Um7.ru

Аренда стройтехники
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплопроводность стали, алюминия, латуни, меди

Теплопроводность стали, алюминия, латуни, меди

Схема работы воздушного охлаждения является очень простой. Нагретое ядро процессора передает тепло в IHS (так называемая, шапка). Оттуда оно переходит на подставку радиатора, с которой распределяется на всю поверхность. Помогают в этом тепловые трубки, которые заполнены специальной жидкостью или газом, они транспортируют тепло благодаря явлению конвекции.

Принцип работы современной системы воздушного охлаждения процессора

В зависимости от того, используется ли пассивное или активное охлаждение, весь процесс может на этом закончиться. В случае пассивных кулеров, циркулирующий в корпусе воздух охлаждает радиатор. В свою очередь, в случае активных, то есть с вентилятором, движение поддерживается и направляется

Сразу нужно отметить, что однозначного ответа на данный вопрос не существует. Но все же, давайте мы попробуем разобраться в нем. Но, чтобы Вы не теряли времени на полное изучение статьи, мы сразу приведем ее общий вывод:

Нам кажется, что основной критерий в выборе медного или алюминиевого радиатора может быть следующий: если алюминиевый радиатор служит более 2-х лет, то лучше приобрести его. Если же менее 2-х лет, то стоит задуматься об установке медно-латунного радиатора.

Известно, что за последние годы удельный вес алюминиевых радиаторов значительно возрос. И причина тому понятна – алюминиевый радиатор намного дешевле, а в условиях возросшей конкуренции устанавливать дорогой медно-латунный теплообменник является непозволительной роскошью. К тому же алюминиевый радиатор и легче, что также является его преимуществом. Казалось бы, все плюсы алюминиевого радиатора налицо. Но давайте посмотрим, какие аргументы этим преимуществам может противопоставить медно-латунный радиатор.

Итак, алюминиевый теплообменник и легче, и дешевле. И что это значит? А это значит, что он однозначно выгоден производителям. Но вот что касается потребителей, то здесь ситуация не столь однозначна. Ведь потребителей в первую очередь интересуют расходы, связанные с эксплуатацией автомобиля, которые прежде всего зависят от надёжности и долговечности радиатора. Давайте по очереди рассмотрим основные характеристики медных и алюминиевых теплообменников и попробуем их сравнить.

Надёжность

Это самый важный вопрос, который волнует автолюбителей – как долго проработает установленный производителем или купленный на замену радиатор? Известно, что медно-латунные радиаторы служат вдвое-трое дольше алюминиевых аналогов. Правда, здесь нужно честно оговориться, что лишь при условии правильного его изготовления. К примеру, современные медно-латунные радиаторы автомобилей МАЗ сильно проигрывают даже многим аналогичным китайским алюминиевым теплообменникам, поскольку в последнее время их стали изготавливать из сварных, а не цельнотянутые трубок. В результате такие радиаторы могут потечь уже через несколько месяцев эксплуатации и малопригодны к ремонту. К тому же их часто не допаивают и тогда медно-латунные радиаторы действительно получаются крайне ненадежными. Но это, скорее, исключение и является типичным примером неразумной экономии. В случае же применения цельнотянутых трубок (без швов) и соблюдения технологии пайки — медно-латунный радиатор намного более надёжный и, исходя из физических свойств металла, намного лучше противостоит щелочи – основной проблеме наших дорог.

Читайте так же:
Обозначение шероховатости резьбы на чертежах

Ремонтопригодность

Алюминиевый радиатор намного менее ремонтопригоден. В частности, у него очень сложно, а иногда и почти невозможно припаять трубку к основанию радиатора. Можно клеить – но это ненадёжно. В медных же радиаторах это делается проще простого. Механические повреждения латунных трубок также надёжно восстанавливаются без особого труда. Качественно же запаять алюминиевый радиатор без специального оборудования и умения практически невозможно. Зачастую большая трудоемкость ремонта алюминиевого радиатора служит причиной его полной замены.

Масса

Алюминиевый радиатор сопоставимого размера легче медно-латунного и здесь не поспоришь, ведь алюминий более чем втрое легче меди. И несмотря на то, что в силу большей прочности при изготовлении медных радиаторов можно использовать более тонкие материалы, масса алюминиевого радиатора все-равно в 2-3 раза меньше медного. И это однозначный его плюс.

Теплопроводность.

