Принцип работы радиатора: самые популярные виды

В настоящее время отопительные приборы представлены самыми различными видами. Но наиболее часто используются чугунные (алюминиевые) секционные, масляные и биметаллические радиаторы. Именно их предпочитает устанавливать большинство владельцев жилищ. Но прежде чем отправиться за покупкой приборов отопления, следует обязательно узнать принцип работы и устройство радиатора каждого популярного типа. Тем самым удастся поближе познакомиться с ними и понять, какие именно батареи больше всего вам подходят.

Схема строения радиатора отопления.

Принцип и устройство масляного радиатора

Начнем обзор с масляных радиаторов, которые уже на протяжении нескольких лет находятся на пике популярности. Между тем, причин этому немало: бесшумность работы, высокая безопасность и надежность, эстетичный вид.

У масляного радиатора полностью отсутствуют нагревательные элементы открытого типа. В связи с этим вероятность возгорания таких приборов отопления при эксплуатации сведена к минимуму.

В таком устройстве расположены ТЭНы. Они полностью погружены в масло. Поэтому их работа происходит в щадящем режиме, что позволяет в значительной степени продлить их срок службы. При этом важно заметить, что масляные батареи имеют достаточно большие размеры. Но благодаря этому они обеспечивают мощный поток прогретого воздуха, который плавно распределяется по всему помещению.

Радиаторы устанавливают на расстоянии 10- 12 см от пола и 3-5 см от стены. Между радиатором и подоконником должно быть 10 см.

Масляный радиатор представляет собой комбинированное устройство. В нем перенос тепла осуществляется путем конвекции теплоносителем, а теплоотдача происходит посредством конвекции имеющегося воздуха в помещении, а также последующего излучения основной поверхностью корпуса батарей.

Масляный нагреватель предлагается в виде герметичной, плотно закрытой емкости из металла. Заполняется это устройство минеральным маслом. Сами ТЭНы располагаются внутри радиатора, непосредственно в его нижней части.

Они сверху донизу покрыты теплоносителем. После того как произойдет нагрев ТЭНа, он передает тепло маслу, которое впоследствии нагревает корпус. При этом температура поверхности таких батарей является сравнительно небольшой, до 100°. По этой причине во время работы масляные нагреватели практически не высушивают воздух, имеющийся в комнате, а пыль, которая оседает на их поверхности, не сжигается.

Принцип работы этих батарей не меняется с момента их создания. При этом их устройство нередко претерпевает некоторые изменения. Поэтому сейчас во многих магазинах можно встретить масляные радиаторы, которые оснащены термостатом. Он представляет собой регулятор, благодаря которому можно корректировать температуру в помещении.

Радиаторы бывают из чугуна, алюминия, стали или из нержавеющей стали.

Кроме того, термостат защищает батареи от перегрева и перепадов напряжения, ведь функционируют эти приборы от электричества.

Также нередко устройство масляных приборов отопления предусматривает наличие встроенного таймера. Он отвечает за автоматическое включение и выключение обогревателя. Благодаря ему можно составить индивидуальную программу отопления своего жилища, тем самым поддерживая в нем определенную температуру и при этом экономя электроэнергию.

Еще один элемент, который необходим для более эффективной работы масляного радиатора, – это вентилятор. Им оснащаются пока еще не все модели таких приборов отопления. Но он является весьма полезным. Ведь с его помощью увеличивается скорость обогрева помещения. Но при этом следует знать, что в течение эксплуатации таких масляных радиаторов требуется не раз производить замену вентиляторов, поскольку рано или поздно подшипники в них выходят из строя.

Вернуться к оглавлению

Принцип и устройство чугунного радиатора

Теперь рассмотрим принцип работы чугунных и алюминиевых батарей. Они имеют одну и ту же конструкцию, отличаются только по весу и сроку службы. Так, чугунные секционные приборы отопления являются более тяжелыми, но при этом способны прослужить на протяжении более полувека. Тогда как алюминиевые батареи являются более легкими, но они служат гораздо меньше, однако их стоимость на порядок дешевле. Поэтому нередко покупают именно их.

