как узнать сколько кВт в 1 секции, что влияет на теплоотдачу, а также особенности панельных батарей из стали
Что может быть неприятней дорогих и холодных батарей в зимний сезон?
Иногда при замене старой отопительной системы люди задаются вопросом, какие установить обогреватели, вместо того, чтобы подумать, как узнать мощность панельного радиатора и сверить ее с имеющимся в системе давлением и теплоносителем.
Только понимая, что такое теплоотдача и от чего зависит ее уровень, можно правильно подобрать радиаторы в помещения.
Свойство теплоотдачи
Мощность стальных радиаторов отопления, так же как и всех остальных видов обогревателей основана на принципе их работы:
- Теплоноситель, попадая в батарею, циркулирует по резервуару (у стальных панельных моделей – это каналы), при этом в горячем состоянии он направлен вверх, тогда как при остывании идет вниз. В автономной или централизованной отопительной системе нагревом носителя занимается котел.
- За время, что горячая вода соприкасается с радиатором, она отдает ему свое тепло, нагревая его стенки. Этот момент очень важен, так как от размера обогревателя зависит, какой длины будет ее путь, и чем он дольше, тем горячее радиатор.
- Нагретые стенки конструкции отдают свою температуру воздуху, который распространяется по помещению под воздействием потоков тепла.
- Чтобы увеличить уровень теплоотдачи, производители «снабжают» отопительный прибор теплообменниками, как это видно по стальным радиаторам типа 11, 22 и 33.
Наличие теплообменников значительно увеличивает мощность стальных радиаторов, работая по двум нагревательным принципам: радиаторному, при котором используется тепло стенок устройства, и конвекторному, который образует движение разогретого воздуха.
Как правило, показатели мощности изготовитель указывает в техпаспорте, поэтому можно ориентироваться по нему, но еще лучше самостоятельно произвести расчеты с учетом площади помещения, температуре воздуха и количеству теплопотерь.
Последствиями неправильно подобранного обогревателя являются:
- Так называемое перетапливание, когда в помещении настолько жарко, что приходится держать форточку открытой. Это создает вредный для организма микроклимат, вынуждает платить больше за энергозатраты или устанавливать термостаты, чтобы снижать нагрузку на систему.
- Если мощность панельных стальных радиаторов отопления ниже необходимого уровня, то в комнате холодно даже при их максимальной нагрузке.
- Сильные перепады давления в отопительной системе, оснащенной слабыми батареями, приведет к аварии, так как они не выдержат подобных «стрессов».
Всех перечисленных проблем можно избежать, если знать, что именно влияет на теплоотдачу батарей отопления, и как поднять их эффективность.
Что влияет на теплоотдачу?
При выборе модели обогревателя нужна таблица мощности стальных радиаторов, которую потребителям должен предоставлять производитель или продавец-консультант.
Так же следует учесть несколько нюансов, которые им присущи:
- Перед покупкой новых батарей отопления следует поинтересоваться, какая температура теплоносителя в системе. Чем она горячее, тем выше будет нагрет радиатор, а значит, и теплоотдача будет больше. Узнав точную температуру, нужно сравнить ее с показателями выбранной модели, которые указываются в техпаспорте. Для безопасной и эффективной работы они должны совпадать.
- Размер радиатора имеет значение. Чем он больше, тем дольше в нем находится носитель, а от этого горячее становятся его стенки.
- Теплопроводность материала так же важна. В данном случае речь идет о листовой стали не более 1.5 мм толщины, что указывает на способность быстро нагреваться.
Из таких нюансов складывается мощность панельных радиаторов, поэтому при ее расчете следует учитывать все их параметры.
Мощность стальных радиаторов отопления (таблица)
Особенности батарей из стали
Конструкция панельных радиаторов такова, что они изготавливаются из двух штампованных листов стали, соединенных вместе, внутри которых находятся 2 горизонтальных канала вверху и внизу и по 3 вертикальных на каждые 10 см длины.
Слабым «звеном» подобных обогревателей является узость этих каналов, поэтому так важно, чтобы теплоноситель был без примесей. В централизованной отопительной системе это невозможно поэтому, сделав выбор в пользу радиаторов из стали, нужно устанавливать фильтр на входе подачи теплоносителя в подающую трубу квартиры.
Как правило, кВт стальных радиаторов зависит от их типа и в среднем составляет 0.1-014 на секцию:
- Для типа 11, который состоит из одной секции и конвектора при глубине 63 мм мощность равна 1.1 кВт.
- Для 22 типа, состоящего из двух секций с двумя конвекторами при глубине 100 мм – это 1.9 кВт.
- 33-тий тип признан самым эффективным, так как состоит из трех секций с тремя конвекторами при глубине 150 мм. Мощность панельного стального радиатора этого типа равна 2.7 кВт.
Для примера были взяты конструкции с конвекторами, так как без них стальные панели малоэффективны и годятся для небольших автономных систем отопления.
Чтобы сделать правильный выбор, следует перед покупкой ознакомиться со следующими параметрами:
- Сколько кВт в 1 секции стального радиатора.
- Как влияет высота и длина изделия на его мощность.
- Сколько в нем секций и конвекторов.
Только получив ответы на эти вопросы, можно подобрать оптимальный вариант обогревателя для каждого помещения в отдельности.
Утверждение UL литий-железная подвижная батарея
Технические особенности:
Заменить время | Высокая эффективность разряда | Ультра долгий жизненный цикл |
Время замены наших литиевых батарей для этого применения составляет 5+ лет, тогда как традиционные свинцово-кислотные батареи нуждаются в замене каждые 6-8 месяцев. | Высокая скорость разряда 1С поддерживает> 95%, где свинцово-кислотный только 35% | Чрезвычайно более длительные жизненные циклы (=> 3000 @ 100% DOD), где свинцово-кислотный составляет 200-400 циклов |
Зеленая энергия | Быстрая зарядка | Меньший вес батареи |
Нетоксичен, не используются вредные тяжелые металлы, которые могут нанести вред окружающей среде. Без запаха и выглядит чистым | Superior fast ch возможность подзарядки, может быть обеспечена 1-часовая зарядка до 90% | На 70% легче, чем аналогичные свинцово-кислотные батареи |
Широкий диапазон рабочих температур | Гибкая конфигурация | Безопасность |
Широкий диапазон рабочих температур от -20 ° C (-4 ° F) и +60 ° C (140 ° F) делает его лучше любых свинцово-кислотных аккумуляторов. | Он отличается гибкостью конфигурации, прост в установке, поэтому не требует дополнительных затрат на персонал. Также эти батареи могут быть изготовлены по индивидуальному заказу в соответствии с требованиями заказчика. | Advanced BMS обеспечивает безопасность от более высоких и низких температур, перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки по току, короткого замыкания и т. Д., А также контролирует балансировку ячеек, состояние заряда, напряжение на уровне ячеек и т. Д. Также мы используем технологию LFP, которая намного безопаснее от пожар и взрыв, в то время как некоторые другие бренды используют NCM, чтобы минимизировать затраты, жертвуя безопасностью |
Приложения: • Авторикша |
Стальные радиаторы отопления — ROZETKA
Стальные радиаторы отопления зарекомендовали себя как надежные устройства, одинаково хорошо вписывающиеся как в классический дизайн интерьера, так и в современные концепции в стиле хай-тек или лофт. Стальной радиатор – это надежное изделие, которое прослужит не один десяток лет при грамотной эксплуатации, а высокий уровень теплоотдачи – это то, что позволит комфортно себя чувствовать в помещении даже в самые сильные заморозки.
Особенности и преимущества стальных радиаторов
В качестве материала для стальных радиаторов практически всегда используется низкоуглеродистая сталь, которую изнутри фосфатируют для повышения устойчивости к коррозии, а снаружи покрывают эмалью. Такая технология позволяет существенно снизить подверженность коррозии, а также продлить срок службы. Основное правило в эксплуатации стального радиатора – постоянная наполненность теплоносителем. Это необходимо для того, чтобы сталь не контактировала с кислородом и не окислялась. В противном случае, срок службы стального радиатора существенно снижается.
Прекрасная теплоотдача стальных радиаторов – это еще одна их особенность. Многие покупатели предпочитают устанавливать датчики температуры на такие батареи, с целью регуляции интенсивности обогрева и, как следствие – экономии. Также можно отметить быстрый нагрев радиаторов из стали, за счет низкой тепловой инертности. Важный фактор при выборе также – невысокая цена стальных радиаторов отопления.
