Емкость секции чугунной батареи: Как посчитать литры воды в системе отопления? Какой объем необходим?

Опубликовано в Разное
/
20 Мар 1975

Содержание

Объем воды в радиаторе отопления – алюминиевом, чугунном, биметаллическом

Обновлено: 11 февраля 2021.

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

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

Сколько воды в одной секции чугунного радиатора отопления

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

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

Объем одной секции марки МС (в литрах)

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

 

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

Объем воды в одной секции марки ЧМ (в литрах)

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

 

Совет

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

Объем воды в одной секции алюминиевого радиатора

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

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

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

 

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

V = h x 0.8

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

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

Сколько воды в одной секции биметаллического радиатора

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

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

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

 

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

V = h x 0.35

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

Объем воды в радиаторе отопления таблица

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

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

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


Сколько весит секция чугунной батареи: подсчет веса конструкции

Чтобы рассчитать систему отопления, требуется учесть много разнообразных параметров. Одним из них является вес приборов отопления. Например, требуется установить классический чугунный радиатор, который состоит из 4-10 секций. Чтобы вычислить массу всей системы отопления, нужно сначала произвести расчет относительно одной чугунной батареи, что обеспечит ее монтажу надежность.

Вес одной секции чугунной батареи

О чугунных батареях

Радиатор из чугуна принадлежит к классике жанра. Его применяют уже более 100 лет и полностью вытеснить с рынка пока еще неспособна ни одна современная модель. Чугунные радиаторы пользуются спросом благодаря характеристикам самого материала.

Важными преимуществами чугуна являются:

  1. Устойчивость к коррозии,
  2. Долговременность эксплуатации,
  3. Нетребовательность к качеству теплоносителя,
  4. Отличная теплопередача,
  5. Нетребовательность в применении.

Не может быть все так гладко, и два недостатка все же находятся.

  • Один кроется в массе. Сколько весит секция чугунной батареи? Вес 1 секции чугунного радиатора составляет примерно 7,5 кг. Благодаря несложным умозаключениям можно прийти к выводу, что стандартная батарея из 7 секций будет весить 52,5 кг. Чтобы обеспечить комфортную температуру в комнате, одной секции нагревательного элемента, как правило, недостаточно. Исходя из данных обстоятельств, осуществляя надежность конструкции, приходится продумывать способы крепления радиаторных элементов к стене. Давайте произведем расчет на примере. Советская модель МС 140 , которая до сих пор присутствует на рынке, имеет немалую массу — 7,12 кг. Объем ее одной секции составляет 1,5 литра воды, общая масса получается равной 8,62 кг. Тепловая мощность при этом равна примерно 170 Вт. Сколько нужно секций для обогрева комнаты площадью 20 м2? Если необходимо обогреть комнату 20 м2, то потребуется 12 секций, тогда масса будет составлять 85,4 кг, плюс вода – 103,4кг.
  • Вторым отрицательным моментом чугуна является его хрупкость. Поэтому, чтобы осуществить перенос изделия с большой массой и его крепление, необходимо все манипуляции с ним проделывать максимально осторожно, предотвращая малейшие удары во избежание невидимых глазу микротрещин. Так как в процессе работы с неизбежным ростом давления в сети отопления, образовавшиеся трещины начнут увеличиваться, что закончится протечками радиатора.

Базовые характеристики классического радиатора

Стандартная чугунная батарея состоит из 4-10 отдельных секций. Ее размер зависит от выбора теплового режима в помещении и архитектурных особенностей дома.

Несмотря на возникающие сложности при установке тяжелого радиатора отопления из чугуна, все же основной проблемой это не считается. Основная задача состоит в выполнении правильного монтажа батареи. Чтобы его осуществить, недостаточно знать лишь массу изделия, необходимо

учесть следующие моменты:

  • Расстояние между осями. Стандартные модели могут иметь 350 или 500 мм. Батареи с большой высотой характеризуются пропорциональными размерами между осями.
  • Глубину. Стандартные размеры 92, 99, 110 мм.
  • Ширину секции. Размеры находятся в несколько большем диапазоне – 35 — 60 мм.
  • Объем секции. Это количество теплоносителя, которое необходимо для полного заполнения элемента радиатора. Объем находится в зависимости от размера секции. Средние значения колеблются от 1 до 4 литров.

Важной проблемой установки чугунной батареи классического образца является то, что она предназначена только для крепления на стене. В то же время большинство домов современности изготавливаются из пористых материалов

, таких как газобетон, пенобетон, а также SIP-панели с пенопластовым наполнением. Данные стены нуждаются в специальном креплении сложной конструкции с многоточечной фиксацией, что вряд ли будет вам по душе.

Современные модели радиаторов отопления

Для крепления на стенах различными производителями разработаны новые модели из серого чугуна, их масса гораздо меньше старых классических образцов. К примеру, опишем чешский радиатор отопления Viadrus STYL 500. Сколько весит 1 секция данного радиатора отопления? И сколько выйдет масса всей конструкции?

Масса 1 секции составляет 3,8 кг, воды вмещается 0,8 литра, поэтому масса одной секции радиатора с водой составит 4,6 кг. При тепловом потоке 140 Вт для обогрева комнаты в 20 м2 потребуется 14 секций, по весу соответственно выйдет 64,4 кг с водой. Таким образом, этот показатель отличается в меньшую сторону на 40%, чем у классического образца МС 140 . Если это значение разделить на две части (по 32 кг), то можно сделать вывод, что установку на стены из современных материалов, включая пористый бетон, осуществить вполне возможно без дополнительных крепежных элементов.

Еще более легкая конструкция разработана российскими производителями. Их отопительные приборы предлагаются под брендом EXEMET, модель MODERN отличается следующими весовыми характеристиками:

Одна секция у этого производителя весит 3,2 кг, теплоотдача 93 Вт. Чтобы обогреть комнату в 20 м2 потребуется 22 секции, тогда общая масса составит 70,4 кг. Данные параметры неплохи, особенно если учесть, что компания производит модели с возможной установкой на полу.

Винтажная модель

Несколько слов о винтажной батарее из чугуна. Ее вес превосходит советский образец, который может достигать 14 кг. Данные отопительные приборы внешне очень напоминают старинные, которые устанавливали в далеком 19 веке в резиденциях и усадьбах.

Модель EXEMET FIDELIA весит 12 кг, теплоотдача 156 Вт, общая масса прибора для нашего примера выходит просто чудовищной – 154 кг. Сложный вопрос установки здесь неактуален, так как первая и последняя секции снабжены ножками для размещения прибора на полу.

Итак, чтобы обеспечить отопительной системе бесперебойную службу, нельзя игнорировать такие важные показатели, как вес и объем секции батареи. Благодаря правильному подсчету нагрузки на крепежные элементы, можно рассчитывать на надежность установки и долгосрочную эксплуатацию прибора.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Вес одной секции чугунной батареи

Радиаторы из чугуна потеснились на рынке под наплывом современных разработок в сфере отопительных приборов, но продолжают составлять серьезную конкуренцию новинкам. При выборе важно учитывать вес чугунной батареи, поскольку этот параметр влияет на сложность монтажа и принципы установки.

У классического секционного радиатора вес 1 элемента составляет 7,5 кг, то есть, стандартная конструкция из 7 элементов будет весить более 50 кг.

Классический чугунный радиатор

В связи с этим возникают две проблемы:

  • надежное настенное крепление сложно смонтировать, если стены выполнены из пористых легких блоков или представляют собой каркасную конструкцию — потребуется устанавливать прибор отопления на пол;
  • переносить батарею необходимо вдвоем и очень аккуратно, поскольку от ударов в хрупком чугуне появляются микротрещины, которые расширяются под воздействием нагретого теплоносителя – со временем это провоцирует разгерметизацию прибора отопления.

Преимущества чугуна

Если не учитывать, сколько весит чугунная батарея, можно отметить целый спектр преимуществ отопительных приборов данного типа, в число которых входит:

  • устойчивость к коррозии;
  • стойкость к химически агрессивным средам – материал нетребователен к характеристикам теплоносителя;
  • долговечность;
  • высокие показатели теплового излучения – чем больше количество секций, тем выше теплоотдача прибора отопления.

Внешний вид стандартных батарей из чугуна прост и лаконичен, но сегодня производители предлагают и радиаторы, выполненные под старину. К преимуществам таких моделей относится стильный и респектабельный внешний вид.

Различные варианты радиаторов

Технические характеристики

Мощность прибора отопления – показатель его теплоэффективности. При расчете системы отопления учитываются потребности дома в тепле. Важно знать мощность 1 секции чугунного радиатора, чтобы определить размер батарей для каждого отапливаемого помещения. Неправильные расчеты приводят к тому, что помещение не будет качественно прогреваться либо наоборот – придется его часто проветривать, удаляя излишки тепла.

У рядового стандартного радиатора из чугуна мощность 1 звена составляет 170 Вт. Чугунные батареи выдерживают нагрев свыше 100°С и успешно функционируют при рабочем давлении 9 атм. Это позволяет использовать изделия данного типа в составе центральных и автономных отопительных сетей.

Современные модели

Производители предлагают облегченные варианты батарей из серого чугуна. Если вес 1 звена советского радиатора МС140 составляет 7,12 кг, то 1 секция модели Viadrus STYL 500 чешского производства весит 3,8 кг, и ее внутренний объем составляет 0,8 л. Это означает, что заполненный теплоносителем чешский радиатор из 10 звеньев будет иметь массу (3,8 + 0,8) × 10 = 46 кг. Это на 40% меньше, чем масса заполненной батареи МС 140, состоящей из аналогичного количества элементов.

В России также производятся чугунные отопительные приборы облегченного образца. Под брендом EXEMET выпускаются батареи MODERN, 1 секция которых весит 3,3, а ее внутренний объем составляет 0,6 л. Эти трубчатые чугунные радиаторы характеризуются относительно невысокой теплоотдачей, что требует увеличения количества звеньев. Отопительные приборы рассчитаны на напольную установку.

Растущей популярностью пользуются винтажные радиаторы из чугуна. Это напольные модели, изготовленные по технологии художественного литья. Из-за объемных сложных узоров вес секции чугунного радиатора значительно увеличен, он достигает 12 и более килограммов.

Винтажный напольный радиатор из чугуна

Срок службы

В домах, построенных до революции, до сих пор работают радиаторы из чугуна, установленные более 100 лет назад. Современные приборы отопления из этого материала также рассчитаны на десятки лет безремонтной эксплуатации.

Долговечность объясняется прочностью чугуна, устойчивостью к нагреву и давлению. Отопительные приборы из чугуна не ржавеют в период, когда из сети слит теплоноситель и внутренняя поверхность батарей контактирует с воздухом.

Габариты

Вес секции чугунного радиатора зависит от ее высоты, конфигурации и толщины стенок.

Производители предлагают модели с различными характеристиками:

  • глубина батареи составляет от 70 до 140 мм в стандартном исполнении;
  • ширина звена варьируется от 35 до 93 мм;
  • объем секции – от 0,45 до 1,5 л в зависимости от габаритов;
  • высота отопительного прибора в стандартном исполнении — 370-588 мм;
  • межосевое расстояние – 350 либо 500 мм.

Классические батареи: базовые параметры

Классической считается советская батарея МС140 со следующими параметрами:

  • высота 388/588 мм;
  • глубина 140 мм;
  • ширина 93 мм;
  • объем одного звена высотой 588 мм – 1,5 л;
  • масса одного звена высотой 588 мм – 7,12 кг.

Зная, сколько весит одна секция радиатора и ее объем, можно рассчитать массу прибора отопления МС140, заполненную теплоносителем. Общая масса заполненной секции составит 8,62 кг, батарея из 10 звеньев будет весить около 86 кг.

Богатый выбор разнообразной стилистики батарей

Основные расчеты

Проектируя систему отопления, требуется рассчитать вес радиатора и необходимое количество секций в батареях. Расчеты ведутся на основании мощности одной секции отопительного прибора (для классического изделия из чугуна это 170 Вт) и теплового расчета помещения.

Чтобы подсчитать необходимое количество секций и итоговый вес чугунного радиатора, следует учесть площадь и теплопотери помещения, которые зависят от характеристик материалов, из которых возведены стены, наличия утепления. Также требуется обратить внимание на количество окон и вид оконных систем.

Для панельного дома оптимальная величина теплового потока составляет 0,041 кВт/м3, для кирпичного – 0,034 кВт/м3, для зданий с утепленными стенами (независимо от материала, из которого они возведены) – 0,02 кВт/м3.

Учитывая немалый вес одной секции чугунной батареи, количество звеньев в стандартном радиаторе варьируется от 4 до 10. В большом помещении удобнее установить два-три прибора отопления по 4-5 секций вместо того, чтобы монтировать один крайне тяжелый радиатор с числом звеньев более 10-ти.

Из этого следует

Чтобы правильно выбрать принцип крепления, необходимо узнать, сколько весит секция чугунной батареи, заполненная теплоносителем. Для приборов отопления из чугуна важно подобрать подходящее количество кронштейнов для настенного монтажа. Если стены выполнены из пористых блоков или дом возведен из СИП-панелей, число точек крепежа увеличивают с целью более равномерно распределить нагрузку.

Правильный расчет радиаторов и надежный монтаж – гарантия бесперебойного функционирования системы отопления.

Видео по теме:

расчет мощности одной секции чугунной батареи, фото и видео примеры

Содержание:

1. Что такое теплоотдача и мощность радиаторов
2. Порядок расчета количества секций
3. Размеры и вес чугунных радиаторов отопления
4. Срок службы чугунных радиаторов
5. Рабочее и опрессовочное давление
6. Качество теплоносителя для чугунных радиаторов
7. Корпус радиатора

В последнее десятилетие на отечественном рынке появились новые модели отопительного оборудования, в том числе и радиаторов, но изделия из чугуна по-прежнему востребованы у потребителей. Их выпускают как российские, так и зарубежные производители. Чугунные радиаторы отопления, представленные на фото, являются одним из элементов обустройства теплоснабжения квартиры или собственного дома. 

Что такое теплоотдача и мощность радиаторов


Мощность чугунных радиаторов отопления и их теплоотдача относятся к основным характеристикам любого прибора, обеспечивающего обогрев помещения. Обычно производители оборудования для отопительных конструкций указывают данный параметр для одной секции батареи, а требуемое их количество рассчитывают, исходя из размеров помещения и необходимой теплоотдачи чугунных радиаторов отопления. 

Кроме этого учитывают и другие факторы, такие, например, как объем комнаты, наличие окон и дверей, степень утепления, особенности климатических условий и т.д. Теплоотдача радиаторов отопления зависит от материала их изготовления. Следует отметить, что чугун проигрывает в данном вопросе алюминию и стали. Теплопроводность данного материала ниже в 2 раза, чем у алюминия. Но данный недостаток компенсирует низкая инертность чугуна, который набирает тепло и отдает его долго. 
В закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией эффективность алюминиевых батарей будет значительно больше, но при условии наличия интенсивного потока теплоносителя. Что касается открытых конструкций, то при естественной циркуляции чугун имеет больше преимуществ. 

