Какие лучше батареи алюминиевые или стальные: Алюминиевые или стальные радиаторы, что лучше для квартиры и дома

Содержание

Какой радиатор лучше: Алюминий, сталь или биметалл

В наше время никого уже не удивить начинкой дома или квартиры по различным усовершенствованиям, декору и материалу. Но по-прежнему на первом месте в доме должно быть светло, тепло и уютно. В нашем варианте будем разбирать, то что делает наш дом теплым — радиаторы отопления. На сегоднешний день эти бытовые приборы представлены на нашем рынке в огромном количестве, качестве и форме. Какие радиаторы лучше подойдут в наш дом, может среди них есть лучшие? Что ж, давайте разберемся в этом вопросе…

Содержание:

  • Радиаторы отопления советской эпохи
  • Стоимость различных видов, марок радиаторов отопления
  • Выбираем радиатор отопления 
  • Схемы подключения радиаторов отопления, их варианты.

 

?Радиаторы отопления советской эпохи

 

Как выбрать нужный отопительный радиатор из такого выбора? Советские радиаторы отопления уже устаревают и не соответствуют всем нашим ожиданиям и это не только касается красоты. Рассмотрим все эти причины:

  • Материал изготовления только чугун, у которого недостаточная теплопроводность. Чтобы нагреть батареи отопления в зимний период до 45 градусов, температура теплоносителя должна быть равная 60-70 градусам, что становится экономически невыгодным.
  • Старые чугунные радиаторы отопления достаточно надежные, но уже начинают выходить из строя. А отсутствие внутреннего защитного покрытия потянет за собой и ваш газовый котел (происходит забивания теплообменника).
  • Данные радиаторы имеют крайне неэстетичный внешний вид и не вписываются в современный интерьер, чего так не любят наши хозяйки. Поэтому их приходится прятать за плотными занавесками или специальными экранами.

Если вы согласны со всем вышеперечисленным или и без этого знали, значит пора задуматься о том, какие лучше купить радиаторы отопления. А какие вообще есть виды радиаторов?

 

Разновидности радиаторов в зависимости от материала их исполнения

Рынок отопительного оборудования предлагает широкий выбор радиаторов отопления. Не мудрено, что в таком разнообразии можно и запутаться. На данный момент есть четыре разновидности радиаторов по материалу с сборке. Которые мы с вами сейчас и рассмотрим. 

  • Чугунные радиаторы отопления. Их производят и сейчас, в более усовершенствованном виде.

 

 

?Они имеют более стильный дизайн, чем стандартные чугунные радиаторы, и часто в комплекте с ними поставляются и защитные экраны.

 

Главный плюс такого радиатора состоит в его неприхотливости. Он не боится загрязненной среды, ржавой воды, бактерий и других неблагоприятных условий. Он прекрасно подойдет для дома любого типа, и самого маленького, и многоэтажного, а также для производственного помещения. Недостаток этого устройства заключается в его низкой теплопроводности.

  • Алюминиевые радиаторы отопления выглядят очень стильно, над их видом регулярно работают дизайнеры. Такой радиатор можно выбрать обсолютно для любого интерьера. В отличие от чугуна, у алюминия прекрасная теплопроводность.

Но, конечно, есть и недостатки. Такие радиаторы являются очень чувствительными к условиям среды и теплоносителя. Поступающая загрязненная вода может навредить устройству. Такой радиатор подойдет не для каждого дома. В новые системы отопления ставятся такие батареи без каких-либо вопросов, в дома с уже функционирующей системой отопления необходимо делать провывку (очистку) системы от возможного мусора и ржавчины, конечно если у вас установлены железные трубы.

Они подходят для частных домов и коттеджей, где отсутствует избыточное давление и рабочее давление равно 1,5 — 3 атмосферы, которое имеет место на производстве и может привести к разрыву данных типов радиаторов.

Также не стоит забывать, что при непосредственно прямом контакте с водой алюминий вступает в реакцию. От этого предохраняет защитное покрытие (оксидная пленка), но ее может повредить грязная вода, и это уже не восстанавливается. Если говорить о том, какие алюминиевые радиаторы отопления лучше, то конечно стоит купить батареи отопления, в котором есть защитное внутреннее полимерное покрытие. Без такой защиты срок службы изделия значительно уменьшится, а с данной покрытием радиатор прослужит долгие годы. Так что если у вас новая система отопления или же вы промыли и почистили старую перед установкой новых радиаторов, то можете смело ставить аллюминиевые радиаторы отопления.

 

На сегодня купить алюминиевые радиаторы для отопления можно марок:

  • Ferroli Ферроли (Польша)
  • Nova Florida Нова Флорида (Италия)
  • Fondital Фондиталь (Италия)
  • Armatura Арматура (Польша)

 

Если рассматривать ценовой критерий радиаторов, то можно сказать, какие радиаторы отопления лучше — это панельные. Их стоимость на данный момент бывает у некоторых продавцов даже ниже, чем у аллюминиевых. Качество при этом будет на высшем уровне. Они неприхотливы и подходят для любого типа дома, обладают очень простой конструкцией и высокой теплоотдачей.

 

Какие самые лучшие радиаторы отопления? Панельные радиаторы — это изделия читаются премиум класса. Они имеют: 1) прекрасную теплопроводность, 2) долгий срок службы (до 25 лет), 3) приближенный к дизайнерскому вид радиаторов, 4) станут украшением любой комнаты.

 

На сегодня купить стальные радиаторы для отопления можно марок:

  • Kermi Керми (Германия)
  • Ferroli Ферроли (Польша)
  • PekPan ПекПан (Турция)
  • Purmo Пурмо (Турция)
  • Buderus Будерус (Турция, Германия)

 

?

На сегодня купить стальные радиаторы для отопления можно марок:

  • Royal Thermo Роял Термо (Италия)
  • Termica Термика (Китай)

?

Сразу возникает вопрос: «Какие радиаторы отопления лучше?» — биметаллические или стальные. Решение можно принять по одному фактору — в биметаллических радиаторах объединены достоинства алюминиевых (хорошая теплоотдача и стойкость к избыточному давлению), а у стальных (длительный срок эксплуатации и неприхотливость к условиям среды).

 

Стоимость разных видов радиаторов отопления или как купить радиаторы для отопления

Попробуем выяснить, цены каких радиаторов отопления более справедливы.

По цене виды радиаторов делятся на три класса.

  • Эконом-класс — представляют чугунные и алюминиевые модели. Они довольно дешевые, но имеют свои недостатки, при соблюдении которых данные батареи отопления прслужат вам долгий срок службы.
  • Средний класс — стальные и биметаллические радиаторы. Они достаточно надежны и представлены в широком ассортименте, да и цена бывает ниже чем у чугунных и алюминиевых батарей.
  • Премиум-класс — это изделия из нержавеющей стали, художественное литье из чугуна, а также некоторые биметаллические конструкции. Смысл установки радиаторов из нержаеющей стали мне кажется очень сомнителен, т.к. существуют аналоги данного качества в лице стальных радиаторов за меньшие финансовые средства.

 

?Выбираем радиатор отопления для загородного дома

 

Если вы уже определились с тем, какой вид радиатора отопления для вашего дома лучше и готовы отправиться купить радиатор для отопления, обратите, пожалуйста, внимание на следующие моменты:

— Длительность эксплуатации. В основном современные дома отапливаются при помощи водяного отопления, где теплоносителем, собственно, и выступает вода. Проходящая по трубам вода представляет собой довольно агрессивную среду. Она вредна для недорогих радиаторов из алюминия, особенно китайского производства, у которых отсутствует внутреннее напыление, либо напыление сомнительного качества. Батареи для отопления с внутренней полимерной защитой прослужат дольше. Коррозии подвержены и стальные радиаторы, но меньше, чем алюминиевые. Самые надежные — чугунные и некоторые биметаллические радиаторы.

— Количество атмосфер, которое выдерживают отопительные радиаторы. Нижняя граница этого показателя 7 атмосфер, а оптимальное значение — 15 атмосфер.

— Дизайн немаловажен для потребителей кто бы, что не говорил.. Предварительно подберите в интернете, какие радиаторы отопления лучше впишутся в ваш интерьер. Помните, что эффектный дизайн не должен быть в ущерб качеству!