Как выбрать стальной радиатор в каталоге ROZETKA
При выборе в первую очередь нужно определиться с основной классификацией, стальные радиаторы бывают:
- Панельные. Представляют собой цельные металлические панели, внутри которых расположены ребра радиатора. В самой панели проложены небольшие каналы для теплоносителя, который нагревает всю панель, а следом за ней и оребрение, отдающее тепло окружающему воздуху. Таким образом, нагревание помещения происходит одновременно за счет излучения и конвекции. Ключевое преимущество таких радиаторов – возможность подобрать необходимый размер, так как производители предлагают на рынке целый ряд моделей, которые различаются между собой габаритами. Таким образом, можно легко найти как радиатор для небольшой комнаты, так и для большого зала или гостиной. Мощность теплоносителя в системе с такими радиаторами может достигать 110 градусов, а рабочее давление составляет 6-10 атмосфер. Это значит, что их устанавливать в многоквартирных домах с высокими перепадами давления в системе не рекомендуется, однако они отлично себя показывают в автономных системах отопления в частных домах. Также, плоский радиатор панельного типа, в зависимости от количества ребер будет иметь свою маркировку, например — тип 11, 20 и т. д. Самый популярный в наших краях — стальной радиатор 22 типа.
- Секционные. Батарея состоит из нескольких одинаковых секций, выполненных в виде продолговатых металлических конструкций, снизу и сверху которых расположены большие каналы для теплоносителя, а между ними вдоль всей секции – малый канал. Такая конструкция позволяет оптимально нагревать всю площадь секции и потом отдавать тепловую энергию воздуху в помещении. Соединяются секции между собой при помощи точечной сварки, что делает их самыми «выносливыми» из всех трех подвидов. Рабочее давление в системе с такими радиаторами может достигать 16 атмосфер. Высокая эффективность секционных моделей также обусловлена тем, что тепло передается как конвективным способом, так и излучением. Таким образом, теплоносителя для работы нужно меньше, а помещения прогреваются на порядок быстрее.
- Трубчатые. Этот подвид радиаторов не так распространен, как предыдущие два, за счет более высокой стоимости. Представляет собой радиатор, выполненный из стального каркаса с приваренными стальными трубами, через которые пропускается теплоноситель. Чаще всего, такие радиаторы используются в различных дизайнерских концепциях. Очень часто, именно при помощи таких трубчатых радиаторов выстраивается система отопления в служебных помещениях в квартире, либо же в общественных помещениях, таких как кафе, рестораны, театры и другие. Однако стоит учитывать, что металл достаточно тонкий, особенно ненадежны соединения и сварные швы трубок, так что рабочее давление в системе не должно превышать 10-12 атмосфер.
В зависимости от подвода воды в коммуникациях дома, необходимо выбрать соответствующий:
- Боковой – подключение к системе осуществляется при помощи боковых соединений;
- Нижний – теплоноситель подается по трубам из пола, к которым и присоединяется стальной радиатор.
В каталоге представлены стальные радиаторы как популярных производителей, таких как Korado и Kermi, так и других. Многие пользователи говорят, что наилучшим соотношением цены и качества обладают итальянские бренды.
Купить стальные радиаторы отопления можно прямо сейчас. Для этого нужно оформить заказ в ROZETKA и указать адрес доставки.
Что делать, если течет батарея отопления: как устранить течь в радиаторе отопления
Любые инженерные коммуникации, в том числе отопительные системы, постепенно изнашиваются и выходят из строя. Неисправности бывают разного характера, но когда течет батарея отопления, это доводит до малоприятных последствий. Чем раньше будет устранена течь чугунного, стального или биметаллического радиатора, тем меньше вероятность залить свою квартиру и затопить соседей.
Почему течет батарея отопления
Прежде чем выяснять, как устранить течь радиатора между секциями или в другом месте, нужно разобраться в причинах возникающих проблем:
- Чугунные радиаторы имеют большой вес и монтируются на прочные крючки. При минимальной погрешности радиаторы проседают под своей массой, а перекос в несколько миллиметров становится причиной образования воздушных карманов. В этих местах начинается коррозия – чугун истончается и через время образуется свищ. Появляется незначительная течь, которую желательно быстро устранить.
- В домах с централизованной системой отопления часто происходят гидроудары, из-за которых иногда текут батареи отопления в местах стыков (особенно это касается биметаллических радиаторов).
- Чугунные радиаторы внутри шероховатые, поэтому на поверхности задерживается всевозможный мусор и посторонние включения: кусочки металла, ржавый осадок и пр. Постепенно каналы начинают забиваться, а ухудшение циркуляции теплоносителя приводит к риску прорыва или появления течи. Это еще одна из причин, почему текут батареи, как чугунные, так и стальные.
- Прокладки и ниппельная резьба – слабые точки отопительных радиаторов, поэтому в этих местах может образоваться течь.
Практика показывает, что течь алюминиевого, стального и другого радиатора появляется не внезапно. Сначала возникают характерные признаки: снижается температура воздуха в помещении, образуется налет на радиаторе, образуются пятна коррозии на поверхности.
Не бездействуйте, обнаруживая эти признаки, а решайте, что делать – батарея уже течет. Если проигнорировать ситуацию, может произойти авария. Также вскоре вы можете обнаружить под радиатором лужицу воды, а уровень влажности в помещении заметно увеличится. Можно самостоятельно заделать течь в радиаторе отопления или обратится к мастерам. Опытный сантехник нашей компании оперативно устранит протечку любого радиатора: алюминиевого, стального, биметаллического, чугунного.
Многих волнует вопрос, если течет батарея кого вызывать? Если проживаете в квартире с центральным отоплением, обратитесь в управляющую компанию или к нам. В остальных случаях можно обойтись без управляющей организации – она вам не поможет.
Как устранить течь в радиаторе отопления
Сразу должны вас предостеречь: если не имеете набора инструментов и запчастей, даже не думайте, как устранить течь в квартире или доме своими силами. В противном случае, вы можете сделать только хуже. Лучше вызовите мастера, позвонив в нашу компанию. Если решите действовать сами, постарайтесь придерживаться инструкций для каждой конкретной ситуации.
Что делать, если протекает сварной шов
Радиатор отопления часто течет в слабом месте. появиться оно может, если при установке батареи был сделан непрочный сварной шов в месте стыковки с трубой. течь может спровоцировать скачок давления (так называемый гидроудар) или увеличение температуры теплоносителя.
Что делать при такой протечке? Используйте металлический хомут, подложив резиновую прокладку на пробоину (подойдет велосипедная камера). Обмотайте резиновой полосой трубу с местом течи и сверху насадите хомут. Его нужно хорошенько затянуть, и течь исчезнет. Если хомута нет, используйте простую проволоку, затягивая плоскогубцами.
Как заделать течь между секциями радиатора
Не исключена поломка радиаторной пластины, сделанной из тонкого материала. Коррозия со временем разъест батарею изнутри (особенно это касается стальных радиаторов), появится свищ с протечкой – вы сразу увидите, как вода сочится наружу.
В этом случае нужно действовать быстро. Если радиатор биметаллический, замените одну из секций, которая течет. В качестве экстренной меры подойдет холодная сварка, которой нужно залепить место протечки, предварительно перекрыв воду. Самостоятельно разобрать биметаллический или чугунный радиатор для замены отдельных секций вам вряд ли удастся, поэтому лучше вызывайте мастера.
Способы устранения неисправности
Теперь рассмотрим, чем и как можно заделать течь, если вышеописанные случаи не подходят или не помогают по каким-либо причинам. Основными способами решения проблемы, если течет батарея, являются следующие:
- Холодная сварка
- Применение цементно-гипсовой повязки
- Использование столовой соли
- Термо-и влагостойкие клеевые составы
Холодная сварка
Существуют высокопрочные и удобные в применении 2-компонентные клеи на основе эпоксидной смолы. Под каждый металл создана определенная вариация холодной сварки, но существуют и универсальные варианты.
Например, можно купить ремонтный стержень для герметизации трещин, заклеивания дыр и ликвидации протечек в чугунных, стальных и биметаллических радиаторах.Перед тем, как замазать протечку, придется просушить и обезжирить поверхность. Если нужно, удалите коррозию щеткой или наждачкой. После этого нанесите холодную сварку, действуя по инструкции на упаковке.
Пломба из цемента и гипса
Если холодной сварки нет, а чугунная или другая батарея сильно потекла – что делать в этом случае? Используйте цементно-гипсовую повязку. Вам понадобится бинт, гипс или цемент. Разведите сухую смесь до сметанообразной консистенции, пропитайте ею бинт и намотайте на место, где течет холодная или горячая батарея. Сделайте несколько слоев, чтобы образовалась прочная повязка. Если нет возможности слить теплоноситель, замените цемент алебастром или гипсом. Сверху рекомендуется наложить 1-2 слоя бинта, пропитанного цементной смесью.
