Теплоотдача металлов какой металл отдает лучше

Обновлено: 25.06.2024

Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс. Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции. Теплопроводность металлов — один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.

Что такое теплопроводность и для чего нужна

Процесс переноса энергии атомов и молекул от горячих предметов к изделиям с холодной температурой, осуществляется при хаотическом перемещении движущихся частиц. Такой обмен тепла зависит от агрегатного состояния металла, через который проходит передача. В зависимости от химического состава материала, теплопроводность будет иметь различные характеристики. Данный процесс называют теплопроводностью, он заключается в передаче атомами и молекулами кинетической энергии, определяющей нагрев металлического изделия при взаимодействии этих частиц, или передается от более теплой части – к той, которая меньше нагрета.

Способность передавать или сохранять тепловую энергию, позволяет использовать свойства металлов для достижения необходимых технических целей в работе различных узлов и агрегатов оборудования, используемого в народном хозяйстве. Примером такого применения может быть паяльник, нагревающийся в средней части и передающий тепло на край рабочего стержня, которым выполняют пайку необходимых элементов. Зная свойства теплопроводности, металлы применяют во всех отраслях промышленности, используя необходимый параметр по назначению.

Коэффициент теплопроводности металлов (Таблица)

Теплопроводность многих металлов следует соотношению k = 2,5·10-8σT, где Т обозначает температуру в °К, а σ — электропроводность в единицах (ом·см)-1. Это соотношение, которое лучше всего оправдывается для хороших проводников электричества и при высоких температурах, можно применять и для определения коэффициентов теплопроводности.

Соотношение kpcp=const, где р обозначает плотность, а ср — удельную теплоемкость при постоянном давлении, было предложено Стормом для того, чтобы объяснить температурные изменения этих величин для некоторых металлов и сплавов.

Таблица коэффициент теплопроводности металлов

Элементы с металлической электропроводностью (числа, набранные курсивом, относятся к жидкой фазе)

Металл	Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С
Металл	— 100	0	100	300	700
Алюминий	2,45	2,38	2,30	2,26	0,9
Бериллий	4,1	2,3	1,7	1,25	0,9
Ванадий	—	—	0,31	0,34	—
Висмут	0,11	0,08	0,07	0,11	0,15
Вольфрам	2,05	1,90	1,65	1,45	1,2
Гафний	—	—	0,22	0,21	—
Железо	0,94	0,76	0,69	0,55	0,34
Золото	3,3	3,1	3,1	—	—
Индий	—	0,25	—	—	—
Иридий	1,51	1,48	1,43	—	—
Кадмий	0,96	0,92	0,90	0,95	0,44 (400°)
Калий	—	0,99	—	0,42	0,34
Кальций	—	0,98	—	—	—
Кобальт	—	0,69	—	—	—
Литий	—	0,71	0,73	—	—
Магний	1,6	1,5	1,5	1,45	—
Медь	4,05	3,85	3,82	3,76	3,50
Молибден	1,4	1,43	—	—	1,04 (1000°)
Натрий	1,35	1,35	0,85	0,76	0,60
Никель	0,97	0,91	0,83	0,64	0,66
Ниобий	0,49	0,49	0,51	0,56	—
Олово	0,74	0,64	0,60	0,33	—
Палладий	0,69	0,67	0,74	—	—
Платина	0,68	0,69	0,72	0,76	0,84
Рений	—	0,71	—	—	—
Родий	1,54	1,52	1,47	—	—
Ртуть	0,33	0,09	0.1	0,115	—
Свинец	0,37	0,35	0,335	0,315	0,19
Серебро	4,22	4,18	4,17	3,62	—
Сурьма	0,23	0,18	0,17	0,17	0,21
Таллий	0,41	0,43	0,49	0,25 (400 0)
Тантал	0,54	0,54	—	—	—
Титан	—	—	0,16	0,15	—
Торий	—	0,41	0,39	0,40	0,45
Уран	—	0,24	0,26	0,31	0,40
Хром	—	0,86	0,85	0,80	0,63
Цинк	1,14	1,13	1,09	1,00	0,56
Цирконий	—	0,21	0,20	0,19	—

