Como escolher radiadores bimetálicos de aquecimento: características técnicas + análise de todos os “prós e contras”

A eficiência das baterias determina a velocidade e a qualidade do aquecimento. O mercado de equipamentos modernos oferece diversas soluções. Uma das opções dignas são os radiadores de aquecimento bimetálicos, que atendem aos principais requisitos da rede de aquecimento: resistência, resistência a golpes de aríete, alta transferência de calor e durabilidade.

Nós contaremos sobre como escolher corretamente um aparelho de aquecimento, na fabricação do qual foram usados dois metais. No artigo proposto, descrevemos detalhadamente as variedades populares entre os consumidores. São apresentadas suas características técnicas, listados os principais fabricantes.

Estrutura dos radiadores bimetálicos

Externamente, os modelos bimetálicos lembram os radiadores de alumínio comuns. A diferença está no conteúdo interno. A construção dos produtos compostos consiste em dois elementos básicos: um tubo de aço interno e um corpo externo figurado com aletas de painéis de alumínio. Em alguns radiadores, o cobre é usado em vez do aço.

A circulação do fluido térmico ocorre através da tubulação interna de aço ou cobre. Devido à inércia à corrosão, os radiadores não enferrujam e não reagem com o fluido térmico quimicamente ativo. Os elementos externos e o coletor interno são conectados por solda a ponto ou fundição sob pressão.

Em termos de propriedades físico-operacionais, as baterias são adequadas para instalação em edifícios de apartamentos de qualquer altura e para a configuração de um sistema de aquecimento local em casas de campo.

A estrutura bimetálica determina as características do aparelho. O núcleo de aço explica a resistência ao ambiente agressivo e a tolerância às variações de pressão, a 'casca' de alumínio aumenta a transferência de calor e torna o radiador mais leve.

Características de diferentes convectores de aquecimento

É necessário entender as diferenças entre os diferentes tipos de baterias de dois metais. Os produtos compostos são geralmente classificados de acordo com os seguintes critérios: composição do núcleo interno, execução externa e tipo de metal utilizado.

Radiadores bimetálicos e semibimetálicos

Os usuários frequentemente confundem as verdadeiras baterias bimetálicas com as «mestiças» – análogas semibimetálicas.

Bimetálico «puro»

O alumínio é usado para fabricar a carcaça externa do aparelho. O núcleo do convector é 100% de aço inoxidável ou cobre. Durante a produção, os tubos colocados em moldes especiais são preenchidos com alumínio sob pressão – formando uma estrutura selada.

A carcaça externa não entra em contato com o fluido térmico e atua como trocador de calor. A principal característica dos radiadores bimetálicos é a alta resistência e garantia contra vazamentos.

O bimetálico completo suporta firmemente a pressão do sistema de aquecimento centralizado e autônomo.

Baterias semibimetálicas

O «esqueleto» interno do radiador é composto por dois metais: guias verticais – aço inoxidável, tubulação horizontal – alumínio. A combinação inversa também é possível.

Tal aliança de metais não consegue garantir a confiabilidade adequada das comunicações de aquecimento central. O fluido térmico pode conter álcalis, que, em interação com o alumínio, provocam corrosão. Os processos destrutivos com o tempo «se transferem» para os componentes de aço do radiador.

Além disso, a integridade do produto pode estar ameaçada devido à dilatação térmica dos metais – em temperaturas extremas, podem ocorrer vazamentos.

Externamente, os radiadores semibimetálicos não diferem de seus irmãos bimetálicos completos. Os «mestiços» são identificados pelo peso mais leve e preço reduzido.

É melhor evitar a compra de um compósito de baixa qualidade, especialmente quando se trata de aquecimento central.

Modelos seccionais e monolíticos

Dentre a variedade de baterias bimetálicas de aquecimento, destacam-se dois tipos de construções:

• seccionais:
• monolíticas.

Os modelos montados a partir de seções atraem pela variabilidade de características. Eles oferecem a possibilidade de adquirir um aparelho com valores precisos de transferência de calor necessários para aquecer ambientes. Os monolíticos não possuem essas vantagens.

Sistemas modulares

Radiadores desmontáveis, cujos painéis são conectados por meio de niples. Os trechos horizontais dos tubos das seções individuais possuem roscas de direções opostas para unir os niples de fixação e o revestimento de vedação.

Os modelos modulares são mais populares devido à praticidade – é possível ajustar a potência térmica adicionando ou removendo o número necessário de seções. Um benefício adicional é a facilidade de reparo.

Desvantagens dos radiadores seccionais:

• junções – pontos fracos dos coletores, onde são prováveis vazamentos;
• limitação da pressão de trabalho – até 20-30 bar.

Entre os graves defeitos, inclui-se também a entrada parcial do fluido térmico na "camisa" de alumínio durante vazamentos.

Aparelhos monolíticos

As modificações integrais não apresentam os defeitos listados. O radiador fundido é capaz de suportar picos de pressão de até 100 atmosferas.

Desvantagens das baterias monolíticas: impossibilidade de variar a potência térmica, custo elevado – de 20 a 30% mais caras que os modelos seccionais com parâmetros semelhantes.

Para edifícios altos (10 ou mais andares), os especialistas recomendam escolher radiadores integrais, pois haverá pressão significativa no sistema de aquecimento.

Núcleo de cobre ou aço?

A maioria dos fabricantes oferece baterias híbridas com estrutura tubular de aço. A principal razão é a acessibilidade do metal e boas características de resistência. A simbiose de aço e alumínio permitiu alcançar resistência a variações de pressão no sistema de aquecimento, aumentar o nível de transferência de calor do convector e reduzir sua inércia.

Nos radiadores 'cobre + alumínio', os tubos de troca de calor são feitos de cobre. Os painéis de aquecimento são placas de alumínio soldadas à moldura interna de cobre.

Vantagens das baterias com núcleo de cobre:

• probabilidade de corrosão ausente;
• o tubo de cobre suporta qualquer golpe de aríete – opção ideal para operação em sistemas domésticos de aquecimento centralizado;
• alta eficiência do aparelho – a transferência de calor do cobre supera a do aço.

Os radiadores de cobre-alumínio se distinguem pela longa vida útil – mais de 50 anos. A desvantagem das modificações de cobre é o preço elevado.

Características técnico-operacionais

Todos os parâmetros básicos do radiador estão indicados no manual do aparelho de aquecimento.

Para não errar na escolha, é necessário entender o significado das seguintes características:

• transferência de calor;
• pressão e temperatura de trabalho;
• distância entre eixos;
• dimensões;
• capacidade, peso da seção.

Potência térmica. O parâmetro indica a quantidade de calor transferida da bateria para a atmosfera do ambiente a uma temperatura especificada do fluido térmico (+70°C). O indicador é medido em W.

O valor médio de transferência de calor de um radiador compósito é 140-190 W. A variação dos valores é explicada pelas dimensões da seção e pelas características de execução dos aparelhos de diferentes fabricantes.

Com base na potência térmica de uma seção, é realizado o cálculo da capacidade necessária da bateria para todo o cômodo.

Indicadores do ambiente de trabalho. A pressão máxima do refrigerante depende da espessura do núcleo de aço. A escolha da resistência fica a critério do fabricante. O valor do parâmetro varia de 15 a 35 bar e é determinado com base nas condições de operação da bateria.

Uma característica importante é a temperatura limite do refrigerante. Todos os bimetálicos completos suportam +90°C. Alguns fabricantes afirmam ter maior resistência térmica.

Temperatura máxima declarada no manual de equipamentos de diferentes marcas: Global Style – 110°C, Tenrad – 120°C, Altermo – 130°C, Grandini – 120°C

Dimensões do radiador. As características dimensionais incluem os seguintes parâmetros:

1. Distância entre eixos – é a distância entre os eixos dos coletores horizontais. O valor padrão é de 20-80 cm. Modelos orientados verticalmente com maior distância entre eixos são usados quando o layout do cômodo não é adequado para instalação de radiadores horizontais.
2. Parâmetros geométricos determinam a altura, largura e profundidade da seção. A altura total do radiador geralmente excede a distância entre eixos em 6-8 cm. A largura tradicional das aletas dos modelos bimetálicos é de 80 mm.

A profundidade da seção é de 75-100 mm. Alguns fabricantes, além dos painéis externos, adicionam aletas paralelas à construção para aumentar a eficiência do aquecimento por meio de fluxos de convecção.

Dimensões gerais: a – altura da seção, b – distância entre os eixos horizontais, c – profundidade da bateria, d – largura de uma seção. Os produtos mais comuns têm altura do núcleo de 35 cm, 50 cm.

Volume e massa. Nas modificações bimetálicas, o refrigerante circula através do núcleo de seção circular, ao contrário dos similares de alumínio com duto de seção oval. A capacidade de uma seção bimetálica é menor que o volume de uma seção de alumínio com as mesmas dimensões.

Por exemplo, em convectores com distância entre eixos de 500 mm, o conteúdo de refrigerante é de cerca de 0,2-0,38 l, e com altura do núcleo de 350 mm – 0,15-0,25 l.

O peso de uma bateria bimetálica padrão com dimensões 580/80/80 mm (altura/largura/profundidade respectivamente) e distância entre eixos de 50 cm é de 1,8-2 kg. Menor massa é um dos sinais de semibimetálico.

Análise comparativa: bimetálico e concorrentes

Antes de escolher um radiador bimetálico ou outro, é aconselhável comparar suas capacidades com as dos concorrentes mais próximos. Para convectores compostos, são eles: baterias de alumínio, ferro fundido, baterias de aço.

A avaliação deve ser feita com base nos seguintes critérios principais:

• transferência de calor;
• resistência a variações de pressão;
• resistência ao desgaste;
• facilidade de instalação;
• aparência;
• durabilidade;
• preço.

Dissipação de calor. Em termos de eficiência de aquecimento, os líderes são os agregados de alumínio, o bimetal ocupa um honroso segundo lugar. Os radiadores de aço e radiadores de ferro fundido perdem visivelmente.

O alumínio apresenta inércia térmica mínima – após a ativação do sistema, o ar na sala aquece em 10 minutos

Resistência a golpes de aríete. Os agregados bimetálicos são os mais resistentes, capazes de suportar até 40 atmosferas (modelos seccionais). A pressão máxima de trabalho na rede de aquecimento de alumínio é de 6 bar, na de aço de 10-12 bar, e na de ferro fundido de 6-9 bar.

É o bimetal que é capaz de suportar os numerosos golpes de aríete do sistema de aquecimento centralizado. Essa propriedade é o argumento chave a favor dos radiadores compósitos para edifícios de apartamentos.

Inércia química. Neste critério, as posições se distribuem da seguinte forma:

1. Ferro fundido. O material é indiferente a ambientes adversos. Os radiadores de ferro fundido podem ser usados por décadas, transportando meios «alcalinos» e «ácidos».
2. Aço e bimetal. O núcleo de aço por si só resiste firmemente à ação de componentes agressivos. O ponto fraco da tubulação de aço é a interação com o oxigênio, cujo contato leva à formação de ferrugem.
3. Alumínio. O metal reage com várias impurezas na água.

As paredes de alumínio são particularmente suscetíveis à ação de ambientes ácidos – o pH do fluido térmico deve estar na faixa de 8. Caso contrário, a corrosão se desenvolve ativamente.

Facilidade de instalação. Em termos de instalação, os produtos de alumínio e bimetálicos são mais simples. Os radiadores de ferro fundido são mais difíceis de montar devido à sua massa considerável.

Em termos de durabilidade, os líderes são as baterias compósitas e de ferro fundido. Os produtos de alumínio e aço, quando cumpridos os requisitos operacionais, devem ser substituídos após 10-15 anos. Dentre as baterias mencionadas, as bimetálicas são as mais caras.

Pode-se concluir. A compra de um radiador bimetálico é definitivamente justificada para a montagem de uma rede de aquecimento em um edifício de vários andares, onde há riscos de picos de pressão e contaminação do fluido térmico. Em uma casa particular, com operação estável da caldeira e filtragem da água de entrada, podem ser usadas baterias de alumínio acessíveis no sistema de aquecimento.

O que considerar ao escolher um radiador?

Para alcançar o efeito térmico adequado, é necessário calcular a potência total da bateria. O equipamento bimetálico é uma aquisição cara, portanto, é preciso cuidar de sua durabilidade. A execução zelosa do radiador é garantida por fabricantes confiáveis.

Avaliação das possibilidades – cálculo térmico

Depois de definir as características técnicas e dimensões adequadas dos radiadores bimetálicos, é necessário calcular o número necessário de seções.

Fórmula básica: N = Ptotal / Pnom, onde Ptotal é a potência necessária da bateria para todo o ambiente, Pnom é a potência térmica da seção de acordo com os documentos de acompanhamento.

O índice de transferência de calor da seção é retirado do passaporte do radiador, e a potência total deve ser calculada.

Cálculo por área

Valor normalizado da potência térmica por 1 m² de espaço habitacional para a faixa climática média, considerando tetos padrão (250-270 cm):

• presença de uma janela e uma parede com saída para a rua – 100 W;
• no cômodo, uma janela e duas paredes adjacentes à rua – 120 W;
• várias janelas e paredes 'externas' – 130 W.

Exemplo. Potência da seção – 170 W, área total do cômodo aquecido – 15 m². Condições adicionais: janela – 1, parede externa – 1, altura do teto – 270 cm.

N = (15 * 100) / 170 = 8.82.

O arredondamento é feito para cima. Portanto, para aquecer o cômodo, é necessário usar 9 seções de 170 W.

Cálculo por volume

O SNiP regulamenta separadamente a quantidade de potência térmica por 1 m³ de ambiente em 41 W. Conhecendo o volume do cômodo aquecido, é fácil calcular a transferência de calor de toda a bateria.

Exemplo. Aquecimento do ambiente com os parâmetros anteriores. Para manter a consistência do experimento, a potência da seção permanece inalterada – 170 W.

N = (15 * 2,7 * 41) / 170 = 9,76.

É necessário instalar um radiador com 10 seções. O segundo cálculo é considerado mais preciso. Ao fazer os cálculos, deve-se prestar atenção às fontes de perda de calor dentro do ambiente.

O valor calculado deve ser aumentado em 10% se o apartamento estiver no primeiro/último andar, o cômodo tiver janelas grandes ou a espessura das paredes não ultrapassar 250 mm

Como evitar falsificações: inspeção do radiador

Além da análise dos dados do passaporte, não será demais realizar uma avaliação visual do produto. Alguns fabricantes, na busca por clientes, tendem a 'embelezar' seus produtos, inserindo dados incorretos na documentação.

Antes de tudo, presta-se atenção à espessura do núcleo e da 'camisa' de alumínio, às dimensões gerais, ao peso e à qualidade dos componentes.

Núcleo de aço. A espessura mínima do tubo de aço é de 3 mm. Com dimensões menores, a resistência declarada do produto é significativamente reduzida – resistência a golpes de aríete e ao desenvolvimento de processos corrosivos.

As paredes de metal fino abrem acesso do fluido térmico à 'capa' de alumínio, que, devido à sua atividade química, começa a se deteriorar rapidamente.

Resultado de um núcleo de aço de baixa qualidade – formação de furos passantes e criação de situações de emergência na rede de aquecimento.

Aleta do radiador. Os painéis de alumínio devem ser verificados quanto à resistência – eles não devem entortar com a força dos dedos de uma mão. A espessura mínima dos painéis é de 1 mm.

É melhor escolher modelos com canais perfilados entre as aletas. O confusor formado aumenta a velocidade do fluxo de ar, intensificando a troca de calor por convecção.

Para reduzir o risco de ferimentos, as bordas externas dos painéis de alumínio são arredondadas. Na superfície não deve haver escorrimentos, irregularidades na pintura e 'clarões'.

Dimensões e peso. Sob encomenda personalizada, é possível fabricar radiadores com largura de seção inferior a 80 mm. No entanto, modelos de loja com esse parâmetro inadequado são provavelmente falsificações.