Теплопроводность латуни л96 (содержание цинка 4%) и алюминия приблизительно сопоставимы. Но нужно признать, что в теплообменниках сейчас в основном используется латунь с большим содержанием цинка, поэтому теплопроводность большинства видов латуни, применяемых в теплообменниках даже ниже, чем у алюминия. Но особенность здесь в том, что с целью увеличения антикоррозийных свойств из латуни изготавливают только трубки, а поскольку они очень тонкие и охлаждающая жидкость циркулирует вдоль них, то их теплопроводность не столь важна. Но вот теплоотводящее оребрение изготавливают исключительно из меди – а оно то и имеет определяющее значение при теплообмене. Теплопроводность же чистой меди приблизительно в 1,6-1,7 раза выше, чем у алюминия, поэтому медный теплообменник при сопоставимых условиях успевает отвести приблизительно в полтора раза больше тепловой энергии за единицу времени.

Как важна теплопроводность хорошо знают владельцы автомобилей, заменившие печки с медных на алюминиевые. На малых оборотах алюминиевые печки работают относительно неплохо. Но стоит оборотам обдува печки увеличиться, как алюминий начинает не успевать отбирать тепло из тосола и, соответственно, отдавать его в салон – эффективность теплообмена значительно снижается. Водитель и пассажиры мёрзнут. Поэтому не просто так в технику с жёсткими условиями эксплуатации до сих пор устанавливают медно-латунные радиаторы.

Читайте так же:
Степлер для перетяжки мебели

Теплоемкость

Это также очень важный показатель. Пожалуй, здесь нужно разобраться. Вообще, теплоемкость алюминия на единицу массы выше, чем у меди (латуни)– 897 Дж/(кг*К) против 385. Но мы помним, что масса медного-латунного радиатора при одинаковом его размере больше в 3,3 раза, поэтому теплоемкость медного радиатора сопоставимого размера в итоге выше приблизительно в 1,4 раза. Что это значит? А это значит то, что медный радиатор способен отобрать и удерживать в себе большее количество тепла и с учётом более высокой теплопроводности более эффективно отбирать тепло из охлаждающей жидкости при пиковых нагрузках. Кода пиковые нагрузки проходят, к примеру двигатель сбросил обороты, то это накопленное тепло равномерно отдается наружу, не перегревая при этом тосол и не перегружая систему охлаждения двигателя.

Какие выводы можно сделать из вышесказанного? С одной стороны, медный радиатор дороже и с этим не поспоришь. Но с другой стороны, и прослужить он может в несколько раз дольше и за этот срок вы вполне возможно успеете сменить несколько алюминиевых теплообменников. В этом случае стоимость одного медного радиатора может оказаться намного меньше 2-х и более алюминиевых, особенно если учесть дополнительные расходы на замену.

Поэтому перед покупкой радиатора мы всегда рекомендуем выяснить на форумах, сколько в среднем служит китайский алюминиевый радиатор именно на Ваш автомобиль.

И если выяснится, что теплообменники на Вашем автомобиле служат в среднем более 2-х лет, то, наверное, имеет смысл остановиться на нем. Если менее, то в зависимости от предполагаемого срока эксплуатации автомобиля, вполне возможно, медно-латунный радиатор может быть более разумным приобретением. Поэтому по экономическим характеристикам здесь однозначного ответа нет. Но что же касается технических характеристик, эффективности системы охлаждения двигателей и долговечности, то здесь пальма первенства, причем с большим отрывом, принадлежит медно-латунным теплообменникам.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕДНЫХ РАДИАТОРОВ:

WWW.AUTOHOLOD.BY

т. (8-017) 241-18-97, (8-029) 657-42-87 (Viber), (8-029) 777-54-24
(Без выходных)

Преимущества и недостатки медного радиатора

Сегодня для изготовления медного радиатора используют только самую чистую медь: по требованиям технологии количество примесей не должно превышать 0,1%. Такой подход обеспечивает следующие преимущества:

  1. Высокая теплопроводность материала, обуславливающая столь же высокую теплоотдачу.
  2. Хорошая прочность, позволяющая прибору работать в системах с высоким давлением – до 16 атм.
  3. Высокая устойчивость против коррозии.
  4. Способность сохранять рабочие качества при температурах теплоносителя до 250 градусов.

Подключить медный радиатор к трубопроводу можно как посредством резьбового соединения, так и с помощью пайки. Благодаря такой универсальности стоимость монтажных работ удается значительно снизить.