Таблица коэффициент теплопроводности полупроводники и изоляторы

Вещество	Коэффициент теплопроводности при температура, °С
Вещество	— 100	0	100	500	700
Германий	1,05	0,63	—	—	—
Графит	—	0,5—4,0	0,5—3,0	0,4-1,7	0,4-0,9
Йод	—	0,004	—	—	—
Углерод	—	0,016	0,017	0,019	0,023
Селен	—	0,0024	—	—	—
Кремний	—	0,84	—	—	—
Сера	—	0,0029	0,0023	—	—
Теллур	—	0,015	—	—	—

Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности

Если теплопроводность характеризует способность металлов передавать температуру тел от одной поверхности к иной, то термическое сопротивление показывает обратную зависимость, т.е. возможность металлов препятствовать такой передаче, иначе выражаясь, – сопротивляться. Высоким термическим сопротивлением обладает воздух. Именно он, больше всего, препятствует передаче тепла между телами.

Количественную характеристику изменения температуры единицы площади за единицу времени на один градус (К), называют коэффициентом теплопроводности. Международной системой единиц принято измерять этот параметр в Вт/м*град. Эта характеристика очень важна при выборе металлических изделий, которые должны передавать тепло от одного тела к другому.

Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С

Что быстрее нагреется медь или алюминий

Какой же все таки поставить радиатор? Я думаю каждый из нас задавался таким же вопросом придя на рынок или в магазин запчастей, осматривая огромный выбор радиаторов на любой вкус, удовлетворяющий даже самого извращенного привереды. Хочешь двух рядный, трех рядный, побольше, поменьше, с крупной секцией с мелкой, алюминиевый, медный. Вот именно из какого металла изготовлен радиатор и пойдет речь.

Одни считают, что медь. Это своеобразные староверы, так бы назвали их в XVII веке. Да, если взять не новые автомобили XX века, то тогда повсеместно устанавливались медные радиаторы. Не зависимо от марки и модели, была ли это бюджетная микролитражка или тяжеловесный многотонный грузовик. Но есть и другая армия автовладельцев утверждая что радиаторы изготовленные из алюминия лучше медных. Потому как их устанавливают на новые современные автомобили, на сверхмощные двигатели требующие качественного охлаждения.

И что самое интересное они все правы. И у тех и у других есть свои плюсы и естественно минусы. А теперь небольшой урок физики. Самым отличным показателем, на мой взгляд, являются цифры, а именно коэффициент теплопроводности. Если сказать по простому то это способность вещества передавать тепловую энергию от одного вещества другому. Т.е. у нас имеется ОЖ, радиатор из N-ного металла и окружающая среда. Теоретически чем выше коэффициент тем быстрее радиатор будет забирать тепловую энергию у ОЖ и быстрее отдавать в окружающую среду.

Итак, теплопроводность меди составляет 401 Вт/(м*К), а алюминия — от 202 до 236 Вт/(м*К). Но это в идеальных условиях. Казалось бы медь выиграла в данном споре, да это «+1» за медные радиаторы. Теперь кроме всего необходимо рассмотреть собственно конструкцию самих радиаторов.

Медные трубки в основе радиатора, так же медные ленты воздушного радиатора для передачи полученного тепла в окружающую среду. Крупные ячейки сот радиатора позволяют снизить потери скорости воздушного потока и позволяют прокачать большой объем воздуха за единицу времени. Слишком малая концентрация ленточной части радиатора снижает эффективность теплопередачи и увеличивает концентрацию и силу локального нагрева радиатора.

Я нашел два вида радиаторов в основе которых лежат алюминиевые и стальные трубки. Вот еще не маловажная часть, т.к. коэффициент теплопроводности стали очень мал по сравнению с алюминием, всего лишь 47 Вт/(м*К). И собственно только из-за высокой разности показателей, уже не стоит устанавливать алюминиевые радиаторы со стальными трубками. Хотя они прочнее чистокровных алюмишек и снижают риски протечки от высокого давления, например при заклинившем клапане в крышке расширительного бачка. Высокая концентрация алюминиевых пластин на трубках увеличивает площадь радиатора обдуваемого воздухом тем самым увеличивая его эффективность, но при этом увеличивается сопротивление воздушного потока и снижается объем прокачиваемого воздуха.

От чего зависит показатель теплопроводности

Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:

вида металла;
химического состава;
пористости;
размеров.