Столовая сольПростейшим способом удаления течи радиатора дома без помощи мастера является использование поваренной соли. Средство подходит при протечках резьбовых соединений. Смочите аптечный бинт в воде и обваляйте в соли, а затем намотайте его на протекающее место. Когда соль высохнет, пробоина будет надежно закрыта. Сверху для надежности накладывают цементную повязку.
Клеевые составыКогда протечка незначительная, можно воспользоваться термостойкими и влагоустойчивыми клеями. Их наносят на марлю или бинт, а затем наматывают на подтекающее место (например, стык между двумя секциями). Когда клей подсохнет, течь будет законсервирована. Такого ремонта хватает ненадолго, поэтому после завершения сезона отопления и слива воды из системы радиатор лучше отремонтировать более надежным и долговечным способом.
Если проблему не удалось исправить самостоятельно, во избежание неприятностей лучше обратиться к профессионалам. Мастера компании Сан-Ремо недорого и в сжатые сроки устранят причину течи. А при необходимости качественно произведут установку радиатора отопления.
LFB литиевая железная батарея AA AAA батареи FR6 FR03 15v литиевая батарея
Applications
1, Intelligent instruments
2, security device
3, signal lights and post indicator transfer
4, portable devices
5, powering sensor
6, Lighting
7, Medical equipment
8, Wireless and other equipment
9, water, gas and electricity meters
10, memory backup power sources, etc
Testing comparison between FR6 and LR6:
Advantages
High-voltage(3v) | |
Suitable for large current | |
Low self-discharge rate | |
Wide working temperature range(-40-85°C) | |
Stable discharge voltage | |
Excellent leakage-poof | |
Excellent safety characteristics |
Packing&Shipping
Price Term | FOB,EXW,CIF,C&F etc. .. |
Payment term | 30% deposit ,balance paid before shipment |
Delivery time | 15-20 working days after receiving deposite and all the design. |
Sample lead time | 7-10 working days |
MOQ | no MOQ |
Shipping | By express,by air or by sea |
Packaging | Inner box+carton box,or as customzied requirement |
Сравнение радиаторов по сроку службы
Характеристики долговечности радиаторов отопления:
Тип радиаторов | Устойчивость к внутренней коррозии | Устойчивость к гидроудару | Средний срок службы |
---|---|---|---|
Стальные радиаторы | Слабая | Слабая стойкость | 15-20 лет |
Чугунные радиаторы | Высокая | Средняя стойкость | 25-35 лет |
Алюминиевые радиаторы | Высокая | Средняя стойкость | 20-25 лет |
Биметаллические | Высокая | Высокая стойкость | 25-30 лет |
Срок эксплуатации и надежность радиатора отопления относятся к числу главных факторов, которые необходимо учитывать при выборе отопительных приборов.
Средний срок эксплуатации для радиаторов различного типа, изготовленных в соответствии с ГОСТ, приведен в таблице. Однако их фактический срок годности в значительной степени зависит от характеристик системы отопления и условий эксплуатации.
Основными внешними факторами, которые влияют на срок службы радиаторов отопления, являются:
- рабочее давление теплоносителя в системе;
- химический состав теплоносителя;
- температура теплоносителя в системе.
Также на долговечности радиаторов, установленных в квартирах многоквартирных домов, могут сильно сказываться гидроудары, которые возникают в момент запуска центральной системы отопления в осенний период.
Каждый из металлов, из которых изготавливаются отопительные приборы, обладает разной степенью устойчивости по отношению к воздействующим негативным факторам. Поэтому показатели долговечности и надежности у них будут разными.
Долговечность стальных радиаторов
Стальные радиаторы являются наименее долговечными. Их срок службы составляет в среднем 15-20 лет. Они отличаются невысокой коррозионной стойкостью. Особенно это характерно для панелей низкого качества, которые очень часто встречаются на отечественном рынке. Также для стальных радиаторов характерна высокая чувствительность к рабочему давлению в системе. Они выдерживают давление до 8,5 атмосфер. Превышение давления приводит к быстрому разрушению сварных швов.
Также эти батареи обладают крайне низкой устойчивостью к гидроударам. В связи с этим номинальный срок службы радиатора в 15-20 лет соблюдается только при эксплуатации в составе автономных систем отопления. При использовании в центральных системах отопления говорить о надежности таких батарей не приходится.
Долговечность чугунных радиаторов
Чугунные батареи обладают наиболее высокой долговечностью. Их номинальный срок службы в среднем составляет 25-35 лет. Однако многие батареи из качественного чугуна успешно эксплуатируются более 50 лет. Такой высокий срок службы чугунных радиаторов отопления достигается, главным образом, за счет высокой устойчивостью к коррозии благодаря толстым стенкам батарей и свойствам чугуна.
Высокая надежность и долговечность чугунных радиаторов отопления поддерживается в заданных условиях эксплуатации. Чугун представляет собой достаточно хрупкий сплав. Поэтому изготовленные из него приборы отопления не рассчитаны на высокое рабочее давление (до 9 атмосфер). Поэтому в системах домов высокой этажности, в которых действует значительное давление, чугунные батареи не демонстрируют высокую долговечность и надежность. Также они могут разрушаться при сильных гидроударах.
Таким образом, чугунные радиаторы смогут прослужить максимально долго при условии эксплуатации в системах отопления с относительно небольшим рабочим давлением и при обеспечении эффективной защиты от гидроударов.
Долговечность алюминиевых радиаторов
Срок службы алюминиевых радиаторов составляет в среднем 20-25 лет. Гарантийный срок на такие батареи, как правило, составляет 5 лет. Однако такой длительный срок работы обеспечивается только при соблюдении нормативных условий эксплуатации, к которым алюминиевые приборы очень чувствительны. Есть целый ряд факторов, которые могут существенно снижать долговечность этого вида радиаторов отопления.
В частности, они не рассчитаны на эксплуатацию при высоком рабочем давлении (хотя этот показатель и выше по сравнению с предыдущими типами батарей) и демонстрируют слабую устойчивость к гидроударам. В алюминиевых радиаторах может возникать коррозия при повышенной кислотности, поэтому при их эксплуатации необходимо контролировать показатель pH теплоносителя.
Также коррозия часто возникает, если в период между отопительными сезонами алюминиевые радиаторы остаются без воды. Поэтому сливать воду из них не рекомендуется.
Характеристики алюминиевых радиаторов позволяют их использовать только в системах автономного отопления, в которых поддерживается высокое качество теплоносителя и стабильное рабочее давление. В таких условиях они смогут показать наиболее высокую долговечность и прослужить не менее 20 лет.
Долговечность биметаллических радиаторов
Биметаллические батареи по своей долговечности лишь немного уступают чугунным. Срок эксплуатации радиаторов этого типа составляет 25-30 лет. Гарантия на них предоставляется, как правило, на срок не менее 10 лет. Такая долговечность достигается, прежде всего, благодаря высоким прочностным характеристикам, которые обеспечивает стальной сердечник биметаллической секции.
Биметаллические радиаторы легко выдерживают давление не менее 20 атмосфер и характеризуются высокой стойкостью к гидроударам. Некоторые ограничения на срок службы биметаллических радиаторов накладывает не самая высокая устойчивость к коррозии, но и этот показатель поддерживается на достаточно высоком уровне.
Биметаллические радиаторы обеспечивают высокую долговечность при эксплуатации в системах как автономного, так и централизованного отопления в высотных зданиях. Однако учитывая показатели эффективности и внутреннего объема, их целесообразней использовать в централизованных системах.
Радиаторы отопления Ogint
Компания Ogint выпускает алюминиевые, биметаллические и чугунные радиаторы. Все оборудование проходит тщательную проверку на каждом этапе производства. Дополнительной гарантией надежности служит система контроля и защиты качества Ogint Protect. Батареи Ogint способны прослужить максимально долго про соблюденни всех условий монтажа и эксплуатации. Это подтверждается гарантией от производителя.
Железная водяная батарея — введение и изготовление-battery-knowledge
Проточная батарея — это тип электрохимической батареи, в которой химическая энергия обеспечивается двумя химическими компонентами, «растворенными» в жидкостях, которые прокачиваются через систему на двух разных сторонах мембраны.
Низкотемпературный большой ток 24 В аварийный пусковой источник питания Характеристики батареи: 25,2 В 28 Ач (литиевая батарея), 27 В 300 F (блок суперконденсаторов) Температура зарядки : -40 ℃ ~ + 50 ℃ Температура разряда: -40 ℃ ~ + 50 ℃ Пусковой ток: 3000 AВ этих батареях энергия хранится в виде электролита. За счет протекания тока происходит процесс ионного обмена, когда обе жидкости циркулируют в своих соответствующих областях. Во многих железо-водяных батареях используются электроды из углеродного войлока из-за их низкой стоимости и адекватной электропроводности.
