Соединение аккумуляторов для увеличения напряжения и емкости • Ваш Солнечный Дом

Схемы подключения аккумуляторов

Поделиться ссылкой на статью

Обновлено 24 марта, 2022

Опубликовано автором

У любого аккумулятора выделяют следующие основные характеристики:

• Номинальное напряжение (В ― Вольт)
• Емкость (Ач – Ампер*час)
• Максимальное количество запасенной энергии = Номинальное напряжение умноженное на Емкость (кВт*ч – киловатт*час)

Существует три возможных варианта соединения аккумуляторов между собой – последовательно, параллельно или последовательно-параллельно.   В зависимости от схемы соединения аккумуляторов в Банк Аккумуляторов может меняться Номинальное напряжение или Емкость системы, при этом максимальное количество запасенной энергии всех аккумуляторов останется неизменным.

Рассмотрим каждый из возможных вариантов соединения аккумуляторов в Банк Аккумуляторов:

1)  Последовательное соединение аккумуляторов

При таком соединении минусовая клемма первого аккумулятора соединяется с плюсом второго, минус второго с плюсом третьего и так далее.

В случае такого соединения Емкость системы остается неизменной, но напряжение системы является суммой всех соединенных последовательно аккумуляторов.

Например:

Имеем 4 аккумулятора емкостью 200Ач и номинальным напряжением 12В. Подключив их последовательно, мы получим номинальное напряжение равное 12В*4=48В и емкость равную 200Ач. При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 200Ач*48В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.

Такая схема включения используется для поднятия напряжения системы.

 

2) Параллельное соединение аккумуляторов

При таком соединении плюсовые клеммы аккумуляторов поочередно соединяются между собой. Минусовые клеммы также соединяются поочередно между собой.

В случае такого соединения напряжение системы остается неизменным, при этом емкость Банка Аккумуляторов является суммой всех соединенных параллельное аккумуляторов.

Например:

Имеем те же 4 аккумулятора емкостью 200Ач и номинальным напряжением 12В. Подключив их параллельно, мы получим номинальное напряжение равное 12В, а емкость при этом будет равна 4*200Ач=800Ач. При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 800Ач*12В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.

 Такая схема включения используется для увеличения емкости (тока заряда) системы.

3) Последовательно-параллельное соединение аккумуляторов

Такое соединение является самым востребованным при сборке Банков Аккумуляторов для различных целей.

При таком соединении цепочки последовательно соединенных аккумуляторов соединяются параллельно.

Например:

Снова обратимся к нашим 4 аккумуляторам емкостью 200 Ач и номинальным напряжением 12В. Соединив по 2 аккумулятора последовательно и затем объединим их параллельно, мы получим номинальное напряжение равное 12В*2=24В и емкость равную 200Ач*2=400Ач. При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 400Ач*24В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.

 

Примечание: обратите внимание, что максимальное количество запасенной энергии ― не зависит от схемы соединения аккумуляторов! 

Различные схемы подключения аккумуляторов нужны для оптимизации работы комплекса оборудования используемого вместе с аккумуляторами. Выбирая различные схемы соединения, мы устанавливаем необходимые токи и напряжения для всей системы.

Источник: oporasolar.ru

Эта статья прочитана 31366 раз(а)!

Продолжить чтение

• Путеводитель по теме “Аккумуляторы”

  68

  Раздел “Основы – Аккумулирование энергии” Раздел “Оборудование – Аккумуляторы” Свинцово-кислотные аккумуляторы Литиевые аккумуляторы Раздел “Библиотека – про аккумуляторы” См. также полную карту нашего сайта со списком всех статей. Купить Аккумуляторы в нашем Интернет-магазине

• Эксплуатационный ресурс герметичных АБ

  57

  Эксплуатационный ресурс герметичных свинцовых аккумуляторных батарей в составе электронного оборудования Мерунко Александр Анатольевич Технический директор ООО «Диск», г.Томск В настоящее время на потребительском рынке вторичных источников тока лидирующее положения (вследствие относительно низкой стоимости) занимают герметичные свинцовые аккумуляторные батареи. Их применяют…

• Руководство покупателя АКБ для систем электроснабжения

  53

  Аккумуляторы для систем электроснабжения. Руководство покупателя В интернете есть много разрозненной информации по разным типам аккумуляторов, их возможностям, характеристикам, областям применения, достоинствам и недостаткам. При этом во многих случаях информация эта однобокая – связано это бывает или с недостаточными знаниями…

Опубликовано в рубрике Аккумулирование энергии, про аккумуляторыОтмечено аккумуляторы, емкость

Реклама

термодинамика – Радиаторы последовательно или параллельно?

спросил 6 лет, 4 месяца назад

Изменено 3 года, 10 месяцев назад

Просмотрено 12 тысяч раз

$\begingroup$

Допустим, у меня есть какая-то машина, вырабатывающая тепло, будь то двигатель внутреннего сгорания или холодильник, охлаждаемый жидкостью.

У меня нет ни одного радиатора, который был бы достаточно большим для количества выделяемого тепла, но у меня есть пара поменьше, так что, думаю, я мог бы соединить их вместе. Должен ли я ставить радиаторы последовательно (один подключается к следующему и т. д.) или параллельно (разделяя патрубок забора охлаждающей жидкости на все радиаторы) и почему? Какая установка будет наиболее эффективной?

• термодинамика
• теплопередача
• охлаждение
• теплообменник

$\endgroup$

$\begingroup$

Эффективность любого радиатора (теплообменника) зависит от разницы температур двух рассматриваемых жидкостей. При прочих равных теплообменник с большим перепадом температур будет передавать больше тепла.

Каждый радиатор будет иметь температурный градиент. (Здесь я говорю о том, насколько изменяется температура каждой жидкости при ее прохождении через теплообменник. ) Если соединить их параллельно, каждая из них будет получать 1/N потока, но все они будут иметь одинаковые градиент температуры от входа к выходу.

Если вы соедините их последовательно, весь поток будет проходить через все из них, но у каждого из них будет только примерно 1/N общей разницы температур на нем — причем у самого горячего также будет самый высокий перепад, потому что он передает больше тепла другой жидкости.

Обратите внимание, что вы можете принять это решение “последовательно или параллельно” независимо для каждой из двух жидкостей. Всего существует четыре различных способа их настройки.

В целом, я не думаю, что это действительно имеет какое-то практическое значение с точки зрения термодинамики. Лично я был бы склонен соединять их параллельно+параллельно (т. е. параллельными путями для обеих жидкостей) — отчасти потому, что мне нравится такая симметрия, а отчасти из-за второстепенных соображений, таких как техническое обслуживание. При параллельном подключении с отдельными запорными вентилями можно отремонтировать или заменить один радиатор, не отключая систему полностью.

Вы можете либо работать с уменьшенной мощностью, либо проектировать радиаторную систему с резервированием по схеме N+1.

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Допущения:

• “Радиатор” означает теплообменник воздух-жидкость с принудительной подачей воздуха.
• Радиаторы в любой конфигурации будут питаться от собственного источника свежего воздуха (а не от выхлопа другого радиатора).
• Игнорирование конструкции радиатора, естественной конвекции и эффектов турбулентности внутренней жидкости.
• Поток через параллельные радиаторы совершенно одинаковый.

Эффективность будет одинаковой в любом случае. Я изобрел несколько значений температуры жидкости, чтобы упростить визуализацию. Поток следует за стрелками. Например, температура воздуха будет 20С.

Серия
40C -> Радиатор1 -> 34C -> Радиатор2 -> 30C

• Радиатор1 выделяет больше тепла, чем Радиатор2.