Примерная мощность одной секции чугунного радиатора составляет 160 ватт, в то время как у алюминиевых и биметаллических приборов аналогичный параметр находится в пределах 200 ватт. Поэтому при равных условиях эксплуатации батарея из чугуна должна иметь большое количество секций. 

Порядок расчета количества секций


Существуют разные методики выполнения технических расчетов радиаторов. Точные алгоритмы позволяют производить вычисления с учетом многих факторов, включая размеры и размещение помещения в здании. Также можно воспользоваться упрощенной формулой, которая позволит узнать искомое значение с достаточной точностью. Итак, рассчитать количество секций можно, умножив площадь помещения на 100 и полученный результат разделив на мощность секции чугунного радиатора в ватах. 

При этом специалисты рекомендуют:
  • в том случае, когда итогом стало дробное число, округлять его в большую сторону. Запас по теплу лучше, чем его недостаток; 
  • когда в комнате насчитывается не одно, а несколько окон, установить две батареи, разделив между ними необходимое количество секций. В результате не только увеличивается срок эксплуатации радиаторов, но и их ремонтопригодность. Батареи станут хорошей преградой для холодного воздуха, поступающего от окон;
  • при высоте потолка в комнате более 3-х метров и наличии двух внешних стен с целью компенсации потерь тепла желательно добавить пару секций и тем самым увеличить мощность чугунного радиатора отопления. Читайте также: «Чем хороши чугунные батареи отопления – преимущества и недостатки, правила подключения радиаторов нового образца».
 

Размеры и вес чугунных радиаторов отопления


Параметры чугунных радиаторов на примере отечественного изделия МС-140 следующие:
  • высота – 59 сантиметров;
  • ширина секции – 9,3 сантиметра;
  • глубина секции – 14 сантиметров;
  • емкость секции – 1,4 литра;
  • вес – 7 килограммов;
  • мощность секции 160 ватт. 

Со стороны владельцев недвижимости можно услышать нарекания, что довольно сложно переносить и устанавливать радиаторы, состоящие из 10 секций, вес которых достигает 70 килограммов, но радует, что такая работа в квартире или доме делается один раз, поэтому размеры чугунных радиаторов отопления необходимо правильно рассчитать. 
Поскольку количество теплоносителя в такой батарее составляет всего 14 литров, то, когда тепловая энергия поступает из котла автономной отопительной системы, тогда придется оплачивать лишние киловатты электроэнергии или кубометры газа.  Читайте также: «Сколько весит чугунная батарея – масса радиаторов разных производителей».

Срок службы чугунных радиаторов


По таким показателям как продолжительность срока эксплуатации и чувствительность к температуре и качеству теплоносителя чугунные радиаторы опережают другие виды батарей. Что вполне объяснимо: чугун характеризуется устойчивостью к абразивному износу и тем, что он не вступает ни в какие химические реакции с материалами, из которых изготавливают трубы и элементы нагревательных котлов.  Читайте также: «Какие бывают чугунные радиаторы отопления – плюсы и минусы современных батарей из чугуна».
Размеров каналов, проходящих через чугунные батареи, достаточно для того, чтобы приборы засорялись минимально. В результате им не требуются работы по очистке. По мнению специалистов, современные радиаторы из чугуна способны прослужить от 30 до 40 лет. Но нельзя не сказать о большом недостатке данной продукции – это плохая переносимость гидравлических ударов. 

Рабочее и опрессовочное давление


Среди технических характеристик помимо того, что важна мощность чугунных радиаторов отопления, следует упомянуть о показателях давления. Обычно рабочее давление жидкого теплоносителя составляет 6-9 атмосфер. Любые виды батарей с таким параметром напора справляются без проблем. Штатным давлением для чугунных изделий считается именно 9 атмосфер.

Помимо рабочего используется понятие «опрессовочное» давление, отражающее максимально допустимую его величину, возникающую при первоначальном запуске отопительной системы. Для чугунной модели МС-140 оно равно 15 атмосфер. 

Согласно регламенту, в процессе запуска системы отопления необходимо выполнять проверку возможности плавно запустить центробежные насосы, которые должны функционировать в автоматическом режиме, но в действительности все обстоит далеко не так, как следует. 
К сожалению, в большинстве домов автоматика либо отсутствует, либо неисправна. Но инструкция проведения такого вида работ предусматривает, что первоначальный пуск следует выполнять при закрытой задвижке. Ее разрешается плавно открыть только после выравнивания давления в подающей теплоноситель магистрали. 

Но работники коммунальных служб не всегда выполняют инструкции. В итоге в случае нарушения регламента возникает гидроудар. При нем значительный скачок давления приводит к превышению допустимого значения давления и одна из батарей, расположенная по пути движения теплоносителя, оказывается не способной выдержать такую нагрузку. В итоге срок службы прибора значительно сокращается. 

Качество теплоносителя для чугунных радиаторов


Как ранее отмечалось, для чугунных радиаторов не имеет значения качество жидкого теплоносителя. Этим приборам не важен показатель pH и другие его характеристики. Одновременно посторонние примеси, такие как камни и другой мусор, присутствующие в коммунальных теплосетях, проходят без помех через достаточно широкие каналы батарей и транспортируются дальше. Частенько они оказываются в узких отверстиях вставок из стали в биметаллических радиаторах у соседей. Естественно, что со временем мощность секции чугунного радиатора понижается. 
Если в частном доме используется автономная система теплоснабжения, не имеет значения, какой будет использован теплоноситель – вода, тосол или антифриз. Перед использованием воды в качестве носителя тепла владельцу недвижимости нужно произвести ее подготовку, в противном случае отопительный котел, гидравлическая группа или теплообменник быстро выйдут из строя (прочитайте: «Химическая очистка теплообменников котла»). Также может упасть мощность нагревательного теплоагрегата. 

Корпус радиатора


Чугунные радиаторы продают неокрашенными, поэтому после покупки изделия покрывают термостойким составом. Кроме этого, их следует протянуть, поскольку отечественная сборка не отличается качеством. 

Однозначно ответить, какие радиаторы лучше – алюминиевые, чугунные или биметаллические — невозможно. Все зависит от личных предпочтений.

Напоследок видео об установке чугунных радиаторов отопления:


Сколько секций чугунного радиатора нужно: как рассчитать?

При установке в своем доме или квартире радиаторов, сделанных из чугуна, часто люди не задумываются о том, сколько элементов нужно для конкретного помещения, чтобы создать в нем необходимый температурный режим. Для точного определения количества секций существуют некоторые подсчеты, выполнение которых достаточно простое.

Схема секционного радиатора.

Стандартные способы расчетов

Согласно всем современным нормам и правилам, которые предъявляются к системам отопления, проектирующиеся для воды, на кв. м помещения требуется примерно 0,1 кВт мощности. Эта цифра характерна только для жилых помещений, для нежилых хватит и 0,05 кВт, или еще меньше. Все зависит от конкретного предназначения помещения.

Если принять это во внимание, то простейшие вычисления можно проводить по формуле:

P = (S/P1)*100, где Р – это необходимая мощность, то есть количество секций; S – это площадь комнаты; Р1 – это мощность одной секции.

В этом простом уравнении неизвестен единственный член, а именно отопительная мощность одной секции радиатора. Принято считать, что она равна 150 Ватт, следовательно, во всех формулах следует принимать ее равной именно этому значению.

Вернуться к оглавлению

Пример расчета

 

Схема строения радиатора отопления.

Пусть комната имеет угловое расположение. Ее длина равна 10 м, а ширина 5. Требуется рассчитать, сколько секций (батарей) требуется для отопления данной комнаты. При этом известно, что выделение тепловой энергии чугунных радиаторов происходит за счет нагревания в них воды, то есть обычная отопительная система дома.

Итак, сначала требуется найти площадь комнаты. Исходя из простейшей геометрической формулы, можно найти ее, как 10*5, что равно 50 кв. метрам.

Приняв мощность радиатора в 0,15 кВт, можно легко по вышеуказанной формуле рассчитать, сколько их потребуется:

50/150*100 = 33,3 секции, то есть 34. Однако это не окончательное решение. В условии есть оговорка, что комната угловая. В таком случае формула требует внесения дополнительного коэффициента, который будет 1,2.

Тогда, окончательное решение будет выглядеть так:

34*1,2 = 41 элемент.

Следует отметить, что такие расчеты верны только для чугунных батарей, что же касается иных, то расчеты будут немного отличаться.

Чугунный радиатор прогревает помещение долго. Его не применяют для помещений, где необходим постоянный уровень температуры.

Надо отметить и следующий момент. Он заключается в том, что вычисления можно произвести приблизительные. Хотя если разобраться, то и вышеописанный способ тоже носит не совсем точный характер, так как число 0,15 киловатт взято по среднему значению, то есть для всех размеров и типов чугунных батарей. Сделано это по той причине, что все они практически имеют равные размеры, а значит, и объем теплоносителя (воды) в них тоже примерно такой же.

Итак, второй способ вовсе не учитывает ни мощность радиатора, ни количества воды в нем. Нужно знать только площадь комнаты. Если взять за истину то, что все чугунные батареи имеют примерно равные размеры, то для всех расчетов можно брать значение отапливаемой площади одной секцией равное 1,8.

Это значит что на каждых 1,8 кв. м отапливаемой площади потребуется лишь элемент радиатора. И опять следует сделать оговорку, что это можно считать верным только для тех комнат, где высота потолка лежит в пределах от 2,3 до 2,7 м.

Вернуться к оглавлению

Расчет количества биметалических радиаторов

Итак, чтобы узнать, сколько секций нужно, требуется применить формулу:

Р = Т/О, где Т = V*К

Теперь разберем по порядку все значения:

  • Р – количество элементов;
  • Т- необходимое количество тепла;
  • V -объем помещения, выраженный в кубометрах;
  • К – удельное количество энергии, то есть количества тепла, которое нужно затратить на обогрев одного кубометра пространства;
  • О – количество тепла, выделяемое одной секцией радиатора.

Следует отметить, что, как и в прошлом случае, все расчеты верны только тогда, когда сами батареи нагреваются от воды.

В этом уравнении есть сразу несколько неизвестных. Например, значение К. Его принято брать, исходя из следующих данных:

  • если комната имеет обычное расположение, при этом есть окно, дверь и только одна внешняя стена, то значение К можно принято равным 40 Вт;
  • если комната имеет угловое расположение, при этом имеется два и больше окон, то значение К можно взять равным 50 Вт;
  • если комната утеплена снаружи или изнутри, при этом на окнах установлены стеклопакеты, то значение К можно взять 0,030 кВт.

Теперь осталось выяснить еще одно неизвестное – сколько энергии выделяет элемент биметалической батареи. Усредненное значение этого показателя равно 0,204 кВт.

Вернуться к оглавлению

Расчет стальных и алюминиевых радиаторов

В данном случае расчет очень простой. Если в качестве материала для отопителей использовался не чугун, а сталь или алюминий, то расчет можно выполнить последующей формуле:

Р = V*41.

В данной формуле Р – это мощность одного радиатора алюминиевых или стальных батарей. V – это объем отапливаемого помещения, а 41 – это константа, которая характеризует необходимое количество тепла для одного кв. м площади не утепленного помещения.

Исходя из полученных вычислений, следует подобрать отопительный прибор, который будет соответствовать этим результатам или быть близким к ним.

Можно сделать и примерный расчет батарей. Каждый элемент алюминиевых или стальных отопительных батарей обогревает примерно 1-1,5 кв. м площади комнаты.

Вернуться к оглавлению

Вычисление количества крепежей

Крепления для каждого вида батарей свои. Например для чугунной батарее используется скобы или специальные крюки. Такие крюки крепятся к стенам при помощи анкерных болтов.

Примерно на каждые 4 секции чугунного отопительного элемента требуется пара крюков, то есть и снизу, и сверху. Как правило, крюки продается парно, то есть к стальной пластине приварено два крюка.

Что касается других видов батарей, то и вид крепления тоже другой. В данном случае используется специальный крюк с резьбой на конце, которая ввинчивается в специальный гриб. Он, в свою очередь, вставляется в стену, где предварительно под него сверлится отверстие.

Для стальных батарей тип крепления также отличается. Стоит сказать, что крепят их на специальные приспособления, более того такие крепежи поставляются вместе с отопительным элементом.

Мощность одной секции чугунного радиатора

 

Количество кВт одного сегмента радиатора из чугуна

Правильный выбор чугунных батарей всегда требует анализа многих параметров. Одним из них является мощность секции. Зная эту цифру, можно сделать расчет общего количества секций чугунного радиатора, нужного для отопления определенной комнаты.

Современные предприятия предлагают покупателям батареи с различными размерами, поэтому мощность секций предложенных ими радиаторов сильно колеблется. При этом размеры радиаторов отопления, предназначенных для комнат с одинаковой площадью, могут быть разными, а их теплоотдача – одинаковой. Так, зарубежные устройства отопления имеют меньшие габариты, чем отечественные, но создают столько тепла, сколько производят классические отечественные.

Чем отличаются иностранные радиаторы от отечественных

Продукция обеих групп производителей изготавливается практически с одинакового чугуна. Однако разница есть. Она заключается в особенностях поверхности чугуна.

Внутренние стенки отечественных батарей можно назвать «шершавыми». Это создает дополнительное сопротивление движению воды. Из-за этого циркуляция теплоносителя ослабляется, а вместе с ней падает отдача тепла.

Зарубежные же варианты имеют гладкую внутреннюю поверхность. Циркуляция теплоносителя легко скользит по ней, не «чувствуя» большого гидравлического сопротивления. Поэтому меньшие по размерам секции иностранных устройств отопления способны пропустить больше воды на единицу внутренней площади и впитать больше тепла. В итоге их мощность растет. Поэтому их нужно устанавливать в домах, комнаты которых имеют большую площадь (30 и более квадратных метров).

Мощность классических радиаторов

Очень большой популярностью пользуются батареи МС-140. Несмотря на то, что в советские времена они «поселились» почти в каждой квартире и сегодня кажутся пережитком прошлого, многие люди все-таки отдают им предпочтение. Чаще всего они выбирают две модификации:

Секции первой модели радиатора меньше и способны выдать 0,106 кВт.

Что касается сегментов второй модели, то их мощность измеряется 0,160 кВт.

Они являются большими по размерам и тяжелыми. Так, большая модель имеет секцию, высота и ширина которой составляет 0,588х0,121 метра. Объем внутреннего пространства одного сегмента равняется 1,5 л.

Теплоотдача современных чугунных устройств

Очень большой эффективностью в плане отдачи тепла обладают чешские чугунные радиаторы . Эти устройства для отопления домов с разной площадью имеют секцию, которая отдает 0,14 кВт. Такую мощность имеет отопительное устройство Viadrus STYL 500. Интересно, что ее сегмент почти вдвое легче и меньше секции вышеописанных устройств. Одна частица такого чугунного устройства вмещает 0,8 л теплоносителя.

Подобный объем имеют секции радиаторов некоторых российских производителей. Правда, они способны порадовать отдачей тепла в 0,102 кВт. По этому показателю они несколько отстают от чешской продукции, однако являются лучшими МС-140.

Простейший расчет мощности батарей

Чтобы сделать расчет мощности устройства. необходимого для отопления помещения с площадью 25 м 2. нужно сделать следующее:

  1. Определить объем помещения. Для этого 25 м2 нужно умножить на высоту комнаты, например, 2,5 метра. Получается цифра 62,5 куб. метра.
  2. Полученный результат нужно умножить на специальный коэффициент. Он зависит от типа помещения. Если это панельный дом, то он составляет 0,041 кВт на 1 метр кубический. 62,5х0,041 = 2,562 кВт – эта цифра является общей мощностью устройства для комнаты с площадью в 25 м2.

Согласно правилам расчета далее нужно разделить общую теплоотдачу на мощность сегмента: 2,562/0,14 = 18,3 – является количеством секций батареи, необходимой для отопления помещения, площадь которого составляет 25 м2. Полученную цифру нужно округлять вверх. Получается, что нужно покупать батарею с 19 секциями. Можно приобрести две батареи с таким количеством сегментов, которые в сумме дадут цифру 19.

Стоит добавить, что указанный во втором шаге коэффициент зависит от типа дома. Этот показатель может быть таким:

  • 0,034 кВт/м – для домов, построенных из кирпича;
  • 0,02 кВт/м – для домов, строительство которых велось с соблюдением современных стандартов.

Используя этот способ расчета, можно узнать, сколько батарей нужно приобрести для всего дома.

Более сложный способ

Он предусматривает использование двух показателей:

  1. Общей потребности в тепле.
  2. Теплоотдачи одного ребра радиатора (эту величину можно взять из технической документации).

При определении первого показателя необходимо учитывать:

  1. Площадь помещения.
  2. Этаж.
  3. Высоту потолка, а также превышает ли она 3 метра или нет.
  4. Наличие кондиционера, камина.
  5. Число и площадь окон.
  6. Наличие утепления стен, пола и потолка.

Потребность в количестве тепла определяют в такой последовательности:

  1. Вычисляют объем помещения (площадь умножают на высоту).
  2. Объем умножают на цифру 41 Вт (согласно СНИП на 1 куб. м должно создаваться 41 Вт тепла).
  3. Корректируют полученную цифру на различные коэффициенты:
  • если потолок меньше 3 м, то высоту делят на 3 и полученный результат умножают на вычисленную потребность в тепле. Если больше, то делают то же самое;
  • если комната угловая, то полученную цифру умножают на 1,8;
  • если есть одно очень большое окно или несколько окон, то результат снова умножают на 1,8. В случае наличия пластиковых стеклопакетов применяют корректирующий коэффициент 0,8;
  • если выполняется нижнее подключение батареи, то берут корректирующий коэффициент 1,1;

В конце полученную цифру делят на теплоотдачу секции и определяют число ребер.

Похожие статьи:

Как рассчитать количество секций для радиатора отопления Вес секции батареи из чугуна Как рассчитать теплоотдачу радиаторов из чугуна Мощность и количество секций алюминиевых радиаторов

Количество кВт одного сегмента радиатора из чугуна


Узнайте на нашем сайте, какими параметрами отличаются зарубежные и отечественные чугунные радиаторы отопления, как рассчитать мощность батареи.

Источник: poluchi-teplo.ru

 

Какая тепловая мощность чугунных радиаторов отопления

В последнее десятилетие на отечественном рынке появились новые модели отопительного оборудования, в том числе и радиаторов, но изделия из чугуна по-прежнему востребованы у потребителей. Их выпускают как российские, так и зарубежные производители. Чугунные радиаторы отопления, представленные на фото, являются одним из элементов обустройства теплоснабжения квартиры или собственного дома.

Что такое теплоотдача и мощность радиаторов

Мощность чугунных радиаторов отопления и их теплоотдача относятся к основным характеристикам любого прибора, обеспечивающего обогрев помещения. Обычно производители оборудования для отопительных конструкций указывают данный параметр для одной секции батареи, а требуемое их количество рассчитывают, исходя из размеров помещения и необходимой теплоотдачи чугунных радиаторов отопления.

Кроме этого учитывают и другие факторы, такие, например, как объем комнаты, наличие окон и дверей, степень утепления, особенности климатических условий и т.д. Теплоотдача радиаторов отопления зависит от материала их изготовления. Следует отметить, что чугун проигрывает в данном вопросе алюминию и стали. Теплопроводность данного материала ниже в 2 раза, чем у алюминия. Но данный недостаток компенсирует низкая инертность чугуна, который набирает тепло и отдает его долго.

В закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией эффективность алюминиевых батарей будет значительно больше, но при условии наличия интенсивного потока теплоносителя. Что касается открытых конструкций, то при естественной циркуляции чугун имеет больше преимуществ.
Примерная мощность одной секции чугунного радиатора составляет 160 ватт, в то время как у алюминиевых и биметаллических приборов аналогичный параметр находится в пределах 200 ватт. Поэтому при равных условиях эксплуатации батарея из чугуна должна иметь большое количество секций.

Порядок расчета количества секций

Существуют разные методики выполнения технических расчетов радиаторов. Точные алгоритмы позволяют производить вычисления с учетом многих факторов, включая размеры и размещение помещения в здании. Также можно воспользоваться упрощенной формулой, которая позволит узнать искомое значение с достаточной точностью. Итак, рассчитать количество секций можно, умножив площадь помещения на 100 и полученный результат разделив на мощность секции чугунного радиатора в ватах.

При этом специалисты рекомендуют:

  • в том случае, когда итогом стало дробное число, округлять его в большую сторону. Запас по теплу лучше, чем его недостаток;
  • когда в комнате насчитывается не одно, а несколько окон, установить две батареи, разделив между ними необходимое количество секций. В результате не только увеличивается срок эксплуатации радиаторов, но и их ремонтопригодность. Батареи станут хорошей преградой для холодного воздуха, поступающего от окон;
  • при высоте потолка в комнате более 3-х метров и наличии двух внешних стен с целью компенсации потерь тепла желательно добавить пару секций и тем самым увеличить мощность чугунного радиатора отопления.

 

Размеры и вес чугунных радиаторов отопления

Параметры чугунных радиаторов на примере отечественного изделия МС-140 следующие:

  • высота – 59 сантиметров;
  • ширина секции – 9,3 сантиметра;
  • глубина секции – 14 сантиметров;
  • емкость секции – 1,4 литра;
  • вес – 7 килограммов;
  • мощность секции 160 ватт.

Со стороны владельцев недвижимости можно услышать нарекания, что довольно сложно переносить и устанавливать радиаторы, состоящие из 10 секций, вес которых достигает 70 килограммов, но радует, что такая работа в квартире или доме делается один раз, поэтому размеры чугунных радиаторов отопления необходимо правильно рассчитать.

Поскольку количество теплоносителя в такой батарее составляет всего 14 литров, то, когда тепловая энергия поступает из котла автономной отопительной системы, тогда придется оплачивать лишние киловатты электроэнергии или кубометры газа.

Срок службы чугунных радиаторов

По таким показателям как продолжительность срока эксплуатации и чувствительность к температуре и качеству теплоносителя чугунные радиаторы опережают другие виды батарей. Что вполне объяснимо: чугун характеризуется устойчивостью к абразивному износу и тем, что он не вступает ни в какие химические реакции с материалами, из которых изготавливают трубы и элементы нагревательных котлов.

Размеров каналов, проходящих через чугунные батареи, достаточно для того, чтобы приборы засорялись минимально. В результате им не требуются работы по очистке. По мнению специалистов, современные радиаторы из чугуна способны прослужить от 30 до 40 лет. Но нельзя не сказать о большом недостатке данной продукции – это плохая переносимость гидравлических ударов.

Рабочее и опрессовочное давление

Среди технических характеристик помимо того, что важна мощность чугунных радиаторов отопления, следует упомянуть о показателях давления. Обычно рабочее давление жидкого теплоносителя составляет 6-9 атмосфер. Любые виды батарей с таким параметром напора справляются без проблем. Штатным давлением для чугунных изделий считается именно 9 атмосфер.

Помимо рабочего используется понятие «опрессовочное» давление, отражающее максимально допустимую его величину, возникающую при первоначальном запуске отопительной системы. Для чугунной модели МС-140 оно равно 15 атмосфер.

Согласно регламенту, в процессе запуска системы отопления необходимо выполнять проверку возможности плавно запустить центробежные насосы, которые должны функционировать в автоматическом режиме, но в действительности все обстоит далеко не так, как следует.

К сожалению, в большинстве домов автоматика либо отсутствует, либо неисправна. Но инструкция проведения такого вида работ предусматривает, что первоначальный пуск следует выполнять при закрытой задвижке. Ее разрешается плавно открыть только после выравнивания давления в подающей теплоноситель магистрали.
Но работники коммунальных служб не всегда выполняют инструкции. В итоге в случае нарушения регламента возникает гидроудар. При нем значительный скачок давления приводит к превышению допустимого значения давления и одна из батарей, расположенная по пути движения теплоносителя, оказывается не способной выдержать такую нагрузку. В итоге срок службы прибора значительно сокращается.

Качество теплоносителя для чугунных радиаторов

Как ранее отмечалось, для чугунных радиаторов не имеет значения качество жидкого теплоносителя. Этим приборам не важен показатель pH и другие его характеристики. Одновременно посторонние примеси, такие как камни и другой мусор, присутствующие в коммунальных теплосетях, проходят без помех через достаточно широкие каналы батарей и транспортируются дальше. Частенько они оказываются в узких отверстиях вставок из стали в биметаллических радиаторах у соседей. Естественно, что со временем мощность секции чугунного радиатора понижается.

Если в частном доме используется автономная система теплоснабжения, не имеет значения, какой будет использован теплоноситель – вода, тосол или антифриз. Перед использованием воды в качестве носителя тепла владельцу недвижимости нужно произвести ее подготовку, в противном случае отопительный котел, гидравлическая группа или теплообменник быстро выйдут из строя (прочитайте: «Химическая очистка теплообменников котла «). Также может упасть мощность нагревательного теплоагрегата.

Корпус радиатора

Чугунные радиаторы продают неокрашенными, поэтому после покупки изделия покрывают термостойким составом. Кроме этого, их следует протянуть, поскольку отечественная сборка не отличается качеством.

Однозначно ответить, какие радиаторы лучше – алюминиевые, чугунные или биметаллические — невозможно. Все зависит от личных предпочтений.

Напоследок видео об установке чугунных радиаторов отопления:

Какая тепловая мощность чугунных радиаторов отопления


Мощность чугунных радиаторов отопления: расчет мощности одной секции чугунной батареи, фото и видео примеры

Источник: teplospec.com

 

Мощность 1 секции чугунного радиатора

Очередная статья в рубрике – «потребление квартиры». Итак, как сейчас уже начался отопительный сезон многим интересно мощность своих батарей. Ведь от мощности зависит тепло в комнате и в целом в квартире (знать это нужно при расчете радиаторов отопления на уровне проектирования отопительной системы). Сегодня я расскажу о мощности 1 секции чугунного радиатора …

Чугунные радиаторы бывают различных марок, однако их не так много и их можно перечислить по пальцам. Все остальное лишь их вариация. Сегодня самые основные.

Классический и самый распространенный радиатор, устанавливается во многих квартирах нашей страны, а также многих стран постсоветского пространства. Ширина секции 140 мм, высота (между подводящими трубами) 500 мм. Дополнительная маркировка MC 140 – 500. Мощность 1 секции этого радиатора – составляет 175 Вт тепловой энергии.

Однако есть много вариаций этого радиатора

МС 140 – 500 с оребрением (коллектор)

Самый энергоэффективный вариант радиатора МС 140. Все дело в том, что между секциями устанавливаются дополнительные чугунные ребра, которые также дают дополнительный обогрев помещению. Мощность такого радиатора составляет 195 Вт тепловой энергии (что на 20Вт больше чем у классического МС 140). Однако у таких радиаторов есть существенный минус, нужно следить за частотой этих ребер, если они забьются (пылью например), то тепловая эффективность падает на 30 – 40 Вт!

MC 140 – 300

Как понятно из названия этот радиатор имеет ширину в те же 140 мм, а вот высота всего 300 мм. Это компактный вид радиаторов. Мощность одной секции всего 120 Вт тепловой энергии.

MC 90 — 500

Менее распространенный радиатор, но стоит дешевле предыдущего образца. Ширина одной секции 90 мм (более компактный), высота те же 500 мм отсюда и название. Менее эффективный, чем МС 140, мощность одной секции такого радиатора – около 140 Вт тепловой энергии.

МС 110 – 500

Чугунный радиатор шириной 110 мм и высотой между трубами 500 мм. Относительно редкий не так часто ставился. Мощность одной секции, около – 150 Вт

МС 100 – 500

Относительно новая разработка, следка измененная форма. Радиатор имеет ширину секции в 100 мм и высоту (между подводящими трубами в 500 мм). Тепловая мощность одной секции – 135 – 140 Вт.

Новые чугунные радиаторы

Не редко сейчас можно увидеть и современные чугунные радиаторы, производят как импортные компании, так и наши отечественные. С виду чем то похожи на алюминиевые радиаторы. Мощность 1 секции такого радиатора колеблется от 150 до 220 Вт, многое зависит от размеров радиатора.

А на этом все, думаю я вам дал раскладку привычных чугунных радиаторов. Конечно мощность может немного прыгать от производителя к производителю, но примерно мощность держится в этих пределах.

Мощность 1 секции чугунного радиатора


Мощность чугунного радиатора

Источник: remo-blog.ru

 

Чугунные радиаторы и расчёт их мощности для помещения

Радиаторы из чугуна — это радиаторы, дошедшие до нашего времени с далеких 70-х годов прошлого тысячелетия. Сегодня они более современны, их практически невозможно отличить от биметаллических или алюминиевых радиаторов, покрытых эмалью. Чугунные радиаторы способны работать с температурой теплоносителя вплоть до 110 0 С.

Довольно большой размер и внушительный вес компенсируется инерционностью, позволяющей регулировать температуру. Они идеально подходят для любого помещения, надежны и долговечны, могут использоваться с любыми котлами и теплоносителями. Многих интересует вопрос — сколько киловатт в одной секции чугунного радиатора? Ответ на этот вопрос вы найдете чуть ниже.