Эти батареи отличаются от обычных батарей тем, что их динамический материал состоит из двух или трех устройств.
Водяные железные батареи разработаны по принципам электрохимической инженерии. Но эти батареи имеют низкую удельную энергию (что делает их слишком тяжелыми для полностью электрических транспортных средств) и низкую удельную мощность (что делает их слишком дорогими для стационарного хранения энергии).
Эти растворы хранятся во внешних камерах и прокачиваются через набор электрохимических ячеек, где реакции восстановления и окисления протекают на инертных поверхностях электродов. Напряжение элемента для этой батареи составляет от 1,0 до 2,43 вольт и определяется химически по уравнению Нернста и диапазонам.
Процесс перезарядки железо-водяной батареи осуществляется двумя химическими компонентами, растворенными в жидкостях. Срок службы этой батареи составляет более 20 лет, поэтому ее можно использовать в течение длительного времени.
До настоящего времени было разработано множество типов железо-водяных батарей, включая гибридные батареи, безмембранные батареи и окислительно-восстановительные (восстановительные и окислительные) батареи. Железно-водные батареи окислительно-восстановительного потенциала широко используются, и исследователи заявили, что их стоимость составляет около 25 долларов за киловатт-час или меньше.
Плюсы
Быстро перезаряжаемый.
Не имеет вредных выбросов.
Его можно использовать длительное время (более 20 лет).
Прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с низкой температурой и высокой плотностью энергии Характеристики аккумулятора: 11,1 В, 7800 мАч, -40 ℃, 0,2 ° C, разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемость, устойчивость к падению, защита от коррозии и электромагнитных помехМинусы
У него относительно низкая скорость заряда / разряда.
Обладает низкой плотностью энергии.
Он имеет высокую стоимость из-за использования больших мембранных сепараторов.
Сухие железные водные батареи
Сухая железная водная батарея создает электрическую энергию, преобразуя химическую энергию в электричество. Эти батареи содержат электролит в виде густой пасты, в которой достаточно влаги, чтобы позволить току течь.
Это также разновидность электрохимической батареи. Эти батареи менее летучие и могут выдерживать более жесткое обращение. Их стоимость высока, но процесс перезарядки почти ничего не стоит.
Эти батареи очень безопасны для окружающей среды, потому что они не оказывают никакого вредного воздействия. В отличие от мокрых батарей, сухие железно-водные батареи не вытекают из жидких электролитов при слишком энергичном и быстром перемещении.
Водяной аккумулятор для сухого утюга очень хрупкий и может работать практически в любом положении, поскольку он не содержит жидкости, что делает его подходящим для портативных инструментов и оборудования.
Его конструкция проста, как электрохимическая ячейка, которая включает электролит (в расплавленном состоянии) и два электрода, анод (ячейка, на которой происходит реакция окисления) и катод (ячейка, в которой происходит реакция восстановления).
Сухие железные водные батареи служат значительно дольше, чем другие аккумуляторные батареи того же размера, и обычно хранят гораздо больше энергии, чем они. Эти батареи широко используются в различных крупных приложениях, например, для запуска двигателей внутреннего сгорания.
Наиболее распространенными примерами сухих железных водяных батарей являются угольно-цинковые батареи и щелочные батареи.
Батарея Iron Water Flow
Аккумуляторная батарея с железной водой вырабатывает энергию от пары электродов и раствора жидкого электролита. Эти батареи являются полностью перезаряжаемыми и накопителями электроэнергии.
Эффективность сильно зависит от химического состава, состояния заряда и условий процесса. Плотность энергии и удельная мощность являются двумя наиболее важными характеристиками системы хранения энергии. Плотность энергии для этих типов батарей ограничена растворимостью ионов в растворах электролитов.
Типичные диапазоны КПД по напряжению для водяных железных проточных батарей составляют 62-73%. Эти батареи очень безопасны, имеют незначительную пожароопасность или вовсе не имеют опасности возгорания, а их скорость перезарядки очень высока по сравнению с другими батареями.
Эти батареи имеют срок службы (в зависимости от химического состава электролита) до 30 лет. Они имеют колумбический (зарядный) КПД 80-98%. При использовании сегодняшних технологий капитальные затраты на проточные батареи почти вдвое превышают стоимость литий-ионных систем аналогичного размера, но затраты снижаются как для литий-ионных, так и для проточных батарей, и трудно сказать, где и когда цены установятся.
Эти батареи имеют КПД 66-75% с очень небольшой потерей энергии или без нее. В бытовом помещении проточные батареи очень разумны и подходят для более длительных периодов разряда, обычно более шести часов.
Эти батареи также могут работать в широком диапазоне температур. Технология ванадиевых железо-водяных батарей заменяет литий-ионные батареи, поскольку они намного безопаснее, масштабируемы и долговечны, к тому же в земной коре гораздо больше ванадия, чем лития.
Как сделать батарею из водяного железа
В водяных железных батареях используются механизмы окислительно-восстановительных материалов, откачиваемых через электрохимический элемент. Аккумулятор с водяным железом чрезвычайно прост в разработке.
Это можно сделать, просто настроив систему, подобную электрохимической ячейке, для питания электронного устройства. Система состоит из двух электродов: анода и катода.
Электролит в основном состоит из двух химических реагентов, в которых один окисляется, а другой восстанавливается. В систему подключена электрическая нагрузка, которая позволяет току течь из одной камеры в другую.
Эти железные водные батареи имеют более низкую удельную энергию (ватт-часов на килограмм), но используют недорогие реагенты для упрощения конструкции.
Заключение
Железные водные батареи являются лучшим вариантом для сложных систем управления энергопотреблением, поскольку они способны полностью разряжать систему на длительные периоды без каких-либо отрицательных последствий для их емкости.
Основная проблема этих батарей заключается в их весе, поскольку для достижения значительной емкости камеры с электролитом должны быть больше. Их электролиты нетоксичны, поэтому их отходы также можно повторно использовать для других целей.
Однако ванадиевые водно-железные проточные батареи обладают высокой токсичностью из-за оксидов ванадия. Водяные железные батареи также позволяют выполнять большое количество полных циклов процесса зарядки и разрядки.
«» Самым дешевым аккумулятором энергии в мире будет железно-воздушная батарея, — говорит Джефф Безос. раскрыла химический состав батареи после более чем года строгой секретности.
Компания из Бостона заявляет, что ее первым коммерческим продуктом является «перезаряжаемая железо-воздушная батарея, способная обеспечивать электричеством в течение 100 часов при стоимости системы, конкурентоспособной с традиционными электростанциями, и менее чем в 10 раз дешевле литий-ионных».
Дешевая и безопасная батарея, способная сохранять энергию в течение длительных периодов времени, является святым Граалем сектора возобновляемых источников энергии, поскольку она способна устранить проблему изменчивости ветра и солнечной энергии с небольшими затратами.
С французскими финансовыми консультантами Lazard, указавшими нормированную стоимость хранения (LCOS) крупногабаритных литий-ионных аккумуляторов в размере 132-245 долларов США за МВтч в своем годовом отчете, являющемся отраслевым стандартом, аккумулятор Form — за десятую часть этой стоимости — будет стоить дорого. самый дешевый тип накопителя энергии, доступный на некотором расстоянии.
«Эту батарею можно использовать непрерывно в течение нескольких дней, и она обеспечит надежную, безопасную и полностью возобновляемую электрическую сеть круглый год», — сказал Form Energy.
Или, как выразился Грег Лидковски, руководитель отдела исследований и разработок сталелитейного гиганта ArcelorMittal — последнего инвестора Form Energy, — технология «обладает потрясающим потенциалом для преодоления прерывистой поставки возобновляемой энергии».
Продолжение статьи под рекламой
Президент и главный операционный директор Form Energy Тед Уайли сказал: «Мы завершили научную работу, осталось только перейти от лабораторных прототипов к сетевым электростанциям.
«[При полном производстве] модули будут производить электроэнергию за одну десятую стоимости любой технологии, доступной сегодня для сетевого хранения».
Считается, что батарея работает за счет «обратимого окисления железа». В режиме разряда тысячи крошечных железных окатышей подвергаются воздействию воздуха, в результате чего они ржавеют (то есть железо превращается в оксид железа). Когда система заряжается электрическим током, кислород из ржавчины удаляется, и она снова превращается в железо.
Wiley сообщила, что «пилотный» проект мощностью 300 МВт для расположенной в Миннесоте компании Great River Energy будет сдан в эксплуатацию в 2023 году.
Этот проект, о котором было объявлено в мае прошлого года, изначально должен был быть демонстрационной установкой мощностью 1 МВт / 150 МВт / ч, способной производить 1 МВт в течение 150 часов подряд.
Воздушная батарея — сравнительно недавнее изобретение, которое было предметом исследований, по крайней мере, в течение последнего десятилетия.