Металлы имеют различное строение кристаллической решетки, а это может изменить теплопроводность материала. Так, например, у стали и алюминия, особенности строения микрочастиц влияют по-разному на скорость передачи тепловой энергии через них.

Коэффициент теплопроводности может иметь различные значения для одного и того же металла при изменении температуры воздействия. Это связано с тем, что у разных металлов градус плавления отличается, а значит, при других параметрах окружающей среды, свойства материалов также будут отличаться, а это отразится на теплопроводности.

Понятие коэффициента теплопроводности

Для обозначения рассматриваемого значения применяется символ λ — количество тепла, которое передается в единицу времени через единицу поверхности на момент повышения температуры. Это значение применяется при проведении различных расчетов.

Описание свойства теплопроводности многих металлов проводится по формуле k = 2,5·10−8σT. В этой формуле учитывается:

Температура, измеряемая в Кельвинах.
Показатель электропроводности.

Это соотношение больше всего подходит для определения свойств проводников на момент эксплуатации при нагреве, но в последнее время применяется и для измерения степени проводимости тепловой энергии.

Полупроводники и изоляторы обладают более низкими показателями проводимости тепла, что связано с особенностями строения их кристаллической решетки.

Методы измерения

Для измерения теплопроводности металлов используют два метода: стационарный и нестационарный. Первый характеризуется достижением постоянной величины изменившейся температуры на контролируемой поверхности, а второй – при частичном изменении таковой.

Стационарное измерение проводится опытным путем, требует большого количества времени, а также применения исследуемого металла в виде заготовок правильной формы, с плоскими поверхностями. Образец располагают между нагретой и охлажденной поверхностью, а после прикосновения плоскостей, измеряют время, за которое заготовка может увеличить температуру прохладной опоры на один градус по Кельвину. Когда рассчитывают теплопроводность, обязательно учитывают размеры исследуемого образца.

Нестационарную методику исследований используют в редких случаях из-за того, что результат, зачастую, бывает необъективным. В наши дни никто, кроме ученых, не занимается измерением коэффициента, все используют, давно выведенные опытным путем, значения для различных материалов. Это обусловлено постоянством данного параметра при сохранении химического состава изделия.

Применение

Агрегатное состояние материалов имеет отличительную структуру строения молекул и атомов. Именно это оказывает большое влияние на металлические изделия и их свойства, в зависимости от назначения.

Отличающийся химический состав узлов и деталей из железа, позволяет обладать различной теплопроводностью. Это связано со структурой таких металлов как чугун, сталь, медь и алюминий. Пористость чугунных изделий способствует медленному нагреванию, а плотность медной структуры – наоборот, ускоряет процесс теплоотдачи. Эти свойства используют для быстрого отвода тепла или постепенного нагревания продукции инертного назначения. Примером использования свойств металлических изделий является:

кухонная посуда с различными свойствами;
оборудование для пайки труб;
утюги;
подшипники качения и скольжения;
сантехническое оборудование для подогрева воды;
приборы отопления.

Медные трубки широко используют в радиаторах автомобильных систем охлаждения и кондиционеров, применяемых в быту. Чугунные батареи сохраняют тепло в квартире, даже при непостоянной подаче теплоносителя требуемой температуры. А радиаторы из алюминия, способствуют быстрой передаче тепла отапливаемому помещению.

При возникновении высокой температуры, в результате трения металлических поверхностей, также важно учитывать теплопроводность изделия. В любом редукторе или другом механическом оборудовании, способность отводить тепло, позволит деталям механизма сохранить прочность и не быть подвергнутыми разрушению, в процессе эксплуатации. Знание свойств теплопередачи различных материалов, позволит грамотно применить те или иные сплавы из цветных или черных металлов.

Высокая теплопроводность меди наряду с другими замечательными свойствами определила этому металлу значимое место в истории развития человеческой цивилизации. Изделия из меди и ее сплавов используются практически во всех сферах нашей жизни.

Теплопроводность металлов

Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс. Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции. Теплопроводность металлов - один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.

Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов

Обычное железо и цветные металлы имеют разное строение молекул и атомов. Это позволяет им отличаться друг от друга не только механическими, но и свойствами теплопроводности, что, в свою очередь, влияет на применение тех или иных металлов в различных отраслях хозяйства.

Сталь имеет коэффициент теплопроводности, при температуре окружающей среды 0 град. (С), равный 63, а при увеличении градуса до 600, он снижается до 21 Вт/м*град. Алюминий, в таких же условиях, наоборот – увеличит значение от 202 до 422 Вт/м*град. Сплавы из алюминия, будут также повышать теплопроводность, по мере увеличения температуры. Только величина коэффициента будет на порядок ниже, в зависимости от количества примесей, и колебаться в пределах от 100 до 180 единиц.

Медь, при изменении температуры в тех же пределах, будет уменьшать теплопроводность от 393 до 354 Вт/м*град. При этом, медь содержащие сплавы латуни будут иметь такие же свойства, как и алюминиевые, а значение теплопроводности будет изменяться от 100 до 200 единиц, в зависимости от количества цинка и других примесей в составе сплава латуни.

Коэффициент теплопроводности чистого никеля считается низким, он будет менять свое значение от 67 до 57 Вт/м*град. Сплавы с содержанием никеля, будут также иметь коэффициент с пониженным значением, который, благодаря содержанию железа и цинка, колеблется от 20 до 50 Вт/м*град. А наличие хрома, позволит понизить теплопроводность в металлах до 12 единиц, с небольшим увеличением этой величины, при нагреве.

Сравнение радиаторов отопления по теплоотдаче

Реальная теплоотдача радиаторов отопления различных типов часто обсуждается на строительных форумах. Участники спорят, какие батареи лучше по тепловым характеристикам – чугунные, алюминиевые или стальные панели. Чтобы прояснить данный вопрос, предлагается выполнить расчет мощности разных отопительных приборов и провести сравнение радиаторов по теплоотдаче.

Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей

Первым делом изучите технический паспорт батареи. В нем вы точно найдете интересующие параметры — тепловую мощность одной секции либо целого панельного радиатора определенного типоразмера. Не спешите восхищаться отличными показателями алюминиевых или биметаллических обогревателей, указанная в паспорте цифра — не окончательная и требует корректировки, для чего и нужно сделать расчет теплоотдачи.

Ошибочное суждение: мощность алюминиевых радиаторов самая высокая, ведь теплоотдача меди и алюминия – самая лучшая среди металлов. Теплопроводность алюминия действительно высока, но процесс теплообмена зависит от многих факторов. Нюанс второй: отопительные приборы делают из силумина – алюминиевого сплава с кремнием, чьи показатели заметно ниже.

Прописанная в паспорте отопительного прибора теплоотдача соответствует истине, когда разница между средней температурой теплоносителя (tподачи + tобратки)/2 и воздуха помещения равна 70 °С. Величина зовется температурным напором, обозначается Δt. Расчетная формула:

Подставим известное значение температурного напора и получим такое уравнение:

(tподачи + tобратки)/2 — tвоздуха = 70 °С

Справка. В документации изделий от различных фирм параметр Δt может обозначаться по-разному: dt, DT, а иногда просто пишется «при разнице температур 70 °С».

Какую теплоотдачу мы получим, если в документации на биметаллический радиатор написано: тепловая мощность одной секции равна 200 Вт при DT = 70 °С? Разобраться поможет та же формула, в нее подставляем значение комнатной температуры +22 °С и ведем расчет в обратном порядке:

(tподачи + tобратки) = (70 + 22) х 2 = 184 °С

Зная, что разность температур в подающем и обратном трубопроводах не должна превышать 20 °С, определяем их значения следующим образом:

tподачи = 184/2 + 10 = 102 °С;
tобратки = 184/2 – 10 = 82 °С.

Теперь видно, что 1 секция биметаллического радиатора из примера отдаст 200 Вт теплоты при условии, что вода в подающем трубопроводе нагреется до 102 °С, а температура воздуха в комнате – до +22 °С.

Первое условие невыполнимо, поскольку современные бытовые котлы нагреваются до 80 °С (максимум). Значит, радиаторная секция никогда не отдаст заявленные 200 Вт тепла. Да и температура теплоносителя в системе частного дома редко поднимается выше 70 °С, тогда DT = 38 °С, а не 70 градусов. То есть, реальная теплоотдача прибора вдвое ниже паспортной.

Порядок расчета теплоотдачи

Итак, реальная мощность батареи отопления гораздо меньше заявленной, но для ее подбора надо понимать, насколько. Для этого есть простой способ: применение понижающего коэффициента к паспортному значению тепловой мощности обогревателя. Ниже представлена таблица коэффициентов, на которые умножается заявленная теплоотдача радиатора в зависимости от настоящей величины DT:

Алгоритм расчета настоящей теплоотдачи отопительных приборов для ваших индивидуальных условий такой:

Определить, какая должна быть температура в доме и воды в системе.
Подставить эти значения в формулу и рассчитать свой температурный напор Δt.
Найти в таблице коэффициент, соответствующий найденному DT.
Умножить на него паспортную величину теплоотдачи батареи.
Подсчитать число секций либо целых отопительных приборов для обогрева комнаты.

В приведенном примере тепловая мощность 1 секции биметаллического радиатора составит 200 Вт х 0.48 = 96 Вт. На обогрев помещения площадью 10 м² пойдет приблизительно 1000 Вт теплоты или 1000/96 = 10.4 ≈ 11 секций (округление делаем в большую сторону).

Представленная таблица и расчет теплоотдачи батарей надо использовать, когда в документации указана Δt, равная 70 °С. Но бывает, что фирмы–производители дают мощность радиатора для других условий, например, при Δt = 50 °С. Тогда пользоваться коэффициентами нельзя, проще набрать требуемое количество секций по паспортной характеристике, только взять их число с полуторным запасом.

Справка. Многие производители указывают значения теплоотдачи при таких условиях эксплуатации: tподачи = 90 °С, tобратки = 70 °С, tвоздуха = 20 °С, что как раз соответствует Δt = 50 °С.

Сравнение по тепловой мощности

Если вы внимательно изучили предыдущий раздел, то должны понимать, что на теплоотдачу очень влияют температуры воздуха и теплоносителя, а эти параметры мало зависят от самого радиатора. Но есть и третий фактор — площадь поверхности теплообмена, здесь конструкция и форма изделия играет большую роль. Четко сравнить стальной панельный обогреватель с чугунной батареей не выйдет, их поверхности слишком разные.

Трудновато сравнивать отдачу теплоты плоскими панелями и ребристыми поверхностями сложной конфигурации

Четвертый фактор, влияющий на теплоотдачу, — это материал, из коего изготовлен отопительный прибор. Сравните сами: 5 секций алюминиевого радиатора GLOBAL VOX высотой 600 мм отдадут 635 Вт при DT = 50 °С. Чугунная ретро батарея DIANA (GURATEC) на 5 секций такой же высоты передаст в комнату только 530 Вт при аналогичных условиях (Δt = 50 °С). Эти данные опубликованы на официальных сайтах производителей.

Примечание. Мощностные характеристики алюминиевых и биметаллических обогревателей мало отличаются, сравнивать их нет смысла.

Можно попытаться провести сравнение алюминия со стальным панельным радиатором, взяв ближайший типоразмер, подходящий по габаритам. Длина батареи из 5 алюминиевых секций GLOBAL высотой 600 мм составит примерно 400 мм, что соответствует стальной панели KERMI 600 х 400.

В таблице указана тепловая производительность 1 секции из алюминия и биметалла в зависимости от размеров и разницы температур Δt

Если даже взять трехрядную стальную панель (тип 30), получим 572 Вт при Δt = 50 °С против 635 Вт у 5-секционного алюминия. Еще учтите, что радиатор GLOBAL VOX гораздо тоньше, глубина прибора составляет 95 мм, а панели KERMI – почти 160 мм. То есть, высокая теплоотдача алюминиевых секций позволяет уменьшить габариты обогревателя.

В индивидуальной системе отопления частного дома батареи одинаковой мощности, сделанные из различных металлов, работать будут по-разному. Поэтому и сравнение довольно предсказуемо:

Биметаллические и алюминиевые изделия быстро прогреваются и остывают. Отдавая больше теплоты за промежуток времени, они сильнее охлаждают воду, возвращаемую в систему.
Стальные панельные радиаторы занимают среднюю позицию, так как передают тепло не настолько интенсивно. Зато они дешевле и проще в монтаже.
Самые инертные и дорогие – это обогреватели из чугуна, им присущ долгий разогрев и остывание, из-за чего возникает небольшое запаздывание при автоматическом регулировании расхода теплоносителя термостатическими головками.

Вывод простой: неважно, из какого материала изготовлен радиатор. Главное, правильно подобрать батарею по мощности и дизайну, который устроит пользователя. А вообще, для сравнения не помешает ознакомиться со всеми нюансами работы того или иного прибора, а также где какой лучше устанавливать.

Сравнение по другим характеристикам

Об одной особенности работы батарей – инертности – уже упоминалось выше. Но чтобы сравнение радиаторов отопления выглядело объективным, кроме теплоотдачи следует учесть и другие важные параметры:

рабочее и максимальное давление теплоносителя;
количество вмещаемой воды;
масса.

Ограничение по рабочему давлению определяет, можно ли устанавливать отопительный прибор в многоэтажных зданиях, где высота подъема воды сетевыми насосами может достигать сотни метров. Параметр не играет роли для частных домов, где давление в системе невысокое, максимум 3 Бар.

Сравнение по вместительности радиаторов может дать представление об общем количестве воды в сети, которое придется нагревать. Ну а масса изделия важна при выборе места установки и способа крепления батареи.

В качестве примера ниже показана сравнительная таблица характеристик различных радиаторов отопления одинакового размера:

Примечание. В таблице за 1 единицу принят отопительный прибор из 5 секций, кроме стального, представляющего собой единую панель.

Заключение

Если провести сравнение изделий широкого круга производителей, то все равно выяснится, что по теплоотдаче и другим характеристикам первое место прочно удерживают алюминиевые радиаторы. Биметаллические выигрывают по рабочему давлению, но стоят дороже, покупать их не всегда целесообразно. Стальные батареи – это скорее бюджетный вариант, а вот чугунные, наоборот, — для ценителей. Если не учитывать цену советских чугунных «гармошек» МС140, то ретро радиаторы – самые дорогие из всех существующих.

Какие радиаторы отопления лучше выбрать — алюминиевые или биметаллические

О выборе приборов водяного отопления для частных домов и квартир сказано и написано очень много. Эта информация зачастую противоречива либо просто высосана из пальца рекламщиками, стремящимися сбыть свой товар. Особенно много инсинуаций на тему, какие радиаторы лучше — биметаллические или алюминиевые. Мы постараемся внести ясность в данный вопрос и пояснить рядовым домовладельцам, как обстоит дело в реальной жизни.

О конструкции отопительных приборов

Понимание устройства современных батарей поможет досконально разобраться в вопросе, какие радиаторы лучше – алюминий или биметалл. Тут сходу следует внести ясность – в данном контексте под алюминием подразумевается его сплав с кремнием – силумин, поскольку в чистом виде этот металл не используется. Доля кремния в сплаве достигает 14%, меньше 1% в его составе занимают примеси – железо, медь, марганец и цинк. Биметалл – это изделие из двух различных металлов, в нашем случае, — стали и силумина. Но обо всем по порядку.

Устройство секции алюминиевого радиатора

Алюминиевый отопительный прибор состоит из секций, изготовленных из силумина методом литья либо экструзии. Каждая секция сложной формы состоит из таких элементов:

силуминовый корпус (тело радиатора);
два продольных канала диаметром 25 мм с правой и левой резьбой по краям для скручивания секций;
вертикальный канал круглого или овального сечения размером 25—45 мм, соединяющий горизонтальные;
вертикальные конвекционные ребра по бокам и спереди корпуса для лучшего теплообмена с воздухом.

Примечание. Секции скручиваются между собой стальными ниппелями с цилиндрической резьбой диаметром 1 дюйм. Факт применения стальных деталей крепежа пригодится нам позже, при сравнении батарей.

Конструкция биметаллического радиатора

Биметаллические отопительные приборы тоже делаются из алюминиевого сплава, внутри которого располагается сварной каркас из стальных труб. Цель – исключить контакт силумина с теплоносителем и повысить конструктивную прочность и надежность изделия.

Еще в продаже встречаются частично биметаллические батареи, где стальные трубы заделаны только в горизонтальные каналы. Ни обсуждать, ни тем более покупать подобный продукт не имеет смысла.