Читайте так же:
Сколько воды в гидроаккумуляторе 100 литров

Батарея из меди

Медный радиатор отопления

Еще одно важное достоинство меди – высокая пластичность при низких температурах. Если заполненная система отопления подвергнется замерзанию, то медные элементы только деформируются, но не лопнут.

Радиаторы из меди, в отличие от стальных приборов, не боятся воздействия солей хлора, которые в наших отопительных системах весьма часто встречаются в довольно обильном количестве.

Все перечисленные достоинства обуславливают долговечность данной разновидности отопительных приборов.

Вместе с тем, покупателю следует учитывать и некоторые недостатки:

  1. Высокую стоимость – медный радиатор стоит примерно в 4 раза больше стального.
  2. Не допускается одновременное соединение таких приборов с оцинкованными стальными трубами по ходу движения рабочей среды – возникающая в этом случае электрохимическая реакция может вызвать разрушение материала.
  3. Нежелательно применение медных батарей в системах, где теплоноситель содержит большое количество солей жесткости либо имеет высокую кислотность.

Проблем удастся избежать, если присоединение медных батарей к стальным трубам осуществлять посредством латунных переходников.

Теплопроводность и плотность алюминия

В таблице представлены теплофизические свойства алюминия Al в зависимости от температуры. Свойства алюминия даны в широком диапазоне температуры — от минус 223 до 1527°С (от 50 до 1800 К).
Как видно из таблицы, теплопроводность алюминия при комнатной температуре равна около 236 Вт/(м·град), что позволяет применять этот материал для изготовления радиаторов и различных теплоотводов.

Кроме алюминия, высокой теплопроводностью обладает также медь. У какого металла теплопроводность больше? Известно, что теплопроводность алюминия при средних и высоких температурах все-таки меньше, чем у меди, однако, при охлаждении до 50К, теплопроводность алюминия существенно возрастает и достигает значения 1350 Вт/(м·град). У меди же при такой низкой температуре значение теплопроводности становится ниже, чем у алюминия и составляет 1250 Вт/(м·град).

Алюминий начинает плавиться при температуре 933,61 К (около 660°С), при этом некоторые его свойства претерпевают значительные изменения. Значения таких свойств, как температуропроводность, плотность алюминия и его теплопроводность значительно уменьшаются.

Плотность алюминия в основном определяется его температурой и имеет зависимость от агрегатного состояния этого металла. Например, при температуре 27°С плотность алюминия равна 2697 кг/м 3 , а при нагревании этого металла до температуры плавления (660°С), его плотность становится равной 2368 кг/м 3 . Снижение плотности алюминия с ростом температуры обусловлено его расширением при нагревании.

В таблице приведены следующие теплофизические свойства алюминия:

  • плотность алюминия, г/см 3 ;
  • удельная (массовая) теплоемкость, Дж/(кг·град);
  • коэффициент температуропроводности, м 2 /с;
  • теплопроводность алюминия, Вт/(м·град);
  • удельное электрическое сопротивление, Ом·м;
  • функция Лоренца.

Плотность алюминия в г на см3, его теплопроводность и теплоемкость алюминия - таблица

Что лучше проводит ток

Этот показатель определяет такие свойства разводки, как ее предельная мощность, долговечность и пожарная безопасность.

Читайте так же:
Плуг для мотоблока чертежи с размерами

От проводимости зависят такие эксплуатационные характеристики проложенной линии:

  • потери на нагревание от потока электронов;
  • сохранение параметров тока, что важно для чувствительных приборов;
  • степень повышения температуры кабеля во время работы мощных потребителей;
  • наличие или отсутствие в помещении запаха от плавящейся и горящей проводки.

Чтобы понять, что лучше проводит ток — медь или алюминий, можно сопоставить степень их сопротивления. Чем этот показатель меньше, тем ниже вероятность возникновения нежелательных явлений.

Данный показатель составляет:

  • медь — 0,018 Ом×мм²/м;
  • алюминий — 0,028 Ом×мм²/м.

Медь проводит ток более, чем в 1,5 раза лучше. Компенсация сопротивления достигается за счет увеличения сечения жил в кабеле.

Медная проводка

При покупке или строительстве дома, квартиры желательно использовать этот тип проводки. Однако, имейте ввиду, что, заменив проводку в квартире вы еще не получили надежную и способную выдерживать большие нагрузки сеть. Не забывайте, что вводной кабель от лестничного щитка до квартиры в старых квартирах всегда выполнен из алюминия. Следует заменить этот участок, ведь его проводимость теперь слабое место новой сети.

