгорания. При расследовании возгорания батареи в автопарк, состояние аккумуляторной батареи в негорючих транспортных средствах аналогичной конструкции, использование или обслуживание может дать информация о вероятности возгорания аккумуляторной батареи в исследуемом автомобиле. Этот методика обследования негорючих транспортных средств в парке может быть применена к пожарным расследование в целом.

Просмотреть ссылок для этого раздела прежде чем продолжить, нажмите здесь.

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Запланированный предварительный нагрев литий-ионных аккумуляторных батарей для сбалансированного распределения температуры и уровня заряда

4.1. Электрические характеристики элементарного элемента при отрицательных температурах

При взаимном импульсном нагреве тепло генерируется внутренним импедансом литий-ионного элемента и может изменяться в различных обстоятельствах.Таким образом, требуется модель эквивалентной схемы для оценки зависимости внутреннего сопротивления от других факторов и его влияния на процесс предварительного нагрева в среде с отрицательной температурой.

Моделирование аккумуляторной батареи начинается с систематического анализа отдельной ячейки. Электрические характеристики литий-ионного элемента проанализированы в [12]. Соответственно, отдельная ячейка может быть представлена ​​исчерпывающей моделью эквивалентной схемы, как показано на рисунке 5. В этой модели конденсатор Cebat представляет собой полностью заряженный конденсатор, который представляет номинальную электрическую емкость одной ячейки, которая соответствует 100% SOC. .Этот конденсатор можно заряжать / разряжать, подавая ток на клемму в правой части схемы. Внутреннее сопротивление ячейки состоит из пассивных компонентов, включая последовательное сопротивление (Rs) и параллельные пары резистор-конденсатор, а именно Ri- Ci, где i обозначает i-ю пары. Напряжение на клеммах (Vbat) рассчитывается на основе напряжения холостого хода (EOC), внутреннего импеданса и тока батареи (Ibat). Напряжение холостого хода задается как функция SOC и выражается следующим нелинейным уравнением [13]:

EOC = b11eb12SOC + b13SOC4 + b15SOC2 + b16SOC + b17,

(1)

где bi, j — эмпирически извлеченные коэффициенты регрессии [14], которые извлекаются методом извлечения в [15], а параметры для ячеек 18650 перечислены в таблице 1.Поскольку напряжение холостого хода зависит от SOC, SOC оценивается путем интегрирования тока батареи по времени [16] как:

SOC = SOC (0) −∫0tIbat (t) dtQbat,

(2)

где SOC (0), Qbat и Ibat — начальное значение SOC в процентах, емкость аккумулятора в Ач и ток заряда / разряда в А. Внутреннее тепло элемента генерируется пассивными компонентами. Эти компоненты были исследованы в [17] и представлены как функции от SOC, температуры батареи и направления тока батареи следующим образом:

Rs, l = Rs, 0, lexp (TrefRs, lTbat-TshiftRs, l),

(3)

Ci, l = C0, i, l + c1, i, lSOC + c2, i, lSOC2 + (c3, i, l + c4, i, lSOC + c5, i, lSOC2) Tbat,

(4)

Ri, l = (R0, i, l + a1, i, lSOC + a2, i, lSOC2) · exp (TrefR, i, 1Tbat-TshiftR, i, l),

(5)

i = 1, для R1 и C12, для R2 и C2l = c, заряжен, разряд.

