Какие батареи отопления бывают: цены, виды, плюсы и минусы

Содержание

Какие бывают радиаторы отопления.

Выбор радиатора отопления только на первый взгляд кажется делом простым: покупай то, на что хватает денег, и это будет лучший вариант. На самом деле все далеко не так однозначно, как хотелось бы. Сейчас только основных и широко распространённых радиаторов есть несколько видов, каждый из которых имеет свои выраженные достоинства и недостатки. И если хочется сделать действительно правильный, взвешенный выбор, их необходимо знать и учитывать.

Стальные отопительные радиаторы

Панельные радиаторы

Радиаторы этого типа также называют конвекторами за счёт характерного конвекторного оребрения. Основное достоинство таких радиаторов — высокий КПД, который достигает 75%. Нагревательными элементами выступают стальные панели, расположенные внутри радиатора.

Панельные радиаторы на данный момент являются наиболее доступными в ценовом отношении, что обуславливает их стабильно высокую популярность.

Они могут иметь различные размеры, а количество рёбер варьируется от 10 до 33 в зависимости от требований к теплоотдаче батареи. Имеется два способа подключения к системе отопления боковой и нижний. При последнем варианте можно сделать присоединение скрытым.

В целом можно выделить как достоинства, так и недостатки стальных радиаторов:

Плюсы панельных радиаторов

  • Невысокая инертность при высокой теплоотдаче;
  • Минимальный объем циркулирующего теплоносителя, что повышает экономию энергии;
  • Экологичность, что позволяет устанавливать такие радиаторы везде, в том числе в детских садах и больницах;
  • Низкая стоимость.

Минусы панельных радиаторов

  • Если радиатор остаётся без воды, его изнутри начинает разъедать коррозия;
  • Такие радиаторы боятся гидроударов, поэтому не очень хорошо подходят для применения в многоквартирных домах с центральным отоплением;
  • Конвекция приводит к появлению лёгких сквозняков.

Трубчатые радиаторы

Конструктивно это простые радиаторы, выполненные из стальных труб, по каждой из которых циркулирует теплоноситель. Однако они стоят несколько дороже, чем панельные конструкции, хотя при этом отличаются большей вариативностью декоративного оформления, несколько высшим КПД и большей стойкостью к гидроударам. Во всём остальном оба вида стальных радиаторов обладают одинаковыми плюсами и минусами.

Самые важные характеристики трубчатых радиаторов:

  • рабочее давление — до 15 бар;
  • максимальная теплоотдача — 1600 Вт;
  • максимальная кислотность воды — 9,5;
  • максимально допустимое значение температуры теплоносителя — 120 градусов.

Алюминиевые отопительные радиаторы

Это полностью алюминиевые конструкции. Они делятся на две большие категории — экструзионные и литые. При этом любые алюминиевые радиаторы ориентированы на индивидуальные системы отопления, поскольку при всех своих достоинствах они довольно чувствительны к давлению и качеству теплоносителя.

Литые радиаторы

Их секции отливаются под давлением. Их основные отличительные черты — широкие циркуляционные каналы, а также толстые, достаточно прочные стенки. Главное преимущество таких радиаторов заключается в их модульности — можно в любой момент добавить новые секции или при необходимости убрать несколько существующих.

Экструзионные радиаторы

Они отличаются меньшей стоимостью, поскольку производятся на экструдере, где вертикальные части радиатора выдавливаются под давлением. Как правило, коллектор изготавливается из силумина. Главный недостаток таких радиаторов по сравнению с литьевыми — нет модульности, поэтому прибавлять и убирать секции не получится.

В целом, алюминиевые радиаторы отличаются некоторыми преимуществами и недостатками:

Плюсы алюминиевых радиаторов

  • Минимальный вес;
  • Простота монтажа;
  • Отличная теплоотдача, одна из лучших среди популярных радиаторов отопления;
  • Быстрый прогрев помещения;
  • Экономичность, возможность оборудования терморегулятором;
  • Привлекательный дизайн.

Минусы алюминиевых радиаторов

  • Относительно небольшой срок службы — примерно 15 лет;
  • Требовательность к качеству теплоносителя, чтобы избежать коррозии;
  • Не слишком сильная конвекция;
  • Случаются протечки между секциями;
  • Неустойчивость перед гидроударами.

Основные характеристики алюминиевых радиаторов:

  • давление — не более 16 бар;
  • максимальная тепловая мощность секции — до 212 Вт;
  • максимально допустимое значение температуры теплоносителя — 110 градусов;
  • максимальная кислотность теплоносителя — 8.

Чугунные отопительные радиаторы

Это самые старые из используемых сейчас радиаторов, но благодаря своим неоспоримым достоинствам они все ещё не сдают позиций. Впрочем, на современном рынке хватает моделей чугунных радиаторов совсем не архаичного, а очень даже актуального дизайна, так что помещение такие обогреватели точно не испортят.

Достоинства чугунных радиаторов — это простота, удивительная долговечность (от 50 лет эксплуатации), прочность, минимальная стоимость. Они долго нагреваются, но и долго остывают. А самое главное — они совершенно не реагируют на любые проблемы, которые способно преподнести централизованное отопление.

Плюсы чугунных радиаторов

  • Продолжительность эксплуатации — от 50 лет;
  • Полное отсутствие коррозии;
  • Хороший прогрев помещений с высокими потолками;
  • Длительное остывание;
  • Минимальная стоимость;
  • Фантастическая прочность.

Минусы чугунных радиаторов

  • Долгое прогревание;
  • Большая масса и сложность монтажа;
  • Потребность в большом количестве теплоносителя;
  • Вероятность раскола батареи при мощном гидроударе.

Основные характеристики чугунных батарей таковы:

  • рабочее давление — до 12 бар;
  • максимальная теплоотдача секции — до 160 Вт;
  • максимально допустимое значение температуры теплоносителя — 110 градусов.

Биметаллические радиаторы

Они представляют собой сочетание стальной трубчатой сердцевины с алюминиевой оболочкой. Большинство моделей являются секционными, изготовленными из чётного количества секций. Гораздо менее распространены монолитные модели, которые востребованы благодаря тому, что выдерживают огромное давление — до 100 атмосфер.

У полностью биметаллических отопительных радиаторов трубчатая сердцевина из стали проходит по всей длине каналов. Но существуют несколько более дешёвые модели, которые ещё называют псевдобиметаллическими, у них сталью усилены только вертикальные каналы. При меньшей стоимости они отличаются более высокой теплоотдачей, но хуже переносят коррозию и менее прочны.

Плюсы биметаллических радиаторов

  • Высокая теплоотдача;
  • Способность выдерживать гидроудары и высокое давление;
  • Минимальный требуемый объем теплоносителя;
  • Простой монтаж;
  • Современный дизайн;
  • Повышенная стойкость к коррозии.

Минусы биметаллических радиаторов

  • Высокую стоимость;
  • Меньшую по сравнению с полностью алюминиевыми радиаторами теплоотдачу.

Основные характеристики биметаллических батарей:

  • рабочее давление — до 50 бар;
  • максимальная теплоотдача секции — 180 Вт;
  • максимально допустимое значение температуры теплоносителя — 130 градусов.

Выводы

В принципе, выбор радиатора отопления для каждого конкретного объекта полностью зависит от условий на нём, требований к отопительной системе и её характеристик. Самыми дорогими и качественными являются биметаллические отопительные радиаторы, самыми дешёвыми, но очень надёжными — чугунные. Все остальные модели — это своего рода компромиссы между различными характеристиками, каждая из которых хорошо подходит под те или иные условия эксплуатации.

Какие бывают батареи отопления — Всё об отоплении

Какие бывают типы батарей отопления — обзор и сравнение

С наступлением отопительного сезона многие жильцы жалуются на холодные батареи в квартире. Но не всегда в проблеме плохого обогрева виноваты коммунальные службы. Часто причина кроется в том, что радиаторы отопления засорились или уже пришли в негодность и нуждаются в замене на современные типы батарей отопления. Прежде чем приступить к реконструкции отопительной системы, не помешает поинтересоваться, какие бывают батареи отопления и какими они обладают преимуществами и недостатками.

Данной теме посвящена эта статья, рассказывающая о современных отопительных приборах для квартир и частных домовладений. В ней говорится о том, какие бывают радиаторы отопления.

Какие бывают радиаторы отопления

Батареи отопления, они же радиаторы, которые устанавливают в жилых помещениях, бывают в основном водяными или электрическими.

Водяные типы батарей отопления обогревают жилье при помощи воды, которую используют в качестве теплоносителя (детальнее: «Водяные радиаторы отопления — типы и виды «). После того, как жидкость нагрета до определенной температуры, она начинает циркулировать по трубам и батареям, отдавая тепловую энергию окружающему воздуху.

Электрические радиаторы отопления только внешне похожи на обычные приборы, но принцип работы у них отличается. Пользуются ими обычно в качестве дополнительного источника тепла, поскольку высокие цены на электричество делают эксплуатацию таких обогревателей экономически невыгодной.

Правда, если отсутствует возможность обустроить водяное отопление, ничего другого не остается, как использовать электрические приборы для обогрева. Допустим, что на дачу за городом семья ездит только по выходным — в таком случае электроконвектора будет достаточно, ведь замерзнуть он не даст.

Популярные типы батарей отопления

Если сравнить радиаторы отопления, то в первую очередь видно, что все они отличаются по конструкционному решению. Исходя из того, что выглядят они по-разному, батареи делят на секционные и панельные изделия.

Секционные радиаторы. Такие приборы делят на три основные группы:

  • батареи, произведенные из чугуна;
  • радиаторы, изготовленные из алюминиевого сплава;
  • биметаллические изделия.

Из названия уже ясно, что обогревательный прибор состоит из секций, собранных в единую конструкцию. Например, многим потребителям знакомы используемые не одно десятилетие чугунные батареи, представляющие собой набор конкретного количества секций. Новые алюминиевые приборы также состоят из нескольких секций, но если посмотреть на эти радиаторы отопления сравнение будет в пользу современных изделий, поскольку выглядят они более эстетично (подробнее: «Алюминиевые батареи отопления — технические характеристики, установка «).

Панельные батареи. Их изготавливают только из стали. Внешне они представляют собой плоское изделие, имеющее выпуклости. Плоские батареи широко применяли в 80-х годах прошлого века. В основном их монтировали в панельных домах. Современные панельные отопительные приборы были модифицированы и их внешний вид немного изменился. После этого их теплоотдача возросла, и они как когда-то используются для обогрева жилых помещений.
Делая сравнение радиаторов отопления секционных и панельных, можно отметить, что первые широко применяются в отопительных системах и потребители отзываются о них положительно.

Характеристики секционных типов батарей отопления и их сравнение

  1. Чугунные секционные радиаторы. Рассматривая типы батарей отопления, следует отметить, что именно приборы из чугуна известны потребителям давно, со времен Советского Союза. Их в те годы устанавливали повсеместно – в жилых, производственных и общественных помещениях.

Конструкционное решение чугунных секционных радиаторов позволяет прогревать их до высоких температур. За счет особенностей чугуна как материала изготовления батарей, они продолжительное время отдают тепло и поэтому им в те годы отводились лидирующие позиции среди отопительных приборов, теплоотдача чугунных радиаторов достаточно хорошая.

Правда, чугунные радиаторы необходимо прогревать до нужной температуры более долго, а для этого требуется большее количество топлива или энергоносителя. В целях экономии денег не все потребители выбирают для установки чугунные изделия.

Внешний вид современных радиаторов из чугуна претерпел незначительные изменения при тех же технических характеристиках. Одна секция способна обогреть около двух «квадратов» площади. В продаже даже можно встретить дизайнерские модели, которые могут стать украшением комнаты.

Поскольку для нагрева чугунных приборов необходимо большое количество топлива, их не устанавливают, если планируют использовать дорогостоящие источники энергии, например, электричество. Выбирают более экономичные отопительные радиаторы, среди которых батареи из алюминия.

  • Алюминиевые секционные радиаторы. Данные приборы считаются современной альтернативой чугунным приборам, поскольку они меньше весят и менее теплоемкие. Алюминиевые секционные изделия тепло отдают не хуже чугуна и быстро прогреваются до нужной температуры (подробнее: «Как выбрать алюминиевые радиаторы отопления: технические характеристики «). Благодаря эстетичному и аккуратному внешнему виду отлично вписываются в современный интерьер.
    Одна алюминиевая секция обогревает один «квадрат» помещения. Если установить такие батареи самостоятельно, с монтажом без особых проблем можно справиться своими силами, поскольку они намного легче изделий из чугуна. По мнению специалистов, если сделать сравнение батарей отопления для частного дома, то явными лидерами сейчас стали алюминиевые секционные радиаторы.
  • Биметаллические радиаторы. Внешне такие отопительные батареи похожи на алюминиевые приборы. Биметаллические радиаторы отопления в разрезе можно посмотреть на фото. В них соединены элементы из стали и алюминиями. По причине изготовления из двух сплавов данные приборы получили название биметаллические.

    Когда смотришь на биметаллический радиатор отопления в разрезе, то внутри его виден теплопроводный канал из нержавеющей стали. Благодаря такой конструкции, прочность приборов значительно возросла. А теплопроводность биметаллических радиаторов больше чем алюминиевых. Эти обогревательные изделия можно устанавливать с теплоносителем класса эконом. Одна секция такого радиатора снабжает теплом 1,4 «квадрата» площади. Биметаллические радиаторы имеют незначительный вес, а их монтаж аналогичен установке алюминиевых батарей.

  • У разных типов современных отопительных приборов секции могут отличаться размерами. Поэтому, выбирая радиаторы, следует уточнять мощность секции. Исходя из данного параметра, можно сделать расчет количества секций, учитывая площадь помещения.

    Панельные стальные радиаторы

    Согласно техническим характеристикам, которые указываются в документах, прилагаемых к отопительным батареям, можно отметить, что панельные радиаторы из стали являются золотой серединой между чугунными и алюминиевыми изделиями. Теплоотдача стальных приборов меньше, чем у чугунных, но выше по сравнению с алюминиевыми теплообменниками (детальнее: «Стальные радиаторы: технические характеристики, преимущества и недостатки «).

    Радиаторы из стали (она обладает хорошей тепло проводимостью) изготавливают из стальных листов, соединенных в единую конструкцию при помощи метода штамповки. Такие батареи изготавливают одно-, двух-, трехрядными. Максимальная температура, которую способны выдержать стальные приборы, достигает 120 градусов.
    Чтобы нагреть панельный теплообменник, необходимо в 7 раз меньше воды по сравнению с чугунными аналогами. Расчет мощности этих приборов измеряют, исходя из целого радиатора. Таким образом, определенный размер панельного отопительного изделия, рассчитан на конкретное количество «квадратов» помещения. Читайте также: «Счетчики на батарею в квартиру «.

    Детально о типах батарей отопления на видео:

    Как выбрать радиаторы отопления: виды и характеристики

    Совместимость радиатора с отопительной системой

    Современный ассортимент батарей разнообразен — чугунные, алюминиевые, стальные, медные, биметаллические приборы — важно лишь понять, какие радиаторы отопления лучше «впишутся» в конкретную систему обогрева вашего жилища. Что под этим подразумевается? Имеется в виду, насколько технические параметры отопительного прибора — допустимая температура теплоносителя, его давление и состав, а также теплоотдача и инертность соответствуют показателям вашей отопительной системы.

    Радиатор отопления не только обогревает помещение, но и несет эстетическую нагрузку в оформлении интерьера

    При покупке радиатора немаловажен также его внешний вид, долговечность, ну и, конечно же, цена. Следует учитывать, что существуют нюансы подбора отопительных батарей для открытых систем (многоквартирные дома) и закрытых систем (индивидуальные дома). В случае, если заявленные производителем показатели не будут соответствовать характеристикам вашей системы обогрева, то возможен быстрый износ и даже выход из строя.

    Технические параметры

    Обращая внимание в первую очередь на внешний вид и стоимость радиатора, тем не менее, не забывайте, что на первом плане должны стоять технические и эксплуатационные характеристики прибора.

    Не каждая нагревательная батарея, как импортного, так и отечественного производства, выдержит условия работы в действующих отечественных тепловых сетях. Для централизованной отопительной системы, доставшейся нам в наследство от Советского Союза, характерны: колебания давления и температуры, а также плохое качество теплоносителя (воды). Расчетная температура для однотрубной открытой отечественной системы в высотных зданиях составляет 105 градусов по Цельсию, давление — 10 атмосфер. Однако, эти параметры иногда зашкаливают при запуске отопительной системы после летнего периода, что приводит к гидравлическим ударам, на которые не рассчитаны некоторые обогревательные приборы от зарубежных производителей.

    Нужно обязательно обратить внимание на допустимую температуру и давление теплоносителя в системе отопления, которые указываются в паспорте нагревательного прибора.

    Алюминиевые панельные радиаторы с анодированным покрытием допускают эксплуатацию в системах с повышенным давлением и не требуют лакокрасочного покрытия

    Еще один принципиальный параметр для батареи отопления — ее теплоотдача. Данная характеристика влияет на эффективность нагрева воздуха в помещении и зависит от материала, заложенного в конструкцию. Общеизвестно, что теплоотдача стали ниже, чем у алюминия, а медь по данному показателю лучше чугуна. Но, основываться на каком-то одном техническом параметре, будет не совсем верно. Необходимо комплексно оценить все плюсы и минусы каждого вида нагревательных приборов, чтобы остановить свой выбор на самой лучшем варианте.

    Виды по материалам

    Существует несколько типов радиаторов, изготовленных из различных материалов. Разберемся в особенностях каждого.

    Чугунные батареи уже более 100 лет используются в системах теплоснабжения жилья и, до сих пор, ни один тип обогревательных приборов не превзошел их по устойчивости к коррозии и долговечности. Обладая высокой теплоотдачей, чугунные «гармошки» как нельзя лучше приспособлены для эксплуатации на просторах бывшего СНГ.

    Случись аварийное отключение теплоснабжения — «чугунок» еще долго будет хранить в себе накопленное тепло и продолжит нагревать воздух. Ему не страшны критические перепады давления, гидроудары и плохое качество теплоносителя. Жесткая щелочная вода с воздушными пробками и частицами ржавчины не оказывает на батареи из чугуна такое губительное воздействие, как на остальные нагревательные приборы, а цена их намного ниже. Все упомянутые преимущества до сих пор побуждают многих наших сограждан приобретать именно эти радиаторы в качестве отопительных приборов.

    Чугунные радиаторы отопления не слишком удачны по дизайну, но отлично себя зарекомендовали в отечественных условиях эксплуатации

    К недостаткам причисляют невыразительный дизайн, громоздкость и высокую инерционность, за счет которой их невозможно использовать в современных системах отопления с терморегуляцией. Хотя, в последнее время, на рынке интерьерных вещиц появились изысканные чугунные радиаторы в стиле ретро — с вензелями и патинированной окраской под латунь, медь и бронзу. Подобные обогревательные приборы будут идеально смотреться в интерьерах с классическим стилем дизайна.

    Благодаря современному дизайну, у чугунных радиаторов открылось «второе дыхание» — это уже не та грубоватая «гармошка», которую мы привыкли видеть

    Из алюминия

    Радиаторы из алюминия занимают на данный момент прочное положение на рынке отопительных приборов. Секционная конструкция, позволяющая набирать нагревательный элемент с необходимой для помещения эффективностью обогрева, возводит их в ранг универсальных приборов для отопления квартир и домов. Высокая теплоотдача, присущая алюминию, небольшой вес, эстетичный внешний вид и простота монтажа их наиболее востребованными для обустройства индивидуальных систем отопления.

    Алюминиевые батареи не инерционны, что позволяет их использовать совместно с регуляторами температуры, также, они не требуют большого количества теплоносителя. Недостатками данного типа обогревателей считается подверженность коррозии при высоких концентрациях щелочи в воде, возможность течи между секциями, склонность к газообразованию внутри нагревательного элемента.

    Отличная теплоотдача и современный дизайн алюминиевых радиаторов возводят их в ранг наиболее востребованных отопительных приборов среди потребителей

    При теплоснабжении индивидуальных домов и офисов достаточно часто применяют радиаторы отопления из стали. Данные обогревательные приборы могут иметь вид трубчатой конструкции, цельной прямоугольной или наборной панели из отдельных секций. Этот вариант вполне подходит для автономного теплоснабжения дома, покупателей привлекает доступная цены, аккуратный эстетический вид, отличная теплоотдача, устойчивость к коррозии и низкая инерционность.

    Стальные панельные радиаторы сочетают в себе отдачу тепла при помощи излучения и конвекции

    Стальные радиаторы не выдерживают гидроударов и повышенного до 25 атмосфер давления, поэтому их лучше не использовать в системах отопления городских квартир. Также, данные приборы чувствительны к кислороду, который в значительной мере присутствует в централизованных теплосетях.

    Самый удачный вариант для установки в частных домах — стальной трубчатый радиатор, обладающий хорошей теплоотдачей и ярким дизайном

    Стальные панельные радиаторы сочетают в себе два принципа передачи тепла — излучением и конвекцией. Отдача тепла происходит через стенки и сквозь решетку, расположенную в верхнем торце прибора. Рабочее давление — от 6 до 16 атмосфер, что зависит от конструкции прибора и толщины стали. Температура теплоносителя допустима в пределах 110 градусов.

    Биметаллические

    Конструктивно, биметаллический радиатор состоит из стального трубопровода и алюминиевых ребер. Такая схема батареи оптимальна при выборе прибора отопления для эксплуатации в централизованных теплосетях наших городов. Теплоноситель — вода, циркулирует по цельнотянутым трубам, сваренным между собой таким методом, который не разрушает структуру металла — это препятствует коррозии стальной части. Алюминий же, обладает высокой теплопроводностью и прекрасно передает тепло в помещение, принимая его от стального сердечника. Получается, что биметаллический отопительный прибор соединил воедино лучшие свойства стальных и алюминиевых приборов обогрева. От стали он взял нейтральность к коррозии и составу теплоносителя, устойчивость к перепадам давления (выдерживает до 40-50 атмосфер), от алюминия — отличную теплоотдачу и приятный дизайн.

    Биметаллический радиатор совмещает в себе положительные качества стальной и алюминиевой батареи отопления

    Биметаллические нагревательные приборы способствуют распределению воздушных масс турбулентным образом — с завихрениями, что не приводит к локальному перегреву воздуха и образованию поля положительной ионизации в зоне обогревателя. Положительно еще и то, что биметаллические батареи могут прослужить около 20 лет, поступают в продажу окрашенными во множество цветов и не требуют регулярного обновления лакокрасочного покрытия, как, например, чугун.

    Самое печальное в биметаллических батареях — их высокая стоимость, склонность накапливать со временем шлаковые отложения на внутренних стенках, чувствительность к повышенному содержанию кислорода в теплоносителе. Кроме того, при использовании в конструкции радиаторов двух металлов, на границе их сплава возникает сопротивление, снижающее эффективность теплопередачи и теплоотдачу в целом.

    Биметаллический радиатор отопления состоит из стальных труб, по которым течет теплоноситель, и алюминиевого корпуса с высокой теплоотдачей

    Медные радиаторы выгодно отличаются от других вариантов отопительных приборов тем, что изготавливаются из цельнотянутой медной трубы без присутствия других металлов. Труба большого диаметра — около 28 мм, дополнена медными ребрами, и декоративным кожухом из массива дерева. Этот вариант обеспечивает эффективный нагрев помещения за счет теплопроводности меди, которая выше чем у алюминия в 2 раза и в 5-6 раз — чем у стали и чугуна. Обладая низкой инерционностью, батарея из меди обеспечивает быстрый прогрев помещения и позволяет использовать терморегуляторы. В такой конструкции находится мало воды, что способствует их разогреву буквально в течении 3 минут, а это важное свойство для автономных систем обогрева, так как нет необходимости греть и гонять по трубопроводу настолько большие массы теплоносителя, как, скажем, в случае с чугунными радиаторами.

    Медные радиаторы обладают самой высокой теплоотдачей и коррозийной стойкостью по сравнению со всеми другими типами обогревательных приборов

    Меди присуща пластичность, коррозийная стойкость, высокая эффективность при низких температурах теплоносителя и она не подвержена истончению под воздействием агрессивных сред, подобно алюминию, что позволяет устанавливать медные батареи в квартирах высотных домов. Примечательно то, что через 90 часов эксплуатации, на внутренней поверхности медного радиатора образовывается оксидный слой, который в дальнейшем защищает отопительный прибор от химического и механического повреждения водой с плохим составом.

