Стены с окнами, уличные и с дверными проемами, изменяют стандартную формулу. Необходимо полученное количество секций умножить на коэффициент теплоотдачи комнаты, но его нужно сначала высчитать.

Этот показатель будет складываться из теплоотдачи окна, дверного проема и стены. Всю эту информацию можно получить, обратившись к СНиП, согласно своему типу помещения.

Полезные советы для правильного обустройства системы отопления

Биметаллические радиаторы идут с завода соединенными по 10 секций. После расчетов у нас получилось 10, но мы решили довить еще 2 про запас. Так, лучше не делать. Заводская сборка значительно надежнее, на нее дается гарантия от 5 до 20 лет.

Сборка из 12 секций будет производиться магазином, при этом гарантия составит менее года. Если радиатор потечет, вскоре после окончания этого срока, ремонт придется проводить своими силами. Итог – лишние проблемы.

Поговорим об эффективной мощности радиатора. Характеристики биметаллической секции, указанные в паспорте изделия, исходят из того, что температурный напор системы равен 60 градусов.

Такой напор гарантирован, если температура теплоносителя батарее равна 90 градусов, что не всегда соответствует реальности. Это необходимо учитывать при расчете системы радиаторов комнаты.

Ниже приведены несколько советов по установке батареи:

• Расстояние от подоконника до верхнего края батареи, должно быть, минимум 5 см. Воздушные массы смогут нормально циркулировать и передавать тепло всей комнате.
• Радиатору необходимо отставать от стены на длину от 2 до 5 см. Если позади батареи будет крепиться отражающая теплоизоляция, то нужно приобрести удлиненные кронштейны, обеспечивающие указанный зазор.
• Нижнему краю батареи полагается отступ от пола, равный 10 см. Несоблюдение рекомендации ухудшит теплоотдачу.
• Радиатор, монтируемый у стены, а не в нише под окном, должны иметь с ней зазор, минимум 20 см. Это предотвратит скопление пыли за ним и поможет обогреву помещения.

Очень важно производить подобные расчеты правильно. От этого зависит, насколько эффективной и экономичной будет полученная система отопления. Вся приведенная в статье информация направлена помочь обывателю с этими вычислениями.

Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

Сколько секций батарей на 1 кв метр. Расчетная роль потолка и пола. Способы расчета количества секций батареи.

Для каждого хозяина дома очень важно осуществить правильный расчет радиаторов отопления. Недостаточное количество секций будет способствовать тому, что радиаторы не смогут обогреть помещение наиболее эффективным и оптимальным образом. Если же приобрести радиаторы, обладающие слишком большим количеством секций, то отопительная система будет весьма неэкономичной, используя лишнюю мощность радиаторов отопления.

Если вам необходимо сменить отопительную систему или установить новую, то расчет количества секций радиаторов отопления будет играть очень важную роль. Если помещения в вашем доме или квартире стандартного типа, то подойдут и более простые расчеты. Однако иногда для получения наиболее высокого результата необходимо соблюдать кое-какие особенности и нюансы, касающиеся таких параметров, как мощность радиатора отопления на помещение и давление в батареях отопления.

Расчет исходя из площади помещения

Разберемся, как рассчитать батареи отопления. Ориентируясь на такие параметры, как общая площадь помещения, можно осуществить предварительный расчет батарей отопления на площадь. Данное вычисление довольно простое. Однако если у вас в помещении высокие потолки, то его за основу брать нельзя. На каждый квадратный метр площади потребуется около 100 ватт мощности в час. Таким образом, расчет секций батарей отопления позволит вычислить, какое количество тепла понадобится для обогрева всего помещения.

Как рассчитать количество радиаторов отопления? К примеру, площадь нашего помещения составляет 25 кв. метров. Умножаем общую площадь помещения на 100 ватт и получаем мощность батареи отопления в 2500 ватт. То есть 2,5 кВатт в час необходимо для обогрева помещения с площадью в 25 кв. метров. Полученный результат делим на значение тепла, которое способна выделить одна секция отопительного радиатора. К примеру, в документации отопительного прибора указано, что одна секция выделяет в час 180 Ватт тепла.

Таким образом, расчет мощности радиаторов отопления будет выглядеть так: 2500 Вт / 180 Вт = 13,88. Полученный результат округляем и получаем цифру 14. Значит, для обогрева помещения в 25 кв. метров потребуется радиатор с 14 секциями.

Также потребуется учесть различные тепловые потери. Комната, которая находится в углу дома, или комната с балконом будет нагреваться медленнее, а также быстрее отдавать тепло. В таком случае, расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления должен производиться с некоторым запасом. Желательно, чтобы такой запас составлял около 20%.

Расчет батарей отопления может быть произведен и с учетом объема помещения. В таком случае, не только общая площадь помещения играет роль, но также и высота потолков. Как рассчитать радиаторы отопления? Расчет производится примерно по такому же принципу, как и в предыдущей ситуации. Для начала необходимо выявить, какое количество тепла понадобится, а также — как рассчитать количество батарей отопления и их секций.

Например, необходимо вычислить нужно количество тепла для комнаты, которая обладает площадью в 20 кв. метров, а высота потолков в ней составляет 3 метра. Умножаем 20 кв. метров на 3 метра высоты и получим 60 кубических метров общего объема помещения. На каждый кубометр необходимо около 41 Вт тепла – так говорят данные и рекомендации СНИП.

Производим расчет мощности батарей отопления дальше. Умножаем 60 кв. метров на 41 Вт и получаем 2460 Вт. Также делим эту цифру на ту тепловую мощность, которую излучает одна секция радиатора отопления. Например, в документации отопительного прибора указано, что одна секция выделяет в час около 170 Вт тепла.

2460 Вт делим на 170 Вт и получим цифру 14,47. Ее мы тоже округляем, таким образом, для обогрева помещения с объемом в 60 кубометров, понадобится 15-секционный радиатор отопления.

Можно сделать наиболее точный расчет количества радиаторов отопления. Такое может понадобиться для частных домов с нестандартными помещениями и комнатами.

КТ = 100Вт/кв.м. х П х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7

Кт – это количество тепла, которое необходимо для определенного помещения;

П – общая площадь помещения;

К1 – это коэффициент, который учитывает, насколько остеклены проемы для окон.

Если окно с простым остеклением двойного типа, то кф. составляет 1.27.

Для окна со стеклопакетом двойного типа – 1.00.

Для тройного стеклопакета кф. составляет 0.87.

К2 – это кф. стеновой теплоизоляции.

Если теплоизоляция довольно низкая, то берется кф. в 1.27.

Для хорошей теплоизоляции – кф. = 1.0.

Для отличной теплоизоляции кф. равен 0.85.

К3 – это соотношение площади пола и площади окон в комнате.

Для 50% он будет равен 1,2.

Для 40% — 1,1.

Для 30% — 1.0.

Для 20% — 0.9.

Для 10% — 0.8.

К4 – это кф., учитывающий среднюю температуру в помещении во время самой холодной недели в году.

Для температуры в -35 градусов он будет равен значению 1,5.

Для -25 – кф. = 1.3.

Для -20 – 1.1.

Для -15 – 0.9.

Для -10 – 0.7.

К5 – это коэффициент, который поможет выявить потребность тепла с учетом того, сколько наружных стен есть у помещения.

Для помещения с одной стеной кф. составляет 1.1.

Две стены – 1.2.

Три стены 1.3.

К6 – учитывает тип помещений, которые расположены над нашим помещением.

Если чердак не отапливается, то он составляет 1.0.

Если чердак отапливается, то кф. равен 0.9.

Если выше расположено жилое помещение, которое отапливается, то за основу берется кф. в 0.7.

К7 – это учет высоты потолков в помещении.

Для высоты потолков в 2,5м, кф. будет равен 1,0.

При высоте потолков в 3 метра кф. равен 1,05.

Если высота потолков составляет 3,5 метра, то берется за основу кф. в 1,1.

При 4 метрах – 1,15.

Результат, вычисленный по данной формуле, необходимо разделить на тепло, которое выдает одна секция радиатора отопления, и округлить результат, который мы получили.

Чтобы отопительная система работала эффективно, мало просто расставить батареи по комнатам. Нужно обязательно рассчитать их количество, с учетом площади и объема помещений и мощности печи или котла. Немаловажно учесть и вид батареи.

На сегодняшний день

Каждому владельцу недвижимости хотелось бы, не обращаясь к специалистам, знать, как рассчитать количество радиаторов отопления самостоятельно, для конкретного жилища.

Калькулятор расчета количества секций радиатора отопления

Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках

Установите ползунком значение площади помещения, м²

100 Вт на кв. м

Сколько внешних стен в помещении?

Одна две три четыре

В какую сторону света смотрят внешние стены

Север, Северо-Восток, Восток Юг, Юго-Запад, Запад

Укажите степень утепленности внешних стен

Внешние стены не утеплены Средняя степень утепления Внешние стены имеют качественное утепление

Укажите среднюю температуру воздуха в регионе в самую холодную декаду года

35 °С и ниже от — 25 °С до — 35 °С до — 20 °С до — 15 °С не ниже — 10 °С

Укажите высоту потолка в помещении

До 2,7 м 2,8 ÷ 3,0 м 3,1 ÷ 3,5 м 3,6 ÷ 4,0 м более 4,1 м

Что располагается над помещением?

Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещение утепленные чердак или иное помещение отапливаемое помещение

Укажите тип установленных окон

Обычные деревянные рамы с двойным остеклением Окна с однокамерным (2 стекла) стеклопакетом Окна с двухкамерным (3 стекла) стеклопакетом или с аргоновым заполнением

Укажите количество окон в помещении

Укажите высоту окна, м

Укажите ширину окна, м

Выберите схему подключения батарей

Укажите особенности установки радиаторов

Радиатор располжен открыто на стене или не прикрыт подоконником Радиатор полностью прикрыт сверху подоконником или полкой Радиатор установлен в стеновой нише Радиатор частично прикрыт фронтальным декоративным экраном Радиатор полностью закрыт декоративным кожухом

Ниже будет предложено ввести паспортную мощность одной секции выбранной модели радиатора.
Если целью расчетов стоит определение потребной суммарной тепловой мощности для отопления комнаты (например, для выбора неразборных радиаторов) то оставьте поле пустым

Введите паспортную тепловую мощность одной секции выбранной модели радиатора

В продаже присутствуют как всем уже знакомые чугунные виды батарей, но значительно усовершенствованные, так и современные экземпляры, выполненные из алюминия, стали и, так называемые , биметаллические радиаторы.

Современные варианты батарей изготавливаются в разнообразных дизайнерских решениях, и имеют многочисленные оттенки и цвета, поэтому можно легко выбрать те модели, которые больше подходят для конкретного интерьера. Однако, нельзя забывать и о технических характеристиках приборов.

Но есть у них и слабая сторона — приемлемы они только для систем отопления с достаточно высоким давлением, а значит , для строений, подключенных к центральному отоплению. Для зданий с автономным отопительным снабжением они не подходят и от них лучше отказаться.

• Стоит поговорить и о чугунных радиаторах. Несмотря на их большой «исторический стаж», они не теряют своей востребованности. Тем более, что сегодня можно приобрести чугунные варианты, выполненные в различном дизайне, и их легко можно подобрать для любого дизайнерского оформления. Более того, производятся такие радиаторы, которые вполне могут стать дополнением или даже украшением помещения.

Эти батареи подойдут как для автономного, так и для центрального отопления, и под любой теплоноситель. Они дольше, чем биметаллические прогреваются, но и более длительное время остывают, что способствует большей теплоотдаче и сохранению тепла в помещении. Единственным условием долгосрочной их эксплуатации является качественный монтаж при установке.

Трубчатые варианты более дорогостоящие, они нагреваются медленнее панельных, и, соответственно, дольше сохраняют температуру.

Панельные — быстро нагревающиеся батареи. Они намного дешевле трубчатых по цене, тоже неплохо обогревают комнаты, но в процессе их быстрого остывания, выхолаживается и помещение. Поэтому эти батареи в автономном отоплении не экономичны, так как требуют практически постоянного притока тепловой энергии.

Эти характеристики обоих типов стальных батарей и будут напрямую влиять на количество точек их размещения.

Стальные радиаторы имеют респектабельный вид, поэтому неплохо вписываются в любой стиль оформления помещения. Они не собирают на своей поверхности пыль и легко приводятся в порядок.

Но, приобретая их, необходимо учитывать один их недостаток — это требовательность алюминия к качеству теплоносителя, поэтому они больше подходят только для автономного отопления.

Для того, чтобы рассчитать, сколько радиаторов понадобится на каждую из комнат, придется учесть многие нюансы, как связанные с характеристиками батарей, так и другие, влияющие на сохранность тепла в помещениях.

Чтобы теплоотдача и нагревательная эффективность была должного уровня, при расчете размера радиаторов нужно учесть нормативы их установки, а отнюдь не опираться на размеры оконных проемов , под которыми они устанавливаются.

На теплоотдачу влияет не ее размер, а мощность каждой отдельной секции, которые собраны в один радиатор. Поэтому лучшим вариантом будет разместить несколько небольших батарей, распределив их по комнате, нежели одну большую. Это можно объяснить тем, что тепло будет поступать в помещение из разных точек и равномерно прогревать его.

Каждое отдельное помещение имеет свою площадь и объем , от этих параметров и будет зависеть расчет количества секций, устанавливаемых в нем .

Расчет на основании площади помещения

Узнать нужную мощность для обогрева помещения можно, умножив на 100 Вт размер его площади (в квадратных метрах).

• На 20% увеличивают мощность радиатора в том случае, если две стены помещения выходят на улицу, и в нем находится одно окно — это может быть торцевая комната.
• На 30% придется увеличить мощность, если комната имеет те же характеристики, как в предыдущем случае, но в ней устроено два окна.
• Если же окно или окна комнаты выходят на северо-восток или север, а значит , в ней бывает минимальное количество солнечного света, мощность нужно увеличить еще на 10%.
• Устанавливаемый радиатор в нишу под окном, имеет сниженную теплоотдачу, в этом случае придется увеличить мощность еще на 5%.

• Если радиатор закрывается экраном в эстетических целях, то снижается теплоотдача на 15%, и ее также нужно восполнить, увеличив мощность на эту величину.

Экраны на радиаторах — это красиво, но они заберут до 15% мощности

Удельная мощность секции радиатора обязательно указывается в паспорте, который производитель прилагает к изделию.

Зная эти требования, можно рассчитать необходимое количество секций, разделив полученное суммарное значение требуемой тепловой мощности с учетом всех указанных компенсирующих поправок, на удельную теплоотдачу одной секции батареи.

Полученный результат расчетов округляется до целого числа, но только в большую сторону. Допустим, получилось восемь секций. И тут, возвращаясь к вышесказанному, нужно отметить, что для лучшего обогрева и распределения тепла, радиатор можно разделить на две части, по четыре секции каждая, которые устанавливают в разных местах помещения.

Нужно отметить, что такие расчеты подходят для определения количества секций для помещений, оснащенных центральным отоплением, теплоноситель в котором имеет температуру не больше 70 градусов.

Этот расчет считается достаточно точным , но можно произвести расчет и по-другому.

Расчет радиаторов, исходя из объема помещения

• Стандартом считается соотношение тепловой мощности в 41 Вт на 1 куб. метр объема помещения, при условии нахождения в нем одной двери, окна и внешней стены.

Чтобы результат был виден наглядно, для примера можно рассчитать нужное количество батарей для комнаты площадью 16 кв. м.и потолком, высотой 2 ,5 метра:

16 × 2,5= 40 куб .м .

41 × 40=1640 Вт.

Зная теплоотдачу одной секции (ее указывают в паспорте), можно без труда определить количество батарей. Например, теплоотдача равна 170 Вт, и идет следующий расчет :

1640 / 170 = 9,6.

После округления получается цифра 10 — это и будет нужное количество секций отопительных элементов на комнату.

• Если комната соединяется с соседним помещением проемом , не имеющим двери, то необходимо считать общую площадь двух комнат, только тогда будет выявлена точное количество батарей для эффективности отопления.
• Если теплоноситель имеет температуру ниже 70 градусов, количество секций в батареи придется пропорционально увеличить.
• При установленных в комнате стеклопакетах, значительно снижаются тепловые потери, поэтому и количество секций в каждом радиаторе может быть меньше.
• Если в помещениях установлены старые чугунные батареи, которые вполне справлялись с созданием нужного микроклимата, но есть планы поменять их на какие-то современные, то посчитать, сколько их понадобится, будет очень просто.Одна чугунная секция имеет постоянную теплоотдачу в 150 Вт. Поэтому количество установленных чугунных секций нужно умножить на 150, а полученное число делится на теплоотдачу, указанную на секции новых батарей.

Видео-советы специалистов — как выбрать и рассчитать радиаторы отопления

Если вы не рассчитываете на свои силы, можно обратиться к специалистам, которые произведут точный расчет и сделают анализ с учетом всех параметров:

• особенности погодных условий региона, где расположено строение;
• температурные климатические показатели на на чало и окончание отопительного сезона;
• материал, из которого возведено строение и наличие качественного утепления;
• количество окон и материал, из которого изготовлены рамы;
• высота отапливаемых помещений;
• эффективность установленной системы отопления.

Зная все вышеперечисленные параметры, специалисты-теплотехники по имеющейся у них программе расчёта с легкостью высчитают нужное количество батарей. Такой просчет с учетом всех нюансов вашего дома гарантированно сделает его уютным и теплым .

1.
2.
3.

Когда проектируется система теплоснабжения для частного дома или квартиры, расположенной в новостройке, необходимо знать, как рассчитать мощность радиаторов отопления, чтобы определить требуемое количество секций для каждой комнаты и подсобных помещений. В статье приводится несколько несложных вариантов вычислений.

Особенности проведения расчетов

Многих владельцев недвижимости волнует, что неправильно рассчитанная тепловая мощность радиаторов отопления может привести к тому, что в морозы в доме будет холодно, а в теплую погоду придется держать нараспашку форточки целый день и таким образом отапливать улицу (детальнее: » «).

Что касается жильцов частных домовладений, то после установки современного электрического или газового теплоагрегата или отопления с применением тепловых насосов они не должны волноваться о том, какую температуру имеет теплоноситель, циркулирующий в контуре отопительной конструкции.

Созданное с применением новейших технологий тепловое оборудование позволяет управлять им при помощи термостатов и корректировать мощность батарей в соответствии с потребностями. Наличие современного котла не требует контроля над температурой теплоносителя, но, чтобы установить радиаторы отопления расчет мощности все равно потребуется.

Порядок расчета мощности радиаторов отопления

Чтобы выполнить расчет биметаллических отопительных радиаторов или чугунных батарей, исходя из тепловой мощности, необходимо разделить требуемое количество тепла на величину 0,2 КВт. В результате будет получено количество секций, которые нужно приобрести, чтобы обеспечить обогрев комнаты (детальнее: » «).

Если чугунные радиаторы (см. фото) не имеют промывочных кранов специалисты рекомендуют принимать в расчет 130-150 ватт на каждую секцию, учитывая . Даже когда они первоначально отдают тепла больше, чем требуется, появившиеся в них загрязнения понизят теплоотдачу.

Как показала практика, батареи желательно монтировать с запасом около 20%. Дело в том, что при наступлении экстремальных холодов чрезмерной жары в доме не будет. Также поможет бороться с повышенной теплоотдачей дроссель на подводке. Покупка лишних нескольких секций и регулятора не сильно отразится на семейном бюджете, а тепло в доме в морозы будет обеспечено.

Необходимая величина тепловой мощности радиатора

1. Способ согласно СНиП предполагает, что на один «квадрат» площади требуется 100 ватт.
   
   Но в данном случае следует учитывать ряд нюансов:
   
   — теплопотери зависят от качества теплоизоляции. Например, для обогрева энергоэффективного дома, оборудованного системой рекуперации тепла со стенами, сделанными из сип-панелей, потребуется тепловая мощность меньше, чем в 2 раза;
   — создатели санитарных норм и правил при их разработке ориентировались на стандартную высоту потолка 2,5-2,7 метра, а ведь этот параметр может равняться 3 или 3,5 метра;
   — этот вариант, позволяющий рассчитать мощность радиатора отопления и теплоотдачу, верен только при условии примерной температуры 20°C в квартире и на улице — 20°C. Подобная картина типична для населенных пунктов, расположенных в европейской части России. Если дом находится в Якутии, тепла потребуется гораздо больше.
2. Способ расчета, исходя из объема, не считается сложным. Для каждого кубометра помещения требуется 40 ватт тепловой мощности. Если размеры комнаты составляют 3х5 метра, а высота потолка 3 метра, тогда потребуется 3х5х3х40 = 1800 ватт тепла. И хотя погрешности, связанные с высотой помещений в этом варианте расчетов устранены, он все еще не является точным.
3. Уточненный способ расчета по объему с учетом большего количества переменных дает более реальный результат. Базовым значением остаются все те же 40 ватт на один кубометр объема.
   
   Когда производится уточненный расчет тепловой мощности радиатора и требуемой величины теплоотдачи, следует учитывать, что:
   
   — одна дверь наружу отнимает 200 ватт, а каждое окно — 100 ватт;
   — если квартира угловая или торцевая, применяется поправочный коэффициент 1,1 — 1,3 в зависимости от вида материала стен и их толщины;
   — для частных домовладений коэффициент составляет 1,5;
   — для южных регионов берут коэффициент 0,7 — 0,9, а для Якутии и Чукотки применяют поправку от 1,5 до 2.

В качестве примера для проведения расчета взята угловая комната с одним окном и дверью в частном кирпичном доме размером 3х5 метров с трехметровым потолком на севере России. Средняя температура за окном зимой в январе составляет — 30,4°C.

• определяют объем помещения и требуемую мощность — 3х5х3х40 = 1800 ватт;
• окно и дверь увеличивают результат на 300 ватт, итого получают 2100 ватт;
• с учетом углового расположения и того, что дом частный будет 2100х1,3х1,5 = 4095 ватт;
• прежний итог умножают на региональный коэффициент 4095х1,7 и получают 6962 ватт.

Для расчета количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.

Методы расчета есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т.п.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

Есть еще один метод. Он определяет фактические потери. Специальное устройство — тепловизор — определяет реальные потери тепла. И на основании этих данных рассчитывают сколько нужно радиаторов для их компенсации. Чем еще хорош этот метод, так это тем, что на снимке тепловизора точно видно, где тепло уходит активнее всего. Это может быть брак в работе или в строительных материалах, трещина и т.д. Так что заодно можно выправить положение.

Расчет радиаторов отопления по площади

Самый простой способ. Посчитать требуемое на обогрев количество тепла, исходя из площади помещения, в котором будут устанавливаться радиаторы. Площадь каждой комнаты вы знаете, а потребность тепла можно определить по строительным нормам СНиПа:

• для средней климатической полосы на отопление 1м 2 жилого помещения требуется 60-100Вт;
• для областей выше 60 о требуется 150-200Вт.

Исходя из этих норм, можно посчитать, сколько тепла потребует ваша комната. Если квартира/дом находятся в средней климатической полосе, для отопления площади 16м 2 , потребуется 1600Вт тепла (16*100=1600). Так как нормы средние, а погода постоянством не балует, считаем, что требуется 100Вт. Хотя, если вы проживаете на юге средней климатической полосы и зимы у вас мягкие, считайте по 60Вт.

Запас по мощности в отоплении нужен, но не очень большой: с увеличением количества требуемой мощности возрастает количество радиаторов. А чем больше радиаторов, тем больше теплоносителя в системе. Если для тех, кто подключен к центральному отоплению это некритично, то для тех у кого стоит или планируется индивидуальное отопление, большой объем системы означает большие (лишние) затраты на обогрев теплоносителя и большую инерционность системы (менее точно поддерживается заданная температура). И возникает закономерный вопрос: «Зачем платить больше?»

Рассчитав потребность помещения в тепле, можем узнать, сколько потребуется секций. Каждый из отопительных приборов выделять может определенное количество тепла, которое указывается в паспорте. Берут найденную потребность в тепле и делят на мощность радиатора. Результат — необходимое количество секций, для восполнения потерь.

Посчитаем количество радиаторов для того же помещения. Мы определили, что требуется выделить 1600Вт. Пусть мощность одной секции 170Вт. Получается 1600/170=9,411шт. Округлять можно в большую или меньшую сторону на ваше усмотрение. В меньшую можно округлить, например, в кухне — там хватает дополнительных источников тепла, а в большую — лучше в комнате с балконом, большим окном или в угловой комнате.

Система проста, но недостатки очевидны: высота потолков может быть разной, материал стен, окна, утепление и еще целый ряд факторов не учитывается. Так что расчет количества секций радиаторов отопления по СНиП — ориентировочный. Для точного результата нужно внести корректировки.

Как посчитать секции радиатора по объему помещения

При таком расчете учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нагревать нужно весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае методика аналогична. Определяем объем помещения, а затем по нормам узнаем, сколько нужно тепла на его обогрев:

Рассчитаем все для того же помещения площадью 16м 2 и сравним результаты. Пусть высота потолков 2,7м. Объем: 16*2,7=43,2м 3 .

• В панельном доме. Требуемое на отопление тепло 43,2м 3 *41В=1771,2Вт. Если брать все те же секции мощностью 170Вт, получаем: 1771Вт/170Вт=10,418шт (11шт).
• В кирпичном доме. Тепла нужно 43,2м 3 *34Вт=1468,8Вт. Считаем радиаторы: 1468,8Вт/170Вт=8,64шт (9шт).

Как видно, разница получается довольно большая: 11шт и 9шт. Причем при расчете по площади получили среднее значение (если округлять в ту же сторону) — 10шт.

Корректировка результатов

Для того чтобы получить более точный расчет нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла. Это то, из чего с деланы стены и как хорошо они утеплены, насколько большие окна, и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходит на улицу и т.п. Для этого существуют коэффициенты, на которые нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Окна

На окна приходится от 15% до 35% потерь тепла. Конкретная цифра зависит от размеров окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Потому имеются два соответствующих коэффициента:

• соотношение площади окна к площади пола:
  • 10% — 0,8
  • 20% — 0,9
  • 30% — 1,0
  • 40% — 1,1
  • 50% — 1,2
• остекление:
  • трехкамерный стеклопакет или аргон в двухкамерном стеклопакете — 0,85
  • обычный двухкамерный стеклопакет — 1,0
  • обычные двойные рамы — 1,27.

Стены и кровля

Для учета потерь важен материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот коэффициенты для этих факторов.

Степень теплоизоляции:

• кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0
• недостаточная (отсутствует) — 1,27
• хорошая — 0,8

Наличие наружных стен:

• внутреннее помещение — без потерь, коэффициент 1,0
• одна — 1,1
• две — 1,2
• три — 1,3

На величину теплопотерь оказывает влияние отапливаемое или нет помещение находится сверху. Если сверху обитаемое отапливаемое помещение (второй этаж дома, другая квартира и т.п.), коэффициент уменьшающий — 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак никак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

Если расчет проводили по площади, а высота потолков нестандартная (за стандарт принимают высоту 2,7м), то используют пропорциональное увеличение/уменьшение при помощи коэффициента. Считается он легко. Для этого реальную высоту потолков в помещении делите на стандарт 2,7м. Получаете искомый коэффициент.

Посчитаем для примера: пусть высота потолков 3,0м. Получаем: 3,0м/2,7м=1,1. Значит количество секций радиатора, которое рассчитали по площади для данного помещения нужно умножить на 1,1.

Все эти нормы и коэффициенты определялись для квартир. Чтобы учесть теплопотери дома через кровлю и подвал/фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома 1,5.

Климатические факторы

Можно внести корректировки в зависимости от средних температур зимой:

• -10 о С и выше — 0,7
• -15 о С — 0,9
• -20 о С — 1,1
• -25 о С — 1,3
• -30 о С — 1,5

Внеся все требуемые корректировки, получите более точное количество требуемых на обогрев комнаты радиаторов с учетом параметров помещений. Но это еще не все критерии, которые оказывают влияние на мощность теплового излучения. Есть еще технические тонкости, о которых расскажем ниже.

Расчет разных типов радиаторов

Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50см высоты) и уже выбрали материал, модель и нужный размер, никаких сложностей с расчетом их количества быть не должно. У большинства солидных фирм, поставляющих хорошее отопительное оборудование, на сайте указаны технические данные всех модификаций, среди которых есть и тепловая мощность. Если указана не мощность, а расход теплоносителя, то перевести в мощность просто: расход теплоносителя в 1л/мин примерно равен мощности в 1кВт (1000Вт).

Осевое расстояние радиатора определяется по высоте между центрами отверстий для подачи/отведения теплоносителя

Чтобы облегчить жизнь покупателям на многих сайтах устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к внесению данных по вашему помещению в соответствующие поля. А на выходе вы имеете готовый результат: количество секций данной модели в штуках.

Но если просто пока прикидываете возможные варианты, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов от расчета алюминиевых, стальных или чугунных ничем не отличается. Разной может быть только тепловая мощность одной секции.

• алюминиевые — 190Вт
• биметаллические — 185Вт
• чугунные — 145Вт.

Если вы пока только прикидываете, какой из материалов выбрать, можете воспользоваться этими данными. Для наглядности приведем самый простой расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.

При определении количества отопительных приборов из биметалла стандартного размера (межосевое расстояние 50см) принимается, что одна секция может обогреть 1,8м 2 площади. Тогда на помещение 16м 2 нужно: 16м 2 /1,8м 2 =8,88шт. Округляем — нужны 9 секций.

Аналогично считаем для чугунные или стальные баратери. Нужны только нормы:

• биметаллический радиатор — 1,8м 2
• алюминиевый — 1,9-2,0м 2
• чугунный — 1,4-1,5м 2 .

Это данные для секций с межосевым расстоянием 50см. Сегодня же в продаже есть модели с самой разной высоты: от 60см до 20см и даже еще ниже. Модели 20см и ниже называют бордюрными. Естественно, их мощность отличается от указанного стандарта, и, если вы планируете использовать «нестандарт», придется вносить коррективы. Или ищите паспортные данные, или считайте сами. Исходим из того, что теплоотдача теплового прибора напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь прибора, а, значит, и мощность уменьшается пропорционально. То есть, нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартом, а потом при помощи этого коэффициента откорректировать результат.

Для наглядности сделаем расчет алюминиевых радиаторов по площади. Помещение то же: 16м 2 . Считаем количество секций стандартного размера: 16м 2 /2м 2 =8шт. Но использовать хотим маломерные секции высотой 40см. Находим отношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см/40см=1,25. И теперь корректируем количество: 8шт*1,25=10шт.

Корректировка в зависимости от режима отопительной системы

Производители в паспортных данных указывают максимальную мощность радиаторов: при высокотемпературном режиме использования — температура теплоносителя в подаче 90 о С, в обратке — 70 о С (обозначается 90/70) в помещении при этом должно быть 20 о С. Но в таком режиме современные системы отопления работают очень редко. Обычно используется режим средних мощностей 75/65/20 или даже низкотемпературный с параметрами 55/45/20. Понятно, что требуется расчет откорректировать.

Для учета режима работы системы нужно определить температурный напор системы. Температурный напор — это разница между температурой воздуха и отопительных приборов. При этом температура отопительных приборов считается как среднее арифметическое между значениями подачи и обратки.

Чтобы было понятнее произведем расчет чугунных радиаторов отопления для двух режимов: высокотемпературного и низкотемпературного, секции стандартного размера (50см). Помещение то же: 16м 2 . Одна чугунная секция в высокотемпературном режиме 90/70/20 обогревает 1,5м 2 . Потому нам потребуется 16м 2 /1,5м 2 =10,6шт. Округляем — 11шт. В системе планируется использовать низкотемпературный режим 55/45/20. Теперь найдем температурный напор для каждой из систем:

• высокотемпературная 90/70/20- (90+70)/2-20=60 о С;
• низкотемпературный 55/45/20 — (55+45)/2-20=30 о С.

То есть если будет использоваться низкотемпературный режим работы, понадобится в два раза больше секций для обеспечения помещения теплом. Для нашего примера на комнату 16м 2 требуется 22 секции чугунных радиаторов. Большая получается батарея. Это, кстати, одна из причин, почему этот вид отопительных приборов не рекомендуют использовать в сетях с низкими температурами.

При таком расчете можно принять во внимание и желаемую температуру воздуха. Если вы хотите, чтобы в помещении было не 20 о С а, например, 25 о С просто рассчитайте тепловой напор для этого случая и найдите нужный коэффициент. Сделаем расчет все для тех же чугунных радиаторов: параметры получатся 90/70/25. Считаем температурный напор для этого случая (90+70)/2-25=55 о С. Теперь находим соотношение 60 о С/55 о С=1,1. Чтобы обеспечить температуру в 25 о С нужно 11шт*1,1=12,1шт.

Зависимость мощности радиаторов от подключения и места расположения

Кроме всех описанных выше параметров теплоотдача радиатора изменяется в зависимости от типа подключения. Оптимальным считается диагональное подключение с подачей сверху, в таком случае потерь тепловой мощности нет. Самые большие потери наблюдаются при боковом подключении — 22%. Все остальные — средние по эффективности. Приблизительно величины потерь в процентах указаны на рисунке.

Уменьшается фактическая мощность радиатора и при наличии заграждающих элементов. Например, если сверху нависает подоконник, теплоотдача падает на 7-8%, если он не полностью перекрывает радиатор, то потери 3-5%. При установке сетчатого экрана, который не доходит до пола, потери примерно такие же, как и в случае с нависающим подоконником: 7-8%. А вот если экран закрывает полностью весь отопительный прибор, его теплоотдача уменьшается на 20-25%.

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Есть еще один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для , когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. считается намного сложнее: там на каждый последующий отопительный прибор вода поступает все более холодная. И если хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а потом пропорционально падению тепловой мощности добавлять секции для увеличения теплоотдачи батареи в целом.

Поясним на примере. На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество батарей определили для двухтрубной разводки. Теперь нужно внести корректировку. Для первого отопительного прибора все остается по-прежнему. На второй поступает уже теплоноситель с меньшей температурой. Определяем % падения мощности и на соответствующее значение увеличиваем количество секций. На картинке получается так: 15кВт-3кВт=12кВт. Находим процентное соотношение: падение температуры составляет 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если нужно было 8шт, будет на 20% больше — 9 или 10шт. Вот тут и пригодится вам знание помещения: если это спальня или детская, округлите в большую сторону, если гостиная или другое подобное помещение, округляете в меньшую. Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую.

Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.

Итоги

Приблизительный расчет количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.

Расчет количества радиаторов отопления производят исходя из следующих данных: 41 Ватт тепловой мощности на 1 куб.м. при наличии в помещении по одному: окну, двери, внешней стены, т.е. стандартных условий.

Рассчитаем, например, количество радиаторов для комнаты размерами 3х4 м высотой потолка в 2,7 м. Прежде всего, определим объем комнаты: 3х4х2,7=32,4 м3

Затем найдем тепловую мощность, умножением найденного объема на 41 – 32,4*41 = 1328,4 Ватт. Если, допустим, теплоотдача от одной секции нового радиатора 180 Ватт, можно без труда рассчитать и требуемое количество радиаторов: 1328,4:180 = 6,3 (7 – после округления). Для обогрева выбранного помещения нужно 7 секций радиаторов, каждая по 180 Ватт.

Нужно учитывать следующее: если помещение не закрывается дверью, при расчете суммируют площади самого и соседнего помещений. Этот расчет производится для принятой средней температуры теплоносителя 70˚ С, более низкая температура требует соответственного увеличения количества секций. Если в комнате установлен стеклопакет, то количество секций уменьшается, т.к. он снижает потери тепла, примерно, на 15-20%.

В случае угловой комнаты, ее теплопотери увеличиваются на 20%. На теплопотери, а значит и на количество секций, влияет этажность, степень утепления стен, декоративные панели на радиаторах (только они могут привести к потере теплоотдачи на 20-30%).

Если уже установленные в комнате чугунные батареи необходимо заменить на другой какой-то вид радиаторов, то их количество можно подсчитать очень легко, поскольку у чугунных радиаторов постоянные теплоотдача (150 Вт) и межосевое расстояние (600 мм): количество секций чугунных батарей умножают на 150 Вт и делят на теплоотдачу одной секции нового радиатора. Затем можно сделать необходимые поправки на холод и жару.

Для более точных расчетов используется формула расчета количества радиаторов отопления .

Есть несколько подходов к вычислению количества радиаторов отопления. стандартный, примерный («на глаз»), объемный.

Стандартный

В соответствии со «СНП» на 1 кв.м. нужно 100 Ватт теплоотдачи радиатора отопления. Тогда мощность вычисляют по формуле.

P = мощность одной секции радиатора, S = площадь отапливаемого помещения.

Допустим, что площадь помещения составляет 25 кв.м. а мощность одной секции радиатоpа 180 Ватт, тогда:

25х100:180=13,9, т.е. понадобится 14 секций.

Если помещение угловое или находится в торце, полученное число нужно еще помножить на коэффициент 1,2.

Примерный

Поскольку радиаторы изготавливаются массово, и у них – стандартные размеры, то принято считать, что при высоте потолка в 2,7 м на 1,8 кв.м. нужна одна секция. Скажем, для комнаты площадью 25 кв.м. понадобится – 25:1,8=13,9 т.е. 14 секций. При мощности менее 50Ватт этот способ не рекомендуется применять из-за больших погрешностей.

Объемный

При этом способе расчет ведется на основе объема помещения. Известно, что секция радиатора, имеющая мощность 200 ватт, может обогреть 5 куб.м. Если размеры комнаты будут 4х5х2,7, то 4х5х2,7:5=10,8, т.е. для такой комнаты нужно купить 11 секций мощностью 200 Ватт.

Чтобы при расчете оценить все условия в полном объеме лучше обратиться к специалистам.

Расчет количества секций радиаторов отопления: разбор 3-х различных подходов + примеры

Правильный расчет радиаторов отопления — довольно важная задача для каждого домовладельца. Если будет использовано недостаточное количество секций, помещение не прогреется во время зимних холодов, а приобретение и эксплуатация слишком больших радиаторов повлечет неоправданно высокие расходы на отопление. Поэтому при замене старой отопительной системы или монтаже новой необходимо знать как рассчитать радиаторы отопления. Для стандартных помещений можно воспользоваться самыми простыми расчетами, однако иногда возникает необходимость учесть различные нюансы, чтобы получить максимально точный результат.

Расчет по площади помещения

Предварительный расчет можно сделать, ориентируясь на площадь помещения, для которого покупаются радиаторы. Это очень простое вычисление, которое подходит для комнат с низкими потолками (2,40-2,60 м). Согласно строительным нормам для обогрева понадобится 100 Вт тепловой мощности на каждый квадратный метр помещения.

Вычисляем количество тепла, которое понадобится для всей комнаты. Для этого площадь умножаем на 100 Вт, т. е. для комнаты в 20 кв. м. расчетная тепловая мощность составит 2000 Вт (20 кв.м Х 100 Вт) или 2 кВт.

Правильный расчет радиаторов отопления необходим, чтобы гарантировать достаточное количество тепла в доме

Этот результат нужно разделить на теплоотдачу одной секции, указанную производителем. Например, если она равна 170 Вт, то в нашем случае необходимое количество секций радиатора будет составлять:

2000 Вт / 170 Вт = 11,76, т. е. 12, поскольку результат следует округлить до целого числа. Округление обычно осуществляется в сторону увеличения, однако для помещений, в которых теплопотери ниже среднего, например, для кухни, можно округлять в меньшую сторону.

Обязательно следует учесть возможные теплопотери в зависимости от конкретной ситуации. Разумеется, комната с балконом или расположенная в углу здания теряет тепло быстрее. В этом случае следует увеличить значение расчетной тепловой мощности для комнаты на 20%. Примерно на 15-20% стоит повысить расчеты, если планируется скрыть радиаторы за экраном или монтировать их в нишу.

Расчет радиаторов отопления в доме

Существуют разные методы расчёта количества радиаторов отопления. На это влияют и материал, из которого построено здание, и климатическая зона, где расположен дом, и температура носителя, и особенности теплоотдачи самого радиатора, а так же много других факторов. Рассмотрим подробнее технологию правильного расчета количества радиаторов отопления для частных домов, ведь от этого зависит эффективность работы, а так же экономичность отопительной системы дома.

Самым демократичным способом является расчёт радиатора исходя из мощности на квадратный метр. В средней полосе России зимний показатель составляет 50−100 ватт, в регионах Сибири и Урала 100−200 ватт. Стандартные 8-секционные чугунные батареи с межосевым расстояние 50 см имеют теплоотдачу 120−150 ватт на одну секцию . Биметаллические радиации имеют мощность около 200 ватт, что немного повыше. Если мы имеем ввиду стандартный водный теплоноситель, то для комнаты в 18−20 м 2 со стандартной высотой потолков в 2,5−2,7 м понадобится два чугунных радиатора по 8-м секций.

От чего зависит количество радиаторов

Формула и пример расчета

Учитывая вышеперечисленные факторы, можно сделать расчёт. На 1 м 2 понадобится 100 Вт, соответственно, на отопление комнаты в 18м 2 нужно затратить 1800 Вт. Одна батарея из 8-ми чугунных секций выделяет 120 Вт. Делим 1800 на 120 и получаем 15 секций . Это весьма средний показатель.

В частном доме с собственным водонагревателем мощность теплоносителя высчитывается по максимуму. Тогда 1800 делим на 150 и получаем 12 секций. Столько нам понадобится для обогрева комнаты в 18м 2. Существует весьма сложная формула, по которой можно рассчитать точное количество секций в радиаторе.

Формула выглядит так:

• q 1 — это вид остекления: тройной стеклопакет 0,85 двойной стеклопакет 1 обычное стекло 1,27
• q 2 — теплоизоляция стен: современная теплоизоляция 0,85 стена в 2 кирпича 1 плохая изоляция 1,27
• q 3 — отношение площади окон к площади пола: 10% 0,8 20% 0,9 30% 1,1 40% 1,2
• q 4 — минимальная температура снаружи: -10 0 С 0,7 -15 0 С 0,9 -20 0 С 1,1 -25 0 С 1,3 -35 0 С 1,5
• q 5 — количество наружных стен: одна 1,1 две (угловая) 1,2 три 1,3 четыре 1,4
• q 6 — тип помещения над расчётным: обогреваемое помещение 0,8 отапливаемый чердак 0,9 холодный чердак 1
• q 7 — высота потолков: 2,5 м — 1 3 м — 1,05 3,5м — 1,1 4м — 1,15 4,5м — 1,2

Проведём расчёт для угловой комнаты 20 м 2 с высотой потолка 3 м, двумя 2-х створчатыми окнами с тройным стеклопакетом, стенками в 2 кирпича, расположенной под холодным чердаком в доме в подмосковном посёлке, где зимой температура опускается до 20 0 С.

Получится 1844,9 Вт. Разделим на 150 Вт и получим 12,3 или 12 секций.

Радиаторы делаются из трёх видов металла: чугунные, алюминиевые и биметаллические. Чугунные и алюминиевые радиаторы имеют одинаковую теплоотдачу, но нагретый чугун остывает медленнее алюминия. Биметаллические батареи имеют большую теплоотдачу, чем чугунные, но они быстрее остывают. Стальные радиаторы имеют высокую теплоотдачу, но они подвержены коррозии.

Самой комфортной для человеческого организма температурой в помещении принято считать 21 0 С. Однако для хорошего крепкого сна больше подходит температура не выше 18 0 С, поэтому немалую роль играет и назначение отапливаемого помещения. И если в зале площадью 20 м 2 нужно установить 12 секций батареи . то в аналогичном спальном помещении предпочтительнее установить 10 батарей, и человеку в такой комнате будет комфортно спать. В угловом помещении такой же площади смело размещайте 16 батарей . и Вам не будет жарко. Т. е. расчёт радиаторов в помещении весьма индивидуален, и можно давать только приблизительные рекомендации, сколько секций необходимо установить в той или иной комнате. Главное, произвести установку грамотно, и тепло всегда будет в вашем доме.

Расчет радиаторов в двухтрубной системе (видео)

Источники: http://termosyst.ru/radiatory-otopleniya/raschet-kolichestva-radiatorov.php, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-radiatorov-otopleniya.html, http://teplo.guru/radiatory/vybor/raschet-radiatorov-otopleniya-v-dome.html

Биметаллический радиатор отопления: как рассчитать количество секций

Простой способ расчета при замене старых батарей

Если вы решили сделать замену старого чугунного радиатора отопления, то можно использовать простой способ и сделать расчет необходимого количества секций батареи. Для этого необходимо учитывать некоторые факторы. А именно:

• теплоотдача у биметаллических и чугунных радиаторов немного отличается. Если у первого это значение равно 200 Вт на одну секцию, то у второго – 180 Вт.
• как грела старая батарея. Если ее работа вас устраивала, то это хорошо. Если нет, то можно увеличить количество секций.
• через определенное время радиатор отопления станет греть немного хуже. Это связано с засорением внутренних полостей устройства.

Как правило, при замене чугунного радиатора отопления на биметаллический количество секций батареи не изменяют. Конечно, если работа старой батарее вас устраивала. Если тепла не хватало, то можно увеличить количество секций.

Расчет исходя из габаритов помещения

Другое дело, когда монтаж системы отопления производится в новом доме. В этом случае опираться на предыдущий опыт эксплуатации радиаторов отопления нет возможности. Тут требуется более точный расчет, исходя из габаритов помещения.

Такие расчеты можно сделать, опираясь на:

• площадь помещения;
• объем комнаты.

Существует ряд санитарных норм, согласно которым на каждый квадратный метр площади помещения должно приходиться определенная мощность отопительных приборов. Эти нормативы можно легко найти через интернет. Так, для средней полосы нашей страны мощность на один квадратный метр должна быть минимум 100 Вт. Исходя из этого, легко сделать нужные расчеты.

Например, если взять площадь комнаты в 12 квадратных метров (три на четыре), то мощность отопительных приборов должна составлять 1200 Вт (12 кв.м. * 100 Вт). Делим это значение на мощность одной секции биметаллического радиатора (200 Вт при температуре теплоносителя 90 градусов) получаем 6 секций.

Такой расчет также можно считать примерным. Показатель в 100 Вт на квадратный метр можно брать, только если высота потолков не превышает 3 метров . Также здесь не учитывается количество окон и ряд других факторов.

Чтобы получить более точные расчеты, можно использовать метод, который опирается на объем отапливаемого помещения. В этом случае данные также берутся из санитарных норм. Так, для средней полосы на один кубический метр необходимо иметь 41 Вт мощности отопительных приборов.

Если взять ту же площадь что и в предыдущем примере, то при высоте потолка в 2,7 метра получим объем всего помещения 32,4 кубических метров (20 кв.м. * 2,7 метра ). Тогда мощность радиаторов должна быть 32,4 * 41 = 1328,4 Вт. Если разделить на тепловую мощность одной биметаллической секции, то получим 6,64. Значит, для отопления желательно установить 7-ми секционный радиатор.

Как видно, используя метод расчета по объему комнаты можно получить более точные данные о количестве секций биметаллического (да и любого другого) радиатора отопления. Но и в этом случае не принимается в расчет наличие окон в помещении и некоторые другие факторы. Для уточнения необходимо использовать поправочные коэффициенты.

Определяем поправочные коэффициенты

Делая расчет необходимого количества секций биметаллического радиатора, недостаточно знать площадь или объем помещения. Тут важны многие факторы: состояние стен, наличия по соседству неотапливаемых помещений, температура подаваемого теплоносителя (от этого будет зависеть тепловая мощность каждой секции) и т.д.

Чтобы в комнате, было, тепло стоит учитывать еще и некоторые поправочные коэффициенты. А именно:

• если помещение расположено в углу здания, то оно будет двумя стенками выходить на улицу. Значит, тут необходимо увеличить количество секций. Поэтому для таких комнат полученный результат умножают на коэффициент 1.3;
• также стоит учитывать месторасположение дома, а точнее, регион проживания. Для каждой области существует свой увеличивающий или уменьшающий коэффициент. Так, для крайнего севера его значение будет 1,6;
• на эффективность отопления влияет и расположение самого биметаллического радиатора. Если он установлен в нише под подоконником, то его мощность теряет 7 %. А если перед ним смонтирован экран, то мощность потеряет уже 25 %.
• необходимо также учитывать и наличие окон и дверей в комнате. Каждое окно потребует 100 Вт дополнительной мощности отопительных приборов, а дверь заберет 200 Вт.

Еще один поправочный коэффициент относится к частным домам. В таких строениях имеется холодное чердачное помещение, и все стены выходят на улицу. Значит, и мощность отопительных приборов должна быть больше. Так, для частных домов при расчете количества секций биметаллического радиатора применяется поправочный коэффициент 1,5.

Расчет необходимого количества секций на биметаллическом радиаторе зависит от многих факторов. Это и объем помещения, и наличие окон, и многое другое. Например, если стены частного дома утеплены хорошо, то и потерь тепла будет мало. А значит, и радиаторы можно устанавливать с меньшей длиной и мощностью. Также количество секций может зависеть от самих людей, которые проживают в жилище. Если они любят много тепла, то и отопительные приборы устанавливают мощнее.

Аккумулятор какого размера вам понадобится для питания вашего дома?

Теперь я могу рассчитать запасенную в батарее энергию.

Отлично. Но что, черт возьми, такое Джоуль? Конечно, это единица энергии, но много ли это? Вот простой эксперимент, который вы можете провести самостоятельно. Возьмите учебник и положите на пол. Теперь возьмите его и положите на стол. Чтобы поднять книгу, вам нужна энергия (чтобы изменить ее гравитационную потенциальную энергию). Книга весит около 1 кг, а вы подняли ее примерно на 1 метр.Это дает изменение энергии примерно на 10 Джоулей (не забывайте, что гравитационное поле составляет 9,8 Н / кг). Итак, теперь вы знаете о Джоулях.

Теперь о размере батареи. Размеры батареи будут зависеть от типа батареи. В нынешних автомобилях Tesla используется литий-ионный аккумулятор. Согласно Википедии, литий-ионный аккумулятор имеет плотность энергии от 0,9 до 2,23 МДж / л (мегаджоуль на литр). Я могу представить, что Tesla будет использовать только ЛУЧШИЕ АККУМУЛЯТОРЫ! Таким образом, его плотность энергии будет равна 2.3 x 10 ⁹ Джоулей на кубический метр.

Если я назову плотность энергии σ, то я могу найти объем батареи:

Введя значения для плотности энергии и энергии батареи:

Итак, всего пол кубического метра. Это не так уж и плохо. Если вы хотите установить его в своем доме, вы можете сделать его высотой со стену (скажем, 2,5 метра). С точки зрения дизайна, возможно, батарея должна быть толщиной всего 5 см. Это означает, что он должен быть около 4 метров в ширину.Хорошо, это не сработает. Если увеличить толщину до 10 см, получится всего 2 метра в ширину. Это могло сработать.

Конечно, это действительно работает только из-за высокой плотности энергии для литий-ионного аккумулятора. Если вы использовали акалиновую батарею (например, AA), она имеет более низкую плотность энергии — около 1,8 МДж / л, так что это будет немного большая домашняя батарея (но не перезаряжаемая). Вы можете посмотреть на страницу Википедии о плотности энергии, чтобы получить оценку для домашних батарей из различных материалов.

Ради интереса, а что если сделать копейку (из медно-цинковых копеек и кислоты)? Какой большой аккумулятор вам понадобится в таком случае? Вот твой ответ.

Домашнее задание

Это просто идеальный рассказ для домашнего задания. Это не будет слишком сложно, так что не откладывайте и начинайте как можно скорее.

• Что, если бы вы хотели управлять своим домом на батарейках типа AA? Из моего предыдущего исследования я обнаружил, что батарея AA имеет около 10 000 Джоулей запасенной энергии. Сколько батареек АА вам понадобится и сколько места они займут?
• Что, если бы вы хотели управлять своим домом на атомной электростанции, использующей торий? Сколько тория вам нужно? Используйте плотность энергии из Википедии.
• Согласно этой новости, Apple построит солнечную ферму мощностью 130 МВт для своих магазинов и прочего. Что, если вы хотите полностью отключить свой дом от сети с помощью солнечных батарей и батарей. Насколько большими будут солнечные панели? Вы можете предположить, что Солнце дает 1000 Вт на квадратный метр с эффективностью солнечной панели около 25%. Не забывайте, что Солнце не всегда будет прямо перпендикулярно панелям. Этот пост может быть полезен.

Вопросы и ответы с нашим экспертом по рынку литиевых батарей, часть 1

Если вы пропустили наш веб-семинар в прошлом месяце о тенденциях мирового рынка литиевых батарей, не волнуйтесь.Мы провели эксклюзивную беседу с нашим аналитиком по рынку литиевых батарей Кристофером Фраем.

Ниже приведены его ответы на вопросы ВАС (наших членов, участников рынка, ученых и других).

В: Заменят ли в будущем суперконденсаторы литиевые батареи в некоторых областях?

A: Сомнительно, что суперконденсаторы (или ультраконденсаторы, как их еще называют) полностью заменят литиевые батареи, но есть некоторые области применения, в которых суперконденсаторы действительно имеют преимущества перед батареями.Суперконденсаторы не имеют почти такой же плотности энергии, как LIB, поэтому в таких приложениях, как смартфоны или компьютеры, маловероятно, что суперконденсаторы вытеснят LIB.

действительно обладают высокой плотностью мощности, а это означает, что энергия может быть высвобождена быстрее, поскольку не требует химической реакции, как в случае батарей.

По этой причине, а также с недавними инновациями, использующими ультраконденсаторы на основе графена, могут быть приложения, связанные с электромобилями, где они могут оказаться полезными и выгодными.Тем не менее, даже в этих приложениях суперконденсаторы считаются дополнением к аккумуляторам электромобилей, а не заменой.

В: Как вы думаете, твердотельные литиевые батареи окажут огромное влияние на рынок батарей?

A: Твердотельные литиевые батареи могут оказать большое влияние на рынок аккумуляторов. В настоящее время эти прототипы и продукты, представленные на рынке, в основном используются в небольших устройствах с низким энергопотреблением, в носимых устройствах и продуктах Интернета вещей.

Вероятно, по крайней мере, 5-7 лет, прежде чем коммерциализация этих типов аккумуляторов расширится на другие продукты, хотя многие OEM-производители в автомобильной сфере вкладывают значительные средства в это исследование, поскольку твердотельные аккумуляторы для автомобильных приложений могут обеспечить лучшую безопасность с большим более высокая плотность энергии.

Основная проблема твердотельных батарей — низкая проводимость при низких температурах. Достижение повышения безопасности при использовании твердого состояния также может означать, что перенос ионов затруднен, поскольку жидкие электролиты могут покрывать большую площадь поверхности, чем твердый электролит.Другой проблемой является стоимость производства, особенно в процессах, обеспечивающих высокую чистоту.

В: Каковы основные проблемы в разделителях батарей?

A: С точки зрения производителя аккумуляторов, одна из основных проблем при разработке сепараторов аккумуляторов — это количество отходов, возникающих из-за того, что многие поставщики предоставляют большие оптовые заказы на квадратный фут или квадратный метр.

Существует не так много исследований, которые пытались бы количественно оценить это, но в отчете отмечается, что одна производственная линия была проанализирована, где отходы составляли более 50% .В отсеке для литиевых батарей разделители батарей почти полностью изготовлены из полимерных материалов, при этом все еще используются стеклянные маты.

Другими проблемами, связанными с этими материалами, являются стоимость и некоторые технические проблемы, связанные с достижением баланса между механическими характеристиками и свойствами пористости.

Основная функция сепаратора — ограничить контакт между катодом и анодом, позволяя при этом проходить ионам в ячейке.

Лучший способ обобщить проблемы, связанные с сепараторами батарей, — это понять, что идеальные требования к сепаратору (т.е. большое поглощение электролита, тонкая толщина с высокой механической прочностью, электрохимическая и структурная стабильность, высокая пористость; и, в идеале, должна иметь возможность отключать аккумулятор в случае перегрева).

Найти материалы, удовлетворяющие всем этим требованиям, сложно, поэтому производителям приходится искать компромисс.

В. Каким вы видите рост рынка тонких и гибких аккумуляторов или аккумуляторов для Интернета вещей? Когда мы ожидаем, что все твердотельные батареи получат разумную долю рынка?

A: Ответить на второй вопрос особенно сложно.Большинство наблюдателей, похоже, собираются вокруг 5-7-летней отметки для более существенной коммерциализации и, возможно, еще нескольких лет для достижения разумной доли рынка, хотя неясно, что здесь определяется как «разумное».

Что касается первого вопроса, в отчете действительно выделяются некоторые области — особенно носимые устройства и те, которые используют подключение к Интернету, — где использование тонких и гибких батарей растет.

Темпы роста в некоторых из этих областей выше, чем у LIB в целом (более 15%).На данный момент основными областями коммерциализации твердотельных LIB являются маломощные приложения для датчиков, подключенных к Интернету. Такие фирмы, как Cymbet, уже производят эти типы батарей для маломощных небольших приложений.

В: Каковы долгосрочные планы по преодолению дефицита лития и его высокой стоимости?

A: Одним словом, поиск других материалов и разработка составов батарей, в которых используется меньше сырья; возможно, если вы владеете автомобильной компанией, и у вас есть долгосрочные контракты на поставку.Литий, поскольку он не является товаром, доступен в различных сортах и ​​для батарей, требует чистоты, в сочетании с тем, что на рынке доминируют несколько производителей, что затрудняет оценку текущих цен, не говоря уже о прогнозировании.

Судьба индустрии электромобилей и рост их внедрения являются одним из основных факторов, определяющих, будут ли перебои в поставках иметь большое влияние или нет.

Q: Где находится NM C811 в вашей оценке рынка катодных материалов, в отличие от других составов NMC?

A: В отчете представлены некоторые подробности для различных формулировок, хотя большинство сравнений шире.Состав NM C811 просто основан на том, что уже является частью этого рынка при использовании никель-марганец-кобальт; в этом составе используется больше никеля, чем в других составах, и поэтому он имеет более высокую емкость.

В нем используется меньше кобальта (10%), поэтому он дешевле и менее подвержен проблемам в цепочке поставок, но более высокое содержание никеля требует дополнительных производственных затрат. Он также имеет некоторые проблемы с деградацией при более высоких температурах.

С учетом всего сказанного, вполне вероятно, что этот состав (и другие, смягчающие проблемы компромисса) будут играть роль в пространстве литиевых батарей.Я считаю, что SK Innovation и LG Chem — два наиболее крупных игрока, использующих эту формулу.

У нас есть еще вопросы и ответы с Кристофером Фраем, так что следите за обновлениями части 2!

Кристофер Фрай обладает более чем 20-летним опытом исследований в своей независимой консультационной практике, где он проводит исследования рынка и бизнес-консультации для предпринимателей и малых предприятий, занимающихся технологиями. Он работал экономистом и статистиком и руководил группами по исследованию рынка и разработке продуктов в различных отраслевых вертикалях.Кристофер обладает богатым опытом в области электроэнергетики, возобновляемых источников энергии и электромобилей, а также работал над несколькими энергетическими проектами в США и некоторых частях Латинской Америки.

Быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов: обзор

Основные моменты

•

Литература по быстрой зарядке рассматривается с многомасштабной точки зрения .

•

Учитываются экстремальные температуры и неоднородности температуры / тока.

•

Альтернативные протоколы быстрой зарядки подвергаются критической оценке.

•

В настоящее время отсутствуют надежные бортовые методы обнаружения литиевого покрытия.

•

Связи между производительностью на уровне ячеек и пакетов до сих пор не совсем понятны.

Реферат

В последние годы литий-ионные аккумуляторы стали предпочтительной аккумуляторной технологией для портативных устройств, электромобилей и сетевых хранилищ.Несмотря на то, что все большее число производителей автомобилей вводят в свое предложение электрифицированные модели, беспокойство по поводу дальности хода и время, необходимое для подзарядки аккумуляторов, по-прежнему вызывают беспокойство. Известно, что высокие токи, необходимые для ускорения процесса зарядки, снижают энергоэффективность и вызывают увеличение емкости и снижение мощности. Быстрая зарядка — это многомасштабная проблема, поэтому для понимания и улучшения производительности быстрой зарядки требуется понимание от атомарного до системного.В данной статье содержится обзор литературы по физическим явлениям, ограничивающим скорость зарядки аккумуляторов, механизмам деградации, которые обычно возникают в результате зарядки при высоких токах, и подходам, которые были предложены для решения этих проблем. Особое внимание уделяется низкотемпературной зарядке. Представлены и критически оценены альтернативные протоколы быстрой зарядки. Изучаются последствия для безопасности, включая потенциальное влияние быстрой зарядки на характеристики теплового разгона.Наконец, выявляются пробелы в знаниях и даются рекомендации относительно направления будущих исследований. Подчеркивается необходимость разработки надежных бортовых методов обнаружения литиевого покрытия и механической деградации. Надежные стратегии оптимизации зарядки на основе моделей определены как ключ к обеспечению быстрой зарядки в любых условиях. Стратегии управления температурой для охлаждения аккумуляторов во время зарядки и их предварительного нагрева в холодную погоду признаны критическими, с особым упором на методы, позволяющие достичь высоких скоростей и хорошей однородности температуры.

Ключевые слова

Литий-ионный аккумулятор

Быстрая зарядка

Литиевое покрытие

Протоколы зарядки

Электромобили

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2019 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Глоссарий по солнечной энергии | Министерство энергетики

S

жертвенный анод — кусок металла, закопанный рядом с конструкцией, которая должна быть защищена от коррозии.Металл расходуемого анода предназначен для коррозии и уменьшения коррозии защищаемой конструкции.

Спутниковая энергосистема (SPS) — Концепция обеспечения большого количества электроэнергии для использования на Земле от одного или нескольких спутников на геостационарной околоземной орбите. Очень большой массив солнечных элементов на каждом спутнике будет обеспечивать электричество, которое будет преобразовано в микроволновую энергию и направлено на приемную антенну на земле. Там она будет преобразована в электроэнергию и распределена так же, как и любая другая энергия, вырабатываемая централизованно, через сеть.

планирование — Общая практика обеспечения того, чтобы генератор был задействован и доступен, когда это необходимо. Это также может относиться к составлению графиков импорта или экспорта энергии в зону балансирования или из нее.

Барьер Шоттки — Барьер ячейки, установленный как граница раздела между полупроводником, например кремнием, и листом металла.

разметка — Вырезание сеточного рисунка канавок в полупроводниковом материале, как правило, с целью создания межсоединений.

герметичная батарея — Батарея с невыполненным электролитом и закрывающейся вентиляционной крышкой, также называемая аккумуляторной батареей с регулируемым клапаном. Электролит добавлять нельзя.

сезонная глубина разряда — поправочный коэффициент, используемый в некоторых процедурах определения размеров системы, который «позволяет» батарее постепенно разряжаться в течение 30-90-дневного периода плохой солнечной инсоляции. Этот фактор приводит к немного меньшей фотоэлектрической матрице.

аккумулятор — аккумулятор, который можно перезаряжать.

саморазряд — Скорость, с которой батарея без нагрузки теряет заряд.

полупроводник — Любой материал, который имеет ограниченную способность проводить электрический ток. Некоторые полупроводники, включая кремний, арсенид галлия, диселенид меди, индия и теллурид кадмия, уникально подходят для процесса фотоэлектрического преобразования.

полукристаллический — См. мультикристаллический.

Подключение серии — Способ соединения фотоэлементов путем соединения положительных выводов с отрицательными выводами; такая конфигурация увеличивает напряжение.

Контроллер серии — Контроллер заряда, который прерывает зарядный ток путем размыкания цепи фотоэлектрической (PV) матрицы. Элемент управления включен последовательно с фотоэлектрической панелью и батареей.

Регулятор серии — Тип регулятора заряда аккумулятора, в котором ток зарядки регулируется переключателем, подключенным последовательно с фотоэлектрическим модулем или массивом.

последовательное сопротивление — Паразитное сопротивление току в элементе из-за таких механизмов, как сопротивление основной части полупроводникового материала, металлических контактов и межсоединений.

Аккумулятор мелкого цикла — Аккумулятор с небольшими пластинами, который не выдерживает большого количества разрядов до низкого уровня заряда.

Срок годности батарей — Продолжительность времени, в течение которого при определенных условиях батарея может храниться, чтобы сохранить ее гарантированную емкость.

ток короткого замыкания (Isc) — ток, свободно протекающий через внешнюю цепь без нагрузки или сопротивления; максимально возможный ток.

Контроллер шунта — Контроллер заряда, который перенаправляет или шунтирует зарядный ток от батареи.Контроллеру требуется большой радиатор для отвода тока от короткозамкнутой фотоэлектрической батареи. Большинство контроллеров шунта предназначены для небольших систем мощностью 30 ампер или меньше.

Шунтирующий регулятор — Тип регулятора заряда аккумуляторной батареи, в котором зарядный ток регулируется переключателем, подключенным параллельно фотоэлектрическому (PV) генератору. Замыкание фотоэлектрического генератора предотвращает перезарядку аккумулятора.

Процесс Сименс — коммерческий метод производства очищенного кремния.

кремний (Si) — полуметаллический химический элемент, который является отличным полупроводниковым материалом для фотоэлектрических устройств. Он кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке, как алмаз. Обычно он содержится в песке и кварце (в виде оксида).

синусоида — Форма волны, соответствующая одночастотному периодическому колебанию, которое может быть математически представлено как функция амплитуды в зависимости от угла, при котором значение кривой в любой точке равно синусу этого угла.

синусоидальный инвертор — инвертор, вырабатывающий синусоидальные формы мощности коммунального качества.

Монокристаллический материал — Материал, состоящий из монокристалла или нескольких крупных кристаллов.

Кремний монокристаллический — Материал с монокристаллическим образованием. Многие фотоэлементы изготовлены из монокристаллического кремния.

Одноступенчатый контроллер — Контроллер заряда, который перенаправляет весь зарядный ток, когда аккумулятор приближается к полному состоянию заряда.

smart grid — Интеллектуальная электроэнергетическая система, которая регулирует двусторонний поток электроэнергии и информации между электростанциями и потребителями для управления работой сети.

программные затраты — Неаппаратные затраты, связанные с фотоэлектрическими системами, такие как финансирование, получение разрешений, установка, подключение и проверка.

солнечный элемент — См. Фотоэлектрический элемент .

солнечная постоянная — Среднее количество солнечного излучения, которое достигает верхних слоев атмосферы Земли на поверхности, перпендикулярной солнечным лучам; равно 1353 Вт на квадратный метр или 492 британских тепловых единицы на квадратный фут.

солнечное охлаждение — Использование солнечной тепловой энергии или солнечного электричества для питания охлаждающего устройства. Фотоэлектрические системы могут питать испарительные охладители («болотные» охладители), тепловые насосы и кондиционеры.

солнечная энергия — Электромагнитная энергия, передаваемая солнцем (солнечное излучение). Количество, которое достигает Земли, равно одной миллиардной общей произведенной солнечной энергии, или примерно 420 триллионов киловатт-часов.

Кремний солнечного качества — Кремний промежуточного качества, используемый в производстве солнечных элементов.Дешевле, чем кремний электронного качества.

солнечная инсоляция — См. Инсоляция .

солнечное излучение — См. освещенность.

солнечный полдень — время дня в определенном месте, когда солнце достигает своей наивысшей видимой точки на небе.

солнечная панель — См. Фотоэлектрическую (PV) панель .

солнечный ресурс — Количество солнечной инсоляции, получаемой площадкой, обычно измеряется в кВтч / м2 / день, что эквивалентно количеству солнечных часов в пиковое время.

солнечный спектр — Общее распределение электромагнитного излучения, исходящего от Солнца. Различные области солнечного спектра описываются диапазоном длин волн. Видимая область простирается от 390 до 780 нанометров (нанометр составляет одну миллиардную часть одного метра). Около 99 процентов солнечного излучения содержится в диапазоне длин волн от 300 нм (ультрафиолет) до 3000 нм (ближний инфракрасный). Комбинированное излучение в диапазоне длин волн от 280 до 4000 нм называется широкополосным или полным солнечным излучением.

солнечные тепловые электрические системы — Технологии преобразования солнечной энергии, которые преобразуют солнечную энергию в электричество путем нагрева рабочей жидкости для питания турбины, приводящей в действие генератор. Примеры этих систем включают системы центрального приемника, параболическую тарелку и солнечный желоб.

пространственный заряд — См. Барьер ячейки .

удельный вес — Отношение веса раствора к весу равного объема воды при заданной температуре.Используется как индикатор уровня заряда аккумулятора.

вращающийся резерв — Электростанция или энергосистема подключены и работают на малой мощности, превышающей фактическую нагрузку.

Ячейка с разделенным спектром — Составное фотоэлектрическое устройство, в котором солнечный свет сначала разделяется на спектральные области с помощью оптических средств. Затем каждая область направляется в отдельный фотоэлектрический элемент, оптимизированный для преобразования этой части спектра в электричество. Такое устройство обеспечивает значительно большее общее преобразование падающего солнечного света в электричество. См. Также многопереходное устройство .

распыление — Процесс, используемый для нанесения фотоэлектрического полупроводникового материала на подложку с помощью процесса физического осаждения из паровой фазы, при котором высокоэнергетические ионы используются для бомбардировки элементарных источников полупроводникового материала, которые выбрасывают пары атомов, которые затем осаждаются тонкими слоями на субстрат.

прямоугольная волна — форма волны, имеющая только два состояния (т. Е. Положительное или отрицательное). Прямоугольная волна содержит большое количество гармоник.

Преобразователь прямоугольной формы — Тип преобразователя, который выдает выходной сигнал прямоугольной формы. Он состоит из источника постоянного тока, четырех переключателей и нагрузки. Переключатели представляют собой силовые полупроводники, которые могут пропускать большой ток и выдерживать высокое номинальное напряжение. Переключатели включаются и выключаются в правильной последовательности, с определенной частотой.

Эффект Штеблера-Вронски — Тенденция эффективности преобразования солнечного света в электричество фотоэлектрических устройств на основе аморфного кремния ухудшаться (снижаться) при первоначальном воздействии света.

Автономная система — Автономная или гибридная фотоэлектрическая система, не подключенная к сети. Может иметь или не иметь хранилища, но для большинства автономных систем требуются батареи или какой-либо другой вид хранилища.

стандартные условия отчетности (SRC) — Фиксированный набор условий (включая метеорологические), в которые преобразуются электрические характеристики фотоэлектрического модуля из набора фактических условий испытаний.

стандартные условия испытаний (STC) — Условия, при которых модуль обычно испытывается в лаборатории.

ток в режиме ожидания — это величина тока (мощности), используемая инвертором при отсутствии активной нагрузки (потеря мощности). КПД инвертора самый низкий при низкой нагрузке.

Монтаж на стойке — Метод монтажа фотоэлектрической батареи на наклонной крыше, который включает установку модулей на небольшом расстоянии над скатной крышей и их наклон под оптимальным углом.

Ячейка с недостатком электролита — Батарея, содержащая мало свободного жидкого электролита или не содержащая его совсем.

Состояние заряда (SOC) — Доступная оставшаяся емкость аккумулятора, выраженная в процентах от номинальной емкости.

аккумулятор — Устройство, способное преобразовывать энергию из электрической в ​​химическую форму и наоборот. Реакции почти полностью обратимы. Во время разряда химическая энергия преобразуется в электрическую и потребляется во внешней цепи или аппарате.

расслоение — Состояние, возникающее при изменении концентрации кислоты в электролите аккумулятора сверху вниз.Периодическая контролируемая зарядка при напряжениях, вызывающих выделение газа, приведет к перемешиванию электролита. См. Также выравнивание .

строка — Ряд фотоэлектрических модулей или панелей, соединенных между собой последовательно для создания рабочего напряжения, необходимого для нагрузки.

Субчасовые рынки энергии — Рынки электроэнергии, работающие с шагом в 5 минут. Приблизительно 60% всей электроэнергии в Соединенных Штатах в настоящее время продается на субчасовых рынках, работающих с 5-минутными интервалами, так что максимальная гибкость может быть получена от парка генераторов.

подложка — Физический материал, на который наносится фотоэлектрический элемент.

подсистема — Любой из нескольких компонентов фотоэлектрической системы (например, массив, контроллер, батареи, инвертор, нагрузка).

сульфатирование — Состояние, поражающее неиспользуемые и разряженные батареи; Вместо обычных крошечных кристаллов на пластине растут крупные кристаллы сульфата свинца, что затрудняет подзарядку аккумулятора.

сверхпроводящий магнитный накопитель энергии (SMES) — технология SMES использует сверхпроводящие характеристики низкотемпературных материалов для создания интенсивных магнитных полей для хранения энергии.Он был предложен в качестве варианта хранения для поддержки широкомасштабного использования фотоэлектрической энергии в качестве средства сглаживания колебаний в выработке электроэнергии.

сверхпроводимость — Резкое и сильное увеличение электропроводности некоторых металлов при приближении температуры к абсолютному нулю.

superstrate — Покрытие на солнечной стороне фотоэлектрического модуля, обеспечивающее защиту фотоэлектрических материалов от ударов и ухудшения окружающей среды, обеспечивая при этом максимальное пропускание соответствующих длин волн солнечного спектра.

Ударная мощность — Максимальная мощность, обычно в 3-5 раз превышающая номинальную, которая может быть обеспечена за короткое время.

доступность системы — Процент времени (обычно выражается в часах в году), в течение которого фотоэлектрическая система сможет полностью удовлетворить потребность в нагрузке.

рабочее напряжение системы — Выходное напряжение фотоэлектрической матрицы под нагрузкой. Рабочее напряжение системы зависит от нагрузки или батарей, подключенных к выходным клеммам.

системная память — См. Емкость аккумулятора .

В начало

BU-302: последовательная и параллельная конфигурации батарей

BU-302: Конфигурация батарей в серии и паралело (Español)

Узнайте, как расположить батареи для увеличения напряжения или увеличения емкости.

Батареи достигают желаемого рабочего напряжения путем последовательного соединения нескольких ячеек; каждая ячейка складывает свой потенциал напряжения, чтобы получить общее напряжение на клеммах.Параллельное соединение обеспечивает более высокую мощность за счет суммирования общего ампер-часа (Ач).

Некоторые блоки могут состоять из комбинации последовательного и параллельного подключения. Аккумуляторы для ноутбуков обычно имеют четыре литий-ионных элемента 3,6 В последовательно для достижения номинального напряжения 14,4 В и два параллельно, чтобы увеличить емкость с 2400 мАч до 4800 мАч. Такая конфигурация называется 4s2p, что означает четыре ячейки последовательно и две параллельно. Изоляционная фольга между ячейками предотвращает электрическое короткое замыкание проводящей металлической оболочкой.

Аккумуляторы большинства типов подходят для последовательного и параллельного подключения. Важно использовать батареи одного типа с одинаковым напряжением и емкостью (Ач) и никогда не смешивать батареи разных производителей и размеров. Более слабая ячейка вызовет дисбаланс. Это особенно важно в последовательной конфигурации, потому что мощность батареи определяется самым слабым звеном в цепи. Аналогия — это цепочка, звенья которой представляют последовательно соединенные элементы батареи (рис. 1).