Достоинства медной проводки

Сравнение параметров, представленных ниже с параметрами алюминия позволит сделать правильный выбор в дальнейшем. Медь, как материал для электропроводки имеет ряд достоинств, к которым относят:

  • хорошую проводимость (даже после окисления пленка на поверхности не препятствует прохождению электрического тока);
  • срок службы доходит до 50 лет;
  • высокую механическая прочность (жила легко выдерживает изгибание и скручивание до 10-15 раз);
  • легкость монтажа (промышленностью выпускается несколько видов проводов с различными параметрами и жилами, с которыми удобно работать).

Минус домашней сети из меди, наверное, один – это ее цена, однако, когда необходимо выполнить качественную проводку отдавайте предпочтение этому материалу.

В строительных магазинах можно приобрести провода из сплавов цинка, покрытых медным напылением. Они стоят дешевле, чем медные, однако и характеристики материалов уступают проводам из чистой меди.

При нехватке средств лучше выполнить комбинированную проводку, розеточную группу отдельно запитать медными проводами, рассчитанными на большую силу тока, а цепи освещения – алюминиевыми. Однако имейте в виду, что соединение алюминий и медь выполняют только через специальные зажимы или соединительные колодки, которые препятствуют прямому контакту меди и алюминия, вызывающему сильное окисление последнего. Из-за окисления стыка вырастает удельное сопротивление контакта, происходит нагрев и обгорание в итоге.

Рассмотрев характеристики легко прийти к выводу, что лучше для выполнения монтажных работ использовать медь, однако при необходимости можно выполнить сеть и из алюминия, вот только следить за ней придется тщательнее. Выбирать тот или иной тип проводки необходимо с учетом требований электробезопасности, ведь от этого зависит как долго прослужит сеть без необходимости вмешательства специалистов.

Читайте так же:
Универсальный станок по дереву с рейсмусом

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

МЕДНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Медные теплообменники используются в котлах, так как обладают преимуществом перед другими материалами, такими как сталь и чугун. Медные теплообменники весят меньше, быстрее передают тепло, менее подвержены коррозии, чем теплообменники из стали или чугуна. Срок службы медных теплообменников, как правило 10-12 лет.

Теплообменник Immergas

Недостатком медных теплообменников является:

  1. Медь очень поддаётся коррозии. Для этого производители покрывают их защитным слоем для охраны от коррозии.
  2. Высокая цена, по сравнению со всеми материалами.
  3. За счет высокой цены на медь, производители уменьшают толщину стенок теплообменника, а так же не покрывают их защитным слоем от коррозии, тем самым сокращают срок службы его до 6-8 лет.
  4. Мастер при ежегодном техническом обслуживании должен уделять особое внимание теплообменнику.

Теплопроводность и плотность алюминия

В таблице представлены теплофизические свойства алюминия Al в зависимости от температуры. Свойства алюминия даны в широком диапазоне температуры — от минус 223 до 1527°С (от 50 до 1800 К).
Как видно из таблицы, теплопроводность алюминия при комнатной температуре равна около 236 Вт/(м·град), что позволяет применять этот материал для изготовления радиаторов и различных теплоотводов.

Кроме алюминия, высокой теплопроводностью обладает также медь. У какого металла теплопроводность больше? Известно, что теплопроводность алюминия при средних и высоких температурах все-таки меньше, чем у меди, однако, при охлаждении до 50К, теплопроводность алюминия существенно возрастает и достигает значения 1350 Вт/(м·град). У меди же при такой низкой температуре значение теплопроводности становится ниже, чем у алюминия и составляет 1250 Вт/(м·град).

Алюминий начинает плавиться при температуре 933,61 К (около 660°С), при этом некоторые его свойства претерпевают значительные изменения. Значения таких свойств, как температуропроводность, плотность алюминия и его теплопроводность значительно уменьшаются.

Плотность алюминия в основном определяется его температурой и имеет зависимость от агрегатного состояния этого металла. Например, при температуре 27°С плотность алюминия равна 2697 кг/м3, а при нагревании этого металла до температуры плавления (660°С), его плотность становится равной 2368 кг/м3. Снижение плотности алюминия с ростом температуры обусловлено его расширением при нагревании.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector