Что лучше отводит тепло медь или алюминий. Как это работает

Что лучше отводит тепло медь или алюминий. Как это работает

Для начала нужно понять, как функционируют радиаторы отопителя на вашем автомобиле. Тепло внутрь салона поступает от работающего двигателя. Это своего рода побочный эффект от работы силового агрегата. Он выделяет тепло, которое инженеры научились использовать на благо человека, то есть обогревать им внутреннее пространство машины. Само тепло создаётся в результате сгорания топливовоздушной смеси и трения между поверхностями элементов двигателя. Чтобы отвести это тепло от нагретых компонентов мотора, в его конструкции предусмотрена система охлаждения. Одной из её функций является обогрев салона автомобиля.

Отсюда следует логичный вывод. Чем сильнее нагрет мотор, тем теплее может быть внутри салона. Охлаждающая жидкость становится горячей, отбирая тепло у двигателя, и переходит в радиатор отопителя. Здесь уже в работу вступает вентилятор, который пускает воздух через нагретый радиатор и распространяет его по автомобилю. Если быть точнее, то по салону. Водитель и пассажиры могут регулировать температуру подаваемого горячего воздуха с помощью дефлекторов и крана, которые расположены на магистрали между силовым агрегатом машины и самой печкой. Это самая простая арматура запорного типа, которая имеет механический или электрический тип привода. С её помощью регулируется количество жидкости охлаждения, проходящей через отопительную систему.

Если поднять температуру на блоке управления, кран будет открыт сильнее. При уменьшении температуры происходит обратный эффект. Его функциональность напрямую влияет на работу печки машины. Если система не сможет обеспечивать полный проход для жидкости охлаждения, нагретой двигателем, тогда водителю и пассажирам будет холодно. Большую роль играет температура на улице. В случае исправного и хорошо работающего отопителя, даже он не сможет максимально сильно прогревать салон, если внешняя температура окажется на очень низком уровне. Чем холоднее снаружи, тем сложнее печке прогревать салон.

Какой радиатор лучше медный или алюминиевый ВАЗ-2107. Назначение и принцип работы радиатора отопителя ВАЗ-2107

Источником тепла в системе отопления автомобиля ВАЗ-2107 служит жидкость, которой заполнена система охлаждения. Конструкция системы охлаждения выполнена таким образом, что радиатор печки является частью её общего контура. Принцип работы радиатора состоит в том, что воздушные потоки, проникая в автомобиль через воздухозаборник на капоте, поступают в отопительный отсек, где нагреваются радиатором печки и движутся далее по воздухопроводам в салон.

Радиатор отопителя ВАЗ-2107 является ключевым элементом системы отопления автомобиля

Степень подогрева воздуха, направляемого в салон автомобиля, зависит от температуры охлаждающей жидкости и положения заслонки крана печки. Регулировать положение крана можно с помощью верхнего ползунка механизма управления системой отопления: крайнее левое положение ползунка означает, что кран закрыт и печка не работает, крайнее правое — кран открыт полностью.

Регулировать положение крана можно с помощью верхнего ползунка механизма управления системой отопления

Первоначально радиаторы отопителя ВАЗ-2107 (и других «классических» моделей) изготавливались исключительно из меди. В настоящее время многие автовладельцы в целях экономии средств устанавливают алюминиевые радиаторы печки, которые, хотя и стоят дешевле медных, имеют худшие показатели теплоотдачи. Алюминиевый радиатор не всегда справляется с большим потоком морозного воздуха, попадающего в воздухозаборник при движении по трассе, и салон в этом случае прогревается недостаточно.

Радиатор отопителя может быть двух или трёхрядным . Теплообменник имеет горизонтальное положение и размещается в специальном пластмассовом корпусе. Крепится к корпусу радиатор двумя саморезами, кран вмонтирован в подводящий патрубок. Конструкционно радиатор состоит из:

• системы трубок, расположенных в сотах-рёбрах, улучшающих теплоотдачу;
• бачков входа и возврата;
• подводящего и отводящего патрубков.

Сечение трубок может быть круглым или квадратным . Круглые трубки легче изготовить, но теплоотдача таких изделий ниже, чем у квадратных, поэтому внутри круглых трубок размещают так называемые турбулизаторы — спиралевидные пластиковые полоски, способствующие увеличению показателей теплоотдачи за счёт завихрения и перемешивания хладагента. В плоских трубках турбулентность создаётся за счёт их формы, поэтому дополнительные элементы здесь не требуются.

Размеры трёхрядного медного радиатора ШААЗ составляют:

• длина — 254 мм;
• ширина — 67 мм;
• высота — 184 мм.

Вес изделия — 2,2 кг.

Двухрядный алюминиевый радиатор может иметь другие габариты.

Медный радиатор автомобиля. #1 Точмаш 23

Отправлено

Устройство

Радиатор: основа автомобильных систем охлаждения

На любом современном автомобиле можно встретить несколько деталей для охлаждения или нагрева жидкостей и газов, используемых в различных системах - радиаторов. Все о радиаторах, их существующих типах, конструкции и принципе работы, а также о подборе и замене этих деталей — узнайте из данной статьи.

Что такое радиатор?

Радиатор — узел систем охлаждения различных агрегатов транспортных средств (двигателя, масла, отопителя салона, кондиционера, интеркулера и других); воздушный или жидкостный теплообменник, состоящий из ряда тонких трубок и резервуаров, обеспечивающий охлаждение протекающей жидкости набегающим потоком воздуха или жидкости.

В транспортных средствах присутствует как минимум один агрегат, требующий отвода тепла в процессе работы — двигатель. Во многих автомобилях также есть отдельные механизмы и системы, для нормального функционирования которых необходимо организовать охлаждение — система смазки двигателя или коробки передач, система охлаждения наддувного воздуха (интеркулер), система кондиционирования и другие. Наконец, в любой машине есть система отопления салона, для работы которой необходимо отбирать часть тепла от двигателя и направлять его в салон. Во всех этих системах присутствует похожая по конструкции и работе деталь — радиатор или теплообменник.

Система охлаждения двигателя и место радиатора в ней

На радиаторы возлагается несколько функций:

• Отвод тепла от протекающей внутри радиатора среды (жидкости или газа) и отдача его в атмосферу;
• В радиаторах системы охлаждения ДВС — возможность добавления и слива жидкости в систему (за счет наличия заливной пробки и сливного крана);
• Также в радиаторах системы охлаждения ДВС — выравнивание давления в системе и в атмосфере, а также сброс чрезмерного давления через встроенный клапан;
• В радиаторах-испарителях системы кондиционирования — расширение рабочей среды (фреона) и понижение ее температуры;
• В радиаторах отопителей — отвод тепла от охлаждающей жидкости в салон автомобиля.

При этом любой радиатор обеспечивает теплообмен между различными средами (жидкостями, жидкостью и воздухом, газами), за счет чего достигается охлаждение одних сред и нагрев других. Все радиаторы важны для нормального функционирования отдельных систем автомобиля, в отдельных случаях радиатор в принципе делает возможной эксплуатацию транспортного средства. Поэтому неисправный теплообменник необходимо отремонтировать или заменить, но прежде, чем идти в магазин за новой деталью, необходимо разобраться в типах, конструкции и особенностях работы автомобильных радиаторов.

Типы и устройство автомобильных радиаторов

Все автомобильные радиаторы имеют принципиально одинаковую конструкцию, в которой можно выделить три части:

• Бачок с подводящим патрубком;
• Сердцевина;
• Бачок с отводящим патрубком.

Сердцевина — это система труб и пластин, которая является теплообменником. Бачки служат для подвода и отвода рабочей среды из сердцевины, они могут располагаться сверху и снизу или по бокам от сердцевины. На некоторых типах радиаторов бачки как таковые отсутствуют.

Общее устройство автомобильного радиатора
Основные конструкции автомобильных радиаторов

По конструкции сердцевины радиаторы делятся на два типа:

• Трубчатые;
• Пластинчатые.

В радиаторах с трубчатой сердцевиной теплообменник выполнен в виде системы труб круглого или овального сечения, которые для лучшей отдачи тепла окружены металлическими пластинами того или иного типа. В радиаторах с пластинчатой сердцевиной теплообменник выполнен в виде зигзагообразных трубок плоскоовального сечения, которые за счет большой площади поверхности не нуждаются в дополнительных металлических пластинах.

В свою очередь, трубчатые радиаторы делятся на две больших группы:

• Трубчато-пластинчатые;
• Трубчато-ленточные.

Сердцевина трубчато-пластинчатых радиаторов выполнена в виде системы трубок круглого или овального сечения, помещенных в пакет широких металлических пластин. Такой теплообменник имеет большую площадь поверхности, которая хорошо отдает тепло набегающему потоку воздуха и обеспечивает эффективное охлаждение протекающей по радиатору жидкости.

Алюминий теплоотдача. Теплопроводность стали, алюминия, латуни, меди

Перед тем как работать с различными металлами и сплавами, следует изучить всю информацию, касающуюся их основных характеристик. Сталь является самым распространенным металлом и применяется в различных отраслях промышленности. Важным ее показателем можно назвать теплопроводность, которая варьируется в широком диапазоне, зависит от химического состава материала и многих других показателей.

Что такое теплопроводность

Данный термин означает способность различных материалов к обмену энергией , которая в этом случае представлена теплом. При этом передача энергии проходит от более нагретой части к холодной и происходит за счет:

1. Молекул.
2. Атомов.
3. Электронов и других частиц структуры металла.

Теплопроводность нержавеющей стали будет существенно отличаться от аналогичного показателя другого металла — например, коэффициент теплопроводности меди будет иным, нежели у стали.

Для обозначения этого показателя используется специальная величина, именуемая коэффициентом теплопроводности. Она характеризуется количеством теплоты, которое может пройти через материал за определенную единицу времени.

Показатели для стали

Теплопроводность может существенно отличаться в зависимости от химического состава металла. Коэффициент данной величины у стали и меди будет разным. Кроме этого, при повышении или уменьшении концентрации углерода изменяется и рассматриваемый показатель.

Существуют и другие особенности теплопроводности:

Для стали, которая не имеет примесей, значение составляет 70 Вт/(м* К).
1. У углеродистых и высоколегированных сталей проводимость намного ниже. За счет увеличения концентрации примесей она существенно снижается.
2. Само термическое воздействие также может оказывать воздействие на структуру металла. Как правило, после нагрева структура меняет значение проводимости, что связано с изменением кристаллической решетки.

Коэффициент теплопроводности алюминия значительно выше, что связано с более низкой плотностью этого материала. Теплопроводность латуни также отличается от соответствующего показателя стали.

Влияние концентрации углерода

Концентрация углерода в стали влияет на величину теплопередачи:

Низкоуглеродистые стали имеют высокий показатель проводимости. Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К).
1. Средним коэффициентом для распространенных углеродистых сталей является значение от 50 до 90 Вт/(м* К). Именно поэтому подобный материал используется при изготовлении деталей различных механизмов.
2. У металлов, которые не содержат различных примесей, коэффициент составляет 64 Вт/(м* К). Это значение несущественно изменяется при термическом воздействии.

Таким образом, рассматриваемый показатель у легированных сплавов может меняться в зависимости от температуры эксплуатации.

Значение в быту и производстве

Почему важно учитывать коэффициент теплопроводности? Подобное значение указывается в различных таблицах для каждого металла и учитывается в нижеприведенных случаях:

При изготовлении различных теплообменников. Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю.
1. При изготовлении отводящих элементов. Часто можно встретить ситуацию, когда нужно провести не подачу тепла, а отвод. Примером назовем случай отвода тепла от режущей кромки инструмента или зубьев шестерни. Для того чтобы металл не терял свои основные эксплуатационные качества, обеспечивается быстрый отвод тепловой энергии.
2. При создании изоляционных прослоек. В некоторых случаях материал не должен проводить передачу тепловой энергии. Для подобных условий эксплуатации выбирается металл, который обладает низким коэффициентом проводимости тепла.

Определяется рассматриваемый показатель при проведении испытаний в различных условиях. Как ранее было отмечено, коэффициент проводимости тепла может зависеть от температуры эксплуатации. Поэтому в таблицах указывается несколько его значений.

Что быстрее нагревается алюминий или медь. Медный и стальной провод: какой греется быстрее и почему?

Прежде чем понять, какой кабель быстрее нагревается, нужно выяснить характеристики этих двух материалов.

Медь – уникальный металл, который обладает высокой электропроводностью. Она имеет низкое сопротивление, поэтому через нее проходит большое количество тока. Медные провода практически не окисляются. Они устойчивы к воздействию различных факторов. Но даже в окисленном состоянии металл сохраняет свои свойства.

К сожалению, этот материал имеет существенный недостаток – высокая цена. Поэтому не каждый может позволить сделать монтаж медной электропроводки.

Обращаем Ваше внимание на то, что соединять алюминиевые жилы с медными категорически запрещается скруткой. В этом случае однозначно будет нагреваться провод, оплавляться изоляция и пожара в дальнейшем не избежать. Соединять алюминий с медью лучше всего с помощью клеммников, например от WAGO.

Алюминиевый кабель обладает средней ценой, устойчив к коррозии, но не очень пластичен и гибок. Обладает самым низким весом из всех трех материалов жил.

Стальные кабеля очень прочные. Обладают высоким сопротивлением. Однако этот материал подвержен окислению и коррозии. Поэтому такие провода будут требовать постоянной замены. Часто для продления периода эксплуатации сталь сверху покрывают медью или оцинковывают. Из преимуществ можно выделить низкий вес металла и дешевизну проводки.

На нагрев кабеля влияет его сопротивление и поступающая нагрузка. Чем выше эти показатели, тем быстрее провод будет греться. Можно сделать вывод, что скорость нагрева будет выше у стали, ведь она имеет высокое сопротивление.

Но, кроме этого, нужно учитывать и другие факторы:

1. На скорость влияет количество работающих электроприборов. Чем их больше, тем сильнее будет нагрев.
2. Стоит помнить про изоляционный материал. Полимерная изоляция способна выдержать любые температурные нагрузки, а резиновая – не такая эффективная.
3. Маленькое сечение проводов также способствует быстрому нагреванию. Об этом тоже должны помнить электрики.
4. При подключении потребителей высокой мощности кабель будет сильно греться.

Нужно помнить, что скорость нагревания электрического провода зависит не только от материала, но и от многих факторов.

Какой радиатор лучше медный или алюминиевый на газель. Сравнение алюминиевых радиаторов ГАЗ различной конструкции

Вниманию потребителей приводится сравнительный анализ алюминиевых радиаторов ГАЗ различных конструкций. Как известно, Компания LUZAR в сентябре 2008г. начала производство радиаторов для «Волги» и «ГАЗель» нового типа – алюминиевых. За 5 лет данная продукция получила устойчивое признание со стороны потребителей – по причине технических свойств и низкой цены. За указанный период алюминиевые радиаторы LUZAR для автомобилей ГАЗ в структуре продаж превысили объемы продаж медно-латунных аналогов – мы считаем это лучшим признанием высоких потребительских свойств радиаторов новой алюминиевой конструкции.

Напоминаем, что алюминиевые радиаторы LUZAR для автомобилей «Волга» и «ГАЗель»:

• имеют алюминиевую паяную трубчато-ленточную сердцевину
• используют плоскоовальную трубку
• изготовлены по технологии «Ноколок», подразумевающей спекание сердцевины в специальной печи
• по уровню теплоотдачи превышают нормативы ГАЗ на 15%
• имеют толщину сердцевины 54мм

С 2009г. на рынке начали появляться алюминиевые радиаторы ГАЗ других производителей (по понятным причинам мы не можем называть их имен). Однако единственное сходство с алюминиевыми радиаторами LUZAR состоит в материале – также используется алюминий. Но – данные радиаторы не имеют ничего общего с конструкцией и потребительскими свойствами радиаторов LUZAR.

Приведем сравнительную таблицу, иллюстрирующую различия алюминиевых радиаторов LUZAR и алюминиевых радиаторов других производителей:

Данные, представленные в таблице 1, получены в результате технической экспертизы:

Еще один интересный факт – на рынке существуют радиаторы, значительно хуже анализируемых радиаторов производства «Х»! Как это возможно? – Эти радиаторы имеют толщину сердцевины всего 36мм! По оценкам экспертов, теплоотдача такого радиатора будет ниже нормативов ГАЗ на 35%!

Заблуждение по поводу «трех-рядных алюминиевых радиаторов»:
Некоторые производители идут на заведомый обман – пишут в наименовании своих алюминиевых радиаторов приставку «3-х рядных». Это неверное утверждение. Алюминиевые радиаторы, которые называют «3-х рядными», таковыми не являются, а имеют два ряда круглых трубок, расположенных со смещением относительно друг друга (так называемое «диагональное расположение трубок»). Визуально это может выглядеть как трех-рядная конструкция, но при этом количество трубок и емкость сердцевины не меняется.

Заблуждение по поводу «количества рядов трубок» в радиаторе:
Часто автолюбители в оценках тепло-способности радиатора используют понятие «количество рядов». Однако мы хотим обратить внимание, что этот показатель является косвенным и не описывает качеств охлаждающей сердцевины. Основное, на что следует обращать внимание – это толщина сердцевины . А современные радиаторы, имеющие алюминиевую сердцевину, имеют более широкие трубки (т.к. алюминий имеет большую жесткость, чем медь), что позволяет при той же толщине сердцевины использовать всего лишь одну или две трубки. Простая логика подсказывает, что при той же толщине одна трубка вместо двух позволит (а) увеличить емкость сердцевины радиатора и (б) уменьшить аэродинамическое сопротивление.

Компания LUZAR настоятельно рекомендует:

1. Не использовать для автомобилей ГАЗ радиаторы охлаждения алюминиевой сборной конструкции
2. Использовать для автомобилей ГАЗ только медно-латунные или алюминиевые паяные* радиаторы

*в середине 2010г. выпуск алюминиевых паяных радиаторов налажен также на одном российском заводе – данные радиаторы имеют отличные рабочие характеристики, и наша критика ни в коем случае не относится к ним.