    Радиатор отопления с медным нагревательным элементом в алюминиевом корпусе позволяет получить высокие эксплуатационные показатели при выразительном дизайне

    Рекомендации по выбору

    А мне кажется постепенно алюминиевые и биметаллические радиаторы отопления вытеснят чугунные. Они стали использоваться не так давно, поэтому к ним пока настороженное отношение. Но они уже зарекомендовали себя хорошо и все больше людей отдают предпочтение именно им. Я 3 года назад установила алюминиевые радиаторы у себя в квартире. Смотрятся очень красиво, не надо красить и дома стало теплее.

    Если учитывать, что в былые времена особого выбора среди радиаторов не было (как правило у большинства стояли классические чугунные радиаторы), то в настоящее время на рынке радиаторов присутствует большой ассортимент продукции. В моем случае при выборе радиатора «было куда развернуться», так как система отопления является закрытой и создана в собственном доме. По совету знакомых монтажников обратил внимание на биметаллические радиаторы и не прогадал. Во уж несколько лет не заморачиваюсь с процессом покраски, как в случае с чугунными, радиаторы отлично справляются со своими функциями и в доме всегда уютно и комфортно, независимо от внешней температуры. Единственное, что пришлось дополнительно сделать для защиты радиаторов от отложений, так установить систему более глубокой очистки теплоносителя.

    Не стал бы у себя дома и никому не советую устанавливать у себя в квартире алюминиевый или биметаллический радиатор. Биметалл в тех регионах, где с водоподготовкой серьезные проблемы — такую батарею придется менять после одного отопительного сезона. Алюминиевый и биметалл — собираются в ручную мастером и качество сборки зависит от профессионализма человека. Стальные же, например, собираются на полностью роботизированных заводах. У австрийских радиаторов, ко всему прочему — страховка от ущерба на 1 млн. и гарантия на весь прибор, а ни секцию как у биметалла и алюминия бывает. С его помощью можно перекрыть весь оконный проем, обеспечив ровный поток нагретого воздуха на окно. Это позволяет исключить образование потоков холодного воздуха, в морозные дни.

    Полностью согласен с Вами, Сергей. Биметалл и алюминий в квартире — рискованное мероприятие, избежать соприкосновения теплоносителя с металлом не удается и присутствует угроза взрыва. Качество стального радиатора намного проще определить, вот признаки качественного прибора:равномерность сварных швов, зазоров, покраски и наличие гарантий, страховки. И не поленитесь проконсультироваться с вашим мастером или ТСЖ!

    Биметалл имеет более высокие характеристики рабочего давления — их без опасения можно устанавливать в многоэтажках (в них давление обычно не превышает 6 атм). Рабочее давление биметаллических радиаторов 10 атм, а некоторые выдерживают вообще 16 атм. Желательно брать мало раскрученную марку — первый заказ завод всегда делает хорошо.

    Из раздела статьи о стальных радиаторах: «Стальные радиаторы не выдерживают гидроударов и повышенного до 25 атмосфер давления, поэтому их лучше не использовать в системах отопления городских квартир.» Из раздела статьи о биметаллических радиаторах: «Получается, что биметаллический радиатор соединил воедино лучшие свойства стальных и алюминиевых приборов обогрева. От стали он взял. устойчивость к перепадам давления (выдерживает до 40-50 атмосфер)». Где истина?

    Стальной радиатор по «немецкой» технологии прослужил чуть больше 10 лет. В один прекрасный момент в месте точечной сварки появилась струйка толщиной с иголку. Для батареи это не срок. Советские чугунные батареи служат пол-столетия и дольше. Теперь ломаю голову, какую купить. Качество современной техники умышленно испорчено. Покупаешь кота в мешке.

    Виды батарей отопления: их особенности, характеристики, преимущества, недостатки

    Любой дом или квартиру можно назвать уютной, только в том случае, если в ней поддерживается нормальная температура для жизнедеятельности человека. Значение теплового комфорта трудно переоценить для работоспособности, здоровья, настроения человека. Чтобы создать и поддерживать в помещении комфортные условия, люди придумали множество отопительных систем и приборов. Самым распространенным, эффективным и экономичным способом нагреть жилое помещение остается на сегодняшний день, традиционная система водяного отопления, при которой осуществляется подача горячей воды в батареи.

    Сейчас существует несколько видов радиаторов отопления, все они отличаются и внешним видом, и техническими характеристиками и условиями эксплуатации. Нельзя сказать, что некоторые виды радиаторов отопления хуже, а другие лучше. Каждый тип этих отопительных приборов имеет как преимущества перед своими сородичами, так и недостатки.

    Чугунные батареи, выполненные в современном дизайне выглядят эстетично

    Радиаторы отопления будут нормально выполнять свои функции, если будут адаптированы к условиям эксплуатации в каждом конкретном случае. Для каждого типа радиаторов существуют свои ограничения, именно на это следует обращать внимание при выборе отопительных приборов для своего дома или квартиры.

    Если неправильно выбрать радиаторы для своей отопительной системе, то можно в процессе эксплуатации столкнуться с такими проблемами:

    1. коррозия внутренних поверхностей;
    2. неустойчивость к гидравлическим ударам;
    3. химическая, электрохимическая коррозия;
    4. разрыв радиаторов,
    5. газообразование в алюминиевых батареях.

    Однотрубная и двухтрубная системы отопления: в чем различия

    Существует два вида систем отопления: однотрубная и двухтрубная. В зарубежных странах используется двухтрубная система отопления. В двухтрубной системе теплоноситель подается к радиатору по одному трубопроводу, а отводится по другому трубопроводу. Такой способ функционирования предполагает параллельное подключение приборов. В России в большинстве случаев работает однотрубная система отопления, имеющая последовательное подсоединение отопительных приборов. Поэтому, чтобы в такой системе обеспечить нужную теплоотдачу, потребуется большой расход теплоносителя, а это влечет за собой изменение характеристик, а именно увеличение таких параметров как давление и температура.

    Еще один недостаток однотрубной системы заключается в сложности ее регулировки, так как изменение параметров работы на одном приборе повлечет за собой изменение в работе других приборов. В двухтрубной системе отопления этих недостатков нет. В однотрубной отопительной системе приходится использовать отопительные приборы с большим запасом прочности и с небольшим гидравлическим сопротивлением.

    При покупке радиаторов зарубежных производителей следует учитывать их способность адаптироваться к нашим отечественным условиям эксплуатации отопительных приборов. Поэтому при выборе приборов для отопления обращать внимание стоит в первую очередь не на их внешний вид, а на то, насколько их технические параметры приемлемы для использования в наших реалиях.

    Виды радиаторов отопления: отличительные особенности

    Все радиаторы отопления, делятся на группы в зависимости от материала изготовления. Сегодня можно купить такие виды батарей отопления: чугунные, алюминиевые, стальные, биметаллические отопительные приборы, отличающиеся техническими параметрами, дизайном, стоимостью. Самыми дешевыми и самыми популярными батареями отопления можно назвать чугунные и стальные панельные радиаторы, а радиаторы из алюминия, трубчатые стальные и биметаллические находятся в более высоком ценовом диапазоне.

    Чугунные и стальные панельные радиаторы – дешево и эффективно

    Мы все привыкли, что чугунные радиаторы выглядят грубо и тяжеловесно. Да такие радиаторы мы помним еще с советских времен. Есть белорусские и российские заводы, которые и сейчас выпускают эти внешне не привлекательные батареи советского образца. Их главным достоинством можно назвать низкую стоимость, а в отношении технических показателей – способность выдерживать самые жесткие условия эксплуатации. Чугунные батареи достаточно прочные, чтобы их можно было использовать в центральной отопительной системе, они не боятся высокого давления, коррозии, плохого качества теплоносителя да, в принципе, вообще ничего не бояться, они выжили при социализме и дошли до наших дней, все такими же тяжелыми, грубыми, но очень надежными отопительными приборами.

    Чугунные батареи советского образца

    Чугунные батареи имеют свойство долго нагреваться, но при этом они долго отдают тепло. Если вы хотите купить очень дешевые, очень прочные батареи и вам все равно, как они выглядят, то чугунные батареи советского образца – это то, что вам нужно. Но если вы в состоянии немножко доплатить, то сможете купить вполне приличные батареи из чугуна, выполненные в современном привлекательном дизайне, чешского производства или других зарубежных производителей.

    Если уж говорить о дешевых батареях, то нельзя не упомянуть о панельных стальных радиаторах, которые появились в России недавно, но благодаря своим отличным эксплуатационным качествам, пользуются высоким спросом. Внешний вид панельных батарей просто безукоризненный. Они отлично смотрятся в современном интерьере. Используют их не только в жилых помещениях, но и в офисах, общественных и коммерческих зданиях. Но в отличие от чугунных батарей, панельные отопительные приборы не рекомендуется использовать в центральной отопительной системе. Они очень требовательны к качеству теплоносителя и не переносят слишком высокого давления и гидравлических ударов.

    Производители выпускают панельные радиаторы разных размеров, поэтому выбрать прибор подходящий величине для своего помещения не составит труда. Панельные радиаторы обладают высокой тепловой отдачей, но малой тепловой инерцией, они быстро нагреваются, но и быстро остывают. Но если с чугунными батареями невозможно регулировать температуру в системе, то панельные легко можно регулировать радиаторными термостатами. Используя в системе отопления эти приборы, устанавливать в помещении нужную температуру не сложно. Рабочее давление стальных панельных радиаторов – около 10 атм. В этом они, конечно, проигрывают чугунным отопительным приборам, которые могут работать с давлением в системе до 25 атм.

    Внешне панельные радиаторы имеют вид прямоугольной панели, состоящей из двух листов стали, сваренных между собой. Внутри панели есть вертикальные каналы для теплоносителя.
    На рынке представлен большой модельный ряд панельных радиаторов, поэтому выбрать приборы с оптимальными параметрами для своей отопительной системе не составит труда.

    Стальные панельные батареи

    Дорогие, красивые и функциональные радиаторы отопления

    Стальные трубчатые радиаторы стоят дороже стальных панельных приборов, но интерес к ним обусловлен высоким уровнем разнообразных дизайнерских решений. Внутренняя поверхность большинства моделей трубчатых радиаторов защищена от коррозии полимерным слоем, что увеличивает их срок службы. Для таких приборов практически нет ограничений в применении, разве что стоит воздержаться от использования их в центральной системе отопления с высоким давлением.

    Алюминиевые радиаторы отопления выглядят превосходно, они отлично будут смотреться в любом шикарном интерьере. Батареи из алюминия обладают небольшим весом, высокой теплоотдачей, есть даже модели, преимущественно итальянских производителей (Fondital, Sira, Global, IPS), которые можно использовать при высоком давлении в отопительной системе. Но общей проблемой для всех алюминиевых радиаторов, является их требовательность к качеству теплоносителя. При эксплуатации этих отопительных приборов необходимо поддерживать кислотность теплоносителя в очень узком диапазоне, что часто невыполнимо не только при использовании их в центральной отопительной системе, но и при автономном отоплении.

    Лучшим решением для городской квартиры или для загородного коттеджа станут биметаллические радиаторы, которые имеют наружную алюминиевую или медную поверхность, а их внутренне устройства представляет собой прочные стальные трубы, по которым перемещается теплоноситель. По показателям прочности и надежности биметаллические радиаторы не уступают чугунным, могут выдерживать давление свыше 25 атм. А в эстетическом отношении они могут конкурировать с алюминиевыми радиаторами.

    Радиаторы и конвекторы

    Виды отопительных приборов, используемые в системе водяного отопления, различают не только по материалу, из которого их изготовили, но и по принципу действия. Еще со времен советского союза в отопительных системах применялись радиаторы и конвекторы. Радиаторы имеют большие показатели теплоотдачи, чем конвекторы. Они излучают тепло со своей поверхности и обеспечивают постоянное прогревание помещения, а конвекторы перемещают воздушные потоки снизу вверх, образуя при этом сквозняк.

    Внешне конвекторы тоже очень отличаются от радиаторов, достаточно посмотреть на фото этих приборов, и можно безошибочно определить какой прибор является конвектором, а какой радиатором.

    Основой конструкции конвектора является труба, по которой проходит теплоноситель. На трубе имеются тонкие, острые стальные пластинки.

    Достоинствами конвекторов можно назвать маленькие размеры, надежность, низкую стоимость. Эти приборы можно встраивать в пол, в стену и размещать там, где на установку радиатора просто не хватает места.

    К недостаткам конвекторов можно отнести низкий коэффициент теплопередачи. Поэтому прогреть большое помещение с помощью этих приборов вряд ли получится, их можно использовать только как дополнительные источники тепла.

    Конвекционный способ обогрева помещения достоинством трудно назвать. Так как конвекция воздуха, или проще движение воздуха, это не что иное, как сквозняк, а такому явлению в своем доме вряд ли обрадуешься. Конвекторы часто применяют в офисных учреждениях, где большая площадь остекления не дает возможности установить обычные радиаторы.

    Какие возможны виды подключения радиаторов

    На эффективность работы отопительных приборов влияет выбранная схема их установки.

    Существуют разные виды подключения радиаторов отопления:

    1. Диагональное подключение. Данный способ монтажа отопительных приборов подходит для длинных батарей, которые могут прогреваться равномерно. Труба, подающая теплоноситель, подводится на одной стороне к патрубку вверху, а внизу к патрубку подводится отводящая труба. Если горячую воду подавать снизу, то эффективность работы батареи снизится на 10%.
    2. Одностороннее боковое подключение. Это самый распространенный способ установки радиаторов. Такой способ подключения, при котором подводящая труба подключается в верхний патрубок, а отводящая – в нижний, обеспечивает наибольшую теплоотдачу.
    3. Нижнее подключение. Данный способ разводки батарей используется только в том случае, если отопительная система расположена в полу.

    От того, насколько правильно будет выбран вид подключения и как качественно будет произведена установка радиаторов в отопительной системе, зависит срок службы системы отопления, а также ее функциональность, экономичность и надежность.

    Статьи по теме

    Источники: http://teplospec.com/radiatory-batarei/kakie-byvayut-tipy-batarey-otopleniya-obzor-i-sravnenie.html, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/radiatory/kak-vybrat-radiatory-otopleniya.html, http://79w.ru/otoplenie/batarie-radiatory/vidy-batarej-otopleniya-osobennosti

    Радиаторы отопления для частного дома какие лучше

    Содержание:

    Главная причина, почему многие сомневаются в идее жить дома в зимнее время – это сомнения в его комфорте и тепле. Водопроводная и канализационная системы, экстерьер и интерьер – все это важно, но, если жилище будет холодным, то и уютным сделать его не получится.

    Краеугольным камнем в вопросе организации системы отопления становится подбор радиатора. Именного от него зависит, насколько температура в помещении будет комфортной, а также долговечность и надежность всей отопительной системы. Какие радиаторы лучше для отопления частного дома? Рассмотрим подробнее особенности и характеристики каждого типа, но сначала нужно определиться с задачами и рабочим потенциалом отопительной системы.

    Особенности отопительной системы частного дома

    Схематичное изображение автономной системы отопления

    Подбор модели батарей в дом пусть и не кардинально, но отличается от обустройства системы в квартире. Во-первых, отопительная система на дачных участках и виллах часто создается по собственному проекту хозяина исходя из предполагаемого удобства. Во-вторых, даже при «стандартных» вариантах она имеет свои особенности:

    • Подача воды идет под небольшим давлением, поэтому можно ориентироваться не только на запас прочности.
    • Гидроудары из-за технического обслуживания и сбоев исключены, что увеличивает для вас модельный ряд подходящих батарей.
    • Теплоноситель чаще всего имеет лучшее качество, чем в центральной отопительной системы.

    То есть в частном домике можно устанавливать любые модели отопительных радиаторов, ориентироваться не на большой запас прочности, а на коэффициент теплоотдачи и стоимость. Однако знать, как выбрать радиаторы отопления для частного дома важно, чтобы приобрести вариант оптимальный в соотношении стоимости и качества (совокупности теплоотдачи, надежности и эстетики дизайна).

    Сегодня ассортимент батарей базируется на алюминиевых, чугунных, стальных и биметаллических моделях. У каждой есть особенности, достоинства и недостатки.

    Алюминиевые радиаторы отопления для дома

    Алюминиевый радиатор фирмы Global

    Рассматривая радиаторы отопления, которые лучше для частного дома, а также характеристики моделей владельцы дач и вилл все чаще выбирают алюминиевые. Популярность батарей из алюминия обусловлена эстетичным дизайном и высокой мощностью.

    Если говорить о цене, то дешевле обойдутся батареи производства российских заводов. Однако, если вы внимательно изучите отзывы и сравните характеристики, то поймете, что стоит сделать выбор в пользу зарубежных аналогов. Они хоть и стоят дороже, но окупаются из-за долговечности.

    При выборе стоит учитывать, что радиатор из алюминия:

    • Наиболее восприимчив к качеству теплоносителя. Если кислотность воды высокая, наблюдаются жесткие примеси, то он за несколько лет выйдет из строя. При хорошем качестве теплоносителя радиатор прослужит дольше 10 лет без поломок.
    • Имеет резьбовое соединение. Это повышает риск протечки, зато упрощает монтаж и демонтаж прибора.
    • При высокой мощности создает разницу в температуре внизу и вверху. То есть при работе батареи теплый воздух поднимается вверх, поэтому прогрев получается неравномерным. Проблема решается либо покупкой современной модели, обеспечивающей хорошую циркуляцию воздуха, либо точным расчетом площади помещения и подбором батареи исходя из этого параметра.

    Алюминиевая батарея в разрезе

    Помимо особенностей, батареи из алюминия имеют преимущества, которые и влияют на выбор в их пользу:

    • Небольшой вес и размер, что позволяет монтировать их на стены из гипсокартона, облегчает установку и демонтаж, перевозку.
    • Эстетичный дизайн. Современные модели не имею острых углов, отличаются элегантными линиями конструкциями, классическими оттенками.
    • Возможность установить кран регулировки температуры.
    • Невысокая стоимость.
    • Быстрый нагрев, что обусловлено высокой проводимостью металла.

    По сравнению с другими радиаторами алюминиевые не отличаются высокой прочностью, однако цена, однако цена и тепловые характеристики делают их востребованными. Это хороший вариант для дачи или виллы, и при грамотном выборе вы не пожалеете о покупке.

    Чугунные радиаторы отопления

    Чугунные радиаторы — элегантное решение для многих типов интерьера

    Рассматривая, какие радиаторы выбрать для отопления частного дома, стоит упомянуть и чугунные, хотя, забегая вперед, это не лучший вариант. Чугун использовался еще в советских квартирах, до сих пор можно встретить громоздкие батареи в старых жилищах.

    Из достоинств чугуна можно выделить:

    • Высокую стойкость к плохому качеству теплоносителя. Даже ржавую воду с осадком материал выдерживает прекрасно и не вступает с ней в химическую реакцию.
    • Долгое поддержание тепла. При экстренном отключении чугун долго держит тепло. Остаточное сохранение тепла варьируется в пределах 30%, что выше, чем у других типов радиаторов.

    • Высокую механическая прочность.
    • Долгий срок службы.
    • Стойкость к химическим реагентам, в том числе кислотам.

    Обратите внимание! Модели из чугуна очень тяжелые и не могут монтироваться на стены из гипсокартона.

    Современные магазины могут предложить дизайнерские батареи из чугуна. Они хоть и сохраняют недостатки вроде большого веса и низкой теплоотдачи, но выглядят эстетично.

    Биметаллические отопительные радиаторы

    Биметаллические батареи изготовлены из двух видов металла

    Особенность биметаллических моделей батарей в сочетании двух металлов в конструкции. Основу каркаса составляют трубки, расположенные вертикально, и горизонтальные коллекторы из стали, соединенные алюминиевой оболочкой. Конструкция производится методом литья под давлением, элементы соединяются посредством электродуговой сварки, потому отличается высокой прочностью.

    Достоинства биметаллических батарей базируются на высокой стойкости стали к коррозии и теплопроводности алюминия, а также небольшом весе. Однако стоимость их выше, чем у других моделей, и людям со средним достатком купить их затруднительно.

    Обратите внимание! В магазинах можно найти дешевые биметаллические радиаторы, но по качеству они в любом случае уступают аналогичным по цене алюминиевым и стальным батареям.

    Использовать биметаллические отопительные приборы в частном доме нецелесообразно из-за стоимости. В автономных системах не бывает гидроударов и высокого давления в сети, что уменьшает необходимость в запасе прочности, а теплоноситель относительно хорошего качества, потому стойкость к образованию ржавчины практически бесполезна.

    Стальные радиаторы отопления

    Изображение стального панельного радиатора отопления

    Говоря о том, какими бывают радиаторы отопления для дома, какие лучше для индивидуальной системы отопления, нельзя забывать о стальных радиаторах, поскольку это наиболее оптимальный вариант, потому что они:

    • Имеют компактные размеры, что позволяет ставить их в ниши.
    • Отличаются высокой теплоотдачей.
    • Эстетично выглядят.

    Главное достоинство стальных радиаторов – несколько вариаций подсоединения к общей системе отопления в зависимости от типа батареи. Если в вашем жилье большие окна, панельный тип батареи помогут избежать появление сквозняков, поскольку перекрывает холодный воздух из окна.
    При отличных характеристиках стальные радиаторы имеют оптимальную цену, что отлично для частного участка.

    Изображение стального трубчатого радиатора отопления

    Обратите внимание! Трубчатые радиаторы по стоимости чуть дороже панельных и секционных, что объясняется более элегантным видом и продолжительностью работы.

    Трубчатые стальные радиаторы – частый выбор семей, где есть дети, поскольку на них удобно сушить вещи. Также стальные радиаторы отличаются:

    • Стойкостью к окислению, что увеличивает срок их эксплуатации.
    • Отличной теплопроводностью, благодаря которой они быстро нагревают помещение.
    • Небольшим весом и габаритами.

    В качестве недостатков можно выделить уязвимость к коррозии, что делает их использование в жилье, где теплоноситель содержит высокий процент кислорода, нецелесообразным. Также стальные батареи следует промывать раз в несколько лет, чтобы предотвратить зашлаковку системы.

    Конвекторные радиаторы отопления

    Дизайн конвекторный радиатор отопления

    Конверторные радиаторы отличаются от других типов радиаторов способом нагрева воздуха. Например, секционные алюминиевые радиаторы нагревают окружающий воздух, из-за чего он поднимается вверх, тогда как внизу остаются холодные потоки. Конвекторные батареи состоят из пластин, между ребер которых проходят воздушные канальцы. Воздух циркулирует по этим канальцам, нагревается и смешивается с холодным, равномерно прогревая среду. Циркуляция постоянна, потому даже большое количество перегородок и предметов мебели не станет преградой для обогрева помещения.

    Изображение классического конвекторного радиатора отопления

    В качестве достоинств конвекторных радиаторов можно выделить то, что они:

    • Устойчивы к образованию ржавчины и отложений, поскольку они произведены из коррозионностойких материалов, например, меди.
    • Экономно расходуют теплоноситель.
    • Быстро нагреваются.
    • Быстро прогревают любые комнаты, в том числе с высокими потолками.
    • Просты в монтаже.
    • Выглядят эстетично.
    • Эргономичны, мало весят.
    • Безопасны, поскольку теплообменник целиком закрывается корпусом.

    Также в достоинства можно записать возможность скрыть радиатор за коробом. Единственным минусом можно назвать высокую стоимость модели, которая полностью оправдывается характеристиками.

    Выбирая радиаторы отопления для частного дома, которые лучше и подойдут конкретно для вашего случая, обратите внимание на мощность моделей. Рассчитать необходимый показатель просто: так, если в помещении высота потолка 3 м, есть одно окно и одна дверь, то для обогрева его 1 кв. м. необходимо 100 Вт. Если есть внешние стены, то следует прибавить 30% за каждую. Если есть 2 стены и 2 окна, следует прибавить 30%.

    Совет:
    Для наиболее простого расчета необходимого числа секций можно воспользоваться формулой:
    К=S(100/R), где K — число секций, R — теплоотдача секции, S — площадь помещения. 

    Отношение площади обогрева в кв.м. к мощности обогревательного прибора в Вт.

    Обратите внимание! Какие бы качественные и дорогие батареи вы не купили, они не будут хорошо работать, если вы их неправильно установите.