Чугунный радиатор отопления

Основные виды

Чугунные радиаторы М-140

Радиаторы типа М-140 имеют довольно простую конструкцию и легки в обслуживании. Материал, использующийся при их изготовлении – чугун. Он имеет высокую стойкость к коррозийным процессам и может использоваться с любым теплоносителем. Невысокий уровень гидравлического давления позволяет использовать радиаторы, как для гравитационной, так и для принудительной системы циркуляции теплоносителя. Высокий порог противодействия гидравлическим ударам позволяет эксплуатировать их как в двухэтажных, так и в девятиэтажных зданиях. Плюсы М-140 – легкость в обслуживании, надежность, длительный срок службы и низкая стоимость.

Чугунные радиаторы МС-140-500

Широко используются для обогрева строений с t теплоносителя в пределах 130 0 С и давлением 0,9 МПа. Ёмкость одной полости – 1,45л, объём обогреваемой площади – 0,244 квадратных метра. Материал, используемый для изготовления секций – СЧ-10 (серый чугун).

Чугунные радиаторы МС-140-300

Радиаторы, используемые для прогрева помещений с низкими подоконниками и давлением 0,9 Мпа. Ёмкость полости — 1,11л. Вес полости с учетом комплектующих – 5700 г. Сила расчетного теплового потока – 0,120 кВт.

Чугунные радиаторы МС-140М-500-09

Радиаторы этой модели используются для разных помещений с t теплоносителя до 130 0 С и давлением 0,9 мПа. Масса одной полости – 7100 г. Используемый для изготовления материал – серый чугун. S нагрева одной полостью — 0,244м 2 .

Важно! Выбирая радиатор для жилья, обязательно обращайте внимание на его характеристику и делайте всевозможные расчеты заранее, так, как обменять приобретённый товар будет практически невозможно.

Плюсы и минусы использования чугунных радиаторов

Стилизованный чугунный радиатор

Любая, существующая на сегодняшний день отопительная система имеет как плюсы, так и минусы, рассмотрим их.

Номинальное значение тепловой мощности каждой секции составляет 160Вт. Примерно 65 % выделяемого теплового потока обогревает воздух, скапливающийся в верхней части помещения, а оставшиеся 35% прогревают нижнюю часть комнаты.

  1. Длительный период использования, находящийся в пределах 15- 50 лет.
  2. Высокий уровень противодействия коррозийным процессам.
  3. Возможность использования в отопительных системах с гравитационной циркуляцией теплоносителя.
  1. Низкая эффективность коррекции показателя теплоотдачи;
  2. Высокий уровень трудоемкости при монтаже;

Важно! Дабы не столкнуться с проблемой при монтаже, обязательно учитывайте указанные выше плюсы и минусы чугунных радиаторов. Их установка – не дешевая, а повторные монтажные работы потребуют множества финансовых средств.

Расчет секций (полостей) радиаторов

И так, сколько квт в 1 секции чугунного радиатора? Для расчёта количества секций и их мощи необходимо определиться с V помещения, который в дальнейшем будет фигурировать в расчетах. Далее выбираем значение тепловой энергии. Ее значения следующие:

  1. обогрев 1м 3 дома из панелей — 0,041кВт.
  2. обогрев 1м 3 дома из кирпича со стеклопакетами и утепленными стенами — 0,034 кВт.
  3. обогрев 1м 3 помещений возведенных по современным строительным нормам — 0,034 кВт.

Тепловой поток одной полости МС 140-500 равен 0,160 кВт.

Далее проводят следующие математические действия: объём помещения умножают на тепловой поток. Полученное значение делится на количество теплоты, выделяемое одной полостью. Результат округляем в большую сторону и получаем нужное число секций.

Сколько киловатт в чугунной секции? Каждый тип радиатора имеет разное значение, которое производитель рассчитывает при их изготовлении и указывает его в сопровождающей документации.

Произведём примерный подсчет по имеющимся данным.

Комната имеет следующие данные: тип помещения – панельный дом, длина — высота — ширина – 5х6х2,7 м соответственно.

  1. Рассчитываем объём помещения V:
  1. Исходя из этого, количество секций радиатора имеет следующий вид:

где 0,16 – тепловая мощь одной секции. Указывается производителем.

  1. Округляем значение в большую сторону, исходя из которого число необходимых секций равно 21 штуке.

Важно! Всегда округляйте полученное значение в большую сторону. Будет жарко – можно проветрить, будет холодно – не нагреешь.

Чугунные радиаторы и расчёт их мощности для помещения


Узнайте сколько квт в 1 секции чугунного радиатора. Их разновидности, преимущества, недостатки и технические характеристики.

Источник: prokommunikacii.ru

 

Мощность секции чугунного радиатора

Чугунные радиаторы до сих пор являются одним из самых распространённых средств отопления в отечественных квартирах. Их заслуженно можно назвать ветеранами отопительного фронта – ведь этот вид обогревающих устройств был изобретён ещё в 1857 году французским учёным Францем Сан-Галли. С тех пор они широко используются для обогрева помещений и до сих пор остаются актуальными.

Такая популярность чугунных батарей объясняется очень просто – они удобны, эффективны и стоимость их невысока.

Рассмотрим подробнее их преимущества перед другими типами обогревающих приборов:

  1. Высокая теплопередача – они очень эффективно отдают тепло, обогревая помещение;
  2. Долговечность – изделия такого типа могут служить до 100 лет;
  3. Нетребовательность к условиям эксплуатации;
  4. Нетребовательность к качеству теплоносителя;
  5. Низкое гидравлическое сопротивление – внутренняя поверхность не создаёт излишнего трения при движении жидкости. Поэтому нет необходимости в принудительной циркуляции;
  6. Стойкость к образованию коррозии.

Однако радиаторы из чугуна имеют и ряд недостатков:

  1. Очень высокая хрупкость, что усложняет их транспортировку и монтаж. Достаточно одного удара для того, чтобы появилась трещина;
  2. Очень большая масса – чугун является очень тяжёлым материалом, что создаёт сложности при транспортировке изделий и их монтаже. Необходим расчёт прочности стены, куда монтируется прибор – если она сможет справиться с нагрузкой, нужно проектировать дополнительные напольные крепления;
  3. Неэстетичный внешний вид – как правило, отечественные изделия выглядят очень непривлекательно, рёбра имеют зернистую поверхность и их сложно органично вписать в хорошо оформленный интерьер;
  4. Неудобство ухода – сложная конфигурация становится причиной скоплений пыли в труднодоступных местах, из которых её сложно удалять.

Необходимо заметить, что чугунные радиаторы нагревают не только методом конвекции, но и лучевым методом, нагревая приборы вблизи себя – они в свою очередь нагревают пространство вокруг.

Принцип действия чугунных радиаторов

Принцип действия изделий этого типа достаточно несложен. Прибор состоит из отдельных частей с внутренними каналами – они соединяются между собой с помощью ниппелей и прокладок из резины или паронита. Секции располагаются вертикально для увеличения теплоотдачи.

Радиатор подключается к системе отопления, в которой циркулирует горячий теплоноситель – чаще всего вода. Теплоноситель, циркулируя по каналам внутри радиатора, нагревает его. А радиатор в свою очередь нагревает помещение, в котором он установлен.

Такие изделия являются очень инертными – они крайне медленно нагреваются, что является существенным недостатком. Однако, вследствие той же инертности, они очень медленно остывают, что является неоспоримым достоинством. Поэтому нет никакого смысла устанавливать на них регуляторы температуры – они будут попросту бесполезны.

Как упоминалось выше, чугун очень нетребователен к качеству теплоносителя – это очень актуально в наших условиях, где жидкость в системе может в себе нести камешки, куски окалины, ржавчину и другие мелкие посторонние предметы. Всё это никак не влияет на срок службы батарей – может немного истираться внутренняя поверхность, но это совершенно несущественно.

Расчёт мощности чугунных радиаторов

Самым главным показателем эффективности работы батарей отопления считается мощность или тепловой поток – она характеризует способность прибора обогреть помещение данного объёма.

Для того, чтобы паспортная мощность изделия соответствовала реальной, необходимо разницу между температурой нагревающей жидкости в магистрали и температурой обогреваемого помещения не более 50 градусов Цельсия. Некоторые указывают мощность для разницы температур в 70 градусов Цельсия, но это не корректно, поскольку не всегда представляется возможность обеспечить такую разницу.

Мощность чугунных радиаторов измеряется в киловаттах (кВт) и она зависит от их размеров. Конструкция чугунных батарей состоит из отдельных секций, поэтому определение мощности зависит от её величины для одной секции.

В зависимости от марки батарей, размеры одной секции могут различаться, соответственно, показатель теплового потока тоже может быть разным. Нижеприведённая таблица даёт некоторое представление о характеристиках одной секции для разных марок батарей отопления из чугуна.

Сравнение характеристик одной секции у различных марок чугунных батарей отопления

В приведённой таблице мы видим, что тепловой поток секции батарей из чугуна может колебаться в пределах от 0,12 кВт до 0,16 кВт.

Зная эту величину, мы можем рассчитать, сколько секций понадобится для радиатора отопления, чтобы обогреть помещение заданного объёма.

  1. Для начала необходимо вычислить объём комнаты – для этого умножаем её длину на ширину и на высоту;
  2. Нужно определиться с тем, какая мощность необходима для обогрева 1 м 3 нашего помещения. Существуют нормы теплового потока для зданий заданного типа:
  • Для зданий панельного типа – 0,041 кВт на м 3 ;
  • Для домов из кирпича с теплоизоляцией стен и стеклопакетами на окнах – 0,034 кВт на м 3 ;
  • Для зданий, возведённых с соблюдением современных требований – 0,020 034 кВт на м 3 .
  1. Умножаем величину теплового потока, который нужен для обогрева одного кубического метра, на объём нашего помещения. Найденная величина будет мощностью, которая требуется на обогрев всей комнаты;
  2. Определяем тип батареи отопления и, сверяясь с таблицей, узнаём величину теплового потока одной его секции;
  3. Значение мощности, необходимой на обогрев заданного помещения, делим на мощность одной секции. Полученная величина будет количеством секций чугунного радиатора, которое необходимо для обогрева комнаты заданного типа и объёма.

Устанавливая в своём доме чугунные батареи, следует с максимальной точностью рассчитать их необходимую мощность и в зависимости от этого выбирать необходимое количество секций. Если расчётами пренебречь, есть риск, что отопление жилья будет недостаточно эффективным. Это существенно понижает уровень комфорта в доме, что, согласитесь, довольно неприятно. Лучше потратить время и силы на то, чтобы в вашем доме царили тепло и уют.

Мощность секции чугунного радиатора


Чугунные радиаторы имеют свои преимущества, благодаря их практичности они до сих пор используются во множестве квартир. Благодаря приведенной таблицы можно с легкостью рассчитать количество секций для помещения

Источник: mynovostroika.ru

 

Таблица теплоотдачи чугунных и биметаллических радиаторов отопления

Создание комфортной температуры жилья в отопительный период зависит от множества факторов: от типа стены, высоты помещения, площади оконных проемов, характера расположенного пространства и многого другого. Большое значение имеет тепловой расчет устанавливаемых приборов. Традиционные методы расчета требуют учета вышеуказанных факторов, достаточно трудоемки. Для упрощения выбора типа оборудования применяется таблица радиаторов отопления.

Радиаторы отопления

Характеристики радиаторов отопления

Эффективность батарей зависит от следующих факторов:

  • температуры подачи теплоносителя;
  • теплопроводности материала;
  • площади поверхности батареи;

Чем выше эти показатели, тем больше тепловая мощность приборов.

Эффективная теплоотдача батарей отопления в зависимости от способа установки и подключения

В качестве единицы измерения теплоотдачи радиатора принято считать Вт/м*К, наравне с этим в паспорте часто указывается формат кал/час. Коэффициент перевода из одной единицы измерения в другую: 1 Вт/м*К = 859,8 кал/час.

Чугунные радиаторы отопления

В зависимости от материалов изготовления отличают чугунные, стальные, алюминиевые и биметаллические радиаторы. Каждый материал имеет показатели по следующим параметрам:

  • теплоотдаче одной секции;
  • рабочему давлению;
  • давлению опрессовки;
  • емкости одной секции;
  • массе одной секции.

Совет! Не следует забывать про подверженность материала изготовления батарей к коррозионному воздействию. Это важная характеристика при покупке обогревателя.

Чугунные батареи

Этот вид радиаторов, которые в народе называют «гармошками». Они обладают довольно большой эффективностью, стойкостью к коррозии, удару. Эти батареи достаточно долговечны и имеют доступную рыночную цену. Благодаря большим размерам сечения одной секции, засорение для таких батарей не представляет угрозы.

Чугунные батареи нового поколения

Теплоотдача секции чугунного радиатора ниже, чем у аналогов. Через час после отключения отопления чугунные батареи сохраняют 30% тепла. Современные производители выпускают эстетичные чугунные батареи с гладкой поверхностью и изящными формами, поэтому спрос на них остается высоким. Сравнение чугунных радиаторов отопления с другими видами приборов, приводится в нижеуказанной таблице.

Таблица тепловой мощности радиаторов отопления

Вид радиатора

Теплоотдача секции, Вт

Рабочее давление, Бар

Давление опрессовки, Бар

Емкость секции, л

Масса  секции, кг

Алюминиевый с зазором между осями секций 500мм

183,0

20,0

30,0

0,27

1,45

Алюминиевый с зазором между осями секций 350мм

139,0

20,0

30,0

0,19

1,2

Биметаллический с зазором между осями секций 500мм

204,0

20,0

30,0

0,2

1,92

Биметаллический с зазором между осями секций 350мм

136,0

20,0

30,0

0,18

1,36

Чугунный с зазором между осями секций 500мм

160,0

9,0

15,0

1,45

7,12

Чугунный с зазором между осями секций 300мм

140,0

9,0

15,0

1,1

5,4

Алюминиевые батареи

Теплоотдача алюминиевых радиаторов отопления, как видно из таблицы, лучше, чем у чугунных батарей, но хуже чем у биметаллических. Они достаточно прочны, а легкий собственный вес позволяет облегчить монтаж приборов. Из-за уязвимости к кислородной коррозии в последнее время стали проводить анодирование алюминия.

Алюминиевые радиаторы.

Биметаллические батареи

Этот вид радиатора является сочетанием элементов из стали и алюминия. Каналом для движения теплоносителя являются трубы, а соединительными деталями – резьбовые соединения. В качестве защиты и придания эстетичного внешнего вида такие батареи покрываются кожухом из алюминия. Недостатком изделия является относительно высокая стоимость по сравнению с аналогами. Но это компенсируется тем, что теплоотдача у биметаллических радиаторов отопления самая высокая.

Биметаллические радиаторы отопления

Стальные батареи

Старые стальные радиаторы обладают достаточно высокой тепловой мощностью, но при этом плохо удерживают тепло. Их нельзя разобрать или наращивать количество секций. Радиаторы данного типа подвержены к коррозии.

Стальные радиаторы

В настоящее время начали выпускать панельные радиаторы из стали, которые привлекательны высокой отдачей тепла при небольших размерах по сравнению с секционными радиаторами. Панели имеют каналы, по которым происходит циркуляция теплоносителя. Батарея может состоять из нескольких панелей, кроме этого, оснащаться гофрированными пластинами, увеличивающими теплоотдачу.

Устройство стальных панельных радиаторов

Тепловая мощность панелей из стали напрямую связана с габаритами батареи, зависящими от количества панелей и пластин (оребрение). Классификация проводится в зависимости от оребрения радиатора. Например, тип 33 присвоен трехпанельным обогревателям с тремя пластинами. Диапазон типов батарей составляет от 33 до 10.

Самостоятельный расчет требуемых радиаторов отопления связан с большим объемом рутинной работы, поэтому производители начали сопровождать изделия таблицами характеристик, которые сформированы по записям результатов испытаний. Эти данные зависят от типа изделия, монтажной высоты, температуры теплоносителя при входе и выходе, нормативной температуры в помещении и многих других характеристик.

Стальной панельный радиатор

Расчет приборов по теплопотерям помещения

Тепловые показатели устанавливаемых приборов определяются из расчета потери тепла помещением. Нормативное значение тепла, необходимого на единицу объема обогреваемой комнаты, за которую принимается 1 м3, составляет:

  • для кирпичных зданий – 34 Вт;
  • для крупнопанельных зданий – 41 Вт.

Теплопотери

Температура теплоносителя у входа и выхода и стандартная температура помещения отличаются для различных систем. Поэтому для определения реального теплового потока рассчитывается дельта температуры по формуле:

Dt = (T1 + T2)/2 – T3, где

  • T1 – температура воды у входа системы;
  • T2 – температура воды у выхода системы;
  • T3 – стандартная температура помещения;

Таблица для расчета теплоносителя

Важно! Паспортная теплоотдача умножается на поправочный коэффициент, определяемый в зависимости от Dt.

Для определения количества тепла, которое необходимо для помещения, достаточно умножить его объем на нормативное значение мощности и коэффициент учета средней температуры зимой, в зависимости от климатической зоны. Этот коэффициент равен:

  • при -10оС и выше — 0,7;
  • при -15оС — 0,9;
  • при -20оС — 1,1;
  • при -25оС — 1,3;
  • при -30оС — 1,5.

Кроме этого, необходима коррекция на количество наружных стен. Если одна стена выходит наружу, коэффициент 1,1, если две — умножаем на 1,2, если три, то увеличиваем на 1,3. Используя данные изготовителя радиатора, всегда легко выбрать нужный обогреватель.

Теплопотери помещения

Помните, что самое важное качество хорошего радиатора — это его долговечность в работе. Поэтому постарайтесь сделать свою покупку так, чтобы батареи прослужили вам необходимое количество времени.

Очистка чугуна электролизом

Очистка чугуна электролизом

Среди множества реставрационных инструментов, доступных для коллекционеров старинной чугунной посуды, пожалуй, самым полезным из всех является очистка электролизом. Хотя установка и установка требует немного больше работы и затрат, чем другие методы, правильно спроектированный и реализованный резервуар для электролиза может удалить как ржавчину, так и наросты в относительно короткие сроки.

Термин «электролиз» происходит от двух греческих слов и по сути означает «разрушать с помощью электричества».Некоторые могут вспомнить эксперименты в классе естественных наук в средней школе, в которых было продемонстрировано, что электролиз расщепляет воду на молекулярные компоненты водорода и кислорода. Но электролитическая ячейка также может воздействовать на электроды, к которым прикреплен источник напряжения, либо добавляя материал, удаляя материал, либо и то, и другое. Этот процесс в условиях высокого напряжения и температуры является основой для нанесения гальванических покрытий, например, декоративного хрома на детали автомобилей.

Для наших целей очистка электролизом работает как хромирование в обратном направлении.Подключив положительный и отрицательный провода в противоположность процессу покрытия, вы удалите грязь и ржавчину.

Наиболее распространенная установка резервуара для очистки электролизного железа включает в себя пластиковый контейнер для хранения или что-то подобное, достаточно прочный, чтобы вмещать восемь или более галлонов воды, и автомобильное зарядное устройство. Вам понадобится кусок металла, будь то железо или сталь, который будет служить «жертвенным анодом», к которому электрический ток будет течь от очищаемого предмета.

Вам также понадобится превратить воду в резервуаре в так называемый электролит, сделав его более проводящим, чтобы ток мог легче проходить через него. Для этого мы используем соду Arm & Hammer Super Cleaning Soda ™ (не пищевую соду), доступную в разделе добавок для стирки (желтая коробка среднего размера), из расчета 1-2 столовые ложки на галлон воды. Стиральная сода — это в основном карбонат натрия, а пищевая сода — это бикарбонат натрия. Некоторые люди используют кондиционер для воды в бассейне под названием pH +, который состоит из карбоната натрия.Некоторые продвинутые любители используют гидроксид натрия, также известный как щелок, для получения электролита / очищающего раствора двойного действия, но для большинства подойдет более простая и менее опасная сода для стирки.

галлонов воды Стиральная сода
5 5-10 т. 1/3 — 2/3 C.
10 10-20 т. 2/3 — 1-1 / 3 кл.
15 15-30 т. 1-2 кл.
20 20-40 т. 1-1 / 3 — 2-2 / 3 К.
25 25-50 Т. 1-2 / 3 — 3-1 / 3 К.

Чтобы правильно подключить источник напряжения, вам просто нужно помнить, что черный провод K (отрицательный) идет на провод K . Кроме того, зарядное устройство, которое вы используете, должно быть ручным или иметь ручной режим зарядки. Автоматическое зарядное устройство будет рассматривать резервуар для электролиза как заряженную батарею и отключится.

Если у вас уже есть полностью автоматическое зарядное устройство и вы не хотите покупать зарядное устройство с ручным управлением, есть обходной путь, хотя он требует использования автомобильного аккумулятора на 12 В.Подключив автоматическое зарядное устройство к аккумулятору, как будто для его зарядки, вы можете затем использовать соединительные кабели от аккумулятора к вашей установке для электролиза. Ток, хранящийся в батарее, будет течь к сковороде и жертвенному металлу, а зарядное устройство с радостью подаст ток на разряженную батарею. При использовании этой установки требуется повышенная осторожность, так как вы должны внимательно следить за правильным поддержанием положительного и отрицательного контактов между зарядным устройством и аккумулятором. Вы также должны убедиться, что положительный и отрицательный выводы аккумулятора не соприкасаются напрямую.Кроме того, клеммы и зажимы могут нагреваться.

Я использую переключаемое ручное зарядное устройство Die Hard ™ на 2 ампер / 10 ампер от Sears. Насколько я понимаю, в Sam’s Club есть недорогие ручные зарядные устройства. Я кладу кусок дерева 2×2 на верх моего контейнера и подвешиваю сковороды в воде с помощью проволочной вешалки, прикрепляя черный соединитель к незатопленному концу ручки сковороды. Другой, красный соединитель, идет к куску стального листового металла шкафа кондиционера, который я получил от специалиста по ОВК, у которого часто остаются панели из нового, неокрашенного металла, оставшиеся от его установок.

Другие варианты дешевых анодов включают арматуру или бывшие в употреблении лезвия газонокосилок. Еще одна недорогая альтернатива — большие стальные банки, такие как банки для фруктовых соков, со снятыми верхом и дном, обрезанными по бокам и сплющенными. Аноды с большей площадью поверхности, как правило, являются наиболее эффективными.

Для достижения наилучших результатов убедитесь, что разъемы имеют хороший электрический контакт как с очищаемой деталью, так и с жертвенным металлом. С помощью проволочной щетки или скребка из нержавеющей стали удалите часть ржавчины и / или грязи с того места, к которому вы будете прикреплять разъем зарядного устройства.В долгосрочной перспективе, чтобы защитить ваши зажимы от коррозионной влаги или воздействия электролитического процесса, вы можете не подключать зажимы зарядного устройства непосредственно к детали, вместо этого прикрепляя их к металлическому кронштейну или проводу, на котором подвешена деталь. Достаточный ток должен по-прежнему протекать, если все точки крепления относительно чистые, неизолированные. Плохие соединения вызывают повышенное электрическое сопротивление и чрезмерный нагрев. Чистые соединения металл-металл обеспечат наиболее эффективную очистку и наименьшее повреждение проводов зарядного устройства с течением времени.Зажимы зарядного устройства заметно нагреваются во время использования, что свидетельствует о плохом контакте.

Кроме того, не поддавайтесь соблазну добавить больше стиральной соды, чем рекомендуется; это может вызвать чрезмерный ток и проблемы с перегревом, что может привести к отключению зарядного устройства или расплавлению изоляции проводов кабеля. Вы узнаете, что у вас есть хороший ток, когда вы увидите туман из мелких пузырьков, формирующийся вокруг детали, а амперметр вашего зарядного устройства показывает в верхней части шкалы.

В процессе электролиза красная ржавчина (оксид железа) преобразуется в оксид железа, иногда называемый черной ржавчиной.Этот процесс также покрывает и гниет «жертвенный» кусок металла с течением времени, поэтому его нужно время от времени очищать или переворачивать так, чтобы чистая сторона была обращена к очищаемой детали и, в конечном итоге, заменена.

Побочным продуктом электролитического процесса является образование потенциально воспламеняющегося газообразного водорода. Поэтому благоразумно обеспечить хорошую вентиляцию места вокруг установки или, что лучше, подумать о том, чтобы сделать это на открытом воздухе.

Электролиз — это в основном процесс, проводимый в зоне прямой видимости, что означает, что сторона детали, ближайшая к жертвенному металлу, в первую очередь становится чище.Если вы поместите что-то между куском и металлом, на куске останется «тень» грязи, где объект блокирует поток тока от куска. У некоторых людей есть металл с обеих сторон или окружающий элемент для более быстрого действия. Я просто время от времени переворачиваю изделие. Визуально скопившаяся грязь расслаивается, отслаивается или отслаивается, как старая краска. В некоторых местах он держится крепче и отрывается дольше. Красная ржавчина превратится в мелкий черный осадок, который легко стереть или очистить.Процесс закончен, когда металл становится серым и чистым. Некоторые более темные пятна могут остаться на пятнах, которые были особенно грубыми, но это нормально, с этим можно бороться.

Совет: если ржавчина находится только внутри, предметы большого формата, такие как котлы и котлы для мытья посуды, могут стать их собственными резервуарами для электролиза. Залейте водой и растворите количество стиральной соды, соответствующее объему. В качестве перекладины используйте кусок ПВХ-трубы или другого непроводящего материала размером 2х4 и повесьте на него кусок жертвенного металла.Присоедините отрицательный кабель ручного зарядного устройства к боковой стороне кастрюли, а положительный — к расходуемому аноду.

Сколько времени длится электролиз? До того, как я начал использовать щелок, очистка среднего предмета с помощью одного только электролиза могла занять пару сеансов, может быть, по 8 часов каждый. Если сначала смягчить вещи с помощью щелока, это сократится примерно до одного дневного сеанса продолжительностью в несколько часов. Подвешивание очищаемой детали как можно ближе, не касаясь жертвенного металла, также имеет тенденцию к ускорению процесса.

Две одинаково заржавевшие ложи №7 до и после электролиза:

Другие мысли

Читая об использовании электролиза для очистки чугуна, вы часто сталкиваетесь с некоторыми оговорками относительно выбора материалов для расходуемого анода.

Многие частые пользователи электролиза, недовольные постоянной необходимостью замены анода, обратились к нержавеющей стали, а некоторые даже зашли так далеко, что создали установку на 360 °, используя цилиндр из нержавеющей стали как контейнер, так и анод.Преимущество нержавеющей стали в том, что она не подвержена коррозии так же быстро, как другие типы стали или чугуна. Однако нет ничего необычного в том, чтобы увидеть комментарии о том, что использование нержавеющей стали в установке для электролиза создает опасный побочный продукт, называемый шестивалентным хромом. «Гексохром», как его называют в гальванической промышленности, действительно представляет собой проблему для тех, кто работает в этой отрасли, где при используемых температурах и напряжениях он может производиться, испаряться и выбрасываться в атмосферу. Однако при гораздо более низких напряжениях и температурах, обычно используемых для очистки чугуна, шестигранный хром не вызывает беспокойства.

Подобные предупреждения можно встретить в отношении использования оцинкованных металлов и возможности попадания цинка в электролит, где он может вступить в контакт с очищаемой деталью. Опять же, используемых напряжений не должно быть достаточно, чтобы вызывать беспокойство.

Однако правильная утилизация использованного электролита должна включать недопущение загрязнения почвы вблизи огородов. И, как и в любом процессе очистки, надлежащие протоколы должны включать в себя тщательное мытье и ополаскивание очищенного предмета перед началом любого режима приправы.

Чтобы полностью избежать вышеуказанных проблем, использование графита в качестве анода, по-видимому, вполне отвечает всем требованиям. Графит — это форма углерода, которая является электропроводной, но в то же время гораздо менее реактивна к электролитическому процессу, чем большинство металлов. Таким образом, единственное, что он может вернуть обратно в электролит или очищаемую деталь, — это простой углерод. Графит также имеет то преимущество, что он не покрывается оксидом железа, как обычные металлические аноды.Поэтому для поддержания работоспособности не требуется регулярная чистка. Рекомендуется хранить анод в сухом состоянии между сеансами очистки.

Хотя графит и не такой дешевый, как обычный листовой металл или железный лом, его можно получить, учитывая его ожидаемый срок службы, вполне разумно. Прутки, стержни или пластины из прессованного экструдированного графита доступны из различных источников. Поищите в Интернете ликвидационные продажи большого количества форм остаточного графита, избегая тех, в составе которых упоминаются другие материалы, такие как медь.

Важно отметить, что со временем любой анодный материал, используемый для очистки электролиза, испортится, и в конечном итоге его потребуется заменить.

Наконец, электролиз следует использовать только для чистки чугунных изделий без покрытия. Кусочки алюминия растворятся. Покрытие эмалированных чугунных изделий также может быть нарушено. Хромированные или никелированные железные детали могут или не могут быть подвергнуты неблагоприятному воздействию, в зависимости от того, начали ли участки покрытия уже отслаиваться или отслаиваться.

Как построить электролизный резервуар для восстановления чугуна

Одно из достоинств чугунной посуды — то, что она практически нерушима. За исключением того, что чугунную сковороду уронили на пол и сломали или сломали ручку, чугунная сковорода практически в любом состоянии может быть восстановлена ​​до состояния лучше, чем новое, с помощью некоторой работы.

Сколько работы? Совсем немного, если вы попытаетесь стереть ржавчину, и немного меньше, если вы воспользуетесь средством для чистки духовки и оставите сковороду на несколько дней в мешке для мусора.Но у кого есть время, чтобы стереть слой ржавчины, и кто захочет возиться с едкими химикатами, если вам это не нужно?