где Tbat — температура батареи, R0, i, l, a1, i, l, a2, i, l, C0, i, l, c1, i, l, c2, i, l, c3, i, l, c4 , i, l и c5, i, l — параметры, которые подбираются с помощью полинома второго порядка для зависимости SOC, а TrefR, i, 1 и TshiftR, i, l представляют температурную зависимость. используется для передачи электрической энергии назад и вперед от группы к другой в том же слое. В этом случае батареи постоянно переводятся из состояния зарядки в состояние разрядки и наоборот.Кроме того, учитывая, что значения пар Ri-Ci имеют тенденцию меняться обратно пропорционально при зарядке и разрядке в зависимости от SOC [17], противоположная зависимость этих пассивных компонентов одновременно возникает в том же интервале нагрева, и, таким образом, общее эквивалентное последовательное сопротивление (ESRbat) в двух группах остается неизменным в этом интервале. Кроме того, из испытаний импульсной релаксации при различных SOC, температурах и направлениях тока в [18], ESRbat показал минимальную зависимость от SOC, умеренную зависимость от направления тока и сильную зависимость от температуры.Поэтому для простоты мы предполагаем, что ESRbat зависит только от Tbat. Импеданс ячейки был дополнительно изучен в недавних исследованиях. В [19] резисторы R1 и R2 на рисунке 5 остаются неизменными во время разряда в широком диапазоне температур от -20 C до 5 ∘C, в то время как последовательное сопротивление (Rs) становится доминирующей частью импеданса ячейки. Основываясь на [17,20], тепловыделение рассчитывается с использованием единственного сосредоточенного внутреннего сопротивления (Rbat), которое включает рассеивание тепла через пары Rs и Ri-Ci модели эквивалентной схемы.Сопротивление также было исследовано в [18] для зарядки и разрядки при различных КПО и показало аналогичную зависимость сопротивления от температуры для широкого диапазона температур. Другое исследование [21] выявило взаимосвязь внутреннего импеданса и температуры элемента для литий-ионных элементов 18650 в диапазоне отрицательных температур от -30 ∘C до 0 ∘C. В связи с этим мы применяем и расширяем эту зависимость до 20 ∘C, как показано на рисунке 6. Когда аккумуляторная ячейка разряжается с высокой скоростью в холодной окружающей среде, снижение выходного напряжения на клеммах элемента может быть чрезмерно высоким. из-за значительного увеличения внутреннего сопротивления, что приводит к недостаточной выходной мощности для нагрузки.Влияние разряда цилиндрического элемента 18650 при разной скорости разряда на напряжение на клеммах и температуру батареи при -15 ∘C показано на рисунке 7. Во время этих процессов разряда температура элемента повышается и приводит к уменьшению его внутреннего сопротивления и, следовательно, напряжение на клеммах ячейки со временем увеличивается. Основываясь на характеристиках напряжения и температуры, увеличение тока разряда уменьшает время нагрева, но также снижает напряжение разряда. При взаимном импульсном нагреве увеличение разрядного тока одной группы приводит к увеличению зарядного тока и зарядного напряжения другой группы.Кроме того, увеличение зарядного напряжения может привести к возможности нанесения литиевого покрытия на анод элемента [8]. Следовательно, напряжение на клеммах должно поддерживаться выше определенного порогового напряжения (Vthr). В этом случае батарея может разряжаться только с определенной величиной в зависимости от ее температуры, которая представлена ​​как максимальная скорость разряда (Irate) на Рисунке 6 и определяется:

Irate = EOC − VthrRbatQbat.

(6)

4.2. Тепловые характеристики элемента батареи

Тепловая модель элемента батареи играет важную роль в стратегиях внутреннего нагрева.Следовательно, в этом подразделе обсуждается тепловыделение в одной ячейке. Мы используем механические и электрические параметры литий-ионного элемента LiNiMnCoO2 18650 емкостью 2500 мАч, как указано в [21,22] и перечислены в таблице 1. Тепловые характеристики были представлены в [19] путем нагревания аккумуляторного элемента с использованием различных переменных токов. Учитывая геометрию пакета на рис. 2, пространство между ячейками цилиндра заполнено воздухом. Крышка блока действует как теплоизоляция и предотвращает циркуляцию воздуха из блока и помогает устранить потери тепла из-за конвективной теплопередачи.

В общем, из-за неравномерного распределения внутренней температуры в элементе тепловая модель литиевой батареи должна иметь геометрическую форму. Сообщается, что мы можем получить достаточно точный результат для моделирования на уровне блока с сосредоточенной моделью схемы для целевых стандартных ячеек 18650 благодаря достаточно низкому изменению внутренней температуры. В этом исследовании каждый элемент батареи рассматривается как сосредоточенная цепь с равномерным распределением температуры для простоты.