 

Схемы подключения радиаторов отопления для частных домов

Мало купить батарею отопления, нужно ее еще и подключить так, чтобы его работа была наиболее эффективной. Так какое подключение радиаторов отопления лучше? Существуют три схемы подключения, рассмотрим кратко каждую из них.

 

  1. Диагональная схема. Используется, если у батареи большое число секций (более 14). При этом обеспечивается наиболее эффективная отдача тепла и тепло равномерно распределяется по всей поверхности отопительной батареи. Питающая труба устанавливается в верхний патрубок с одной стороны, а отводящая — в нижний патрубок с другой стороны. Если вода будет подаваться снизу, то потери тепла могут увеличиться порядка на 10%.
  2. Боковая или односторонняя схема (самая распространенная). В этом случае основную трубу монтируют в верхний патрубок, а отвод — в нижний. Теплоотдача на 2% меньше, чем у предыдущем. В случае подачи воды снизу вверх эффективность уменьшится еще приблизительно на 6-7%.
  3. Нижняя схема подключения. Применяется при вмонтированной в пол системе отопления. Трубы монтируются вдоль плинтуса по стене. Теплоотдача на 7% ниже, чем в других схемах. Этот вариант является наиболее эстетичным, но менее эффективной.

Самый рациональный вариант установки знает специалист, поэтому перед монтажем в первую очередь нужно прислушаться к нему.

Сравнение алюминиевых, биметаллических и стальных радиаторов отопления

Чтобы у вас дома даже в самые холода было комфортно и уютно нужно правильно выбрать радиатор: конструкцию, материал и размер для каждого помещения. Как же выбрать из многообразия вариантов?

Шаг 1: Выбираем тип радиатора

Алюминиевый радиатор

Достоинства:
  • Для него характерна низкая инерционность (быстро нагревается и быстро остывает) и способность выдерживать относительно высокое давление. Эти особенности делают алюминиевый радиатор универсальным отопительным прибором. Он может быть использован как в автономной, так и в центральной системе отопления.
  • Дополнительно можно приобрести термоголовки и индивидуально задавать температуру для каждого помещения. Это позволит экономить на топливе.
  • Алюминиевые радиаторы обладают эффектным внешним видом, который подойдет под любой интерьер помещения. Эти радиаторы являются секционными — от 4 до 12 секций. И если у вас возникнет необходимость в дополнительных секциях, вы сможете их приобрести в магазинах «Бауцентр». Но надо учитывать, что секционные радиаторы можно раскрутить только напополам (то есть если радиатор состоит из 10 секций, то вы можете купить отдельно 5 секций, если 12 — то 6 секций и т.д.)

Важно! При установке алюминиевых радиаторов важно не допустить контакта алюминия с медными переходниками и фитингами, поскольку в такой паре наступает коррозия металла с возможным выделением водорода.

Биметаллический радиатор

Достоинства:
  • Идеален для всех систем отопления — как для центральной, так и для автономной. Что значит биметалл? Корпус радиатора сделан из алюминия, благодаря чему он обладает высокой теплоотдачей, а внутренние коллекторы (места, где радиатор соприкасается с теплоносителем) выполнены из стали. Стальной коллектор позволяет без опаски устанавливать данный радиатор в центральную систему отопления. Биметаллический радиатор не боится некачественного теплоносителя и выдерживает высокое давление, 25-50 атмосфер, в зависимости от производителя. Этот вид радиатора долговечнее стального и алюминиевого.
  • Биметаллические радиаторы выглядят так же эстетично как алюминиевые и подойдут под любой интерьер помещения. Они тоже являются секционными — от 4 до 12 секций. Можно приобрести дополнительные секции (эти радиаторы также раскручиваются только напополам.).

Важно! Биметаллические радиаторы более тяжелые, чем алюминиевые и стальные, поэтому требуют большего количества креплений при монтаже.

Стальной радиатор

Достоинства:
  • Подходит для автономной системы отопления. В систему центрального отопления устанавливать можно, но при условии, что теплоноситель соответствует ГОСТ-ам, а давление в центральной системе отопления не будет превышать 9 атмосфер. То есть такие радиаторы можно ставить только в малоэтажные дома. В высокоэтажных зданиях с центральной системой отопления давление превышает 9 атмосфер.
  • Огромный выбор размеров – от очень крупного до самого маленького, позволяет подобрать именно тот стальной панельный радиатор, который подойдет для того помещения, которое нужно обогреть.
  • Также стальной радиатор имеет очень низкую тепловую инерционность (быстро нагревается и быстро остывает), и при использовании термоголовок на стальных радиаторах получается наибольшая экономия тепловой энергии.
  • Стальные радиаторы подойдут к дизайну любого помещения. Эти радиаторы панельные и имеют множество вариаций размеров, что дает возможность подобрать стальной радиатор под любую потребность.

Внимание! У данного радиатора есть важная особенность — оборудование из стали плохо переносит редко посещаемые помещения. Если спустить воду из системы на срок более 2-х недель, то попавший воздух приведет к активной коррозии, которую невозможно будет остановить.
Есть и свое ограничение — нарастить или уменьшить такой радиатор не получится, только полностью его заменить при необходимости.

Шаг второй: Считаем количество секций

Важный критерий выбора радиатора — его тепловая мощность. Она указана на ценнике или в паспорте радиатора. Как правильно подобрать радиатор под Ваши потребности?
Необходимо вспомнить размер помещения, куда планируется его установка. Приблизительный расчет таков: 1000 Вт на 10 м кв (для угловых комнат, помещений с обширным остеклением и плохой теплоизоляцией берем 1200-1300 Вт на 10 м кв).
В зависимости от расчетной тепловой мощности выбираем радиатор нужного размера с необходимым количеством секций.
Например, чтобы обогреть помещение 15 м кв, потребуется прибор мощностью 1500 Вт.

Шаг третий: Выбираем вид подключения и размер радиатора

В зависимости от того, в каком месте будет установлен радиатор, а также как и на какой высоте расположены подводящие трубы системы отопления, определяется: вид подключения радиатора (нижняя или боковая подводка), а также размер радиатора (межосевое расстояние – т.е. расстояние между трубами подключения). Он может составлять от 200 до 2000 мм. Это число обязательно указывается в маркировке каждой модели.

Шаг четвертый: Выбираем место установки

Обычно нагревательные приборы находятся около окон под подоконниками. Выступающая над батареей подоконная доска может препятствовать движению вверх теплого воздуха. Поэтому радиатор рекомендуется устанавливать около наружной стены на высоте 10 см от пола так, чтобы между ним и подоконником был зазор не менее 8 см.
Часто из эстетических соображений около батареи ставят различные декоративные экраны, загораживающие нагревательный прибор. В этом случае экран становится препятствием для излучаемой радиатором тепловой энергии, и помещение начинает обогреваться только за счет конвективного теплообмена, что естественно снижает его эффективность. В этом случае мы рекомендуем брать более мощный радиатор для компенсации потери тепла.

Шаг пятый: Самостоятельно регулируем температуру

Можно самостоятельно регулировать и задавать оптимальную температуру в разных комнатах, согласно их использованию, и при этом беречь значительную часть энергии. Это легко сделать с помощью термостатической головки, установленной на термостатический вентиль на подводе к радиатору отопления.
Термостатическая головка, установленная с радиатором, регулирует мощность обогрева в соответствии с заданной температурой. Термостатический вентиль, тот на который ставится термоголовка, не регулирует расход теплоносителя – он либо открыт, либо закрыт. Таким образом, остается лишь установить желаемый уровень температуры в помещении (путём поворота термоголовки на определенную цифру) и термоголовка, в зависимости от температуры окружающей среды, самостоятельно будет её регулировать – открывая или закрывая путь теплоносителю к радиатору отопления. Важно! При установке необходимо, чтобы температура воздуха, окружающего термоголовку, была выставлена правильно, отражая реальную температуру помещения, тогда вся система в целом будет работать как положено.

Больше подробностей об использовании термоголовки — в наших советах!

Оптимальное решение для каждого дома!