Параллельный (новые названия радиаторов для сравнения)
40C -> РадиаторA -> 30C
40C -> RadiatorB -> 30C

• И A, и B выделяют одинаковое количество тепла. Оба будут выделять меньше тепла чем Radiator1, но больше, чем Radiator 2. Сеть обеих систем будет одинаковой.
Радиатор
• RadiatorA дает такое же падение температуры, как и радиатор 1 и 2 вместе взятые, потому что он имеет вдвое меньший расход и вдвое меньшую площадь охлаждающей поверхности.
• Разница в эффективности температурного градиента, которая проявляется в менее эффективном Радиаторе 2 и более эффективном Радиаторе 1, присутствует в обоих радиаторах A и B. Если бы мы могли выбрать центр А или В, мы бы получили ту же температуру, что и между 1 и 2.

Другие особенности конструкции

Преимущества серии

1. Основное преимущество последовательных радиаторов заключается в том, что вы можете гарантировать, что поток через каждый радиатор будет одинаковым. Это необходимо для оптимальной эффективности. В параллельной системе можно сделать все длины шлангов одинаковыми и иметь одинаковые фитинги (с небольшими потерями) для каждого пути, но это не гарантия.
2. Второе преимущество серии заключается в том, что увеличение скорости потока увеличивает турбулентность внутри радиатора. Это может привести к заметному увеличению общей теплопередачи, если жидкость не является таким хорошим проводником тепла, как масло.
3. Для последовательного подключения радиаторов требуется меньше фитингов. Это означает меньше трудозатрат на установку и меньше потенциальных мест утечки.

Параллельные преимущества

1. Повышенная скорость потока в последовательной конфигурации также увеличивает перепад давления, потребность в энергии перекачки и тепло, добавляемое к жидкости от этой подводимой энергии перекачки (все это должно куда-то уходить).
2. У Parallel есть возможность изолировать радиатор для обслуживания во время работы, как упомянул Дейв Твид. Но это незначительное преимущество, потому что с еще несколькими сантехническими дополнениями ряд можно изолировать и обслуживать в процессе эксплуатации.
3. Легче сравнивать эффективность радиаторов при параллельной работе. Когда один радиатор загрязнился из-за внутреннего или внешнего загрязнения, легко увидеть, что он имеет меньший дифференциал, чем другой, без каких-либо математических расчетов.

$\endgroup$

$\begingroup$

Ответы выше выглядят слишком сложными. Проблема довольно проста: сколько всего тепла вы можете передать от источника к радиаторам. Поскольку подробной информации нет, в целом могу сказать, что:

• Лучшая установка – это установка, которая предлагает наиболее излучающую поверхность, контактирующую с тепловыделяющей поверхностью
  (в вашем случае, если труба забора охлаждающей жидкости может касаться всех радиаторов, это лучший случай).
• Если вы можете иметь только один из радиаторов в фактическом контакте с тепловыделяющей поверхностью, то то же правило применяется между 1-м и 2-м радиатором: установите второй радиатор так, чтобы он имел максимальную общую поверхность с 1-м. Это, скорее всего, происходит, когда они параллельны.

$\endgroup$

$\begingroup$

Если мы рассмотрим два радиатора одинакового размера, подключение их параллельно будет более эффективным. ∆Q/∆t = -K×A×∆T/x, где ∆Q/∆t — скорость теплового потока; -К – коэффициент теплопроводности; А – площадь поверхности; ∆T — изменение температуры, а x — толщина материала (∆T/x называется температурным градиентом и всегда отрицателен, поскольку теплота потока всегда переходит от большей тепловой энергии к меньшей). Википедия.

Таким образом, мы поддерживаем более высокую крутизну скорости теплообмена благодаря сохранению исходной дельты Т между двумя радиаторами.

$\endgroup$

5

$\begingroup$

Я думаю, что последовательная комбинация радиаторов была бы хороша, потому что вода остыла два раза за один раунд.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.