Сравнительный анализ радиаторов

Что в первую очередь заботит покупателя батарей отопления? Три вещи:

Чтобы отопительные приборы хорошо грели и долго служили.
Цена изделий.
Их внешний вид.

Сравнение по внешнему виду можно сразу исключить, поскольку дизайн современных секционных радиаторов практически одинаков, а на подавляющее большинство изделий наносится прочное полимерное покрытие белого цвета. Остается лишь выбрать обогреватель по высоте, соответствующей месту его установки.

Внешне биметаллические изделия неотличимы от алюминиевых

Остается первых 2 пункта, по которым и стоит судить, какие радиаторы лучше — алюминиевые или биметаллические. На техническом языке критерии сравнения звучат так:

хороший обогрев обеспечивает теплоотдача отопительного прибора;
длительность эксплуатации зависит от величины рабочего давления и способности противостоять воздействию некачественного теплоносителя (коррозионной стойкости);
понятие цены относится к 1 секции прибора.

Справка. Надобность в биметаллических батареях возникла по причине высокого давления в системах центрального отопления квартир и частных домов, а также из-за низкого качества теплоносителя. Поэтому сравнивать их с алюминиевыми лучше именно с такой точки зрения.

Различные виды бокового оребрения секций

Сравниваем теплоотдачу

Алюминий и его сплавы отличаются прекрасной теплопроводностью, составляющей 220 Вт/м*К. Для радиаторного силумина этот показатель равен 150—180 Вт/м*К. По передаче тепла лучше них только медь (λ = 380 Вт/м*К), но из нее батареи не изготавливают. В биметаллических радиаторах между теплоносителем и алюминиевым корпусом появляется стальной посредник с гораздо меньшей теплопроводностью — 70 Вт/м*К.

Если предположить, что скорость движения воды и ее температура одинаковы в приборах из силумина и биметалла, то теплоотдача вторых будет меньше. Сталь не успеет отобрать у теплоносителя такое количество теплоты, как силумин. Это – в теории.

На практике показатели теплопередачи, декларируемые производителями, у силуминовых и биметаллических секций практически одинаковы. Чтобы в этом убедиться, достаточно взглянуть на таблицу, где показаны данные для изделий от двух известных производителей – Global (Италия) и Rifar (Россия):

Примечание. Значения теплоотдачи указаны для определенных условий: разница температур теплоносителя и воздуха в помещении должна составлять 70 °С (соответственно, 90 и 20 °С). Это значит, что в реальности батареи отдадут тепла примерно в 1.5 раза меньше.

Если сопоставить размеры секций представленных моделей, то станет заметно, что они способны передавать в помещение примерно одинаковый тепловой поток. Отсюда вывод: оба вида радиаторов греют одинаково эффективно и по этому критерию разницы между ними нет.

Какие батареи надежнее

Срок службы отопительных приборов, работающих в сети центрального отопления, зависит от коррозионной стойкости материала и давления, на какое рассчитан радиатор. По поводу давления по просторам интернета бродит множество страшилок, их содержание сводится к одному: алюминиевые секционные батареи нельзя ставить в квартирах с централизованным отоплением, потому что их разорвет гидроударами и повышенным напором воды.

В действительности силуминовые изделия всех известных производителей рассчитаны на рабочее давление минимум 16 Бар, а испытываются на 24 Бар. Это притом, что давление в сетях теплоснабжения редко достигает 14 Бар с учетом испытаний и других эксплуатационных условий. В качестве примера в таблице представлены рабочие характеристики изделий от нескольких популярных брендов:

А чтобы развеять миф о лопающихся алюминиевых батареях, предлагаем посмотреть видео нашего эксперта Владимира Сухорукова, где он проводит испытание стального радиатора на разрыв. Заметьте, стальные приборы, в отличие от алюминиевых, рассчитаны на давление всего 6 Бар.

Секции биметаллических моделей Global выдерживают при работе до 35 Бар, а испытываются на 50 Бар. Характеристики от других брендов показаны в очередной таблице:

Таких показателей давления просто не бывает ни в одной отопительной сети, кроме паровых систем промышленных предприятий. Отсюда закономерный вопрос: зачем ставить более дорогой биметалл, если вполне достаточно алюминия? Возможно, из-за коррозионного воздействия теплоносителя, о чем поговорим далее.