Принцип работы чугунного или алюминиевого радиатора очень прост и заключается в теплообмене. В батареях циркулирует пар или горячая вода, что приводит к нагреву прибора, вследствие чего он начинает повышать температуру воздуха в помещении.

Важно заметить, что у чугунного или алюминиевого радиатора отсутствуют какие-либо внутренние элементы (ТЭНы, вентиляторы, термостаты и прочие). Там находится только пространство для пара и воды.

Соответственно, ремонтировать их приходится довольно редко.

Чугунные и алюминиевые радиаторы обладают значительной тепловой мощностью и не требовательны к качеству теплоносителя. Поскольку они отличаются большой вместительностью, то даже после завершения процесса отопления батареи еще на протяжении длительного времени остаются горячими.

Вернуться к оглавлению

Принцип и устройство биметаллического радиатора

Схема монтажа алюминиевого радиатора.

И последний популярный тип радиаторов – это биметаллический. Такие батареи напоминают по внешнему виду алюминиевые и чугунные приборы. Однако их внутреннее устройство отличается. Ведь биметаллические радиаторы внутри имеют стальные сердечники (по ним осуществляет движение теплоноситель), а сверху покрыты каркасом. Он не контактирует с водой, но при этом обеспечивает высокую теплоотдачу прибора.

Сечение трубок в биметаллических радиаторах не превышает 15 мм. Мощность таких приборов разнится. Все зависит от того, каких параметров будут выбраны батареи. При этом многочисленные отзывы владельцев таких приборов позволяют понять, что их поверхность обладает высокой теплоотдачей. Поэтому прогреваются помещения достаточно быстро, благодаря чему биметаллические радиаторы входят в самые популярные виды приборов отопления. Они еще к тому же являются и безопасными. Но самое главное заключается в том, что ремонт им требуется очень редко.

Вашему вниманию были представлены самые востребованные радиаторы отопления. Выбирайте наиболее подходящий тип и смело отправляйтесь за покупкой. Можете быть уверены, что ни один из представленных видов батарей вас не разочарует.

Вакуумные радиаторы отопления — принцип работы, преимущества и недостатки: tvin270584 — LiveJournal

October 28 2021, 08:14

Categories:

• Дача
• Общество
• Техника
• Энергетика
• Cancel

Вопрос о сокращении расходов на обогрев жилья одинаково актуален как для владельцев квартир, так и частных домов. Особенно остро данная проблема обстоит в регионах с «суровым» климатом, где воздух охлаждается до – 40°С и более.

Одной из современных и эффективных разработок в области экономии энергоресурсов являются вакуумные радиаторы отопления, применение которых позволит снизить расход теплоносителя и поддерживать оптимальный температурный режим в помещении. В статье мастер сантехник разберётся в конструкции и принципе действия вакуумных обогревателей, а также развеем некоторые мифы.

Конструкция и принцип работы

Вакуумные радиаторы появились на отечественном рынке относительно недавно, но уже успели обрести немалую популярность среди потребителей. Визуально данные отопительные приборы мало чем отличаются от привычных нам секционных батарей. Производятся они из углеродистой стали, имеют традиционно белую либо декорированную поверхность.

Но вот устроены вакуумные радиаторы кардинально по-иному.

Теплоноситель системы отопления (вода, антифриз) в вакуумном радиаторе циркулирует только по прямой трубе, расположенной в нижней его части. Секции же прибора вместо воды содержат небольшое количество литиево-бромидной жидкости, закипающей в условиях вакуума уже при 35 °С. Контакт первичного теплоносителя (воды) с вторичным (специальной жидкостью) происходит исключительно через металлическую поверхность трубы.

Принцип функционирования вакуумного радиатора следующий:

• Вода из системы отопления поступает в нижнюю часть радиатора.
• Происходит передача тепла вторичному теплоносителю.
• Рабочая жидкость переходит в парообразное состояние.
• Мощное испарение быстро и равномерно прогревает металлический корпус прибора и радиатор отдает тепло окружающему воздуху.
• Конденсат по внутренним стенкам секций опускается вниз, а затем, закипая, вновь превращается в пар.