    Правила монтажа радиаторов

    Особенности монтажа отопительного прибора

    При выборе места и установке радиаторов, следуйте простым правилам:

    • Разместите батарею под окном.
    • Длина батареи должна быть больше половины длины оконного проема.
    • Если комната угловая, то допускается монтаж нескольких радиаторов вдоль наружной стены.
    • Отопительный стояк разместите в углу, так стены не почернеют.

    При выборе радиаторов ориентируйтесь на технические характеристики и стоимость прибора, а так же хорошо зарекомендовавший себя бренд. Так вы подберете оптимальный для вашего дома вариант.

    Параметр

    Как параметр влияет на выбор радиаторов

    Низкое давление

    В отопительных системах частных домов теплоносители чаще всего циркулируют под малым давлением. Это вызывает необходимость в дополнительном оснащении системы циркуляционными насосами. Но и дает большое преимущество, уменьшая интенсивность эксплуатации труб и резервуаров радиаторов. А это значительно увеличивает длительность службы данных элементов системы.

    Исключение гидравлических ударов

    Когда система не подвержена гидроударам, она избавлена от необходимости в установке сверхпрочных батарей. Ведь в данном случае достаточно установки легких конструкций с тонкими стенками, а они обладают высокими характеристиками теплоотдачи.

    Коммуникации имеют минимальную протяженность

    В отличие от многоэтажки, в частном доме теплоноситель будет проходить минимальный путь от котла до радиатора. Очевидно, что и теплопотери в этом случае снижаются до минимума. Поэтому целесообразно приобретать батареи, которые рассчитаны на эксплуатацию с теплоносителем высокой температуры.

    Малый объём теплоносителя, используемый в системе

    Малая протяженность коммуникаций дает еще одно преимущество – сравнительно небольшой объем воды, которую нужно залить в систему. Это дает возможность качественно очищать теплоноситель, а значит – обеспечить защиту внутренней поверхности радиатора от воздействия  абразивных частиц. Кроме того, можно произвести частичную замену воды на антифриз либо этиловый спирт.

    Стоимость таких добавок может быть весьма высока, но это окупается эффективностью. Во-первых, добавки повышают теплоотдачу. Во-вторых, обеспечивают защиту системы от промерзания, когда котел отключен на длительный срок.

    Большая обогреваемая площадь

    Количество квадратных метров частного дома, как правило, превышает этот параметр в обычной квартире. А значит, обогревать придется значительные объемы воздуха. Поэтому при выборе оптимальной модели радиатора следует исходить из пропорции «обогрев/затраты» и искать наилучшее соотношение.

    Выбор котла для частного дома

    Мы определились с тем, как выбирать радиаторы отопления с четом различных технических показателей. На российском рынке представлено несколько типов батарей – из алюминия, чугуна, стали и композиционного материала, состоящего из двух или нескольких слоев металлических сплавов. Выбор будет зависеть от нескольких параметров – например, давления в системе отопления, качества теплоносителя. Батареи отопления также должны гармонировать с дизайном интерьера, подчеркивая его привлекательность и эстетичность.

    Составление проекта отопительной системы по упрощенной схеме предполагает не только выбор радиаторов для частного дома, но и поиск другого оборудования – например, котла. С его покупкой спешить не стоит. Для начала нужно рассчитать мощность отопительного оборудования.

    На отечественном рынке представлено четыре типа котлов:

    • электрические,
    • газовые,
    • работающие на твердом топливе,
    • дизельные.

    Выбор разновидности зависит от разных факторов и аспектов. Но чаще всего в частных домах устанавливается газовое котельное оборудование. Монтаж таких агрегатов может стоить дорого, однако в перспективе вы получаете экономичное решение для коттеджа. К тому же газовые бойлеры удобны и просты в эксплуатации, отличаются стабильностью работы.

    Электрокотлы стоят дешевле газовых. Но если учесть стоимость электроэнергии в нашей стране, по всему выходит, что с экономической точки зрения установка таких агрегатов для отопления частного дома нецелесообразна и невыгодна. Чаще всего такое оборудование монтируют, когда нет возможности подключиться к газовой магистрали и невозможно использовать другие источники.

    Котлы, работающие на жидком (дизеле) и твердом топливе, монтируются на объектах, расположенных в отдаленных местностях – там, где нет возможности проведения газовой магистрали и отсутствуют линии электропередач. Такое оборудование имеет больше недостатков, чем достоинств. Цена на такие котлы иногда выше, чем на газовые, да и об удобстве эксплуатации речи в данном случае не идет.

    Отопительные котлы для частного дома: определение мощности

    Если проектируется система для просторного загородного дома, подбором котлов необходимой мощности занимаются специалисты. Если нужно купить котел для небольшого дома, можно попробовать самостоятельно рассчитать данный показатель.

    Как и в случае с радиаторами отопления, мощность определяется по схеме: 1 кВт мощности на 10 квадратных метров площади дома.

    Схема разводки

    Трубопровод системы отопления может прокладываться несколькими способами. Если речь о проектировании сетей для небольшого частного дома, тут чаще всего используется система, в народе именуемая «ленинградкой». В многоуровневых коттеджах большой площади применяется коллекторная схема разводки магистралей. В одноэтажных домах большой площади наибольшую эффективность демонстрирует схема разводки, называемая петлей Тихельмана.

    Оптимальный диаметр труб для отопительной системы

    Проектирование системы отопления в частном доме предполагает также выбор оптимального диаметра магистралей. Если расчеты произведены неверно, ни о какой эффективности работы системы речи не идет. Чтобы купить трубы нужного диаметра, решите несколько вопросов:

    • определите оптимальную тепловую мощность системы;
    • обращайте внимание на максимальное давление теплоносителя в магистралях.

    Тепловая мощность системы рассчитывается по формуле Q= (V (объем помещения х Δt (температурная разница воздуха на улице и в помещении) х K (коэффициент, который зависит от степени утепленности здания) х 860. Поправочный коэффициент в каждом случае будет свой. Он высчитывается по специальной таблице.

    Оптимально скорость движения воды в системе отопления составляет от 0,36 до 0,7 метров в секунду. Чтобы определить подходящий диаметр труб, нужно подставить в таблицу показатель тепловой мощности и данные напора теплоносителя.

    Лучше выбирать трубы из металлопластика. При необходимости также может использоваться стальной трубопровод и даже медные трубы, которые считаются наиболее долговечными среди прочих изделий.

    Выбор циркуляционного насоса

    Поиск такого оборудования обуславливает два фактора: рабочий напор теплоносителя и производительность. Последний показатель рассчитывается по формуле П = 3,6 (размерность) х Q/(c (удельная теплоемкость теплоносителя) х ΔT (температурная разница воздуха на улице и в помещении) (кг/ч). Нужный напор циркуляционного насосного оборудования определяется по другой формуле: J= (F (сопротивление арматуры) +R (гидравлическое сопротивление) х L (длина трубопровода)/p (плотность тела) х g (ускорение свободного падения (м).

    Читайте так же:

    Виды и типы радиаторов отопления. Академия РДС

    Данная информация взята с сайта компании «РДС Строй» https://rdstroy.ru
    Со страницы https://rdstroy.ru/akademia-rds/kafedra-otopleniya/vidy-i-tipy-radiatorov-otopleniya/

    Современные производители таких отопительных приборов, как радиаторы, на сегодняшний день предлагают широкий ассортимент товаров. Виды радиаторов отопления теперь зависят не только от технических характеристик, но и от внешнего вида. Разберемся подробнее с тем, какие виды радиаторов отопления бывают.

    Виды батарей отопления в зависимости от материала
    Алюминиевые радиаторы

    Отличное преимущество радиаторов из алюминия – это высокая теплопроводность. Но стоит отметить, что такие радиаторы для индивидуального отопления являются очень чувствительными к качеству носителя тепла. Если вода будет хоть немного грязной, они тут же выйдут из строя.

    Конструкция батареи позволяет встраивать терморегуляторы, термоклапаны, которые способствуют экономному расходу тепла, регулируя нагрев теплоносителя до необходимой температуры.

    Алюминиевые радиаторы противопоказаны к установке на промышленных предприятиях по причине высокого давления в отопительной системе.



    Стальные радиаторы отопления

    Стальные батареи могут быть трубчатыми и панельными. Панельные варианты относятся к категории бюджетных, но они имеют высокую теплоотдачу. Панельные модели довольно неприхотливые, поэтому они широко используются не только в домах, но и в офисах, и на производствах.

    Трубчатые стальные батареи – это отопительные приборы разряда премиум. Такие характеристики достались этим моделям не только благодаря отличным техническим параметрам – высокому уровню теплоотдачи и большому сроку работы (около 25 лет). Помимо всего этого, такие батареи имеют отличный внешний вид.

    Модели стальных радиаторов различаются по типу подключения — оно может быть боковым или нижним. Универсальным считается нижнее подключение.

    Чугунные радиаторы

    Чугунные радиаторы изготавливаются из нескольких одинаковых секций, вылитых из чугуна и герметично соединенных друг с другом. При установке подобного отопителя необходимо определиться с количеством секций, которое зависит от площади помещения, количества окон, высоты этажа, углового размещения квартиры.

    Обычно от чугунных радиаторов отпугивает их внешний вид – в современные комнаты их очень трудно вписать. Главным преимуществом радиаторов из чугуна является то, что они не требовательны к носителю тепла. Так, технические характеристики радиаторов отопления радиаторов из чугуна позволяют использовать в них воду любого качества.



    Биметаллические радиаторы

    Биметаллические радиаторы — устройства с алюминиевым корпусом и стальными трубами внутри. Они наиболее распространены при установке в жилых помещениях. Такие батареи являются очень прочными, а их срок эксплуатации также большой – из-за того, что устройства комплектуются металлическими трубами. Единственным недостатком биметаллических радиаторов является их высокая стоимость.


    Для правильной эксплуатации теплообменника из биметалла рекомендуется устанавливать кран для отвода воздуха и запорную арматуру на подводящую и отводящую трубу.

    Конструкция радиаторов

    В зависимости от конструктивных особенностей, радиаторы можно разделить на несколько подвидов:

    • Секционные радиаторы отопления – такие батареи имеют несколько секций, поэтому вы сможете собрать радиатор нужного размера и мощности. Размеры и формы секций могут быть различными.
    • Трубчатые радиаторы – это цельная конструкция из металла, которая имеет верхний и нижний горизонтальный коллектор и приваренные к нему вертикальные трубки. Такие батареи – это прерогатива централизованного отопления, для которого они и были разработаны.
    • Панельные батареи – могут быть как стальными, так и бетонными. Бетонные встраивают внутри стен, они могут передавать тепло только излучением.
    • Пластинчатые батареи – обладают конвективным теплообменом, представляют собой сердечник и насаженные на него ребра из металлических тонких пластин.

    Как выбрать модель радиатора

    Выбирая типы батарей отопления, прежде всего, следует определиться со сроком их эксплуатации. Такой показатель будет зависеть от того, какое качество имеет изделие и в каких условиях оно эксплуатируется.

    Стоит отметить, что существует еще один показатель, который нужно особенно учитывать, — это возможность выдерживать давление теплоносителя. Минимальный показатель – 7 атмосфер, однако специалисты рекомендуют выбирать радиаторы отопления с вентилятором на 15 атм – если система потерпит гидравлический удар.

    На сегодняшний день многие потребители при выборе разновидности батарей отопления очень часто обращают внимание на такой параметр, как дизайн. Конечно, это также важно. Но помните, что красота радиаторов ни в коем случае не должна быть в ущерб качеству и функциональности.

    С уважением,

    Команда Факультета Сантехники и водоснабжения

    #РДС-Академия


    Данная информация взята с сайта компании «РДС Строй» https://rdstroy.ru
    Со страницы https://rdstroy.ru/akademia-rds/kafedra-otopleniya/vidy-i-tipy-radiatorov-otopleniya/

    Радиаторы отопления (батареи). Какие бывают и какие лучше алюминий или чугун

    Часто в повседневной жизни, применительно к отоплению, можно услышать слово «батарея». Так вот об этих батареях, а правильнее сказать радиаторах или приборах отопления и пойдет речь.  
    В прежние времена батарея была массивным, многократно окрашенным, чугунным изделием под подоконником, которая плохо или хорошо, но выполняла свою функцию — отапливать помещение. … 
    Сегодня батарея — это радиаторы или конвекторы, которые могут иметь различную конструкцию и форму, изготавливаться из разных материалов, окрашиваться в различные цвета радуги, быть элементом  дизайна помещения и позволяющие регулировать температуру под ваши индивидуальные запросы (даже автоматически). 
    Итак, популярно о радиаторах отопления (отопительных приборах):

    КОНСТРУКТИВНЫЕ ОТЛИЧИЯ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

    По конструкции все гидравлические отопительные приборы  можно разделить на четыре основных типа: секционные, панельные, трубчатые (к ним относятся и полотенцесушители) и конвекторы.

    Секционные отопительные приборы

    Такие приборы состоят из отдельных нагревательных элементов-секций. Секционными могут быть отопительные приборы из алюминия, чугуна, стали, а также так называемые биметаллические (имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель). Секции соединяются между собой при помощи ниппелей, а между секциями устанавливаются уплотнения. Чаще прокладки изготавливаются из резины, что нормально при использовании воды в качестве теплоносителя, но недопустимо при использовании в качестве теплоносителя антифриза, т.к. резина может быть разрушена его агрессивным воздействием (в таких случаях в современных отопительных приборах применяются специальные уплотнения).

    Панельные (несекционные) отопительные приборы

    В основном это стальные панельные радиаторы. Конструкция панельного радиатора — это грубо говоря два сваренных между собой стальных листов (толщиной, обычно, 1,25 мм ) с вертикальными каналами, в полости которых циркулирует теплоноситель. Для увеличения нагреваемой поверхности, а, как следствие, теплоотдачи к тыльной стороне панели приварены стальные П-образные рёбра.

    Трубчатые отопительные приборы

    В большинстве случаев конструкция таких радиаторов состоит из вертикально расположенных изогнутых стальных трубок, соединяющих верхний и нижний коллекторы. Стоит отметить, что стальные трубчатые радиаторы — это обычно наиболее дорогой тип радиаторов (в пересчете на 1 кВт).

    Конвекторы (или пластинчатые отопительные приборы)

    Конвектор, образно говоря, — это одна или несколько труб (по которым движется теплоноситель) с «надетыми» на них металлическими «ребрами-пластинами». Воздух проходит сквозь конвектор снизу вверх, нагреваясь от многочисленных теплых оребрений. Трубы таких отопительных обычно изготавливаются из стали или меди. В некоторых конвекторах величина теплового потока регулируется специальной заслонкой, открывая или закрывая которую, можно увеличить или уменьшить поток движущегося нагретого воздуха. Конструкция конвектора может быть совсем открытой или закрытой декоративным кожухом (в настенных и плинтусных вариантах). Конвекторы встраиваемые в пол накрываются декоративной решеткой.

    АЛЮМИНИЕВЫЕ   РАДИАТОРЫ

    Преимущество алюминиевых радиаторов:
     — алюминиевые радиаторы имеют очень хорошую теплоотдачу.

     — алюминиевые радиаторы имеют низкую массу (вес одной секции без воды  около одного кг), что облегчает монтаж.

     — алюминиевые радиаторы имеют привлекательный дизайн и поэтому зачастую потребители делают выбор в пользу алюминиевых радиаторов.

        

    Наиболее распространены модели алюминиевых радиаторов с межцентровым (межосевым) расстоянием 500 мм и 350 мм (также существуют варианты с межосевым расстоянием 200, 400, 600, 700, 800 мм и др.). Необходимая  длина алюминиевого радиатора и соответственно его мощность «набирается» (складывается) из отдельных секций, что позволяет достаточно точно подобрать требуемые для отопления конкретного помещения параметры.
     
    Для подключения алюминиевых радиаторов к системе отопления необходим  монтажный комплект, включающий в себя: от 2-х до 4-х кронштейнов, кран Маевского (воздухоспускной кран ручного регулирования), проходные пробки (переходники) различного диаметра (1/2 дюйма или ¾ дюйма) и направленности (левая или правая) и глухие пробки (заглушки).
     
    По желанию заказчика на подводящих и/или отводящих теплоноститель трубах можно установить шаровые краны/вентили (для демонтажа радиатора или для экстренного отключения от системы отопления), а также термостатические вентили с термоголовками (для поддержания заданной температуры в помещении).
     
    Дополнительная справочная информация об алюминиевых радиаторах:
    Существует две технологии производства алюминиевых радиаторов:
     — литые (каждая секция отливается как цельная деталь к которой привариваются донные части).

     — экструзионные — произведенные методом экструзии. При экструзии алюминиевый сплав продавливается через сильеру стальные пластины с отверстиями определенной формы и сечения (экструдеры), в результате чего получают длинные профили определенной формы. После остывания полученные заготовки нарезают по размерам радиатора, после чего привариваются донные и верхние части.
     
    Рабочее давление алюминиевых радиаторов разных производителей отличается достаточно существенно. Можно сказать, что существуют 2 типа алюминиевых секционных радиаторов:
    — стандартный «европейский» тип, рассчитанный на рабочее давление примерно 6 атм. Он хорош для применения в коттеджах и других автономных системах отопления.

    — «усиленный» радиатор с рабочим давлением не менее 12 атм.
     
    «Тонкие места» алюминиевых радиаторов:

    При контакте алюминия с водой происходит выделение водорода, что при не действующем автоматическом воздухоотводчике (или при отсутствии крана Маевского, регулирующегося вручную)  может привести даже к разрушению секции радиатора. При использовании алюминиевых радиаторов надо обратить особое внимание на химический состав (pH) теплоносителя в вашей системе отопления. Что при городском централизованном отоплении это сделать почти невозможно. pH теплоносителя должен находиться примерно в пределах рН=7-8. Кроме того, важно помнить, что коррозия, разрушающая алюминиевые радиаторы усиливается при наличии в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами (например: алюминивые радиаторы + разводка отопительной системы выполненная из медных труб).
     
    Тем не менее, если при проектировании и монтаже системы отопления учесть все требования и рекомендации по установке и эксплуатации алюминиевых радиаторов, то они прослужат вам долго верой и правдой.

    Сравнительная таблица алюминиевых радиаторов.  

    Марка/модель алюминиевого радиатора Межосевое расстояние, мм Размер секции ВxГxШ, мм Теплоотдача (мощность) секции, Вт (при ∆Т 70°С) Параметры давления (рабочее/
    испытательное) давление), атм.
    Rovall Alux 500 мм
    350 мм
    200 мм
     545x100x80 395x100x80 245x100x80 179
    138
    92
    до 20 атм./ до 37,5 атм.
    Calidor Super 500 мм
    500 мм
    350 мм
    577x97x80
    577x80x80
    427x97x80
    199
    177
    151
    до 16 атм./ до 24 атм.
    Torex 500 мм
    500 мм
    350 мм
    350 мм
    570x96x80
    570x78x80
    420x96x80
    420x78x80
    198
    172
    149
    130
    до 16 атм./ до 24 атм.
    Faral Green HP 500 мм
    350 мм
    580x80x80
    430x80x80
    180
    136
    до 16 атм./ до 24 атм.
    Ferolli Clan 500 мм
    350 мм
    581x98x80
    431x98x80
    190
    155
    до 10 атм./ 16 атм.
    Royal 500 мм
    350 мм
    575x70x80
    425x90x80
    165
    122
    до 18 атм./ до 27 атм.
    Global VOX 500 мм
    350 мм
    590x95x80
    440x95x80
    193
    145
    до 16 атм./ до 24 атм.

    БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ РАДИАТОРЫ

    Биметаллические радиаторы имеют алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель. Грубо говоря, биметаллический радиатор — это стальной каркас залитый алюминием, теплоноситель в таких радиаторах почти не контактирует с алюминием, т.к. движется по стальным трубкам, которые в свою очередь передают тепло алюминиевым панелям.
     
    Этот тип радиаторов соединил лучшие свойства алюминиевых радиаторов с полезными качествами стали. Благодаря прочности стали биметаллические радиаторы выдерживают большее давление (для многих из них рабочее давление составляет 20-30 и более атм.) и позволяют снизить требования к качеству (pH) теплоносителя, которые очень существенны при использовании обычных алюминиевых. Кроме того биметаллические радиаторы имеют хорошую теплоотдачу и современный дизайн, внешне такие радиаторы очень похожи на алюминиевые, но стоят несколько дороже.
     
           
     
    Биметаллические радиаторы пригодны для использования в городских системах централизованного отопления. Но как и для всех радиаторов, в которых теплоноситель соприкасается со сталью, для «биметалла» вредно повышенное содержание кислорода в теплоносителе, который способствует развитию коррозии стали. Поэтому здесь необходима установка на радиатор автоматического или ручного (кран Маевского)  воздухоотводчика.
     
    Для подключения биметаллических радиаторов к системе отопления необходим  монтажный комплект, включающий в себя: от 2-х до 4-х кронштейнов, кран Маевского, две проходных пробки различного диаметра (1/2 дюйма или ¾ дюйма) и направленности (левая или правая) и одна глухая пробка (заглушка).
     
    По желанию заказчика на подводящих и/или отводящих теплоноситель трубах можно установить шаровые краны, вентили (для демонтажа радиатора или для экстренного отключения от системы отопления), а также термостатические вентили с термоголовками (для поддержания заданной Вами температуры в помещении).

    Сравнительная таблица биметаллических радиаторов.

    Марка/модель алюминиевого радиатора Межосевое расстояние, мм Размер секции ВxГxШ, мм Теплоотдача (мощность) секции, Вт (при ∆Т 70°С) Параметры давления (рабочее/ испытательное) давление), атм.
    Sira RS 500 мм
    300 мм
    572×87-95×80 372×87-95×89 199
    142
     до 40 атм./ до 60 атм.
    Global Style 500 мм
    350 мм
    575x80x80
    425x80x80
    168
    125
    До 35 атм. / до 52 атм.
    RIFAR 500 мм
    500 мм
    350 мм
    570x100x80
    570x75x79
    415x90x79
    204
    165
    133
    До 20 атм./ до 30 атм.
    GENERAL BILUX plus 500 мм
    300 мм
    570×75-87×71
    370×75-87×71
    185
    140
    до 40 атм./ до 60 атм.
    Alurad
    XTREME
    500 мм
    500 мм
    563x80x80
    560x95x80
    185
    180
    до 20 атм./ до 30 атм.
    до 25 атм./ до 37 атм.

    СТАЛЬНЫЕ ПАНЕЛЬНЫЕ РАДИАТОРЫ

    Стальные панельные радиаторы — одни из наиболее используемых отопительных приборах в системах индивидуального отопления (обычно в загородных домах). Они обладают небольшой тепловой инерцией, а соответственно, с их помощью легче осуществлять регулирование температуры в помещении. Рабочее давление для большинства моделей стальных панельных радиаторов лежит в пределах 9 атм.

       

    Благодаря широчайшему модельному ряду (ассортимент панельных радиаторов ведущих производителей состоит из нескольких сотен моделей разной глубины, ширины и высоты) можно подобрать оптимальный по параметрам панельный радиатор практически для любого помещения. Стандартная высота этих отопительных приборов равна: 300, 350, 400, 500, 600 и 900 мм (есть и более низкие — 250 мм ), ширина — от 400 до 3000 мм , глубина от 46 до 165 мм .
     
    Если говорить о недостатках, то, что как все стальные отопительные приборы они при контакте с водой подвержены коррозии, чувствительны к гидравлическим ударам и рассчитаны на не очень высокое давление. Они хороши для использования в индивидуальных системах (например в загородных домах и коттеджах), а применять их в городских квартирах надо очень осторожно, внимательно ознакомившись с техническими параметрами и требованиями, указанными производителем.
     
    Дополнительная справочная информация по стальным панельным радиаторам:
    По разновидности подключения к трубной разводке существует три типа панельных радиаторов — с нижним, боковым и универсальным подключением. В стальных панельных радиаторах с нижним подключением встроен термостатический вентиль, на который можно установить терморегулятор, для поддержания заданной температуры в помещении. Для стальных панельных радиаторов с боковой подводкой комплект подключения входит в стоимость радиатора. Для стальных панельных радиаторов с нижней подводкой  необходимо приобрести узел подключения (подсоединения) Мультифлекс. При этом стоимость радиаторов с нижним подключением немного выше, чем аналогов с боковым подключением.
     
    Производители панельных радиаторов в комплект поставки включают кронштейны (скобы) для размещения радиатора на стене, но можно приобрести специальные ножки для установки его на пол, если размещение на стене по каким-либо причинам нежелательно или невозможно.
     