Тепловой баланс элемента батареи с внутренним выделением тепла и внешней проводимостью был проанализирован в [23] и выражается как:

mCbat∂Tbat∂t = Pgen − hbAbs (Tbat − Tamb) −εσAbs (Tbat4 − Tamb4) −Qext,

(7)

где m — масса элемента, Cbat — удельная теплоемкость элемента батареи, hb и Abs — коэффициент теплопередачи и площадь поверхности батареи между батареей и окружающим воздухом, ε — коэффициент излучения поверхности батареи, σ — коэффициент Стефана – Больцмана. константа, Tamb — температура окружающей среды, а Qext — внешняя теплопроводность от разъемов к ячейке.В уравнении (7) элементы с правой стороны представляют скорость внутреннего тепловыделения, конвективной, радиационной и кондуктивной теплопередачи, соответственно. В случае отрицательных температур, скорость радиационной теплопередачи обычно низкая по сравнению со скоростью конвективной теплопередачи и, таким образом, игнорируется в данном исследовании, где температурные переменные существенно низкие [24]. В нашей модели аккумуляторного блока предполагается, что элементы в одной и той же группе демонстрируют одинаковое распределение тепла, а также для разъемов внутри этой группы, и, таким образом, внешняя теплопроводность от разъемов к батарее также игнорируется.Для одиночного элемента батареи теплоемкость определяется:

Cbat = ρcVcCp, c + ρaVaCp, a + ρsVsCp, s,

(8)

где ρc, a, s, Vc, a, s и Cp, {c, a, s} — плотность, объем и удельная теплоемкость катода, анода и сепаратора соответственно. Тепловые параметры для одиночной литий-ионной аккумуляторной батареи 18650 приведены в [22]. При рассмотрении аккумуляторного элемента в целом общее тепло, выделяемое литий-ионным аккумуляторным элементом (Pgen), можно разделить на два элемента, а именно: тепло за счет перенапряжения (Qp) и тепло за счет изменения энтропии (Qs) следующим образом [25] :

Pgen = Qp + Qs, Qp = Ibat2Rbat, Qs = IbatTbat∂Eoc∂Tbat.

(9)

Согласно [26,27], тепло, генерируемое из-за перенапряжения, является экзотермическим во время циклов заряда и разряда, а тепло, генерируемое из-за изменения энтропии, является экзотермическим во время цикла разряда и эндотермическим во время цикла заряда. При отрицательных температурах тепло Qp обычно превышает тепло Qs [24]. Таким образом, общее тепловыделение в обоих процессах положительно, а температура элемента увеличивается как во время процесса зарядки, так и во время разрядки.

4.3. Модель аккумуляторного блока с боковой тепловой зависимостью

Теплопередача между элементом в другой аккумулятор внутри аккумуляторного блока и отвод тепла в окружающую среду упрощены за счет использования моделей теплопередачи. На рисунке 8a показана тепловая модель отдельной ячейки, а на рисунке 8b показана тепловая модель для среза ячеек. В этих моделях тепловой конденсатор Cbat заряжается, поскольку тепло генерируется внутри от Pgen. Точно так же тепловая емкость ячейки уменьшается, когда ячейка начинает терять тепло через терморезисторы Rtb2a, Rb2a и Rb2b.Теплопередача в аккумуляторной батарее моделируется путем анализа среза батареи, прорезающего четыре группы ячеек, аналогично другим срезам в аккумуляторной батарее. В модели также оценивается отвод тепла от одного элемента к другим элементам, имеющим более низкую температуру, и во внешнюю среду через крышку блока. Как обсуждалось в разделе 3, мы предполагаем, что аккумуляторный блок покрыт слоем термопластичного полимера. который имеет одинаковое распределение толщины на каждой поверхности, чтобы обеспечить одинаковый коэффициент теплового рассеяния для всей аккумуляторной батареи.Термическое сопротивление крышки упаковки разделено на две части: боковая область и верхняя нижняя область, соответствующая одной ячейке в срезе. Термическое сопротивление боковой поверхности определяется как:

Rsb2a = hcoverλPolyAs,

(10)

где hcover, λPoly и As — толщина бокового покрытия, теплопроводность поликарбоната и площадь боковой области, соответственно, в которой тепло от элемента отводится в воздух [28]. Теплопроводность поликарбоната исследовалась в [29], а толщина покрытия принята, как указано в таблице 1.Перед тем, как выйти в окружающую среду, тепло от ячеек должно рассеиваться через покровный слой. Таким образом, полное тепловое сопротивление от ячейки к внешней среде через крышку блока выражается как: где Rb2b определяется как тепловое сопротивление от одной ячейки к другой через воздух внутри упаковки и было получено из [25]. Термическое сопротивление верхней части нижней крышки блока в области, соответствующей ячейке, определяется по формуле:

Rtb2a = hcoverλPolyAtb,

(12)

где Atb — общая площадь верхней и нижней крышки, обращенных к воздуху, соответствующая ячейке.Мы применяем уравнения (7), (11) и (12) для многослойной теплопередачи, чтобы получить динамическую компактную тепловую модель для одной ячейки в срезе следующим образом:

Pgeni = mCbat∂Tbati∂t + Tbati − TambRb2a + Tbati − TambRtb2a + ∑j = 1NTbati − TbatjRb2b

(13)

где i обозначает основную соту, которая моделируется, а j обозначает j-ю соту, окружающую эту основную соту. В уравнении (13) Pgeni является источником тепла, а элементы с правой стороны представляют приращение теплоемкости и потери в другие ячейки и во внешнюю среду.Параметры для электрических и тепловых моделей аккумуляторной батареи приведены в Таблице 1.

Увеличение срока службы аккумулятора с помощью тепла

Наблюдение невооруженным глазом за аморфными / фрактальными дендритами лития. Предоставлено: Асгар Арианфар.

Пока не вставляйте свои электронные устройства в тостер, но для того, чтобы аккумулятор работал дольше, вы можете когда-нибудь нагреть их, когда они не используются. Со временем на электродах внутри аккумуляторной батареи могут вырасти крошечные ветвистые нити, называемые дендритами, вызывая короткие замыкания, которые убивают батарею или даже воспламеняют ее.Но благодаря новым экспериментам и компьютерному моделированию исследователи из Калифорнийского технологического института подробно изучили, как более высокие температуры могут разрушать эти дендриты и, возможно, продлевать срок службы батарей.

Элемент батареи состоит из положительного и отрицательного электрода, называемых катодом и анодом. Поскольку батарея вырабатывает электрический ток, электроны текут от анода через цепь вне батареи и обратно в катод.Потеряв электроны, генерирующие ток, некоторые из атомов в аноде — электропроводящем металле, таком как литий, — становятся ионами, которые затем перемещаются к катоду, перемещаясь через проводящую жидкую среду, называемую электролитом.

Зарядка аккумулятора меняет процесс, ионы возвращаются и прилипают к аноду. Но когда они это делают, ионы прикрепляются неравномерно. Вместо этого они образуют микроскопические шишки, которые в конечном итоге превращаются в длинные ответвления после нескольких циклов перезарядки.Когда эти дендриты достигают катода и контактируют с ним, они образуют короткое замыкание. Электрический ток теперь течет по дендритам, а не по внешней цепи, делая батарею бесполезной и мертвой.

Ток также нагревает дендриты, и поскольку электролит склонен к воспламенению, дендриты могут воспламениться. Даже если дендриты не замыкают аккумулятор накоротко, они могут полностью оторваться от анода и плавать в электролите. Таким образом, анод теряет материал, и батарея не может хранить столько энергии.

«Дендриты опасны и уменьшают емкость аккумуляторных батарей», — сказал Асгар Арианфар, ученый из Калифорнийского технологического института, который руководил новым исследованием, опубликованным на этой неделе на обложке журнала The Journal of Chemical Physics от AIP Publishing. Хотя исследователи изучали литиевые батареи, которые являются одними из самых эффективных, их результаты можно широко применять. «Проблема дендритов характерна для всех аккумуляторных батарей», — сказал он.

Наблюдение невооруженным глазом за дендритами лития, созданными при i = 2 мА.см? 2 для t = 24 часа (a) до и (b) после погружения в масляную баню с T = 78 ° C на t = 48 часов. Доля заполненной площади уменьшена с 64 до 41 процента. Предоставлено: Асгар Арианфар.

Исследователи выращивали дендриты лития на тестовой батарее и нагревали их в течение пары дней. Они обнаружили, что температура до 55 градусов по Цельсию сокращает дендриты на целых 36 процентов. Чтобы выяснить, что именно вызвало эту усадку, исследователи использовали компьютер для моделирования воздействия тепла на отдельные атомы лития, составляющие дендрит, который был смоделирован с помощью простой идеализированной геометрии пирамиды.

Моделирование показало, что повышение температуры заставляло атомы двигаться двояко. Атом на вершине пирамиды может опуститься на более низкие уровни. Или атом на более низком уровне может двигаться и оставлять пустое место, которое затем заполняется другим атомом. Атомы перемещаются, генерируя достаточно движения, чтобы опрокинуть дендрит.

По словам Арианфара, подсчитав количество энергии, необходимое для изменения структуры дендрита, исследователи смогут лучше понять его структурные характеристики.И хотя многие факторы влияют на долговечность батареи при высоких температурах, например, ее способность разряжаться сама по себе или возникновение других химических реакций на стороне, эта новая работа показывает, что для оживления батареи все, что вам может понадобиться, — это немного дополнительного тепла. .

---

Дендритовый ластик: новый электролит устраняет короткозамыкающие волокна в батареях

---

Дополнительная информация: «Кинетика отжига электроосажденных дендритов лития», Асгар Арианфар, Тао Ченг, Агустин Дж.Колусси, Борис В. Меринов, Уильям А. Годдард III и Майкл Р. Хоффманн. The Journal of Chemical Physics 1 октября 2015 г. DOI: 10.1063 / 1.4930014 Предоставлено Американский институт физики

Ссылка : Увеличение срока службы батареи за счет нагрева (1 октября 2015 г.) получено 7 сентября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2015-10-battery-life.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Литий-ионный аккумулятор, самонагревающийся при низких температурах

Литий-ионные аккумуляторы сильно теряют мощность при температурах ниже нуля градусов Цельсия, что ограничивает их использование в таких приложениях, как электромобили в холодном климате и высотные дроны ^{1, 2} .Практические последствия такой потери мощности заключаются в необходимости использования более крупных и дорогих аккумуляторных блоков для запуска двигателя холодным коленчатым валом, медленной зарядки в холодную погоду, ограничения рекуперативного торможения и сокращения запаса хода автомобиля на целых 40% ³ . Предыдущие попытки улучшить низкотемпературные характеристики литий-ионных батарей ⁴ были сосредоточены на разработке добавок для улучшения низкотемпературных характеристик электролитов ^5,6 , а также на внешнем нагреве и изоляции элементов ^{7,8, 9} .Здесь мы сообщаем о структуре литий-ионной батареи, элементе «климатической батареи», который нагревается до температуры ниже нуля градусов по Цельсию, не требуя внешних нагревательных устройств или добавок к электролиту. Механизм самонагрева создает электрохимический интерфейс, который способствует высокой мощности разряда / заряда. Мы показываем, что внутренний разогрев такой ячейки до нуля градусов Цельсия происходит в течение 20 секунд при минус 20 градусах Цельсия и в течение 30 секунд при минус 30 градусах Цельсия, потребляя только 3.8% и 5,5% емкости ячеек соответственно. Самонагревающийся всеклиматический аккумуляторный элемент обеспечивает мощность разряда / регенерации 1061/1425 Вт на килограмм при 50-процентном уровне заряда и при температуре минус 30 градусов Цельсия, обеспечивая в 6,4–12,3 раз большую мощность, чем в современном состоянии. -арт литий-ионные элементы. Мы ожидаем, что универсальная аккумуляторная батарея обеспечит использование технологии остановки и запуска двигателя, способной сэкономить 5–10 процентов топлива для 80 миллионов новых автомобилей, производимых ежегодно ¹⁰ . Учитывая, что только небольшая часть энергии батареи используется для самонагревания, мы предполагаем, что всеклиматический аккумуляторный элемент также может оказаться полезным для подключаемых к электросети электромобилей, робототехники и приложений для исследования космоса.