Секции радиатора, за пару минут прогреваемые горячим паром, отдают тепло окружающему воздуху. Причем, как утверждают производители, это происходит моментально. Заявленная ими теплоотдача одной секции данного прибора – 300 ватт и при этом используется совсем небольшое количество теплоносителя (В одной секции вакуумного радиатора содержится всего лишь 50 мл теплоносителя, в алюминиевом – 350 мл).

Напрашивается вывод о том, что изложенный принцип действия предусматривает введение в процесс теплообмена дополнительного посредника с целью повышения его эффективности.

Что происходит на самом деле

Постараемся подойти к этому вопросу максимально скрупулезно и объективно, беря за основу только доказанные факты. При этом рассмотрим каждое из указанных производителем достоинств данных радиаторов. Итак, начали:

• Постоянно рекламируется характерное для вакуумных радиаторов молниеносное время прогревания. Хорошо, допустим. Однако вовсе не так быстро прогреется весь дом. Ведь в нем находится не один лишь воздух, но и стены, внутренние перегородки с мебелью, потолок с полом. На их нагрев нужно определенное время. И поэтому совсем не так важно, минуту или пять будет греться сам радиатор.
• Теперь о малом количестве теплоносителя, что якобы весьма экономично. Вот только вопрос – где именно проявляется эта экономия. Если в центральной системе отопления, то это сущий блеф – здесь не так важно, больше горячей воды протечет по трубам или меньше. Если же взять загородный дачный домик, то и в нем экономия под вопросом, учитывая то, что те же современные панельные радиаторы тоже требуют не столь много теплоносителя
• В радиаторах вакуумного типа не может появиться воздушных пробок. Об этом с восторгом вещает реклама. Но ведь радиаторы – это не вся система отопления, а лишь ее часть. Между прочим, пробки появляются лишь тогда, когда эта система собрана неграмотно. В противном случае их не будет с любыми радиаторами.
• Еще два жирных плюса, которыми козыряют изготовители. Это невозможность засорения радиаторов и отсутствие коррозии. Пожалуй, для автономных систем отопления эти плюсы вряд ли окажутся такими уж жирными. Если горячая вода в отоплении чистая, ее уровень кислотности соответствует нормам, а из системы она не сливается, то никакой коррозии и не будет. И засорам взяться неоткуда.
• Насчет низкого гидравлического сопротивления, якобы резко уменьшающего статью расходов на отопление, скажем так. Для централизованного отопления непонятно вообще, чьи расходы имеются в виду. Разве что хозяев котельных, сотнями километров перегоняющих тонны горячей воды. Получается выгода может быть только при использовании в автономной системе отопления и это еще вопрос может ли она быть. А для автономной системы в своем доме многие используют естественную циркуляцию теплоносителя, так что вопрос этот неактуален.
• Следующим пунктом будет экономия энергии вдвое, а то и вчетверо. С этим ошибочка вышла, так как закон сохранения энергии по-прежнему действует. Радиаторы, даже самые инновационные, не могут вырабатывать энергию. Они только передают ее, и об экономии говорить не приходится. Сколько тепла затрачено, столько должно быть и восполнено – только так.
• Теперь коснемся теплоотдачи вакуумных трубок, которая, как показывают сертификаты изготовителей, не является стабильной. Этот показатель может иметь отклонения до 5 процентов в большую и меньшую сторону. Оказывается, это и от скорости воды в системе отопления зависит, и от ее температуры. Так что вряд ли можно автоматику к такому радиатору приспособить. А два радиатора с равным количеством секций могут иметь разные параметры.
• Отдельно скажем о системах отопления в частных домах, где вода циркулирует естественным образом. Тут важен гидравлический напор, создающийся за счет разницы высоты горячей воды в котле и радиаторе. Так вот, у приборов вакуумного типа эта высота значительно меньше, поэтому в такой системе они работают с проблемами.
• Теперь представим, что в корпусе радиатора появилась трещина. Даже если она крохотная, о вакууме можно забыть. Уйдет он безвозвратно, и восстановится нормальное атмосферное давление. А оно, в свою очередь, приведет к повышению точки кипения теплоносителя. Результат окажется плачевным – либо жидкость почти не будет испаряться, либо пар вовсе не появится. Короче, радиатор греть перестанет.
• Кстати, эта чудесная (по заверению продавцов и рекламщиков) литиево-бромидная жидкость к тому же еще и ядовита, оказывается. Поэтому то, что радиаторы при утечке теплоносителя станут холодными, только полбеды. Хуже, если батарея прохудиться, например, ночью, отравив спящих жителей квартиры.