Для коттеджной застройки и домов с индивидуальными тепловыми пунктами можно использовать все типы отопительных приборов, при условии, что вы правильно учли при проектировании рабочее и опрессовочное давление, на которое рассчитан выбранный радиатор, а также не забыли о небольших технических нюансах, свойственных каждому типу радиаторов, например, таких как повышенное газовыделение в алюминиевых радиаторах.
В современных многоэтажных домах желательно использовать биметаллические и алюминиевые радиаторы, отличающихся элегантным дизайном, высокой прочностью и коррозийной стойкостью.


Какие батареи отопления лучше ставить в частном доме: алюминиевые или биметаллические

Прежде чем приступить к монтажу системы отопления частного дома, необходимо определиться с типом радиаторов, которые будут установлены для передачи тепловой энергии. Существует несколько разновидностей таких устройств, отличающихся по многим параметрам. Выбирая радиаторы для отопления, какие лучше для частного дома, можно выяснить, сравнив основные характеристики устройств, и на основании полученных сведений сделать правильный выбор.

Содержание статьи:

Выбор для частного дома

Для отопления частного дома не следует выбирать самые дешёвые модели. В таких приборах, возможно, использованы некачественные материалы либо их изготовление осуществлялось с нарушением технологических норм. Слишком дорогие батареи для отопления для дома также не обязательно приобретать, ведь в этом случае можно переплатить за товар более чем в 2 раза.

Если ориентироваться по цене, то самым оптимальным вариантом будет приобретение радиаторов среднего ценового уровня в каждой категории. Основное разделение таких изделий осуществляется по материалу, из которых они изготовлены, и типу передачи тепловой энергии.

Материалы изготовления

Радиаторы отопления для частного дома изготавливаются из металла. Этот материал выдерживает значительные нагрузки и обладает хорошей теплопроводностью. Существует несколько сплавов, которые могут быть использованы для изготовления отопительных секций.

Внимание! Чтобы выбрать радиаторы отопления, которые будут идеально подходить к конкретным условиям эксплуатации, необходимо ознакомиться с техническими характеристиками каждого из них.

Алюминиевый

Элементы отопления, изготовленные из алюминия, обладают очень хорошими показателями теплопередачи. Такие изделия идеально подойдут для эксплуатации в условиях, когда в течение суток происходят значительные колебания температуры теплоносителя. Эффективность работы таких устройств связана с возможность отдачи тепла как конвекционным способом, так и в виде инфракрасного излучения. Несомненными плюсами алюминиевых батарей также являются высокая эстетичность и небольшой вес, по стоимости такие изделия являются вполне доступными.

Недостатками изделий этого типа могут являться высокие требования к качеству теплоносителя. Владельцам, которые интересуются, какие лучше установить радиаторы отопления для частного дома с недостаточно подготовленной жидкостью для циркуляции в системе отопления, следует обратить внимание на более устойчивые к негативному воздействию устройства.

Чугунный

Чугунные элементы обладают очень длительным периодом разогрева, поэтому такие изделия совершенно не подойдут для установки в помещениях, где отопительное оборудование часто отключается. Этот недостаток имеет и положительный эффект, ведь после остановки котла такие изделия будут держать тепло довольно продолжительное время.

К недостаткам таких изделий можно отнести не слишком эстетичный вид и большой вес. Вероятность разрушения при больших температурных перепадах также нельзя причислить к достоинствам. Основными плюсами таких изделий являются относительно невысокая стоимость и механическая прочность.

Биметаллический

Биметаллические батареи объединяют в себе достоинства стальных и алюминиевых изделий. В таких изделиях внутренняя часть изготавливается из чёрного металла, который относительно устойчив к высокому давлению, повышенной кислотности и абразивности теплоносителя. Внешняя оболочка представляет собой алюминиевую рубашку, которая отлично отводит тепло от циркулирующей по внутренней трубе жидкости.

Биметаллические элементы отопления тяжелее алюминиевых, но в сравнении с чугунными изделиями оказывают значительно меньшее весовое воздействие на стены. Благодаря податливости материала внешней оболочки удаётся изготовить изделия таких форм, которые обладают высокими эстетическими характеристиками.

Внимание! Недостатками биметаллических радиаторов являются относительно большая стоимость и необходимость выполнять монтажные работы очень осторожно, чтобы не повредить алюминиевую рубашку.

Стальной

Преимущество стальных радиаторов заключается, прежде всего, в высокой надёжности. Такие изделия очень просты в изготовлении. При соблюдении всех норм и правил производства, а также если эксплуатация осуществлялась в надлежащих условиях, стальные элементы могут использоваться в течение десятилетий. Стоимость радиаторов этого типа невелика, что делает их очень популярными среди отечественных покупателей.

Внимание! Недостатком стальных конструкций является слабая устойчивость к коррозии, поэтому теплоноситель обязательно должен быть правильно подготовлен, прежде чем залит в систему отопления.

Виды

Радиаторные приборы отопления могут быть изготовлены различных форм и размером, а также отличаться по типу отдачи тепла.

Секционные

Достоинство секционных изделий заключается в том, что можно точно подобрать изделие по мощности. В современных устройствах такие элементы соединяются посредством резьбы, поэтому можно легко не только разобрать стандартные заводские изделия на более мелкие, но и объединить несколько отдельных элементов в один отопительный прибор.

По причине наличия большого количества соединений секционные радиаторы способны выдержать меньшее давление, но благодаря своей универсальности такие изделия занимают самые высокие позиции в рейтингах наиболее продаваемых устройств для отопительных систем.

Трубчатые

Трубчатые радиаторы являются неразборными конструкциями, но этот недостаток компенсируется разнообразием форм и размеров таких изделий, представленных на рынке. Состоят такие установки из большого количества отрезков труб, соединённых между собой входным и выходным коллекторами. Как правило, трубчатые элементы изготавливаются из стали, поэтому они имеют такие же технические и эксплуатационные характеристики, как и изделия, изготовленные из чёрного металла.

Преимуществом трубчатых радиаторов является возможность изготовления изделий очень больших размеров, которые можно устанавливать в помещения с высокими потолками.

Панельные

Приобретая панельные радиаторы, следует заранее рассчитать возможность установки таких изделий. Такие изделия не имеют секций, поэтому, чтобы установить прибор, необходимо заранее знать размеры свободного пространства для монтажа.

Панельные отопительные изделия имеют современный дизайн, высокую степень теплоотдачи и просты в эксплуатации. Немаловажным плюсом таких конструкций также является невысокая стоимость, ведь изделия, как правило, изготавливаются из стальных листов.

Среди основных недостатков панельных радиаторов можно назвать неустойчивость к гидроударам и повышенной кислотности теплоносителя.

Пластинчатые

Пластинчатые радиаторы являются очень эффективными отопительными приборами. В обогревателях такой конструкции теплоотдающая поверхность увеличена за счёт приваривания к трубе, по которой циркулирует теплоноситель, большого количество тонких стальных пластин. Благодаря низкой инерционности обогревателей этого типа их можно использовать в качестве основных источников тепла на даче или в помещениях, где отопление осуществляется не в круглосуточном режиме.

Пластинчатые радиаторы имеют очень простую конструкцию, поэтому во время эксплуатации какие-либо поломки в системе отопления случаются крайне редко. Стоимость таких изделий невелика, ведь производственный процесс максимально автоматизирован и не занимает много времени.

Внимание! Недостатком пластинчатых радиаторов является большая сложность при уборке, ведь между тончайшими металлическими пластинами собирается большое количество пыли.

Радиаторы для деревянного дома

В деревянный дом лучше поставить вместо печного отопления газовый или электрокотёл, от которого нагретый теплоноситель будет направляться к радиаторам. Ограничений на тип радиатора для жилья из этого материала не существует, но прежде чем ставить отопление, необходимо тщательно рассчитать количество секций.

Расчёт количества секций

Зная площадь отапливаемого помещения и тепловую мощность радиаторной секции, несложно рассчитать необходимое количество секций. При правильном утеплении помещения для обогрева каждого м2 необходимо около 100 Ватт. Для получения общего значения мощности площадь в квадратных метрах умножают на 100, а получившееся значение делят на показатели мощности 1 секции.

Рекомендации по выбору

Достоинство частной отопительной системы заключается в отсутствии гидроударов, поэтому для монтажа можно использовать изделия любого типа. Следует только помнить о том, что алюминиевые изделия очень чувствительны к повышенной кислотности теплоносителя, поэтому если невозможно снизить этот показатель, потребуется использовать устройства, в которых жидкость напрямую не контактирует с этим металлом или его сплавами.

Радиаторы отопления являются современными и эффективными элементами и, несмотря на относительно высокую стоимость, способны отдавать тепло намного эффективнее различных самоделок. Кроме этого, такие изделия обладают презентабельным видом, что позволяет использовать их даже в очень дорогом интерьере.

Стальные или алюминиевые радиаторы — что лучше выбрать

От эффективности работы системы отопления зависит комфорт и здоровье всех членов семьи в холодное время года. Правильность выбора типа радиатора и его профессиональный монтаж определяют качество и сроки службы всей системы.

Они бывают чугунные, биметаллические, стальные и алюминиевые. О преимуществах и недостатках двух последних из них пойдет речь далее.

Стальные радиаторы

Согласно государственным стандартам Российской федерации изготовлены из листовой или рулонной низкоуглеродистой стали с нанесением термостойкого защитно-декоративного покрытия, защищающего от коррозии. Толщина стенки, соприкасающейся с горячей водой, должна быть не менее 1,2 мм. Поверхность не должна иметь трещин, царапин, сколов, наплывов краски.

Стальные радиаторы бывают двух типов:

  • Панельные.
  • Трубчатые.

Панельные формируются из двух стальных листов, соединенных герметичным прочным сварочным швом. Между ними циркулирует теплоноситель. Бывают одно-, двух- или трех-панельными. С конвектором или без него. По способу подключения к системе отопления делятся на радиаторы с нижним и боковым (правым или левым) подключением. Некоторые имеют два типа подключения одновременно.

Панельный стальной радиатор

Выдерживают постоянное рабочее давление воды до 10 бар и гидроудары до 13 бар. Для сравнения – в многоквартирных домах рабочее давление – 9 бар, но случаются гидроудары до 15 бар. Для защиты от гидроударов устанавливают редукторы.

Оптимальная температура циркулирующей в системе жидкости – 70 оС, но не более 100 оС.

Трубчатые – это конструкция из нескольких параллельно расположенных стальных трубок, соединенных сваркой или коллекторами. Они могут быть направлены вертикально, горизонтально или под углом. Выдерживают температуру до 130 оС и гидроудары до 15 бар. Стоят значительно дороже панельных, поэтому непопулярны у рядового покупателя.

Трубчатый стальной радиатор

Алюминиевые радиаторы

Бывают:

  • Литые — изготавливают из сплава алюминия и кремния по технологии литья под давлением. Важно, что сплав был высококачественным. Наиболее востребованные.
  • Экструзионные — выдавливают на экструдере и запрессовывают или сваривают с коллекторами. Чтобы удешевить процесс производства, непорядочные производители склеивают алюминиевые секции. Это ухудшает герметичность, радиаторы чаще выходят из строя, попросту текут.
  • Анодированные – изготавливают из алюминия высшей степени очистки. Анодное оксидирование защищает радиаторы от любых видов коррозии, но значительно увеличивает их стоимость.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы выдерживают рабочее давление 6-15 бар, температуру воды внутри до 110 оС. Они легкие, поэтому удобные при перевозке и монтаже. Все имеют конвекторы. Относительно недорогие. Однако неустойчивы к коррозии и большим гидроударам. Толщина стенки должна быть не менее 1,5 мм.

В чем сходства

  1. Привлекательный современный внешний вид имеют оба типа радиаторов. Их можно установить в любом помещении, подобрать под любой интерьер. Есть дизайнерские разработки.
  2. Удобство монтажа. Большинство специалистов в области систем отопления отмечают простоту и легкость подключения радиаторов к общей системе. Они могут иметь нижнее, боковое иди диагональное подключение. При покупке важно заранее определить какой тип подключения будет использован в каждом отдельном случае.
  3. Боязнь гидравлических ударов. Эта характеристика особенно важна для систем отопления в многоквартирных домах. При их проверке перед началом отопительного сезона, коммунальные службы подают в систему напор воды под высоким давлением. Это может спровоцировать течь радиатора в местах соединительных швов, особенно если его качество под сомнением.
  4. Не рекомендованы для установки в помещениях с централизованным отоплением. Поскольку стальные радиаторы чувствительны к гидроударам, от которых расходятся сварные швы, и он течет. Алюминиевые подвержены коррозии из-за повышенной кислотности воды в трубах и слива воды в системе на весенне-летний период.

В чем отличия

Характеристика Стальной Алюминиевый
Тяжеловесность Вес 1 секции 6-100 кг в зависимости от размера Вес 1 секции – 1-2 кг
Теплоотдача средняя высокая
Устойчивость к коррозии низкая Средняя, при соблюдении правил эксплуатации
Чувствительность к гидроударам Более чувствительный (давление воды не более 10 бар) Менее чувствительный (давление воды не более 15 бар, для анодированных – 25 бар)
Срок службы 15-20 лет 20-25 лет
Конфигурации Любого типа; высокие, низкие, широкие, узкие. Среди трубчатых есть дизайнерские модели Варьируются по ширине и высоте.
Цена дешевле дороже
Коэффициент тепловодности 150 220, прогревается очень быстро
Инерционность при изменении температуры носителя Медленнее реагирует на изменение температуры носителя, чем алюминиевый Быстрая реакция на скачки температуры носителя
Объем воды в 1 секции Более 1,5 литра в зависимости от размера Примерно 0,2-0,45 литра
Чувствительность к качеству теплоносителя низкая Высокая (рН не более 8, отсутствие твердых частичек, которые царапают внутреннюю поверхность и забивают коллекторы)
Температура носителя Не более 100 оС Не более 110 оС
Вид носителя Вода или антифриз Только вода
Возможность добавления секций нет есть

Выводы и рекомендации

  • Нельзя однозначно сказать, какой радиатор лучше стальной или алюминиевый. Каждый из них имеет преимущества и недостатки, которые необходимо учесть при проектировании системы отопления. Здесь очень важен грамотный подход.
  • Если идет речь об установке радиатора в квартире с централизованным отоплением, отдайте предпочтение анодированному алюминиевому высокого качества известного производителя. Он имеет хорошее внутреннее антикоррозийное покрытие, прекрасную теплоотдачу, устойчив к гидроударам, прослужит дольше стального. Цена на него будет достаточно высока.
  • Для индивидуальной системы отопления подходит как стальной, так и алюминиевый. При выборе исходите из своих потребностей и материальных затрат.
  • Отнеситесь осторожно к покупке экструзионного алюминиевого радиатора, имеющего привлекательно низкую цену и произведенного в Китае. Зачастую его качество низкое.
  • Литой радиатор по своим эксплуатационным характеристикам лучше секционного. Его минус – невозможность добавления/удаления секций.

Что лучше биметаллические или стальные радиаторы? Сравнение

Односложно сказать, какие радиаторы лучше, нельзя. Свои достоинства и недостатки имеют как стальные, так и биметаллические отопительные батареи. Потребительский спрос на рынке имеют оба варианта, а консервативная часть покупателей продолжает предпочитать чугун.

В этом материале мы ответим на вопрос — в каких случаях выбор каждого типа радиатора будет  выгоднее и целесообразнее.

Конструктивные особенности биметаллических радиаторов

Сталь прочнее алюминия, но у нее хуже теплопроводность. Соединяет в себе достоинства двух различных металлов биметаллическая конструкция, в которой теплоноситель циркулирует по стальным трубам.

Конструкция радиаторов из биметалла

Сверху сталь покрыта слоем алюминия, ребристая поверхность которого имеет значительную площадь и передает тепло в помещение.

Устройство стальных радиаторов

Известны две, принципиально различные технологии производства:

  • Панельные радиаторы могут состоять из одной, двух, трех панелей. Каждая панель состоит из профильных листов стали. Сваренные вместе, они образуют каналы для передвижения теплоносителя. Блокируются между собой панели стальными патрубками. Для увеличения теплоотдачи прибора, изнутри панели делается дополнительное оребрение. Снизу и сверху многослойная панель, обычно закрывается защитным кожухом;
  • Трубчатые радиаторы конструктивно проще и состоят собственно из труб. Они бывают секционного типа, соединяясь в этом случае ниппелями, на манер чугунных;
  • Полностью сварная, неразборная конструкция. Трудоемкие в изготовлении, эти батареи дороже стоят, а технодизайн ограничивает круг их применения промышленными, торговыми и офисными зданиями.

Устройство стальных радиаторов

Сравнение по техническим и пользовательским характеристикам

Срок службы. Гладкая внутренняя поверхность стальных труб, покрытых снаружи алюминиевой рубашкой, не способствует отложениям известковых и солевых отложений.

Обычный срок службы у биметаллических радиаторов составляет более 20 лет, и здесь соперником у них может быть только чугун.

Считается что из-за ненадежного лакокрасочного покрытия и недостаточной коррозиестойкойсти стали, срок эксплуатации стальных приборов ниже и находится в пределах 15-20 лет.

Теплоотдача радиаторов — понятие относительное. Алюминий отличается высоким коэффициентом теплоотдачи. Биметаллическая секция имеет теплоотдачу около 200 Вт. У стальных секций одинаковой площади этот показатель почти в два раза ниже.

Устойчивость к коррозии:

  • Внутри обоих вариантов — сталь, что делает их одинаково уязвимыми в условиях центрального отопления, когда коммунальщики сливают на лето воду. В усадебных домах с локальным отоплением, процесс ржавления будет происходить значительно медленнее;
  • Снаружи у биметалла очевидное преимущество. Слой алюминия, не подверженного коррозии, эффективно защищает сталь от окисления;
  • Стальные батареи, вследствие не качественного лакокрасочного покрытия, ржавеют снаружи. Категорически не рекомендуется монтировать их в сырых помещениях, где срок эксплуатации может быстро сократиться.

Высокое давление не помешает эффективной работе биметаллических приборов, способных выдерживать барометрическую нагрузку до 40 атм. Поэтому центральное отопление с его перепадами и скачками давления, воспринимается стальными трубами радиаторов нормально.

Таблица сравнения биметаллические и стальных радиаторов

Этого нельзя сказать о стальных панелях, которые обычно рассчитываются для эксплуатации при 6 атм. Они выдерживают рабочее давление котельной, но не скачки и перепады, и поэтому рекомендуются для усадебного строительства с локальным отоплением.

Трубчатые радиаторы более выносливы и адаптированы к условиям централизованного теплоснабжения. Они способны выдержать до 16 атм.

Варианты и удобство монтажа:

  • Оба варианта подсоединяются к системе отопления с помощью резьбовых муфт, и контакт сталь-сталь, считается достаточно надежным;
  • Биметаллические, не так громоздки и поэтому считаются более удобными при монтаже;
  • Благодаря алюминию, они легче, а значит, их установка и закрепление на стене потребует меньших усилий.

Преимущества и недостатки биметаллических моделей

  • Высокая теплоотдача;
  • Низкий уровень отложений извести и накипи;
  • Устойчивость к гидроударам;
  • Сравнительная легкость;
  • Продолжительный срок эксплуатации;
  • Эстетический внешний вид;
  • Возможность компоновки различного количества секций.

Среди недостатков отметим подверженность ржавлению, во время сезонного спуска теплоносителя коммунальными предприятиями.

Плюсы и минусы стальных батарей

  • Более доступная стоимость;
  • Неплохая теплоотдача возникающая благодаря эффекту конвекции;
  • Легкость и удобство в монтаже;
  • Привлекательный внешний вид.

Серьезными минусами считаются слабая коррозиестойкость и неспособность выдерживать гидроудары, из-за низких параметров рабочего давления.

Почему биметаллические радиаторы греют лучше стальных?

Высокая теплоотдача алюминиевой облицовки биметаллических радиаторов объясняется физическими характеристиками этого металла.

Коэффициент теплопроводности алюминия — 220, что в четыре раза превышает это же значение для стали (52), или чугуна (56).

Что лучше биметаллические радиаторы или стальные?

Ответить однозначно на этот вопрос было бы слишком просто. Дома все хотят иметь стильные отопительные приборы, сочетающие преимущества стали и алюминия. Не у всех есть на это средства.

Строительные организации предпочитают устанавливать приборы из стали, снижая себестоимость своих затрат. Поэтому хороши и те и другие, смотря с какой стороны смотреть.

4.5 / 5 ( 23 голоса )

Стальные или биметаллические радиаторы что лучше: сравнение, плюсы и минусы

Содержание статьи:

Радиатор – отопительный прибор для рассеивания тепла в воздухе в виде излучения или конвекцией. Его характеристики определяют, насколько комфортно будет в доме и сколько пользователю придется за это заплатить. Что лучше – стальные или биметаллические радиаторы – зависит от многих факторов.

Устройство стальных радиаторов

Панельный стальной радиатор с оребрением и решеткой вверху для выхода теплого воздуха

По конструкционным особенностям различают 2 типа батарей: трубчатые и панельные.

Трубчатые состоят из основной трубы и напаянных на нее закольцованных ребер. По внешнему виду они напоминают стандартные чугунные батареи. Эффективность устройства не слишком велика. Они не выдерживают высокого давления в системе центрального отопления.

Панельные радиаторы более эффективны. Состоит конструкция из двойного стального листа с горизонтальными и вертикальными коллекторами. Панели сваривают сплошным швом. Теплоотдачу модели увеличивают за счет оребрения из гофрированного листа. Сверху прибора расположена воздуховыпускная решетка, через нее нагретый воздух поступает в комнату.

Производят модели с боковой и нижней подводкой. Комплектация включает кран Маевского, заглушки, термостатический клапан.

Эффективность модели определяет количество панелей – 1, 2 или 3 ряда, и наличие оребрения. В маркировке первая цифра указывает на число рядов, а вторая – на количество конвективных пластин.

Для изготовления панельных и трубчатых отопителей используют листы холоднокатаной стали толщиной от 0,15 до 1,4 мм.

Особенности биметаллических радиаторов

Модель из двух металлов – стали и алюминия – меньше поддается коррозии, служит дольше

Такая модель выполнена из 2 металлов. Сталь прочна, но уровень теплопроводности относительно невысок. Она склонна к коррозии и нуждается в защите. Алюминий лучше проводит тепло и не поддается ржавчине, но механическая прочность его невелика. Соединение стального или медного сердечника с внешним слоем из алюминия позволяет объединить полезные качества металлов и избавиться от недостатков.

Биметаллический радиатор состоит из секций, собранных на резьбу. В каждой секции находится 2 стальные трубы, соединенные перемычкой. К основанию по специальной методике литья под давлением приваривают алюминиевый корпус. Он служит теплообменником. Форма корпуса сложная, включает множество протоков, чтобы максимально повысить теплоотдачу.

Существуют модели, в которых сердечник только частично выполнен из стали. Стоимость таких батарей ниже на 20%, но они менее прочны и склонны к протечкам по месту стыковок стали и алюминия в сердечнике.

Достоинства и недостатки

Каждый из отопителей обладает своими плюсами и минусами. Стальные или алюминиевые радиаторы для квартиры или офиса выбирают после тщательной оценки параметров.

Сталь

Стальные радиаторы больше подвержены гидроударам

Стальной панельный обогреватель разработан во время энергетического кризиса. Он обслуживается небольшим объемом воды и отвечает всем требованиям по энергосбережению. Трубчатые менее экономны и не столь эффективны.

Достоинства:

  • высокий КПД – большая рабочая поверхность обеспечивает быстрый прогрев комнаты;
  • легкая регулировка температуры благодаря небольшому объему теплоносителя, отопительную систему можно снабдить автоматическими регуляторами;
  • рабочее давление в системе – 9–10 атм;
  • лаконичный и строгий дизайн;
  • простота ухода – гладкую поверхность легко мыть и окрашивать.

К недостаткам модели относится:

  • низкая сопротивляемость гидроударам;
  • слив теплоносителя провоцирует коррозию металла;
  • приборы несовместимы с некоторыми полипропиленовыми трубами.

Стальные батареи выбирают при организации автономной отопительной системы. Их популярность обусловлена переходом на закрытую схему отопления как более эффективную. В открытой использовать их нежелательно.

Биметалл

Если внутрь биметаллического радиатора попадает воздух, стальной сердечник быстро ржавеет

Этот вариант объединяет положительные качества стали и алюминия. Его теплоотдача ниже, чем у алюминиевого на 20%, но почти в 2 раза выше, чем у железного. Однако решать, какие радиаторы лучше – стальные или биметаллические, – нужно после оценки других особенностей.

Преимущества модели из 2 металлов:

  • высокая теплоотдача;
  • низкая чувствительность к примесям в воде – коррозия биметаллическим радиаторам не грозит;
  • слабая тепловая инерция;
  • стойкость к высокому давлению – рабочий показатель составляет 25 атм, батарея выдерживает гидроудары до 60 атм;
  • приборы легкие, что упрощает монтаж;
  • долговечность – заводская гарантия на изделие составляет 20 лет.

Недостатки:

  • стоимость на 15–40% выше других отопительных приборов;
  • если в систему попадает кислород, сплав быстро ржавеет;
  • в некачественных изделиях возможна протечка в месте соединения алюминия и стали.

Монтаж биметаллических батарей прост, но требует большой аккуратности. Если сердечник прибора прочен, то алюминиевый корпус легко погнуть и повредить при небрежном обращении.

Сравнение характеристик стальных и биметаллических радиаторов

Заявленные показатели работы стального панельного радиатора

Чтобы решить, стальной или алюминиевый радиатор установить в частный дом, сравнивают наиболее важные показатели приборов. Оценить следует и отрицательные стороны отопителей.

Теплоотдача

Эффективность биметаллического радиатора в 2 раза выше стального. При ширине секции в 500 мм и температуре теплоносителя в 70 С, мощность комбинированного отопителя достигает 199 Вт, а стального – всего 85 Вт.

Устойчивость к коррозии

Слабый элемент обеих конструкций – сталь. В условиях центрального отопления, когда весной воду из батарей сливают, она делает оба прибора одинаково уязвимыми.

К наружному воздействию биметалл устойчивее: алюминий образует на воздухе оксидную пленку, что защищает его от коррозии. Изделия из стали быстро ржавеют, если повреждено лакокрасочное покрытие. Батареи нужно периодически окрашивать.

Срок службы

КПД биметаллического радиатора в зависимости от способа монтажа труб

Срок эксплуатации стальных радиаторов составляет 15–20 лет. Во влажных помещениях он сокращается до 10.

Биметалл защищает верхний слой алюминия. Изделие служит до 40 лет, не уступая в долговечности чугунным батареям.

Высокое давление

Важное отличие стальных панельных радиаторов от биметаллических – стойкость к давлению. Хотя сталь прочнее, допустимое рабочее давление составляет 6 атм. Это выше, чем у алюминиевых отопителей, но заметно меньше, чем у биметаллических – 25 атм.

Трубчатые стальные приборы выдерживают давление до 16 атм. Они более адаптированы к центральному отоплению.

Метод подсоединения к трубам у батарей одинаковый – резьбовые муфты. Крепятся друг к другу стальные элементы, это обеспечивает надежность контакта. Однако биметаллические радиаторы меньше весят, что упрощает монтаж.

странных и замечательных батарей — Battery University

Учитывая важность батарей в современной жизни, улучшения происходят медленно по сравнению с достижениями, достигнутыми в микроэлектронике. Давайте не будем указывать пальцем на непринужденных ученых и инженеров, но осознаем возникающую сложность. Пока батарея зависит от электрохимического процесса, ограничения будут действовать. Это низкое хранение энергии, медленная зарядка, короткий срок службы и высокая стоимость ватта.

Каждая система батарей имеет определенные преимущества, но ни одна из них не обеспечивает полностью удовлетворительного решения. В течение многих лет батареи на основе никеля обеспечивали достаточно хорошее обслуживание, но эта химия заменяется литий-ионными, предлагающими более высокую удельную энергию (емкость), более низкий саморазряд и отсутствие необходимости в обслуживании. Свинцово-кислотный с его многочисленными бородавками и пятнами по-прежнему занимает прочную позицию и будет продолжать сохранять лидерство в качестве стартерной батареи и батареи глубокого цикла. Никакая другая система не может соответствовать цене и надежности при большой мощности.

Никогда еще не было такой большой активности в исследованиях аккумуляторов, и электромобили являются катализатором этого безумия. Ожидания высоки, и средства массовой информации быстро объявляют о новой батарее, которая обещает долгую работу, хорошую долговечность и экологична. Действительно, некоторые системы демонстрируют хороший потенциал, но до того, как они станут коммерчески жизнеспособными, еще далеко. Многие бесследно исчезают.

Типичными недостатками новых концепций батарей являются слабая нагрузка и короткий срок службы.Даже лимон можно превратить в батарею. Просто воткните во внутренности медную монету и гальванизированный гвоздь. Мощность мала, и 500 лимонов могут зажечь лампочку фонарика. Также было опробовано использование морской воды в качестве электролита. Море будет производить бесконечный запас электричества, но полученная энергия хороша только для освещения фонарика. Коррозия пластин ограничивает срок службы и делает невозможным использование батареи с морской водой.

Учитывая небывало высокий интерес к разработке аккумуляторов, вполне уместно пересмотреть старые и перспективные системы.Перечисленные ниже химические составы расположены примерно в последовательности развития. Многие старые батареи пересматриваются, чтобы обеспечить более длительный срок службы, увеличенное время работы и лучшую цену.

Никель-железо

После изобретения никель-кадмия в 1899 году швед Вальдемар Юнгнер попытался использовать железо вместо кадмия, чтобы сэкономить деньги, но низкая эффективность заряда и выделение газа побудили его отказаться от проекта без получения патента. В 1901 году Томас Эдисон продолжил разработку в качестве альтернативы свинцово-кислотной смеси для электромобилей, заявив о превосходных характеристиках.Он проиграл, когда на смену пришли автомобили с бензиновым двигателем, и был глубоко разочарован, когда автомобильная промышленность выбрала свинцово-кислотную батарею в качестве стартерной батареи.

В никель-железной батарее (NiFe) используется оксидно-гидроксидный катод и железный анод с электролитом из гидроксида калия, чтобы обеспечить номинальное напряжение элемента 1,2 В. NiFe устойчив к перезарядке и чрезмерной разрядке и может работать более 20 лет в режиме ожидания. Устойчивость к вибрации и высоким температурам сделала NiFe батареей предпочтительной для горнодобывающей промышленности в Европе, а во время Второй мировой войны использовалась немецкая летающая бомба Фау-1 и ракеты Фау-2.Другие приложения — железнодорожная сигнализация, вилочные погрузчики и стационарные приложения. NiFe имеет низкую удельную энергию около 50 Втч / кг, плохие низкотемпературные характеристики и высокий саморазряд от 20 до 40 процентов в месяц. Эти недостатки вместе с высокой стоимостью производства побудили промышленность оставаться верной свинцово-кислотной продукции.

Никель-цинк

Никель-цинковые (NiZn) батареи похожи на никель-кадмиевые в том, что в них используется щелочной электролит и никелевый электрод, но они отличаются по напряжению; NiZn обеспечивает 1.6 В / элемент, а не 1,2 В, как у NiCd. Никель-цинк был впервые разработан в 1920-х годах, но он страдал от короткого цикла жизни из-за роста дендритов и короткого замыкания. Улучшение электролита уменьшило эту проблему. Низкая стоимость, высокая выходная мощность и хороший рабочий температурный диапазон делают этот химический состав привлекательным, и NiZn возрождается для коммерческого использования. NiZn заряжается при постоянном токе до 1,9 В на элемент, но не может принимать постоянный заряд. Удельная энергия аналогична другим системам на основе никеля.NiZn рассчитан на 200–300 полных циклов, не содержит тяжелых токсичных материалов и может быть переработан. Батарея также доступна в ячейках AA.

Никель-водородный

Когда в 1967 году начались исследования никель-металлогидрида, проблемы с нестабильностью металлов переместили разработку в сторону никель-водородной батареи (NiH). NiH использует стальной баллон для хранения газообразного водорода под давлением 1,200 фунтов на квадратный дюйм (8,270 кПа). Ячейка включает твердые никелевые электроды, водородные электроды, газовые экраны и электролит, заключенные в сосуд под давлением.

NiH имеет номинальное напряжение элемента 1,25 В и удельную энергию 40–75 Вт · ч / кг. Преимуществами являются длительный срок службы даже при полных циклах разряда, хороший календарный срок службы благодаря низкой коррозии, минимальный саморазряд и замечательные температурные характеристики от –28 ° C до 54 ° C (от –20 ° F до 130 ° F). Эти характеристики делают NiH идеальным спутником. Ученые разрабатывают NiH-аккумуляторы для наземного использования и надеются обеспечить рынки для систем хранения энергии и электромобилей. Минусы — низкая удельная энергия и высокая стоимость.Одна ячейка для спутника стоит тысячи долларов.

Цинк-воздух

Цинково-воздушные батареи вырабатывают электроэнергию в процессе окисления цинка и кислорода из воздуха. Ячейка может производить 1,65 В, но 1,4 В и ниже обеспечивает более длительный срок службы. Удаление закрывающего язычка активирует аккумуляторную батарею, обеспечивая приток воздуха, и аккумулятор достигает полного рабочего напряжения в течение пяти секунд. После включения аккумулятор не может быть остановлен. Блокирование воздушного потока путем добавления ленты только замедляет дегенерацию.

Цинково-воздушные батареи имеют сходство с топливным элементом с протонообменной мембраной (PEMFC) за счет использования кислорода в воздухе в качестве топлива для положительного электрода. Воздух может до некоторой степени контролировать скорость реакции. Цинк-воздух считается первичной батареей; однако есть версии с подзарядкой для приложений большой мощности. Перезарядка происходит путем замены израсходованных цинковых электродов, которые могут быть в виде пасты из цинкового электролита. В другом типе воздушно-цинковой батареи используются гранулы цинка.Перезаряжаемые воздушно-цинковые батареи были опробованы на электромобилях и сняты с производства.

При 300–400 Втч / кг воздух цинк имеет высокую удельную энергию, стоимость производства умеренная, но удельная мощность (текущая нагрузка) низкая. В герметичном состоянии саморазряд составляет два процента в год. Цинк-воздух чувствителен к экстремальным температурам и высокой влажности. Загрязнение также влияет на производительность; высокое содержание углекислого газа в окружающей среде снижает производительность за счет увеличения внутреннего сопротивления. Типичное применение — слуховые аппараты и лампы безопасности на строительных площадках.

Серебро-цинк

Серебряно-цинковая батарея служила важным источником питания в оборонной, аэрокосмической, высокотехнологичной телекамерах и другом профессиональном оборудовании, которое требовало длительного времени работы. Высокая стоимость, короткий срок службы и появление литий-ионных аккумуляторов привели к тому, что серебро потеряло популярность.

Быстрая деградация цинкового электрода и сепаратора была основной причиной отказа первоначальной конструкции. Во время цикла нарастание дендритов цинка пробило сепаратор и вызвало короткое замыкание.Кроме того, сепаратор разложился сам по себе, находясь в электролите гидроксида калия. Это ограничивает срок хранения до двух лет. Улучшения в цинковом электроде и сепараторе обещают более длительный срок службы и на 40 процентов более высокую удельную энергию, чем у литий-ионных аккумуляторов. Серебро-цинк безопасно, не содержит токсичных металлов и может быть переработано, но использование серебра делает аккумулятор дорогим в производстве.

Натрий-сера

Натриевые батареи, также известные как расплавленная соль или тепловая батарея , бывают первичной и вторичной версий.В аккумуляторе в качестве электролита используется расплав солей, и он работает при температуре 400–700 ° C (752–1292 ° F). Новые конструкции работают при более низкой температуре 245–350 ° C (473–662 ° F).

Разработанный немцами во время Второй мировой войны и используемый в их ракетах Фау-2, электролит солевых батарей неактивен в холодном состоянии и может храниться более 50 лет. После активации с помощью источника тепла аккумулятор может обеспечить всплеск высокой мощности в течение доли секунды или подавать энергию в течение нескольких часов.Высокая мощность становится возможной благодаря хорошей ионной проводимости солевого расплава. Первичные натриевые батареи почти исключительно используются в вооруженных силах в качестве «одноразового» средства поражения управляемых ракет; однако интерес кроется в версии с аккумулятором.

Современные натриево-серные аккумуляторные батареи известны как натрий-никель-хлоридные батареи или ZEBRA, названные так после проекта Zeolite Battery Research Africa . Батарея имеет номинальное напряжение элемента 2,58 В и удельную энергию 90–120 Вт · ч / кг, что сопоставимо с литий-марганцевым и литий-фосфатным.Срок службы около восьми лет и 3000 циклов. Он может быть быстро заряжен, не токсичен, а сырье в изобилии и по невысокой цене. Батареи ZEBRA бывают больших размеров от 10 кВт / ч и выше. Типичные области применения — вилочные погрузчики, железные дороги, корабли, подводные лодки и электромобили, которые постоянно используются, например, такси и автофургоны. Растущий рынок натриевых батарей — это выравнивание нагрузки, также известное как сетевое хранилище.

Батарею ZEBRA необходимо нагреть до 270–350 ° C (518–662 ° F). Даже со специальной изоляцией нагрев потребляет 14 процентов энергии батареи в день, что эквивалентно 18 процентам саморазряда.Батарея ZEBRA должна быть заряжена или использоваться. Для остывания требуется 3–4 дня; на повторный нагрев требуется около двух дней в зависимости от

.

Взгляд на форматы ячеек и создание хорошей батареи — Battery University

Ранние батареи 1700-х и 1800-х годов в основном были заключены в стеклянные банки. По мере того как батареи увеличивались в размерах, банки заменялись герметичными деревянными контейнерами и композитными материалами. Стандартов размеров было немного, за исключением, пожалуй, сухой камеры № 6, названной в честь ее шести дюймов высоты. Другие размеры были созданы вручную для конкретных целей. С переходом к портативности появились герметичные цилиндрические ячейки, которые привели к стандартам.Примерно в 1917 году Национальный институт стандартов и технологий формализовал алфавитную номенклатуру, которая используется до сих пор. Таблица 1 суммирует эти исторические и текущие размеры батарей.

Размер

Размеры

История

F ячейка

33 x 91 мм

Введен в 1896 г. для фонарей; позже использовался для радиоприемников; доступен только в никель-кадмиевом сегодня

E ячейка

N / A

Введен ок.1905 г. — для фонарей и хобби. Снято с производства ок. 1980

D ячейка

34,2 x 61,5 мм

Введен в 1898 году для фонарей и радиоприемников; все еще действующий


C ячейка
25,5 x 50 мм Введен ок. 1900 для достижения меньшего форм-фактора

Sub-C

22.2 x 42,9 мм
16,1 мл

Аккумулятор для инструмента. Другие размеры — это ½, 4/5 и 5/4 длины до C. В основном NiCd.

В-клетка

20,1 x 56,8 мм

Представлен в 1900 году для переносного освещения, включая велосипедные фонари в Европе; производство прекращено в Северной Америке в 2001 г.

Ячейка

17 x 50 мм

Доступен только в виде элементов NiCd или NiMH; также доступны в размерах 2/3 и 4/5.Популярны в старых ноутбуках и батарейках для хобби.

Элемент AA

14,5 x 50 мм

Введен в 1907 г. как батарейка для карманных фонарей и шпионский инструмент во время Первой мировой войны; добавлен в стандарт ANSI в 1947 году.

Элемент AAA

10,5 x 44,5 мм

Разработан в 1954 году для уменьшения размеров камер Kodak и Polaroid.Добавлен в стандарт ANSI в 1959 г.

Элемент AAAA

8,3 x 42,5 мм

Ответвление 9В, с 1990-х гг .; Используется для лазерных указок, светодиодных фонарей, компьютерных щупов, усилителей для наушников.

Аккумулятор 4,5 В

67 x 62
x 22 мм

Три ячейки образуют плоскую упаковку; короткая клеммная колодка — положительная, длинная — отрицательная; Распространен в Европе, Россия

.

Сырье для батарей — Battery University

В аккумуляторах используются различные элементы, добытые из земной коры. Есть основания полагать, что большинство этих материалов разделяют также растения и живые существа. Мы созданы из звездной пыли, и все, что растет и движется, исходит из этих ресурсов. Как и все живые организмы, вещества для батарей выбираются тщательно и в нужном количестве для достижения гармоничного взаимодействия. Слишком большое количество одной детали может испортить прекрасный баланс.

Алюминий Алюминий — серебристо-белый, мягкий немагнитный металл с обозначением Al. Полученный из боксита, это третий по распространенности элемент в земной коре после кислорода и кремния. На воздухе алюминий образует пассивирующий слой, защищающий металл от коррозии. Алюминий используется в качестве катодного материала в некоторых литий-ионных батареях.
Сурьма Сурьма — хрупкий блестящий металлический элемент белого цвета с символом Sb.Он был обнаружен в 3000 году до нашей эры и ошибочно принят за свинец. Основным производителем является Китай, и этот металл используется в свинцово-кислотных аккумуляторах для усиления свинцовых пластин, сокращения затрат на обслуживание и повышения производительности. Другие области применения — огнестойкие материалы, производство изделий с низким коэффициентом трения, улучшение характеристик материалов за счет смешивания Sb с другими сплавами и строительных полупроводников.
Кадмий Кадмий — мягкий голубовато-белый металл с символом Cd.Обнаруженный в 1817 году в Германии кадмий является побочным продуктом производства цинка и использовался в качестве пигмента и покрытия стали для защиты от коррозии. Кадмий используется в качестве анодного материала для никель-кадмиевых батарей, но Директива по ограничению содержания опасных веществ запрещает использование батарей в коммерческих целях.
Кальций Кальций — это мягкий серый щелочной металл с символом Ca, открытый Хамфри Дэви (1778–1829).Это пятый по массе элемент земной коры, который играет важную роль для живых организмов в построении костей, зубов и раковин. Кальций улучшает механическую прочность свинцовых пластин в свинцово-кислотных аккумуляторах и повышает производительность.
Хлорид Хлорид — это отрицательно заряженный ион, который образуется, когда хлор приобретает электрон или когда хлористый водород растворяется в воде или других растворителях. Хлоридные соли, такие как хлорид натрия, используются в качестве поваренной соли и для консервирования продуктов.Хлорид также присутствует в жидкостях организма, а также в электролите батарей.
Утюг Железо — самый распространенный элемент на Земле по массе. Символ Fe происходит от латинского «феррум». Металлическое железо использовалось с древних времен, хотя медные сплавы с более низкими температурами плавления появились раньше железа. Чистое железо относительно мягкое, и его можно закалить углеродом. Соединения железа играют важную роль в биологии, а также используются в литий-железо-фосфатно-оксидной батарее.
Свинец Свинец — это мягкий, ковкий тяжелый металл в группе углерода с обозначением Pb. Он используется в свинцово-кислотных батареях, пулях и грузах, а также в качестве радиационной защиты. Свинец имеет самый высокий атомный номер среди всех стабильных элементов и токсичен при проглатывании; он повреждает нервную систему и вызывает расстройства мозга. Отравление свинцом было зарегистрировано в Древнем Риме, Греции и Китае. (См. BU-703: Проблемы со здоровьем при использовании батарей.)
Марганец Марганец с обозначением Mn получают при добыче железа и других полезных ископаемых.Металла относительно много, и его добывают по всему миру, за исключением Северной Америки. При производстве стали используется примерно 90 процентов производимого марганца; оставшиеся 10% используются в специальной химии и сельском хозяйстве. Высококачественный марганец высокой степени чистоты пользуется растущим спросом на литий-ионные аккумуляторы. Марганец назван в честь региона «Магнезия» в Греции, где был обнаружен черный минерал. Марганец используется для предотвращения коррозии стали и служит катодным материалом в литий-ионных, углеродно-цинковых и щелочных батареях.
Никель Никель с символом Ni — серебристо-белый блестящий металл с легким золотистым оттенком. Его можно проследить до 3500 года до нашей эры. Никель в основном приурочен к более крупным никель-железным метеоритам; на земле он встречается в сочетании с железом. Мифология связывает название никель со Старым Ником, озорным гномом, который утверждал, что медно-никелевые руды сопротивляются переработке в медь. Никель хорошо подходит для аккумуляторных электродов.
Серебро Серебро (Ag) — это мягкий белый блестящий металл, обладающий самой высокой электрической и теплопроводностью среди всех металлов.Это происходит естественным путем, но большая его часть производится как побочный продукт аффинажа меди, золота, свинца и цинка. Серебро использовалось для денежных монет вместе с более ценным золотом. В промышленности серебро используется в солнечных батареях и
.

нанотрубок могут дать миру лучшие батареи

Nanotubes may give the world better batteries Аспирантка Университета Райса Глэдис Лопес-Сильва держит металлический литиевый анод с пленкой углеродных нанотрубок. Как только пленка прикреплена, она пропитывается ионами лития и становится красной. Предоставлено: Джефф Фитлоу / Университет Райса.

Ученые из Университета Райса рассчитывают, что пленки из углеродных нанотрубок сделают мощные, быстро заряжаемые литий-металлические батареи логической заменой обычных литий-ионных батарей.

Рисовая лаборатория химика Джеймса Тура показала, что тонкие пленки из нанотрубок эффективно останавливают дендриты, которые естественным образом растут из незащищенных металлических литиевых анодов в батареях. Со временем эти похожие на щупальца дендриты могут проткнуть электролитную сердцевину батареи и достичь катода, что приведет к выходу батареи из строя.

Эта проблема как ограничила использование металлического лития в коммерческих приложениях, так и побудила исследователей во всем мире решить ее.

Металлический литий заряжается намного быстрее и содержит примерно в 10 раз больше энергии по объему, чем литий-ионные электроды, которые можно найти практически во всех электронных устройствах, включая мобильные телефоны и электромобили.

«Один из способов замедлить рост дендритов в литий-ионных батареях — ограничить скорость их зарядки», — сказал Тур. «Людям это не нравится.Они хотят иметь возможность быстро заряжать свои батареи ».

Ответ команды Rice, подробно описанный в Advanced Materials , прост, недорог и очень эффективен для остановки роста дендритов, сказал Тур.

«То, что мы сделали, оказалось очень легко», — сказал он. «Вы просто покрываете металлическую литиевую фольгу многослойной пленкой из углеродных нанотрубок. Литий покрывает пленку нанотрубок, которая меняет цвет с черного на красный, а пленка, в свою очередь, рассеивает ионы лития».

Nanotubes may give the world better batteries Микроскопические изображения анодов из металлического лития после 500 циклов заряда / разряда в ходе испытаний в Университете Райса показывают, что рост дендритов прекращается на аноде слева, защищенном пленкой углеродных нанотрубок.На незащищенном аноде из металлического лития справа видны признаки роста дендритов. Кредит: Туристическая группа / Университет Райса

«Физический контакт с металлическим литием уменьшает пленку нанотрубок, но уравновешивает ее, добавляя ионы лития», — сказал научный сотрудник Райс Родриго Сальватьерра, соавтор статьи с аспирантом Глэдис Лопес-Сильва. «Ионы распределяются по всей пленке нанотрубок».

Когда батарея используется, пленка разряжает накопленные ионы, а нижележащий литиевый анод заполняет ее, сохраняя способность пленки останавливать рост дендритов.

Nanotubes may give the world better batteries Химик из Университета Райса Джеймс Тур (слева), аспирант Глэдис Лопес-Сильва и доктор наук Родриго Сальватьерра используют пленку из углеродных нанотрубок, чтобы предотвратить рост дендритов в литий-металлических батареях, которые заряжаются быстрее и обладают большей мощностью, чем нынешние литий-ионные батареи. Предоставлено: Джефф Филтов / Университет Райса.

Пленка из запутанных нанотрубок эффективно гасила дендриты в течение 580 циклов заряда / разряда тестовой батареи с катодом из сульфированного углерода, разработанного лабораторией в предыдущих экспериментах.Исследователи сообщили, что полностью литий-металлические элементы сохранили 99,8% своей кулоновской эффективности — меры того, насколько хорошо электроны перемещаются в электрохимической системе.


Новый подход к повышению производительности аккумулятора
Дополнительная информация: Подавление дендритов Li-металла с помощью твердого литий-ионного резервного слоя, Advanced Materials , онлайн-библиотека.wiley.com/doi/10.1002/adma.201803869 Предоставлено Университет Райса

Ссылка : Нанотрубки могут дать миру лучшие аккумуляторы (2018, 25 октября) получено 31 августа 2020 с https: // физ.org / news / 2018-10-nanotubes-world-battery.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о