Radiatoare bimetalice, câți kW într-o secțiune. Radiatoare din fontă și calculul puterii lor pentru cameră

Aceste dispozitive arată moderne și sunt ieftine. Sunt capabili instalare corectă si functionare perioadă lungă de timpîși îndeplinește funcțiile. Pentru a utiliza pe deplin toate posibilitățile potențiale, este necesar să se calculeze cu exactitate puterea unui radiator de aluminiu, care va fi necesară pentru încălzirea de înaltă calitate a unei case în cele mai dificile condiții meteorologice.

Un termometru măsoară temperatura prin măsurarea unei proprietăți dependente de temperatură. Un termostat, pe de altă parte, este un dispozitiv pentru reglarea temperaturii unui sistem de încălzire sau răcire. Ambele folosesc principiul expansiunii termice în funcționarea lor. După cum s-a menționat în exemplul capacului metalic și borcan de sticlă deasupra, sticla se schimbă puțin cu temperatura; prin urmare, face un recipient ideal pentru mercur într-un termometru. În ceea ce privește mercurul, acesta este un mediu termometric ideal, adică. material utilizat pentru măsurarea temperaturii din mai multe motive.

Design și caracteristici tehnice

Produsele de înaltă calitate din acest metal sunt create prin turnare. Acest lucru face posibilă producerea de dispozitive de încălzire solide, durabile, care nu au elemente individuale sau conexiuni ale acestora. Această tehnologie este destul de complexă. Pentru a elimina apariția defectelor, este necesară respectarea strictă a multor regimuri de producție și controlul absenței defectelor ascunse și a cavităților. Costul unor astfel de calorifere este puțin mai mare decât modelele prefabricate. Dar ei sunt cei care pot rezista fără deteriorare la o creștere mare a presiunii în liniile de alimentare cu lichid de răcire.

Acestea includ un punct de fierbere ridicat și un răspuns foarte previzibil și uniform la schimbările de temperatură. Într-un termometru cu mercur obișnuit, mercurul este plasat într-un tub lung, îngust, sigilat, numit capilar. Deoarece se extinde mult mai repede decât un capilar de sticlă, mercurul crește și scade odată cu temperatura. Termometrul este calibrat prin măsurarea diferenței de altitudine dintre mercur la punctul de îngheț al apei și mercur la punctul de fierbere al apei. Intervalul dintre aceste două puncte este apoi împărțit în incremente egale conform uneia dintre scalele de temperatură cunoscute.

A doua tehnică comună se bazează pe extrudare. Metalul sub presiune umple o matriță specială. Piesa de prelucrat este tăiată în bucăți. Legarea elementelor individuale se face prin sudare. ÎN în acest caz, Se folosesc procese de producție relativ ieftine. Dar trebuie avut în vedere faptul că produsele finite sunt mai puțin durabile și mai puțin fiabile în comparație cu prima opțiune.

Într-un termostat, componenta centrală este o bandă bimetală formată din benzi subțiri din două metale diferite așezate spate în spate. Unul dintre aceste metale este dintr-o specie care are un coeficient ridicat de dilatare liniară, iar celălalt metal are un coeficient scăzut. O creștere a temperaturii va face ca partea cu raportul mai mare să se extindă mai mult decât partea care este mai puțin sensibilă la schimbările de temperatură. Ca rezultat, banda bimetalica se va indoi intr-o directie.

Când banda se îndoaie suficient de mult, închide circuitul electric și astfel face ca aparatul de aer condiționat să funcționeze. Prin reglarea termostatului se modifică distanța la care trebuie îndoită banda bimetalic pentru a închide circuitul. Odată ce aerul din cameră atinge temperatura dorită, metalul cu raport ridicat va începe să se contracte și banda bimetalică se va îndrepta. Acest lucru va provoca o deschidere circuit electric prin oprirea aparatului de aer condiționat.

Radiatoarele din aluminiu de dimensiunea necesară sunt create din blocuri separate, astfel încât puterea finală să fie suficientă pentru o anumită încăpere. Mai jos sunt intervalele de valori ale principalelor caracteristici ale dispozitivelor de acest tip:

Presiunea maximă admisă în sistemul de încălzire: de la 6 la 24 atm.
Temperatura lichidului de răcire (max.): până la + 110°C.
Durata de viață a dispozitivului de încălzire: de la 10 la 20 de ani.

Parametrii unei secțiuni:

Pe vreme rece, când sistemul de control al temperaturii este concentrat mai degrabă pe încălzire decât pe răcire, banda bimetalic acționează în același mod - doar că de această dată metalul cu raport de compresie ridicat este în contact cu încălzitorul rece. Un alt tip de termostat folosește expansiunea aburului mai degrabă decât solidă. În acest caz, încălzirea aburului face ca acesta să se dilate, apăsând pe numeroasele burdufuri din alamă și închizând circuitul, pornind astfel aparatul de aer condiționat.

Beiser, Arthur. Fizica, ed. a 5-a. Royston, Angela. Cald si rece. Subli, Kurt. Știința de zi cu zi a explicat. Walpole, Brenda. Temperatură. Ilustrație de Chris Fairclough și Dennis Tinkler. Un număr care servește ca măsură pentru o caracteristică sau proprietate. Un coeficient poate fi, de asemenea, un factor față de care se înmulțesc alte valori pentru a produce rezultatul dorit.

putere - de la 0,08 la 0,210 kW;
volumul lichidului de răcire - de la 0,2 la 0,5 l.;
greutate - de la 0,9 la 1,5 kg.

De câte secțiuni de calorifer din aluminiu sunt necesare pentru a încălzi o cameră?

Cel mai simplu și, prin urmare, inexact calcul se poate face folosind următoarea proporție: pentru fiecare metru pătrat de cameră este necesară o putere termică de cel puțin 0,1 kW.

O cifră constantă pentru orice tip particular de solid, utilizată la calcularea cantității cu care lungimea acelui solid se va modifica ca urmare a unei schimbări de temperatură. O cifră constantă pentru orice tip particular de material, utilizată la calcularea cantității cu care volumul acelui material se va modifica ca urmare a unei schimbări de temperatură.

Energia termică internă care curge dintr-un corp de materie în altul. Energia pe care o are un obiect datorită mișcării sale. Energia cinetică într-un sistem creat de mișcarea moleculelor unele față de altele. Energia pe care o are un obiect datorită poziției sale.

Pentru a afla de câte secțiuni veți avea nevoie, urmați acești pași:

Pentru incalzirea unei camere de 30 mp. puterea necesara este de 3 kW: 30*1=3.
Dacă puterea unui singur element este de 0,15 kW, atunci vor fi necesare 20 de secțiuni: 3/0,15=20.
Această cantitate este prea mare pentru un calorifer, așa că va fi necesar să creați și să instalați două calorifere în cameră. Fiecare dintre ele va fi compus din 10 secțiuni.

Un rezultat mai precis poate fi obținut luând în considerare următorii factori:

În fizică, termenul „sistem” se referă de obicei la orice set de interacțiuni fizice sau la orice corp material izolat de restul universului. Tot ceea ce este în afara sistemului, inclusiv toți factorii și forțele care nu sunt relevante pentru discuția despre acest sistem, se numește mediu.

O măsură a energiei cinetice medii sau a translației moleculare într-un sistem. Diferențele de temperatură determină direcția fluxului intern de energie între două sisteme în timpul transferului de căldură. Energie termică, o formă de energie cinetică creată de mișcarea particulelor atomice sau moleculare. Cu cât mișcarea segmentelor este mai mare, cu atât energia termică este mai mare.

condițiile climatice din zonă;
înălțimea tavanului;
numărul de ferestre şi uşile interior, pereți exteriori;
prezența pardoselilor încălzite dedesubt și de deasupra;
caracteristicile generale de izolare ale structurii.

Factorii de corecție sunt utilizați pentru fiecare dintre parametri. Semnificațiile lor pot fi găsite în cărțile de referință profesionale. Înlocuindu-le în formula generală, nu va fi dificil să aflați ce putere este necesară în kW a secțiunii și a dispozitivului în ansamblu pentru o anumită cameră. Dacă rezultatul nu este o cifră exactă, atunci rotunjirea trebuie făcută în sus. Este mai ușor să faceți corecții la configurarea corectă a echipamentului dacă acesta a fost achiziționat cu o anumită marjă de capabilități.

O proprietate a tuturor tipurilor de materie care tinde să se extindă când este încălzită și să se contracte când este răcită. Expansiunea termică este modificarea dimensiunii unui obiect atunci când temperatura acestuia se modifică. De obicei, atunci când temperatura crește, crește și dimensiunea obiectului. În schimb, majoritatea obiectelor se micșorează pe măsură ce temperatura scade. Într-o zi fierbinte de vară, liniile electrice se rup între stâlpii de curent. Scăderea apare deoarece firele durează mai mult să crească pe măsură ce temperatura crește.