    По желанию заказчика на подводящих и/или отводящих теплоноситель трубах можно установить шаровые краны, вентили (для демонтажа радиатора или для экстренного отключения от системы отопления).    

    СТАЛЬНЫЕ ТРУБЧАТЫЕ РАДИАТОРЫ

    Стальные трубчатые радиаторы — один из самых красивых типов радиаторов. К их достоинствам можно отнести и то, что в отличие от большинства других отопительных приборов их очень легко протирать и мыть.

      

    Они содержат относительно небольшой объем теплоносителя, а, как следствие, быстро реагируют на «команды» терморегуляторов температуры. Рабочее давление для трубчатых радиаторов достаточно высокое (обычно 6-15 атм.).
     
    Если говорить о недостатках, то, что как все стальные отопительные приборы трубчатые радиаторы при отсутствии внутреннего защитного покрытия подвержены коррозии при контакте с водой.
     
    Для подключения стальных трубчатых радиаторов к системе отопления необходим  монтажный комплект, включающий в себя: от 2-х до 4-х кронштейнов, кран Маевского, две проходных пробки различного диаметра (1/2 дюйма или ¾ дюйма) и одна глухая пробка (заглушка).
     
    По желанию заказчика на подводящих и/или отводящих теплоноситель трубах можно установить шаровые краны, вентили (для демонтажа радиатора или для экстренного отключения от системы отопления), а также термостатические вентили с термоголовками (для поддержания заданной Вами температуры в помещении).   

    ПОЛОТЕНЦЕСУШИТЕЛИ

    Полотенцесушители  можно отнести в отдельный подкласс трубчатых радиаторов. Полотенцесушители призваны не только обогревать помещение, но и  придавать интерьеру некую «изюминку».

      

    Полотенцесушители бывают традиционные водяные, электрические и  комбинированные (сочетающие в себе свойства первого и второго типов). Полотенцесушители могут изготавливаться  из нержавеющей стали,  цветных металлов (сантехническая латунь или медь), черной стали.
     
    Внешняя поверхность полотенцесушителей из нержавеющей стали может быть полированной, хромированной или окрашенной. При этом широкая цветовая гамма позволяет вписать их практически в любой интерьер ванной комнаты.
     
    При подключении полотенцесушителей из цветных металлов к системе ГВС, «агрессивная» высокотемпературная вода в системе ГВС и наличие металлов-антагонистов в одной системе (медь, алюминий, сталь и др.) могут привести к значительному сокращению срока службы этих изделий. 
    С полотенцесушителями, выполненными из черной стали не будет особых проблем, если они подключены к индивидуальным системам отопления (например, в загородном доме). В случае подключения к системе горячего водоснабжения в городской квартире, «продолжительность их жизни» будет значительно сокращена, что связано как с коррозией, так и с тем, что на внутренней поверхности труб, из которых они изготовлены, выпадает твердый осадок различных примесей, растворенных в воде. 
    Для того чтобы адаптировать такие приборы для работы в контуре ГВС, используется двухконтурная система с дополнительным теплообменником. В этом случае к системе ГВС подключается первичный контур такого полотенцесушителя, а тепло от этого первого контура через теплообменник передается второму контуру — воде, которая заполняет трубы полотенцесушителя. Т.е. «опасная» вода из системы ГВС не соприкасается непосредственно с трубками полотенцесушителя. Таким образом, прибор защищается от неблагоприятных воздействия системы горячего водоснабжения — «агрессивной» воды высокого давления и температуры. Покупая и устанавливая прибор такого типа, надо обязательно помнить о том, что при этой конструкции надо обязательно обеспечить большой перепад давления, что усложняет монтаж.
     
    Существует еще одна разновидность полотенцесушителей с дополнительным теплообменником. Такие изделия производятся под маркой Kermi-ТВЕК. Главное их отличие от вышеописанных в том, что теплообменник (из нержавеющей стали) отделен от полотенцесушителя и устанавливается непосредственно на стояке (рядом со стояком) ГВС, а от него подводятся трубопроводы к установленному в любом месте полотенцесушителю. При монтаже такой системы надо помнить, что полотенцесушитель должен быть расположен выше теплообменника. Это требуется для обеспечения гравитационного давления в системе. Поэтому такой теплообменник устанавливается близко к уровню пола.

    Электрические и комбинированные полотенцесушители

    Есть два фактора ограничивающих широкое распространение электрических полотенцесушителей. Во-первых, их эксплуатация потребует дополнительных материальных затрат, т.к. придется платить за потребленные киловатты. Во-вторых, при эксплуатации таких изделий в помещениях с повышенной влажностью (к которым, очевидно, относится ванная комната) требуется тщательное соблюдение требований к подключению и обслуживанию электроустановок.
     
    В каких случаях могут быть удобны электрические и комбинированные полотенцесушители? Тут стоит вспомнить, например, о летних профилактических отключениях горячего водоснабжения. Естественно, если в доме отключили горячую воду, то и обычный полотенцесушитель, подключенный к системе ГВС останется холодным. В этом случае может стать оптимальным выбор комбинированного прибора, который большую часть года будет нагреваться с помощью воды из системы ГВС, а в период летнего профилактического отключения — с использованием электроэнергии.
     
    Кроме того, электрические полотенцесушители могут быть полезны в ситуации, когда хочется установить дополнительный полотенцесушитель «малой кровью» — не «разрушая» уже существующую систему. Опять же, устанавливая электрический полотенцесушитель не надо задумываться о проблемах с его адаптацией к тяжелым российским условиям при работе в системе ГВС.
     
    Полотенцесушители могут иметь простую М —  или U — образную форму и небольшую теплоотдачу (обычно, до 0,5 кВт), или обладать причудливыми формами и иметь высокую теплоотдачу (до 2 кВт).   Полотенцесушители часто также называют дизайн-радиаторами и они вполне могут обогревать и украшать собой не только ванную комнату, но и любую другую. 

    РАДИАТОРЫ — СКАМЕЙКИ

    Еще один небольшой подкласс стальных трубчатых радиаторов — радиаторы-скамейки.
    Такие радиаторы устанавливаются на пол на ножки. В верхней части таких радиаторов находится сиденье, обычно выполненное из дерева. Такие приборы могут устанавливаться, например, на кухне, в коридоре, в ванной, где будут не только отапливать помещение, но и создавать дополнительный комфорт и уют.

    ЧУГУННЫЕ РАДИАТОРЫ

    Этот тип отопительных приборов установлен в большинстве городских российских многоквартирных домах. Классическим примером такого радиатора является отечественная модель «МС-140» , имеющая рабочее давление 9 атм., испытательное 15 атм.
     
    К достоинствам чугунных радиаторов можно отнести то, что эти отопительные приборы устойчивы к коррозии и не очень «привередливы» к загрязненности воды, что очень важно при использовании в городских домах с центральным отоплением. Устойчивость к коррозии также важна в условиях, когда вода из системы отопления на лето сливается и радиаторы на эти «сухие» месяцы остается ржаветь, что типично для централизованного отопления в российских городах.
     
    Необходимо помнить, что такие чугунные радиаторы можно устанавливать только в тех домах, где давление в системе отопления (рабочее и испытательное) не превышает указанного производителем  (внимательно ознакомьтесь с техническими параметрами и требованиями, указанными производителем радиаторов).

    К недостаткам чугунных радиаторов относятся:

    — чугун – тяжелый сплав, это все знают с детских лет. Большая масса радиатора усложняет  монтаж, перемещение, перевозку и т.д.

     — чугунные радиаторы обладают высокой тепловой инерция, т.е. система на их базе не так быстро откликается на регулирование температуры в помещении.

     — большинство чугунных радиаторов — это далеко не произведение искусства и интерьер совсем не украшают (за исключением некоторых импортных моделей, выполненных  красивым чугунным литьем, например FLOREAL,  ROCOCO.

     — сложность удаления пыли, скапливающейся в процессе эксплуатации между секциями.

       

    Для подключения чугунных радиаторов к системе отопления необходим  монтажный комплект, включающий в себя: от 2-х до 4-х кронштейнов или от 2-х до 4-х ножек, кран Маевского, две проходных пробки различного диаметра (1/2 дюйма или ¾ дюйма) и направленности (левая или правая) и одна глухая пробка (заглушка).

    ДИЗАЙН-РАДИАТОРЫ

    Изюминкой этих приборов является нестандартный, оригинальный дизайн, позволяющий органично вписать отопительный прибор в жилое пространство. Например, дизайн-радиаторы могут выполнять функцию мебели для бассейнов, холлов, спортивных залов, загородных домов, городских апартаментов.
     
      
     
    Дизайн — радиаторы, так же как радиаторы и конвекторы, являются нагревательными приборами, но в силу их небольшой  мощности их не относят к отопительными приборами прямого назначения . Тем не менее, они незаменимы как вспомогательные приборы для отопления помещений в комбинации с другими устройствами обогрева помещений небольшой площади и просушивания вещей.
     
    В силу разнообразия форм, материала (стекло, камень и т.д.), вариантов покрытий и габаритных размеров, помимо нагрева воздуха, дизайн — радиаторы  могут играть значительную роль как элементы интерьера и дизайна, способные рассказать о статусе владельца подчас больше, чем стильная мебель или дорогая отделка.
     
    Фантазируйте! Мечтайте о том, как будет выглядеть после ремонта Ваш дом или офис, какой из этих приборов займет место в вашей гостиной, сделает гостеприимной прихожую, уютной ванну, украсит и обогреет Вашу спальню, подчеркнет индивидуальность Вашего кабинета.

    Какие батареи отопления выбрать: чугунные, стальные, биметаллические

    Максимально эффективная работа системы современного отопления – это гарантия определенного комфорта, а также столь необходимого уюта в разного назначения помещениях. Все это автоматически приводит к тому, что выбор нужных элементов современной системы отопления требуется подходить очень тщательно, отдавая особое предпочтение исключительно самым лучшим предложениям на современном рынке.

    Одним из самых главных узлов каждой современной отопительной системы является именно радиатор, который изначально передает тепло от основного теплоносителя к воздушным массам, которое присутствует в помещении. На данный момент выбор многочисленных отопительных устройств очень разнообразен. По этой причине некоторые собственники недвижимого объекта могут теряться в выборе варианта радиатора.

    Чтобы полностью исключить все неприятности, стоит разобраться в главных технических свойствах подобной техники, а также рассмотреть отрицательные и положительные свойства отдельной модели.

    Какие бывают радиаторы – особенности и основные функции

    Батареи отопления – это устройства, что кроме решения основной своей задачи, то есть эффективной передачи тепла, обладают еще и некоторым количеством разных преимуществ дополнительного характера:

    • стабильность в процессе отдачи тепла с достаточно высоким выходом полученной энергии;

    • привлекательное стилевое решение, что позволяет вписаться радиаторам в самые разные интерьерные решения;

    • относительно небольшая тепловая инертность;

    • большое разнообразие вариантов общего дизайнерского оформления, начиная от самых стандартных решений и заканчивая уникальными.

    Разные виды батарей отопленияСекционные батареи отопления

    Современный рынок России предлагает разные модели отопительный радиаторов, которые представлены в достаточно широком ассортименте. Процесс дифференциации подобной техники может осуществлять сразу по нескольким самым главным показателям. Среди них можно отметить материал, а также определенные конструктивные моменты.

    Именно последний показатель имеет большое значение для эффективности всей системы в целом, не влияет на общую ценовую категорию:

    1. Особые секционные батареи отопления. Данные радиаторы характеризуются тем, что состоят по конструкции из определенного точного количества секций. Производятся они из прочного алюминия, может применяться сталь. Трубчатые батареи отопления

      Габариты, к которым можно отнести ширину, массу и глубину, обычно колеблется в прямой зависимости от того или иного модельного ряда.

    2. Пользуются спросом трубчатые батареи отопления. Их основной составляющей является наличие в конструкции специальных особых изогнутых труб, где циркулирует присутствующий в строении носитель тепла. материалы данных радиаторов могут быть самыми разными, начиная от меди и заканчивая сталью.
    3. Качественные панельные батареи. Это особого плана емкости, где циркулирует носитель тепла из системы, а выполнены они в виде особых прямоугольных по форме панелей. Размерные показатели таких устройств разные. Панельные батареи

      Среди радиаторов данной категории к популярным относятся потолочные и стеновые конструкции.Батареи имеют одну особенность, то есть относительно низкотемпературная общая поверхность нагрева, а также необходимо отметить такой параметр, как радиационная составляющего всего теплового потока.

    4. Качественные пластинчатые конструкции. Устройства представляю собой пластины, выполненные из меди или прочной стали. На них наживляются нагревательные дополнительные элементы. Подобная конструкция немного закрывается кожухом, оборудована специальной декоративного плана решеткой. В некоторых ситуациях она часто бывает полностью открытой.

    Примечание: Процесс выбора, какие выбрать конструкции радиатора отопления, стоит осуществлять на основании не только разных индивидуальных предпочтений, но также на основании особенностей конструкции уже установленной отопительной системы или площади помещения.

    Материалы изготовления – какие бывают

    На данный момент виды батарей отопительной системы представлен в достаточно широком ассортименте. Чтобы осуществить правильный обоснованный выбор, стоит принимать во внимание какие есть факторы, одним из основных среди которых является материал. Промышленность предлагает радиатор биметаллический, прочные стальные, алюминиевые, а также чугунные, изучив каждый, можно понять, типы и виды батарей отопления лучше.

    Чугунные радиаторы

    Это стандартные и более практичные элементы отопительной системы. Радиаторы имеют идеальные показатели проводимости тепла, а также батареи в состоянии выдержать воздействие теплоносителя, который имеет невысокое качество. Их можно максимально эффективно применять в самых разных отопительных системах, типа автономных и заканчивая централизованными. Также популярность радиаторов основана на относительно низкой ценой.

    Чугунные радиаторы

    Одновременно с некоторыми положительными характеристиками можно отметить и наличие недостатков у таких батарей. Если давление повышается до 6 атм, есть вероятность возникновения прорыва. Кроме того, данные конструкции отличаются некоторой громоздкостью, они не очень привлекательны по своим внешним качествам. Именно по этой причине их не применяют в новых современных интерьерных решениях.

    Стальные батареи – какие есть преимущества

    Подобные конструкции часто можно увидеть у домов с интерьерным решением современных дизайнеров. На рынке России такие радиаторы недавно появились, примерно 20 или 30 лет назад, но уже сейчас приобрели достаточно высокие позиции популярности.

    Стальные батареи

    Радиатор такого плана в состоянии передать тепло непосредственно от носителя особым методом конвекции. Также к отличительной характеристике можно отнести относительно высокий уровень отдачи тепла, универсальность и легкость в процессе монтажа, также стоимость подобных устройств является вполне доступной.

    Все присутствующие в составе секции соединены между собой точечной сваркой, что серьезно продлевает срок эксплуатации, причем совершенно безотказной, присутствуют серьезные показатели прочности. Покрываются такие устройства чистым с экологической точки зрения лаком, который кроме всего прочего отличается стойкостью к влиянию большого количества разных агрессивных моментов. К недостаткам можно отнести чувствительность к ударам, качеству теплоносителя.

    Выполненный из биметалла радиатор

    Это оригинальный современный вид радиаторов для всех отопительных. Из основной особенностью является оптимальная возможность стойко выдерживать достаточно высокое давление. Присутствует стойкость к гидравлическим ударам и есть возможность довольно эффективно применять разные теплоносители, какие только существует.

    Биметаллические батареи

    Подобная категория батарей характеризуется достаточно оригинальной по форме конструкцией. Здесь эффективно сочетаются одновременно две основы – алюминий и медь, а также это могут быть алюминий и сталь. Это позволяет достигнуть высоких показателей эффективности в работе, а также теплоотдачи. При желании можно серьезно продлить общий период эксплуатации. Биметаллические конструкции отличаются стойкостью к высокому давлению, потому их можно использовать для централизованных и современных автономных отопительных систем. Время эксплуатации батарей отопления может достигать 20 лет, при этом допустима работа при относительно высоких показателях давления, которое может достигать 20 атмосфер.

    Еще одним преимуществом биметаллических батарей является сниженный объем циркуляции воздушных масс, что дает возможность сэкономить на используемом теплоносителе. К недостаткам можно отнести относительно небольшое сечение присутствующих труб, а также имеет значение повышенное давление во всей системе.

    Радиатор из алюминия

    Конструкции отличаются привлекательным внешним видом, присутствует секционность, относительно небольшой вес и достаточно высокая степень отдачи тепла. Именно это привлекает всех современных потребителей. Они очень эффективно работают в течение 5-7 лет, не доставляя своим пользователям никаких проблем, то есть ремонта или полной замены.

    Есть одна единственная проблема, что может появиться в процессе эксплуатации подобных устройств, это необходимость поддерживать нужные параметры pH присутствующего теплоносителя в установленной системе отопления. Еще одной проблемой является тот факт, что система время от времени завоздушивается. Можно найти три категории подобных радиаторов – секционные, цельные и комбинированные. Цена прямо зависит от общего количества секций.

    Примечание: Если планируется установить выполненные из обычного алюминия радиаторы в отопительной системе квартиры или дома, стоит соблюдать строгие требования по их монтажу. в частности в общей системе недопустимо присутствие антагонистов и металлов, так как в проблеме появится конфликт данных материалов, что автоматически приведет к достаточно быстрому появлению разрушительной коррозии.

    Подводя итоги

    Все современные радиаторы отопления представляют собой один из главных узлов всех существующих систем — автономной или централизованной, как в многоэтажном доме, так и в загородном коттедже. По причине их оптимальной важности, к процессу решения вопроса, какие батареи отопления лучше, необходимо обязательно подходить с максимальной ответственностью. Лучше всего отдавать предпочтение исключительно проверенным конструкциям, от самых известных производителей.

    Только тогда, когда все отопительные приборы подбираются строго по предварительно выполненным расчетам, в которых учтены все особенности котла отопления, все системы труб, а также большого количества иных важных факторов, то есть давление и кислотность присутствующего теплоносителя. Только так можно говорить о гарантированной качественной работе системы, а также об обеспечении комфортабельных условий в помещении.

    Неперехваченное исключение

    Для того чтобы в доме была комфортная температура необходимо разработать схему подключения радиаторов. Независимо от типа батарей отопления нужно правильно подключить их к отопительной системе. В нашей статье рассмотрим все нюансы подключения.

    Содержание:

    1. Виды систем отопления
    2. Где установить радиаторы
    3. Способы и схемы подключения батарей отопления

    Виды систем отопления

    В многоэтажных домах отопительная система представляет собой стояк справа, при котором нельзя отключить батарею отопления без выключения всей системы. А на левом стояке устроены перемычки. Если установить краны, то батарею можно снимать, отключать и регулировать.

    Бывают две системы отопления: однотрубная и двухтрубная. Рассмотрим каждую подробнее.

    Однотрубная система наиболее востребована из-за легкости монтажа и небольшого количества труб для ее подключения. Но она имеет некоторые недостатки:

    • Без отключения системы нельзя прекратить работу радиаторов.
    • Последовательное подключение радиаторов. На первую батарею, находящуюся от входа поступает более горячая вода, а на следующие все холоднее. 
    • Без применения каких-либо дополнительных приборов в такой системе нет возможности регулировки температурного режима. 

    Установить одинаковую температуру теплоносителя во всех радиаторах невозможно. А регулировать и отключать радиаторы можно. При помощи байпаса, который устанавливают между трубами обратки и подачи можно добиться такого результата. Но также необходимо установить шаровые краны на входе и выходе. Если установлен байпас, то радиатор отключается от системы, а теплоноситель продолжает протекать по перемычке. Поэтому произвести снятие батареи можно в любой момент.

    Для того чтобы регулировать температуру на входе устанавливают терморегуляторы. С их помощью вы сможете поддерживать определенную температуру в доме. Они бывают автоматическими и ручными. Единственным недостатком терморегуляторов является уменьшение теплоотдачи радиатора. Поэтому при расчете мощности необходимо прибавить 15-20%. 

    Установка двухтрубной системы намного сложнее. Главным преимуществом такой системы является равномерное распределение температуры по всем радиаторам отопления. На ближнем контуре поток теплоносителя самый сильный, поэтому греть он будет лучше в этой части. Для того чтобы добиться равномерности необходимо установить вентили регулировки или термостаты. 

    В двухтрубной системе радиатор отопления можно подключить с возможностью его отключения в любой момент. Для этого необходимо установить 2 шаровых крана, как и в однотрубной системе.  
    Если вентиль регулировки справляется со своей задачей, то на входе можно не устанавливать кран. Однако рекомендуется устанавливать запорную арматуру.

    Где установить радиаторы

    Самым распространенным местом для установки радиаторов отопления является пространство под окном. Холодный воздух, который поступает из окна, отсекается поднимающим потоком теплого. А также благодаря потоку теплого воздуха на окнах не образуется конденсат. Главным требованием для этого является ширина радиатора, которая должна быть не менее 70% ширины окна. Поэтому при расчете мощности радиатора рекомендуется выбирать радиаторы заданной ширины. 

    Не менее важным моментом считается высота радиатора, а также место его расположения под окном. Расстояние от пола до радиатора должно быть от 8 до 12 см. Если батарея будет находиться выше заданного значения, то внизу воздух будет холодным. Радиатор отопления должен находиться на расстоянии 3-5 см от стены. А также расстояние до подоконника должно быть от 10 до 12 см.  

    Способы и схемы подключения батарей отопления

    Подключать радиаторы можно двумя способами: нижним и боковым. 

    Обычно подключают батареи боковым способом. В приборе устроено по два отверстия справа и слева. В два отверстия подключаются трубы, в верхний подключается воздухоотводчик, а четвертое отверстие закрывается заглушкой, так как чаще всего остается свободным. 

    Для подключения радиаторов боковым способом используют металлопластиковые трубы. 

    Батареи отопления с нижним подключением обычно делают под заказ. Патрубки подключения устраивают внизу на расстоянии друг от друга от 5 до 8 см. При заказе такого радиаторы необходимо уточнить желаемое место подключения. Так как его можно устроить по центру, слева или справа прибора. Все радиаторы с нижним подключением оснащены термостатами. 

    Если в вашем доме отопительная система имеет скрытую разводку, то такое подключение вам подойдет. Необходимо подключить специальный узел, который нужен для присоединения патрубков.

    Проведена трубка к терморегулятору от входного патрубка. По ней носитель тепла продвигается вверх, затем поступает в термостат. После термостата распределяется по коллекторам. При подключении необходимо проверить трубы обратки и подачи. Главное их не перепутать, в противном случае система не будет работать. В техническом паспорте подробно указывается, как подключать подачу. При качественном подключении трубопроводы не видны. Но есть и другой вариант — это теплый плинтус.

    Есть несколько схем бокового подключения радиатора. Более распространенны 3 схемы, хотя существует 6. В многоэтажных домах обычно подключают радиаторы сбоку. Данный тип подключения называется «одностороннее боковое подключение». Такая схема хорошо работает при использовании небольших отопительных приборов, которые имеют количество секций не более 10. 
    При применении такого способа потери тепловой мощности будут составлять от 5 до 7%. 

    В горизонтальной разводке отопительной системе больше подойдет седельное нижнее подключение. В таком способе трубы подключают в нижние отверстия коллектора. Радиаторы небольших радиаторов будут хорошо прогреваться, а потери тепла будут от 5 до 7 %. 

    Если отопительный прибор большого размера, то рекомендуется использовать диагональное подключение. Оно заключается в подаче сверху с одной стороны, а обратки с другой стороны и снизу. Такая схема подключения самая эффективная. Ее применяют при проверке отопительных приборов на заводе. А в технических паспортах оборудования указываются результаты именно диагонального подключения.

    Читайте также:

    Обзор методов оценки и нагрева литий-ионных батарей в холодных условиях — Peng — 2019 — Energy Science & Engineering

    Как всем известно, температура окружающей среды значительно влияет на производительность литий-ионных батарей. В целом, независимо от того, слишком высокая или слишком низкая температура окружающей среды, производительность батарей будет снижаться. Более того, когда литий-ионные батареи находятся при отрицательных температурах, эти потери производительности, такие как снижение мощности и деградация из-за литиевого покрытия, будут намного более серьезными. В этой части будет подробно представлено влияние низких температур на литий-ионные батареи.

    2.1 Низкотемпературные характеристики

    Для корреляции между температурой окружающей среды и производительностью литий-ионных аккумуляторов важно понять, почему их производительность резко снижается из-за воздействия низких температур. Например, было измерено, что при одинаковом токе доступная емкость литий-ионного элемента при -20 ° C составляет всего 60% от среднего значения при комнатной температуре.13 Для понимания поведения литий-ионных аккумуляторов были проведены некоторые эксперименты,14 профили зарядного напряжения литий-ионных аккумуляторов в диапазоне температур (от −15°C до 25°C) и при постоянном зарядном токе 1 А показанный на рисунке 1A,B, демонстрирует разрядные характеристики при постоянном токе 0,25 А в диапазоне температур. Видно, что при отрицательных температурах ячейка выдает значительно меньшую емкость, чем при температуре окружающей среды 25°С.

    A, Зарядно-температурные характеристики литий-ионного элемента; B, характеристики температуры разрядки литий-ионного элемента14

    Существует несколько причин плохой работы литий-ионных элементов, таких как движение ионов лития в растворе электролита (проводимость электролита), конструкция конструкции, толщина электрода, пористость сепаратора и характеристики смачивания сепаратора.Во-первых, был сделан вывод, что электролит элементов влияет на их работу. Как показано на рисунке 2, кривые низкотемпературной дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) различных электролитов построены в Foss et al.15 При снижении температуры первым откликом является эндотермический пик для всех электролитов, который представляет собой температуру ликвидуса. . Все температуры ликвидуса приведены в таблице 1, где T liq определяется от начала эндотермического пика.Как и ожидалось, добавление поликарбоната в электролиты очень эффективно снижает температуру ликвидуса. 16-18

    Реакция дифференциальной сканирующей калориметрии чистых электролитов. Эндотермические пики направлены вверх15 Таблица 1. Температура ликвидуса для исследованных электролитов
    Электролиты T жидк. по измерениям DCS [°C]
    1:1 EC:DEC+1% VC, 0.9 моль/л LiPF 6 7
    1:2:2 EC:DMC:EMC, 0,9 моль/л LiPF 6 −32
    4:3:3 EC:DMC:EMC, 0,9 моль/л LiPF 6 −6
    1:1:3 ЭК:ПК:ЭМС, 0. 9 моль/л LiPF 6 −61
    2,2:3:3 EC:PC:DMC:EMC, 0,9 моль/л LiPF 6 −45
    1:1:3 EC:EA:EMC, 0,9 моль/л LiPF 6 −33

    Температура ликвидуса для растворителей 1:1 EC:DEC, 1:2:2 EC:DMC:EMC и 4:3:3 EC:DMC:EMC составляет примерно +23.5, -5 и +7°С,17 соответственно. Добавление 0,9 моль/л LiPF 6 снижает температуру ликвидуса для этих растворителей; при добавлении соли бинарная система становится тройной системой, тройная становится четвертичной и т. д. (аналогично понижению точки замерзания). Ранее также сообщалось о снижении температуры ликвидуса и температуры кристаллизации при добавлении LiPF6 в растворы ЭХ:ЭМС. :2:2 EC: DMC: EMC и 4:3:3 EC: DMC: EMC соответственно.Как указано в работах Ouyang,16-18 тройные и четвертичные карбонатные растворители обычно демонстрируют более широкий диапазон жидкостей по сравнению с бинарными смесями, что также наблюдается здесь. Для электролитов, содержащих ПК, температура ликвидуса падает ниже -40°С. Примечательно, что при замене 20% ЭК на ПК в электролите 4:3:3 ЭК:ДМК:ЭМК температура ликвидуса снизилась почти на 40°C (как видно по сравнению с 2:2:3:3 ЭК:ПК: DMC: ЭМС на рис. 2). Температура ликвидуса 1:1:3 EC:PC:EMC близка к указанной для 1:1:3 EC:PC:EMC с 1 моль/л LiPF 6 и 0.05 моль/л CsPF6, −64°C.20

    Однако предыдущие исследования в основном касались разработки литий-ионных электролитов с более низкими температурами замерзания и более высокой ионной проводимостью для низких температур. аноды и катоды LiNiCoO 2 . Испытания характеристик разряда проводились при различных скоростях разряда от C/100 до 3C и в широком диапазоне температур от −70 °C до +30 °C. Результаты этого исследования показали, что если бы были приняты электролиты на карбонатной основе, адекватная проводимость для улучшения производительности.

    В исследовании Zhang et al23 низкая производительность литий-ионных элементов связана с высоким сопротивлением переносу заряда. Автор пришел к выводу, что у батареи с электролитом на основе LiBF 4 в процессе переноса заряда сопротивление резко увеличивалось при снижении температуры окружающей среды ниже -20°C. Результаты экспериментов показали, что по сравнению с электролитом на основе LiPF 6 электролит на основе LiBF 4 будет иметь более низкое сопротивление переносу заряда, так что характеристики будут улучшены.

    Кроме того, были проведены некоторые исследования спектров импеданса симметричных структурных батарей,24 они пришли к выводу, что плохая работа литий-ионных батарей при низких температурах связана с увеличением сопротивления переносу заряда для графита и катода. Кроме того, SOC (состояние заряда) влияет на сопротивление переносу заряда. В холодных условиях зарядка разряженного литий-ионного элемента вызовет больше проблем, чем электроды, чем разрядка заряженного.Хуанг и др.25, 23 представили идею о том, что производительность в холодных условиях ограничивает графитовый анод, а не катод. Было подтверждено, что причиной плохой работы является диффузия Li+ в угольном аноде, а не в электролите.

    На рис. 3 показаны вольт-емкостные кривые процесса разрядки для двух элементов с использованием LiPF6 и LiBF4 соответственно при различных температурах. При 20°C, где значение «относительной емкости» определено как 1.0, разрядная емкость этих двух элементов составляет 1,13 мАч/см 2 (LiPF6) и 1,05 мАч/см 2 (LiBF4) соответственно. Относительно более низкая емкость ячейки LiBF4 является следствием ее более высокой необратимой емкости в первом цикле, который потребляет части ограниченных ионов лития в катоде. Как показано на рисунке 3, при снижении температуры в этих элементах не только снижается рабочее напряжение (мощность), но и снижается емкость (энергия). Понижение рабочего напряжения при низких температурах можно объяснить механизмами поляризации, обусловленными увеличением электрического сопротивления ячейки (в том числе электролита, электродов и ТЭИ) и замедлением электрохимической реакции в ячейке.При температуре выше -10°С относительная разрядная емкость этих элементов близка к единице. В этих случаях снижение температуры окружающей среды в основном отражается увеличением поляризации ячейки при незначительном изменении разрядной емкости.23

    Графики напряжение-емкость литий-ионных аккумуляторов при различных температурах. A, LiPF6 и B, LiBF4 (относительная емкость рассматривается как отношение емкости при заданной температуре к емкости, полученной при 20°C)23

    Было предложено несколько электрохимических моделей для анализа явлений физической и химической деградации литий-ионных аккумуляторов в реальных условиях. Электрохимическая модель рассматривается как фундаментальная или основанная на частицах модель распределения, которая предлагается для более глубокого понимания возникновения физических и химических явлений во время использования батареи. Такие модели применяются в наномасштабе с использованием дифференциальных уравнений в частных производных.26, 27 Разработка этих моделей обеспечивает глубокое понимание неизмеряемых параметров батареи, таких как работа группы Ньюмана по использованию анодного потенциала в качестве индикатора литиевого покрытия, 28, 29 они предложили некоторые подходы для оценки производительности батареи на основе уравнения Батлера-Фольмера и теории пористых электродов.30 Фенг и соавт. 31 предложили модель прогнозирования температуры литий-ионных элементов. Эта модель была изучена на основе теории электричества, в которой были изменены поправочные коэффициенты для повышения точности. Для повышения точности учитывались некоторые факторы, такие как зависимость тока и температуры, а также увеличение внутреннего сопротивления в холодных условиях.

    В Foss et al 15 изучались характеристики графитовых электродов в различных электролитах, содержащих этиленкарбонат (ЭК) и смеси ЭК и пропиленкарбоната (ПК), в диапазоне температур от 0 до 40 °C. Влияние добавления этилацетат (EA) также был введен в этом исследовании.Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) была принята для исследования фазовых переходов в холодных условиях (до -80°C) и разложения при повышенных температурах. Проведено сравнение потерь емкости графитовых электродов, циклированных в интервале температур от 0 до 40°С для этих электролитов. Было подтверждено, что подходящие электролиты могут работать в широком диапазоне температур. Добавление ЭА улучшило низкотемпературные свойства электролита и графитового электрода, но при циклировании при +40°С электроды не выдержали.При добавлении ПК в многокомпонентную систему, на долю которой приходится 40% от общего количества циклических карбонатов (т.е. 20% ЭЦ и 20% ПК), расширился температурный диапазон жидкого электролита. Однако добавление ПК также приводило к значительно высокой начальной необратимой потере емкости графитового электрода и значительно снижало емкость при 0°С, что, скорее всего, связано с более высоким сопротивлением твердоэлектролитной межфазной поверхности. Следовательно, было обнаружено, что смесь ЭК и линейных карбонатов, таких как диметилкарбонат (ДМК) и этилметилкарбонат (ЭМК), имеет наилучшие характеристики в этом температурном диапазоне.

    Как указано в Таблице 1, графитовые электроды подвергались циклической обработке вместе с электролитами. По сравнению с электролитами без ПХ электрохимические характеристики электролитов, содержащих ПХ, продемонстрировали относительно сильную начальную потерю емкости, как видно из таблицы 2. Это явление ожидаемо и обычно объясняется расслоением во время начальной зарядки из-за частиц лития, сольватированных ПХ, со- интеркалирование в графитовую структуру до образования защитного SEI путем восстановления растворителем.Значительный прирост расходуемого заряда выше первого интеркаляционного потенциала наблюдается для ПК с электролитом, профили напряжения в течение первого цикла показаны на рисунке 4. первый цикл, как было проверено ранее для графитовых анодов, циклированных в электролите, содержащем ПК.26 Однако после образования защитного ТЭВ емкость стабилизируется.

    Таблица 2.Необратимая потеря емкости (ICL) для различных составов электролита
    Электролиты ICL (%)
    1:1 EC:DEC 0,9 ​​моль/л LiPF 6 +1% VC 13 ± 0,2
    1:1:3 EC:PC:EMC 0,9 ​​моль/л LiPF 6 27 ± 3.2
    1:1:3 EC:EA:EMC 0,9 ​​моль/л LiPF 6 12 ± 0,9
    2:2:3:3 EC:PC:DMC:EMC 0,9 ​​моль/л LiPF 6 31 ± 2,2
    1:2:2 EC:DMC:EMC 0,9 ​​моль/л LiPF 6 11 ± 0.3
    4:3:3 EC:DMC:EMC 0,9 ​​моль/л LiPF 6 −33
    Профиль напряжения для первого цикла для графитовых SLP30/литиевых полуэлементов15

    Способности к делитированию при различных температурах для всех исследованных электролитов представлены на рисунке 5.Красная линия и правая ось Y показывают температуру, при которой клетки подвергались циклированию. Наилучшие емкости при 0°C достигаются при использовании в качестве электролита 4:3:3 EC:DMC:EMC (172 мАч/г) и 1:2:2 EC:DMC:EMC (169 мАч/г) в качестве электролита. Ожидаемые недостатки ЭК при более низких температурах (затвердевание) не проявляются при 0°C, и для наблюдения этих эффектов температура должна быть еще ниже. Таким образом, оба электролита с 40 и 20% EC кажутся приемлемыми для литий-ионных элементов, предназначенных для практических применений, работающих в диапазоне температур от 0 до 40°C.

    Графитовые полуэлементы SLP30/литиевые, подвергнутые циклу при C/8 для разных электролитов. А, 4:3:3 ЭК:ДМК:ЭМС; В, 2:2:3:3 ЭК:ПК:ДМС:ЭМС; С, 1:1:3 ЭК:ЭА:ЭМС; D, 1:1:3 ЭК:ПК:ЭМС; Е, 1:2:2 ЭК:ДМК:ЭМС; F, 1:1 ЭК:DEC+1% VC15

    Подводя итог, можно сказать, что литий-ионные батареи испытывают падение энергии и мощности из-за более высокого сопротивления и меньшей диффузии ионов Li+ на границе раздела анод/электролит. Кроме того, в результате значительных механизмов старения емкость резко снижается, когда литий-ионный элемент работает в холодных условиях.

    2.2 Литиевое покрытие и эффекты старения

    Старение происходит на границе между электролитом и электродами в зависимости от химического состава электролита.32 Механизмы старения можно классифицировать как механические или химические в зависимости от состава электрода. И есть два основных эффекта для литий-ионных аккумуляторов: повышение импеданса и уменьшение емкости.33 Согласно химическим механизмам, потеря производительности связана с материалами электродов.Последствия эффектов старения перечислены ниже:

    1. На поверхности анода образуется пассивирующий слой, который называется межфазным слоем твердого электролита (SEI), что приводит к повышению импеданса анода.34 Обычно это явление происходит в основном с самого начала старения, но его рост продолжается на протяжении всего процесса.
    2. Для обоих электродов количество циклируемого лития будет уменьшаться одновременно, на угольном аноде SEI будет расти из-за окисления электролита или изменения структуры поверхности оксида.35
    3. Контактные потери будут постепенно увеличиваться в композитном аноде с образованием и ростом SEI, что приводит к увеличению импеданса аккумуляторов.34
    4. Произойдет потеря активных электродных материалов, например растворение материала, структурная деградация, изоляция частиц и разложение электрода.
    5. Емкость снижается из-за потери активных материалов и циклируемости, а мощность уменьшается из-за увеличения сопротивления.

    Явление литиевого покрытия играет доминирующую роль в эффектах старения при высокой поляризации анода. Автор 36 обнаружил явление отрицательной поляризации иона лития путем измерения карманных ячеек с электродами сравнения. При низких температурах на поверхность анода осаждался металлический литий. Кроме того, после экспериментов с карманными элементами на поверхность анодов был нанесен серый металлический литий.Явление литиевого покрытия приводит к потере емкости из-за препятствия внедрению лития между анодом и электролитом. Покрытие литием также приводит к разложению электролита, потеря иона лития ускорит потерю емкости и, в свою очередь, сократит срок службы. полностью заряженное состояние было обнаружено с помощью дифракции нейтронов с пространственным разрешением. Каждая ячейка была протестирована 1000 циклов CCCV (заряд/разряд при 1 и 25°C).Результат, полученный в результате этих тестов, сравнивали с ранее опубликованным распределением лития в «свежей» ячейке. Сравнение выявило принципиально более низкий уровень литирования в «усталостной» ячейке, сравнение хорошо связано с потерей емкости, а результаты можно объяснить уменьшением подвижного лития из-за проскальзывания электрода при экстенсивном циклировании. Кроме того, после этих тестов также можно обнаружить явное отличие от среднего (платообразного) распределения лития.

    Когда одиночный элемент заряжается в холодных условиях, на поверхности анодов будет происходить дендритный рост металлического лития.39 Металлический литий в форме дендритов проникнет через сепаратор и достигнет положительного электрода, что приведет к опасным последствиям. результаты, такие как внутреннее мягкое короткое замыкание. Покрытие литием приводит к заметному эффекту, когда ячейка примерно достигает своего срока службы. Таким образом, для металлического лития литиевое покрытие и рост дендритов следует рассматривать как паразитные побочные реакции в процессе зарядки.Зарядка литий-ионных элементов в холодных условиях является одной из важнейших задач для более широкого применения литий-ионных аккумуляторов. В Remmlinger et al40 была представлена ​​электрохимическая модель для прогнозирования эффектов старения и понимания реакции осаждения лития. Параметры модели определялись по данным частотной области методом ЭИС (спектроскопия электрохимического импеданса). При этом аккумуляторы заряжались в широком диапазоне температур (от 25 до 40°С) и токов (от 0,000 до 10,000°С).от 1С до 6С). Результаты сравнивались с смоделированным потенциалом анода, который показал, что емкость исчезала после значительного числа циклов. Как и ожидалось, сильный ток и холодная среда привели к ускорению старения.

    В настоящее время доминирующим методом, принятым для решения проблемы литиевого покрытия, является использование анодов, работающих при высоких значениях напряжения, таких как использование титаната лития, что будет вредно для плотности энергии. Химический состав батареи был изменен путем нанесения различного количества углеродного покрытия (1,3-пропансультон) на поверхность природного графита, чтобы уменьшить явление литиевого покрытия при низких температурах.Модификацию завершали равномерным нанесением углерода на поверхность графита методом CVD (химическое осаждение из паровой фазы). В процессе вся поверхность графита покрывалась углеродным покрытием; нежелательные активные точки будут устранены, что будет полезно для формирования оптимизированного слоя SEI. Результаты показали, что углеродное покрытие на поверхности полезно для подавления воздействия литиевого покрытия и обеспечения безопасности литиевых батарей.

    2.3 Методы обнаружения литиевого покрытия

    Поскольку явление литиевого покрытия играет доминирующую роль в эффектах старения при высокой поляризации анода, необходимо изучить методы обнаружения литиевого покрытия. И есть способы обнаружения.

    2.3.1 Методы визуализации с помощью оптической микроскопии, СЭМ и АСМ

    Осака оценил электроосажденный литий на никелевой подложке с помощью оптической микроскопии в двух типах жидких растворов для изучения корреляции между морфологией поверхности и распределением сопротивления, а также изучил процесс литиевого покрытия в жидком, геле и твердом электролите.41 Brissot провел комплексные исследования литиевого покрытия в электролитах на основе полиэтиленоксида/соли лития с использованием камеры устройства с зарядовой связью (ПЗС), подогнанной к оптическому микроскопу, в ссылках 42–44. силовой микроскоп (АСМ)45 широко использовался для изучения процесса литиевого покрытия во многих электролитных системах на месте и на месте и позволил достичь гораздо более высокого разрешения, чем методы оптической визуализации. Чтобы избежать возможного загрязнения образца или вторичной реакции с компонентами атмосферы, в 46, 47 были разработаны специальные насадки, обеспечивающие вакуум в процессе переноса образца.

    В компании Petzl and Danzer48 было проведено исследование с использованием экспериментов по релаксации импульсов, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и оптической микроскопии in situ, чтобы улучшить понимание литиевого покрытия (рис. 6). В этом исследовании импульсы тока до 10 C подавались на графитовые полуэлементы, чтобы вызвать напыление на поверхности анода. Характеристики результатов, такие как напряжение ячейки и изменения морфологии поверхности, были проанализированы во время импульсов и последующей релаксации.Некоторые характерные признаки могут быть обнаружены как символ литиевого покрытия: (i) заметный изгиб переходного напряжения во время зарядки, (ii) отчетливое плато при последующем ослаблении напряжения на ячейке, (iii) серый налет, покрывающий поверхность анода. который при большом увеличении показывает (iv) сетчатую структуру, покрывающую углеродные частицы. Наблюдаемые характеристики литиевого покрытия объяснялись вовлеченными микроскопическими процессами. Модель использовалась для понимания процесса растворения металлизированного лития на поверхности частиц после зарядного импульса и, таким образом, могла быть подтверждена исследованиями СЭМ.

    СЭМ-микрофотографии поверхности графитового электрода до контакта с электролитом (А, Б). СЭМ-микрофотография поперечного сечения (C)49
    2.3.2 Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

    Как упоминалось ранее, оптическая микроскопия, СЭМ и АСМ могут визуально выявить морфологию литиевого покрытия. Однако методы визуализации не подходят для количественных исследований в динамических условиях.В Bhattacharya et al.49 ЯМР-спектроскопия in situ использовалась для наблюдения за литием, что позволило получить количественную информацию с временным разрешением об осаждении на литий-металлических электродах. Исследование, о котором сообщалось в Schweikert et al 50, продемонстрировало, что спектроскопия ЯМР может выявить «глубину кожи» электродов с глубиной проникновения 14,7 мм для отслеживания химических изменений в этом диапазоне глубины. Наличие «двух литиевых резонансных пиков» в спектрах ЯМР связывают с различной структурой поверхности на литиевом электроде во время зарядки.Первый резонансный пик, примерно в том же положении, что и исходный резонансный пик в спектрах свежей клетки, был отнесен к оставшейся исходной поверхности Li. Рост нового отложения лития объясняет появление второго резонансного пика в виде дендритов на поверхности. Чандрашекар и соавт.51 выявили расположение микроструктурного лития в результате зарядки с помощью метода магнитно-резонансной томографии (МРТ) с симметричной ячейкой из литиевого металла. Этот метод дает количественную информацию о составе, а также высокое пространственное разрешение, которое может быть легко применено для исследования образования дендритов в различных электрохимических условиях (скорость заряда/разряда, различные электролитные соли, добавки или растворители и т. д.).), этот подход также полезен для проектирования аккумуляторов.

    2.3.3 Спектроскопия электрохимического импеданса (EIS)

    Литиевое покрытие было обнаружено с помощью EIS в Schweikert et al50, что в батарее Li/Li 4 Ti 5 O 12 в электролите LiPF 6 и EC/DMC сопротивление на более высоких частотах связано с SEI. слой быстро уменьшался со временем, что было вызвано повреждением SEI из-за образования дендритов.

    В Yang et al.52 изменение импеданса ячейки измерялось для двух симметричных литиевых ячеек с полимерным электролитом, тогда как в каждой симметричной ячейке два электрода были изготовлены из электроосажденных пленок лития и коммерческой литиевой фольги соответственно. Результаты EIS показали, что межфазное сопротивление обеих клеток увеличивалось в процессе циклического старения. Кроме того, межфазное сопротивление ячейки с электроосажденными пленками лития в качестве электродов было относительно небольшим, и ячейка быстрее достигала равновесия.

    Кроме того, при исследовании литиевого покрытия использовались методы определения состава материала, такие как рентгеновская дифракция (XRD) или рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS). Хотя состав поверхности оказывает определенное влияние на морфологию, технологии характеризации морфологии, такие как сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) и атомно-силовой микроскоп (АСМ), более эффективны для непосредственного наблюдения вредного образования дендритов.Релаксация напряжения и спектроскопия импеданса были введены в качестве оперативных подходов для обнаружения литиевого покрытия в коммерческих литий-ионных батареях с графитовыми анодами. Релаксация напряжения отслеживается после определенных шагов заряда с переменной амплитудой, пропускной способностью заряда, критериями завершения и при различных температурах окружающей среды, что дает зависимости в широком диапазоне экспериментальных параметров. Был также введен адаптированный дифференциальный анализ напряжения для определения характерного смешанного потенциала, развивающегося в случае гальванического покрытия.Спектроскопию импеданса использовали параллельно с фазой релаксации, чтобы проследить возможное изменение импеданса клетки из-за одновременного истощения обратимо осажденного лития. Было показано, что введенные перепады напряжения определяют смешанный потенциал с ограничениями только для небольших пропускных способностей заряда. Сравнение релаксации напряжения и уже установившегося обдирочного разряда показало сходство лежащих в основе физико-химических процессов и позволило оценить количество осаждающегося лития в случае релаксации.В процессе эволюции импеданса элемента обратимое сокращение высокочастотного сопротивления пересечения и дуга, представляющая процесс переноса анодного заряда, были идентифицированы как индикаторы литиевого покрытия. Представленные методы основаны только на неразрушающих измерениях и, таким образом, полностью подходят для применения в системах управления батареями.53

    2.3.4 Другие методы
    Плато напряжения

    во время процесса релаксации или разрядки после зарядки можно использовать в качестве четкого индикатора, связанного с удалением осажденного металлического лития, и, следовательно, подходящего инструмента для онлайн-обнаружения литиевого покрытия в литий-ионных элементах.В Yang et al54 была предложена основанная на физике модель с включением литиевого покрытия и зачистки, чтобы получить фундаментальное понимание поведения плато напряжения. Чтобы быть точным, исследование было сосредоточено на внутренних характеристиках ячейки и ключевых факторах, влияющих на форму и продолжительность плато напряжения, когда происходит плато напряжения. Кроме того, оценивается обоснованность использования продолжительности плато напряжения для оценки количества литиевого покрытия. Доказано, что продолжительность плато напряжения зависит от скорости срыва лития, а скорость срыва ограничивается способностью интеркаляции Li + в графит.Такие параметры, как кинетика интеркаляции, коэффициент диффузии графита в твердом состоянии и температура ячейки, могут существенно влиять на кривые напряжения даже при таком же количестве литиевого покрытия. Кроме того, было обнаружено интересное явление, заключающееся в том, что во время реэкстракции лития одна часть анода вблизи сепаратора имеет суммарный ток окисления (локальная скорость реэкстракции > скорость интеркаляции), отдавая ионы и электроны Li + на другую часть анода вблизи фольги, которая имеет чистый ток сокращения.

    Как показано на рисунке 7, металлический литий на аноде занимает больше места, чем внедренный в графит, объем батареи увеличится в случае литиевого покрытия. В Bitzer и Gruhle 55 была построена экспериментальная установка для точного измерения толщины клеток кармана с разрешением 1 мм. Толщина элемента в зависимости от его заряда при стандартных условиях циклирования записывалась в качестве эталона. Дополнительное увеличение толщины можно наблюдать в случае литиевого покрытия, что можно рассматривать как сигнал для неразрушающего обнаружения литиевого покрытия в пакетных ячейках.По сравнению со стандартными методами, основанными на емкости, эта процедура имеет более высокую чувствительность, и процесс обнаружения будет намного быстрее.

    Фото анода с покрытием (справа) и катода (слева)55

    В Aneán et al,56 коммерческий графитовый элемент LiFePO 4 был подвергнут циклическому испытанию на динамическую нагрузку (DST), и был проведен всесторонний анализ литиевого покрытия на месте. На основе анализа приростной емкости (IC) и моделирования механистических моделей была разработана структура для количественной оценки режимов деградации, связывания их эффектов с возникновением литиевого покрытия и оценки деградации клеток.Результаты показали, что литиевое покрытие было вызвано потерей активного материала на отрицательном электроде, что в конечном итоге привело к чрезмерному литированию электрода. Структура выявила симптомы образования литиевого покрытия и оказалась полезной онлайн-стратегией для раннего обнаружения литиевого покрытия.

    По сравнению с наиболее часто используемым методом EIS, нелинейный анализ частотной характеристики (NFRA) не ограничивается линейной характеристикой системы, поскольку он использует более высокие синусоидальные токи возбуждения I AC примерно 1.5 C. Сигналы отклика высших гармоник Y n с n 2 были проанализированы, таким образом, доступна дополнительная динамическая информация о системе. В Harting et al 57 автор обнаружил процесс нанесения лития, оценив потенциал NFRA. Результаты NFRA анализировали и сравнивали с EIS для клеток, выдержанных при -10°C с наличием литиевого покрытия, и для клеток, выдержанных при 25°C без покрытия. Третья гармоника Y 3 существенно чувствительна к гальваническому литию анализируемых аккумуляторов при постоянных времени, характерных для электрохимических реакций.В результате литиевое покрытие вызывает увеличение сопротивления переносу заряда между анодом и электролитом, что влияет на нелинейное поведение. Анализ ex situ этого исследования подтвердил, что литиевое покрытие происходит только для батарей, состаренных при температуре -10°C, но не для батарей, состаренных при 25°C. Кроме того, было обнаружено, что Y 1 , проанализированных с помощью EIS, недостаточно для диагностики этого процесса старения.

    Для обеспечения безопасности при эксплуатации аккумуляторов и увеличения срока службы литий-ионных элементов был предложен неразрушающий анализ краткосрочных эффектов металлизации для обнаружения, определения характеристик и количественного определения литиевого покрытия в коммерческом аккумуляторе графит/LiFePO 4 , основанном на плато высокого напряжения в профиле разряда после заряда в условиях гальванического покрытия.Это плато напряжения соответствует снятию лития с поверхности графита. Результаты показали, что дифференциальный анализ таких профилей напряжения обеспечивает количественную оценку литиевого покрытия. Соотношение между нанесением лития и зачисткой приводит к необходимости различать обратимое и необратимое покрытие. Чтобы проиллюстрировать этот механизм деградации, были исследованы несколько факторов реальных операций, таких как температура заряда, состояние заряда (SOC) и зарядный ток, влияющие на поведение гальванического покрытия.Кроме того, этот подход определяет обратимость литиевого покрытия.48

    На основании предыдущих исследований, упомянутых выше, срочно необходима надежная система управления температурой батареи, чтобы избежать низких температур, особенно для безопасности электромобилей. Эксплуатационные ограничения, производительность и срок службы должны учитываться для обеспечения подходящей рабочей среды. Кроме того, создание моделей необходимо для мониторинга эффектов старения.

    Как заменить батарейки в термостате

    Термостат является важной частью вашей системы HVAC, даже если вы не думаете, что он играет ту же роль, что и кондиционер или печь.Но без работающего термостата вы не сможете связаться со своей системой охлаждения и отопления, и она не сможет определить температуру.

    В современных программируемых термостатах используются батареи, поэтому они могут сохранять свои настройки, а также предотвращают отключение элементов управления в случае отключения электроэнергии. Они работают от щелочных батареек типа AA или AAA или литиевых батареек типа «кнопка» 3 В. Мы рекомендуем менять батарейки термостата один раз в год. Также есть предупреждающий индикатор, который загорается, когда батареи разряжены и пришло время их заменить.Это предупреждение обычно срабатывает за месяц до того, как батареи выйдут из строя, что дает вам время приобрести подходящую батарею для замены до того, как термостат перестанет работать.

    Пошаговое руководство по замене батареек в термостате

    Возможно, вы не знаете, с чего начать, когда дело доходит до замены батареек термостата. Мы поможем вам.

    • Сначала снимите корпус термостата с пластины для настенного крепления. Вы должны быть в состоянии сделать это вручную. Если он не снимается, попробуйте сдвинуть корпус вверх по монтажной пластине, а затем потянуть его вперед.
    • Вы должны найти слот для извлечения батареи на другой стороне настенного корпуса. Извлеките батарейки (вам может понадобиться плоская отвертка, чтобы их вынуть).
    • Вставьте новые батареи в гнездо. Обязательно правильно совместите положительные и отрицательные концы. Если в термостате используются литиевые батареи, убедитесь, что положительная сторона обращена вверх. Убедитесь, что батареи надежно установлены.
    • Установите корпус термостата обратно на настенную пластину. Следите за тем, чтобы штифты на задней стороне корпуса были совмещены с блоком клеммных винтов.Сдвиньте его вниз, пока он не встанет на место со щелчком.

    Если вам нужна помощь в отоплении этой зимой, позвоните в Bob Mims Heating & Air Conditioning. Работает в Статен-Айленде, штат Нью-Йорк, с 1955 года.

    .

    Теги: Статен-Айленд, Термостаты, Беспроводные термостаты
    Понедельник, 19 декабря 2016 г., 11:00 | Категории: Отопление |

    Аккумулятор

    BB10012 теперь доступен!

    Аккумуляторы Battle Born 12 ноября 2020 г.

    Это та же отличная батарея, которую вы знаете и любите, просто мы добавили тепла.

    Любители снежных кемпингов и клиенты с холодным климатом могут получить заряд энергии для своих приключений в холодную погоду на более длительные периоды времени! Мы взяли нашу флагманскую модель BB10012 и добавили к ней внутренний нагревательный элемент с низкой тягой. Теперь у вас может быть 12-вольтовая батарея LiFePO4 с глубоким циклом на 100 ампер-часов, которую можно использовать в холодную погоду и заряжать в пять раз быстрее, чем свинцово-кислотную, так что вы можете выйти и оставаться там дольше! Посмотрите наше промо-видео с нашим генеральным директором Денисом и главным операционным директором Шоном, в котором они объясняют ключевые особенности нашей батареи с подогревом, например, тот факт, что их можно последовательно соединить вместе для увеличения мощности в экстремальных условиях.

    Наша команда усердно работала над тем, чтобы пользователи могли путешествовать в желаемые места даже при низких температурах, не беспокоясь о батарее. Наша технология включает внутреннюю систему нагрева в температурные ограничения заряда и разряда для системы управления батареями или BMS. Нагревательный элемент прост в использовании и включается с помощью переключателя, чтобы предотвратить случайное использование.

    В нашем видеоролике об установке подробно рассказывается о том, как наши аккумуляторы могут принести наибольшую пользу вашей системе различными способами.

    Возьмем это от некоторых наших партнеров по бренду: заядлые любители путешествий, такие как Келли Лунд и Волчий пес Локи, Клэй Крофт из Expedition Overland и Чад ДеРоса из Living the Van Life – использовали их в своих машинах. Они проехали много миль на своих системах и подвергли их испытанию.

    Команда Battle Born отправилась в Орегон и встретилась с Чадом, чтобы поговорить обо всем, что связано с путешествиями! С тех пор, как в прошлом Чад попал в жестокую зимнюю метель с системой AGM, он считает, что принял правильное решение перейти на литий, и с тех пор не оглядывался назад.Оставайтесь с нами, чтобы не пропустить наш новейший видеоролик с историей наших клиентов!

    «Когда температура падает ниже определенной, система обогрева снова включается, нагревает эти батареи, и тогда вы можете заряжать их на ходу, не беспокоясь о повреждении батарей», — сказал Чад. Он может отправиться туда, чтобы преодолеть любую местность на своем четырехколесном мощном фургоне, и остаться там.

    Вы заинтересованы в том, чтобы дополнить свою систему непревзойденной тепловой технологией? Посетите наш интернет-магазин или позвоните нам по телефону 855-292-2831, и один из наших специалистов по продажам и техническим вопросам с радостью поможет вам приобрести собственный BB10012H.

    7 лучших аккумуляторных обогревателей на батарейках: они вообще существуют?

    Большинство из нас хотели бы иметь самый лучший обогреватель на батарейках. Это были бы идеальные обогреватели для кемпинга или отключения электроэнергии (особенно как то, что произошло в Техасе в феврале 2021 года).

    Обогреватели на батарейках:

    Они не существуют. Не волнуйтесь, дальше мы рассмотрим альтернативы беспроводным обогревателям на батарейках.

    Обогреватель на батарейках — это просто несбыточная мечта. Теоретически беспроводной обогреватель, работающий от батареи, может обеспечивать обогрев палатки во время кемпинга или использовать батареи для обогрева целых комнат или домов. Представьте, что вы используете блок питания на 5000 мАч для обогрева палатки, это было бы идеально.

    На практике, однако, даже большая батарея 100 Ач 12 В обеспечивает работу стандартного обогревателя мощностью 1500 Вт в течение менее 1 часа ( 48 минут , если быть точным; мы сделали некоторые расчеты того, как долго может питание от батареи обогревателя в конце этой статьи).

    Обогреватели энергоемкие устройства . Нагреватель мощностью 1500 Вт потребляет столько же электроэнергии, сколько, например, стиральная машина. Обычные аккумуляторы просто не обладают достаточной емкостью. Конечно, вы должны использовать батареи типа Тесла , но они безумно дороги и с легкостью поднимут цену такого обогревателя с батарейным питанием до 1000 долларов.

    Для питания стандартного нагревателя мощностью 1500 Вт в течение 1 часа нам понадобится свинцовая батарея весом 30-50 фунтов. Мы могли бы использовать 1,5-фунтовый литий-железо-фосфат — такой, который Tesla использует в своих автомобилях, — но это безумно дорого.Вы можете проверить вычисление Ah и Wh в конце.

    Примечание: В интернете можно найти массу статей о лучших обогревателях на батарейках. Нет из этих нагревателей питаются от батареи. Это обогреватели мощностью от 500 Вт до 1500 Вт, для которых требуется стандартная розетка 120 В и цепь 60 Гц. Вы сразу обнаружите, что у тех «обогреватели на батарейках» , например, нет даже аккумулятора.

    Хорошо, нет беспроводных обогревателей, которые бы работали от батареек, можете подумать вы. Что самое лучшее?

    Если вы ищете обогреватель на батарейках, вы найдете в общей сложности 0 таких обогревателей. Вот почему, если вы хотите использовать автономное отопление для кемпинга или на случай отключения электроэнергии, у вас есть 3 варианта.

    Вот 3 наилучшие возможные альтернативы обогревателю на батарейках:

    1. Переносные обогреватели на пропане являются лучшей автономной альтернативой обогревателям, работающим от аккумуляторных батарей.Пример: если вы ищете лучший обогреватель на батарейках для кемпинга, вы можете выбрать обогреватели на пропане. Они могут генерировать до 15 000 БТЕ тепловой мощности и стоят от 50 до 300 долларов.
    2. На случай отключения электроэнергии вам понадобится обогреватель на батарейках для комнаты или даже всего дома. Для высоких требований к отоплению лучшей альтернативой обогревателям с батарейным питанием являются большие пропановые торпедные обогреватели . Они могут генерировать от 30 000 БТЕ до 100 000+ БТЕ и могут обогреть весь дом в случае отключения электроэнергии.
    3. Если вам очень нужен электрический обогреватель на батарейках, вы можете выбрать электростанцию ​​ + электронагреватель или генератор + электронагреватель комбинированный . Стандартные электрические обогреватели мощностью 1500 Вт генерируют около 5100 БТЕ тепловой мощности и стоят до 300 долларов. Большую стоимость здесь имеют электростанции и генераторы. Они могут стоить более 1000 долларов; мы нашли хорошие электростанции и генераторы мощностью 2000 Вт, которые стоят менее 500 долларов.

    В общем, если вы хотите автономное отопление, у вас есть выбор.Чтобы помочь вам, мы создали набор из 7 обогревателей , которые служат лучшими обогревателями на батарейках альтернативами .

    Он содержит рекомендации 3 + 2 + 2 для переносных пропановых обогревателей (для кемпинга, обогрева помещений), больших пропановых обогревателей (для отопления дома) и комбинаций электростанция/генератор + электрический обогреватель (кемпинг, отопление помещений).

    Это наиболее адекватные заменители обогревателей на батарейках . Вы можете проверить список, дополненный таблицей сравнения спецификаций, здесь.Далее мы объясним, как работают эти автономные обогреватели, и рассмотрим выбранные обогреватели.

    В конце вы также можете найти, почему батареи не могут работать с обогревателями. Мы рассчитали емкости аккумуляторов ( Ач, Втч, вес свинцовых аккумуляторов и аккумуляторов Теслы) и показали, что даже большие аккумуляторы могут обеспечивать работу обогревателей только очень ограниченное время (несколько часов).

    Список 7 лучших альтернатив обогревателям с батарейным питанием (автономные обогреватели)

    Нагреватель батареи Альтернатива: Обогреватель портативный DEWALT DXh22B г.Отопитель Мх28Б Отопитель Мистер Хитер F215100 Mh5B Маленький приятель Mr. Heater MH60QFAV Обогреватель торпеды Обогреватель торпеды Remington REM-60V-GFA-O Генерак 7117 GP2200I Генератор Электростанция EF ECOFLOW DELTA
    Фото:
    Мощность нагрева: 6000 / 12000 БТЕ 4000 / 9000 БТЕ 3800 БТЕ 30 000 / 60 000 БТЕ 60 000 БТЕ 1700 Вт (5800 БТЕ) 1800 Вт (6142 БТЕ)
    Покрытие помещения: До 400 кв. футов До 300 кв. футов До 95 кв. футов До 1500 кв. футов До 1500 кв. футов До 190 кв. футов До 200 кв. футов
    Время работы: До 7 часов До 3.6 часов 5,6 часа До 14 часов До 10,5 часов 2,7 часа при макс. нагрузка 0,7 часа
    Источник питания: Батарея 20 В МАКС. + пропан Баллон с пропаном на 1 фунт Баллон с пропаном на 1 фунт Пропановый баллон на 20 фунтов Пропановый баллон на 20 фунтов Баллон с пропаном на 10 фунтов Аккумуляторная батарея 1260 Втч
    Вес: 14 фунтов 9 фунтов 5 фунтов 13 фунтов 14 фунтов 47 фунтов 31 фунт
    Цена: $$$$ $$$$ $$$$ $$$$ $$$$ $$$$ $$$$
    Средний рейтинг:
    Наличие: Контрольная цена Контрольная цена Контрольная цена Контрольная цена Контрольная цена Контрольная цена Контрольная цена

    1.Обогреватель на батарейках для кемпинга Альтернатива: переносные пропановые обогреватели

    Во многих случаях вы хотите, чтобы обогреватель на батарейках существовал, потому что вы хотите использовать его для кемпинга. Выходов в лес нет; Вы должны принести с собой электричество.

    Ну, как мы знаем, батареи слишком малы, чтобы вырабатывать достаточно электроэнергии, чтобы поддерживать электронагреватель в течение нескольких часов. Лучшей альтернативой обогревателям на батарейках являются переносные пропановые обогреватели .

    Пропан на самом деле очень богатый источник энергии. Один галлон пропана содержит 90 293 91 500 БТЕ 90 294 тепловой энергии. Эффективность горения пропана очень , близка к 100% , что делает эти устройства очень энергоэффективными. Это очень важно, когда вам нужен портативный обогреватель.

    В то время как теоретически обогреватель на батарейках для кемпинга может работать не более 1 часа, пропан может работать до 7 часов на 1-фунтовом баллоне с пропаном . Как вы увидите ниже, эти портативные пропановые обогреватели имеют 1-фунтовый баллон с пропаном, прикрепленный к обогревателю.

    Вот лучшее, что есть в этом заменителе обогревателя на батарейках:

    Вы можете взять с собой баллон с пропаном на 20 фунтов, когда отправляетесь в поход. Это означает, что вы сможете заправлять обогреватель 20 раз и наслаждаться максимум 140 часами обогрева .

    Эти стандартные альтернативные нагреватели с батарейным питанием могут легко производить 5000+ БТЕ тепла . Они могут согреть вас лучше, чем походный костер, и согреют вашу палатку ночью. Давайте посмотрим на 3 лучших портативных пропановых обогревателя, которые могут согреть вас лучше, чем любой обогреватель на батарейках:

    Лучшая альтернатива обогревателю для палаток с питанием от батарей: портативный обогреватель DEWALT DXh22B

    (фактически использует батареи DeWALT 20V MAX или FlexVolt + 3 порта USB)
    Мощность нагрева: 6000 / 12000 БТЕ
    Охват помещения: До 400 кв. футов
    Время работы: До 7 часов
    Источник питания: Батарея 20 В МАКС. + пропан
    Вес: 14 фунтов
    Цена: $$$$
    Рейтинг:

    Из всех этих обогревателей DEWALT DXh22B наиболее близок к настоящему обогревателю на батарейках.Этот нагреватель на самом деле использует батареи (батареи 20V MAX или FlexVolt), но он использует их только для дополнительных функций, таких как питание 3 разъемов USB, светодиодных индикаторов и вентилятора.

    Основная энергия по-прежнему вырабатывается пропаном. Это одна из самых эффективных альтернатив обогревателям с батарейным питанием; он может производить до 12 000 БТЕ тепла при работе на 100% мощности. При минимальной настройке баллон с пропаном объемом 1 фунт может обеспечивать тепло до 7 часов. Конечно, вы всегда можете взять с собой в поход пропановый баллон на 20 фунтов и заправить DEWALT DXh22B 20 раз.

    Благодаря высокой теплопроизводительности и функциям безопасности в помещении DEWALT DXh22B наиболее близок к лучшему аккумуляторному обогревателю для палаток. Он имеет установленный на заводе датчик истощения кислорода (ODS) и термоэлектрический предохранительный клапан. И то, и другое делает использование DEWALT DXh22B внутри палатки более безопасным.

    Теперь о батареях: пропан используется для производства тепла. Кроме того, DEWALT DXh22B имеет 3 зарядных устройства USB (например, для зарядки телефонов), светодиодную подсветку сверху (полезно, когда наступает ночь) и вентилятор, который равномерно распределяет тепло.Все они оснащены электрическим питанием, и для их питания в DEWALT DXh22B используются батареи 20V MAX или FlexVolt.

    В целом, DEWALT DXh22B ближе всего к аккумуляторному обогревателю из всех, что мы когда-либо видели. Он весит менее 15 фунтов, имеет время работы до 7 часов и может генерировать до 12 000 БТЕ тепловой мощности. Это также один из самых адекватных обогревателей для палаток на рынке:

    .

    Обзор DEWALT DXh22B

    Плюсы
    • Питание от пропана (отопление) и аккумуляторов (3 зарядных устройства USB, светодиодные фонари, вентилятор)
    • Может генерировать в два раза больше тепла, чем стандартный обогреватель (до 12 000 БТЕ)
    • 1-фунтовый баллон с пропаном может работать до 7 часов, и вы можете быстро заправить его (конечно, намного быстрее, чем подзарядка аккумулятора)
    • Дополнительные функции безопасности для использования внутри помещений; ODS и термоэлектрический предохранительный клапан
    Минусы
    • Он весит 14 фунтов пустого и 15 фунтов полного; это может быть слишком тяжело, если вам нужно прогуляться к месту кемпинга. у вас есть дополнительные проблемы с заменой батареек время от времени

    Лучший обогреватель на батарейках для кемпинга Альтернатива: Mr.Нагреватель Mh28B Пропановый нагреватель

    (4000 / 9000 BTU)
    Мощность нагрева: 4000 / 9000 БТЕ
    Охват помещения: До 300 кв. футов
    Время работы: До 7 часов
    Источник питания: Баллон с пропаном на 1 фунт
    Вес: 9 фунтов
    Цена: $$$$
    Рейтинг:

    г.Обогреватель Mh28B — самый популярный обогреватель на батарейках для кемпинга. Его пропановый баллон объемом 1 фунт может генерировать от 4000 БТЕ (низкая настройка) до 9000 БТЕ (высокая настройка) тепловой мощности.

    Как видите, бак/баллон с пропаном аккуратно прикреплен к обогревателю. Это баллон с пропаном на 1 фунт, который может работать до 7 часов при самой низкой температуре нагрева. Как вы можете себе представить, отправляясь в поход, разумно взять с собой 20-фунтовый баллон с пропаном, чтобы легко и быстро заправить Mr.Отопитель отопителя Мх28Б.

    При общем весе менее 10 фунтов (точнее, 9 фунтов) он очень портативен. На самом деле, если бы существовал обогреватель для кемпинга, работающий от батареек, он должен был бы иметь почти те же характеристики, что и Mr. Heater Mh28B.

    Вы можете легко использовать его как на открытом воздухе, так и внутри палатки. Он надежен, прочен и может обеспечить достаточное количество тепла, куда бы вы ни пошли. При цене ниже 150 долларов это одна из самых дешевых альтернатив обогревателям на батарейках на рынке:

    .

    г.Обогреватель Mh28B Review

    Pros
    • Обеспечивает мощность нагрева 4000 BTU / 9000 BTU (больше, чем стандартный электрический нагреватель мощностью 1500 Вт) хватает до 7 часов
    • Наверное, самая популярная альтернатива несуществующим обогревателям на батарейках
    • Очень бюджетный ценник (ниже $150)
    Минусы
    • время работы на 1 заправке может сократиться примерно до 2-3 часов
    • Без подсветки; фонари могут пригодиться в кемпинге (когда стемнеет)

    Лучшая альтернатива портативному обогревателю на батарейках для походов: Mr.Обогреватель F215100 Mh5B Little Buddy

    (сверхлегкий 5 фунтов; рюкзак готов)
    Мощность нагрева: 3800 БТЕ
    Охват помещения: До 95 кв. футов
    Время работы: 5,6 часа
    Источник питания: Баллон с пропаном на 1 фунт
    Вес: 5 фунтов
    Цена: $$$$
    Рейтинг:

    Идеальный обогреватель на батарейках должен обеспечивать достаточное количество тепла и быть очень легким.Ну а если и сделают обогреватель на батарейках, то он и близко не будет таким легким, как Mr. Heater F215100 Mh5B Little Buddy. Это один из самых маленьких пропановых обогревателей; Вы можете буквально прикрепить его к своему рюкзаку.

    Mr. Heater Little Buddy может быть небольшим, но он может производить 3800 БТЕ тепловой мощности. Этого тепла достаточно для адекватного обогрева палаток площадью до 95 кв. футов даже в холодных регионах.

    Вот в чем дело: он имеет меньшую теплопроизводительность, чем стандартный нагреватель (менее 5 100 БТЕ).Тем не менее, у него все еще есть баллон с пропаном на 1 фунт. Это означает, что он может генерировать 3800 БТЕ в течение некоторого времени (5,6 часа, если быть точным).

    Его главное качество — его легкость. Если вы хотите отправиться в поход и вам понадобится обогреватель, ваш рюкзак Mr. Heater Little Buddy весом 5 фунтов может быть не таким уж сложным для переноски.

    Поскольку он меньше, он также имеет более доступную цену. Вы можете получить этот альтернативный обогреватель с батарейным питанием менее чем за 100 долларов США:

    .