Так что, пожалуй, не всегда стоит верить рекламе, такой убедительной на первый взгляд.

Видео

В сюжете – Принцип работы вакуумных радиаторов

В сюжете – Эта съемка с тепловизора, вы можете наблюдать, как быстро и равномерно нагревается радиатор

Заключение

Применение вакуумных обогревателей вполне допустимо, этого отрицать нельзя.

Однако для того, чтоб тепло использовалось действительно разумно и экономно, надо создать определенные условия:

• Помещение должно быть максимально утеплено. Использование теплосберегающих стеклопакетов на окнах, герметизация дверных щелей, теплоизоляция пола и крыши увеличивают эффективность работы вакуумного радиатора.
• Количество секций и их общая теплоотдача должны соответствовать габаритам дома (нужно учесть метраж помещения и высоту потолков).
• Теплоотдача вакуумных радиаторов напрямую зависит от температуры теплоносителя (оптимально, если вода будет нагреваться до 60°С).

Но никакой особой экономии, что позволит окупить затраты на их приобретение, ожидать не стоит. Зато проблемы с обогревом будут точно, они связаны с резкими колебаниями потребления тепла при изменении условий окружающей среды.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Геотермальное отопление — принципы работы, нюансы монтажа и его особенности при использовании

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/10/Vakuumnyye-radiatory-otopleniya.html

батареяотоплениерадиатор

SCIRP Открытый доступ

Издательство научных исследований

Журналы от A до Z

Журналы по темам

• Биомедицинские и биологические науки.
• Бизнес и экономика
• Химия и материаловедение.
• Информатика. и общ.
• Науки о Земле и окружающей среде.
• Машиностроение
• Медицина и здравоохранение
• Физика и математика
• Социальные науки. и гуманитарные науки

Журналы по тематике  

• Биомедицина и науки о жизни
• Бизнес и экономика
• Химия и материаловедение
• Информатика и связь
• Науки о Земле и окружающей среде
• Машиностроение
• Медицина и здравоохранение
• Физика и математика
• Социальные и гуманитарные науки

Публикация у нас

• Представление статьи
• Информация для авторов
• Ресурсы для экспертной оценки
• Открытые специальные выпуски
• Заявление об открытом доступе
• Часто задаваемые вопросы

Публикуйте у нас  

• Представление статьи
• Информация для авторов
• Ресурсы для экспертной оценки
• Открытые специальные выпуски
• Заявление об открытом доступе
• Часто задаваемые вопросы

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766
	Публикация бумаги WeChat

Недавно опубликованные статьи

Недавно опубликованные статьи

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766
	Публикация бумаги WeChat

Бесплатные информационные бюллетени SCIRP

Copyright © 2006-2022 Scientific Research Publishing Inc. Все права защищены.

верхний

DOE объясняет…Батареи | Министерство энергетики

Офис Наука

Аккумуляторы и аналогичные устройства принимают, хранят и отдают электроэнергию по требованию. Батареи используют химию в форме химического потенциала для хранения энергии, как и многие другие повседневные источники энергии. Например, бревна и кислород хранят энергию в своих химических связях до тех пор, пока горение не преобразует часть этой химической энергии в тепло. Смеси бензина и кислорода накапливают химическую потенциальную энергию до тех пор, пока она не преобразуется в механическую энергию в двигателе автомобиля. Точно так же, чтобы батареи работали, электричество должно быть преобразовано в форму химического потенциала, прежде чем его можно будет легко хранить. Батареи состоят из двух электрических выводов, называемых катодом и анодом, разделенных химическим материалом, называемым электролитом. Для приема и высвобождения энергии батарея подключается к внешней цепи. Электроны движутся по цепи, в то время как ионы (атомы или молекулы с электрическим зарядом) движутся по электролиту. В перезаряжаемой батарее электроны и ионы могут двигаться в любом направлении по цепи и электролиту. Когда электроны движутся от катода к аноду, они увеличивают химическую потенциальную энергию, тем самым заряжая батарею; когда они движутся в другом направлении, они преобразуют эту химическую потенциальную энергию в электричество в цепи и разряжают батарею. Во время зарядки или разрядки противоположно заряженные ионы перемещаются внутри батареи через электролит, чтобы сбалансировать заряд электронов, движущихся по внешней цепи, и создать устойчивую перезаряжаемую систему. После зарядки батарею можно отключить от цепи, чтобы сохранить химическую потенциальную энергию для последующего использования в качестве электричества.

Батарейки были изобретены в 1800 году, но их сложные химические процессы все еще изучаются. Ученые используют новые инструменты, чтобы лучше понять электрические и химические процессы в батареях, чтобы создать новое поколение высокоэффективных накопителей электроэнергии. Например, они разрабатывают улучшенные материалы для анодов, катодов и электролитов в батареях. Ученые изучают процессы в перезаряжаемых батареях, потому что они не полностью меняются местами при зарядке и разрядке батареи. Со временем отсутствие полного реверсирования может изменить химический состав и структуру материалов батареи, что может снизить производительность и безопасность батареи.

Вклад Управления науки Министерства энергетики США в исследования в области хранения электроэнергии

Исследования, проведенные при поддержке Управления науки Министерства энергетики США, Управления фундаментальных наук об энергетике (BES), привели к значительным улучшениям в области накопления электроэнергии. Но мы все еще далеки от комплексных решений для хранения энергии следующего поколения с использованием совершенно новых материалов, которые могут значительно увеличить количество энергии, которое может хранить батарея. Это хранилище имеет решающее значение для интеграции возобновляемых источников энергии в наше электроснабжение. Поскольку совершенствование аккумуляторных технологий необходимо для широкого использования подключаемых к сети электромобилей, хранение также является ключом к снижению нашей зависимости от нефти в качестве транспорта.

BES поддерживает исследования отдельных ученых и междисциплинарных центров. Крупнейшим центром является Объединенный центр исследований в области хранения энергии (JCESR), центр инноваций в области энергетики Министерства энергетики. Этот центр изучает электрохимические материалы и явления на атомном и молекулярном уровне и использует компьютеры для разработки новых материалов. Это новое знание позволит ученым разработать более безопасное хранилище энергии, которое прослужит дольше, быстрее заряжается и имеет большую емкость. По мере того, как ученые, поддерживаемые программой BES, добиваются новых успехов в науке об аккумуляторах, эти достижения используются прикладными исследователями и промышленностью для улучшения приложений в области транспорта, электросетей, связи и безопасности.

Хранение электроэнергии Факты

• Нобелевская премия по химии 2019 года была присуждена совместно Джону Б. Гуденафу, М. Стэнли Уиттингему и Акире Йошино «за разработку литий-ионных аккумуляторов».
• Электролитный геном в JCESR создал вычислительную базу данных с более чем 26 000 молекул, которые можно использовать для расчета основных свойств электролита для новых усовершенствованных батарей.

Ресурсы и родственные термины

• Потребности в фундаментальных исследованиях для хранения электроэнергии нового поколения
Проект материалов
• и геном электролита
• Скрытая архитектура накопителя энергии
• Заглядывая в аккумуляторы: рентгеновские лучи раскрывают тайны литий-ионных аккумуляторов
• Активизация разработки литий-ионных аккумуляторов
• Научное достижение: двоюродный брат поваренной соли может сделать накопление энергии более быстрым и безопасным

 

Научные термины могут сбивать с толку.