Изготовление и использование резервуара для электролиза (сокращенно E-tank) намного проще. Электронный бак очистит даже самую ржавую и заброшенную сковороду за считанные дни, без каких-либо усилий с вашей стороны. Электронный бак работает, используя электрический ток для переноса ржавчины со сковороды на жертвенный кусок металла, погруженный в воду. Электрический ток идет от зарядного устройства.Положительный зажим прижимается к жертвенному куску металла, а отрицательный зажим зажимается к куску чугуна, который вы пытаетесь восстановить. Ток протекает через воду, притягивая частицы ржавчины от отрицательно заряженного чугуна к положительно заряженному жертвенному металлу.

Список материалов, необходимых для постройки танка, прост. Вероятно, большинство из них уже лежит в гараже.

Вам понадобится:

  • Пластиковая сумка на 20-25 галлонов
  • Зарядное устройство на 12 В
  • Вода
  • Жертвенный кусок металла.Лучше всего подойдет нержавеющая сталь, но подойдет любой стальной или железный лом. Это может быть кусок углового железа, старая ступица тормоза, кусок листового металла или старый нож для газонокосилки, если он металлический. Чем больше площадь жертвенного металла, тем быстрее будет работать бак.
  • Карбонат натрия: Самый простой источник для этого — сода для стирки рук и молотка (не пищевая сода), которую можно найти в отделении стиральных порошков в вашем местном продуктовом магазине.
  • Строка
  • Хомут
  • Палка или отрезок трубы из ПВХ, проходящий через сумку для подвешивания чугуна на веревке

Начать работу

Сначала несколько замечаний по технике безопасности.Само собой разумеется, что при работе с электричеством вокруг воды нужно соблюдать осторожность. Не кладите зарядное устройство над сумкой, чтобы его случайно не уронили в воду. Никогда не касайтесь воды, не отключив сначала зарядное устройство.

Газ, выходящий из баллона, легко воспламеняется. Делайте это на открытом воздухе или в гараже с хорошей вентиляцией. Не ставьте танк рядом с контрольной лампой или другими возможными источниками возгорания.

  1. Наполните контейнер на 2/3 или около того водой, убедившись, что уровень воды достаточно глубок, чтобы погрузить чугун в воду.
  2. Добавьте 1/2 стакана стиральной соды на 5 галлонов воды. Это не критическое измерение. Просто подойди поближе. Хорошо перемешайте, чтобы раствориться.
  3. Поместите жертвенный металл в резервуар. Я предпочитаю оставлять угол над водой, чтобы зажимать зарядное устройство, но при желании его можно погрузить в воду. Я использую зажим, чтобы удерживать металл на одной стороне резервуара.
  4. Протяните палку или трубку из ПВХ поперек сумки и привяжите отрезок веревки к ее центру. Прикрепите ржавый горшок к веревке и дайте ему погрузиться в воду, при этом лишь небольшое количество металла будет выступать над уровнем воды.
  5. Прикрепите отрицательный зажим зарядного устройства к чугуну, который вы чистите, прямо над поверхностью воды. Прикрепите положительный зажим к жертвенному металлу.
  6. Установите для зарядного устройства ручной режим на 12 В. (Не используйте настройку быстрого запуска, если она есть в вашем зарядном устройстве; только стандартную настройку на 12 В).
  7. Подключите зарядное устройство и приступайте к своим повседневным делам. Через день или два, в зависимости от уровня ржавчины, ваша сковорода будет очищена и готова к приправке.Вы должны увидеть, как через некоторое время вокруг вашего чугуна начнут образовываться крошечные пузырьки пены. Пенистая ржавчина поднимется на поверхность через несколько часов.

Если вы похожи на меня, вам, вероятно, будет интересно узнать о прогрессе, и вы захотите время от времени проверять свой банк. Всегда не забывайте отключать зарядное устройство, прежде чем касаться воды. 12-вольтовый ток не повредит вам, но вы не хотите рисковать, если зарядное устройство упадет в резервуар, пока вы соприкасаетесь с водой.

После того, как сковорода пропитается от 24 до 48 часов, выньте ее из резервуара и проверьте, расслоилась ли ржавчина до такой степени, что вы можете стереть ее пальцем. Если да, хорошо промойте мыльной водой. Если сковорода все еще выглядит и кажется ржавой, верните ее в резервуар еще на 24 часа или около того.

После мытья немедленно высушите сковороду (голая железная сковорода заржавеет, если вы посмотрите неправильно) и начните процесс приправы, используя этот метод или одну из новейших чугунных приправ на рынке, таких как Crisbeepuck, Buzzywax или Спрей для приправы Lodge.

Вода в резервуаре может выглядеть неприятно после одного-двух использований, но никогда не портится. Просто долейте воду, когда вам нужно, из-за потери испарения. Если вода доходит до того, что кажется слишком необычным для использования, просто слейте ее и начните заново.

Iron Matrix — обзор

14.5.2.6 Цветные металлы

Другие металлы, кроме Fe, обычно используются в сплавах для подавления коррозии и улучшения механических свойств.Они включают Mo, Cr, Ni, Cu, Zn и Cd. Выбор разновидностей металла и количества в матрице железа основывается на технических свойствах материалов. Обычные чистые металлы ограничиваются Fe, Al, Cu и Ti. Мы очень мало знаем о биокоррозии Al и Ti (Gu et al., 2000a). Алюминий (Al) реагирует с молекулярным кислородом (O 2 ) в условиях окружающей среды, образуя окисленный слой защитного оксида алюминия на внешней поверхности матрицы материала. Когда высвобождаются ионы Al, свободный Al 3+ токсичен как для микрофлоры (Illmer and Schinner, 1999), так и для животных (Nieboer et al., 1995). Благодаря своей коррозионной стойкости титановые (Ti) сплавы используются в системах водяного охлаждения на кораблях и в системах оборотного водоснабжения в космосе. Задокументировано образование биопленок на этих материалах (Gu et al., 1998b). Однако степень поражения микроорганизмами неизвестна.

Недавние исследования микробных взаимодействий с металлами были сосредоточены на осаждении (Fortin et al., 1994), минералообразовании (Douglas and Beveridge, 1998) и процессах окисления / восстановления (Santini et al., 2000; Штольц и Оремланд, 1999; Sugio et al., 1992; Тебо, Образцова, 1998; Wang et al., 1989). Удивительно, но информация о Zn, одном из наиболее широко используемых металлов, очень ограничена.

Микроорганизмы могут влиять на переходные металлы несколькими способами, включая осаждение продуктами метаболизма (Fortin et al., 1994), клеточное комплексообразование (Schembri et al., 1999; Schultzen-Lam et al., 1992), а также концентрацию и минералообразование. внутренних клеточных структур. Сульфатредуцирующие бактерии могут эффективно иммобилизовать широкий спектр растворимых металлов, образуя сульфидные осадки (Sakaguchi et al., 1993). Недавно было обнаружено, что бактериальные экзополимеры способны образовывать комплексы с металлами, что приводит к их накоплению на поверхности клетки. Эта способность не ограничивается определенной группой микроорганизмов и была зарегистрирована как у аэробной бактерии, D. marina , так и у анаэроба Desulfovibrio desulfuricans (Chen, 1996). Поскольку многие переходные металлы находятся в нескольких состояниях окисления / восстановления, возможно как бактериальное окисление, так и восстановление.

Хром (Cr) может существовать как в шестивалентной, так и в трехвалентной форме.Восстановление Cr 6+ до Cr 3+ опосредуется как аэробными, так и анаэробными микроорганизмами. Изменение фенотипической экспрессии у Pseudomonas indigoferas ( Vogesella indigofera ) наблюдалось в присутствии Cr 6+ (Gu and Cheung, 2001; Cheung and Gu, 2002, 2003). Бактериальное восстановление Cr 6+ до Cr 3+ было зарегистрировано в сульфатредуцирующих бактериях, выделенных из морской среды (Cheung and Gu, 2003). Сообщалось о внутриклеточном разделении Cr с использованием бактерий из подповерхностной среды.Восстановление Cr 6+ — это процесс, в котором значительно снижается токсичность металла. Бактерии, обладающие этой способностью, включают Achromobacter eurydice , Aeromonas dechromatica , Agrobacterium radiobacter , Arthrobacter spp., Bacillus subtilis , B. , Flavobacterium devorans , Sarcina flava , Micrococcus roseus и Pseudomonas spp.(Эрлих, 1996).

Точно так же Мо существует в нескольких степенях окисления, из которых наиболее распространены Мо 4+ и Мо 6+ . Thiobacillus ferrooxidans способен окислять Mo 5+ до Mo 6+ , тогда как Enterobacter cloacae , Sulfolobus sp. И Thiobacillus ferrooxidans могут восстанавливать Mo 6+ до Mo 6+ (Sugio et al., 1992). Микробиологическое окисление или восстановление других металлов, включая Cd, Ni и Zn, полностью не установлено.Экзополимеры микробов оказывают значительное влияние на солюбилизацию металлов из матриц материалов посредством комплексообразования и хелатирования. Благодаря этому свойству сточные воды, содержащие ионы этих металлов, можно очищать посредством адсорбции биомассы, процесса, в котором ионы металлов концентрируются на биосорбенте (Gelmi et al., 1994).

Наши знания о микробной трансформации металлов очень ограничены. Недавние разработки в области изоляции бактерий и архей могут предоставить новые инструменты для исследования превращений металлов в естественных средах обитания (Amann et al., 1995). Молекулярные методы, включая ДНК-зонды и in situ гибридизацию , позволяют идентифицировать физиологически уникальные бактерии без необходимости культивирования организмов. Устойчивость микробов к металлам широко распространена в природе (Lin and Olson, 1995). Выяснение генетической структуры этих бактерий может дать новое представление о процессах, связанных с устойчивостью.

Кремниевый анод — обзор

15.12 Моделирование термомеханических напряжений в материалах LIB

Механические напряжения ожидаются от расширения материалов во время работы LIB.

Занг и Чжао исследовали с помощью связанной механической модели сплошной диффузии влияние поверхностного натяжения, кривизны поверхности и ионной диффузии на упругие свойства литий-ионных интеркаляционных наноструктур (Zang, 2012). Считалось, что в процессе электрохимической диффузии поверхностное натяжение, ионная диффузия и распределение напряжений сильно зависят друг от друга. В модели связь между напряжением и ионной диффузией была выявлена ​​через изменение химического потенциала.В качестве примера применения модели авторы проанализировали распределение напряжений в кремниевом аноде LIB, где огромные изменения объема кремния в процессе зарядки и разрядки препятствовали ее применению.

Модель континуального LIB, включая математические описания переноса заряда в электродах (как положительных, так и отрицательных), сепараторе и токосъемнике, была предложена Пуркаястхой и МакМикингом (Purkayastha and McMeeking, 2012). Подмодель положительного электрода различает накапливающие частицы, а также области электролита и связующего.Транспорт каждого из компонентов, ионов лития и электронов, моделировался индивидуально в разных регионах. Транспорт в электролите моделировался с использованием теории переноса в концентрированных растворах, а электроны моделировались с помощью закона Ома. Для накапливающих частиц использовалась объединенная модель диффузии напряжений. Предполагалось, что частицы имеют цилиндрическую форму. Извлечение лития из частиц-аккумуляторов проводили по схеме гальваностатической зарядки с последующей потенциостатической зарядкой для полного истощения частиц.По мнению авторов, напряжение возникло из-за развития больших градиентов концентрации внутри частицы. Неравномерная скорость извлечения из частиц приводила к вариациям градиента концентрации внутри частиц, что впоследствии приводило к различным значениям напряжения. Неравномерная скорость экстракции вызвана транспортными свойствами, при этом ионная диффузия внутри электролита происходит намного медленнее, чем электронная проводимость в связующем.

Garcia et al. предложили модель, включающую механические эффекты, и изучили характеристики различных макетов наноструктурных электродов, используя теорию разбавленного раствора (Garcia, 2005; Garcia and Chiang, 2007).Golmon et al. представили подход конечных элементов для LIBs для изучения явлений электрохимико-механического взаимодействия на макро- и микромасштабе (Golmon et al., 2009). Их модель LIB состояла из анода из литиевой фольги, сепаратора и пористого катода, который содержал твердые активные материалы и жидкий электролит. Авторы использовали модель для анализа кинетики поверхности и электрохимико-механических явлений в пределах одной сферической частицы активного материала. Методы гомогенизации связывают параметры в модели микрочастиц с параметрами макромасштабной модели, описывая перенос ионов лития, электрические потенциалы и механический отклик на основе теории пористых электродов.Таким образом, авторы рассчитали макро- и микромасштабный отклик модели LIB для нескольких механических граничных условий. По мнению авторов, нельзя игнорировать зависимость макро- и микромасштабных напряжений в батарее от механических граничных условий, поскольку они могут способствовать возникновению механизмов отказа в LIB.

В широкоформатных LIB для транспортных средств пространственное изменение температуры и электрического потенциала становится достаточно значительным, чтобы повлиять на производительность, срок службы и безопасность ячейки.Особый интерес представляет равномерность распределения температуры внутри и по всей батарее, так как это сильно влияет на срок службы. Проблема определения температурных распределений в аккумуляторных батареях вызывает интерес уже давно. Конструкция LIB со спиральной намоткой является наиболее коммерчески важной, но также и наиболее сложной для анализа. Электроды могут иметь различные покрытия, такие как одностороннее, двустороннее, асимметричное или с заплатами, а выступы могут увеличивать высоту электрода или выступать только от края, а количество выступов может варьироваться от одного до непрерывного.

Kim et al. представили общую модель LIB, представляющую несколько связанных вычислительных областей, чтобы разрешить взаимодействие физико-химических механизмов в нескольких масштабах длины (Kim et al., 2011). Модель учитывала электрохимическую, электрическую и тепловую физику в конструкции крупноформатных многослойных призматических ячеек. Каждая область использовала свою собственную независимую систему координат для пространственной дискретизации переменных, решаемых в этой области. Разделение предметной области модели и принятие допущения о статистической однородности стали возможными на основе внутренней природы типичных систем LIB, в которых взаимодействуют физика со значительными различиями в масштабе времени.

Баба и др. предложил метод двустороннего электрохимико-термического моделирования для LIB (Baba et al., 2012): решающая программа для анализа 3D-теплопроводности была соединена с решающей программой для 2D-электрохимического анализа. Решатель 2D-электрохимического анализа реализовал новую сосредоточенную модель LIB. Новая сосредоточенная модель была способна точно оценить локальную скорость тепловыделения. Следовательно, были получены данные двумерного распределения скорости тепловыделения, которые были сопоставлены с реальной геометрией ячейки путем преобразования координат.Решающая программа для анализа трехмерной теплопроводности смоделировала трехмерное распределение температуры с учетом нанесенных на карту скоростей тепловыделения. Опять же, данные трехмерного распределения температуры были нанесены на карту двумерного расширения спирально намотанных электродов путем обратного преобразования координат. Этот процесс обмена данными между двумя решателями выполнялся на каждом временном шаге вычислений, и в результате тепловое и электрохимическое поведение могло воспроизводиться одновременно.