    Mr. Heater F215100 Review

    Pros
    • Самая легкая альтернатива обогревателю на батарейках (всего 5 фунтов)
    • Очень подходит для пеших прогулок и походов (маленький и легкий)
    • Один из к несуществующим небольшим обогревателям на батарейках
    • Стоит менее 100 долларов США (поэтому устройство меньше)
    Минусы
    • Он производит меньше тепла, чем нагреватель мощностью 1500 Вт (3800 БТЕ против 5100 БТЕ). BTU)
    • Имеет только 1 настройку мощности нагрева
    • Не может использоваться в качестве аварийного обогрева для таких помещений, как гаражи, мастерские и т. д. (слишком маленький)

    2.Аккумуляторный обогреватель для дома Альтернативы: пропановые торпедные обогреватели

    Вот если вы хотите использовать отопление на батарейках при перебоях с электричеством (все мы знаем, что произошло в Техасе в феврале 2021 года), никакая батарея не вырубит.

    Для отопления дома необходимо 10 000 БТЕ. Никакая батарея не может обеспечить это. Пример: Как долго большая батарея емкостью 100 Ач 12 В сможет обеспечивать 60 000 БТЕ тепла, необходимого для обогрева дома площадью 1500 кв. футов?

    Если вы используете здесь преобразователь BTU в ватты, вы увидите, что вам потребуется 1 7,585 ватт .Даже большая батарея имеет емкость 1200 Втч. Это продлится примерно 4 минуты . Вот и все; он разряжает батарею за считанные минуты.

    Лучшей альтернативой домашнему аккумуляторному обогревателю являются большие пропановые обогреватели . Они имеют форму торпеды, поэтому мы обычно называем их «торпедными» обогревателями.

    Эти нагреватели имеют баллоны с пропаном на 20 фунтов и могут обеспечить 10 000 БТЕ тепла. Наиболее популярными при отключении электроэнергии являются обогреватели мощностью 60 000 БТЕ.Вот две лучшие тепловые электростанции с батарейным питанием, которые могут производить 60 000 БТЕ тепла и могут адекватно обогреть дом площадью 1500 кв. Футов:

    Лучший обогреватель с батарейным питанием для перебоев в работе Альтернатива: Mr. Heater MH60QFAV Torpedo Heater

    (60 000 БТЕ с покрытием 1500 кв. футов)
    Мощность нагрева: 30 000 / 60 000 БТЕ
    Охват помещения: До 1500 кв. футов
    Время работы: До 14 часов
    Источник питания: Пропановый баллон на 20 фунтов
    Вес: 13 фунтов
    Цена: $$$$
    Рейтинг:

    г.Обогреватель MH60QFAV — мощный обогреватель торпеды, работающий не от аккумулятора (потому что это было бы практически невозможно), а от пропана. Он может генерировать до 60 000 БТЕ тепловой мощности и обогревать дома площадью до 1500 квадратных футов.

    При низкой настройке (тепловая мощность 30 000 БТЕ) баллон с пропаном на 20 фунтов может поддерживать работу Mr. Heater MH60QFAV до 14 часов. Это довольно много, и это связано с высоким содержанием пропана и почти 100% энергоэффективностью Mr. Heater MH60QFAV.

    Вы обычно ставите его в своем гараже, потому что, в отличие от несуществующих больших обогревателей на батарейках, эти устройства могут создавать довольно много шума. Дополнительным преимуществом Mr. Heater MH60QFAV является технология шумоподавления QBT, которая может снизить уровень шума, создаваемый этими большими альтернативными источниками тепла с батарейным питанием, на 50%.

    Несмотря на то, что они производят огромное количество тепла, эти устройства довольно недороги. Mr. Heater MH60QFAV, например, стоит менее 200 долларов. Обычно имеет смысл быть готовым к отключению электроэнергии, и приобрести обогреватель стоимостью менее 200 долларов для всего дома — не такая уж большая инвестиция:

    г.Обогреватель MH60QFAV Review

    Pros
    • Имея 60 000 BTU, он может обогреть 1500 домов
    • Идеальная альтернатива системе отопления на батарейках на случай отключения электричества
    • Стоит менее $200
    Минусы
    • Это большой блок, который нужно хранить в гараже
    • Для непрерывного обогрева вам понадобятся дополнительные запасы пропана для питания, если отключение электричества продлится более суток

    Превосходный беспроводной обогреватель для всего дома: торпедный обогреватель Remington REM-60V-GFA-O

    (очень прочный)
    Мощность нагрева: 60 000 БТЕ
    Охват помещения: До 1500 кв. футов
    Время работы: До 10.5 часов
    Источник питания: Пропановый баллон на 20 фунтов
    Вес: 14 фунтов
    Цена: $$$$
    Рейтинг:

    Remington REM-60V-GFA-O — еще один автономный беспроводной обогреватель, способный обогреть целый дом. Он также генерирует до 60 000 БТЕ тепловой мощности и может обогревать дом площадью 1500 кв. футов (или меньше).

    Это одна из самых надежных альтернатив обогревателям с батарейным питанием.Вы можете использовать его в случае отключения электроэнергии, а также на стройках, в мастерских, гаражах и так далее. Он упругий и прочный.

    Баллона с пропаном на 20 фунтов хватит более чем на 10 часов, если вы установите мощность нагрева на минимальное значение. После этого вам нужно будет заправить обогреватель торпеды. К счастью, заправка пропанового обогревателя происходит намного быстрее, чем если бы вам пришлось перезаряжать обогреватель с батарейным питанием.

    В общем, Remington REM-60V-GFA-O — очень популярная и дешевая альтернатива большому аккумуляторному отоплению для всего дома:

    Обзор Remington REM-60V-GFA-O

    Плюсы
    • Тепловая мощность 60 000 БТЕ, достаточная для обогрева всего дома
    • Очень прочный; также можно использовать на стройплощадках, в гаражах, мастерских и т. д.
    • Очень доступный; это нагреватель на 60 000 БТЕ, который стоит менее 150 долларов США
    Минусы
    • Это большой блок, и вам нужно где-то его хранить
    • Он менее энергоэффективен, чем аналогичный мистер Г.Нагреватели (имеет максимальное время работы до 10,5 часов)

    3. Электронагреватель на батарейках Альтернативы: генератор/электростанция + электронагреватель

    Любой обогреватель с батарейным питанием будет работать от батареи, вырабатывающей электричество для работы электрического обогревателя. Стандартный электрический обогреватель имеет мощность 1500 Вт. Батареи, как мы предполагали до сих пор, имеют слишком низкую емкость для работы обогревателей, работающих от батарей.

    Самый оптимальный (да и затратный) способ создать автономный альтернативный обогреватель с батарейным питанием — это использовать электрогенератор или электростанцию ​​ с батарейным питанием для питания электрического обогревателя.

    Конечно, в этом случае вам понадобится 2 единицы: либо генератор, либо электростанция и электронагреватель. Мы рассмотрим лучший генератор и лучшую электростанцию ​​для воссоздания обогревателя на батарейках.

    Вы можете проверить, какие электрические обогреватели для помещений лучше всего подходят для больших помещений здесь. Другая идея заключается в том, чтобы получить наиболее энергоэффективный обогреватель, поскольку вы хотите использовать наименьшее количество электроэнергии для его питания. Список самых энергоэффективных обогревателей с режимами ECO можно посмотреть здесь.

    Вот в чем дело: вам нужен генератор или электростанция, которая будет производить не менее 1500 Вт погонных ватт и более 2000 Вт погонных ватт. Только такие агрегаты можно использовать для воссоздания обогревателей на батарейках.

    Главный недостаток этой установки — цена. Генераторы могут стоить более 1000 долларов. Электростанции действительно предоставляют вам возможность зарядки нескольких устройств, но они еще дороже; в среднем более 1500 долларов.

    Вот хороший выбор генератора и электростанции, которые не стоят целое состояние и могут питать внутренние электрические обогреватели мощностью от 500 Вт до 1500 Вт:

    Лучший генератор + электрический нагреватель: Генератор Generac 7117 Gp2200I

    (пусковая мощность 2200 Вт)
    Мощность нагрева: 1700 Вт (5800 БТЕ)
    Охват помещения: До 190 кв. футов
    Время работы: 2.7 часов на макс. нагрузка
    Источник питания: Баллон с пропаном на 10 фунтов
    Вес: 47 фунтов
    Цена: $$$$
    Рейтинг:

    Generac является одним из ведущих производителей генераторов. Эта модель Generac 7117 Gp2200I является наиболее подходящей единицей для альтернативы нагревателя с питанием от батареи с комбинацией генератор + электрический нагреватель.

    Чтобы питать электрический нагреватель мощностью 1500 Вт, как это теоретически может сделать батарея, вам нужен генератор с рабочей мощностью не менее 1500 Вт.Generac 7117 Gp2200I может генерировать 1700 Вт в рабочем режиме (и 2300 Вт в начальном режиме). Это делает его одним из самых маленьких (и наиболее экономичных) возможных генераторов для питания стандартного электрического обогревателя.

    Преимущество этого в том, что он не должен стоить 1000 долларов или больше. Generac производит блоки по соотношению цена-качество, а Generac 7117 Gp2200I стоит менее 500 долларов (вы не найдете много генераторов с такой низкой ценой). С другой стороны, если у вас есть нагреватель с особенно высокой пусковой мощностью, он превысит 2300 Вт, и вы не сможете запустить такой нагреватель.

    Generac 7117 Gp2200I оснащен баллоном с пропаном на 10 фунтов, который может генерировать максимальную мощность 1700 Вт в течение 2,7 часов. Это означает, что он будет работать с нагревателем мощностью 1500 Вт при 100% тепловой мощности чуть более 3 часов. Большинство таких нагревателей также имеют более низкую настройку мощности 750 Вт; вы получите не менее 6 часов работы, переключившись на это.

    Конечно, прелесть генераторов в том, что их всегда можно заправить. Заправка занимает гораздо меньше времени, чем зарядка аккумулятора; это было бы так, если бы, конечно, существовал обогреватель на батарейках.

    В общем, если вам нужна комбинация генератора и обогревателя в качестве альтернативы обогревателю с батарейным питанием, Generac 7117 Gp2200I — один из лучших генераторов для этой комбинации, который вы можете получить:

    Обзор Generac 7117 Gp2200I

    Плюсы
    • Имея рабочую мощность 1700 Вт, он может работать со стандартным нагревателем мощностью 1500 Вт без особых затрат более 3 часов
    • Generac – один из крупнейших и самых надежных производителей генераторов
    • Стоимость намного меньше 1000 долларов США; вы можете получить его даже ниже 500 долларов США, когда он продается
    Минусы
    • Если импульсная мощность нагревателя выше 2300 Вт, этот генератор сможет запустить его
    • Генераторы в целом довольно громкие, что не идеален

    Лучшая портативная электростанция + электронагреватель: Электростанция EF ECOFLOW DELTA

    (можно заряжать с помощью автомобильного зарядного устройства 12 В)
    Мощность нагрева: 1800 Вт (6142 БТЕ)
    Охват помещения: До 200 кв. футов
    Время работы: 0.7 часов
    Источник питания: Аккумуляторная батарея 1260 Втч
    Вес: 31 фунт
    Цена: $$$$
    Рейтинг:

    Один из самых аутентичных (на батарейках) перезаряжаемых беспроводных обогревателей, который вы можете сделать, включает в себя электростанцию. Электростанция — это, по сути, большая батарея. Имеет несколько выходов; включая USB-зарядки и розетки для обогревателей.EF ECOFLOW DELTA — одна из лучших электростанций, которую можно использовать для создания комбинации электростанция + электронагреватель, которая очень точно имитирует обогреватели с батарейным питанием.

    Если EF ECOFLOW DELTA — это просто большая батарея, которая может работать от электрического нагревателя, разве это не настоящий нагреватель с батарейным питанием? Ну не совсем. Обогреватель и электрогенератор (аккумулятор) — это два отдельных устройства. Однако вместе они могут использовать батареи для питания электронагревателя.

    EF ECOFLOW DELTA включает аккумуляторную батарею емкостью 1260 Втч.Теперь, если у вас есть стандартный нагреватель мощностью 1500 Вт, он будет потреблять 1500 Вт·ч (ватт-часов) каждый час. Это означает, что вы можете, даже если электростанция заряжена на 100%, запустить такой обогреватель на максимальную теплопроизводительность в течение 0,7 часа или около 42 минут. После этого вам нужно будет подзарядить аккумулятор.

    Аккумулятор заряжается довольно быстро. EF ECOFLOW DELTA может заряжать аккумулятор от 0% до 80% в течение 1 часа. Вы даже можете сделать это с помощью автомобильного зарядного устройства 12/24 В 8 А, но, конечно, это займет больше времени (обычно около 10 часов для 100% заряда).

    Эта электростанция имеет рабочую мощность 1800 Вт и начальную мощность 3300 Вт. Это идеальная батарея, используемая для питания электрического обогревателя. Кроме того, у вас есть в общей сложности 13 розеток, которые вы можете использовать для зарядки телефона и других устройств.

    Недостатком, конечно же, являются высокие цены на электростанции. Большинство из них стоят более 1500 долларов. EF ECOFLOW DELTA стоит меньше, это довольно элегантное решение для питания обогревателя только от аккумуляторов, но для большинства людей это вполне приемлемая цифра.

    В общем, EF ECOFLOW DELTA  — это самое близкое, что мы можем использовать для работы обогревателя с большой батареей:

    EF ECOFLOW DELTA Review

    Pros
    • Буквально использует энергию аккумулятора для питания нагревателя 13 розеток и может использоваться для зарядки других устройств
    • Можно заряжать с помощью автомобильного зарядного устройства
    • Идеально Зарядка от 0% до 80% занимает около часа
    Минусы
    • Все электростанции довольно дорогие (1000 $ или больше)
    • Он может питать обогреватель мощностью 1500 Вт, работающий на 100 % мощности, всего за 42 минуты без подзарядки
    • Зарядка автомобиля с помощью 12/24 В 8 А зарядки занимает около 10 часов

    Хорошо, теперь, когда мы увидели, какие обогреватели можно использовать в качестве обогревателей с батарейным питанием, давайте, наконец, ответим на этот ключевой вопрос с помощью некоторых вычислений:

    Почему нет нагревателя, работающего от батареек?

    Простой ответ: Обогреватели потребляют электроэнергию.Аккумуляторам не хватает емкости.

    Длинный ответ: Мы немного посчитаем, чтобы показать, что создание обогревателя на батарейках довольно бесполезно.

    Предположим, нам нужна батарея для питания стандартного обогревателя мощностью 1500 Вт. Такие обогреватели работают от сети 120 В и потребляют 1500 Вт/120 В = 12,5 ампер. За 1 час прогорают:

    • 12,5 Ач при 120 В. Это равно 125 Ач при 12 В ; аккумуляторы работают от напряжения 12В.
    • 1500 Втч .

    Что это значит?

    Итак, если мы хотим питать обогреватель мощностью 1500 Вт в течение 1 часа от аккумулятора, нам понадобится аккумулятор 125 Ач 12 В. По данным EPEC Engineering Technologies, такая свинцово-кислотная батарея емкостью 125 Ач 12 В весит от 30 до 50 фунтов. Выход: это батарея весом 30-50 фунтов, которая питает обогреватель всего на 1 час.

    Теперь представьте, что вам пришлось бы использовать батарею для работы обогревателя в течение 10 часов. Какой размер батареи вам нужен? Вам понадобится батарея 1250 Ач 12 В, которая весит 300-500 фунтов.

    Хорошо, а что если бы мы использовали батареи Tesla ? Опустим то, что это было бы безумно дорого.

    Tesla использует литий-железо-фосфатные (LFP) батареи . Чтобы иметь возможность запускать стандартный обогреватель в течение 1 часа, вам понадобится батарея качества Tesla весом 1,5 фунта. Это долговечно, верно? Нагреватель Tesla, работающий от батареек, проработает 10 часов на батарее весом всего 15 фунтов…

    … но стоит больше, чем 1000 долларов .

    Вот загвоздка.

    Похоже, что обогреватели на батарейках еще какое-то время будут возможны. Однако с обогревателями, работающими на пропане, у нас есть аккуратные, мощные и портативные варианты обогрева в качестве альтернативы обогревателям, работающим от электричества.

    Водонагреватель как сетевая батарея, версия 2.0

    Бытовой электрический водонагреватель, который долгое время был тихим партнером в программах реагирования на спрос на коммунальные услуги, претерпевает ряд изменений, которые могут превратить его в инструмент, способный справиться с проблемами, возникающими на краю энергосистемы.

    Часть этой работы включает в себя передовые пилотные проекты, направленные на создание виртуальных батарей из тысяч водонагревателей, связанных вместе в быстро реагирующие системы управления, реагирующие на электроэнергию. Хорошими примерами такого подхода являются канадский проект PowerShift Atlantic или поддерживаемый Министерством энергетики США демонстрационный проект Pacific Northwest.

    Или это может включать простую модернизацию, стоимость которой составит около 20 долларов на дополнительные детали, направленную на превращение классического резервуара для горячей воды с электрическим сопротивлением в «прорывную технологию нагрева воды с переменной производительностью, интерактивной с сетью».

    Вот как Sequentric Energy Systems описывает свой последний вклад в формирующуюся концепцию водонагревателя как ресурса интеллектуальной сети. На прошлой неделе стартап из Атланты получил патент США на свою технологию. На этой неделе на форуме ACEEE Hot Water Forum — целой конференции, посвященной эффективным способам нагрева воды — Sequentric объявила о своем первом партнере-производителе, Vaughn Thermal Corp. из Массачусетса, который планирует начать производство блоков для покупателей коммунальных услуг.

    Итак, в чем заключается большой прорыв? По словам генерального директора Sequentric Даниэля Флора, это не более чем использование того, как горячая вода поднимается, а холодная опускается в баке нагревателя.Большинство водонагревателей нагревают весь резервуар с водой, оставляя мало места для маневра в том, как часто коммунальные службы могут включать или выключать их, не влияя на температуру, раздражая клиентов и делая их неприемлемыми для массового использования.

    Но добавление дополнительного нагревательного элемента в нижней части бака, где находится холодная вода, позволяет коммунальным службам включать и выключать его по желанию, оставляя горячую воду в верхней части бака при стабильной температуре, сказал он. .

    По его словам, это решает четыре ключевые проблемы: «Как мы даем коммунальным предприятиям время, как мы обеспечиваем их безопасность, как мы сохраняем воду горячей и как мы делаем это простым?»

    Эти проблемы ограничивают сегодняшние программы реагирования на спрос на водонагреватели.Традиционные водонагреватели имеют довольно строгие ограничения на то, как часто их можно выключать и как долго, прежде чем вода станет достаточно холодной, чтобы домовладельцы заметили это. Аналогичным образом, программы, использующие водонагреватели для поглощения избыточной энергии — например, для использования энергии ветра, которая в противном случае была бы сокращена из-за отсутствия спроса, — могут только увеличить тепло до того, как оно станет опасно горячим, угрожая безопасность домовладельца и целостность самого водонагревателя.

    Этот новый дизайн, напротив, позволяет коммунальным предприятиям «расширять пропускную способность — и использовать более 100 процентов времени», — сказал Флор.Вот диаграмма, иллюстрирующая, как коммунальное предприятие, использующее один из водонагревателей Sequentric, может использовать этот нижний нагревательный элемент таким образом, чтобы вызывать значительные подъемы и опускания в нижней, более холодной части резервуара, сохраняя при этом стабильную температуру воды в верхней части резервуара. :

    От поддержки энергосистемы в режиме реального времени до хранения ветровой энергии большой дальности

    Что можно сделать с водонагревателем, управляемым коммунальным предприятием, с таким диапазоном и гибкостью? Новый пилотный проект, проводимый Battelle, некоммерческой организацией из Колумбуса, штат Огайо, которая управляет лабораториями Министерства энергетики США, включая Тихоокеанскую северо-западную национальную лабораторию, и среднеатлантическим оператором сети PJM, проверяет одну возможность: превратить водонагреватели, разбросанные по нескольким коммерческим городкам, во вторые. посекундная частотная регулировка реактивных нагрузок.

    «Часть проблемы регулирования частоты заключается в том, чтобы подтвердить PJM, что вы сделали то, о чем вас просили», — сказал Джейсон Блэк, руководитель исследований в области энергетики и окружающей среды в Battelle. «Особенно, когда у вас есть 1000 водонагревателей, и [PJM] говорит: «Дайте мне 30 киловатт», что соответствует примерно пяти или шести водонагревателям.

    «У нас есть запатентованная методология, которую мы патентуем [относящаяся к тому], как мы можем очень прозрачно показать PJM, что мы делаем, объявив график для каждого из отдельных водонагревателей», — сказал он.В то время как Battelle прямо сейчас модернизирует существующие водонагреватели с помощью контроллера нагрузки Sequentric, он также протестировал новую конструкцию компании, которая может «обеспечить дополнительный, более детальный контроль и обеспечить дополнительные возможности хранения по сравнению с традиционным водонагревателем», сказал он.

    По словам Флора, эта емкость хранилища имеет решающее значение для балансировки 24-часовых колебаний спроса и предложения в сети. Например, можно управлять водонагревателями так, чтобы вода на дне баков медленно охлаждалась, чтобы «в полночь у нас была относительно небольшая мощность», достаточная для удовлетворения потребностей домохозяйства в горячей воде.Затем, в течение ночи, «когда ветер заведется, до семи утра, зарядите его», подогрев всю воду в баке.

    Затем, когда наступает утренний пик спроса на электроэнергию, водонагреватель может быть почти полностью отключен, чтобы использовать накопленный объем горячей воды. С этого момента «в течение дня мы по-прежнему вкладываем энергию, но со скоростью, меньшей, чем получаемая», — сказал он.

    По его словам, эта избыточная мощность также может быть использована для поглощения энергии, возникающей при скачках мощности ветра или отключении подстанций.«Кодовое название, которое у нас есть с Battelle, — это режим Spinal Tap — он достигает 11», — сказал он. «Возможность выборочно перезарядить, оставив что-то в резерве на всякий случай — но все же безопасно, чтобы домовладелец не обжегся и срок службы бака не пострадал».

    По его словам, такие циклы глубокой разрядки и перезарядки могут сократить срок службы батарей, предназначенных для выполнения аналогичных задач. Но что еще более важно, в отличие от батарей, в Соединенных Штатах уже установлено около 50 миллионов электрических водонагревателей, готовых обслуживать потребности ветровой энергии и быстрого реагирования.

    Рыночный потенциал по сравнению с альтернативами

    Как водонагреватели с таким новым дизайном могли попасть в дома и подключиться к коммунальным службам, которые в них нуждаются? Стивен Кеп, менеджер по продажам коммунальных услуг в Vaughn, отметил, что водонагреватели заменяются каждые десять-пятнадцать лет или около того, гораздо чаще, чем большинство других бытовых приборов, что может сделать их одними из первых «умных устройств», получивших широкое распространение на рынке.

    «Модернизация интерактивного управления сетью проводилась в небольших масштабах для демонстрационных проектов, но я думаю, что это менее жизнеспособный вариант, чем возможность воспользоваться преимуществами среднего оборота электрических водонагревателей от 8 до 10 процентов в год», — сказал он.«И дополнительные затраты на добавление элемента управления к устройству на заводе-изготовителе Vaughn, вероятно, составляют десятую часть стоимости модернизации», — добавил он.

    Флор отметил, что, несмотря на свой новый патент, Sequentric не занимается производством водонагревателей. Скорее, она производит датчики и элементы управления для концевых нагрузок, а также программное обеспечение для управления сетью, которая соединяет их с коммунальными службами или системами оператора энергосистемы. «Мы предоставляем им телеметрию в режиме реального времени, и они решают, как управлять сетью, а мы заботимся о ведении хозяйства — и все работает в режиме реального времени», — сказал он.

    По его словам, компания участвует примерно в 26 проектах, к которым подключено около 2100 устройств. Около двух третей из них составляют водонагреватели, в которых датчики и блоки управления Sequentric предоставляют данные о напряжении, температуре, показаниях трансформатора тока, информации о состоянии реле, обнаружении утечек и каналах связи с операторами, обычно через сотовый или широкополосный Интернет.

    В канадском проекте PowerShift Atlantic компания Sequentric модернизировала ряд водонагревателей, которые коммунальные предприятия сдают в аренду клиентам.По словам Флора, программы аренды коммунальных водонагревателей являются естественной целью для новой конструкции водонагревателя Sequentric. На Среднем Западе США и в Онтарио коммунальная служба Direct Energy имеет парк из примерно 1,25 миллиона арендованных водонагревателей, и аналогичные программы спонсируются администрацией долины Теннесси и другими.

