1. А кто это у нас тут прячется и стесняется?
    Непременно рекомендуем зарегистрироваться, либо зайти под своим именем!
    Читайте, общайтесь, задавайте вопросы! Мы поможем найти ответ на любой ваш вопрос!
    Потребовалась помощь? Обращайтесь >> Скрыть объявление
  2. На сегодняшний день на строительном рынке представлен широкий ассортимент материалов для конкретных решений. Сегодня мы поговорим о стяжках и ровнителях. Разберемся, что они из себя представляют, для чего используются и на что наносятся. И в конце рассмотрим топ лучших производителей стяжек и ровнителей... Читать дальше >>>
    Скрыть объявление
  3. Приходилось ли вам сталкиваться с асбестоцементными трубами для прокладки подземных кабельных трасс? Еще 30 лет назад такие трубы использовались повсеместно при траншейном методе прокладки кабеля. В это время компания ДКС первая предложила рынку замену... Читать дальше >>>
    Скрыть объявление
  4. Домик в небольшом дачном кооперативе или же в современном загородном поселке, а может быть только участок без построек. Что их объединяет? — Вероятность отсутствия электричества! Что делать, когда подведение электричества на участок только планируется, а строить уже надо... Читать дальше >>>!
    Скрыть объявление
Скрыть объявление

А вы слышали о строительных 3D-принтерах? Построили бы себе такой дом? Делимся мнением
в теме

Алюминиевые радиаторы. Мифы и реальность


Алюминиевые радиаторы, что может быть лучше? Вес в 2,5-3 раза меньше, чем у железа или чугуна, а теплопроводность в 3 раза больше чем у железа и в почти 5 раз больше, чем у чугуна.

Что даёт вес, всем понятно, это меньше нагрузка на крепления, на стену, меньше вес при транспортировке и подъёме на этаж. Теплопроводность, это способность материала проводить через себя тепло, чем она выше, тем быстрее металл радиатора отдаёт энергию теплоносителя и тем быстрее охлаждается, когда нагрев не нужен.

Алюминий - идеальный материал для радиаторов. Лёгкий и красивый. Круче него только медь, которая по теплопроводности уделывает алюминий, но тяжелее железа и более дорогая.

Но так ли идеален алюминий? Рассмотрим его свойства и разные нюансы.

Алюминий при реакции с воздухом (кислородом), образует на своей плоскости тонкую плёнку из оксида алюминия, которая не реагирует далее с водой и кислотами, но достаточно легко растворяется щелочами.

4Al+3O2 = 2Al2O3 Или с водой, образуя ту же самую оксидную плёнку и свободный водород. 2Al+3H2O = Al2O3 +3H2

Всем известна эта проблема с выделяемым водородом на алюминиевых радиаторах. Но она не так долга, всё закончится когда на поверхности алюминия образуется эта защитная плёнка оксида. Когда в описании к алюминиевым радиаторам вы читаете, что на внутренней поверхности есть защитное покрытие, значит, скорее всего, производитель уже дал поверхности покрыться оксидом, поместив секции радиатора в воду или же во влажный воздух. Если плёнки оксида ещё нет, она появится при контакте с теплоносителем (если это вода), при этом какое-то время выделяемый водород будет удаляться автоматическими воздухоотводчиками, снижая давление в системе, при этом некоторые паникуют, думая, что у них есть утечка.

Иногда при разных нюансах, оксидная плёнка может повреждаться мусором, песком в системе отопления, после чего идёт новая реакция алюминия с водой и нарастания плёнки оксида. Это весьма скоротечный процесс, потому как повреждения плёнки обычно минимальны.

На этом все злоключения пользователя с алюминиевыми радиаторами заканчиваются, если у него автономная система и вода в качестве теплоносителя. Если какая-то "незамерзайка", то тут могут быть нюансы. Стандартные "незамерзайки" на основе пропиленгликоля (которые рекомендованы для систем отопления в силу их меньшей агрессивности, чем этиленгликолевые), никак не реагируют с алюминием. Но самодельные "бадяжные" смеси могут нарушать целостность оксидной плёнкт на алюминии.

Если вдруг так случилось, что пользователь рискнул поставить алюминиевый радиатор на центральное отопление, то это равносильно бомбе замедленного действия. Что же происходит при этом?

Не секрет, что в системах центрального отопления, в теплоноситель добавляется щёлочь для промывки всех её частей (особенно металлических), препятствованию коррозии. При этом постоянно поддерживается щелочной pH.

При этом идёт реакция защитной плёнки из оксида алюминия и растворённой щёлочи в теплоносителе.

Al2O3+2NaOH + 7H2O = 2Na[Al(OH)4(H2O)2] который позже распадается на 2NaAlO2+8H2O то есть на алюминат натрия и воду. Но и это соединение не стабильно и снова реагирует с водой, становясь тетрагидроксоалюминатом натрия Na[Al(OH)4]. Но и эта комплексная соль нестабильна и распадается на другие комплексные соли, но это не главное, главное, что плёнка оксида алюминия перстаёт защищать алюминий основания. и он начинает реагировать со щёлочью теплоносителя

2Al+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2 Снова с выделением водорода и образованием тетрагидроксоалюмината натрия. Так щёлочь теплоносителя съедает тело радиатора. Продукты же реакции уносятся теплоносителем и доставляется новая порция щелочного теплоносителя. Алюминий просто вымывается щёлочью.

Со временем в каких-то утончившихся местах радиатор может лопнуть от того, что слой алюминия не выдерживает давления в системе отопления (либо при гидроударе).

Но тут ещё накладываются нюансы изготовления алюминевых радиаторов. Рассмотрим и их.

Если радиаторы сделаны путём литья, когда алюминий расплавлен, а потом влит в формы и он создал кристаллическую структуру, то его структура примерно такова
Al.png
А если для простоты понимания нарисовать разрез, то выглядеть будет так
res_2.jpg
Где серые шарики - атомы алюминия. Пока щёлочь теплоносителя не съест первый ряд атомов, она не приступит к к следующему ряду (так как атомы идентичны, раствор щёлочи равномерен в концентрации и время взаимодействия одинаково). Так будет, если радиатор получен путём литья.

Но ведь есть более продвинутая и дешёвая технология - порошковое прессование. В ней разделяют 4 главных процесса:

1. Приготовление порошка.
2. Смешивание.
3. Прессование.
4. Спекание.

Итак, если у вас нормальный производитель, он выдержит всю технологию и вы получите качественное, но дорогое изделие. А так как сейчас идёт борьба за удешевление (а значит борьба за покупателя или за прибыль), то некоторые нерадивые производители из стран отдалённых (ну вы понимаете), могут вносить в технологию следующие погрешности.

1. Приготовление порошка может идти с нарушением его фракции, то есть укрупнения частиц. Так как именно порошок в порошковой металлургии самый застратный момент, его стараются удешевить. При этом может появляться порошок с гранулами вот такого размера
res_Iron_powder.JPG
2. Смешивание. Чтобы ещё более удешевить порошковую смесь алюминия, её могут смешать с другими, более дешёвыми порошками, например силумином, цинком, железом, чугуном, а при пущей наглости пластиком или даже мусором. Можно также нетщательно еремешать порошки между собой.

3. Прессование. При прессовании происходит так, что гранулы порошка прижимаются друг к другу некоторыми частями с такой силой, что происходит "зацеп" кристаллической решётки на атомарном уровне. Так между гранулами образуется пятно котнтакта, где материалы как бы склеиваются между собой. Обычно необходимо при этом обрабатывать пресс-формы ультразвуком для большей усадки и большей плотности проникновения между гранулами, но это ведь лишние траты для того производителя, который решил сэкономить.

4. Спекание. Это процесс, когда полученную деталь нагревают ниже температуры плавления материала, но при этом пятно контакта между гранулами увеличивается и деталь становится гораздо крепче. Тут тоже можно сэкономить, уменьшив время спекания или температуру.

И что тогда в этом случае мы получаем в разрезе. Возьмём тот же самый рисунок как с литьём, но теперь наши атомы алюминия станут гарнулами порошка (естественно гранулы несравнимо больше чем атомы)
res_3.jpg
Чёрные - например гранулы чугуна, рыжие - гранулы железа, голубые - гранулы силумина или цинка. Что будет происходить, если принять гранулы одинаковыми по форме и размеру (для простоты понимания). Теплоноситель будет реагировать с первым рядом гранул, разъедая связи между ними, при этом с гранулами чугуна, железа, силумина или цинка он реагировать не будет , но разорванные пятна контакта между ними и гранулами алюминия приведут к тому, что неалюминиевые гранулы просто выпадут из формы
res_4.jpg
Теплоноситель получит гораздо большую площадь реакции, при этом увеличится её скорость, то есть съедать алюминий щелочной теплоноситель будет быстрее. Заодно так выкусывая из тела радиатора целые гранулы неалюминия, он будет гораздо быстрее утоньшать стенку радиатора, что приведёт к более быстрой поломке.

Теперь рассмотрим распространённый миф, что если алюминиевый радиатор с щелочным теплоносителем закрыть герметично в радиаторе (перекрыть краны подачи и обратки), со временем от выделенного из-за реакции алюминия со щёлочью водорода, радиатор может взрваться-лопнуть.

Во-первых, при такой реакции всегда есть растворённый водород, который не существует в виде свободного газа. Он не будет существовать до тех пор, пока давление в пузыре водорода, который выделился в свободном виде, будет выше давления в теплоносителе. Чтобы было понятнее, вспомните бутылку газированной воды. Пока она закрыта, есть небольшая полость у горлышка бутылки, где есть газ, но из воды он не выделяется, так как давление воды равно давленю в этой полости с газом. Но стоит только открыть бутылку и снизить давление, растворённый в воде газ быстро себя проявляет. Но стоит снова закрыть бутылку, через время пузырьки газа вновь перестают выделяться, пока давление не выровняется.

Так же и в радиаторе, газ сначала будет растворяться в теплоносителе, потом освободит себе какую-то полость в верхней части радиатора, откуда выместит теплоноситель, за счёт чего повысится несколько давление в теплоносителе. Но газ очень сжимаем, а жидкость нет, поэтому накачать эту газовую полость водородом до такой степени, чтобы она вытеснила много воды и создала критическое давление, это нужно очень много водорода.

А почему же мы не сможем получить так много водорода? Потому как количество щёлочи в нашем запертом радиаторе неизменно и с каждой прореагировавшей молекулой алюминия, концетрация щёлочи становится всё меньше, ведь она разлагается на описанные выше комплексные соли.

Почему же иногда закрытые радиаторы таки взрываются? Именно по описанной выше причине - некачественное порошковое прессование, которое приводит к тому, что катастрофически утоньшается стенка в каком-то месте из-за примесей и отхода от технологии, и радиатор не выдерживает внутреннего давления, а не из-за критического давления ввиду выделения водорода.

Но при всех причинах, которые обслуживающая отопление контора может рассказать пользователю по поводу взорвавшегося радиатора, вина лежит только на пользователе. Ибо нельзя ставить алюминиевые радиаторы для эксплуатации с щелочным теплоносителем. Для этого давно уже придуман биметалл.

Автор: Glory Const

Оценить данную статью:
/5,