Чтобы убедиться в правильности рассуждений, посетите вашу теплоснабжающую компанию и попросите показать данные опрессовочных испытаний системы (обычно опрессовка производится давлением 12 Бар). А потом сравните их с техническими характеристиками отопительных приборов различных типов.

Осадок от теплоносителя в трубах отопления и каналах батарей

Плохой теплоноситель в системах центрального теплоснабжения – проблема всех стран постсоветского пространства, проистекающая из предельной изношенности подземных магистралей. Поэтому «дружат» с такой водой только чугунные батареи, остальным грозит такая участь:

Силумин остается стойким к коррозии, если водородный показатель pH теплоносителя не выходит из диапазона 7—8.5 единиц. Более кислая среда разрушительно действует на сплав.
Абразивные частицы, движущиеся вместе с водой по каналам отопительного прибора, неустанно бомбардируют поверхность алюминиевого сплава. Правда, свищ от подобного воздействия может появиться спустя много лет.
Стальные трубы биметаллических радиаторов тоже корродируют и «зарастают», хотя и здесь для вывода изделия из строя понадобится довольно длительное время.

Ведущие производители батарей из силумина практикуют нанесение на внутренние стенки каналов защитного слоя, состоящего из трех – либо шестивалентного хрома. Способ нанесения – электрохимический (пассивация). Подобные мероприятия практически уравнивают шансы биметаллических и алюминиевых радиаторов отопления в борьбе с коррозией.

Что дешевле?

По общей статистике цен биметалл обходится в среднем на 20—25% дороже, нежели алюминий. При этом батареи со стальным каркасом имеют ограничение на величину проходного сечения каналов из-за дополнительного элемента – трубы. Остальные достоинства и недостатки у секционных сплавных радиаторов практически одинаковы, в чем мы имели возможность убедиться.

Разницу в цене хорошо отражает таблица с продуктами тех же известных брендов:

Примечание: стоимость продукции разных фирм взята для самого популярного размера – 500 мм.

Какие радиаторы выбрать — рекомендации

На различных форумах, посвященных отоплению частных домов и квартир, споры на данную тему не утихают. Обычный домовладелец или квартиросъемщик, зашедший туда в поисках информации, может так и не найти истину. Ситуация усугубляется искусственно созданными мифами, преследующими одну цель: сбыть какую-нибудь продукцию.

Главный миф по поводу недостаточного рабочего давления алюминиевых радиаторов нами развенчан, но есть и другие:

при работе в централизованных сетях силумин быстро разъедает коррозия, поэтому нужен только биметалл;
алюминий образует гальваническую пару с каким-нибудь другим металлом, контактирующим с теплоносителем, и поэтому быстро разрушается;
в результате химических реакций алюминиевого сплава с грязной водой в систему выделяется много кислорода;
стальные вставки биметаллических батарей ржавеют и прогнивают насквозь, отчего секцию приходится выбрасывать;
прочие невероятные истории.

Описанные в мифах процессы имеют место, но очень в незначительной степени. Чтобы наступили какие-либо серьезные последствия, нужны не годы, а десятилетия. При условии, что вы не купили дешевую подделку и поставили батареи правильно. А стальные детали есть и в алюминиевых приборах отопления (соединительные ниппели).

Напоследок дадим ряд рекомендаций, способствующих лучшему выбору радиаторов для вашего дома:

Оптимальное решение для автономных систем отопления, работающих от собственного котла, — это алюминиевые батареи.
Они же прекрасно подойдут для работы в многоквартирных домах. Только покупайте качественные изделия от проверенных производителей и не забудьте сопоставить величину рабочего давления.
В многоквартирных высотных домах (16 этажей и более) лучше ставить биметаллические радиаторы.
Если система отопления «высотки» не стояковая, а с горизонтальными ветвями, входящими в каждую квартиру, то можно поставить алюминиевые батареи.
Совет пользователям, которых не убеждают никакие доводы: покупайте и ставьте в своем доме биметаллические отопительные приборы и чувствуйте себя спокойно.

Любые радиаторы, подключенные к центральному отоплению, будут служить дольше и греть эффективнее, если их периодически промывать. В идеале – ежегодно, в крайнем случае — раз в 3 года. Также множество ценных советов по выбору подходящих батарей можно почерпнуть из видео нашего эксперта:

Читайте также: