Как устроен кран на батарее отопления: регулировка, как правильно открыть, закрыть и регулировать, как провернуть заклинивший на радиаторе

Содержание

регулировка, как правильно открыть, закрыть и регулировать, как провернуть заклинивший на радиаторе

Кран для радиатора позволяет осуществлять контроль над потоком циркулирующего теплоносителя, в том числе над его перекрытием на случай проверки или промывки батарей.

С помощью этого приспособления можно отключить радиаторы без опрессовки основной отопительной системы.

Принцип регулировки температуры радиаторов отопления

Он напрямую связан с особенностями конструкции этого элемента и его установкой. Кран представляет собой шар, имеющий сквозное отверстие.

Контролируется работа крана с помощью рукоятки, зафиксированной к шару штоком.

Важно! Для монтажа прибора требуется грамотно выбрать местоположение так, чтобы поворот рукоятки в дальнейшем не помешал другим устройствам отопительной системы.

Значения диаметров крана и трубы должны быть идентичными.

Фиксация устройства должна проходить параллельно по мере его закручивания с использованием пакли или специальной ленты. Они обеспечивают механизм дополнительной защитой от протечек. Правильность установки в дальнейшем проверяется путём подачи напора воды.

Фото 1. Устройство шарового крана для регулировки температуры в радиаторе отопления. Стрелками показаны части изделия.

Приведение ручки в действие способствует движению механизма вокруг собственной оси. Поворот шарового отверстия к патрубкам и трубопроводным входам делает возможной циркуляцию теплоносителя через неё, в противном случае проток жидкости будет перекрыт.

Шар в таких механизмах может быть зафиксированным и подвижным. В первом случае он прикреплён к штоку так, что полностью остаётся статичным. Герметичность такого соединения обеспечивают болты либо тарельчатые пружины.

Подвижный шар способен передвигаться в зависимости от степени водного давления на него. В силу этой возможности такая разновидность механизма имеет большее распространение, нежели первая.

Как открыть кран

Делается это для подачи максимально возможного количества теплоносителя с целью обеспечения помещения теплом. Для регулировки механизма требуется повернуть рукоятку параллельно его собственной оси и трубе.

Для удобства на корпусе крана присутствуют выступы, указывающие ограничения по степени его открытия. Выполняется это против часовой стрелки.

Как закрыть

При этом действии полностью прекращается циркуляция теплоносителя. Требуется это делать в том случае, когда возникает необходимость снизить температуру радиатора до минимума, например, летом.

Рукоятка прибора в положении «перекрыто» должна образовывать с его осью и трубопроводом угол в 90 градусов. В соответствии с выступами движение ручки для остановки циркуляции жидкости должно выполняться по часовой стрелке.

Справка. В обеих ситуациях, при отсутствии рукоятки, определить положение крана возможно по выточке. Если она сонаправлена с трубопроводом и самим механизмом, то его положение «открыто», в противном случае проток жидкости перекрыт.

Каким образом повернуть заклинивший кран на батарее, отрегулировать его

Зачастую такая ситуация возникает, если периодически, в качестве профилактики, не менять положение механизма и не разрабатывать его. Прежде чем предпринимать направленные действия по ремонту прибора, стоит попробовать сделать это руками.

Внимание! Необходимо заранее знать, из чего выполнен кран, так как использование дополнительных механических инструментов может нанести необратимый вред механизму.

Ремонт начинается с откручивания фиксирующей гайки и снятия рукоятки. Под ручкой располагается верх штока.

В некоторых моделях устройств имеется прижимная втулка под шестигранник, которая оказывает давление на сальник. Если шток проворачивается только путём приложения усилий, то фиксацию втулки делают немного свободнее.

При этом довольно частым явлением бывает образование небольших потёков воды наверху крана.

Затем с помощью разводного ключа медленными движениями из стороны в сторону разрабатывается шток.

Важно! Прилагать повышенных усилий или ускорять восстановительные работы опасно. Это может привести к процессу полной деформации шара или механизма в целом.

Завершающим этапом ремонтного процесса является установка рукоятки обратно. Пробный поворот её до выступов разрешённой степени открытия позволяют определить, можно ли фиксировать прижимную втулку. Окончательно регулирующая ручка устанавливается на место только после положительного результата испытаний и проверки механизма на отсутствие течи.

Чтобы избежать в дальнейшем неприятных последствий в виде поломки крана, не стоит использовать устройство, изготовленное из силумина, с толщиной стенок его патрубков менее 2,8 мм. При этом стоит обращать внимание на продукцию с высоким уровнем качества, изготовленную европейскими или турецкими фирмами-изготовителями.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как регулировать температуру в радиаторе отопления при помощи крана.

Как правильно регулировать: полезная информация

Прежде чем запускать его в работу, необходимо убедиться, что герметизация выполнена качественно и надёжно. Это позволит избежать возможных неприятных моментов, например, сбоя или прорыва системы. Процедуры непосредственного использования кранов и их ремонта просты, нужно лишь выбрать подходящее время, чтобы температура воды была не слишком высокой. Это связано, прежде всего, с определёнными мерами безопасности и дополнительным удобством условий проведения работ.

Кран для радиаторов отопления

  Какие краны лучше ставить на батарии отопления

  В системах отопления на подводке к радиаторам (батареям) почти всегда устанавливаестя запорно-регулировочная арматура (краны). В былые времена батареи обычно просто подключали к стоякам отопления напрямую, при чём данный факт никого особо не смущал. Однако, с тех времён приоритеты в сознании потребителей изменились и необходимостью энергосбережения прониклись многие застройщики и потребители энерго-ресурсов. Зачем устанавливают краны на радиаторах отопления, как это связано с экономией энергии и какие для этого изделия лучше выбрать, будет рассмотрено в данном материале.

Зачем на радиаторах нужны краны

  Для ясности понимания, давайте сразу уточним спец-терминологию. В обычном быту кранами называют любое водопроводное устройство, где есть ручка для управления потока воды. На самом же деле, технически правильно называть кран запорной арматурой, а не регулирующей.

То есть, он предназначен только для перекрывания течения жидкости, а для регулирования её количества существуют другие устройства – вентили и клапаны. Причем для батарей используются все эти изделия.

На подводящих трубопроводах к отопительным приборам размещают запорно-регулирующую арматуру с целью:

  • отключения батареи в периоды года, когда на улице ещё не слишком холодно или по другим причинам;
  • закрывания воды для проведения ревизии и промывки прибора без опорожнения всей сети трубопроводов;
  • ручного или автоматического управления потоком теплоносителя, регулируя его количество в зависимости от температуры в помещении.

  Первый пункт данного списочка прекрасно даёт понять, почему установка кранов на радиаторы отопления взаимосвязана с энергосбережением. Такая ситуация, когда система центрального отопления включена в тёплый период – не редкость (так же как и выключена зимой). Если оттепель или достаточно тепло на улице, а а отопление уже включено, то в помещении становится душно.

Присутствие кранов на батарее, решает эту проблему одним поворотом рукоятки. А если на весь подъезд или весь дом установлен счётчик тепловой энергии, то таким движением Вы просто перекрываете течение денежных средств из собственного бюджета на счёт коммунальщиков.

  Ещё более выгодную экономию краны приносят в собственном доме, оборудованном индивидуальным отоплением. Краны позволяют прикрутить или полностью отключить определённую часть радиаторов. Не менее важна для экономии и периодическая промывка отопительных приборов. Что имеется ввиду – загрязненная внутри батарея отдает значительно меньше тепла в отапливаемое помещение, а это значит, что в обратке трубопровода проходит теплоноситель с более низкой температурой.

  Забитые батареи приводят к тому, что теплоноситель будет обогревать не ваше жилье, а соседское, а в вашем жилище будет заметно ощущаться нехватка теплоты. Если разговор вести о частном жилище, то таких заметных потерь тепла по причине засорённости, нет. Но вот в самих помещениях жилища – становится заметно прохладнее.

Поэтому, чтоб обогреть помещение, прийдётся накручивать вверх температуру в котле для системы отопления. Это приводит к увеличенному расходу отопительным котлом потребляемого топлива. Процесс загрязнения радиаторов неприятен тем, что на обнаружение проблем уходит значительное время, пока не станут явно заметными увеличение затрат на обогрев дома.

  Применение же в отоплении регулирующих вентилей даёт возможность значительно экономнее потреблядь энергоносители на протяжении всего отопительного периода за счёт регулировки и постоянной поддержки нужной температуры воздуха в комнатах.

  Краны и вентили позволяют регулировать расход энергоносителей при работе системы отопления.


Виды кранов для отопительных приборов

Существуют такие виды запорной арматуры для радиаторов отопления:

  • шаровые полнопроходные прямые и угловые из латуни;
  • шаровые полнопроходные из полипропилена;
  • вентили регулировочные;
  • термостатические клапаны с ручным и автоматическим управлением с термоголовкой.

 

  В быту самые популярные виды кранов – это шаровые, изготовленные из латуневых сплавов или из полипропилена. Основным элементом в их устройстве является стальной шар с округлой выборкой для протока воды. Этот шар закреплён к вращающемуся штоку, который осуществляет перекрытие теплоподачи. При открытии, положение округлой выборки в кране совмещается с проходом, в закрытом же – она поворачивается относительно него на 90 градусов. Направление потока теплоносителя при этом не меняется.

 

Справка. Многие известные мировые производители запорной арматуры предлагают продукцию в устройстве которой встроен сливной кран для слива радиатора или отдельного участка трубопровода.

  Ручной вентиль для радиаторов представляет собой конструкцию, где теплоноситель дважды изменяет направление своего течения, проходя сквозь рабочее сечение седла. Для того чтобы уменьшить количество проходящего теплоносителя, это сечение частично перекрывается конусом или шайбой с резиновой прокладкой (в старых вентилях), прикрепленным к штоку. Похожую конструкцию имеет и термостатический клапан, только шток с конусом не вращается по резьбе, а просто нажимается. Нажатие осуществляет термоголовка либо пластмассовая рукоятка для ручного управления.

Все перечисленные устройства выпускаются в угловом исполнении. Такой угловой кран для радиатора упрощает боковое присоединение отопительного прибора к магистралям, проходящим над полом или под ним. Принцип его работы аналогичен прямым изделиям.

Установка кранов на батареи отопления

Прежде чем дать рекомендации, какие краны ставить на радиаторы отопления, представим 3 вида эксплуатационных условий обогревательных приборов:

  • в системах централизованного теплоснабжения;
  • в частных домах и квартирах с индивидуальным источником тепла;
  • в многоквартирных домах, оборудованных индивидуальной котельной.

  Для начала отметим, что любой вентиль или кран для батареи отопления может лишь уменьшать или перекрывать проходное сечение трубы, а не увеличивать его. Соответственно, регулирование с помощью любых средств заключается в уменьшении количества тепловой энергии, подведенной к батарее. В случае когда её недостаточно изначально, ни о каком регулировании не может идти речи, только о перекрывании потока.

  При централизованном отоплении зданий качество теплоносителя оставляет желать лучшего. Поэтому здесь рекомендуется поставить хорошие краны из латуни. Вентили и клапаны с термоголовками устанавливать нет смысла, поскольку уже через пару лет их рабочая часть может засориться и управление теплоносителем станет невозможным.

  В централизованном отоплении очень часто бывают значительные перепады давления, а так же гидроудары. Применяемый в таких случаях шаровые краны обязательно должены быть рассчитаны на давление не меньше 15 Бар. По материалу изделия нужно делать выбор не экономя на качестве, так как в тёплое время года систему принято опорожнять, из-за чего усиливается коррозия металлов.

  Для частных коттеджей, где есть все возможности для энергосбережения, клапаны с термоголовками – самый лучший вариант. Они устанавливаются на подающем трубопроводе, а на обратном – обычный шаровой кран. Можно применять и полипропиленовые изделия, но они часто не гармонируют с интерьером, тогда их прячут за декоративным экраном.

  В пределах одной комнаты не нужно монтировать термостаты на каждую батарею. Правило такое: клапаны ставятся на один или несколько отопительных приборов, чья суммарная теплоотдача превышает 50% от общей. Оставшиеся радиаторы оборудуются вентилями на подаче и шаровыми кранами на обратке.

  Какую арматуру на радиаторы лучше ставить в многоквартирных домах с индивидуальными котельными, определяет только проектная документация. Как правило, данный вид теплоснабжения используется в новых постройках либо после реконструкции всей схемы отопления. Она должна предусматривать всю необходимую арматуру. Максимум, что вы можете себе позволить – это поставить на подводках качественные краны из латуни.

  Для того, чтоб облегчить себе в дальнейшем разборку и снятие батареи, при монтаже запорной арматуры нужно применять такое сантехническое соединение, как американка.

На рынке появилось множество кранов, с которыми она идет в комплекте. И последнее: для удобства опорожнения радиатора на обратной подводке рекомендуется устанавливать арматуру со встроенным сливным штуцером.

P.S

  Выполнить монтаж крана на радиатор в принципе несложно. Но чтобы не переделывать эту работу ежегодно, а то и во время отопительного сезона, надо изначально правильно выбрать изделие к условиям эксплуатации. Осуществляя выбор, не забывайте сверять рабочее давление кранов и вентилей с параметрами своей системы отопления.

 

Классификация кранов для батарей отопления + технология их установки

Введение

Централизованная или индивидуальная система отопления нуждается в регулировке. Погода имеет приятное свойство изменяться, а вот температура теплоносителя в системе чаще всего остается неизменной. В результате наблюдается печальная картина: за окном — мороз, а в комнатах — тропическая жара. Владельцы частных домов с индивидуальным отоплением могут полностью контролировать температуру воздуха в каждой комнате благодаря современным системам автоматизации.

Но существует и менее затратный способ регулировать интенсивность потока теплоносителя — установка кранов на батареи отопления. Наличие этих простых, но полезных устройств позволяет также более эффективно проводить ремонт и техническое обслуживание радиаторов, поскольку в помощью таких кранов можно в любой момент отключить радиатор от системы, а затем так же просто снова его подключить.

Преимущества

При монтаже современной системы отопления, еще на этапе ее разработки, мастер обязательно порекомендует заказчику установить краны на радиаторы. В результате владелец объекта получает целый ряд преимуществ:

  1. Возможность отключить/подключить батарею, независимо от времени года и отопительного сезона. Батарея может забиться, сломаться, дать течь, а простой поворот крана прекратит подачу теплоносителя и позволит сразу же провести необходимые манипуляции с устройством.
  2. Если в квартире или доме становится слишком жарко из-за внезапного потепления, на которые поставщики тепла не успели своевременно отреагировать, достаточно просто отключить батарею. Когда температура достигнет комфортного уровня, батарею снова включают.
  3. Установленный внизу радиатора кран позволяет перед демонтажом быстро и аккуратно слить теплоноситель в отдельную емкость или даже сразу в канализацию. Это значительно сэкономит время и силы на уборку после ремонта или замены радиатора.
  4. Наличие кранов позволяет проводить регулярное техническое обслуживание радиатора, чтобы удалить из системы загрязнения и попавший в трубы воздух. В результате батарея прослужит дольше, а качество отопления повысится.

Иногда владельцы квартир беспокоятся о том, что кран может легко дать течь или сломаться. Чтобы этого не случилось, следует выбрать качественное оборудование, а также тщательно соблюдать технологию монтажа.

Устройство шарового крана и их виды

Для установки на радиаторы обычно используют шаровые краны. Это относительно простое устройство, которое состоит из следующих элементов:

  • затвор;
  • шток с уплотнителем;
  • уплотнительная шайба;
  • уплотнительные седла;
  • корпусная и регулировочная гайки;
  • ручка управления;
  • корпус.

Затвор представляет собой металлический шар, по центру которого сделано отверстие. Ручка позволяет переместить затвор в одно из двух положений: “закрыто” или “открыто” — поворотом на 90 градусов. Такое простое устройство обеспечивает надежность конструкции и относительно невысокую цену.

Чаще всего шаровые краны изготавливают из прочной латуни или подобных сплавов, используют в их производстве также прочные современные пластики и эффективные смазочные материалы. Еще одно преимущество шарового крана — компактные размеры. Для небольшого устройства проще подобрать подходящее место в системе.


На схеме подробно представлено устройство шарового крана, которое позволяет понять принципы работы этой простой и надежной конструкции.

В зависимости от пропускной способности различают:

  • полнопроходные;
  • стандартные;
  • неполнопроходные шаровые краны.

Первые пропускают 90-100% потока теплоносителя, вторые — около 70-80%, а третьи — всего лишь 40-50%. Для монтажа на радиаторе рекомендуется устанавливать полнопроходные конструкции, которые обеспечат отсутствие значительных препятствий для теплоносителя, что благоприятно сказывается на эффективности отопления помещения.

В продаже можно встретить шаровые краны, выполненные из пластика, но для трубопроводов горячего водоснабжения или отопления они не подходят, поскольку плохо переносят высокие температуры. Латунные шаровые краны для радиаторов различают также по способу монтажа:

  • муфтовые;
  • фланцевые;
  • приварные;
  • комбинированные.

Муфтовые краны обычно рекомендуются для использования при монтаже отопительных систем, подходят они также для водопроводов и газопроводов. Применяются как в жилых помещениях, так и при обустройстве общественных зданий. Это небольшие устройства, простые в эксплуатации и очень надежные. Их легко установить, при этом специальное сложное оборудование обычно не требуется. Такие конструкции монтируют на трубы с сечением не более 40-45 мм.

Выбирая краны для трубопроводов большего диаметра, рекомендуется обратить внимание на фланцевые конструкции. Они рассчитаны на трубопроводы диаметром более 50 мм. При монтаже обязательно следует использовать специальные уплотнительные прокладки, чтобы обеспечить достаточную прочность и герметичность соединения крана и трубопровода. Фланцевые шаровые краны обладают достаточной прочностью, чтобы использоваться в отопительных системах.

Различают разборные фланцевые краны и неразборные. Первые имеют разборной корпус, который будет очень удобным при замене износившихся или испортившихся деталей. Чаще всего замены требуют прокладки, иногда приходится ставить новый затвор и т.п. У неразборных фланцевых кранов цельнолитой корпус. При поломке приходится полностью заменять всю конструкцию.

Приварные конструкции устанавливают путем сварки, как понятно из названия. Поскольку демонтаж такой конструкции простым не назовешь, устройства этого типа устанавливают в местах с ограниченным доступом. Приваривать шаровые краны следует только специалистам, которые обладают необходимой квалификацией.

Приварной шаровый кран достаточно сложно установить, поскольку нужно провести умелую сварку. Такие устройства устанавливают в местах, к которым нельзя обеспечить свободный доступ

В комбинированных конструкциях могут сочетаться несколько способов монтажа. Такие краны могут быть проходными, угловыми, многоходовыми (например, трехходовыми). Последний тип в монтаже систем отопления применяется не часто, поскольку используется в системах, где необходимо смешивание или перенаправление различных сред.

Хотя для отопительных систем лучше всего использовать краны из латуни или ее сплавов, в продаже можно встретить силуминовые регулировочные конструкции, менее прочные и более дешевые. Внешне они очень похожи на латунные краны и могут выдаваться за дорогостоящие оригиналы недобросовестными продавцами. Перед покупкой следует проконсультироваться с профессиональным мастером, который поможет отличить подделку и сделать правильный выбор.

Шаровые краны из силумина стоят недорого, но отличаются низкой устойчивостью к нагрузкам и коррозии. Такие конструкции не стоит устанавливать на батареи отопления.

Силуминовые конструкции в отопительных системах выдерживают нагрузки не более года, потом они ломаются. Этот материал крайне плохо переносит повышенные нагрузки, такие как гидроудар, заметно подвержен коррозии. Иногда силуминовый кран для батареи отопления просто отваливается от трубопровода при закрывании или открывании крана. Это может привести к значительным и серьезным ожогам. Кроме того, при использовании некачественных кранов часто возникают протечки. В результате может быть затоплен не один этаж.

Порядок установки шарового крана

Проще всего установить фланцевый шаровый кран, это очень популярная конструкция. Чтобы установить такой кран, необходимо:

  1. Удалить теплоноситель из отопительной системы. У владельцев частных домов с индивидуальным отоплением проблем не возникнет, а вот жильцам квартир придется согласовать это мероприятие с управляющей компанией.
  2. Выбрать подходящее место.
  3. Нарезать резьбу (в случае ее отсутствия).
  4. Обмотать резьбу крана уплотнителем, например, ФУМ лентой.
  5. Привинтить кран.
  6. Проверить места соединения на предмет протечек.

Выясняя, как правильно поставить кран на батарею, следует учесть ряд нюансов, которые помогут грамотно выполнить эти операции. 

Подробно посмотреть пример резки резьбы можно в следующем видеоролике:

Шаровый кран устанавливают на участке между батареей и байпасом — специальной перемычкой, которая обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе, даже когда кран перекрыт.

Кран устанавливают перед батареей и за перемычкой, которая соединяет “вход” и “выход” теплоносителя, чтобы при перекрывании потока теплоноситель не прекращал циркулировать по системе. Если такая перемычка (профессионалы называют ее байпас) отсутствует, при установке крана на радиатор эту проблему нужно обязательно решить. Устанавливая кран, следует учесть два момента:

  • Не должно быть препятствий для регулировочной ручки, установленной в любое положение.
  • Следует обеспечить свободный доступ пользователя к крану.

Перед приобретением крана, конечно, следует убедиться, что диаметр крана и трубы, на которую его будут устанавливать, соответствуют друг другу. Уточнить стоит также и тип резьбы. У фланцевого крана эти элементы могут быть выполнены следующим образом:

  • обе резьбы внутренние;
  • обе резьбы внешние;
  • сочетание внутренней и внешней резьбы с разных сторон.

На фланцевых кранах имеется специальная маркировка в виде стрелки, которая указывает направление потока рабочей среды, т.е. теплоносителя. Не стоит пренебрегать этими указаниями при установке крана.

Чтобы избежать протечек, следует правильно использовать ФУМ ленту или другой подходящий уплотнитель. В случае, когда кран устанавливается на трубу с открытой резьбой (понятно, что на фланце крана резьба будет закрытого типа), уплотнитель наматывают по часовой стрелке. При этом мастер располагается лицом к отверстию трубы. Если же открытая резьба находится на фланце, уплотнитель также наматывают по часовой стрелке, но уже располагаясь лицом к крану, а не к трубе.

Когда ФУМ лента намотана правильно и в достаточном количестве, для завинчивания резьбы понадобятся заметные усилия. По окончании работ часть уплотнителя может немного выступать на стыке, это совершенно нормальная ситуация, характерная для хорошей герметизации. Если же кран проворачивается легко, использован слишком тонкий слой уплотнителя. В этом случае следует намотать еще немного ФУМ ленты, а затем плотно привинтить кран к трубе. Соблюдение этих несложных правил поможет установить кран правильно и обеспечит достаточно высокую герметизацию.

По окончании работ необходимо обязательно проверить соединение, заполнив систему водой, желательно, при повышенном давлении. Пренебрежение этим правилом может привести к затоплению помещения из-за неправильной герметизации соединений. Чаще всего от последствий недобросовестной работы страдают жильцы многоквартирных домов, поскольку заполнение отопительной системы водой перед началом отопительного сезона обычно проводится без предупреждения в будний день.

Несколько слов о кране Маевского

Помимо обычных шаровых кранов существует механизм, который предназначен специально для радиаторов — кран Маевского. Это устройство необходимо не для регулировки потока теплоносителя, а для удаления воздуха, который тем или иным образом попал в поток. В основе устройства находится игольчатый механизм, специально разработанный для этих целей.

Кран Маевского — небольшое устройство, которое обычно устанавливают в самой высокой точке отопительной системы, чтобы стравливать попавший в трубы воздух

Существуют два типа кранов Маевского — простая механическая модель и автоматическое устройство. Первым управляют вручную, второй настраивают соответствующим образом, и он включается, когда это необходимо. Удаление воздуха из отопительной системы позволяет предупредить образование воздушных пробок и повысить эффективность работы системы.

Устанавливают краны Маевского в самой высокой точке системы, где скапливается воздух. Если система работает с принудительной циркуляцией, перед включением такого крана рекомендуется отключить насос и подождать некоторое время.

Выбирая кран для чугунной батареи, следует помнить, что в таких конструкциях накапливается много загрязнений, которые создают дополнительную нагрузку на кран

Автоматический кран Маевского обычно используют только в системах автономного отопления. В этом случае владельцы дома могут контролировать качество теплоносителя, регулярно проводят чистку системы и т.п. В многоквартирных домах с централизованным отоплением используют модели крана Маевского с ручным управлением, они более прочные и лучше сопротивляются загрязнениям, которые характерны для теплоносителя в общественных системах. Автоматические модели в таких условиях очень быстро засоряются и ломаются. Особенно внимательными к состоянию кранов на радиаторах следует быть тем, у кого в доме стоят старые чугунные радиаторы.


принцип работы и технические характеристики

Содержание
  1. Устройство, принцип действия и технические характеристики
  2. Установка на биметаллические и чугунные радиаторы
  3. Как удалить воздушную пробку?
Введение

В замкнутую систему отопления самыми различными путями проникает воздух. Скапливаясь, он способен создавать препятствия для движения теплоносителя и мешать нормальной работе радиаторов и полотенцесушителей. Для решения этой проблемы на отопительные приборы устанавливается кран Маевского, при помощи которого можно легко удалить скопившейся воздух.

Из этой статьи вы узнаете для чего нужен кран Маевского, как он устроен и как работает. О том, как правильно его установить и использовать, а также об особенностях монтажа ручных воздухоотводчиков на полотенцесушители, чугунные и биметаллические радиаторы.

Устройство, принцип действия и технические характеристики

Чаще всего воздух попадает в систему отопления, смешиваясь с теплоносителем при ее заполнении. Не редки случаи подсоса через некачественные соединения и бракованную арматуру. При использовании определенных типов теплоносителей с алюминиевыми радиаторами, газ может выделяться прямо внутри отопительной системы в результате химических реакций.

Фото 1: Как выглядит кран Маевского

Традиционно для удаления скопившегося воздуха в верхних точка системы отопления устанавливаются автоматические воздухоотводчики, которые в автономном режиме решают эту задачу. Для удаления воздушных пробок из радиаторов и полотенцесушителей долгое время устанавливали обычные краны. Однако, такое решение вызывало большой соблазн у владельцев использовать горячую воду из отопительных систем для санитарных нужд. Это быстро приводило к нехватке теплоносителя в теплосети, что требовало постоянного долива.

Фото 2: Как работает кран Маевского для радиаторов

Кран Маевского позволяет без особого труда спустить воздух из батареи или полотенцесушителя, но в тоже время делает слив горячей воды достаточно неудобным и трудоемким процессом. Он состоит из металлической пробки с наружной резьбой и маленьким отверстием по центру. Для открытия и закрытия крана, с противоположной стороны вкручивается запорный винт, головка которого спроектирована под специальный ключ для крана Маевского и обычную шлицевую отвертку. Поверх винта имеется пластиковый кожух с небольшим отверстием, задающим направление выхода воздуха.

Различают несколько моделей, имеющих различный диаметр наружной резьбы. Чаще всего встречаются краны Маевского с наружной резьбой 1/2 дюйма (Ду15) и 3/4 (Ду20). Реже, но все же попадаются встречаются воздухоотводчики с резьбой 3/8 и даже 1 дюйм.

Кран Маевского это общепринятое, народное название этого прибора. Оно не закреплено в ГОСТе и редко встречается в технической документации и литературе. В научной терминологии устройство носит название радиаторный игольчатый клапан.

Вернуться к оглавлению

Установка на биметаллические и чугунные радиаторы

Чаще всего кран Маевского устанавливается в верхнюю часть радиатора, которая также как и теплообменник автоматического твердотопливного котла отопления наиболее подвержена скоплению воздушных пробок. В современных батареях на противоположном конце от места подключения подающей трубы для этих целей имеется специальное отверстие. Обычно в нем уже установлена проходная гайка и заглушка. Многие производители радиаторов выпускают монтажные наборы состоящие из нескольких проходных гаек, прокладок, заглушки, крана Маевского и ключа для его открытия.

Фото 3: Установка крана Маевского на батарею

Для монтажа крана на современный биметаллический радиатор, необходимо выкрутить заглушку и поставить ручной воздухоотводчик на ее место. При установке следует помнить, что у проходной гайки в которую монтируется кран резьба левая, а у самого крана — правая. Вкручивание крана в уже установленный фитинг будет ослаблять его резьбу. Во избежании этого следует вначале отдельно собрать комплект из проходной гайки и крана Маевского, а затем уже устанавливать собранный комплект на батарею.

Для герметизации, кран Маевского снабжен резиновой прокладкой, а для установки фитинга в комплекте с ним идет прокладка из силикона. Обычно этого более чем достаточно, однако многие специалисты рекомендуют дополнительно уплотнять соединение сантехнической ФУМ лентой или льном.

Фото 4: Кран Маевского для полотенцесушителя

Для чугунных батарей выпускаются более прочные латунные воздухоотводчики, рассчитанные на повышенную температуру и давление. Установка крана Маевского своими руками на чугунный радиатор несколько сложнее, чем на стальной или биметаллический. Отверстия для монтажа в нем чаще всего не предусмотрено, поэтому необходимо самостоятельно просверлить его в пробке, а затем нарезать в нем резьбу нужного диаметра.

Чугунные батареи чаще всего используются в системах центрального отопления. Теплоноситель в них очень низкого качества и содержит большое количество различной взвеси. Кран Маевского будет очень быстро засорятся и не сможет выполнять свои функции. Плюс ко всему в центральных отопительных системах нередко случаются гидроудары, которые запросто могут выбить самостоятельно установленный воздухоотводчик.

Вернуться к оглавлению

Как удалить воздушную пробку?

Удаление воздуха из радиаторов отопления, полотенцесушителей и других элементов отопительной системы называется развоздушиванием. Чаще всего эта процедура выполняется сразу после монтажа или длительного простоя, например после летнего сезона. Также если вы вдруг обнаружили, что ваша батарея недостаточно теплая, при высокой температуре в системе отопления, скорее всего в ней скопился воздух. Процедуру развоздушивания легко можно сделать своими руками, для этого вам потребуется: шлицевая отвертка или специальный ключ для открытия воздухоотводчиков, тряпка или небольшая емкость.

Фото 5: Как спустить воздух из крана Маевского с помощью ключа

С помощью отвертки или ключа, необходимо медленно начать выкручивать запорный винт до начала выхода воздуха. Этот момент можно легко определить по характерному шипению. После того, как вслед за воздухом из сливного отверстия польется теплоноситель необходимо перекрыть кран Маевского, и вытереть вытекшую воду.

Совет: Не стоит беспокоится, что вытечет много теплоносителя. Так как сливное отверстие в кране Маевского очень малого диаметра, вода будет выходить по капле или потечет небольшой струйкой — все зависит от давления в отопительной системе. Запорный винт достаточно выкрутить на пол оборота или на один целый оборот. Не надо выкручивать его полностью, так как велика вероятность того, что давление теплоносителя не позволит вам завернуть его обратно.

Более наглядно, о том как пользоваться краном Маевского, смотрите в следующем видео:

Вернуться к оглавлению Заключение

Обычный воздух может стать серьезной проблемой, когда он оказывается внутри системы отопления. Для его удаления используются как автоматические воздухоотводчики в составе группы безопасности котлов или бойлеров, так и ручные краны Маевского для радиаторов и полотенцесушителей. Купить такое устройство можно по очень низкой цене, но польза которую оно приносит, стоит гораздо дороже.

Кран Маевского для радиаторов. Принцип работы. Установка

Комфортные условия проживания в квартире или доме напрямую зависят от правильной работы системы отопления. В зимне-осенний период время эта тема становится наиболее актуальной. Для правильного функционирования систем горячего водоснабжения или отопления применяются особенные узлы и конструкции. Среди крупного оборудования затесалась маленькая интересная вещица. Зовется краном Маевского. Давайте разберем, что это такое и для чего это нужно.

Что это такое?

Воздухоотводчик (кран Маевского), механический, применяется для сброса повышенного давления или спуска воздуха в системе подачи горячей воды и отопления. Может иметь несколько диаметров 1⁄2 или 3⁄4. В современных конструкциях отопления могут применяться автоматические краны сброса. Они имеют отличительные конструктивные особенности от механических вариантов.

В данной статье речь пойдёт о механических вариантах. Кран Маевского относится к механическим устройствам стравливания воздуха в системе. Название Маевского — это общепринятый вариант в народном исполнении. Правильно с технической точки зрения это устройство называется воздухоотводчик. Но при покупке в магазине название «кран Маевского» никого не удивит. Клиенту предложат выбор диаметра и фирму изготовитель.

Основные места использования следующие:

Многоквартирные дома. Высокоэтажные жилые комплексы. Отопительные системы жилых кварталов и административных зданий. Производственные помещения администрации (конторы, офисы).

Еще в 1931 году данное устройство придумал минский сантехник Роев. Но это была примитивная конструкция. Спустя два года инженер Маевский модернизировал или кардинально изменил конструкцию Роева. С тех пор кран получил последний вариант названия.

Устройство

Кран имеет металлический корпус с небольшим технологическим отверстием, пластиковою внутреннюю обойму. Внутри обоймы установлена конусная резьба с зажимным болтом. В пластмассовой обойме проделано отверстие спуска воды. Для удобства пользования обойма вращается на 360 градусов.

Назначение и принцип работы

Прежде чем описывать принцип работы необходимо сделать небольшое отступление, для чего был сконструирован кран Маевского. Жидкостная система отопления работает на основе законов циркуляции горячей воды в помещении по трубопроводам и батареям.

Последние используются для большей теплоотдачи от горячей воды в комнату. Когда на определённом отрезке системы возникает воздушная пробка, то кругооборот горячей воды в отдельных местах заметно уменьшается, что будет препятствовать нормальному обогреву помещения.

На ранних стадиях отопления квартир, при развоздушивании использовали обыкновенные вентильные краны. Они стояли в батареях, сверху или в верхней точке всей магистрали. Всё бы ничего, но предприимчивые владельцы многоквартирных домов решили, что с помощью вентильных кранов, можно не только спускать воздушные пробки, но производить забор горячей воды для хозяйственных нужд. Причём в неограниченных количествах.

Хорошо если это система горячего водоснабжения, а если отопление осуществляется с использованием котельных. Принцип работы котельных пунктов заключается в подаче горячей жидкости по кварталам (квартирам) в закольцованном режиме. К примеру, заправили в систему 10 тонн воды, эта десятка и должна циркулировать по принципу замкнутого цикла по радиаторам и трубам определённых абонентов. А если каждый будет отливать с системы воду, даже в малых количествах, то оборудование котельной может внезапно выйти из строя, это в худшем случае. Обычным вариантом считалась постоянная доливка жидкости в систему, что способствовало потерям времени на новый нагрев воды до определённой температуры и дополнительным финансовым затратам.

Для предотвращения «воровства» воды из радиаторов сантехнические службы ЖЕКов стали использовать кран Маевского. Функция устройства заключается на ручном спуске воздуха при помощи отвёртки.

Установка и пользование

Согласно физическим принципам процесса циркуляции воды в замкнутом пространстве, воздуховод (кран Маевского) устанавливается в верхних точках системы. Обычно это радиаторы (батареи), полотенцесушители или места непосредственно на стояках в квартирах, верхних этажей. Стравливать воздух необходимо с помощью отвёртки, откручивая винт в левую сторону. В процессе отворотов появится характерный звук шипения. Сначала можно подумать, что из-под винта хлынет струя горячей воды. Но это не так. При дальнейшем откручивании вода начнёт сочиться тонкой струйкой или будет капать.

Конструкция крана Маевского с внутренней стороны предусматривает технологическое отверстие небольшого диаметра для выхода воздуха. Поэтому шипение указывает на выход воздуха. А последующая течь жидкости указывает на то, что система освободилась от воздушного затора. Рекомендуется в процессе спуска воздуха дождаться, пока через отверстие крана не будет проходить водяная струя без шипящих звуков и характерных пузырьков воздуха.

В пластиковой обойме для выхода воздуха предусмотрено специальное отверстие. Для полного спуска воздушной пробки, рекомендуется сделать два, три оборота винта. Полностью винт выкручивать из конусной резьбы нельзя. При большом давлении его обратно будет очень сложно, а в отдельных ситуациях невозможно. Максимального эффекта можно достичь при открученном винте в несколько оборотов, а полное извлечение его из корпуса лучших результатов не даст.

Как стравить воздух при отсутствии крана Маевского?

Обычно система централизованного отопления работает без погрешностей. Но иногда могут возникнуть непредвиденные ситуации. В помещении становится прохладно, батареи издают неопределённые звуки (похожие на металлические удары из нутрии). Что вносит определённую долю дискомфорта в места проживания. Возникает естественный вопрос, что это за звуки и почему похолодало. Как правило, присутствие таких «симптомов» говорит об образовании пробки из воздуха на конкретном участке (квартире, другом помещении). Как быть, если отсутствует кран Маевского.

Завоздушенность батарей подразумевает спонтанное накопление воздуха, в батареях или полотенцесушителях. Обычно это случается в многоквартирных зданиях с большим количеством этажей. Обычно это квартиросъёмщики, последних этажей. Распространенными причинами считаются следующие варианты:

  • Проведение ремонтов на нижних этажах. В случае проведения ремонтов отопительной системы, определённое количество воздуха может попасть в рабочую магистраль.
  • Непредвиденная утечка жидкости в трубах или батареях, что потребует немедленной проверки, профилактики или восстановительных мероприятий.
    Конструкция и устройства тёплых полов (сложные схемы ответвлений в большом количестве). В частых случаях это является бичом многоквартирных зданий.
  • В воде с высокой температурой всегда содержится воздух. При частой замени жидкости в отопительном контуре котельной, постепенно собирается воздух, что повышает вероятность возникновения воздушной пробки.
  • Общий пуск отопительной магистрали в частых случаях вызывает завоздушенность в некоторых местах системы.

В частных домах эти варианты не работают. Так как система отопления имеет свои особенности и период замены теплоносителя.

Большинство квартирных радиаторов оборудуются, клапанами для стравливания: кран Маевского или автоматическое устройство. А если в квартире стоят старые батареи из чугуна, их конструкция не предусматривает использование клапана. Вместо него стоит металлическая заглушка, со старым уплотнителем и покрытая толстыми слоями краски от многочисленных окрасок.

Демонтировать ржавую заглушку практически невозможно. Единственным подходящим выходом можно назвать «поход» к соседям. У них наверняка должен стоять кран Маевского. А если соседей нет дома или место скопления последний этаж, что делать в этом случае? Остаётся последний вариант старый дедовский способ.

Главное сделать запас тряпок и приготовить глубокий таз. Далее потребуется разводной ключ (крокодил), и растворитель для краски. Сначала нанести растворитель на место установки заглушки и подождать 15 минут. После указанной выдержки по времени, плотно закрепить крокодил на гранях заглушки и методом проворачивания вверх, вниз по несколько миллиметров, постараться сорвать заглушку на резьбе. Это необходимо делать аккуратно, что бы ни отломать (сорвать) старые, ржавые резьбы заглушек и радиаторов. Для справки, заглушка откручивается против движения часовых стрелок.

Когда тело заглушки начнёт нормально откручиваться, появится звук шипение спускаемого воздуха. Нельзя заглушку откручивать до конца. В процессе стравливания из батареи может просочиться определённое количество воды, но это не страшно. После того, как шипение прекратилось, можно считать, что воздух отсутствует. Аккуратно закрепить на резьбе заглушки уплотнительный материал и произвести обратную затяжку. В конце стык, можно закрасить краской. Это единственный, актуальный вариант стравить воздух, если отсутствует кран Маевского.

Читайте так же:

Как выбрать и установить вентиль для радиатора отопления?

«Умная» термоголовка.

Вентиль для радиатора отопления – это запорный механизм, при помощи которого регулируют количество подаваемого в нагревательный элемент теплоносителя. Многие люди не придают большого значения вентилям, хотя специалисты настаивают на их присутствии в любом контуре отопления. Пусть это будет централизованная подача тепла, автономная система отопления частного дома или котельная на несколько квартир. Установка крана на батарею отопления поможет с решением многих проблем, связанных с функционированием отопительной разводки и экономным потреблением энергоносителя.

Современный рынок предлагает большой ассортимент кранов для батареи:

  • шаровые полноходные;
  • кран Маевского;
  • клапан термостатический с ручной или автоматической регулировкой.

Каждое из вышеописанных устройств отличается своими преимуществами и недостатками, применяется для решения разных задач. Однако их присутствие в любом отопительном контуре обязательно.

Для чего устанавливают краны на батарею отопления?

Вентиль для радиатора отопления нужен в следующих случаях:

  • произвести ремонт отдельного нагревательного элемента, не прибегая к сливу теплоносителя со всего контура отопления. Перекрыв кран на входе теплоносителя в батарею, существенно сократится время ее ремонта;
  • прекратить подачу теплоносителя во временно непосещаемые помещения. Это может быть гараж, дом для гостей или даже отдельная комната в доме;
  • регулировать подачу теплоносителя в радиатор, тем самым регулируя температуру воздуха в помещении;
  • удалить воздух из части контура отопления при его завоздушивании.

Правильная установка крана на батарею отопления поможет не только ускорить процесс ремонта оборудования, но и приведет к существенной экономии денежных средств. Ведь при помощи термостатических клапанов можно регулировать температурный режим в помещении, увеличивая или уменьшая количество подаваемого в нагревательный элемент теплоносителя. Чем меньше в контуре отопления нагревательных приборов, тем меньше нужно энергоносителя на обогрев всего дома.

Что такое плэн? Отзывы пользователей и экспертов.

 

Все про ик обогреватели для отопления теплиц здесь.

Шаровой кран и его устройство

Шаровой кран в разрезе.

Шаровой кран – разновидность запорной арматуры, которая предназначена для полного перекрытия поступления теплоносителя в радиатор отопления. Регулировать при помощи данного устройства количество подаваемого теплоносителя в батарею нельзя. Принцип работы механизма основан на перекрытии потока за счет запирающего элемента. Его функцию выполняет шар со сквозным отверстием.

Осуществляя поворот рычага, человек поворачивает шар со сквозным отверстием внутри крана. В зависимости от положения последнего, открывается или закрывается поступление подогретой воды в отопительный контур. Поворачивать рычаг можно только на 90° в одну и другую сторону.

Устройство запорного шарового механизма.

Устройство запорного шарового механизма. Как уже было сказано выше, запорным механизмом здесь выступает шар со сквозным отверстием. С обеих сторон шара размещаются уплотнительные седла. Они выполняют две функции. Предупреждают протечку теплоносителя в трубу в закрытом положении крана. Обеспечивают наименьшее сопротивление при повороте шара.

Запирающий механизм приходит в движение за счет поворота рычага, который располагается над корпусом крана. Он соединен с запорным шаром через валик (предотвращает вырывание рычага при повышенном давлении в системе) и шайбу (она отвечает за низкое сопротивление скольжения при повороте валика). Корпус устройства выполняется либо из прокатной стали, либо из латуни и ее сплавов.

В продаже имеются шаровые краны, корпус которых выполняется из сулуминовых сплавов. Они не отличаются повышенной прочностью и долговечностью. Хотя цена на данное оборудование ниже, по сравнению со стоимостью за латунный аналог.

Монтаж шарового крана. Как установить кран на батарею отопления правильно? На данный вопрос лучше ответит специалист своего дела, а потому все работы нужно доверять только ему. Если же установку провести планируют своими руками, нужно учесть ряд нюансов.

Во-первых, нужно правильно выбрать кран. Для труб, диаметр которых не превышает 40-45 мм подойдет муфтовое устройство. Для труб большого диаметра (свыше 50 мм) покупают фланцевые краны (разборные и монолитные).

Во-вторых, перед тем как установить кран на батарею отопления, трубу, подающую теплоноситель, и обратку соединяют между собой байпасом. Он обеспечит постоянную циркуляцию теплоносителя в системе, в тот момент, когда радиатор будет полностью изолирован от контура. Читайте также про байпас в системе отопления.

В-третьих, нужно уточнить тип резьбы крана и направление теплоносителя в нем. Последний параметр нетрудно определить по стрелке, которая наносится на корпус запорного механизма. Резьба крана может быть с обеих сторон внутренней или внешней. Есть варианты, где сочетаются оба вида резьбы.

Любой монтаж или замена крана на батарее отопления проводят после полного удаления теплоносителя из отопительной системы.

Ход проведение работ:

  1. Спускают весь теплоноситель с контура отопления. При необходимости – монтируют байпас.
  2. Выбирают место для крана. В данном случае обязательно изучают документацию, которая сопровождает покупку. Рукоятка крана должна поворачиваться свободно. Она не должна мешать другим приборам.
  3. В случае с муфтовым краном необходимо использовать ФУМ-ленту. Она наматывает по часовой стрелке, если резьба у запорного механизма открытая. При правильной намотке кран вкручивается в трубу с определенным усилием.
  4. После установки следует проверка конструкции на предмет течи. Для этого контур отопления заполняют водой. Если теплоноситель не прокапывает, то все работы выполнены правильно. В противном случае все работы проводятся повторно. При этом большое внимание уделяется герметичности соединения. Читайте также про оборудование для опрессовки системы отопления.

Вопросы по эксплуатации шаровых кранов. В ходе эксплуатации у людей возникает ряд вопросов, на которые с радостью отвечают специалисты. Как открыть кран на батарее отопления в начале сезона? В данном случае речь идет о нижнем кране возле радиатора, так как верхний кран должен в летне-осенний период находиться в положении «открыто».

Однако специалисты рекомендуют перед началом отопительного сезона закрывать оба крана. Ведь качество теплоносителя в централизованном контуре подачи тепла в начале отопительного сезона остается очень низким. Ржавчина и другие загрязнения могут причинить вред радиатору. Читайте также: «Почему не работает батарея».

Байпас — труба перед радиатором, которая соединяет подачу и обратку.

Итак, перед тем, как открыть кран на батарее отопления, необходимо подождать 1 день после начала отопительного сезона. За эти сутки качество теплоносителя заметно улучшится. Далее действуют следующим образом: практически одновременно открывают вначале нижний, а затем верхний запорные механизмы. Ждут несколько минут. Если за это время журчание и бульканье в радиаторе не прекратилось, то из него необходимо стравить воздух. В ходе работ используют кран Маевского.

Как заменить кран на батарее отопления? Этот вопрос возникает в тот момент, когда течет кран на батарее отопления. Плохо, если это заметили после начала отопительного сезона и в помещении есть централизованный контур подачи тепла. Ведь замена запорного механизма проводится только в том случае, когда в радиаторе нет теплоносителя. А слить воду с системы может только мастер из организации, обеспечивающей подачу тепла. В этом случае решением проблемы является только вызов мастера на дом. Самостоятельно проводить работы по замене сломанного механизма не рекомендуется.

Если протекает кран батареи отопления в частном доме, где есть автономный контур обогрева, то работы можно провести и самостоятельно. Но нельзя забывать о сливе теплоносителя из системы. Работы по замене крана ничем не отличаются от его изначальной установки.

Как сделать водяное отопление теплицы своими руками.

 

Методика того, как сделать отопление в зимней теплице здесь.

Регулируем температуру батарей

Конусный вентиль перекрывает поток не так резко, как шаровой кран.

Шаровые краны практичны и надежны. Однако с их помощью можно лишь только либо прекратить подачу теплоносителя в нагревательный элемент, либо возобновить. Но в большинстве случаев люди стремятся не отключить радиатор от контура обогрева, а регулировать его температуру. Для этого существуют регулируемые краны на батареи отопления. Они делятся на два типа:

  • с ручным механизмом управления или конусный вентиль – человек с помощью крана может устанавливать нужную ему температуру батареи, увеличивая или уменьшая интенсивность потока теплоносителя в нагревательный элемент. Управлять прибором приходится вручную путем поворота вентиля со шкалой градации;
  • полностью автоматические – в кране присутствует терморегулятор с термоголовкой. Реагируя на изменения температуры, термоголовка передает команды терморегулятору, который в автоматическом режиме увеличивает или уменьшает поток теплоносителя в батарею.

Установка любого регулирующего температуру устройства в систему отопления уменьшает ее проходимость.

Шкала градации термоголовки.

Конусный вентиль может монтироваться на входе теплоносителя в радиатор либо горизонтально, либо вертикально, но никак не регулирующим механизмом вниз. Как отрегулировать краны на батареях отопления данного типа? Для этого на головке крана имеется шкала, состоящая из шести отметок. Поворачивая головку на нужную отметку, можно контролировать поступление теплоносителя в батарею, а следовательно, и ее температуру. Если вентиль стоит в положении «ноль» — радиатор полностью отрезан от системы отопления. Положение «шесть» указывает на максимальную производительность нагревательного элемента.

Они практически не уменьшают проходимость системы отопления, так как диаметр их сечения равнозначен диаметру труб контура обогрева. Вентиль отличается простым устройством, а потому недорогой в техническом обслуживании. Положение крана на батарее отопления не меняется, в зависимости от температуры воздуха в комнате. Поддерживать нужный микроклимат в помещении при помощи данного устройства неудобно.

Что собой представляет терморегулятор для батареи? Терморегулятор позволяет автоматизировать процесс управления температурой радиатора, благодаря встроенному термостату. Терморегулятор может быть механическим и электронным. В первом случае человеку ежедневно самостоятельно приходится выставлять нужный диапазон температур на устройстве. Во втором – устройство можно запрограммировать на несколько дней вперед. При этом для каждого времени суток можно выставить свои температурные параметры.

Механический регулятор температуры.

Механический терморегулятор состоит клапана и термостата. Они соединяются между собой специальной гайкой. Как работают краны на батареях отопления данного типа? Термостат представляет собой сифон, заполненный либо газом, либо жидкостью. Рабочая жидкость или газ способны реагировать на изменения температуры окружающей среды. Они при снижении температуры уменьшаются в объеме, при повышении – увеличивают свой объем. В сифон встраивается шток. Он может свободно двигаться.

Итак, при увеличении температуры рабочая среда в сифоне расширяется, выталкивая, таким образом, шток. Последний соединяется с клапаном. Клапан частично или полностью перекрывает сечение трубы, сокращая или полностью прекращая поступление теплоносителя в радиатор. Задавать нужный температурный режим на термостате, а следовательно, чувствительность сифона, можно при помощи шкалы. Она наносится на ручку вентиля. Диапазон настройки лежит в пределах от -6°C до +30°C.

Электронный регулятор температуры.

Зачем кран на батарее отопления с электронной термоголовкой? Он позволяет не только экономить на потреблении энергоносителя, контролируя поступление теплоносителя в нагревательный элемент. С его помощью нужный микроклимат помещения поддерживается полностью в автономном режиме.

Запирающий механизм в данном случае может выполняться, как в виде конусного вентиля, так и в форме клапана. Терморегулятор оснащается полупроводниковым термоэлементом, который можно монтировать за пределами самого регулирующего механизма. Здесь также имеется дисплей. С его помощью легче настраивать нужный диапазон температур и программировать устройство на автономную работу в течение нескольких дней.

Как правильно открывать краны батарей отопления с электронной термоголовкой? Процедура запуска в работу механизма с электронной термоголовкой и обычного шарового крана ничем не отличается. В первом случае нужно лишь настроить клапан на правильную работу, в зависимости от желаемого температурного режима в помещении.

Какой запорный механизм для батареи выбрать?

Современный рынок предлагает следующие виды кранов на батарее отопления:

  • обычный шаровой
  • запорный механизм с ручным и электронным управлением.

Первый покупается в том случае, если радиатор просто нужно временно отрезать от поступления теплоносителя. Вторые два варианта прекрасно подходят для регулировки температуры в помещении.

Устройство крана батареи отопления с терморегулятором ручного типа позволяет контролировать температуру воздуха в пределах от -6°C до +30°C. Электронный механизм характеризуется большими возможностями. Так, он регулирует температуру воздуха с большей точностью, в то же время может работать без вмешательства человека до нескольких дней. Разобраться с работой термостатического клапана для радиаторов отопления поможет видео:

Как перекрыть батарею отопления в квартире, где жарко зимой

В этом материале мы хотим пояснить жильцам многоквартирных домов, как перекрыть батарею отопления, подключенную к централизованной теплосети. Такая необходимость может возникнуть по разным причинам в любое время года. В частном доме это не проблема, а вот в квартире, где радиаторы завязаны в общую сеть с соседскими отопительными приборами, перекрытие батарей может привести к негативным последствиям.

Когда приходится отключать радиаторы

Ситуаций, когда нужно перекрыть воду в батарее, бывает несколько:

  • при возникновении аварийной ситуации, грозящей затоплением собственного и соседского жилища горячим теплоносителем;
  • если вы решили покрасить радиатор во время отопительного сезона;
  • когда надо поменять либо промыть батарею, не перекрывая стояк;
  • вам надо ограничить поступление тепла в комнату, где жарко зимой.
Слишком горячие радиаторы – причина жары и духоты в квартире

Примечание. Некоторыми хозяевами квартир практикуется перекрывание батарей отопления на лето с сохранением теплоносителя. Цель — уберечь отопительные приборы от засорения во время осеннего запуска системы, когда по трубам идет много ржавчины. Ниже мы дадим пояснение, как это правильно сделать.

Теперь главный тезис: у вас никогда не возникнет проблем с тем, как отключить радиатор от централизованной системы, если он присоединен по правильной схеме с использованием отсекающей арматуры (шаровых кранов). Вы сможете перекрыть поток теплоносителя в любой момент, буде возникнет такая нужда, при этом не нарушая теплового режима смежных квартир. Алгоритм отключения простой:

  1. Перекройте нижний, а потом верхний кран на батарее.
  2. Если планируется покраска отопительного прибора, то предыдущего действия достаточно. Дождитесь, пока радиатор станет холодным и окрашивайте.
  3. Когда необходима замена батарей посреди зимы, то перед снятием каждого обогревателя стравите давление через кран Маевского. Затем выверните нижнюю пробку и аккуратно слейте воду, после чего раскручивайте стыки и демонтируйте прибор.
Правильное подключение отопительного прибора к стоякам центрального отопления

Отдельный вопрос – как правильно включить батарею отопления, чтобы в ней не осталось воздушной пробки, мешающей максимальному нагреву поверхности и воздуха в квартире. Здесь алгоритм похожий: нужно открыть нижний вентиль, потом верхний, а в конце выпустить оставшийся воздух с помощью крана Маевского.

Рукоятка стоит вдоль оси трубы – вентиль открыт, поперек — закрыт

Примечание. Если вы поступите наоборот и сперва откроете верхний вентиль, то рискуете оставить часть воздуха внутри секций прибора. Это не критично, но процедуру развоздушивания придется повторять несколько раз.

Расположение крана Маевского на отопительном приборе

Что делать с заклинившим шаровым краном

Если шаровые краны не вращать годами, то они имеют свойство закисать и заклинивать. В подобной ситуации не пытайтесь решить вопрос физически и не насилуйте «бабочку» пассатижами либо газовым ключом. Она изготовлена из хрупкого сплава и наверняка сломается. Действуйте так:

  1. Открутите фиксирующую гайку и снимите рукоятку типа «бабочка» со штока.
  2. На большинстве подобных вентилей под рукояткой обнаружится гайка, зажимающая пластиковый сальник. Ослабьте ее, повернув ключом на пол-оборота. Если гайки нет, переходите к следующему пункту.
  3. Возьмите разводной ключ либо другое приспособление, позволяющее надежно ухватиться за лыски на штоке. Не прилагая большого усилия, поверните его насколько возможно.
  4. Когда ощутите сопротивление, поворачивайте шток обратно до упора и снова вперед, пытаясь провернуть его еще на несколько градусов. Работайте аккуратно и без спешки!
  5. Разработайте таким образом вращение вентиля на 90°, после чего затяните гайку сальника и установите на место рукоятку.
Разводным ключом можно плотно ухватиться за грани

Совет. Если в домашнем хозяйстве найдется аэрозольная смазка WD-40, нанесите ее на шток и обождите 5—10 минут перед вращением.

Будьте вдвойне осторожны, перекрывая батареи закисшими кранами в отопительный сезон. Станете слишком торопиться и прикладывать большое усилие — отломаете металлический стержень или шар, а в худшем случае лопнет корпус вентиля. Из трещины может ударить струя горячей воды, способная вас обжечь. Пока вы спуститесь в подвал и закроете стояк отопления, теплоноситель нанесет ущерб интерьеру комнаты, а сколько стоит сейчас ремонт квартиры, вы примерно догадываетесь.

Если не уверены в своих действиях, — вызывайте мастеров – сантехников. Подробнее о том, чем закрыть заклинивший шаровой кран с целью отключить батареи отопления, рассказано на видео:

Отключение радиаторов без арматуры

Не секрет, что в большинстве квартир по сей день стоят старые чугунные радиаторы либо стальные конвекторы без всякой отсекающей арматуры, что делает невозможным их перекрывание в течение отопительного сезона. Мало того, согласно старой схеме отопления конвекторы в высотных домах подключены к стоякам без прямых участков – байпасов. Поэтому при возникновении аварии с протечкой теплоносителя необходимо действовать так:

  1. Постарайтесь подставить какую-нибудь емкость для сбора горячей воды. Если струя бьет в сторону, намотайте на место прорыва плотную ткань, дабы вода стекала по ней в ведро.
  2. Позвоните в диспетчерскую службу вашей компании – поставщика тепловой энергии и сообщите об аварии.
  3. Пока персонал службы добирается, обеспечьте им доступ в подвал, найдите ключи, откройте дверь и так далее.
  4. Попытайтесь перекрыть стояк сами.
Пока у вас вода течет на пол, у соседей снизу натяжной потолок превращается в пузырь

Несколько слов о том, как правильно отключить стояк отопления. Отыщите в подвале тепловой пункт вашего подъезда и вертикальные трубы, врезанные в магистраль большого диаметра или в общий коллектор. Проследите, куда они идут, чтобы определить аварийный стояк, и перекройте его краном. Свяжитесь по сотовому телефону с кем-то из домочадцев, могущих подтвердить, что извержение гейзера в квартире прекратилось. Не удалось обнаружить свою трубу – закрывайте поочередно все вентили, пока не найдете нужный.

Внимание! Не пытайтесь совладать силой с подвальными вентилями, заклинившими от ржавчины. Когда их не удается закрыть вручную, лучше дождаться бригаду сантехников, они найдут способ остановить подачу теплоносителя. А то выйдет весьма неловкая ситуация, когда вы сломаете еще и магистральную арматуру, оставив многоквартирный дом без тепла на время ремонта.

Пример подъездного теплового пункта и подключения стояка

Также стоит рассмотреть вопрос, как перекрыть батарею если жарко в квартире из-за несоблюдения поставщиком услуги температурного графика работы котельной. Казалось бы, при наличии запорной арматуры проблема решается путем ручного закрытия кранов. Но после снижения температуры в комнатах вентили придется снова открывать. Так вы устанете крутить краны задолго до конца отопительного сезона, поэтому надо подумать, как можно отрегулировать теплоотдачу радиаторов. Варианты такие:

  • при возможности установить термостатический клапан на каждой батарее, ограничивающий проток теплоносителя и автоматически поддерживающий заданную температуру в помещении;
  • красиво закрыть отопительный прибор глухим экраном с небольшими отверстиями, если запорной арматуры на подводках нет.

Важно. Шаровой кран не есть средство регулировки, он предназначен только для полного отсекания либо открытия прохода теплоносителю. В режиме «наполовину закрыт» он не даст должного эффекта, а выйдет из строя гораздо раньше.

Благодаря изношенным трубопроводам системы централизованного теплоснабжения славятся грязной водой, быстро забивающей мелкие протоки. Поэтому обычные вентили с термоголовками здесь долго не проживут, нужно купить специальные клапаны повышенной пропускной способности, каковые производят известные бренды Danfoss и Herz. Как их поставить на подводку к радиатору, показано ниже на схеме и рассказано в этом материале.

Схема установки радиаторного терморегулятора

Когда среди зимы в квартире жарко, а регулировочной арматуры нет, жильцам ничего не остается, кроме как закрыть батарею в комнате декоративным экраном. Принцип простой: радиатор разогреет воздух внутри короба, после чего интенсивность теплообмена резко снизится из-за небольшой разницы температур воздушной среды и поверхности. То есть, теплоноситель станет отдавать меньше энергии, а количество горячего воздуха, выходящего из-под экрана, будет ограничено размерами декоративных проемов. Как собрать и поставить на отопительный прибор симпатичный короб из МДФ, показано в видеоматериале:

Как перекрыть батареи на лето

Цель мероприятия – избежать попадания в радиаторы грязи и ржавчины, идущей вместе с теплоносителем по сети трубопроводов в процессе осеннего запуска системы, что актуально для алюминиевых и биметаллических батарей с узкими протоками. Способ прост: весной надо закрыть краны на подводках к обогревателю, поскольку неизвестно, есть ли вода в батареях летом. Обычно на этот период технические службы опорожняют стояки и отопительные приборы в многоквартирных домах, внося свой вклад в порчу металлов коррозией.

Совет. Если у вас в квартире установлены чугунные батареи советского либо нового образца, то о засорах и коррозии беспокоиться нечего. Чугун тем и ценен, что «дружит» с некачественным теплоносителем, а проходные сечения в нем достаточно велики, чтобы не засориться.

Порядок мероприятия такой:

  1. Выберите момент, когда отопление почти не работает, но вода еще циркулирует по трубам. Перекройте краны возле батареи (сначала нижний, потом верхний).
  2. По пришествию осени дождитесь пуска теплосети. Событие характеризуется хорошо знакомым журчанием воды в трубах.
  3. Убедившись в нагреве стояков, спустя пару дней откройте вентили и удалите воздух при помощи крана Маевского. За это время грязные примеси в теплоносителе пройдут по трубам мимо ваших радиаторов.

Еще совет. В том случае, когда вы прозевали момент опорожнения отопительной системы, все равно перекройте краны на батарее. Осенью включите их через 1—2 дня после начала работы теплосети, как это показано на видео:

Существует такой миф: если перекрыть краны батареи, то горячая вода после остывания уменьшится в объеме, возникнет вакуум, отчего корпус отопительного прибора треснет. Это недостоверная информация, поскольку сжатие воды на 5—6% не создаст давление, способное разрушить металл. Чтобы повредился чугунный радиатор, оно должно достичь значения не менее 15 Бар, для стального понадобится свыше 20 Бар, а изделия из алюминия выдержат и 30 Бар.

Заключение

Самому перекрыть батарею отопления в квартире очень просто, если она правильно подключена к тепловой сети и довольно хлопотная, если отсекающей арматуры нет. Имеется в виду, что работы ведутся зимой и трубопроводы находятся под давлением теплоносителя, летом подобных проблем не существует. Напоследок рекомендация: для снятия и замены радиаторов выберите теплую погоду на улице, тогда по температурному графику котельная подает не слишком горячую воду. Ремонтные работы станет вести удобнее и безопаснее.

Действительно ли наша тепловая батарея без потерь? (Ответ положительный)

Тепловая батарея может взять на себя часть этого процесса. Водяной насос нагревает воду до 20 градусов Цельсия, предназначенную для обогрева помещений, а тепловая батарея – от 20 до 65 градусов Цельсия. В результате тепловой насос имеет гораздо более высокий КПД и потребляет меньше электроэнергии. Это может иметь серьезные последствия: тепловые насосы могут стать меньше и дешевле, и, возможно, потребуется меньше инвестиций для увеличения мощности энергосистемы.

6. Сколько будет стоить тепловая батарея и когда ее можно будет протестировать или купить?

Олавале Олайгбе (Великобритания)

Актуальный вопрос, и в то же время на него очень сложно однозначно ответить. Адан осторожно подсчитал, что стоимость первого поколения, которое сейчас разрабатывается, составляет около десяти евро за мегаджоуль хранилища. Это значительно дешевле, чем у конкурирующих технологий: затраты в десять-пятнадцать раз ниже, чем при использовании электрических аккумуляторов.

Адан надеется, что устройство появится в продаже примерно через три года. Ожидается, что первые практические тесты пройдут в домах в Нидерландах, Франции и Польше, начиная с 2022 года. В настоящее время он очень занят подготовкой.

7. Будет ли тепловая батарея иметь функции IoT (Интернет вещей) и приложение / платформу для визуализации ее состояния в реальном времени для использования и / или обслуживания?

Тадео Вера Мора (Италия)

По словам Адана, это, безусловно, намерение.По совпадению, только что начался проект по разработке технологии для определения состояния заряда батареи, другими словами, насколько она полная или разряженная. По словам Адана, это намного сложнее, чем может показаться. В конечном счете, эту и другую информацию о состоянии батареи действительно следует отслеживать в приложении или веб-приложении.

8. Можно ли с ним приготовить барбекю?

Арьян Гелук (Нидерланды)

Очень оригинальный вопрос, о котором сам Адан раньше не задумывался! К сожалению, нам придется разочаровать Арьяна, из-за высокой температуры от этой батареи мы не сможем приготовить ваш бургер на гриле.Тепловая батарея нагревает воду примерно до 60 градусов по Цельсию, чего недостаточно для приготовления мяса…

Почему недорогая тепловая батарея может стать швейцарским армейским ножом для сокращения выбросов

Когда вы думаете о влиянии человечества на климат, на ум приходят изображения выхлопных газов самолетов и автомобилей. Однако на авиацию и автомобили приходится только 2% и 6% мировых выбросов углерода соответственно.

Другой сектор, о котором почти никто не говорит, имеет более высокие выбросы, чем оба эти вместе взятые, составляя 10% парниковых газов нашей планеты: промышленное тепло.

Высокие температуры, необходимые тяжелой промышленности для производства стали, алюминия, бетона, цемента, стекла и других важных ресурсов, в основном связаны с сжиганием ископаемого топлива – часто богатого углеродом кокса или угля.

И огромное количество этой тепловой энергии, не говоря уже о тепле, вырабатываемом такими источниками, как обычные электростанции, просто ежедневно тратится впустую.

Если бы это тепло улавливалось, сохранялось и повторно использовалось при необходимости, это могло бы значительно повысить энергоэффективность, сократив как затраты, так и выбросы во многих отраслях промышленности.

Норвежский стартап EnergyNest разработал новый тип модульных тепловых батарей, способных хранить отработанное тепло в течение часов, дней или даже недель с минимальными потерями. При нормированной стоимости хранения, которая, как утверждается, составляет всего 15 евро (17,60 долларов США) за МВтч для крупных проектов, что в 47 раз дешевле, чем литий-ионное хранилище коммунального масштаба, неудивительно, что стартап уже подписал сделки. с такими, как Siemens, EDF и Eni.

Продолжение статьи под рекламой

И даже если тяжелая промышленность заменит ископаемое топливо, используемое для получения высокотемпературного тепла, более чистыми альтернативами, такими как водородные или дуговые печи, работающие на возобновляемых источниках энергии, компании все равно сократят свои расходы на отопление за счет сокращения и рециркуляция отработанного тепла.

«Все промышленные производители, использующие термические процессы, выиграют от нашей технологии», – сказал исполнительный директор EnergyNest Кристиан Тиль. «Пивоварни, химическая промышленность, фармацевтика, производители стали, алюминия, бетона, кирпича и другие строительные компании – все они работают с высокотемпературным теплом.

«Обезуглероживание электростанций с комбинированным циклом [на природном газе] также входит в нашу повестку дня, и мы можем предложить 24-часовую концентрирующую солнечную энергию [CSP] на 30-50% ниже стоимости хранения расплавленной соли.”

Согласно исследованию, проведенному аналитиком Aurora Energy Research по заказу EnergyNest, сегмент тепловых батарей открывает к 2030 году глобальные рыночные возможности на сумму 300 миллиардов долларов – в три раза больше, чем рынок электрических батарей для коммунальных предприятий.

Как работает тепловая батарея и как ее можно использовать

Тепловая батарея EnergyNest представляет собой шестиметровый модуль мощностью 1,5 МВт размером с транспортный контейнер, который состоит из труб из углеродистой стали, петляющих внутрь и наружу. длинные цилиндры из Heatcrete – недорогого запатентованного материала, похожего на бетон, изготовленного из минерального кварцита, с небольшим количеством цемента, химических связующих и суперпластификаторов, обладающего отличными теплоаккумулирующими свойствами.Высокотемпературное тепло до 430 ° C может накапливаться в Heatcrete, а затем выделяться через жидкий теплоноситель – синтетическое масло или пар – прокачиваемый по его стальным трубам.

Поскольку тепловая батарея является модульной и штабелируемой, в проектах может использоваться любое количество единиц – от одного на небольшом промышленном предприятии до нескольких тысяч, необходимых для 24-часового гигаваттного проекта CSP.

Частная компания EnergyNest разрабатывает индивидуальные системы аккумулирования тепла, включающие в себя такие элементы, как теплообменники, электрические нагреватели, парогенераторы, дополнительные трубопроводы и интеграцию с существующими объектами, – для удовлетворения всех возможных применений технологии.

«Так, например, в проекте, который мы реализуем на заводе производителя кирпича Senftenbacher в Австрии, который представляет собой проект по утилизации отработанного тепла, мы используем избыточное тепло, вырабатываемое печной печью», – объясняет Тиль. «Мы устанавливаем теплообменник рядом с печью и отводим тепло из теплообменника в масляную систему с замкнутым контуром. Некоторые небольшие насосы перекачивают горячее масло, и тогда хранилище Heatcrete действительно нагревается. А затем, когда мы разряжаем этот проект, тепло от жидкости приводит в действие стандартный парогенератор.А пар повышает температуру в печи ».

Универсальность технологии можно увидеть, сравнив эту договоренность с проектом EnergyNest на парогазовой электростанции Sloecentrale мощностью 870 МВт в Нидерландах, которая повысит эффективность и сократит выбросы на заводе с использованием совершенно иной бизнес-модели.

Станции с комбинированным циклом используют газовые турбины, вырабатывающие электричество, которые в качестве побочного продукта вырабатывают высокотемпературное тепло, а затем превращают это отработанное тепло в пар для привода паровых турбин, вырабатывающих электричество.Sloecentrale, частично принадлежащая EDF, будет покупать ветровую или солнечную энергию по низкой цене или по отрицательной цене из сети (в ветреные и / или солнечные периоды) и преобразовывать эту электроэнергию в тепло с помощью электрического нагревателя. Это тепло будет накапливаться в батарее EnergyNest, а затем преобразовываться в пар (через парогенератор) для питания паровой турбины станции, когда оптовая цена на электроэнергию высока. Этот ценовой арбитраж увеличит доход завода, поскольку аккумулятор снижает затраты на топливо, а также помогает сбалансировать сеть в периоды высокой выработки возобновляемых источников энергии.

Аналогичным образом, система Heatcrete может превратить газовые или мазутные электростанции открытого цикла, не имеющие вторичной паровой турбины, в парогазовые установки de facto .

В качестве альтернативы EnergyNest могла бы преобразовать дешевую избыточную возобновляемую энергию в тепло для использования на ближайшем производственном предприятии или в системе централизованного теплоснабжения.

«CSP – прямая подгонка»

Тиль – бывший вице-президент производителя ветряных турбин Senvion – не считает, что преобразование возобновляемой энергии в тепло и обратно в электричество будет хорошим применением этой технологии.В то время как система EnergyNest предлагает КПД до 99% при улавливании, хранении и выводе тепла, проект преобразования тепла в электричество будет иметь эффективность в оба конца только около 40% из-за потеря энергии при преобразовании электричества в тепло (с помощью электрического нагревателя) и последующем преобразовании электричества в пар (с помощью парогенератора) для привода турбины.

«Электричество на входе и выходе – не наша игра, – объясняет Тиль. «И именно поэтому мы не видим себя в конкуренции с литий-ионными хранилищами или хранилищами для горячей породы от Siemens Gamesa.Технически мы могли бы это сделать, но здесь нет экономического обоснования. Так что EnergyNest действительно стремится к тем проектам, в которых тепло играет важную роль ».

Это, однако, включает CSP, где высокотемпературное тепло приводит в действие паровые турбины для производства электроэнергии. Например, в проектах CSP с параболическим желобом изогнутые зеркала отражают концентрированный солнечный свет на теплопоглощающую трубку, содержащую синтетическое масло, что делает ее чрезвычайно горячей, а тепло используется для вращения парогенератора. Этот нефтепровод можно просто подключить к модулям Heatcrete, при этом тепло сохраняется в течение нескольких часов, чтобы обеспечить круглосуточную подачу электроэнергии.

В настоящее время только системы CSP, которые используют расплавленную соль в качестве теплоносителя – в проектах с силовыми вышками, где плоские зеркала отражают солнечный свет на приемник наверху башни – могут использоваться для питания базовой нагрузки.

«Мы определенно подходим прямо здесь и можем предложить [24-часовую производительность] на 30-50% ниже стоимости хранения расплавленной соли», – говорит Тиль. «Расплавленная соль – это хранилище энергии, но это также и химический завод. Мы можем убрать всю сложность и стоимость химического завода и заменить его твердотельным накопителем энергии без движущихся частей и сделать эти установки CSP намного дешевле.

«Мы провели наши расчеты стоимости нашего хранилища CSP и пришли к цифре 15 евро / МВтч [для гигаваттной станции]».

Для сравнения, по словам финансового консультанта Lazard, аккумуляторная батарея стоит 165-325 долларов за МВтч для проектов коммунального масштаба.

Первый проект EnergyNest CSP на нефтеперерабатывающем заводе итальянского нефтяного гиганта Eni в Геле, Сицилия, должен быть установлен в конце этого года или, возможно, в 2021 году. Норвежская компания подключит тепловую батарею к массиву CSP, что позволит ей производить круглые круглосуточный пар, частично вытесняющий пар, вырабатываемый на ископаемом топливе, и сетевое электричество на объекте, что снижает углеродный след предприятия.

Eni теперь также рассматривает возможность использования оборудования EnergyNest на своих собственных газовых электростанциях.

«Очевидно, что эта технология имеет более широкое применение, чем просто CSP», – говорит Франческа Феррацца, старший вице-президент Eni по исследованиям и технологическим инновациям, декарбонизации и экологическим исследованиям и разработкам. «Все сводится к стоимости и надежности. Он должен быть прибыльным и соответствовать коммерческой схеме.

«Если технология работает в этих двух очень разных случаях – солнечной тепловой энергии и традиционной газовой электростанции – то она может работать где угодно.

Срок окупаемости

Тиль сообщает Recharge , что какое бы приложение ни выбрал заказчик, срок окупаемости составит от двух до семи лет, что позволяет компаниям потенциально сэкономить миллионы долларов в течение 20–30-летнего проекта EnergyNest.

Siemens Energy признала потенциал технологии – в июне она заключила долгосрочное партнерство с EnergyNest для совместной разработки решений по хранению тепловой энергии для промышленных компаний.

«У нас есть надежный партнер в компании Siemens, который обращается к большой базе промышленных клиентов – как в Европе, так и во всем мире, – с которыми мы можем предоставить готовые энергетические решения для декарбонизации», – говорит Тиль.

«Хранение энергии – ключ к декарбонизированному миру», – сказал Йорн Шмюкер, исполнительный директор подразделения «Крупное вращающееся оборудование» компании Siemens Energy. «Благодаря [нашей] программе Future of Storage и нашему сотрудничеству с EnergyNest мы можем предложить нашим клиентам именно те решения, которые помогают устойчиво обезуглероживать промышленный сектор – с серьезным преимуществом повышения эффективности и экономики их заводов»

Короче говоря, тепловая батарея EnergyNest – своего рода швейцарский армейский нож для сокращения выбросов – кажется беспроигрышным везде, где присутствует крупномасштабное тепло.

Самонагревающийся аккумулятор для электромобилей для отрицательных погодных условий

В очень холодную погоду аккумуляторы электромобилей, гибридных автомобилей, дронов, космических аппаратов и некоторых других устройств замедляются и работают плохо. Исследователи из Пенсильванского университета и компании-разработчика программного обеспечения EC Power говорят, что у них есть решение: новая литий-ионная батарея , которая может самонагреваться, если температура ниже 32 градусов по Фаренгейту. По сути, это избавило бы владельцев электромобилей от «беспокойства по поводу дальности», говорят исследователи.Это может быть «автомобильный аккумулятор для холодной погоды» для всех водителей, использующих свои электромобили в морозные зимы.

Обычные автомобильные аккумуляторы при температурах ниже нуля сильно теряют мощность, что приводит к медленной зарядке в холодную погоду, ограниченному регенеративному торможению и сокращению запаса хода автомобиля на целых 40 процентов, сообщили исследователи в Nature. Эти проблемы требуют более крупных и дорогих аккумуляторных батарей, чтобы компенсировать холодное потребление энергии.

«Мы не хотим, чтобы электромобили теряли от 40 до 50 процентов своего запаса хода в холодную погоду, как сообщает Американская автомобильная ассоциация, и мы не хотим, чтобы холодная погода усугубляла опасения по поводу запаса хода», – сказал Ван. «В холодные зимы беспокойство по поводу ареала – последнее, что нам нужно».

Исследователи, опираясь на предыдущие патенты EC Power, разработали универсальную батарею, которая весит всего на 1,5 процента больше и стоит всего 0,04 процента от базовой батареи. Они также разработали его, чтобы он мог нагреваться от -4 до 32 градусов по Фаренгейту за 20 секунд и от -22 до 32 градусов по Фаренгейту за 30 секунд, потребляя только 3.8 процентов и 5,5 процента емкости ячейки. Это намного меньше, чем 40% потерь в обычных литий-ионных батареях.

В автомобильной аккумуляторной батарее для всех климатических условий используется никелевая фольга толщиной 50 микрометров, один конец которой прикреплен к отрицательной клемме, а другой выступает за пределы ячейки, образуя третью клемму. Датчик температуры, прикрепленный к переключателю, заставляет электроны проходить через никелевую фольгу, замыкая цепь. Это быстро нагревает никелевую фольгу за счет резистивного нагрева и нагревает внутреннюю часть батареи.Когда температура батареи достигает 32 градусов по Фаренгейту, переключатель выключается, и электрический ток течет в обычном режиме.

В то время как другие материалы также могут использоваться в качестве резистивного нагревательного элемента, никель стоит недорого и хорошо работает.

«Далее мы хотели бы расширить работу до новой парадигмы, называемой SmartBattery», – сказал Ван. «Мы думаем, что можем использовать аналогичные структуры или принципы для активного регулирования безопасности, производительности и срока службы батареи».

Как работает автомобильный аккумулятор в холодную погоду

Источник: материалы и фото предоставлены Penn State.

Ссылка на журнал: Чао-Ян Ван, Гуаншэн Чжан, Шанхай Ге, Терренс Сюй, Ян Цзи, Сяо-Гуан Ян, Юнцзюнь Ленг. Литий-ионный аккумулятор, самонагревающийся при низких температурах . Nature , 2016; DOI: 10.1038 / nature16502

О GreenTec Auto

GreenTec Auto – это семейный бизнес, специализирующийся на восстановлении гибридных аккумуляторов. Компания GreenTec Auto, изначально базирующаяся в Сакраменто, штат Калифорния, с 2009 года, расширилась до девяти магазинов по всей территории Соединенных Штатов.В сочетании с 35-летним опытом работы в автомобильной отрасли GreenTec Auto знает ваш гибридный автомобиль от начала до конца. Для получения дополнительной информации посетите www.greentecauto.com.

Ученые из Стэнфорда и Массачусетского технологического института нашли новый способ использовать отходящее тепло

Стэнфордский отчет, 21 мая 2014 г.

Исследователи разработали новую технологию аккумуляторов, которая улавливает отходящее тепло и преобразует его в электричество.

Хосе-Луис Оливарес / Новости MIT

Исследователи из Стэнфорда и Массачусетского технологического института разработали четырехэтапный процесс, в котором для зарядки аккумулятора используется отходящее тепло.Во-первых, незаряженный аккумулятор нагревается отходящим теплом. Затем, пока аккумулятор еще теплый, подается напряжение. Когда аккумулятор полностью заряжен, ему дают остыть, что увеличивает напряжение. После того, как батарея остынет, она фактически вырабатывает больше электроэнергии, чем было использовано для ее зарядки.

Огромное количество избыточного тепла генерируется промышленными процессами и электростанциями. Исследователи по всему миру потратили десятилетия на поиск способов использовать часть этой потраченной впустую энергии.Большинство таких усилий было сосредоточено на термоэлектрических устройствах – твердотельных материалах, которые могут производить электричество за счет температурного градиента, – но эффективность таких устройств ограничена доступностью материалов.

Теперь исследователи из Стэнфордского университета и Массачусетского технологического института нашли новую альтернативу низкотемпературному преобразованию отработанного тепла в электричество, то есть в случаях, когда разница температур составляет менее 100 градусов Цельсия.

Новый подход описан в исследовании, опубликованном в номере журнала Nature Communications , от 21 мая, Сеок Ву Ли и И Цуй из Стэнфорда, а также Юань Янг и Ганг Чен из Массачусетского технологического института.

«Практически все электростанции и производственные процессы, такие как выплавка и рафинирование стали, выделяют огромное количество низкопотенциального тепла до температуры окружающей среды», – сказал Цуй, доцент кафедры материаловедения и инженерии. «Наша новая аккумуляторная технология предназначена для использования этого температурного градиента в промышленных масштабах».

Напряжение и температура

Новая система Stanford-MIT основана на принципе, известном как термогальванический эффект, который гласит, что напряжение аккумуляторной батареи зависит от температуры.«Чтобы получить тепловую энергию, мы подвергаем батарею четырехэтапному процессу: нагревание, зарядка, охлаждение и разрядка», – сказал Ли, научный сотрудник Стэнфордского университета и соавтор исследования.

Во-первых, незаряженная батарея нагревается отходящим теплом. Затем, пока аккумулятор еще теплый, подается напряжение. После полной зарядки аккумулятору дают остыть. Из-за термогальванического эффекта напряжение увеличивается при понижении температуры. Когда батарея остыла, она фактически вырабатывает больше электроэнергии, чем было затрачено на ее зарядку.- Эта дополнительная энергия не появляется ниоткуда, – объяснил Цуй. Это происходит из-за тепла, которое было добавлено в систему.

Система Стэнфордского Массачусетского технологического института нацелена на сбор тепла при температурах ниже 100 ° C, что составляет большую часть потенциально собираемого отработанного тепла. «Треть всей энергии, потребляемой в США, приходится на низкопотенциальное тепло», – сказал со-ведущий автор Ян, постдок из Массачусетского технологического института.

В эксперименте аккумулятор нагревается до 60 C, заряжается и охлаждается. В результате эффективность преобразования электроэнергии составила 5.7 процентов, что почти вдвое превышает эффективность традиционных термоэлектрических устройств.

Этот подход «нагрев-заряд-охлаждение» был впервые предложен в 1950-х годах при температурах 500 C и более, – сказал Ян, отметив, что большинство систем рекуперации тепла лучше всего работают при более высоких перепадах температур.

«Ключевым достижением является использование материала, которого в то время не было» для электродов батареи, а также достижения в разработке системы, – сказал соавтор Чен, профессор машиностроения в Массачусетском технологическом институте.

«Эта технология имеет дополнительное преимущество, заключающееся в использовании недорогих, богатых материалов и производственных процессов, которые уже широко используются в аккумуляторной промышленности», – добавил Ли.

«Умная идея»

Хотя новая система имеет значительное преимущество в эффективности преобразования энергии по сравнению с обычными термоэлектрическими устройствами, она имеет гораздо более низкую плотность мощности, то есть количество мощности, которое может быть выдано при заданном весе. Новая технология также потребует дальнейших исследований, чтобы обеспечить долгосрочную надежность и повысить скорость зарядки и разрядки аккумуляторов, добавил Чен.«Чтобы сделать следующий шаг, потребуется много работы».

В настоящее время нет хорошей технологии, которая могла бы эффективно использовать относительно низкую разницу температур, которую может использовать эта система, сказал Чен. «У этого есть эффективность, которую мы считаем весьма привлекательной. Низкотемпературного отходящего тепла так много, если можно создать и развернуть технологию для его использования».

Результаты очень многообещающие, – сказал Пейдонг Янг, профессор химии Калифорнийского университета в Беркли, который не принимал участия в исследовании.«Изучая термогальванический эффект, [исследователи из Массачусетского технологического института и Стэнфорда] смогли преобразовать низкопотенциальное тепло в электричество с приличной эффективностью», – сказал он. «Это умная идея, а низкопотенциальные отходы тепла есть повсюду».

Другими авторами исследования являются Хюн-Ук Ли из Стэнфорда, Хади Гасеми и Даниэль Кремер из Массачусетского технологического института.

Работа в Стэнфорде частично финансировалась Министерством энергетики США (DOE), Национальной ускорительной лабораторией SLAC и Национальным исследовательским фондом Кореи.Работа MIT частично финансировалась Министерством энергетики, частично через Центр преобразования твердотельной солнечной энергии в тепловую.

Эта статья основана на сообщении MIT News Office.

Контакт для СМИ

И Цуй, Департамент материаловедения и инженерии, Стэнфорд: (650) 723-4613, [email protected]

Дэн Стобер, Служба новостей Стэнфорда: (650) 721-6965, [email protected]

Ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж создают геотермальные батареи для домов

Ученые Ок-Ридж создают энергосберегающие геотермальные батареи

Ученые разработали геотермальные «батареи», которые фактически используют и накапливают тепловую энергию Земли для обеспечения отопления, охлаждения и горячего водоснабжения .

Анджела М. Госнелл, Knoxville News Sentinel

Современный ремикс старых технологий, сокращающий счета за электроэнергию, может полностью изменить дома в будущем, и система была создана в собственной лаборатории Ок-Ридж в Восточном Теннесси.

Ученые разработали прототипы геотермальных «батарей», которые, в отличие от обычных батарей, фактически отбирают и накапливают тепловую энергию Земли для обеспечения отопления, охлаждения и горячего водоснабжения.

Действительно привлекательная сторона? В отличие от печей, работающих на природном газе или жидком топливе, здесь отсутствуют выбросы и домашние загрязнители, такие как окись углерода.

«Это не мелочь, – сказал Боб Вайман, соучредитель Dandelion, домашней геотермальной компании. «Это то, что вы можете увидеть установленным в десятках миллионов домов по всей стране».

Геотермальная батарея – это устройство, в котором используются резервуары для воды, окружающее тепло Земли и тепловые насосы (например, те, что вы можете найти в холодильнике) для поддержания резервуара с горячей или холодной водой, которую можно использовать для нагрева или охлаждения дом. Получая и сохраняя тепло Земли, геотермальная батарея может работать с высокой эффективностью независимо от погоды.

«Не знаю, бывали ли вы когда-нибудь в пещере Рубиновый водопад или Мамонтовой пещере, – сказал автор исследования Сяобин Лю. – Если вы пойдете летом, сразу почувствуете, что там очень холодно. Зимой тепло ».

Это потому, что температура под землей довольно постоянна. Большая часть солнечной энергии поглощается землей в течение дня. Почва лучше удерживает тепло, чем воздух, и ночью медленно выделяет эту энергию. Это поддерживает стабильную температуру под землей круглый год.

В Теннесси температура составляет примерно 50-60 градусов по Фаренгейту на глубине 10 футов.Прототип Лю позволяет зданиям использовать это тепло для поддержания постоянной внутренней температуры.

«Летом вы можете отвести тепло из дома на землю. Зимой вы можете притягивать тепло из почвы и повышать температуру [внутри] », – объяснил Лю.

Если это звучит знакомо, значит, так оно и есть. На рынке доступен вариант грунтовых теплообменников для установки, хотя и по значительной цене.

«Дело не в стоимости материала, а в стоимости забивки дрели в чей-то дом», – сказал Боб Вайман.Он пояснил, что для большинства грунтовых теплообменников требуется специальное оборудование для сверления отверстий для подземных труб. Эти трубы глубокие, до 300 футов, чтобы обеспечить достаточную площадь поверхности, позволяющую воде или воздуху сравняться с температурой земли.

Но геотермальное устройство Лю делает несколько вещей по-другому. Во-первых, в нем используется неглубокое отверстие, что существенно сокращает дорогостоящий процесс бурения или копания. Во-вторых, в устройстве используется «тепловой насос» – устройство, подобное тому, которое есть в вашем холодильнике или кондиционере, для передачи тепловой или охлаждающей энергии в воду для хранения.Насос работает, когда возобновляемых источников энергии много, а электричество дешевое.

В-третьих, и это наиболее важно, эта конструкция позволяет домашним энергетическим системам накапливать дополнительное тепло во внутреннем резервуаре, который включает в себя «материал с фазовым переходом» для увеличения теплоемкости резервуара. Переход от твердого тела к жидкости требует гораздо больше энергии, чем простое повышение или понижение температуры. Материалы с фазовым переходом можно настроить для поглощения большего количества тепла при определенных температурах.

«Пока вы выбираете температуру (фазового перехода) правильно, это значительно увеличивает количество БТЕ, которое вы можете хранить в устройстве», – сказал Вайман.

В резервуаре на 1000 галлонов с материалом с фазовым переходом вы потенциально можете хранить ту же тепловую энергию, что и 124 000 галлонов воды, объяснил Вайман. Тепловой насос может хранить в батарее больше энергии, чем в противном случае могла бы хранить вода. А поскольку Земля имеет более стабильную температуру, чем окружающий воздух, тепловой насос работает гораздо менее интенсивно, чтобы потреблять энергию в батарее.

Материалы с фазовым переходом используются уже не менее десяти лет в самых разных областях, от медицинских услуг до контроля домашнего климата.

«Ни одна из этих технологий сама по себе не является новой, – сказал Сунил Мехендейл, доцент кафедры машиностроения в Michigan Tech. «Но объединение всех этих технологий вместе в одной структуре – вот что приносит новизну».

«Мне бы очень хотелось увидеть, как полноразмерное устройство сочетается с существующими технологиями», – добавил Мехендейл.

Первые результаты Лю обнадеживают. Но это далеко от дома. Натурные испытания находятся только в стадии планирования.Если это сработает, как и предполагалось, отопление и охлаждение дома станут намного лучше для вашего кошелька, климата и вашего здоровья.

«Подобная работа жизненно важна для будущего благополучия нашего общества, – сказал Вайман, – она ​​действительно находится на переднем крае создания мира, в котором мы хотим, чтобы наши внуки жили».

Управление температурным режимом батареи

обеспечивает безопасность и Производительность

Для обеспечения безопасности и производительности батареи приобретите систему терморегулирования батареи

Управление температурой батареи позволяет батареям безопасно и эффективно обеспечивать питание.По своей сути аккумуляторные блоки представляют собой электрохимические элементы в удобной упаковке. Когда аккумулятор заряжается или разряжается, происходит химическая реакция. Как и многие химические реакции, эти реакции зависят от температуры. Управление температурным режимом – это поддержание аккумуляторов при температурах, равных , безопасных и обеспечивающих оптимальную производительность аккумуляторов .

Аккумуляторные блоки по индивидуальному заказу – это инвестиция. Применение хороших методов терморегулирования обеспечивает эти вложения, гарантируя, что батареи обеспечивают эффективной энергии , имеют длительный срок службы и не представляют угрозы для безопасности.

В этой статье мы объясним принципы и методы управления температурным режимом. Мы рассмотрим, как при проектировании системы управления температурным режимом (TMS) необходимо уравновешивать различные цели и затраты. Мы также подробно рассмотрим, как терморегулирование повышает безопасность и производительность аккумулятора.


Aved разрабатывает и производит индивидуальные аккумуляторные блоки для промышленного и производственного применения. Чтобы приступить к разработке собственного решения для аккумуляторов, свяжитесь с нами или запросите расценки .


Принципы управления температурным режимом

В основе всего управления температурным режимом лежит простое уравнение: скорость изменения температуры равна скорости внутреннего тепловыделения за вычетом тепловых потерь из-за конвекции, теплопроводности и излучения. Таким образом, регулирование температуры зависит от , снижающего чрезмерное внутреннее тепловыделение и , способствующего отводу тепла в окружающую среду .

Здесь мы рассмотрим некоторые из основных методов, используемых для отвода тепла.Кроме того, мы обсудим, как «идеальная» TMS ограничена компромиссами.

Методы терморегулирования

Во многом благодаря инновациям в индустрии электромобилей, методы управления температурным режимом продолжают совершенствоваться вместе с технологиями аккумуляторов. Существует много типов TMS. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки в зависимости от области применения. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов систем терморегулирования.

Многие батареи используют специально разработанные методы пассивного управления температурой , по крайней мере, в некоторой степени.Пассивное управление температурой основано на передаче тепла за счет конвекции, теплопроводности и излучения без потребления энергии батареи. Хорошо спроектированные батареи отводят избыточное тепло в окружающую среду за счет различных факторов, в том числе:

  • Выбор ячеек
  • Расстояние между ячейками
  • Конструкция блока
  • Материалы для терморегулирования
  • Конструкция батарейного отсека

Пассивное терморегулирование хорошо работает для многих приложений, но может быть быстро перегружено при высоких температурах окружающей среды или заряженных батареях или разряжается агрессивно.В этих случаях необходимо активное управление температурным режимом. Активное управление температурой эффективно отводит тепло , но для этого требуется дополнительная мощность, обычно от батареи.

Существует два основных типа активного терморегулирования: с воздушным охлаждением и с жидкостным охлаждением . Воздушное охлаждение с помощью вентиляторов – очень распространенный метод, который может быть сравнительно легким. Однако воздух не является хорошим проводником тепла . Он выполняет свою работу для небольшой электроники, но этого может быть недостаточно для более крупных и энергоемких приложений.Кроме того, однонаправленные вентиляторы могут привести к неравномерному охлаждению.

Распределение температуры является важным фактором для систем охлаждения, которые зависят от циркуляции воздуха или жидкости. Эти системы часто очень эффективны, но они также могут приводить к температурной неоднородности. Источник изображения: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии

В жидкостном охлаждении используется поток веществ с высокой удельной теплоемкостью (способность поглощать тепловую энергию без изменения температуры), таких как вода, масло, глицерин и уайт-спирит.Таким образом, это часто более эффективно, чем воздушное охлаждение. Однако системы жидкостного охлаждения добавляют сложность, стоимость и вес.

Идеалы управления температурой и компромиссы

Как выглядит идеальная система терморегулирования? Идеальная система:

  • Легкий
  • Компактный
  • Дешевый в производстве
  • Низкие эксплуатационные расходы и простота в обслуживании
  • Универсальность (с точки зрения климата и условий использования)
  • Непаразитарная

Многие из этих функций являются взаимоисключающими.Есть компромиссы в дизайне. Хорошие системы терморегулирования находят баланс между эффективностью, размером, весом, стоимостью и потреблением энергии.

Каждому нужен компактный и легкий аккумуляторный блок, но уменьшение размера и веса часто достигается за счет высокоэффективных мер по регулированию температуры. Например, в смартфон не поместится система жидкостного охлаждения. Точно так же никто не хочет использовать энергию батареи для работы системы управления температурой. Минимизация паразитного энергопотребления – общая цель, которая, опять же, достигается за счет эффективности.Системы воздушного и жидкостного охлаждения могут быть очень эффективными, но они потребляют энергию аккумулятора.

Наконец, полезная функция – универсальность. Некоторым батареям необходимо хорошо работать в широком диапазоне температур. Например, аккумуляторные батареи для электромобиля должны правильно работать в очень жарких и очень холодных условиях.

Управление температурой помогает батареям работать должным образом

Хорошая TMS позволяет аккумулятору работать как рассчитано как можно дольше .Применяя хорошие методы терморегулирования, дизайнеры и инженеры гарантируют, что их аккумуляторные блоки:

  • Имеют длительный срок службы
  • Не теряют свою способность к нежелательным реакциям саморазряда
  • Разряд при желаемом напряжении

Конечно, контроль температуры – лишь одна из многих переменных, связанных с производительностью и сроком службы аккумулятора. Аккумуляторные батареи предназначены для определенных условий использования. Чтобы максимально эффективно использовать батареи, используйте их в оптимальных условиях.Также помните о таких факторах, как глубина разряда и скорость заряда или разряда.

Срок службы и температура

Хорошее управление температурой продлевает срок службы батареи. Обычно мы не говорим о конкретной единице времени, когда говорим о сроке службы батареи. Вместо этого мы ссылаемся на срок службы циклов батареи , количество циклов заряда-разряда, которое может выдержать батарея до того, как ее производительность ухудшится. При использовании батареи в электрохимических элементах медленно происходят химические изменения.По мере накопления этих изменений емкость аккумулятора уменьшается.

Температура сильно влияет на срок службы батареи. Высокие температуры ускоряют химические реакции, в том числе нежелательные. Использование батареи при высоких температурах приводит к быстрой деградации электрохимического элемента, сокращая срок службы. Хорошее терморегулирование обеспечивает долгий срок службы.

Саморазряд, срок хранения и температура

Все батареи испытывают саморазряд , спонтанную потерю накопленной емкости из-за нежелательных химических реакций в элементах.Саморазряд не требует соединения клемм аккумулятора.

Саморазряд со временем снижает емкость аккумуляторов. Это означает, что первичных (неперезаряжаемых) батарей имеют ограниченный срок хранения. Первичные элементы нельзя хранить вечно, потому что саморазряд медленно, но неуклонно истощает их емкость. Это также означает, что вторичные (перезаряжаемые) аккумуляторные батареи со временем теряют емкость.

Как уже упоминалось, нежелательные химические реакции вызывают саморазряд.Эти реакции происходят быстрее при более высоких температурах. При хранении или использовании поддержание батарей в оптимальном температурном диапазоне сводит к минимуму саморазряд, предотвращая потерю емкости и , продлевая срок их хранения .

КПД по напряжению и температура

Для правильной работы батарейные блоки должны обеспечивать определенное напряжение между их выводами. Хотя это можно было бы рекламировать как номинальное напряжение – скажем, 12 вольт – аккумуляторные блоки на самом деле производят напряжений в диапазоне в течение всего цикла разряда.

Как показано здесь, низкие температуры снижают напряжение. Кривые представляют разряд при 45 ° C, 34 ° C, 23 ° C, 10 ° C, 0 ° C, -10 ° C и -20 ° C сверху вниз. Низкие температуры снижают напряжение. Высокие температуры, хотя и увеличивают напряжение, способствуют саморазряду и сокращают срок службы. Источник изображения: Lijun Gao

Температура – одна из важных составляющих эффективности напряжения батареи. Высокая температура увеличивает фактическое напряжение батареи .Это может не создавать проблем с производительностью, но может нанести вред долговечности. Помните, что высокие температуры могут разрушить электрохимический элемент и сократить срок службы батареи. И наоборот, низкие температуры могут значительно снизить энергоэффективность аккумуляторной батареи.

Системы управления температурой обеспечивают безопасность батарей и людей

Температурный менеджмент имеет первостепенное значение для безопасности аккумуляторных батарей. Пожары, связанные с литий-ионными батареями в телефонах Samsung Galaxy Note 7, подчеркивают важность хорошего дизайна и регулирования температуры.Отсутствие терморегулирования не было причиной проблем Note 7, per se – по словам Samsung, дефекты батареи вызвали короткое замыкание и перегрев, – но терморегулирование определенно снижает риск этих событий.

Разработчики аккумуляторов предполагают, что их аккумуляторы будут использоваться в определенных условиях эксплуатации. Но они планируют на условия злоупотребления . Реальный мир непредсказуем и сложен. Преднамеренно или случайно аккумуляторы подвергаются неправильному обращению. Условия злоупотребления относятся к любой ситуации, когда батареи получают повреждения или работают за пределами расчетных условий.

Условия злоупотребления, связанные с температурой, включают короткое замыкание (например, вызванное механическим повреждением или неправильным использованием), быструю зарядку или разрядку, а также перезаряд или перенапряжение. Эффективная система управления температурой предотвращает возгорания, взрывы и другие опасности, контролируя температуру аккумуляторной батареи. TMS может быть не в состоянии поддерживать оптимальную рабочую температуру в ненадлежащих условиях, но он может предотвратить или предотвратить тепловой разгон .

Когда аккумулятор выделяет тепло быстрее, чем может его рассеять, это значит, что он находится в тепловом разгоне. Температурный разгон – одна из основных проблем при исследованиях в области аккумуляторной техники. Во время теплового разгона в деструктивном контуре положительной обратной связи происходят множественные отказы. Ячейки разрываются, химические вещества испаряются, а аккумулятор загорается. TMS предотвращает это.

Это видео от CNET объясняет, как недостатки в конструкции батареи Note 7 привели к тому, что она часто эксплуатировалась в ненадлежащих условиях, испытывая короткие замыкания и, иногда, тепловой разгон.

Для обеспечения безопасности и производительности инвестируйте в эффективное управление температурным режимом аккумуляторной батареи

Батареи накапливают и выделяют энергию посредством контролируемых электрохимических реакций. Скорость и эффективность этих реакций зависят от температуры окружающей среды. Разряд электричества также выделяет тепло. Эффективная система терморегулирования (TMS) необходима для безопасности и производительности батареи.

TMS пассивно или активно регулирует температуру батареи.Пассивное управление температурой просто способствует теплообмену между батареей и окружающей средой. Это недорогое устройство, не потребляющее энергии аккумулятора, но часто не справляется со злоупотреблениями. Активное управление температурой потребляет электроэнергию для поддержания температуры батареи, обычно с потоком воздуха или жидкости. Эти типы TMS могут быть очень эффективными при регулировании температуры, но также часто являются более громоздкими, тяжелыми и более дорогими.

Управление температурой позволяет батареям работать с максимальной эффективностью и с максимально долгим сроком службы.Эффективность напряжения батареи, срок службы, саморазряд и срок хранения зависят от температуры. TMS поддерживает оптимальную температуру для поддержания оптимальной производительности.

Наконец, терморегулятор обеспечивает безопасность. Удерживая батареи от перегрева, TMS предотвращает возгорания, взрывы, выброс токсичных газов и другие опасности.


Независимо от вашего применения, Aved может спроектировать, испытать и изготовить аккумуляторные блоки с системой терморегулирования, обеспечивающей безопасную и эффективную работу. Свяжитесь с нами , чтобы обсудить ваш конкретный проект, или запросите расценки , чтобы начать работу над индивидуальным решением для аккумуляторной батареи.

Как работает литий-ионный аккумулятор?

Представьте себе мир без литий-ионных батарей (часто называемых литий-ионными батареями или LIBs ). Нужна помощь? Мобильные устройства не будут выглядеть так, как сейчас. Представьте себе огромные, тяжелые сотовые телефоны и ноутбуки.Также представьте, что обе эти вещи настолько дороги, что их могут себе позволить только очень богатые люди. Вы представляете 1980-е. Страшно, правда?

Знаете ли вы?

Литий-ионные батареи были впервые произведены и произведены компанией SONY в 1991 году.

Литий-ионные батареи

стали огромной частью нашей мобильной культуры. Они обеспечивают питание большей части технологий, которые использует наше общество.

Из каких частей состоит литий-ионный аккумулятор?

Батарея состоит из нескольких отдельных ячеек , которые соединены друг с другом.Каждая ячейка содержит три основные части: положительный электрод (катод ), отрицательный электрод (анод ) и жидкий электролит .

Части литий-ионного аккумулятора (© Let’s Talk Science, 2019 г., на основе изображения ser_igor с iStockphoto).

Литий-ионные батареи, подобно сухим щелочным батареям, используемым в часах и пультах дистанционного управления от телевизора, обеспечивают питание за счет движения ионов. Литий в своей элементарной форме чрезвычайно реактивен.Вот почему в литий-ионных батареях не используется элементарный литий. Вместо этого литий-ионные батареи обычно содержат оксид лития-металла, такой как оксид лития-кобальта (LiCoO 2 ). Это поставляет литий-ионы. В катоде используются оксиды лития-металла, а в аноде – литий-углеродные соединения. Эти материалы используются, потому что они допускают интеркаляцию. Интеркаляция означает, что молекулы могут что-то в них вставлять. В этом случае электроды могут легко перемещать ионы лития в свою структуру и выходить из нее.

Каков химический состав литий-ионных батарей?

Внутри литий-ионного аккумулятора протекают окислительно-восстановительные реакции.

Восстановление происходит на катоде. Здесь оксид кобальта соединяется с ионами лития с образованием оксида лития-кобальта (LiCoO 2 ). Половина реакции:

CoO 2 + Li + + e → LiCoO 2

Окисление происходит на аноде.Здесь соединение интеркаляции графита LiC 6 образует графит (C 6 ) и ионы лития. Половина реакции:

LiC 6 → C 6 + Li + + e

Вот полная реакция (слева направо = разрядка, справа налево = зарядка):

LiC 6 + CoO 2 ⇄ C 6 + LiCoO 2

Как работает подзарядка литий-ионного аккумулятора?

Когда литий-ионный аккумулятор в мобильном телефоне питает его, положительно заряженные ионы лития (Li +) перемещаются от отрицательного анода к положительному катоду.Они делают это, перемещаясь через электролит, пока не достигнут положительного электрода. Там они хранятся. С другой стороны, электроны движутся от анода к катоду.

Что происходит в литий-ионной батарее при разряде (© Let’s Talk Science, 2019 г., на основе изображения ser_igor с iStockphoto).

Иллюстрация – текстовая версия

Когда батарея используется, ионы лития текут от анода к катоду, а электроны движутся от катода к аноду.

Когда вы заряжаете литий-ионный аккумулятор, происходит прямо противоположный процесс. Ионы лития возвращаются от катода к аноду. Электроны движутся от анода к катоду.

Что происходит с литий-ионным аккумулятором при зарядке (© Let’s Talk Science, 2019 г., на основе изображения ser_igor с iStockphoto).

Иллюстрация – текстовая версия

Когда батарея заряжается, ионы лития текут от катода к аноду, а электроны движутся от анода к катоду.

Пока ионы лития переходят от одного электрода к другому, существует постоянный поток электронов. Это дает энергию для работы вашего устройства. Поскольку этот цикл может повторяться сотни раз, этот тип батареи перезаряжаемый .

Знаете ли вы?

Иногда литий-ионные батареи называют «батареями для кресел-качалок». Это потому, что ионы лития «качаются» между электродами.

Что делает литий-ионные аккумуляторы подходящими для мобильных технологий?

Все просто. Литий-ионные аккумуляторы имеют самую высокую плотность заряда среди всех сопоставимых систем. Это означает, что они могут дать вам массу энергии, не будучи очень тяжелыми.

Это по двум причинам. Во-первых, литий – это самый электроположительный элемент . Электроположительность – это мера того, насколько легко элемент может отдавать электроны для образования положительных ионов. Другими словами, это показатель того, насколько легко элемент может производить энергию.Литий очень легко теряет электроны. Это означает, что он может легко производить много энергии.

Литий также самый легкий из всех металлов. Как вы узнали, в качестве электродов в литий-ионных батареях используются интеркаляционные материалы, а не настоящий металлический литий. Тем не менее, эти батареи весят намного меньше, чем батареи других типов, в которых используются такие металлы, как свинец или никель.

Есть ли риски при использовании литий-ионных батарей?

Хотя эти батареи впечатляют, у них есть свои недостатки.Самая большая жалоба заключается в том, что они довольно быстро изнашиваются, независимо от того, используете вы их или нет. Обычный литий-ионный аккумулятор прослужит около 2–3 лет, прежде чем его потребуется заменить. Это может обойтись дорого! Производство и утилизация литий-ионных аккумуляторов также оказывает большое влияние на окружающую среду, поэтому чем дольше эти аккумуляторы могут прослужить, тем лучше.

Как вы узнали, литий чрезвычайно реактивен. Когда производители производят литий-ионные батареи, они должны принимать определенные меры предосторожности, чтобы их можно было безопасно использовать.Однако вы, возможно, слышали о некоторых электронных устройствах, таких как ноутбуки или сотовые телефоны, которые загорелись из-за своих батарей. Хотя это может быть хорошим предлогом для того, чтобы не сдать эссе на английском вовремя, это довольно опасная ситуация. По соображениям безопасности литий-ионные батареи включают сепаратор. Это предотвращает соприкосновение электродов элементов батареи друг с другом. Но если этот разделитель будет порван или поврежден, электроды могут соприкоснуться. Это может вызвать сильное перегревание. Если это нагревание вызывает искру, легко воспламеняющийся электролит может загореться.

Как только в одной камере возникает пламя, оно может быстро распространиться на другие. И прежде чем вы это заметите, ваш ноутбук представляет собой лужу расплавленного пластика. Накопление тепла также может вызвать очень быстрое повышение давления в вашем ноутбуке и БУМ!

Посмотрите, что происходит при коротком замыкании литий-ионного аккумулятора (1:13 мин.).

Однако не стоит особо волноваться. Эти события очень редки. На самом деле литий-ионные батареи очень безопасны. Кроме того, прямо сейчас ведется много исследований по улучшению каждой части этих батарей.Например, исследователи создали жидкий электролит, который при ударе превращается в твердое тело.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.