Слабая ячейка может не сразу выйти из строя, но при нагрузке будет разряжена быстрее, чем сильные. При зарядке аккумулятор с низким уровнем заряда заполняется раньше, чем с высоким уровнем, потому что его нужно заполнять меньше, и он остается в избыточном заряде дольше, чем другие. При разряде слабая ячейка опорожняется первой, и ее забивают более сильные братья.Ячейки в групповых упаковках должны быть согласованы, особенно при использовании под большими нагрузками. (См. BU-803a: Несоответствие ячеек, балансировка).

Одноэлементная конфигурация представляет собой простейший аккумуляторный блок; элемент не требует согласования, и схема защиты на небольшом литий-ионном элементе может быть простой. Типичными примерами являются мобильные телефоны и планшеты с одним литий-ионным аккумулятором 3,60 В. Одноэлементный элемент также используется в настенных часах, в которых обычно используются щелочные элементы на 1,5 В, наручные часы и резервное копирование памяти, большинство из которых являются приложениями с очень низким энергопотреблением.

Номинальное напряжение аккумуляторной батареи на никелевой основе составляет 1,2 В, щелочной — 1,5 В; оксид серебра составляет 1,6 В, а свинцово-кислотный — 2,0 В. Первичные литиевые батареи находятся в диапазоне от 3,0 В до 3,9 В. Литий-ионный — 3,6 В; Li-фосфат — 3,2 В, а литий-титанат — 2,4 В.

В литий-марганцевых и других системах на основе лития часто используются элементы с напряжением 3,7 В и выше. Это связано не столько с химией, сколько с увеличением ватт-часов (Втч), что становится возможным при более высоком напряжении. Аргумент гласит, что низкое внутреннее сопротивление элемента поддерживает высокое напряжение под нагрузкой.Для рабочих целей эти ячейки подходят как кандидаты на 3,6 В. (См. BU-303 Путаница с напряжениями)

В переносном оборудовании, требующем более высоких напряжений, используются аккумуляторные блоки с двумя или более элементами, соединенными последовательно. На рисунке 2 показан аккумуляторный блок с четырьмя последовательно соединенными литий-ионными элементами 3,6 В, также известными как 4S, для получения номинального напряжения 14,4 В. Для сравнения, свинцово-кислотная цепочка из шести элементов с 2 В на элемент будет генерировать 12 В, а четыре щелочных с 1,5 В на элемент — 6 В.

Рисунок 2: S eries соединение четырех ячеек (4s).
Добавление ячеек в цепочку увеличивает напряжение; емкость остается прежней.
^{Предоставлено Cadex}

Если вам нужно нечетное напряжение, скажем, 9,50 В, подключите последовательно пять свинцово-кислотных, восемь NiMH или NiCd или три Li-ion. Конечное напряжение батареи не обязательно должно быть точным, если оно выше, чем указано в устройстве. Источник питания 12 В может работать вместо 9,50 В. Большинство устройств с батарейным питанием могут выдерживать некоторое перенапряжение; однако необходимо соблюдать напряжение в конце разряда.

Высоковольтные батареи сохраняют малый размер проводника. Аккумуляторные электроинструменты работают от батарей 12 В и 18 В; в моделях высокого класса используются 24 В и 36 В. Большинство электровелосипедов поставляются с литий-ионным аккумулятором 36 В, некоторые — 48 В. Автомобильная промышленность хотела увеличить стартерную батарею с 12 В (14 В) до 36 В, более известную как 42 В, путем последовательного размещения 18 свинцово-кислотных элементов. Логистика замены электрических компонентов и проблемы с дугой на механических переключателях сорвали ход.

Некоторые легкие гибридные автомобили работают на литий-ионном аккумуляторе 48 В и используют преобразование постоянного тока в 12 В для электрической системы.Запуск двигателя часто осуществляется отдельной свинцово-кислотной батареей на 12 В. Ранние гибридные автомобили работали от батареи 148 В; электромобили обычно 450–500 В. Такой аккумулятор требует более 100 последовательно соединенных литий-ионных элементов.

Высоковольтные батареи требуют тщательного согласования ячеек, особенно при работе с большими нагрузками или при работе при низких температурах. Если несколько ячеек соединены в цепочку, вероятность отказа одной ячейки реальна, и это приведет к сбою. Чтобы этого не произошло, твердотельный переключатель в некоторых больших батареях обходит неисправную ячейку, чтобы обеспечить непрерывный ток, хотя и при более низком напряжении в цепочке.

Сопоставление ячеек является проблемой при замене неисправной ячейки в устаревшем пакете. Новая ячейка имеет большую емкость, чем другие, что вызывает дисбаланс. Сварная конструкция усложняет ремонт, поэтому аккумуляторные блоки обычно заменяются целиком.

Высоковольтные батареи в электромобилях, полная замена которых невозможна, делят батарею на модули, каждый из которых состоит из определенного количества ячеек. Если одна ячейка выходит из строя, заменяется только затронутый модуль.Небольшой дисбаланс может возникнуть, если новый модуль будет оснащен новыми ячейками. (См. BU-910: Как отремонтировать аккумуляторный блок.)

На рисунке 3 показан аккумуляторный блок, в котором «элемент 3» выдает только 2,8 В вместо полностью номинальных 3,6 В. При пониженном рабочем напряжении эта батарея достигает точки окончания разряда раньше, чем обычная батарея. Напряжение падает, и устройство выключается с сообщением «Батарея разряжена».

Рисунок 3: S eries соединение с неисправной ячейкой.
Неисправный элемент 3 снижает напряжение и преждевременно отключает оборудование.
^{Предоставлено Cadex}

Батареи в дронах и пультах дистанционного управления для любителей, которым требуется высокий ток нагрузки, часто демонстрируют неожиданное падение напряжения, если одна ячейка в цепочке слаба. Максимальный ток нагружает хрупкие ячейки, что может привести к поломке. Считывание напряжения после заряда не позволяет выявить эту аномалию; проверка баланса ячеек или проверка емкости с помощью анализатора батарей.

Существует обычная практика, когда в последовательную цепочку свинцово-кислотного массива вводят ответвления для получения более низкого напряжения. Для тяжелонагруженного оборудования, работающего от батарейного блока 24 В, может потребоваться источник питания 12 В для вспомогательной работы, и это напряжение удобно доступно в промежуточной точке.

Постукивание не рекомендуется, поскольку оно создает дисбаланс ячеек, так как одна сторона батарейного блока загружена больше, чем другая. Если несоответствие не может быть исправлено с помощью специального зарядного устройства, побочным эффектом является сокращение срока службы батареи.Вот почему:

При зарядке несбалансированного блока свинцово-кислотных аккумуляторов с помощью обычного зарядного устройства в недозаряженной части возникает тенденция к сульфатированию, поскольку элементы никогда не получают полного заряда. Секция высокого напряжения батареи, которая не принимает дополнительную нагрузку, имеет тенденцию к перезарядке, что приводит к коррозии и потере воды из-за выделения газов. Обратите внимание, что зарядное устройство, заряжающее всю цепочку, проверяет среднее напряжение и соответственно прекращает заряд.

Постукивание также распространено на литий-ионных и никелевых батареях, и результаты аналогичны свинцово-кислотным: сокращение срока службы.(См. BU-803a: Согласование и балансировка ячеек.) В новых устройствах используется преобразователь постоянного тока в постоянный для обеспечения правильного напряжения. В электрических и гибридных транспортных средствах в качестве альтернативы используется отдельная низковольтная батарея для вспомогательной системы.

Если требуются более высокие токи, а ячейки большего размера недоступны или не соответствуют конструктивным ограничениям, одна или несколько ячеек могут быть подключены параллельно. Большинство химикатов батарей допускают параллельную конфигурацию с небольшими побочными эффектами.На рисунке 4 показаны четыре ячейки, соединенные параллельно в схеме P4. Номинальное напряжение показанного блока остается на уровне 3,60 В, но емкость (Ач) и время работы увеличиваются в четыре раза.

Ячейка, которая развивает высокое сопротивление или размыкается, менее критична в параллельной цепи, чем в последовательной конфигурации, но выходящая из строя ячейка снижает общую нагрузочную способность.Это как двигатель, работающий только на трех цилиндрах, а не на всех четырех. С другой стороны, электрическое короткое замыкание является более серьезным, поскольку неисправный элемент забирает энергию из других элементов, вызывая опасность пожара. Большинство так называемых электрических коротких замыканий мягкие и проявляются как повышенный саморазряд.

Полное короткое замыкание может произойти из-за обратной поляризации или роста дендритов. Большие блоки часто включают в себя предохранитель, который отключает неисправный элемент от параллельной цепи в случае короткого замыкания.На рисунке 5 показана параллельная конфигурация с одной неисправной ячейкой.

Последовательная / параллельная конфигурация, показанная на Рисунке 6, обеспечивает гибкость конструкции и обеспечивает требуемые номинальные значения напряжения и тока со стандартным размером ячейки.Полная мощность — это сумма напряжения, умноженного на ток; батарея 3,6 В (номинальная), умноженная на 3400 мАч, дает 12,24 Втч. Четыре элемента питания 18650 емкостью 3400 мАч каждый можно подключить последовательно и параллельно, как показано, чтобы получить номинальное напряжение 7,2 В и общую мощность 48,96 Вт-ч. Комбинация с 8 ячейками даст 97,92 Втч, допустимый предел для перевозки на воздушном судне или перевозки без опасных материалов класса 9. (См. BU-704a: Доставка литиевых батарей по воздуху). Тонкий элемент позволяет гибкую конструкцию блока, но необходима схема защиты.

Литий-ионный аккумулятор хорошо подходит для последовательной / параллельной конфигурации, но элементы нуждаются в мониторинге, чтобы оставаться в пределах напряжения и тока.Интегральные схемы (ИС) для различных комбинаций ячеек доступны для контроля до 13 литий-ионных ячеек. Для более крупных пакетов требуются специальные схемы, и это относится к аккумуляторным батареям для электронных велосипедов, гибридным автомобилям и Tesla Model 85, которая потребляет более 7000 ячеек 18650, чтобы составить батарею мощностью 90 кВт · ч.

Терминология для описания последовательного и параллельного соединения

В производстве аккумуляторов сначала указывается количество последовательно соединенных элементов, а затем — параллельно. Пример — 2с2п. При использовании литий-ионных аккумуляторов в первую очередь всегда изготавливаются параллельные струны; завершенные параллельные блоки затем помещаются последовательно.Литий-ионная система — это система, основанная на напряжении, которая хорошо подходит для параллельного формирования. Объединение нескольких ячеек в параллель с последующим последовательным добавлением блоков снижает сложность управления напряжением для защиты блока.

Построение последовательностей сначала последовательностей, а затем их параллельное размещение может быть более обычным для никель-кадмиевых аккумуляторов, чтобы удовлетворить механизму химического челнока, который уравновешивает заряд в верхней части заряда. «2с2п» — обычное дело; Были выпущены официальные документы, которые относятся к 2p2s при параллельном соединении последовательной строки.

Переключатели с положительным температурным коэффициентом (PTC) и устройства прерывания заряда (CID) защищают аккумулятор от перегрузки по току и избыточного давления. Хотя эти защитные устройства рекомендуются для безопасности в меньших 2- или 3-элементных батареях с последовательной и параллельной конфигурацией, они часто не используются в более крупных многоэлементных батареях, например, для электроинструментов. PTC и CID работают, как ожидалось, переключая ячейку на чрезмерный ток и внутреннее давление в ячейке; однако завершение работы происходит в каскадном формате.Хотя некоторые ячейки могут рано отключиться, ток нагрузки вызывает избыточный ток на оставшихся ячейках. Такое состояние перегрузки может привести к тепловому разгоне до срабатывания остальных предохранительных устройств.

Некоторые ячейки имеют встроенные PCT и CID; эти защитные устройства также могут быть добавлены задним числом. Инженер-проектировщик должен знать, что любое предохранительное устройство может выйти из строя. Кроме того, PTC вызывает небольшое внутреннее сопротивление, которое снижает ток нагрузки. (См. Также BU-304b: Обеспечение безопасности литий-ионных аккумуляторов)

• Содержите контакты аккумулятора в чистоте.Конфигурация с четырьмя ячейками имеет восемь контактов, и каждый контакт добавляет сопротивление (ячейка к держателю и держатель к следующей ячейке).
• Никогда не смешивайте батареи; замените все ячейки, когда они слабые. Общая производительность зависит от самого слабого звена в цепи.
• Соблюдайте полярность. Перевернутая ячейка вычитает, а не добавляет к напряжению ячейки.
• Выньте батареи из оборудования, когда оно больше не используется, чтобы предотвратить утечку и коррозию. Это особенно важно для первичных цинк-углеродных элементов.
• Не храните незакрепленные элементы в металлическом ящике. Поместите отдельные ячейки в небольшие полиэтиленовые пакеты, чтобы предотвратить короткое замыкание. Не носите в карманах незакрепленные ячейки.
• Храните батарейки в недоступном для маленьких детей месте. Ток от батареи может не только вызвать удушье, но и вызвать изъязвление стенки желудка при проглатывании. Батарея также может разорваться и вызвать отравление. (См. BU-703: Проблемы со здоровьем, связанные с батареями.)
• Не заряжайте неперезаряжаемые батареи; скопление водорода может привести к взрыву.Выполняйте экспериментальную зарядку только под наблюдением.

• Соблюдайте полярность при зарядке вторичного элемента. Обратная полярность может вызвать короткое замыкание и создать опасную ситуацию.
• Извлеките полностью заряженные аккумуляторы из зарядного устройства. Потребительское зарядное устройство может не подавать правильный постоянный заряд при полной зарядке, что может привести к перегреву элемента.
• Заряжайте только при комнатной температуре.

Емкость аккумулятора: Ач не А

Мои самые ранние проекты в области электроники и мой первый робот питались от обычных щелочных батарей, и я не думал ни о токе, ни о емкости этих батарей. Батарейки были обозначены на видном месте «1,5 В», и я был счастлив, что, вставив четыре батареи в батарейный отсек, я получил 6 вольт; когда моторы замедлились, пришло время для новых батарей. Когда я начал конструировать своего второго робота, я нашел несколько двигателей на 12 В, 1 А (что может означать «двигатель на 1 А» — тема для другого поста) и быстро потратил много часов, таща родителей и учителей в Radio Shack и в магазины автомобильных запчастей. для аккумулятора 12В, 1А.Никто не понимал, что на батареях была указана емкость, а не сила тока, и, поскольку самые маленькие аккумуляторные батареи для мотоциклов и систем сигнализации на 12 В в городе были 3 Ач или 4 Ач, я пошел домой с пустыми руками. В итоге я стал использовать щелочи. Видимо, как только емкость аккумулятора мне не показалась, я забыл о том, что беспокоился о том, что они будут пропускать слишком большой ток в мои двигатели.

При выборе батареи я сделал много типичных ошибок:

• Не понимаю, что моя схема будет потреблять любой ток, который ей нужен, от батареи, в отличие от батареи, заставляющей заданное количество тока в цепи.
• Думаю, что мои моторы потребляют фиксированное количество тока.
• Путаете ток и емкость.
• Игнорирование буквы «h» в «Ah»
• Забыл о таком свойстве, как вместимость, как только оно не было у меня перед глазами.

Первые два пункта достаточно сложны, поэтому их дальнейшая проработка заслуживает отдельного поста; Сегодня я хочу сосредоточиться на некоторых технических деталях емкости аккумулятора и тока и коснуться небрежного отношения, которое приводит к двум последним ошибкам.

Аккумулятор накапливает энергию; «емкость» — это то, сколько энергии он может хранить. Энергия измеряется в джоулях, сокращенно Дж, но также может быть выражена в других единицах, таких как ватт-часы, сокращенно Втч (для больших количеств, таких как потребление электроэнергии в жилых домах, используются киловатт-часы (кВтч); кВтч — это тыс. Втч). Это похоже на то, как площадь может быть измерена в акрах или квадратных милях: существуют единицы измерения площади, такие как акры, но вы также можете получить меру площади, умножив длину на длину, чтобы получить мили-мили, или менее неудобные квадратные мили.(Расстановка переносов, налагаемая английской грамматикой, не помогает, поскольку дефис выглядит как знак минус, когда мы фактически умножаем единицы вместе.) Ватты и ватт-часы, как правило, являются хорошими единицами измерения для электроники, поскольку они легко связаны с напряжением и током и поскольку типичные батареи, которые вы можете держать в руке, имеют емкость несколько десятков ватт-часов.

В случае типичной батареи, где мы можем предположить постоянное напряжение, мы можем заменить ватты на вольты, умноженные на амперы.Батарея на 12 вольт, 1 ампер-час (сокращенно Ач) и батарея на 6 вольт, 2 Ач, каждая хранит 12 Вт-ч, но напряжение обычно является критическим параметром для батареи, и после выбора напряжения можно указать емкость. по рейтингу ампер-часов. Значение использования ампер-часа состоит в том, что оно явно показывает умножение скорости на ампер и время на час: батарея, рассчитанная на один ампер-час, может обеспечивать ток в один ампер в течение примерно одного часа, два ампера в течение часа. около получаса, или 0,1 ампера около десяти часов.Я говорю «примерно», потому что точная мощность будет зависеть от силы тока.

Сила тока и емкость аккумулятора аналогичны скорости и запасу хода автомобиля. Если ваша машина имеет запас хода около 300 миль, вы можете двигаться со скоростью 30 миль в час за десять часов или со скоростью 60 миль в час за пять часов. Ваша эффективность будет ухудшаться со скоростью, поэтому к тому времени, когда вы разгонитесь до 60 миль в час, у вас может закончиться бензин уже через четыре часа для диапазона 240 миль. Возвращаясь к моему поиску аккумуляторов, поиск аккумулятора на 1 ампер был похож на поиск автомобиля со скоростью 60 миль: 60 миль — это даже не скорость, и даже если бы я пересмотрел свой поиск на автомобиль, который мог бы проехать 60 миль. миль в час, это все равно будет бесполезной спецификацией для поиска.Большинство аккумуляторов в той шкале, на которую я смотрел, могут выдавать один ампер, как и большинство автомобилей могут разогнаться до шестидесяти миль в час. Максимальный доступный ток, как и максимальная скорость автомобиля, может быть более разумной спецификацией для поиска, хотя предоставление таких характеристик может заставить соответствующих производителей нервничать.

Тем не менее, разумно принять во внимание максимальный ток, который может безопасно обеспечить батарея. Это значение будет зависеть от всех факторов, включая химический состав аккумулятора, но максимальная скорость разряда почти всегда зависит от емкости.Это означает, что при использовании определенной технологии аккумулятор с удвоенной емкостью может обеспечивать удвоенный максимальный ток. Батареи часто указываются со скоростью разряда в C, где C — емкость батареи, деленная на часы. Например, для батареи 2 Ач C равно 2 А. Если аккумулятор имеет максимальную скорость разряда 10C, максимальный ток составляет 20 ампер. Следует иметь в виду, что скорость разряда 10 ° C означает, что срок службы батареи составляет менее 1/10 часа, а с потерей емкости, которую обычно вызывает высокая скорость разряда, срок службы батареи будет менее пяти минут.

Как я пытался ранее вспомнить, что случилось с моим неудачным поиском батареи, я был поражен тем, насколько я игнорировал «h» в спецификации «Ah» и с какой легкостью я забыл о своей критической «батарее на 1 ампер». », Когда я вернулся к щелочным батареям. К сожалению, такая небрежность или небрежность — обычное дело, особенно для новичков, которые, возможно, уже перегружены всей информацией, которую им нужно разобрать, и у которых еще не было опыта потери времени и разрушения оборудования из-за невнимания к деталям.У меня нет никакого конкретного решения этой проблемы, кроме как напомнить вам обратить внимание и подумать о том, как все должно работать, прежде чем просто подключать вещи. Остерегайтесь противоречий; вид «А» там, где вы ожидаете «А», определенно должен вызвать у вас сильное беспокойство и побудить вас пересмотреть свои ожидания.

Я завершу эту статью некоторыми примерами емкости аккумулятора.

• Типичная щелочная батарея или NiMH стандартного размера «AA» имеет емкость от 2000 до 3000 мАч (или от 2 до 3 Ач).При напряжении элемента от 1,2 В до 1,5 В это соответствует от 2 до 4 Втч на элемент. Когда несколько элементов используются последовательно, как при использовании держателя батареи или большинства готовых аккумуляторных блоков, напряжение повышается, но емкость в ампер-часах остается неизменной: 8-элементный NiMH аккумулятор, сделанный из элементов AA, будет имеют номинальное напряжение 9,6 В и емкость 2500 мАч. В зависимости от качества аккумуляторов емкость может варьироваться. Для более крупных ячеек, таких как размер C и D, емкость должна увеличиваться примерно пропорционально объему, но некоторые дешевые устройства (обычно они легкие) могут иметь такую ​​же емкость, как и меньшие ячейки.Щелочные элементы имеют более выраженное падение емкости по мере увеличения тока, потребляемого из них, поэтому для приложений, требующих тока в несколько сотен мА или более, NiMH-элементы того же размера могут прослужить значительно дольше. Для слаботочных приложений, которые должны работать в течение нескольких месяцев, щелочные батареи могут прослужить намного дольше, потому что никель-металлгидридные элементы могут саморазрядиться за несколько месяцев.

• Щелочные батареи 9V могут быть удобны из-за их высокого напряжения в небольшом размере, но плотность энергии (ватт-часы на данный объем или вес) такая же, как у других батарей с таким же химическим составом, что означает емкость в ампер-часах низкая.Примерно такого же размера, как у элемента AA, вы получаете в шесть раз больше напряжения, поэтому вы также получаете примерно в шесть раз меньше номинала Ач, или около 500 мАч. Учитывая высокие потери, возникающие при разряде менее чем за несколько часов, батареи 9 В непрактичны для большинства двигателей и, следовательно, для большинства роботов.

• Батареи типа «таблетка» или «таблетка» различаются по размеру и химическому составу, но обычно можно ожидать 1.От 5 до 3 вольт от нескольких десятков до нескольких сотен мАч.

• Свинцово-кислотные батареи популярны для крупных проектов, поскольку они обычно являются наиболее дешевым вариантом и широко доступны. Герметичные свинцово-кислотные или гелевые батареи доступны в версиях на 6 В и 12 В (можно найти другие кратные 2), при этом версии на 12 В весят около фунта на ампер-час.Автомобильные аккумуляторы на 12 В хранят несколько десятков ампер-часов, а их вес составляет несколько десятков фунтов.

• Литиевые аккумуляторные батареи имеют удвоенную плотность энергии по сравнению с щелочными и никель-металлгидридными батареями по объему и даже лучше по весу. Эти новые батареи гораздо менее стандартизированы с точки зрения размера и формы, но, поскольку они обычно предназначены для приложений, в которых важна емкость или максимальное время автономной работы, напряжение и емкость этих батарей обычно четко обозначены.

Storage — TES закрывает сделку по переработке аккумуляторных батарей площадью 10 000 квадратных метров с портом Роттердама

Расширение участка планируется ввести в эксплуатацию к концу 2022 года и станет первым заводом по переработке литиевых аккумуляторов в Нидерландах, дополняющим два других. Предприятия TES по переработке литиевых батарей в Гренобле (Франция) и Сингапуре.

Завод TES в Гренобле был одним из первых предприятий по переработке отходов, где использовался инертный процесс измельчения, который безопасно измельчает литиевые батареи, и был разработан ряд ключевых патентов на гидрометаллургические процессы.

Опыт, накопленный во Франции, сыграл ключевую роль в открытии TES первого завода по переработке литиевых батарей в Юго-Восточной Азии в Сингапуре в марте 2021 года. Это современное предприятие способно перерабатывать до 14 тонн литиевых батарей в сутки. эквивалент 280000 батареек для смартфонов.

Эти существующие объекты будут поддерживать развитие новой крупномасштабной площадки в порту Роттердама. Объединенные мощности трех предприятий сделают TES одним из крупнейших поставщиков услуг по переработке литиевых батарей в мире, а также одним из крупнейших производителей товарных материалов, производимых в процессе переработки аккумуляторов.

Сделка является частью постоянного обязательства TES по улучшению сбора и переработки портативных и промышленных аккумуляторов в Европе и поддерживает цели Европейского Союза, изложенные в Европейском Зеленом Сделке. Это также стратегический шаг в рамках подготовки к огромному росту мирового спроса на литиевые батареи, поскольку производители автомобилей увеличивают выпуск электромобилей, который, по прогнозам, вырастет в 14 раз к 2030 году (по сравнению с уровнем 2018 года).

В отчете Circular Energy Storage за декабрь 2020 года поясняется, что в настоящее время в Европе недостаточно мощностей для экологически безопасной переработки литиевых батарей, и к 2030 году требуется больше мощностей для сокращения образования отходов.

По данным Европейской комиссии, к 2030 году на ЕС может приходиться 17 процентов мирового спроса на литиевые батареи, что станет второй по величине долей в мире.

«У нас есть видение, чтобы стать глобальным новатором в области устойчивого развития, и наша непоколебимая амбиция превратить порт Роттердама в современное европейское предприятие по переработке аккумуляторов является ключевым в реализации этой стратегии», — сказал Томас Холберг, Global Вице-президент по эксплуатации батарей в TES.