Новая батарея Stanford отключается, когда слишком горячая, перезапускается, когда остывает

Перейдите на веб-сайт для просмотра видео.

Видео Марка Шварца

Профессор Женан Бао объясняет технологию, которая может предотвратить пожары, которые вызвали отзыв и запрет на широкий спектр устройств с батарейным питанием.

Исследователи из Стэнфорда разработали первую литий-ионную батарею, которая отключается перед перегревом, а затем сразу же перезапускается при понижении температуры.

Новая технология может предотвратить пожары, которые вызвали отзыв и запрет на широкий спектр устройств с батарейным питанием, от кресел и компьютеров до навигационных систем и ховербордов.

«Люди пробовали разные стратегии для решения проблемы случайных возгораний в литий-ионных батареях», — сказал Женан Бао, профессор химической инженерии в Стэнфорде. «Мы разработали первую батарею, которую можно отключать и восстанавливать при повторяющихся циклах нагрева и охлаждения без ущерба для производительности.”

Бао и ее коллеги описывают новую батарею в исследовании, опубликованном 11 января в выпуске нового журнала Nature Energy .

Типичная литий-ионная батарея состоит из двух электродов и жидкого или гелевого электролита, который переносит заряженные частицы между ними. Прокалывание, короткое замыкание или чрезмерная зарядка аккумулятора выделяет тепло. Если температура достигнет около 300 градусов по Фаренгейту (150 градусов по Цельсию), электролит может загореться и вызвать взрыв.

Для предотвращения возгорания батарей использовалось несколько методов, например добавление антипиренов в электролит. В 2014 году инженер из Стэнфорда И Цуй создал «умную» батарею, которая предупреждает о перегреве.

«К сожалению, эти методы необратимы, поэтому аккумулятор больше не работает после перегрева», — сказал соавтор исследования Цуй, доцент кафедры материаловедения и инженерии, а также фотонной науки. «Ясно, что, несмотря на многочисленные усилия, предпринятые до сих пор, безопасность аккумуляторных батарей остается важной проблемой и требует нового подхода.”

Наношипы

Чтобы решить эту проблему, Цуй, Бао и доктор наук Чжэн Чен обратились к нанотехнологиям. Бао недавно изобрел носимый датчик для контроля температуры человеческого тела. Датчик изготовлен из пластика, в который залиты крошечные частицы никеля с выступами нанометрового размера, выступающими из их поверхности.

Сгруппированные вместе, как показано здесь, наночастицы никеля, покрытого графеном, проводят электричество. Когда аккумулятор перегревается, частицы отделяются, и электрический ток перестает течь.Во время охлаждения частицы воссоединяются, и аккумулятор снова начинает вырабатывать электричество. (Изображение предоставлено: Чжэн Чен)

Для эксперимента с батареей исследователи покрыли остроконечные частицы никеля графеном, слоем углерода толщиной в атом, и заключили частицы в тонкую пленку эластичного полиэтилена.

«Мы прикрепили полиэтиленовую пленку к одному из электродов батареи, чтобы через нее мог протекать электрический ток», — сказал Чен, ведущий автор исследования. «Чтобы проводить электричество, остроконечные частицы должны физически касаться друг друга.Но при тепловом расширении полиэтилен растягивается. Это приводит к тому, что частицы расходятся, делая пленку непроводящей, и электричество больше не может проходить через батарею ».

Когда исследователи нагрели батарею выше 160 F (70 C), полиэтиленовая пленка быстро расширилась, как воздушный шар, в результате чего острые частицы отделились и батарея отключилась. Но когда температура упала до 160 F (70 C), полиэтилен сжался, частицы снова вошли в контакт, и батарея снова начала вырабатывать электричество.

«Мы даже можем настроить температуру выше или ниже в зависимости от того, сколько частиц мы помещаем или какой тип полимерных материалов мы выбираем», — сказал Бао, который также является профессором химии, материаловедения и инженерии. «Например, мы можем захотеть, чтобы аккумулятор отключался при температуре 50 или 100 градусов Цельсия».

Обратимая стратегия

Чтобы проверить стабильность нового материала, исследователи неоднократно нагревали аккумулятор термофеном.Каждый раз батарея отключалась, когда становилась слишком горячей, и быстро возобновляла работу, когда температура снижалась.

Тонкая полиэтиленовая пленка покрыта остроконечными наночастицами никеля, покрытого графеном. (Изображение предоставлено: Чжэн Чен)

«По сравнению с предыдущими подходами наша конструкция обеспечивает надежную, быструю, обратимую стратегию, которая может обеспечить как высокую производительность батареи, так и повышенную безопасность», — сказал Цуй. «Эта стратегия имеет большие перспективы для практического применения в аккумуляторных батареях.”

Другими соавторами исследования Стэнфордского университета являются ученые-постдокторанты Нань Лю, Чао Ван, Шон Эндрюс и Цзя Лю; и аспиранты По-Чун Сюй, Джеффри Лопес, Ючжан Ли и Джон То.

Исследование было поддержано Национальной ускорительной лабораторией SLAC и Институтом энергетики Прекурта в Стэнфорде.

Innovative heat battery получает грант в размере 7 миллионов евро от ЕС

Технологический университет Эйндховена и голландская исследовательская организация TNO получили грант в размере 7 миллионов евро от программы EU Horizon на дальнейшую разработку своей тепловой батареи.В инновационной батарее используется термохимический материал для недорогого и без потерь хранения возобновляемой энергии. Это помогает сократить длительные периоды, особенно в зимние месяцы, когда энергии солнца, ветра или других устойчивых источников энергии меньше или совсем нет. Европейский консорциум, возглавляемый обоими научно-исследовательскими учреждениями, будет использовать грант для ускорения разработки аккумулятора в компактное и готовое к использованию устройство. Для получения дополнительной информации см. Репозиторий IDTechEx Батареи для стационарных накопителей энергии 2019-2029.

В тепловой батарее используются два основных ингредиента: водяной пар и соль. Когда эти компоненты соединяются, вода связывается с солью, образуя новые кристаллы соли. Этот процесс выделяет тепло. Этот процесс обратимый. Возвращая тепло в систему, вода и соль отделяются. Пока вода и соль разделены, энергия сохраняется без потерь. Как только вы снова соберете их вместе, сохраненное тепло снова будет выпущено. Тепловая батарея стабильна, работает без потерь энергии и прослужит не менее 20 лет при правильном использовании.

Руководитель проекта Олаф Адан, который работает в TU / e и TNO, говорит, что система является одновременно гениальной и простой. «Эта простота позволяет сделать тепловую батарею доступной, в том числе для многоквартирных домов или даже для отдельных домов. Европейский грант позволит нам ускорить разработку тепловой батареи в коммерческий продукт, полностью отвечающий требованиям конечного пользователя. Себестоимость будет ниже, чем у современных систем хранения электроэнергии, но с более высокими характеристиками.С батареей размером с холодильник типичная современная семья может принимать горячий душ в течение двух недель ».

Консорциум разработает тепловую батарею в компактной форме, подходящей для домашнего потребителя. ограниченное пространство в доме и легко подключается к различным энергетическим системам, таким как электросеть и тепловые сети, а также к тепловым насосам и солнечным панелям. Поскольку удобство использования является ключевым приоритетом, домашние пользователи будут напрямую участвовать в процессе разработки .В течение двух лет в городах Эйндховен, Гданьск (Польша) и Ницца (Франция) начнется ряд пилотных проектов в существующих домах. Это места с большим разнообразием климата, жилья и использования.