Другие модели спирально-навитых элементов были предложены для расчета омического падения в токосъемниках, а также электрохимических процессов, происходящих между токосъемниками (Spotnitz et al., 2012). Недавно Джеон предложил модель для моделирования теплового поведения во время зарядки и разрядки цилиндрических батарей (рис. 15.21) (Jeon, 2014). Модель пористого электрода была использована для определения состава Li внутри частиц. Результаты показали, что температура разряда была выше температуры заряда.

Рисунок 15.21. (слева) Распределение температуры цилиндрической литий-ионной батареи при т ¼ 30 мин; (справа) температурные профили и вклад каждого источника тепла при зарядке 1 ° C.

Из Jeon et al. (2014).

Считается, что элементы с призматической обмоткой имеют преимущества перед цилиндрическими ячейками в терморегулировании и эффективности упаковки из-за большего коэффициента площади поверхности к объему, а также в стоимости производства по сравнению с многослойными призматическими ячейками из-за более высокого выхода. Ли и др. сообщили о модели клеточного домена для клеток с призматической раной (Lee and Smith, 2012). Авторы обнаружили, что угловые части охлаждались больше, чем другие части ячейки, потому что угловые части имели большую площадь поверхности на единицу объема.

Внутреннее короткое замыкание в LIB может быть вызвано загрязнением металлическими частицами во время производственного процесса и по своей природе более опасно, чем другие недопустимые условия. Частица металла создает короткое замыкание между двумя электродами. Большое количество тока проходит через элементы и зону короткого замыкания, выделяя огромное количество тепла, которое легко запускает различные экзотермические реакции и, в конечном итоге, приводит к тепловому разгоне. Электрохимико-термическая сопряженная модель была предложена Zhao et al.для анализа процесса проникновения ногтя в LIB (Zhao et al., 2012). Авторы сообщили об интересных результатах по внутреннему короткому замыканию LIB большого формата металлической частицей, внедренной в структуру ячейки, под воздействием местоположения короткого замыкания, сопротивления металлических частиц и геометрии ячейки.

На основе теории пористого электрода и концентрированного раствора, тепловая модель пакета LIB была недавно предложена Zhu et al. (2013), еще раз продемонстрировав впечатляющий прогресс этой дисциплины за последние годы.

материалов — Чугун лучше, чем медь или алюминий для приготовления стейков?

ОБНОВЛЕНИЕ TL; DR: Чугун имеет преимущество, потому что он обладает большей способностью удерживать тепло, а из-за более низкой проводимости он выделяет его медленнее, поэтому его температура не так сильно колеблется (таким образом, имеет более равномерный и устойчивый тепловой поток)

ОБНОВЛЕНИЕ: ответ с точки зрения преимущества (прокрутите вниз) для следующих разделов

  • Ответ на исходное сообщение: Относительно ввода / вывода
  • Ответ на исходное сообщение: Относительно преимущества

После некоторых комментариев я считаю, что необходимо рассмотреть следующее:

  • Свойства материала
  • Тип приготовления (духовка или верхняя часть кухни)
  • Распределение температуры (полный месяц)
  • Числовой пример распределения температуры
  • Почему более высокая теплоемкость лучше
  • Почему более низкие токопроводящие свойства лучше
  • Ответ на исходное сообщение: Относительно ввода / вывода
  • Ответ на исходное сообщение: Относительно преимущества

Прошу прощения за такой длинный пост, но мне это очень понравилось (хотя некоторые, кажется, не согласны).3 K} \ right] $ $ (тыс.) [\ Frac {W} {mK}] $ Чугун 0,46 7800 3,59 50 ~ 60 Алюминий 0,887 2900 2,57 150-200 Медь (чистая) 0,386 8940 3,45 380

Тип приготовления

Это в основном заимствовано из комментария Tigerguy ( заставляет людей нагревать чугун в печах ).Возможно, я пойму, что некоторые люди готовят свои стейки в духовке, а не на плите (я бы не стал этого делать). Ι также избежать еще большего использования сковороды в духовке.

Тип приготовления А B
Где Плита верхняя в духовке
Необходимая посуда сковорода / сковорода гриль / сковорода
Комментарии (ирония) лучше (посмотрите на цвета на картинке, хотя масло я бы не использовал) плохо

Очевидно, если вы говорите о духовке, распределение температуры равномерное, и, честно говоря, нет особого смысла использовать сковороду или сковороду.Так что с этого момента я остановлюсь на типе А (на плите).

Пора нагреться : Само собой разумеется … Я никогда не поставлю стейк на негорячую сковороду. Итак, все мои расчеты предполагают, что сковорода оставлена ​​на несколько минут на плите, чтобы нагреться и достичь устойчивой температуры.

Предположение о постоянном тепловом потоке $ q $ : Это непростая задача, поскольку большинство современных керамических плит имеют какой-то термостат и автоматически включаются / выключаются (поправьте меня, если я ошибаюсь, я никогда не рассеченный).Это означает, что у вас есть «стабильная» температура и «средний» устойчивый тепловой поток. С другой стороны, газовые плиты имеют постоянный тепловой поток, и они могут буквально сжечь кухонную утварь, если оставить ее слишком долго без присмотра. В конечном итоге постоянный тепловой поток означает постоянную температуру в установившемся режиме, но в случае газа это означает сгоревшие материалы. 2K} \ right] $).Теплопередача за счет конвекции равна: $$ q = h A \ Delta T $$

  • $ T_2, T_3 $ — это проводимость сковороды, которая зависит от используемого материала. Теплопередача за счет проводимости составляет:

  • $$ q = \ frac {k} {t} A \ Delta T $$

    где:

    Поскольку тепловой поток должен быть постоянным в проводящей и конвективной зоне (в противном случае мы не находимся в стационарном состоянии), выполняются следующие равенства: $$ q = \ frac {k} {t} A (T_3-T_2) = h A (T_2-T_1) $$

    Теперь, предполагая постоянный тепловой поток и постоянное поперечное сечение, мы можем упростить уравнение как

    $$ \ frac {q} {A} = \ frac {k} {t} (T_3-T_2) = h (T_2-T_1) $$

    Теперь, поскольку $ q / A $ постоянна, мы можем вычислить

    • температура $ T_2 $ от

    $$ T_2 = \ frac {q} {hA} + T_1 $$

    • Тогда температура $ T_3 $ от

    $$ T_3 = \ frac {q} {A} \ frac {t} {k} + T_2 $$ $$ T_3 = \ frac {q} {A} \ frac {t} {k} + \ frac {q} {hA} + T_1 $$ $$ T_3 = \ frac {q} {A} \ left (\ frac {t} {k} + \ frac {1} {h} \ right) + T_1 $$

    Таким образом, обе температуры можно оценить, но только $ T_3 $ зависит от толщины материала, теплопроводности и площади, а верхняя поверхность определяется только коэффициентом проводимости воздуха (плохо).

    Тогда вы можете видеть, что при постоянном $ q $ и толщине $ t $ разница температур между холодной и горячей сторонами сковороды будет больше.

    Числовой пример

    Этот раздел в основном добавлен для ответа на комментарий @mart, касающийся того факта, что повар устанавливает температуру сковороды. Однако очень важно знать, какова фактическая максимально достижимая температура на сковороде, потому что тогда у повара будет больше вариантов.

    Для этого числового примера я предполагаю:

    • тепловой поток $ q = 2 [кВт] $
    • диаметр сковороды $ d = 10 » = 25.oC] $ Макс $ T_3 $ Теплоемкость по сравнению с чугуном Чугун ~ 420 427,5 1 Алюминий ~ 420 421,8 0,956 Медь ~ 420 420,7 0,713

      Таким образом, по сравнению с двумя другими, чугун будет иметь более высокую температуру на стороне $ T_3 $ (горячая сторона сковороды, но самое большое преимущество перед алюминием состоит в том, что он может удерживать примерно 1/0.3 K} \ right] $$

      Это означает, что когда стейк и сковорода соприкасаются:

      • более доступная тепловая энергия передается стейку.

      • Кроме того, при той же передаваемой тепловой энергии температура чугунной сковороды по сравнению с алюминиевой будет ниже меньше (большая тепловая инерция).

      почему чем ниже теплопроводность, тем лучше

      Хотя более низкая теплопроводность не так вредна (и с точки зрения времени нагрева и отклика хуже), она допускает несколько более высокие температуры на горячей стороне (для постоянного потока).(Если предполагается постоянная $ T_3 $, тогда у вас будет больше $ T_2 $). Добавленная температура оказывает (небольшое) положительное влияние на теплоемкость (поскольку средняя температура выше).

      Ответ на исходное сообщение: Относительно ввода / вывода

      Тем более, что тепловая мощность системы не может быть больше подводимой теплоты.

      Теплоемкость сковороды следует рассматривать как буфер аккумулятора / тепловой энергии. Хотя вы правы в том, что постоянно нагревается, , в тот момент, когда вы кладете стейк комнатной температуры, возникает очень резкая разница температур (из-за более высокой проводимости и теплоемкости стейка).Это создает на мгновенное увеличение теплового потока , который отличается от предыдущего устойчивого состояния.

      Сначала температура решетки увеличивается по мере передачи тепла от сковороды до тех пор, пока не наступит равновесие. За это время температура сковороды упадет. Вот почему вы заметите понижение температуры.

      Чем больше тепловая инерция (т.е. теплоемкость сковороды, тем лучше). Как мы видели, чугун аналогичной формы и размеров имеет гораздо большую теплоемкость, и, следовательно, перепад температуры будет меньше.

      Ответ на исходное сообщение: Относительно преимущества

      «Преимущество» в данном контексте означает способность передавать тепло пище с равномерной и устойчивой скоростью. (Распространенный страх состоит в том, что, если положить холодный стейк на сковороду, она мгновенно остынет и она не сможет продолжать готовиться или изменит скорость приготовления пищи)

      Если под «преимуществом» вы подразумеваете равномерную и устойчивую скорость, то чугун, поскольку (опять же) он имеет более высокую теплоемкость и более низкую теплопроводность, он будет передавать тепловую энергию с меньшей скоростью и в течение более длительного времени. Это дает системе время для достижения равновесия, после которого тепловой поток становится устойчивым.

      Заключительные мысли

      Мне ОЧЕНЬ понравилось писать это. Это было мысленное упражнение, которое я хотел выполнить, но на самом деле у меня не было возможности. Пройдя через это (и с помощью некоторых комментариев), мне удалось лучше прояснить некоторые свои мысли и уточнить вещи (то есть проводимость не так сильно влияет). Если вы чувствуете, что я где-то ошибаюсь, или если вам нужны дополнительные разъяснения, не стесняйтесь оставлять комментарий ниже.

      Также искренние извинения моему товарищу-мужу за то, что он не согласен с ним и придерживается противоположного мнения. (Вы не обязаны показывать это своей жене). Нам, женатым мужчинам, следует держаться вместе :-), но когда речь идет о науке (или кулинарии) … чугун побеждает.

      Инфраструктуры | Бесплатный полнотекстовый | Разрушения чугунных колонн исторических зданий — примеры из практики

      Во многих случаях несущая способность колонн, определенная в соответствии с вышеупомянутыми процедурами, может оказаться недостаточной с учетом новых требований.Это не обязательно означает, что существующие конструктивные элементы должны быть заменены. Однако, чтобы определить их фактическую нагрузочную способность, необходимо провести разрушающие испытания. Некоторые примеры таких тестов обсуждаются в следующих разделах.

      3.1. Торгово-развлекательный комплекс «Мануфактура» в Лодзи
      В 2002–2006 годах в Лодзи был реализован крупномасштабный проект по восстановлению бывшего промышленного комплекса Израиля Познаньского, в котором работала фабрика по производству текстиля и хлопка.Реконструкция существующих построек выполнена таким образом, чтобы частично сохранить былую атмосферу этого места. Так было и с бывшей прядильной фабрикой, которая была преобразована в гостиницу. Проектировщики решили оставить существующие конструктивные элементы, показанные на рисунке 4. Для этого была проведена детальная инвентаризация существующих чугунных элементов, включая измерения в нескольких местах. В случае выбранных колонн толщина стенок секции измерялась с помощью ультразвукового толщиномера.Толщина измерялась примерно в 100 точках каждой из колонок. Было обнаружено, что внешний диаметр колонки находится в диапазоне от 148,3 до 150,3 мм, а внутренний диаметр от 90,5 до 93,5 мм, что указывает на непризматическое поперечное сечение колонок (сходимость около 2,5%). Толщина стенок по периметру колонны варьировалась от 23,5 мм до 33 мм. В связи с неопределенностью фактической несущей способности чугунных колонн было решено провести разрушающие испытания.Для этого использовались четыре чугунные колонны снесенной части здания. Испытания проводились в лаборатории в Вене [19]. На рисунке 5 показан ход заключительного этапа тестирования выбранной колонки. Хорошо видно коробление колонны. Затем наблюдался излом элемента на ¾ его высоты и близко к основанию. Стоит отметить, что первая трещина возникла не на средней высоте, где горизонтальное смещение было наибольшим. Причина кроется в переменном поперечном сечении, а также в неоднородности чугуна, что подтвердили последующие проверки.В сечениях, где началось разрушение, были обнаружены дефекты отливки в виде пузырьков воздуха. Все фазы разрушения, показанные на рисунке 5, произошли в интервале времени около 0,1 с. Результаты испытаний на четырех колоннах показали, что экспериментальные грузоподъемности были в несколько раз (13 ÷ 15) выше предельных нагрузок. определяется в соответствии с процедурой DIN 1051 [16]. Запас прочности, прогнозируемый на уровне 6, оказался более чем в два раза выше.
      3.2. Торгово-развлекательный комплекс «Монополис» в Лодзи
      В настоящее время в Лодзи восстанавливается треть крупных промышленных комплексов. Это объекты бывшей водочной монополии, построенной в 1902 году. На этих заводах производство качественных спиртных напитков производилось почти непрерывно до начала 21 века. В 2013 году в результате смены собственников началась новая эра для одного из самых ценных памятников Лодзи, ныне известного как «Монополис». На рисунке 6 представлен главный корпус комплекса в процессе реконструкции.В связи с плановой реконструкцией необходимо было оценить несущую способность существующих элементов конструкции. В частности, это касалось чугунных колонн, которые планировалось сохранить. Из-за изменений в использовании необходимо было определить несущую способность колонн, чтобы обеспечить безопасную и в то же время разумную оценку допустимой нагрузки на потолок. С этой целью в лаборатории кафедры бетонных конструкций Лодзинского технологического университета было проведено разрушающее испытание колонны, а также сопутствующие испытания характеристик чугуна.На основании испытаний были определены следующие прочностные свойства чугуна, использованного в колоннах [20]:
      • Предел прочности при осевом сжатии: R c = 450,6 МПа,

      • Предел прочности при осевом сжатии. осевое натяжение: R t = 103,8 МПа.

      Следует отметить, что эти значения были близки к предыдущим, полученным при испытаниях чугуна, снятого с балок [21]: R c = 526 МПа и R t = 128 МПа.Это означает, что соотношение R c / R t составляло от ~ 4,1 до 4,3 и было характерно для хрупких материалов; однако он был немного ниже 6, традиционно принятого для типичного чугуна 19 века. На основе измерений деформации был также определен секущий модуль упругости около 100 ÷ 115 ГПа. Удивила очень высокая деформируемость чугуна — предельное укорачивание испытанных образцов достигло более 30 ‰, что видно на рисунке 7. Испытание колонны проводилось на гидравлическом прессе с максимальным давлением 6000 кН.Образец нагружали в осевом направлении под контролем нагрузки. Образец для испытаний длиной l = 3100 мм был изготовлен из колонны, выбранной для разрушающего испытания. Перед началом испытаний элемент был проверен путем измерения толщины стенок секции в основании и в верхней части в 6 точках по периметру. Измерения проводились штангенциркулем с точностью 0,05 мм. Во время испытания продольные деформации были измерены в середине высоты колонны в трех основаниях по ее периметру.Деформации измеряли резистивными тензодатчиками с точностью ± 0,5% и регистрировали с помощью системы сбора данных. Результаты измерения показаны на рисунке 8. На начальном этапе испытания было зафиксировано равномерное укорочение колонки. Примерно при 80% предельной силы в одной из измерительных баз (Т3) наблюдалось постепенное уменьшение деформации. При максимальной нагрузке эти деформации были близки к нулю. С учетом результатов измерений, зарегистрированных непосредственно перед разрушением, максимальные деформации в поперечном сечении равны ε t = 1.66 ‰ (на растянутой стороне) и ε c = -12,55 ‰ (на сжатой стороне). Разрушение колонны было чрезвычайно сильным и произошло за доли секунды при нагрузке около франков макс. = 2605 кН. На заключительном этапе испытания при нагрузке около 90% разрушающей силы стал наблюдаться постепенный прогиб колонны, что позволило сделать вывод, что разрушение было следствием потери устойчивости (продольного изгиба). Он был инициирован трещиной в верхней части колонны на 2/3 ее высоты.Сразу после появления первой трещины в районе основания колонны наблюдалась следующая. Колонна была разбита на 3 части, которые были с силой выброшены из испытательной установки. На Рисунке 9 представлена ​​испытанная колонка после отказа. Дефекты отливки в виде включений печного шлака и газовых раковин были видны на всех трех участках, где был инициирован отказ. На Рисунке 10 показан ход заключительного этапа испытания. Течение отказа было очень похоже на то, что наблюдалось во время предыдущих исследований [19]; сравните с рисунком 5.Участки, в которых возник сбой, были отмечены желтой стрелкой. Стоит отметить, что колонна разрушилась за доли секунды, и указание на последующие фазы разрушения было возможно только с помощью покадрового анализа. Исходя из теории Эйлера-Бернулли, распределение деформации в поперечном сечении непосредственно перед разрушением было нанесен; см. рисунок 11. Зарегистрированные значения указывают на выход за пределы диапазона упругости материала. На основе зависимости напряжения от деформации (см. Рисунок 7) были определены напряжения в поперечном сечении.Максимальное напряжение составило 84 МПа (на растянутой стороне) и 365 МПа (на сжатой стороне). Эти напряжения составляли 80,9% и 81,0% прочности чугуна на растяжение и сжатие соответственно. Максимальные деформации на сжатой стороне были значительно ниже, чем предельная деформация ε у.е. = -33,0 ‰; Таким образом, можно сделать вывод, что отказ колонны был результатом исчерпания емкости материала на растянутой стороне из-за деформации, связанной с продольным изгибом.На рисунке 12 показано развитие напряжения в поперечном сечении колонны на последующих этапах испытания. Напряжение было определено на основе измерений деформации и нелинейной зависимости напряжения от деформации (см. Рисунок 7, «-» обозначает растягивающее напряжение). Напряжения в поперечном сечении примерно до 80% от предельной силы имели аналогичную величину и характер. При дальнейшем увеличении нагрузки наблюдалось уменьшение напряжения, а затем изменение его характера на растяжение. При предельной нагрузке F max максимальное растягивающее напряжение составляло около 7.В 5 раз ниже максимального сжимающего напряжения в поперечном сечении. Предыдущие анализы, проведенные в рамках проекта ревитализации заводского комплекса И. Познаньского, показали, что фактическая несущая способность чугунных колонн может быть в несколько раз выше, чем теоретический, вытекающий из исторических процедур проектирования. По этой причине было решено провести сравнительные расчеты и для рассматриваемой колонки. Для анализа было принято поперечное сечение, равное 2/3 высоты колонны, поскольку в этой точке произошел отказ; см. рисунок 13.По результатам измерений определены необходимые геометрические и прочностные характеристики:
      • площадь поперечного сечения: A = 10 526 мм 2 ,

      • наименьший момент инерции: J 2 = 29,995,276 мм 4 .

      С учетом длины испытуемой колонны (l = 3100 мм) и принятой статической схемы (стержень Эйлера со штифтом) гибкость элемента рассчитывалась как:

      λ = l0i2 = l0J2A = 31002999527610526≈58,

      Затем с помощью выражений (1), (2), (4), (6) были определены допустимые напряжения и соответствующая несущая способность элемента:

      • по формуле Шварца-Ренкина (1):

        Fcalc = σk⋅A = 701 + 0.0003 · 582⋅10526⋅10−3 = 366,7 кН

      • согласно уравнению Тетмайера (2):

        Fcalc = σk⋅A = 110776−12⋅58 + 0,055⋅582⋅10526⋅10−3 = 271,6 кН

      • согласно DIN 1051 (4):

        Fcalc = σk⋅A = 90−0,01005582⋅10526⋅10−3 = 590,5 кН

      • согласно [17,18] (6):

        Fcalc = φ⋅Rc⋅A = 0,46⋅450,6⋅10526⋅10−3 = 2181,8 кН

      Сравнивая нагрузки, полученные в свете результатов испытаний, можно сделать вывод, что методики проектирования 20-го века оказались очень консервативными.Таким образом, расчетные расчетные нагрузки оказались в 4,4 ÷ 9,3 раза ниже экспериментальных. Это показывает, насколько осторожно инженеры того времени подходили к проектированию чугунных колонн, что было связано с большой неопределенностью свойств материала, связанной с несовершенством производственного процесса. Применение более современных принципов проектирования позволило значительно более точно оценить грузоподъемность. В случае расчетов по формуле (6) теоретическая нагрузка была ниже всего примерно на 14% по сравнению со значением, определенным экспериментально.

      Проведенные экспериментальные исследования подтвердили, что существующие чугунные колонны в постзаводском здании обладают достаточной несущей способностью, позволяющей адаптировать их к новым целям. В настоящее время в обновленных зданиях бывшего заводского комплекса Водка Монополия находятся офисы и служебные помещения комплекса «Монополис», функционирующего с 2019 года. На Рисунке 14 показаны некоторые из обновленных постиндустриальных зданий.

      Как очистить чугунную посуду с помощью электролиза

      Неделю назад, когда она ходила по магазинам антиквариата, Крисси принесла домой красивую чугунную сковороду Wagner # 3 из антикварного торгового центра в Делавэре, штат Огайо.Эта конкретная сковорода сидела ровно, не шаталась, и на ней не было сразу видимых трещин или сколов. Около 1935 — 1959 гг.
      Когда она принесла его домой, это выглядело так:




      Как видите, у него были годы и годы использования. Под всей пригоревшей едой, ржавчиной и неудачной приправой — хорошее железо. Этот №3 будет темой нашей темы в этом посте.
      Чтобы начать очистку чугуна электролизом, вам понадобятся следующие предметы:

      1. Пластиковая ванна, наполненная водой:


      2.По крайней мере, две стальные пластины для использования в качестве анода в нашей схеме. Я использую алмазную листовую сталь, но подойдет любой стальной лом. НЕ используйте сетку или сталь с дырками! Электролиз работает практически по «линии участка» от катода (сковороды) до анода (ов). Использование металла с отверстиями в нем может привести к появлению «двоичного» изображения стали на чугуне. Я использую провод 8-го калибра с металлическими зажимами, которые я купил в хозяйственном магазине, чтобы связать две части анода вместе. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ АЛЮМИНИЙ! Здесь стоит отметить, что в качестве анода можно использовать стальной барабан или резервуар.Лучше всего полностью окружить очищаемую чугунную деталь анодным металлом.
      3. Вам понадобится электролит. Используйте карбонат натрия из расчета примерно столовая ложка на галлон воды, а может и меньше. Примечание: это НЕ пищевая сода. Пищевая сода — это бикарбонат натрия.

      4. Зарядное устройство для аккумулятора. Подойдет только ручное зарядное устройство. Автоматическое или капельное зарядное устройство не подойдет. Я использую настройку 12vdc 15 ампер, но иногда устанавливаю ее на 100 ампер на несколько минут, чтобы все заработало.Больше 30 или 40 ампер на самом деле не нужно.

      Теперь, когда вы собрали все необходимое, вам понадобится способ подвесить сковороду в растворе электролита. НИКОГДА не допускайте соприкосновения металлов катода и анода при включенном зарядном устройстве, иначе вы можете переустановить выключатели или купить новое зарядное устройство. Ниже вы можете видеть, что я использую кусок EMT размером 1/2 дюйма и кусок вешалки для подвешивания сковороды, а также провожу цепь. Обратите внимание, что отрицательная сторона зарядного устройства находится на сковороде или катоде.Пузырьки, которые вы видите, являются водородными, используйте их в хорошо проветриваемом помещении! Ваша вода сначала будет прозрачной или мутно-белой от стиральной соды. Моя здесь оранжевая от ржавчины, потому что я уже сделал несколько сковородок с этой водой. Раствор прослужит довольно долго и, вероятно, прослужит дольше, чем вы можете выдержать, глядя на него. Если вы используете стальной барабан, вам нужно будет протянуть трубу резиновым шлангом или найти другой способ изолировать контур. Вы хотите, чтобы электричество проходило через электролит.

      Ниже приведены фотографии того, как сковорода выглядит примерно через 12 часов процесса. Обратите внимание на годы, когда мусор и ржавчина падают со сковороды. Используйте скраббби из нержавеющей стали, чтобы удалить как можно больше, и положите обратно в резервуар.


      … и вот сковорода примерно через 20 часов … Вынимайте ее и время от времени проверяйте и продолжайте использовать скруббир из нержавеющей стали в раковине, чтобы удалить грязь и ржавчину, пока сковорода не освободится от нее. Сходите в строительный магазин и возьмите небольшую щетку из нержавеющей стали или латуни, чтобы вставить ее в ручку и / или клеймо.Я также использую нож или небольшую отвертку, чтобы вычистить буквы или логотипы.

      Как только вы решите, что на сковороде нет грязи и ржавчины, положите ее обратно в резервуар на несколько часов. После того, как вы вытащите сковороду из резервуара, отнесите ее на кухню и используйте средство под названием Bar Keepers Friend, скребок и щетки из нержавеющей стали, чтобы очистить ее. Вы увидите, что BKF быстро станет серым из-за углерода в железе. Смывать. Теперь используйте средство для мытья посуды и вымойте сковороду, как любую другую сковороду.
      Включите духовку на 375. Используйте бумажные полотенца, чтобы полностью высушить сковороду. Если вы собираетесь запекать его в течение 20 минут, не удалив как можно больше воды, на куске в духовке появятся пятна ржавчины, поскольку вода испарится. Ваши бумажные полотенца будут серыми от нагара от голого металла. Это хорошо. Выпекайте оголенный кусок в течение 15-20 минут, НЕ используя никаких приправ или масла. Это полностью высушит изделие и откроет поры металла для процесса приправы.Ниже показано, как сковорода выглядит на данном этапе.

      Вышеупомянутая сковорода ГОРЯЧАЯ! Это чуть ниже 375 градусов. Используйте для этого прихватку для духовки. Если хотите, дайте ему немного остыть, но вы хотите, чтобы он был достаточно горячим, чтобы растопить Crisco при нанесении.

      Приправа для сковороды

      Приправить сковороду несложно. У каждого свой способ, как он думает, что это должно быть сделано. Я буду придерживаться фактов и буду краток. Приправа не имеет ничего общего с добавлением специй в сковороду.Приправа — это процесс, при котором «масло» нагревается до точки дымления, чтобы оно химически затвердело и приклеилось к металлу. Не используйте масло. Готовьте на масле сколько хотите, но не используйте его в качестве приправы. Вы хотите использовать что-то твердое при комнатной температуре, например Crisco. Когда сковорода ГОРЯЧАЙ, начните наносить тонкий слой Crisco на сковороду со сложенным квадратом футболки или хлопка. Вся сковорода. Верх, низ, ручка, все. Футболка станет серой или черной из-за нагара с голого металла для первого слоя.Нанесите очень легкий слой. Горячий металл расплавит Crisco и впитает все, что ему нужно. Протрите сковороду так, чтобы она выглядела влажной, но не наносите так много, чтобы на ней оставались полосы, иначе они навсегда останутся на вашем чугуне.

      Когда сковорода будет покрыта, поставьте ее лицевой стороной вниз на 45 минут при температуре 375 градусов. Я все время использую прихватку, потому что … ну … жарко.

      На этом первый слой приправы готов. Легко, правда? Когда таймер выключится через 45 минут, выключите духовку, достаньте сковороду прихваткой и снова поставьте на рабочую поверхность.Вы заметите, что сковорода покрыта или запечатана гладким, затвердевшим слоем Crisco. Он совсем не жирный и не маслянистый. Пока сковорода еще горячая, добавьте ко всему 2-й слой Crisco и снова поставьте в духовку с температурой 375 ° C на 45 минут. Я обычно делаю 3 или 4 слоя, прежде чем сковорода будет готова к использованию. Вы можете сделать паузу между слоями, если вам нужно уйти или что-то в этом роде, но нагрейте сковороду до температуры перед нанесением следующего слоя.

      Готовая сковорода готова к использованию. Он имеет твердую, гладкую, нежирную приправу, которая при правильном обращении станет такой же антипригарной, как тефлон, и прослужит всю жизнь.


      Первые несколько раз приготовьте что-нибудь жирное … Лучше всего гамбургер или бекон. После того, как сковорода будет приправлена, ни в коем случае не используйте мыло для ее очистки. Протрите водой, просушите, нанесите тонкий слой масла или Crisco на поверхность для готовки и доведите температуру духовки до 350. Если она очень грязная, протрите ее небольшим количеством масла и соли. Соль очень абразивна. Или используйте зеленую подушечку для скотча. Смойте водой и высушите полотенцем. Как только духовка нагреется до температуры, поставьте сковороду лицевой стороной вверх, чтобы она высохла, выключите духовку и дайте ей остыть в течение дня.

    Оставить комментарий