    По его словам, New Brunswick Power, один из участников программы PowerShift, заменяет около 10 000 этих арендованных водонагревателей в год и взимает с клиентов 6 долларов в месяц за электричество.Он добавил, что когда эти водонагреватели ломаются или начинают протекать, у коммунальных предприятий есть стимул быстро их заменить.

    Помимо программ прямого лизинга, существует целый мир водонагревателей, которые в конечном итоге могут быть превращены в более гибкие коммунальные активы. В 35 штатах коммунальные службы используют программы управления нагрузкой водонагревателей, которые включают и выключают их с помощью дистанционного управления, чтобы снизить нагрузку во время пиковых нагрузок в сети. В Соединенных Штатах крупными клиентами являются сельские кооперативы: Национальная ассоциация сельских электросетей (NRECA) насчитывает около 220 коммунальных предприятий, имеющих программы реагирования на спрос на водонагреватели, и еще 100 планируют их.

    Одним из возможных препятствий для расширения этого рынка является вопрос о том, следует ли расширить электрическое водонагревание или вместо этого заменить его водонагревателями, работающими на природном газе, водонагревателями с тепловым насосом, солнечными системами горячего водоснабжения или другими более эффективными вариантами. Ранее в этом году Министерство энергетики предложило стандарты эффективности водонагревателей на 2015 год и последующие годы, которые могут исключить многие электрические водонагреватели с рынка.

    Сторонники водонагревателей, способных реагировать на спрос, в том числе NRECA, PJM, Американская ассоциация общественного питания, Электрический институт Эдисона и производитель интеллектуальных водонагревателей Steffes Corporation, обратились в Министерство энергетики с просьбой пересмотреть эти правила, которые могут иметь более широкое влияние на производители водонагревателей по всему спектру.

    ***

    Пообщайтесь с лидерами GE, SDG&E, IBM, AT&T, Intel, PG&E и другими компаниями по темам, подобным этим, которые способствуют инновациям на границе сети. Узнайте больше о нашем новом исполнительном совете Grid Edge.

    Решение проблем с нагревом батареи с помощью теплопередачи

    Аккумуляторные технологии являются неотъемлемой частью нашей жизни: от смартфонов до массивных электрохимических систем хранения энергии и от гибридных автомобилей до полностью электрических самолетов наша зависимость от аккумуляторов постоянно растет.Однако эта технология далека от совершенства, и оптимизация конструкции аккумуляторов, особенно с точки зрения регулирования температуры и теплопередачи, сегодня является ключевой задачей для инженеров и производителей.

    Несмотря на то, что литий-ионные батареи являются лучшими перезаряжаемыми батареями, доступными на сегодняшний день, они имеют два основных недостатка: (1) они разлагаются, хотя и медленно, и (2) они очень чувствительны к теплу. В этой статье мы сосредоточимся на втором аспекте — более конкретно, мы рассмотрим использование численного моделирования для понимания управления температурным режимом и теплопередачи в аккумуляторных технологиях.Хотя большая часть следующего обсуждения касается аккумуляторных батарей, используемых в электромобилях, оно применимо к любой технологии, использующей литий-ионную технологию.

    Производительность и срок службы батареи зависят, среди прочего, от конструкции батареи, используемых материалов и рабочей температуры. Для аккумуляторных батарей, используемых в электрических или гибридных транспортных средствах, рабочая температура (обычно в диапазоне 20–35 °C) имеет решающее значение для обеспечения максимальной эффективности. Работа при более низких температурах влияет на емкость, а при более высоких температурах сокращается срок службы.Отчеты показывают, что пробег электромобилей может снизиться на целых 60%, когда температура окружающей среды падает ниже -6 °C, и примерно на 50% при эксплуатации при температуре 45 °C. Еще одним фактором, влияющим на срок службы аккумуляторных батарей, является распределение внутренней температуры. Разница более чем примерно в 5 °C в ячейке/модуле (многие из которых могут быть внутри упаковки) снижает общий срок службы, а также емкость. На рис. 01 показано распределение температуры в стандартной аккумуляторной стойке.

    Рис. 01: Распределение температуры в стандартной аккумуляторной стойке.Температура отображается в Кельвинах. (Источник: общественные проекты SimScale)

    Как показано, в нормальных условиях температура может находиться в диапазоне от 25 °C до 35 °C. Без сомнения, тепловое поведение аккумуляторов в реальных условиях эксплуатации оказывает сильное влияние на их полезность в разных приложениях, поэтому поддержание эффективного и точного управления температурным режимом имеет первостепенное значение.

    Обзор подхода, основанного на моделировании

    Численное моделирование систем управления температурным режимом зарекомендовало себя как отличный способ разработки и улучшения конструкции батареи при значительно меньших затратах, чем физические испытания.Четко определенный и продуманный подход к моделированию может помочь точно предсказать тепловую физику внутри батареи и, следовательно, может служить полезным инструментом на ранних этапах процесса проектирования.

    Для оценки тепловых характеристик аккумуляторной батареи использовалось множество различных имитационных моделей — от простых моделей с сосредоточенной емкостью на одном конце спектра до полноценных трехмерных имитационных моделей на другом. Однако все эти модели построены с использованием одних и тех же основных частей основного уравнения баланса энергии: (а) Каковы источники выработки тепла? (b) Каковы геометрические и тепловые свойства элементов батареи? И, наконец, (c) Какой механизм охлаждения используется? Различные модели учитывают эти компоненты с разной степенью точности, чтобы обеспечить желаемую точность и стоимость.

    Тепло вырабатывается из двух источников:

    1. Электрохимическая операция, связанная с выделением тепла в результате химических реакций внутри батареи.
    2. Нагрев
    3. Джоулей, также известный как омический нагрев или тепло, выделяемое за счет потока электричества.

    Оба этих источника необходимо рассматривать с точки зрения их собственных управляющих уравнений. Каждый из них зависит от свойств материала, местной температуры и, конечно же, применяемой геометрии. Однако общепринятой практикой является использование экспериментально проверенных уравнений модели для обоих этих аспектов, чтобы значительно сэкономить на некоторых вычислениях, а также упростить структуру моделирования.

    Геометрия элементов батареи и всего блока также может играть потенциально важную роль в характеристиках теплопередачи системы. Становится все более распространенным использование полных трехмерных геометрий (предоставленных в виде моделей САПР) в качестве исходных данных для анализа, а не относительно упрощенного двумерного приближения. Свойства материалов различных компонентов получены из данных производителя или из других экспериментальных исследований.

    Наконец, конвекция обычно является основным методом рассеивания тепла (излучение играет минимальную роль, если вообще играет) в окружающую среду.Кондуктивный теплообмен внутри батареи может учитываться или не учитываться в зависимости от желаемой точности моделирования.


    Изучите три основных механизма теплопередачи на нашем семинаре по термическому анализу. Посмотрите наше тепловое моделирование прямо сейчас!


    Собираем все вместе

    Возможно, самым простым подходом является использование модели сосредоточенной емкости. Это переходный подход проводимости, который предполагает, что температура твердого тела пространственно однородна и является функцией только времени.Не вдаваясь слишком далеко в детали, нетрудно заметить, что в этих подходах отсутствуют существенные детали. Тем не менее, есть случаи, когда эти модели, если они тщательно реализованы, могут представлять довольно точные переходные данные при очень низких затратах.

    С другой стороны, детальное тепловое моделирование (например, предоставленное SimScale) может обеспечить более целостный обзор вовлеченной термодинамики, учитывая поток жидкости и теплопередачу внутри модуля батареи или блока. При этом стало возможным разработать более совершенные системы охлаждения аккумуляторов.В этих симуляциях можно использовать точные спецификации свойств материалов, геометрических деталей, а также начальных и граничных условий. Если все настроено эффективно, можно ожидать очень точных результатов. Методы CFD с большим успехом применялись для термического анализа. Облачные инструменты моделирования позволяют значительно сократить общие вычислительные затраты, представляя при этом подробные пространственные и переходные данные. Это может иметь неоценимое значение для установления фундаментально правильного понимания вовлеченной теплофизики.

    Моделирование конструкции батареи с помощью CFD

    Пример успешного моделирования батареи CFD можно найти в работе Yi, Koo & Shin в их статье «Трехмерное моделирование теплового поведения модуля литий-ионной батареи для гибридных электрических транспортных средств», опубликованной в журнале « Энергии». Модуль литий-ионной батареи был установлен, как показано на рис. 02.

    Рис. 02: Настройка CFD для модуля батареи LIB (Источник: J. Yi, B. Koo и CB Shin, «Трехмерное моделирование теплового поведения модуля литий-ионной батареи для гибридных электрических транспортных средств», Energies, об.7, стр. 7586 – 7601 (2014)

    Результирующее распределение температуры внутри модуля после 1620 секунд разряда и теплопередачи показано на рис. 03.

    Рис. 03: Распределение температуры элементов LIB после 1620-х годов (Источник: Дж. Йи, Б. Ку и С. Б. Шин, «Трехмерное моделирование теплового поведения модуля литий-ионной батареи для гибридных электрических транспортных средств», Энергетика, том 7, стр. 7586 – 7601 (2014)

    Выводы

    Мультифизический характер этой проблемы означает, что в каждом из этих подходов были сделаны упрощения по нескольким аспектам.Поэтому всегда есть возможности для улучшения. В приведенном ниже списке показана лишь часть этих сложных аспектов:

    • Более точное моделирование химического состава батареи и циклов зарядки/разрядки;
    • Аккумуляторы, состоящие из широкого спектра материалов, включая тонкие слои металлов (покрывающие элементы), пористые материалы и т. д.;
    • Если в конструкции батареи используется несколько слоев различных материалов, внутренний материал может быть анизотропным по своей природе;
    • Если свойства материала конструкции батареи, как правило, не очень хорошо известны, это может существенно повлиять на точность моделирования; и
    • Моделирование потока охлаждающей жидкости всегда является сложной задачей из-за сложной геометрии и возможной турбулентности жидкости.

    Увеличение вычислительной мощности позволило исследователям точно и эффективно учитывать большее количество этих аспектов. Повышение нашей уверенности в прогностических возможностях таких симуляций. Несмотря на остающиеся проблемы, численное моделирование внесло огромный вклад в разработку более совершенных систем управления температурным режимом для проектирования батарей и будет продолжать делать это в обозримом будущем!

    Ознакомьтесь со всеми нашими блогами SimScale, чтобы найти больше полезных статей!


    Экспериментальное исследование самовоспламенения литий-ионных аккумуляторов при хранении: влияние количества ячеек

    Явление самовоспламенения

    В целом в пересчете на LiCoO 2 ячеек при 30% SOC в наших экспериментах , их характеристики воспламенения при самонагреве можно обобщить в следующие три стадии: нагрев, самонагрев и тепловой разгон.Взяв в качестве примера эксперимент с одной ячейкой при 173 ° C, на рис. 2 представлено явление трехэтапного самовоспламенения и соответствующий температурный профиль. В таблице 3 также показаны критерии и наблюдения за тремя этапами.

    Рисунок 2

    Три стадии явления самонагрева 1-элементного элемента с 30% SOC и соответствующие температурные и вольтовые характеристики при температуре окружающей среды T a = 173°C. Также показаны типичные проявления LIB на разных стадиях, включая вздутие элемента, утечку электролита, саморазогрев и тепловой разгон

    Этап I:

    Нагрев

    Первая стадия начинается, когда ячейка нагревается значительно выше своей начальной температуры после помещения в печь.Температура ячейки повышалась от температуры окружающей среды до температуры печи. Во всех экспериментах клетки вначале начинали слегка набухать от своей средней стенки из-за теплового расширения. Как только температура превышала начальную температуру разложения SEI, эта реакция начинала генерировать газы, что приводило к дальнейшему набуханию клеток. , на этом этапе наблюдалась утечка электролита.

    Этап II:

    Самонагревающийся

    Вторая стадия характеризуется превышением температуры образца над температурой окружающей среды. Поскольку на этой стадии не происходит значительного повышения температуры, явного набухания не наблюдалось. Кроме того, на этом этапе часто наблюдалась утечка электролита, при которой электролит начинал вытекать с положительной стороны, где есть предохранительный клапан. Эта утечка приводит к постепенному изменению цвета катода с белого на желтый.Температура увеличивается по сравнению с температурой окружающей среды из-за саморазогрева, а затем несколько снижается из-за тепловых потерь, вызванных утечкой электролита. После этого температура ячейки начала очень медленно повышаться. Когда утечка электролита прекратилась, внешний вид ячейки больше не менялся, но ее температура продолжала расти. Накопление тепла на этой стадии может быть связано с разложением SEI, реакцией интеркалированного лития с электролитом, разложением положительного материала катода [4, 15] или химическим переходом между анодом и катодом [7].

    Этап III:

    Тепловой разгон

    При повышении температуры ячейки произошел тепловой разгон, приведший к воспламенению. Клетка быстро набухла за 2–3 с из-за быстрого внутреннего газообразования. Когда внутреннее давление превышало пороговое значение, происходило вентилирование, как на изображении стадии III, показанном на рис. 2. Можно увидеть некоторое количество дыма, но во время всех экспериментов не наблюдалось ни вспышки, ни огня, ни искр.

    Более того, впервые в литературе мы обнаруживаем, что самовоспламенение не всегда вызывает сброс.Как показано на рис. 3 изображений ячеек после экспериментов, когда температура окружающей среды снизилась до 169 ° C для эксперимента с 1 ячейкой, воспламенение от самонагрева ячейки также было зафиксировано на основе температурного профиля, но вентиляция не произошла. Во всех наших экспериментах воспламенение без вентиляции происходило только в экспериментах с 1 и 2 ячейками при их критической температуре воспламенения.

    Рисунок 3

    Изображения клеток после экспериментов. И тепловой разгон, и вентиляция произошли при T a = 173°C (слева), но тепловой разгон произошел при T a = 169°C без вентиляции (справа).Впервые в литературе было обнаружено возникновение теплового разгона ЛИА из-за саморазогрева без вентиляции эксперименты. Этот метод вызывал вентиляцию до теплового разгона в экспериментах с 3 и 4 ячейками, поскольку провода ограничивают набухание клеток, вызывая внешнее давление на поверхность клетки. Потери тепла и массы из-за вентиляции вносят дополнительный источник неопределенности в эксперименты, но, судя по полученным нами критическим температурам, эти потери не оказывают существенного влияния на результаты.Без закрепления ячеек с помощью проводов самовозгорание 3-ячеечной и 4-ячеечной опытов не происходило даже при критической температуре окружающей среды для 2-ячейки. Это связано с тем, что набухание клетки делает ее поверхность искривленной, уменьшая площадь физического контакта между клетками, уменьшая теплопередачу, и поэтому клетки не ведут себя как одно тело. Кроме того, с точки зрения экспериментов с 1 и 2 ячейками, из-за небольшой деформации и вздутия в целом крепление проволоки никаким видимым образом не повлияло на эксперименты.

    Температура

    На рис. 4a, b показан пример воспламенения и невоспламенения конфигурации с 1 ячейкой, чтобы объяснить, как идентифицировать \(T_{{{\text{a}},c}}\) с использованием данных о температуре. Ячейки не воспламенялись при температуре окружающей среды 162°С, но загорались при температуре окружающей среды 169°С. Что касается случаев отсутствия возгорания, то температура ячейки сначала немного превышает температуру печи, а затем она охлаждается до температуры печи. Это связано с тем, что эта температура печи является самой высокой докритической температурой окружающей среды, однако выделение тепла из-за химической реакции пропорционально размеру образца все еще немного ниже, чем доля тепловых потерь на поверхности образца.Что касается случая воспламенения, тепловой разгон происходит на 106 минуте, что указывает на то, что ячейка воспламенилась при температуре печи 169 °C, что является самой низкой сверхкритической температурой окружающей среды. Следовательно, \(T_{{{\text{a}},c}}\) 1-й ячейки составляет 165,5 ± 3,5°C.

    Рисунок 4

    Температура и напряжение 1-4 ячеек при 30% SOC в экспериментах как для случаев критического воспламенения, так и для случаев отсутствия воспламенения. Левая колонка — это случаи максимальных температур окружающей среды для невоспламенения, а правая колонка — случаи минимальных температур окружающей среды для воспламенения для 1–4 ячеек.Температура для 1 ячейки – температура поверхности T s , а остальные температуры – центральная температура (температура между двумя центральными ячейками) T c

    -зажигание (слева) и опыты минимальных температур окружающей среды для воспламенения (справа) среди 1–4 ячеек показаны на рис. 4. По мере увеличения числа ячеек пиковая температура ячейки и минимальная температура окружающей среды для воспламенения уменьшаются.Кроме того, согласно случаям зажигания на рис. 4, температура поверхности ячейки в стадии саморазогрева равна температуре окружающей среды, \(T_{s} = T_{a}\), что удовлетворяет граничному условию Франк- Каменецкого теория.

    Время до теплового разгона, а также время I и II этапа показаны на рис. 5. Время до теплового разгона равно сумме времен I и II этапа. С увеличением количества ячеек время I стадии увеличивается линейно, а время II стадии и время до теплового разгона увеличиваются нелинейно.

    Рисунок 5

    Время до теплового разгона и время различных стадий. Время до теплового разгона представляет собой сумму времени стадий I и II

    Коэффициент теплопередачи

    Эффективный коэффициент теплопередачи можно оценить, используя данные о температуре батареи на стадии нагрева на рис. 4. Согласно таблице 1 , только 1 клетка и 2 клетки имеют Bi < 0,1. В этих условиях на основе метода сосредоточенных емкостей [32] имеем: \(\dot{Q} = Sh\left( {T_{a} - T_{s} } \right) = mc\left( {dT_ {s} /dt} \right)\), коэффициент теплопередачи равен \(h = mc\left( {dT_{s} /dt} \right)/S\left( {T_{a} - T_{s } } \правильно)\).

    На рисунке 6 представлены участки DT S / DT T A T S S для критических случаев зажигания 1 и 2 ячеек. Наклоны соответствуют \(hS/mc\), которые можно использовать для извлечения коэффициента теплопередачи. Площадь поверхности \(S\) рассчитывается с использованием длин трех сторон, а удельная теплоемкость \(c\) составляет 990 Дж/кг-К из предыдущих экспериментальных измерений той же ячейки [27], а масса клетки \( м\) равно 36.8 г. Следовательно, можно рассчитать коэффициенты теплопередачи для различного количества ячеек, которые представлены в таблице 4. Окончательный коэффициент теплопередачи, который мы выбрали для расчета числа Bi, составляет 11 Вт/м 2  K.

    Коэффициент теплопередачи \ (h \) из участков дт S / DT VS T A T S , принимая случаи 1 ячейки (слева ) и 2 ячейки (справа).Наклоны пропорциональны \(h\)

    Таблица 4 Коэффициент теплопередачи для различного количества ячеек

    Напряжение

    случаев соответственно. Что касается случаев воспламенения, то во всех экспериментах наблюдается сходная тенденция изменения напряжения. На первом этапе напряжение уменьшается по мере увеличения температуры ячейки, поскольку высокая температура может ускорить деградацию ячеек [34].На этой стадии всегда наблюдается флуктуация, за которой следует первое падение напряжения, что может быть сигналом начала внутренней побочной реакции — разложения SEI, так как это рассматривалось как первая побочная реакция при тепловом разгоне [4]. На рис. 7 показано время колебания напряжения в экспериментах и ​​соответствующие им температуры ячеек в это время. При повышении температуры окружающей среды время до колебания напряжения уменьшается. Это связано с тем, что для нагрева большего количества элементов при более низкой температуре окружающей среды требуется больше времени.Однако независимо от того, сколько элементов было использовано и какая была температура окружающей среды, температуры элементов во время колебаний напряжения составляют около 130°C, что близко к температуре начала разложения SEI в предыдущих исследованиях [4, 15]. .

    Рисунок 7

    (a) Время до колебания напряжения в экспериментах с 1–4 ячейками и (b) температура ячейки в это время. Температура элементов была около 130°C, что является температурой начала побочных реакций

    На втором этапе напряжение резко падает до нуля сразу после утечки электролита.Когда утечка электролита прекращается, напряжение на ячейке можно снова определить на стадии саморазогрева. На рисунке 8 показана взаимосвязь между временем до утечки электролита и временем до второго падения напряжения в трех экспериментах с 1-ячейкой. Время до утечки электролита определяется как время, когда мы впервые наблюдали утечку электролита, и эти значения всегда были немного меньше, чем время до 2-го падения напряжения.

    Рисунок 8

    Зависимость между временем до утечки электролита и временем до второго падения напряжения в трех экспериментах с 1-ячейкой.Время до утечки электролита всегда было немного меньше, чем время до 2-го падения напряжения, что показывает, что утечка электролита может привести к внутреннему короткому замыканию элементов

    После 2-го падения напряжения напряжение снижается медленно. Это может быть вызвано побочными анодными и катодными реакциями при высоких температурах, которые могут увеличить внутреннее сопротивление, продолжая потреблять интеркалированный литий, создавая дополнительные газы и примеси [4].

    На третьем этапе, когда температура начинает быстро расти, напряжение снова резко падает до нуля, что можно расценивать как сигнал о воспламенении ячейки.

    Критическая температура воспламенения

    На основании данных о температуре окружающей среды на рис. 4 определены критические температуры самовоспламенения ячейки. Температурные значения 1, 2, 3 и 4 ячеек составляют 165,5 ± 3,5°С, 157 ± 2°С, 155 ± 2°С и 153 ± 2°С соответственно.

    В этой работе показана четкая тенденция, а именно, что требуемая температура окружающей среды для воспламенения саморазогрева элементов уменьшается по мере увеличения количества элементов из-за эффектов теплопередачи, представленных в разделе теории.Эта тенденция должна выполняться не только для используемых здесь призматических ячеек, но и для ячеек любой другой формы, например цилиндрических ячеек. Это связано с тем, что, хотя площадь токопроводящего контакта между цилиндрическими ячейками меньше, передача тепла между ячейками происходит за счет проводимости и излучения в воздушных зазорах. Критическая температура для 4 элементов составляет 153°C, что все еще очень много по сравнению с температурой окружающей среды. Однако, когда элементы штабелируются на складах или отправляются в виде грузов, количество элементов относительно велико, и поэтому, исходя из этой критической тенденции окружающей среды, может произойти воспламенение элементов от самонагрева, что приведет к пожарам.{2} } \right)\) против \(1000/T_{a}\) на графике. Наилучшее линейное соответствие рассчитано на рисунке со значением R-квадрата 0,981. На рис. 10 показан типичный график Франка-Каменецкого, подтверждающий возможность применения предположений теории Франка-Каменецкого и одностадийных глобальных реакций Аррениуса. График Франка-Каменецкого также подтверждает, что воспламенение происходит за счет саморазогрева.

    Рисунок 9

    Критическая температура воспламенения определена для разного количества ячеек. Значения температуры 1, 2, 3 и 4 аккумуляторов равны 165.5 ± 3,5°C, 157 ± 2°C, 155 ± 2°C и 153 ± 2°C соответственно

    Линейная аппроксимация построена для извлечения эффективных кинетических и теплофизических параметров ( {\ frac {E} {R} \ cdot \ frac {{f \ Delta H_ {c}}} {k}} \right). \) Эффективная проводимость \ (k \) ячеек сильно зависит от катода. материалы [33].В пересчете на катодный материал LiCoO 2 эффективная проводимость \(k\) составляет 1,08 Вт/мК [33]. На основании этого извлекаются эффективные кинетические и тепловые свойства ячейки, как показано в таблице 5. Ошибки также показаны в таблице с использованием подгонок, которые дают максимально и минимально возможные эффективные кинетические и тепловые свойства из экспериментальных данных. . Эти данные, которые мы нашли в этой работе, могут помочь в прогнозировании поведения саморазогрева ячейки.

    Таблица 5 Эффективная энергия активации \(E\) и \(ln\left({\frac{{\Delta H_{c} fE}}{Rk}} \right)\) ячейки при 30% извлечении SOC с участка Франк-Каменецкого

    Кинетика, которую мы количественно определили, относится к 30% SOC, и эффективная кинетика и теплофизические свойства будут отличаться, если один и тот же LIB имеет более высокий SOC.Предыдущие исследования [19, 30] показали, что ЛИА имеет более высокую реактивность, когда его SOC больше, и, следовательно, ЛИА с более высоким SOC с большей вероятностью самовоспламеняется.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.