Помимо TNO, TU Eindhoven, производителя материалов Caldic, муниципалитета Эйндховена и жилищной корпорации Trudo, в консорциум HEAT-INSYDE входят международные партнеры из Бельгии, Франции, Германии, Швейцарии и Польши.

Источник и верхнее изображение: Технологический университет Эйндховена

Продление срока службы батареи за счет тепла — ScienceDaily

Пока не вставляйте электронные устройства в тостер, но на более длительный срок службы аккумулятор, вы можете когда-нибудь нагреть их, когда они не используются.Со временем на электродах внутри аккумуляторной батареи могут вырасти крошечные ветвистые нити, называемые дендритами, вызывая короткие замыкания, которые убивают батарею или даже воспламеняют ее. Но благодаря новым экспериментам и компьютерному моделированию исследователи из Калифорнийского технологического института подробно изучили, как более высокие температуры могут разрушать эти дендриты и, возможно, продлевать срок службы батарей.

Элемент батареи состоит из положительного и отрицательного электрода, называемых катодом и анодом.Поскольку батарея вырабатывает электрический ток, электроны текут от анода через цепь вне батареи и обратно в катод. Потеряв электроны, генерирующие ток, некоторые из атомов в аноде — электропроводящем металле, таком как литий, — становятся ионами, которые затем перемещаются к катоду, перемещаясь через проводящую жидкую среду, называемую электролитом.

Зарядка аккумулятора меняет процесс, ионы возвращаются и прилипают к аноду.Но когда они это делают, ионы прикрепляются неравномерно. Вместо этого они образуют микроскопические шишки, которые в конечном итоге превращаются в длинные ответвления после нескольких циклов перезарядки. Когда эти дендриты достигают катода и контактируют с ним, они образуют короткое замыкание. Электрический ток теперь течет по дендритам, а не по внешней цепи, делая батарею бесполезной и мертвой.

Ток также нагревает дендриты, и поскольку электролит склонен к воспламенению, дендриты могут воспламениться. Даже если дендриты не замыкают аккумулятор накоротко, они могут полностью оторваться от анода и плавать в электролите.Таким образом, анод теряет материал, и батарея не может хранить столько энергии.

«Дендриты опасны и уменьшают емкость аккумуляторных батарей», — сказал Асгар Арианфар, ученый из Калифорнийского технологического института, который руководил новым исследованием, опубликованным на этой неделе на обложке журнала The Journal of Chemical Physics от AIP Publishing. Хотя исследователи изучали литиевые батареи, которые являются одними из самых эффективных, их результаты можно широко применять. «Проблема дендритов характерна для всех аккумуляторных батарей», — сказал он.

Исследователи выращивали дендриты лития на тестовой батарее и нагревали их в течение пары дней. Они обнаружили, что температура до 55 градусов по Цельсию сокращает дендриты на целых 36 процентов. Чтобы выяснить, что именно вызвало эту усадку, исследователи использовали компьютер для моделирования воздействия тепла на отдельные атомы лития, составляющие дендрит, который был смоделирован с помощью простой идеализированной геометрии пирамиды.

Моделирование показало, что повышение температуры заставляло атомы двигаться двояко.Атом на вершине пирамиды может опуститься на более низкие уровни. Или атом на более низком уровне может двигаться и оставлять пустое место, которое затем заполняется другим атомом. Атомы перемещаются, генерируя достаточно движения, чтобы опрокинуть дендрит.

По словам Арианфара, подсчитав количество энергии, необходимое для изменения структуры дендрита, исследователи смогут лучше понять его структурные характеристики. И хотя многие факторы влияют на долговечность батареи при высоких температурах — например, ее склонность к самостоятельной разрядке или возникновение других химических реакций на стороне — эта новая работа показывает, что для оживления батареи все, что вам может понадобиться, — это немного дополнительное тепло.

История Источник:

Материалы предоставлены Американским институтом физики (AIP) . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

No related posts.