Канадский стартап Zinc8 первым отказался от коммерческого продукта в 2019 году, объявив о развертывании системы воздушно-цинковых батарей с технологической возможностью обеспечить более 100 часов хранения.
А базирующаяся в Орегоне компания ESS, рыночная стоимость которой составляет 1,1 миллиарда долларов, уже продает проточные батареи, в которых в качестве основного ингредиента используется железо.
И ESS, и Form Energy частично принадлежат Breakthrough Energy Ventures, компании венчурного капитала, поддерживаемой несколькими известными миллиардерами, включая Билла Гейтса и Джеффа Безоса.
Текущая форма инвесторами Energy также являются итальянские нефтяные гиганты Eni и Macquarie Capital, в то время как ArcelorMittal объявила в четверг об инвестициях в компанию на сумму 25 миллионов долларов.
Form также объявила о раунде финансирования серии D, целью которого является привлечение 200 миллионов долларов.
Никель-железный (Ni-Fe) аккумулятор — Iron Edison Battery Company
Описание
История: никель-железные батареи имеют более чем 100-летний рекорд
Томас Эдисон запатентовал и произвел никель-железные батареи в начале 1900-х годов, сконструировав их так, чтобы они «намного превосходили батареи с использованием свинцовых пластин и кислоты». Никель-железные батареи были использованы в самом первом электромобиле в начале 1910-х годов.Несмотря на то, что они не были приняты в качестве пусковой батареи для двигателей внутреннего сгорания во время зарождения автомобиля, они нашли свою нишу в многочисленных применениях для железных дорог, вилочных погрузчиков и резервных источников питания на протяжении всего 20 века. Никель-железные батареи переживают второе рождение в 21 веке для возобновляемых источников энергии благодаря их невероятно долгому сроку службы и прочным и долговечным качествам. Iron Edison гордится тем, что является ведущим поставщиком никель-железных аккумуляторов в Северной Америке!
Лучшее вложение в накопители энергии: 10–35% от стоимости других вариантов аккумуляторов!
Никель-железные батареиимеют самую низкую совокупную стоимость владения среди ЛЮБОЙ химии батарей, доступных сегодня!
Никель-железные батареи, амортизируемые в течение срока службы батареи, стоят всего 9 центов за полезный киловатт-час! Это ниже, чем у большинства тарифов на электроэнергию! Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов стоят от 25 до 80 центов за полезный киловатт-час. [Закупочная цена ÷ (Полезная емкость × срок службы)]
Самый долгий срок службы: более 30 лет надежного обслуживания
Ожидаемый срок службы более 30 лет для никель-железных аккумуляторов — это очень много. Поскольку в никелево-железных батареях используются никелевые пластины и щелочной электролит, они не испытывают деградации пластины и короткого срока службы свинцовой пластины в кислоте. Часто можно увидеть, что никель-железные батареи возрастом более 50 лет все еще используются сегодня, некоторые из них относятся к 1940-м годам!
10-летняя гарантия является стандартной для всех никель-железных аккумуляторов Iron Edison.
Наибольшая полезная емкость: 80% глубина разряда
В отличие от аккумуляторов других типов, на срок службы никель-железных аккумуляторов НЕ влияет глубина их разряда. Вот почему вы можете разряжать никель-железный аккумулятор до 80% ЕЖЕДНЕВНО и при этом получать от этого аккумулятора более 30 лет жизни!
Самый прочный: возможность перезарядки / разрядки и допуски на экстремальные температуры
Общеизвестно, что однократный разряд свинцово-кислотного аккумулятора катастрофически сокращает срок его службы. На самом деле это относится к большинству химикатов батарей, но не к железно-никелевым батареям! Разряд никель-железных аккумуляторов на 80% или более не повлияет отрицательно на ожидаемый срок их службы, поэтому они могут разряжаться таким образом ежедневно и при этом обеспечивать десятилетия беспроблемного обслуживания.
Никель-железные батареитакже могут выдерживать избыточную зарядку, не влияя на их ожидаемый срок службы. Никель-железные батареи работают лучше всего, когда они интенсивно заряжены (скорость заряда C / 4 или выше), что делает их оптимальными для солнечных батарей, поскольку они могут быть полностью заряжены за 4 часа!
Большинство аккумуляторов не любят экстремальных температур … кроме никель-железных аккумуляторов.Благодаря диапазону рабочих температур от -22 до + 140F (от -30 до + 60C), Nickel Iron обеспечивает бесперебойную работу в экстремальных холодных и жарких условиях. Никель-железные батареи — от джунглей Центральной Америки до Северного полярного круга — обеспечивают потребителей надежным хранилищем энергии там, где другие батареи не справляются.
Совместимость:
Никель-железные батареисовместимы с большинством качественных аккумуляторных инверторов и солнечных зарядных устройств, представленных сегодня на рынке. Никель-железные батареи, использующие стандартные для отрасли конфигурации на 12, 24 и 48 В, хорошо работают с продуктами от MidNite Solar, Magnum Energy, Schneider Electric, Outback Power и SMA и это лишь некоторые из них.Если ваше солнечное зарядное устройство или аккумуляторный инвертор поддерживает настраиваемые параметры заряда, он, скорее всего, будет хорошо работать с никель-железным аккумулятором. Зарядные устройства и аккумуляторные инверторы, разработанные исключительно для свинцово-кислотных аккумуляторов, также будут работать, но при полной зарядке никель-железных аккумуляторов могут возникнуть проблемы. Пожалуйста, свяжитесь с одним из опытных системных дизайнеров Iron Edison, чтобы подтвердить совместимость и размер.
Поддержка:
КомандаIron Edison, состоящая из отраслевых экспертов из США, находится в вашем распоряжении как до продажи, так и на протяжении всего срока службы батареи, чтобы убедиться, что вы получите абсолютно лучшую производительность от вложенных в нее инвестиций. Мы будем рады ответить на вопросы и дать совет по эксплуатации и оптимизации не только вашего аккумуляторного блока, но и всей вашей энергосистемы.
Архитектура:
Никель-железная батарея представляет собой одноэлементную батарею номиналом 1,2 В (рабочий диапазон 1,0 — 1,65 В). Эти элементы соединены последовательно для получения необходимого напряжения. Iron Edison предлагает готовые решения для никель-железных аккумуляторов в конфигурациях на 12 В (10 ячеек), 24 В (20 ячеек) и 48 В (40 ячеек). (Индивидуальные высоковольтные решения также доступны для коммерческих и коммунальных приложений).Никель-железные батареи Iron Edison доступны в размерах от 100 Ач до 1000 Ач с шагом 100 Ач.
В комплект вашей никель-железной аккумуляторной батареи входит соответствующее количество батарей, сборных шин для последовательных соединений между батареями и другие аксессуары для обеспечения безопасности. Iron Edison настоятельно рекомендует использовать батарейный отсек, батарейный отсек и вентиляционный вентилятор, чтобы завершить последний аккумуляторный блок, который вы когда-либо купите!
Техническое обслуживание:
Никель-железные батареи— это залитые батареи, что означает минимальное обслуживание, которое им потребуется на протяжении всей их жизни.
Полив аккумуляторов каждые 1-3 месяца — это самая большая потребность в обслуживании. Электролиз происходит внутри батареи во время зарядки, что приводит к потере чистой воды в виде водорода и кислорода с выделением газов. Эту воду необходимо периодически заменять, добавляя в батареи дистиллированную воду. Iron Edison предлагает несколько продуктов для полива из батарей, чтобы сделать этот процесс быстрее и проще, в том числе поливочную тележку и пистолет, деионизатор HydroPure для приготовления воды и систему полива Spider Single Point, которая одновременно заполняет до 20 аккумуляторов.
Уравнивание… НЕТ! В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, никель-железные аккумуляторы не нужно регулярно выравнивать (хотя вы не повредите их, если это сделаете). На одну вещь меньше беспокоиться, если вы переходите со свинцово-кислотной аккумуляторной батареи.
Проверка удельного веса… НЕ ТОЛЬКО! Щелочной электролит никель-железных аккумуляторов не меняется в зависимости от степени заряда аккумулятора, поэтому бывшим владельцам свинцово-кислотных аккумуляторов приходится на одну задачу меньше.
Батарейный шкафнеобходим для никель-железных батарей.Во время зарядки никель-железных аккумуляторов выделяется водород, горючий газ, который может быть опасен, если его не устранить должным образом. Подобно батареям с другим химическим составом, аккумуляторная батарея из никель-железа должна быть установлена в корпусе, который будет должным образом улавливать и выводить этот водород наружу. Никель-железные батареи также не должны находиться в одном воздушном пространстве с другой электроникой или возможными источниками возгорания.
Iron Edison рекомендует заменять электролит каждые 10 лет для оптимальной производительности и энергоемкости.Электроемкость никель-железных батарей со временем немного снизится из-за накопления карбонатов в электролите (обычно потери 1% в год). Замена электролита может восстановить эту потерю емкости.
Никель-железный аккумулятор
Преимущества никель-железных батарей перед свинцово-кислотными батареями
- Более глубокая разгрузка
- Больше удельной энергии при рекомендуемой глубине разряда
- Больше объемной плотности энергии при рекомендуемой глубине разряда
- Возможность более высокой скорости зарядки
- Значительно более длительный срок службы
- Намного более длительный срок хранения
- Увеличенный срок службы поплавковой зарядки
- Более высокий КПД
- Более высокая максимальная рабочая температура (кондиционер не требуется)
- Более высокая температура безопасного хранения
- Без свинца
- Без содержания кислоты
Никель-железные батареи Industrial Series импортируются с одного из крупнейших заводов по производству аккумуляторов в мире, расположенного в провинции Сычуань в Западном Китае. Это производственное предприятие занимается производством аккумуляторов с 1971 года и известно производством аккумуляторов высочайшего качества.
Эти батареи должны отправляться как Hazmat с установленным электролитом.
Свяжитесь с нами, чтобы узнать стоимость доставки. (Транспортный класс — UN2795, класс 8.)
Краткая история NiFe батареи
Последний аккумулятор, который вы когда-нибудь купите?
Более века назад Томас Эдисон нашел конструкцию батареи, которую он считал почти идеальной.Сегодня никель-железные батареи (NiFe) имеют обновленную версию, которая специально изготавливается для автономных систем и систем возобновляемой энергии.
Никель-железная батарея с пополняемым щелочным электролитом имеет большую емкость (до 48 киловатт-часов) для систем на 12, 24 или 48 вольт. Этот почти неразрушимый аккумулятор может быть разряжен до 80% без каких-либо повреждений.
Некоторые батареи Эдисона все еще работают. При ожидаемом сроке службы 30 лет электролит можно заменить, и аккумулятор будет работать еще 30 лет.Гидроксид калия — это электролит, который Эдисон использовал за 25 лет работы. Добавление гидроксида лития увеличивает ожидаемый срок эксплуатации еще на 5 лет.
Как работают NiFe батареи
Каждая группа из 10 ячеек с напряжением 1,2 В составляет модуль на 12 В. Несколько батарей могут быть подключены последовательно и параллельно для получения более высоких напряжений и большей емкости в ампер-часах.
Способность выдерживать частые циклы обусловлена низкой растворимостью реагентов в электролите.В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, пластины аккумулятора NIFe не растворяются в щелочном электролите. Сульфатации нет, потому что пластины не меняют свое состояние.
Сравнение свинцово-кислотных и железно-никелевых аккумуляторов
Свинцово-кислотные батареи чувствительны к повреждению при температурах выше 80F и ниже 32F. Несущая конструкция свинцово-кислотной батареи может расплавиться при более высоких температурах. Никель-железные батареи имеют стальную конструкцию. Никелевые и железные пластины никогда не растворяются в электролите; они всегда остаются в своей твердой металлической форме.Низкие температуры могут снизить производительность, но когда аккумулятор снова нагреется, потери емкости никогда не произойдет.
Использование никелевого железа для автономных нужд или хранения возобновляемой энергии — отличная идея. Никель-железные аккумуляторные системы, значительно превышающие 7-летний жизненный цикл своих свинцово-кислотных аналогов, быстро становятся экологически чувствительным выбором для автономных и возобновляемых источников энергии.
Важно сравнить доступные ампер-часы этих батарей с ампер-часами свинцово-кислотных аккумуляторов.
Свинцово-кислотный аккумулятор позволяет разрядить только 20–30% общей емкости батареи, чтобы обеспечить срок службы батареи в течение 5 лет. Это означает завышение размеров свинцово-кислотной батареи, что вызывает проблемы с количеством параллельных цепочек и с наличием подходящих входов для подзарядки огромной батареи.
Философия дизайна
Мы рекомендуем сбалансированную систему, которая включает в себя аккумулятор, который можно зарядить за один день с дополнительной мощностью для одновременной работы ваших нагрузок.
В качестве примера сравните железно-никелевый аккумулятор со свинцово-кислотным аккумулятором на 24 В, 1200 ампер-час, с рекомендуемой глубиной разряда 30%.Свинцово-кислотная батарея обеспечит доступную емкость 360 ампер-часов. Максимум 600 ампер-часов будет доступно при разряде до 50%. Эта 50% -ная степень разряда сокращает срок службы свинцово-кислотной батареи до менее 5 лет. Чтобы достичь такой же емкости с никелевым железом, мы рекомендуем Ni-Fe аккумулятор емкостью 500-600 Ач. Ячейки меньшего размера на 500 Ач будет достаточно, и она обеспечит 350 Ач при глубине разряда 70%. Ячейки на 600 Ач было бы более чем достаточно, и она предлагает большую емкость электролита, чем размер ячейки 500 Ач.
В этом примере ячейка 600 Ач будет предлагать 480 Ач доступной емкости с 80% DOD и 300 Ач при 50% DOD.
Электрой
Щелочной электролит в никелево-железных батареях серии USA представляет собой запатентованную Encell формулу, которая состоит из КОН (гидроксид калия) и LIOH (гидроксид лития). Эта новая смесь электролитов обеспечит более 11000 циклов, прежде чем потребуется обновление электролита. Другими словами, эта батарея может проработать 30 лет, прежде чем потребуется замена электролита.Комбинированный раствор гидроксида калия и гидроксида лития улучшает характеристики батарей (например, срок службы, энергоэффективность, широкий диапазон рабочих температур).
Различные стандартные концентрации электролита позволяют NiFe батарее работать в диапазоне температур от -4F до 140F, что позволяет батарее выдерживать большие колебания температуры, которые существуют в некоторых удаленных регионах.
Химические реакции при зарядке аккумуляторной батареи Эдисона:
1.Окисление от более низкого к более высокому оксиду никеля в положительной пластине.
2. Восстановление оксида двухвалентного железа до металлического железа в отрицательной пластине. Окисление и восстановление осуществляются кислородом и водородом, высвобождаемыми на соответствующих полюсах в результате электролитического разложения воды во время заряда. Таким образом, зарядка положительной пластины — это просто процесс увеличения доли кислорода в никеле.
Зарядка
Действие, которое происходит в элементе Эдисона как при зарядке, так и при разрядке, представляет собой перенос кислорода от одного электрода к другому или от одной группы пластин к другой.Это называется уравнением заряда кислородного подъема. В заряженном элементе активный материал положительной пластины переокислен (никель III, оксид-гидроксид), а активный материал отрицательных пластин FE (Oh3) находится в губчатом или раскисленном состоянии.
Скорость заряда никель-железной батареи может достигать C / 5. Это емкость аккумулятора X5 в ампер-часах. Для аккумулятора на 500 Ач показатель C / 1 составляет 500/5 или 100 А / час зарядного тока. Вы можете заряжать аккумулятор с помощью любого MPPT или большинства контроллеров заряда PWM и достигать определенного зарядного напряжения.
Никель-железная батарея способна выдерживать ускоренный заряд, и эти кратковременные высокоскоростные заряды могут выполняться при условии, что температура электролита не превышает 115 градусов по Фаренгейту. Эти короткие заряды очень эффективны и не причиняют травм. Скорости, в три раза превышающие нормальные, могут использоваться в течение 30 минут, и это обычно делается с помощью генератора. Обычно батарея заряжается до 1,65 В на элемент. С батареей номиналом 12 В мы обычно используем 10 X 1.2-вольтовые ячейки. При зарядке этот 12-вольтовый аккумулятор должен достигать напряжения 16,5 вольт.
При работе с определенными инверторами можно последовательно использовать на одну ячейку меньше. Это позволяет достичь более высоких напряжений на ячейку, не выходя за пределы инвертора. Учитывая, что NiFe аккумуляторы работают до 118% от номинальной емкости, номинальные потери одного элемента не влияют на общую емкость.
Эти клетки любят работать. Зарядите их и сильно нагружайте батареи тяжелой нагрузкой.Вы обнаружите, что аккумулятор будет работать лучше при интенсивном использовании, чем если вы оставите его в плавающем состоянии.
Разряд
При разряде положительных пластин раскисляется, и кислород с его естественным сродством к железу переходит к отрицательным пластинам, окисляя их. Допускается непрерывный разряд до 25% выше нормы. Это будет в C4. Иногда и в течение коротких периодов времени может быть достигнута скорость до 6 раз выше нормы. Нормальным был бы С / 1.