Alguns fabricantes, para reduzir o custo, reduzem significativamente a largura das aletas internas, 'mascarando-as' atrás de painéis frontais de tamanho padrão. Essa medida prejudica a dissipação de calor do radiador bimetálico.

Componentes da bateria. Verificar a qualidade das juntas e niples no local é praticamente impossível. Deve-se confiar no nome do fabricante e no período de garantia. Empresas confiáveis garantem até 15-20 anos de operação sem problemas.

Ranking de fabricantes populares

A revisão inclui sistemas de aquecimento estrangeiros de alta qualidade e produtos nacionais adaptados às condições variáveis das redes de aquecimento.

Na prática, os produtos das seguintes empresas tiveram bom desempenho:

• Global Style (Itália);
• Sira (Itália);
• Rifar (Rússia);
• Tenrad (Alemanha).

Lugar #1 – Global

É um líder reconhecido no setor de fabricação de radiadores de aquecimento.

A empresa produz três séries de baterias bimetálicas:

• Style – características básicas;
• Style Extra – dimensões compactas;
• Style Plus – máxima dissipação de calor.

As seções são conectadas por juntas de paronita, garantindo a vedação das juntas. A transferência térmica eficiente entre os metais é alcançada por meio da fundição da 'camisa' de alumínio sob pressão.

Características adicionais: pressão – até 35 atm, diâmetro de conexão – ¾ ou ½ polegada, temperatura do fluido térmico – até 110°C, revestimento externo – pintura dupla

Lugar #2 – Sira

O fabricante italiano posiciona seu produto como artigos de classe premium. Os aparelhos conquistaram a popularidade dos consumidores devido à resistência e ao design atraente. O fabricante oferece garantia de 20 anos para a série de radiadores bimetálicos completos Sira Ali Metal.

Características dos produtos Ali Metal: distância entre eixos – 350/500 mm, dissipação de calor dos modelos – 187/141 W (respectivamente à distância entre eixos), pressão na rede de aquecimento – 35 atmosferas

Lugar #3 – Rifar

O fabricante nacional desenvolveu uma ampla linha de radiadores bimetálicos:

• Base – modelos com distância entre eixos de 200/350/500 mm, garantia da Rifar – 10 anos;
• Forza – revestimento externo reforçado, resistente a arranhões e danos mecânicos;
• Alp – profundidade reduzida (75 mm);
• Monolit – radiador monolítico.

As baterias da série Monolit se destacam pelo mais alto nível de desempenho sob alta pressão do fluido de aquecimento.

Dados técnicos: pressão de trabalho – 10 MPa, pressão de ruptura – 25 MPa, temperatura máxima – 135°C, período de garantia – 25 anos

Lugar #4 – Tenrad

Bimetal de qualidade alemã é adequado para redes de aquecimento centralizadas e independentes. É permitida a aplicação em sistemas gravitacionais, elevatórios e de bombeamento com distribuição monotubo e bitubo.

Características distintas:

• espessura dos tubos verticais – 1,8 mm, paredes do coletor – 3,6 mm;
• aletas de três fileiras;
• os painéis laterais são inclinados, criando um efeito de difusor para o fluxo convectivo.

Revestimento de esmalte de duas camadas com materiais de pintura de qualidade – ao aquecer, o aparelho não emite vapores nocivos.

Os produtos Tenrad são projetados para operação em sistema com pressão do fluido de aquecimento de até 35 atmosferas. Os radiadores bimetálicos são certificados e atendem à norma europeia EN442

As regras para cálculo da potência e número de radiadores para instalação de aquecimento são apresentadas no próximo artigo, que vale a pena ler antes de adquirir os aparelhos.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo de revisão demonstra claramente as características de construção dos radiadores compostos e os principais requisitos que um aparelho de qualidade deve atender:

Os radiadores bimetálicos completos combinam as características positivas de ambos os materiais. As baterias se destacam pela alta potência térmica, resistência a golpes de aríete e excelentes propriedades decorativas. Sua aquisição é um investimento justificado, desde que se compre um produto certificado.

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