Podurile lungi au adesea degete metalice reciproce de-a lungul îmbinărilor unde secțiunile podului sunt conectate între ele. Degetele metalice permit secțiunilor podului să se extindă și să se contracte odată cu schimbările de temperatură. Relativ puține substanțe se contractă când sunt încălzite și se dilată când sunt răcite. Cel mai comun exemplu este apa. Pe măsură ce apa se răcește temperatura camereiÎnainte de punctul de îngheț, se contractă, ca majoritatea celorlalte substanțe. Cu toate acestea, este doar cu patru grade Celsius peste punctul de îngheț când începe să se extindă.

Cum să instalați corect și să utilizați mai profitabil caloriferele din aluminiu

Principalele avantaje ale dispozitivelor de acest tip nu sunt greu de înțeles din datele de mai sus.

Cu toate acestea, le enumerăm separat:

Designul prefabricat vă permite să selectați destul de precis numărul de elemente, astfel încât puterea de încălzire să fie suficientă.
Greutatea redusă facilitează operațiunile de transport și instalare. Nu creează sarcini excesive asupra elementelor de fixare sau asupra structurii clădirii.
Volumele interne mici și conductibilitatea termică excelentă reduc inerția. Aceasta înseamnă că este permisă partajarea unor astfel de dispozitive cu autoritățile de reglementare individuale, precum și integrarea lor în sisteme moderneîntreținerea automată a condițiilor confortabile de temperatură. Un astfel de echipament va reduce consumul de resurse energetice în timpul funcționării.
Neutru aspect Majoritatea modelelor se potrivesc bine cu diferite modele.
Costul redus al dispozitivelor vă permite să creați noi sau să actualizați vechi sisteme de încălzire fără costuri mari.

Sunt potrivite pentru cele mai simple circuite cu o singură țeavă și colectoare complexe. Sunt potrivite pentru lucrul cu mișcarea gravitațională sau forțată a lichidului de răcire.

Factori care afectează dilatarea termică

La punctul de îngheț, un gram de gheață ocupă mai mult spațiu decât un gram de apă lichidă. Această schimbare explică faptul că gheața plutește deasupra apei. Imaginați-vă că un fir metalic lung și subțire se încălzește. Cantitatea până la care se extinde depinde de trei factori: lungimea sa inițială, schimbările de temperatură și proprietățile termice ale metalului însuși.

Unele substanțe pur și simplu se extind mai ușor decât altele. Dacă încălziți fire de aluminiu, fier și tungsten, toate firele au aceeași dimensiune și sunt încălzite la aceeași temperatură - fiecare fir se va extinde într-o cantitate diferită. Ușurința cu care se răspândește o substanță este determinată de coeficientul său de dilatare. Prin comparație, coeficienții de dilatare pentru aluminiu, fier și wolfram sunt 23 x 10 - 6, 12 x 10 - 6 și, respectiv, 5 x 10 - 6 pe grad Celsius.

La instalare, trebuie luate în considerare următoarele caracteristici:

Toate dispozitivele trebuie să fie echipate cu supape de eliberare a aerului.
Acestea trebuie să fie asigurate într-o poziție strict orizontală.
Când indicele de hidrogen al lichidului de răcire (Ph) depășește intervalul de la 7 la 8 unități, vor avea loc reacții care distrug aluminiul.
Acest metal devine acoperit în timp folie protectoare din oxizi, care vor preveni procesele menționate mai sus. Cu toate acestea, el însuși poate fi deteriorat de nisip și alte impurități mecanice. Astfel de contaminanți pot fi îndepărtați folosind un filtru principal standard.
În mediile urbane este dificil de prevenit apariția situatii de urgenta asociat cu o creștere bruscă a presiunii. Este recomandat să instalați aici dispozitive de încălzire proiectate pentru presiune înaltă.

Caloriferele din fontă sunt radiatoare care au ajuns până la vremea noastră din îndepărtații ani 70 ai mileniului trecut. Astăzi sunt mai moderne, sunt aproape imposibil de distins de bimetalice sau calorifere din aluminiu, acoperit cu email. Radiatoare din fontă capabil să lucreze cu temperaturi ale lichidului de răcire de până la 110 0 C.

Valorile date în propoziția anterioară se referă de fapt la coeficienți de expansiune liniară. Ei măsoară cât de mult se extinde o substanță într-o singură direcție. Dar să presupunem că experimentul de mai sus a fost efectuat cu blocuri de aluminiu, fier și wolfram, și nu cu fire. În acest caz, extinderea va avea loc în toate cele trei direcții: lungime, lățime și adâncime. Măsura expansiunii în toate cele trei direcții se numește coeficient de expansiune în volum.