Уход и техническое обслуживание
Никелево-железные батареи постепенно выцветают, и они теряют заряд, когда не используются.Свинцово-кислотные батареи также имеют каландровое выцветание; однако свинцово-кислотные батареи не восстанавливаются, если напряжение слишком часто становится слишком низким. Никелевое железо полностью восстанавливается после небольшой глубины разряда, и батареи хорошо работают при ежедневном использовании. Батареи время от времени необходимо поливать дистиллированной водой.
Доставка
Эти батареи должны отправляться как Hazmat с установленным электролитом.
Свяжитесь с нами, чтобы узнать стоимость доставки. (Транспортный класс — UN2795, класс 8.)
Никель-железная батарея Технические характеристики промышленной серии
Обновленная гарантия на никель-железные батареи
Form Energy стоимостью 20 долл. / КВтч может стать «существенным прорывом»
Краткое описание погружения:
- Стартап Form Energy в Сомервилле, штат Массачусетс, в четверг объявил о химии для железо-воздухообменной батареи, которая могла бы предложить долгосрочное хранение по цене менее 20 долларов за киловатт-час.
- В основе этой технологии лежат тысячи мелких железных окатышей, которые ржавеют под воздействием кислорода, а затем снова превращаются в железо, когда кислород удаляется. Этот процесс может привести в действие батарею, которая, как утверждает Form, может обеспечивать электричество в течение 100 часов.
- Form также объявила о раунде финансирования серии D на сумму 200 миллионов долларов, который будет возведен за счет инвестиций из инновационного фонда сталелитейной компании ArcelorMittal, одного из ведущих мировых производителей железной руды. ArcelorMittal также будет не эксклюзивно поставлять железные материалы, разработанные совместно с Form, для использования в батареях.
Dive Insight:
Матео Харамилло, генеральный директор и соучредитель Form, сказал, что не считает технологию компании долговременным хранилищем, вместо этого предпочитая термин «многодневное хранилище».«Емкость батареи Form для передачи энергии в течение 100 часов, — сказал он, -« ставит ее в другую категорию », чем широкое определение длительного хранения, которое обычно определяется как системы с продолжительностью работы не менее 10 часов.
Харамилло, который ранее возглавлял подразделение по хранению энергии Tesla, сказал, что считает технологию Form Energy «дополнительной, а не конкурирующей» с литий-ионными батареями с более коротким сроком службы.
Этот баланс, по мнению экспертов, будет иметь важное значение для перехода сети на возобновляемые источники энергии.В то время как литий-ионные батареи могут хранить энергию в течение нескольких часов и распределять ее в течение дня, 100% возобновляемая сеть потребует более крупных систем хранения, чтобы справиться с повседневными или сезонными колебаниями в производстве возобновляемых источников энергии. Несмотря на то, что на рынке существует множество технологий длительного действия, высокая стоимость и трудности с инфраструктурой ограничивают их широкое распространение.
Марк Джейкобсон, директор программы «Атмосфера / энергия» в Стэнфордском университете, сказал, что стоимость 20 долларов за киловатт-час — если коммерческие затраты окажутся такими низкими — станет «существенным прорывом», который «позволит быстро перейти к 100% -ной чистоте». возобновляемая электроэнергия во всем мире без отключений электроэнергии по более низкой цене, чем предполагалось ранее.«
«Это устранит потребность в ископаемом топливе, ядерной энергии и биоэнергетике для электричества быстрее, чем мы думали», — сказал Джейкобсон в электронном письме.
BloombergNEF обнаружил, что цены на литий-ионные аккумуляторные батареи упали до 137 долларов за киловатт-час в 2020 году, при этом прогнозируемые затраты приблизятся к 100 долларам за киловатт-час к 2023 году, а такие производители, как Tesla и CATL, снизили цены до 80 долларов за киловатт-час. Мартовское исследование, опубликованное в журнале Nature Energy , показало, что стоимость энергоемкости технологии длительного хранения должна упасть ниже 20 долларов за киловатт-час, чтобы снизить общие затраты на безуглеродную систему электричества как минимум на 10%.Исследование показало, что стоимость мощностей должна снизиться еще ниже, чтобы вытеснить атомные электростанции и станции, работающие на природном газе.
Компания будет сотрудничать с Миннесотским электроэнергетическим кооперативом Great River Energy в тестовом проекте железно-воздухообменной батареи, строительство которой ожидается в 2023 году. Харамилло сказал, что другие тестовые проекты находятся в стадии разработки, но не были объявлены.
«Вначале у нас было указание на то, что этот тип технологии имеет большой потенциал», — сказал Харамилло. «Теперь мы должны доказать рентабельность самого актива, доказав, что он долговечен и отвечает потребностям коммунальных предприятий.Единственный способ сравнить один тип хранилища с другим — в реальных условиях эксплуатации ».
Помимо инвестиций ArcelorMittal, Form Energy получила поддержку Breakthrough Energy Ventures, инвестиционного фонда по климату, возглавляемого Биллом Гейтсом. В рамках раунда финансирования серии C в ноябре 2020 года было собрано 76 миллионов долларов, включая инвестиции от Energy Impact Partners, Temasek и NGP Energy Technology Partners III.
Что делает ставка Tesla на железные батареи для производителей — TechCrunch
Илон Маск ранее на этой неделе сделал свои самые оптимистичные заявления о батареях на основе железа, отметив, что Tesla делает «долгосрочный переход» к более старым, более дешевым литий-железо-фосфатным (LFP) элементам в своих продуктах для хранения энергии и некоторых электромобили начального уровня.
Генеральный директор Tesla предположил, что батареи компании в конечном итоге могут быть примерно на две трети на основе железа и на одну треть — на основе никеля. «И это действительно хорошо, потому что в мире много железа», — добавил он.
КомментарииМаска отражают изменения, которые уже происходят в автомобильном секторе, в основном в Китае. Химический состав аккумуляторов за пределами Китая в основном основан на никеле, в частности никель-марганец-кобальт (NMC) и никель-кобальт-алюминий (NCA).Эти новые химические продукты стали привлекательными для автопроизводителей из-за их более высокой плотности энергии, что позволило производителям оригинального оборудования (OEM) улучшить ассортимент своих аккумуляторов.
Если оптимизм Маска предвещает настоящий сдвиг в индустрии электромобилей, вопрос в том, смогут ли производители аккумуляторов за пределами Китая поспеть за ним.
Маск — не единственный автомобильный руководитель, который сигнализирует о возвращении к формуле LFP. Ранее в этом году генеральный директор Ford Джим Фарли заявил, что компания будет использовать батареи LFP в некоторых коммерческих автомобилях.Между тем, генеральный директор Volkswagen Герберт Дисс объявил во время презентации, посвященной дню работы компании с аккумулятором, что LFP будет использоваться в некоторых электромобилях VW начального уровня.
Что касается накопителей энергии, то комментарии Маска об использовании химикатов на основе LFP в Powerwall и Megapack совпадают с комментариями других компаний по хранению энергии, которые настаивают на формулах на основе железа. «Индустрия стационарных накопителей хочет перейти на LFP, потому что это дешевле», — сказал TechCrunch Сэм Джаффе, возглавляющий исследовательскую фирму Cairn Energy Research Advisors.
Батарейные элементыLFP привлекательны по нескольким причинам. Во-первых, они не зависят от ультра-дефицитного и нестабильного в цене сырья, такого как кобальт и никель. (Кобальт, который в основном поступает из Демократической Республики Конго, подвергся дополнительной проверке из-за нечеловеческих условий добычи. ) И хотя они менее энергоемкие, чем химические соединения на основе никеля, батареи LFP намного дешевле. Это хорошая новость для тех, кто хочет стимулировать переход на электромобили, потому что снижение стоимости одного автомобиля, вероятно, станет ключом к более широкому внедрению электромобилей.
Маск ясно видит большое будущее для химии на основе железа в Tesla, и его комментарии помогли вновь привлечь внимание к LFP. Но есть одно место, где они остались звездой шоу: Китай.
Китайская монополия на LFP
«LFP в основном производится только в Китае», — объяснил Каспар Роулз, руководитель отдела цен и оценки данных исследовательской фирмы Benchmark Mineral Intelligence, в недавнем интервью TechCrunch.
Доминирование Китая в производстве аккумуляторов LFP отчасти связано с рядом ключевых патентов на LFP, которыми управляет консорциум университетов и исследовательских институтов.Этот консорциум пришел к соглашению с китайскими производителями аккумуляторов десять лет назад, согласно которому производители не будут взимать лицензионный сбор при условии, что аккумуляторы LFP используются только на китайских рынках.
Таким образом, рынок LFP занял Китай.
Производители аккумуляторов в Китае могут получить наибольшую выгоду от потенциального тектонического сдвига в сторону LFP — в частности, BYD и CATL, последняя из которых уже производит аккумуляторы LFP для автомобилей Tesla, производимых и продаваемых в Китае. (Между тем Volkswagen имеет значительную долю в китайском производителе LFP Gotion High-Tech.Эти производители аккумуляторов не сбавляют обороты: в январе CATL и Shenzhen Dynanonic подписали соглашение с местной китайской провинцией о строительстве катодного завода LFP стоимостью 280 миллионов долларов в течение трех лет.
Патенты на LFP истекают в 2022 году, объясняет отраслевой аналитик Роскилл, что может дать производителям аккумуляторов за пределами Китая время начать перевод части своего производства на формулы на основе железа. Тем не менее, все запланированные аккумуляторные фабрики в Европе и Северной Америке, многие из которых являются совместными предприятиями с южнокорейскими промышленными гигантами, такими как LG Chem или SK Innovation, по-прежнему ориентированы на производство никелевой химии.
«Чтобы США могли воспользоваться преимуществами LFP, потребуется производство в Северной Америке», — пояснил Яффе. «Все, кто строит сегодня гигафабрики в США, планируют производить продукты с высоким содержанием никеля. Существует огромная неудовлетворенная потребность в аккумуляторах LFP местного производства ».
Роулз сказал, что он ожидает, что в ближайшие годы появятся некоторые мощности LFP в Северной Америке и Европе, особенно после истечения срока действия патентов. Он отметил, что CATL и SVOLT, еще один производитель аккумуляторов, предпринимают шаги в Германии, но обе эти компании являются китайскими, что оставляет открытым вопрос о том, смогут ли другие азиатские или западные компании конкурировать на рынке LFP.(Stellantis выбрала SVOLT в качестве одного из своих поставщиков аккумуляторов с 2025 года.)
Что касается накопителей энергии, Джефф сказал, что, по его мнению, «большинство стационарных систем хранения неизбежно в конечном итоге станут LFP».
Однако не все потеряно для отечественного производства в Соединенных Штатах. «Хорошая новость для создания местного производства LFP заключается в том, что цепочка поставок проста: помимо лития, это железо и фосфорная кислота, два дешевых материала, которые уже производятся [в США] в больших количествах», — добавил Джаффе.
В конце концов, речь не идет о химии одной батареи по сравнению с другой. Более вероятно то, что мы уже начали видеть от автопроизводителей, включая Tesla: батареи на основе железа будут использоваться преимущественно в более дешевых автомобилях начального уровня, а элементы на основе никеля будут использоваться в автомобилях более высокого класса и в высокопроизводительных автомобилях. Многие потребители, вероятно, будут довольны автомобилем с пробегом от 200 до 250 миль, который на тысячи долларов дешевле, чем автомобиль с пробегом от 300 до 350 миль.
Автопроизводители также начали предпринимать шаги, чтобы взять под свой контроль поставки аккумуляторов, будь то через вертикальное производство или совместные предприятия с известными производителями аккумуляторов. Это означает, что увеличение емкости LFP в Северной Америке и Европе не только вероятно, но и неизбежно.
Никель-железные батареи> narayan Group> USC Dana and David Dornsife College of Letters, Arts and Sciences
ARPA-E профинансировала группу профессора Нараяна в Loker Hydrocarbon Research Institute при USC по развитию железо-воздушных батарей для электросетей -масштабные приложения 2010-2013 гг. Доктор Марк Джонсон был директором программы ARPA-E. Основным достижением была разработка перезаряжаемого железного электрода с кулоновской эффективностью 96%, который можно было разряжать со скоростью до 3 ° C, что является существенным усовершенствованием по сравнению с коммерческими разновидностями железных электродов с кулоновской эффективностью 65% и максимальным разрядом. курс C / 5.Кроме того, USC продемонстрировал, что эти электроды можно многократно подвергать глубокому циклу со скоростью C / 2 в течение 3500 циклов без какой-либо заметной деградации. Эти достижения привели к появлению патентов США и основополагающим научным статьям, в которых сообщается о характеристиках недавно разработанных электродов. Профессор Нараян и его команда также участвовали в программе NSF-ARPA-E I-Corps, чтобы узнать больше о коммерциализации этой многообещающей разработки. Эти события привели к основанию компании Staq Energy в Денвере, штат Колорадо, на основе лицензии USC на технологию железных электродов, разработанную в рамках проекта ARPA-E, при финансовой поддержке True North Venture Partners.Staq Energy работает уже почти 3,5 года. Инвестиции в Staq Energy направлены на разработку и коммерциализацию герметичных никель-железных батарей как безопасного, надежного и экологически чистого решения для крупномасштабного хранения энергии.
Артикул:
- Ченгуанг Ян, Асвин К. Манохар и С. Р. Нараянан *, «Высокопроизводительный электрод из спеченного железа для перезаряжаемых щелочных батарей, позволяющий хранить энергию в больших масштабах», J.Электрохим. Soc ., 164 (2017) A418-A429.
- Асвин К. Манохар, Ченгуанг Ян, С. Р. Нараянан, «Роль сульфидных добавок в достижении длительного срока службы перезаряжаемых железных электродов в щелочных батареях», J. Electrochem. Soc., 2015, 162, A1864-A1872.
- Б. Ян, С. Малханди, А. К. Манохар, Г. К. Сурья Пракаш, С. Р. Нараянан *. «Молекулы органо-серы позволяют аккумуляторным электродам на основе железа решать задачи крупномасштабного хранения электроэнергии», Energy & Environmental Science 7 (2014) 2753-2763.
- Асвин К. Манохар, Ченгуанг Ян, Сурадип Малханди, Г. К. Сурья Пракаш, С. Р. Нараянан, «Повышение эффективности перезаряжаемого железного электрода в щелочных батареях с добавками оксида висмута и сульфида железа», J. Electrochem. Soc., 2013, 160, A2078-A2084.
- А.Манохар, К. Ян, С. Малханди, Б. Ян, Г. К. Сурья Пракаш и С. Р. Нараянан * , «Понимание факторов, влияющих на образование электродов из карбонильного железа в перезаряжаемых щелочных железных батареях», Дж. .Электрохим. Soc., 159 (2012) A2148-A2155.
Выдано патентов:
- 8,758,948 Перезаряжаемый железо-воздушный аккумулятор
- 9 577 298 Высокоэффективный железный электрод и добавки для никель-железного аккумулятора
- 10 374 261 Высокоэффективный железный электрод и добавки для использования в аккумуляторных батареях на основе железа
Полностью железная батарея окислительно-восстановительного потенциала> narayan Group> USC Dana and David Dornsife College of Letters, Arts and Sciences
Реакция:
Положительный электрод: 2FeCl 3 + 2e — -> 2FeCl 2 + 2Cl — E o = 0. 77V
Отрицательный электрод: Fe + 2Cl — -> FeCl 2 + 2e — E или = -0,44 В
Общая реакция ячейки: Fe + 2 FeCl 3 -> 3FeCl 2 E o ячейка = 1,21 В
В основе окислительно-восстановительной химии проточной батареи окислительно-восстановительного потенциала полностью железо (II) лежит пара хлорид железа (II) / хлорид железа (III) на положительном электроде и пара хлорид железа (II) / металлическое железо на отрицательном электроде.Во время разряда батареи хлорид железа (III) восстанавливается до хлорида железа (II) на положительном электроде. На отрицательном электроде металлическое железо растворяется в электролите в виде хлорида железа (II); во время зарядки аккумулятора эти процессы меняются на противоположные. Перезаряжаемый водный полностью железный окислительно-восстановительный аккумулятор с номинальным напряжением элемента 1,21 В и теоретической удельной энергией 170 Втч / кг представляет собой многообещающую недорогую, прочную и экологичную систему хранения энергии для крупномасштабных приложений.
Недавно мы продемонстрировали, что новая конфигурация полностью железной проточной батареи окислительно-восстановительного потенциала с использованием сепаратора с анионообменной мембраной (AEM) (AK Manohar, Kyu Min Kim, E. Plichta, M. Hendrickson S. Rawlings и SR Narayanan) *, «Высокоэффективная железо-хлоридная проточная батарея с окислительно-восстановительным потенциалом для крупномасштабного накопления энергии», J. Electrochem. Soc . 163 (2016) A5118-A5125.). AEM облегчает перенос ионов хлора между положительной и отрицательной сторонами ячейки без смешивания положительных и отрицательных электролитов.Таким образом, можно избежать саморазряда в результате переноса ионов железа через мембрану.
Сегодня основным препятствием для коммерческого внедрения этой технологии является конкурентная реакция выделения водорода (HER) на отрицательном электроде во время процесса зарядки. HER снижает кулоновский КПД в оба конца и вызывает снижение емкости из-за изменений в составе электролита.