Lungimea si temperatura. Să presupunem că această discuție se limitează la un tip de material, cum ar fi sârma de fier. Cantitatea la care acest fir se extinde atunci când este încălzit depinde doar de doi factori: lungimea sa inițială și temperatura la care este încălzit. O bară de fier de 16 picioare se va extinde mai mult de o bară de 3 picioare.

Suficient dimensiune mare iar greutatea impresionantă este compensată de inerție, ceea ce vă permite să reglați temperatura. Sunt ideale pentru orice cameră, fiabile și durabile și pot fi folosite cu orice cazane și lichide de răcire. Mulți oameni sunt interesați de întrebarea - câți kilowați sunt într-o secțiune a unui radiator din fontă? Veți găsi răspunsul la această întrebare mai jos.

Inginerii și arhitecții trebuie să ia în considerare întotdeauna faptul că obiectele de obicei se extind atunci când sunt încălzite. Ca urmare, ei trebuie să proiecteze clădiri, poduri, linii electrice și alte structuri pentru a se adapta la extinderea și contracția. Expansiunea termică este utilizată și în construcția unor aparate și dispozitive din locuințe și industrii. Un exemplu este banda bimetalica. O bandă bimetală este formată din două bucăți de metal sudate între ele. Ambele metale sunt alese pentru a avea coeficienți de dilatare diferiți.

Radiator incalzire din fonta

Radiatoare din fontă M-140

Radiatoarele de tip M-140 au destul design simplu si usor de intretinut. Materialul folosit la fabricarea lor este fonta. Este foarte rezistent la procesele de coroziune și poate fi utilizat cu orice lichid de răcire. Nivelul scăzut al presiunii hidraulice permite utilizarea radiatoarelor atât pentru sistemele de circulație gravitațională, cât și forțată a lichidului de răcire. Prag ridicat contracararea șocurilor hidraulice le permite să fie utilizate atât în clădiri cu două etaje, cât și în clădiri cu nouă etaje. Avantajele M-140 sunt ușurința de întreținere, fiabilitatea, pe termen lung servicii și costuri reduse.

Când o bandă bimetală se încălzește, se îndoaie într-un fel sau altul, deoarece un metal se extinde mai repede decât celălalt. O utilizare a benzilor bimetalice este în termostatele utilizate pentru a controla temperatura camerei. Pe măsură ce camera se încălzește sau se răcește, banda bimetalică din termostat se îndoaie într-un fel sau altul. Dacă se îndoaie suficient de mult, intră în contact cu un buton care pornește sau oprește cuptorul.

Termenul de expansiune se referă la creșterea dimensiunii unui obiect pe măsură ce acel obiect se încălzește. Cu relativ puține excepții, toate obiectele se extind atunci când sunt încălzite și se contractă când se răcesc. Poate cea mai importantă excepție de la această regulă este apa. În acest moment, începe să se extindă pe măsură ce se răcește până la punctul său de îngheț.

Calorifere din fontă MS-140-500

Sunt utilizate pe scară largă pentru încălzirea clădirilor cu o temperatură a lichidului de răcire de 130 0 C și o presiune de 0,9 MPa. Capacitatea unei cavități – 1,45 l, volumul suprafeței încălzite – 0,244 metri patrati. Materialul folosit pentru fabricarea secțiunilor este SCh-10 (fontă cenușie).

Calorifere din fontă MS-140-300

Radiatoarele folosite pentru a încălzi încăperile cu pervazuri joase și o presiune de 0,9 MPa. Capacitate cavitate - 1,11 l. Greutatea cavității, inclusiv componentele, este de 5700 g Rezistența fluxului de căldură calculat este de 0,120 kW.

Acest efect neobișnuit explică faptul că gheața este mai puțin densă decât apa. Materiale diverse extinde sau contractă la rate diferite. În general, gazele se extind mai mult decât lichidele, iar lichidele se extind mai mult decât solidele. Când un obiect este încălzit sau răcit, acesta se extinde sau se contractă în toate dimensiunile. Cu toate acestea, din motive practice, oamenii de știință și inginerii se concentrează adesea pe două diferite tipuri expansiune sau expansiune: expansiune liniară și extindere de volum. Cantitatea pentru care acest material.

Se extinde în orice caz se numește coeficientul său de expansiune liniară. Alegerea acestor două variabile este practică. Oamenii de știință și inginerii doresc adesea să știe care parte a unei țevi, bară, sârmă sau alt obiect lung se va extinde. Faptul este că firul se extinde în toate cele trei direcții, dar numai direcția liniară este de interes pentru situația reală. Doar solidele au un coeficient de dilatare liniară. Sunt foarte diferiți unul de celălalt, coeficientul de dilatare liniară al aluminiului fiind de aproape 50 de ori mai mare decât cel al cuarțului topit.

Calorifere din fontă MS-140M-500-09

Radiatoarele acestui model sunt folosite pentru camere diferite cu temperatura lichidului de racire pana la 130 0 C si presiune 0,9 MPa. Masa unei cavități este de 7100 g Materialul utilizat pentru fabricare este fonta cenușie. S încălzire cu o cavitate - 0,244 m 2.

Important! Atunci când alegeți un calorifer pentru casa dvs., asigurați-vă că acordați atenție caracteristicilor acestuia și faceți tot felul de calcule în avans, deoarece va fi aproape imposibil să schimbați produsul achiziționat.
Extinderea volumului are și ea proprie aplicatii practice. Să presupunem că cineva dorește să știe cum să crească balon pe măsură ce temperatura îi crește. Răspunsul la această întrebare depinde de dilatarea volumetrică a gazului utilizat. Expansiunea volumetrică a gazelor variază de la o valoare relativ scăzută pentru aer până la o valoare relativ mare pentru dioxid de carbon și dioxid de sulf.

Un număr mare de dispozitive și sisteme practice depind de dilatarea termică a materialelor. Un exemplu este o bandă bimetală. O bandă bimetală constă din două metale cu proprietăți diferite de dilatare termică sudate între ele. Când banda se încălzește, un metal se extinde mai repede decât celălalt. Banda se îndoaie spre metal cu dilatare termică mai mică.

Avantaje și dezavantaje ale folosirii caloriferelor din fontă

Radiator stilizat din fontă

Orice sistem de încălzire care există astăzi are atât avantaje, cât și dezavantaje, să ne uităm la ele.

Puterea termică nominală a fiecărei secțiuni este de 160W. Aproximativ 65% din fluxul de căldură eliberat încălzește aerul care se acumulează în partea superioară a camerei, iar restul de 35% încălzește partea inferioară a încăperii.

Perioada lungă de utilizare, variind de la 15 la 50 de ani.
Nivel ridicat de rezistență la procesele de coroziune.
Posibilitate de utilizare in sisteme de incalzire cu circulație gravitațională a lichidului de răcire.

Eficiență scăzută a corecției indicelui de transfer de căldură;
Nivel ridicat de intensitate a muncii în timpul instalării;

Important! Pentru a nu întâmpina probleme în timpul instalării, asigurați-vă că țineți cont de avantajele și dezavantajele menționate mai sus ale caloriferelor din fontă. Instalarea lor nu este ieftină, ci se repetă munca de instalare va necesita o mulțime de resurse financiare.

Calculul secțiunilor (cavităților) radiatoarelor

Deci, câți kW sunt într-o secțiune a unui calorifer din fontă? Pentru a calcula numărul de secțiuni și puterea acestora, este necesar să se determine V-ul camerei, care va apărea ulterior în calcule. Apoi, selectați valoarea energiei termice. Semnificațiile sale sunt următoarele:

incalzire 1 m 3 case din panouri - 0,041 kW.
încălzire 1 m 3 dintr-o casă de cărămidă cu geamuri termopan și pereți termoizolați - 0,034 kW.
incalzire de 1 m 3 camere construite conform moderne regulamente de construcție- 0,034 kW.

Debitul de căldură al unei cavități a MS 140-500 este de 0,160 kW.

În continuare, se efectuează următoarele operații matematice: volumul camerei este înmulțit cu fluxul de căldură. Valoarea rezultată este împărțită la cantitatea de căldură generată de o cavitate. Rotunjim rezultatul și obținem numărul potrivit secțiuni.

Câți kilowați intră sectiune din fonta? Fiecare tip de calorifer are sens diferit, pe care producătorul le calculează în timpul fabricării lor și îl indică în documentația de însoțire.

Să facem un calcul aproximativ pe baza datelor disponibile.

Camera are urmatoarele date: tip camera – casă cu panouri, lungime - înălțime - lățime - 5x6x2,7 m, respectiv.

Calculăm volumul camerei V:

V=5 x 6 x 2,7=81 m 3

Cantitatea de căldură necesară:

Q=81*0,041 =3,321 kW

Pe baza acestui fapt, numărul de secțiuni de radiator este următorul:

n= 3,321/0,16=20,76

unde 0,16 este puterea termică a unei secțiuni. Specificat de producător.

Rotunjim valoarea în sus, pe baza căreia numărul de secțiuni necesare este de 21 de bucăți.