Расчёт батарей отопления в квартире: Как рассчитать радиаторы отопления

Содержание

методика + встроенный калькулятор,объем батареи,для панорамных окон, объем воды в радиаторе отопления таблица, отопительные приборы систем водяного отопления,теплоотдача,конвекторные радиаторы, еврочугун,водяное отопление в гараже своими руками схемы,размеры радиаторов, акт опрессовки системы, обарзец,ошибка 27 котел навьен, навьен делюкс ошибка 13 как исправитькак рассчитать мощность радиатора,на квадратный метр, расчёт количества секций,расчёт количества секций, алюминиевые радиаторы,как расчитать сколько надо батарей в дом, 1 секция радиатора сколько м2 отапливаемой площадиэлектрический радиатор.

Один из наиболее важных вопросов создания комфортных условий проживания в доме или квартире – это надежная, правильно рассчитанная и смонтированная, хорошо сбалансированная система отопления. Именно поэтому создание такой системы – главнейшая задача при организации строительства собственного дома или при проведении капитального ремонта в квартире многоэтажки.

Несмотря на современное разнообразие систем отопления различных типов, лидером по популярности все же остается проверенная схема: контуры труб с циркулирующим по ним теплоносителем, и приборы теплообмена – радиаторы, установленные в помещениях. Казалось бы – все просто, батареи стоят под окнами и обеспечивают требуемый нагрев… Однако, необходимо знать, что теплоотдача от радиаторов должна соответствовать и площади помещения, и целому ряду других специфических критериев. Теплотехнические расчеты, основанные на требованиях СНиП – достаточно сложная процедура, выполняемая специалистами. Тем не менее, можно выполнить ее и своими силами, естественно, с допустимым упрощением. В настоящей публикации будет рассказано, как самостоятельно провести расчет батарей отопления на площадь обогреваемого помещения с учетом различных нюансов.

Расчет батарей отопления на площадь

Но, для начала, нужно хотя бы бегло ознакомиться с существующими радиаторами отопления – от их параметров во многом будут зависеть и результаты проводимых расчетов.

Кратко о существующих типах радиаторов отопления

Содержание статьи

Современный ассортимент радиаторов, представленных в продаже, включает следующие их виды:

  • Стальные радиаторы панельной или трубчатой конструкции.
  • Чугунные батареи.
  • Алюминиевые радиаторы нескольких модификаций.
  • Биметаллические радиаторы.
Стальные радиаторы

Этот тип радиаторов не снискал себе особой популярности, несмотря на то, что некоторым моделям придается весьма элегантное дизайнерское оформление. Проблема в том, что недостатки таких приборов теплообмена существенно превышают их достоинства – невысокую цену¸ относительно небольшую массу и простоту монтажа.

Стальные радиаторы отопления имеют немало недостатков

Тонкие стальные стенки таких радиаторов недостаточно теплоёмки – быстро нагреваются, но и столь же стремительно остывают. Могут возникнуть проблемы и при гидравлических ударах – сварные соединения листов иногда дают при этом течь. Кроме того, недорогие модели, не имеющие специального покрытия, подвержены коррозии, и срок службы таких батарей невелик – обычно производители дают им довольно небольшую по длительности эксплуатации  гарантию.

В подавляющем большинстве случаев стальные радиаторы представляют собой цельную конструкцию, и варьировать теплоотдачу изменением числа секций не позволяют.

Они имеют паспортную тепловую мощность, которую сразу же нужно выбирать, исходя из площади и особенностей помещения, где они планируются к установке. Исключение – некоторые трубчатые радиаторы имеют возможность изменения количества секций, но это обычно делается под заказ, при изготовлении, а не в домашних условиях.

Чугунные радиаторы

Представители этого типа батарей наверняка знакомы каждому еще с раннего детства – именно такие гармошки устанавливались ранее буквально повсеместно.

Знакомый всем с детских лет чугунный радиатор МС-140-500

Возможно, такие батареи МС-140—500 и не отличались особым изяществом, но зато верно служили не одному поколению жильцов. Каждая секция подобного радиатора обеспечивала теплоотдачу в 160 Вт. Радиатор сборный, и количество секций, в принципе, ничем не ограничивалось.

Современные чугунные батареи отопления

В настоящее время в продаже немало современных чугунных радиаторов. Их уже отличает более элегантный внешний вид, ровные гладкие наружные поверхности, которые облегчают уборку.

Выпускаются и эксклюзивные варианты, с интересным рельефным рисунком чугунного литься.

При всем этом, такие модели в полной мере сохраняют основные достоинства чугунных батарей:

  • Высокая теплоемкость чугуна и массивность батарей способствуют длительному сохранению и высокой отдаче тепла.
  • Чугунные батареи, при правильной сборке и качественном уплотнении соединений, не боятся гидроударов, перепадов температур.
  • Толстые чугунные стенки мало восприимчивы к коррозии и к абразивному износу.  Может использоваться практически любой теплоноситель, так что такие батареи одинаково хороши и для автономной, и для центральной систем отопления.

Если не принимать в расчёт внешние данные старых чугунных батарей, то из недостатков можно отметить хрупкость металла (недопустимы акцентированные удары), относительную сложность монтажа, связанную в больше мере с массивностью. Кроме того, далеко не любые стеновые перегородки смогут выдержать вес таких радиаторов.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы, появившись сравнительно недавно, очень быстро завоевали популярность. Они относительно недороги, имеют современный, достаточно элегантный внешний вид, обладают отменной теплоотдачей.

При выборе алюминиевых радиаторов нужно учитывать некоторые важные нюансы

Качественные алюминиевые батареи способны выдерживать давление в 15 и более атмосфер, высокую температуру теплоносителя – порядка 100 градусов. При этом тепловая отдача от одной секции у некоторых моделей достигает порой 200 Вт. Но при этом они небольшой массой (вес секции – обычно до 2 кг) и не требуют большого объема теплоносителя (емкость – не более 500 мл).

Алюминиевые радиаторы представлены в продаже как наборными батареями, с возможностью изменения количества секций, так и цельными изделиями, рассчитанными на определенную мощность.

Недостатки алюминиевых радиаторов:

  • Некоторые типы весьма подвержены кислородной коррозии алюминия, с высоким риском газообразования при этом. Это предъявляет особы требования к качеству теплоносителя, поэтому такие батареи обычно устанавливают в автономных системах отопления.
  • Некоторые алюминиевые радиаторы неразборной конструкции, секции которых изготавливаются по технологии экструзии, могут при определенных неблагоприятных условиях дать течь на соединениях. При этом провести ремонт – попросту невозможно, и придется менять всю батарею в целом.

Изо всех алюминиевых батарей самые качественные – изготовленные с применением анодного оксидирования металла. Этим изделиям практически не страшна кислородная коррозия.

Внешне все алюминиевые радиаторы примерно похожи, поэтому необходимо очень внимательно читать техническую документацию, делая выбор.

Биметаллические радиаторы отопления

Подобные радиаторы по своей надежности оспаривают первенство с чугунными, а по тепловой отдаче – с алюминиевыми. Причина тому заключается в их особой конструкции.

Строение биметаллического радиатора отопления

Каждая из секций состоит из двух, верхнего и нижнего, стальных горизонтальных коллекторов (поз. 1), соединенных таким же стальным вертикальным каналом (поз.2). Соединение в единую батарею производится высококачественными резьбовыми муфтами (поз. 3). Высокая теплоотдача обеспечивается наружной алюминиевой оболочкой.

Стальные внутренние трубы выполнены из металла, которые не подвержен коррозии или имеет защитное полимерное покрытие. Ну а алюминиевый теплообменник ни при каких обстоятельствах не контактирует с теплоносителем, и коррозия ему абсолютно не страшна.

Таким образом, получается сочетание высокой прочности и износоустойчивости с отличными теплотехническими показателями.

Цены на популярные радиаторы отопления

Радиаторы отопления

Такие батареи не боятся даже очень больших скачков давления, высоких температур. Они, по сути, универсальны, и подходят для любых систем отопления, правда, наилучшие эксплуатационные характеристики они все же показывают в условиях высокого давления центральной системы – для контуров с естественной циркуляцией они малопригодны.

Пожалуй, единственных их недостаток – высокая цена по сравнению с любыми другими радиаторами.

Для удобства восприятия размещена таблица, в которой приведены сравнительные характеристики радиаторов. Условные обозначения в ней:

  • ТС – трубчатые стальные;
  • Чг – чугунные;
  • Ал – алюминиевые обычные;
  • АА – алюминиевые анодированные;
  • БМ – биметаллические.
 ЧгТСАлААБМ
Давление максимальное (атмосфер)
рабочее6-96-1210-2015-4035
опрессовочное12-15915-3025-7557
разрушения20-2518-2530-5010075
Ограничение по рН (водородному показателю)6,5-96,5-97-86,5-96,5-9
Подверженность коррозии под воздействием:
кислороданетданетнетда
блуждающих токовнетдаданетда
электролитических парнетслабоеданетслабое
Мощность секции при h=500 мм; Dt=70 ° , Вт16085175-200216,3до 200
Гарантия, лет1013-10303-10
Видео: рекомендации по выбору радиаторов отопления

Точный расчет количества радиаторов (секций) отопления

Можно провести расчет радиаторов отопления по площади, с помощью калькулятора, размещенного на каком-либо сайте. Но данные не будут точными. Калькуляторов (программ) расчета секций радиаторов отопления много, но точную информацию можно получить только в том случае, если провести расчет вручную индивидуально для каждого помещения.

Упрощенные варианты расчета радиаторов отопления в доме

Первый способ: Расчет по объему комнат

Он прописан в положениях СНиП и применим для панельных домов, Правила предлагают в качестве нормы взять 41 Вт мощности отопления на один кубический метр отапливаемого помещения. Чтобы рассчитать количество необходимых секций достаточно объем комнаты разделить на мощность одной секции устанавливаемых радиаторов (этот параметр указывается производителем в сопроводительной технической документации).

Второй способ: Расчет по площади помещений

Данный способ расчета ориентирован на помещения с потолками до 2500 мм, и за норму берется 100 Вт мощности на один квадрат площади. Для расчёта количества секций необходимо разделить площадь помещения на мощность одной секции (указывается в технической документации радиаторов).

Примерный расчет количества секций радиатора для типового помещения

N=S/P*100, где:

  • N — Количество секций (дробная часть округляется по правилам математического округления))
  • S — Площадь комнаты в м2
  • P — Теплоотдача 1 секции, Ватт

Для этих вариантов расчета применим ряд поправок. Например, если в помещении имеется балкон, или более двух окон, или оно находится на углу здания, то к полученному количеству секций рекомендуется приплюсовать еще 20%. Если при расчете получается конечный результат (количество секций) дробное число, то его следует округлять до целого в большую сторону.

Обратите внимание: полученное значение рассчитано для идеальных условий. То есть, в доме нет дополнительных теплопотерь, сама система отопления работает эффективно, окна и двери герметично закрываются, а соседние помещения также отапливаются. В реальных условиях секций может потребоваться больше.

Точный расчет необходимого количества секций радиаторов

Выше приведены упрощенные способы расчета радиаторов, которые актуальны для типовых квартир со стандартными параметрами. С их помощью получить адекватный результат для частных жилых домов и квартир в современных новостройках нереально. Для этого следует использовать специальную формулу:
КТ = 100Вт/м2 * S * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7,

Где за основу также берется норма в 100 Вт на квадратный метр, общая площадь помещения и дополняется коэффициентами, значения которых приведены ниже:

K1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:

  • для окон с обычным двойным остеклением: 1.27;
  • для окон с двойным стеклопакетом: 1.0;
  • для окон с тройным стеклопакетом: 0.85;

K2 — коэффициент теплоизоляции стен:

  • низкая степень теплоизоляции: 1.27;
  • хорошая теплоизоляция (кладка в два крипича или слой утеплителя): 1.0;
  • высокая степень теплоизоляции: 0.85;

K3 — соотношение площади окон и пола в помещении:

  • 50%: 1.2;
  • 40%: 1.1;
  • 30%: 1.0;
  • 20%: 0.9;
  • 10%: 0.8;

K4 — коэффициент, позволяющий учесть среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:

  • для -35°C: 1.5;
  • для -25°C: 1.3;
  • для -20°C: 1.1;
  • для -15°C: 0.9;
  • для -10°C: 0.7;

K5 — корректирует потребность в тепле с учетом количества наружных стен:

  • одна стена: 1.1;
  • две стены: 1.2;
  • три стены: 1.3;
  • четыре стены: 1.4;

K6 — учет типа помещения, которое расположено выше:

  • холодный чердак: 1.0;
  • отапливаемый чердак: 1.0;
  • отапливаемое жилое помещение: 1.0;

K7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:

  • при 2.5 м: 1.0;
  • при 3.0 м: 1.05;
  • при 3.5 м: 1.1;
  • при 4.0 м: 1.15;
  • при 4.5 м: 1.2;

По этой формуле вы сможете рассчитать общее количества тепла, необходимого для того или иного помещения. Для определения количества секций радиаторов, вам необходимо полученный результат разделить на мощность одной секции.


Расчет радиаторов отопления – как не прогадать с количеством секций?

С выбором радиаторов отопления сегодня никаких проблем. Тут тебе и чугунные, и алюминиевые, и биметаллические – выбирай, какие хочешь. Однако сам факт покупки дорогих радиаторов особенной конструкции – еще не гарантия  того, что в вашем доме будет тепло. В этом случае играет роль и качество, и количество. Давайте разберемся, как правильно рассчитать радиаторы отопления.

Расчет всему голова – отталкиваемся от площади

Неправильный расчет количества радиаторов может привести не только к недостатку тепла в помещении, но и к чересчур большим счетам за отопление и слишком высокой температуре в комнатах. Расчет следует производить как во время самой первой установки радиаторов, так и при замене старой системы, где, казалось бы, с количеством секций давно все понятно, поскольку теплоотдача радиаторов может существенно отличаться.

Разные помещения – разные расчеты. Например, для квартиры в многоэтажном доме можно обойтись самыми простыми формулами или же расспросить соседей об их опыте отопления. В большом частном доме простые формулы не помогут – нужно будет учесть множество факторов, которые в городских квартирах попросту отсутствуют, например, степень утепления дома.

Самое главное – не доверяйте цифрам, озвученным наобум всевозможными «консультантами», которые на глаз (даже не видя помещения!) называют вам количество секций для отопления. Как правило, оно значительно завышено, из-за чего вы будете постоянно переплачивать за лишнее тепло, которое буквально будет уходить в открытую форточку. Рекомендуем использовать несколько способов расчета количества радиаторов.

Простые формулы – для квартиры

Жители многоэтажных домов могут использовать достаточно простые способы расчетов, которые совершенно не подходят для частного дома. Самый простой расчет радиаторов отопления не блещет высокой точностью, однако он подойдет для квартир со стандартными потолками не выше 2.6 м. Учтите, что для каждой комнаты проводится отдельный расчет количества секций.

За основу берется утверждение, что на отопление квадратного метра комнаты нужно 100 Вт тепловой мощности радиатора. Соответственно, для того, чтобы вычислить количество тепла, необходимое для комнаты, умножаем ее площадь на 100 Вт. Так, для комнаты площадью 25 м2 необходимо приобрести секции с совокупной мощностью 2500 Вт или 2,5 кВт. Производители всегда указывают теплоотдачу секций на упаковке, например, 150 Вт. Наверняка вы уже поняли, что делать дальше: 2500/150 = 16,6 секций

Результат округляем в большую сторону, впрочем, для кухни можно округлить и в меньшую – помимо батарей, там еще будет нагревать воздух плитка, чайник.

Также следует учесть возможные потери тепла в зависимости от расположения комнаты. Например, если это помещение, расположенное на углу здания, то тепловую мощность батарей можно смело увеличивать на 20 % (17 *1,2 = 20,4 секций), такое же количество секций понадобится и для комнаты с балконом. Учтите, что если вы намерены запрятать радиаторы в нишу или скрыть их за красивым экраном, то вы автоматически теряете до 20 % тепловой мощности, которую придется компенсировать количеством секций.

Расчеты от объема – что говорит СНиП?

Более точное количество секций можно высчитать, учитывая высоту потолков – этот способ особенно актуален для квартир с нестандартной высотой комнат, а также для частного дома в качестве предварительного расчета. В этом случае мы определим тепловую мощность, исходя из объема помещения. Согласно нормам СНиП, для обогрева одного кубического метра жилой площади в стандартном многоэтажном доме необходим 41 Вт тепловой энергии. Это нормативное значение необходимо умножить на общий объем, который можно получить, перемножим высоту комнаты на ее площадь.

Например, объем комнаты площадью 25 м2 ­с потолками 2,8 м составляет 70 м3. Эту цифру умножаем на стандартные 41 Вт и получаем 2870 Вт. Дальше действуем, как и в предыдущем примере – делим общее количество Вт на теплоотдачу одной секции. Так, если теплоотдача равна 150 Вт, то количество секций – приблизительно 19 (2870/150 = 19,1). К слову, ориентируйтесь на минимальные показатели теплоотдачи радиаторов, ведь температура носителя в трубах редко когда в наших реалиях соответствует требованиям СНиП. То есть, если в техпаспорте радиатора указаны рамки от 150 до 250 Вт, то по умолчанию берем меньшую цифру. Если вы сами отвечаете за отопление частного дома, то берите среднее значение.

Точные цифры для частных домов – учитываем все нюансы

Частные дома и большие современные квартиры никак не попадают под стандартные расчеты – слишком много нюансов нужно учесть. В этих случаях можно применить самый точный способ расчета, в котором эти нюансы как раз и учитываются. Собственно, формула сама по себе весьма простая – с такой справится и школьник, главное – правильно подобрать все коэффициенты, которые учитывают особенности дома или квартиры, влияющие на возможность сохранять или терять тепловую энергию. Итак, вот наша точная формула:

  • КТ = N*S*K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7
  • КТ – это количество тепловой мощности в Вт, которое нам необходимо для отопления конкретной комнаты;
  • N – 100 Вт/кв.м, стандартное количество тепла на метр квадратный, к которому мы и будем применять понижающие или повышающие коэффициенты;
  • S – площадь помещения, для которого мы будем рассчитывать количество секций.

Следующие коэффициенты имеют как свойство повышать количество тепловой энергии, так и понижать, в зависимости от условий комнаты.

  • K1 – учитываем характер остекления окон. Если это окна с обычным двойным остеклением, коэффициент равен 1,27. Окна с двойным стеклопакетом – 1,0, с тройным – 0,85.
  • K2 – учитываем качество теплоизоляции стен. Для холодных неутепленных стен этот коэффициент равен по умолчанию 1,27, для нормальной теплоизоляции (кладка в два кирпича) – 1,0, для хорошо утепленных стен – 0,85.
  • K3 – учитываем среднюю температуру воздуха в пик зимних холодов. Так, для -10 °С коэффициент равен 0,7. На каждые -5 °С добавляем к коэффициенту 0,2. Так, для -25 °С коэффициент будет равен 1,3.
  • K4 – принимаем во внимание соотношение пола и площади окон. Начиная с 10 % (коэффициент равен 0,8) на каждые следующие 10 % добавляем 0,1 к коэффициенту. Так, для соотношения 40 % коэффициент будет равен 1,1 (0,8 (10%) +0,1 (20%)+0,1(30%)+0,1(40%)).
  • K5 – понижающий коэффициент, корректирующий количество тепловой энергии с учетом типа помещения, расположенного выше. За единицу берем холодный чердак, если чердак отапливаемый – 0,9, если над комнатой отапливаемое жилое помещение – 0,8.
  • K6 – корректируем результат в сторону увеличения с учетом количества стен, контактирующих с окружающей атмосферой.  Если 1 стена – коэффициент равен 1,1, если две – 1,2 и так далее до 1,4.
  • K7 – и последний коэффициент, корректирующий расчеты относительно высоты потолков. За единицу берется высота 2,5, и на каждые полметра высоты прибавляется 0.05 к коэффициенту Таким образом, для 3 метров коэффициент – 1,05, для 4 – 1,15.

Благодаря этому расчету, вы получите количество тепловой энергии, которая необходима для поддержания комфортной среды обитания в частном доме или нестандартной квартире. Остается только разделить готовый результат на значение теплоотдачи выбранных вами радиаторов, чтобы определить количество секций.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расчёт количества секций радиатора отопления

Очень важно купить современные качественные и эффективные батареи. Но куда важнее правильно произвести расчёт количества секций радиатора, чтобы в холодную пору он должным образом прогревал помещение и не пришлось думать об установке дополнительных переносных отопительных приборов, которые увеличат расход средств на отопление.

Содержание статьи:

СНиП и основные предписания

Сегодня можно назвать огромное количество СНиПов, которые описывают правила проектирования и эксплуатации отопительных систем в различных помещениях. Но наиболее понятным и простым является документ «Отопление, вентиляция и кондиционирование» под номером 2.04.05.

В нем подробно описаны следующие разделы:

  1. Общие положения, касающиеся проектирования систем отопления
  2. Правила проектирования систем отопления зданий
  3. Особенности прокладки труб отопительной системы

Монтировать радиаторы отопления необходимо также согласно СНиП под номером 3.05.01. Он предписывает следующие правила монтажа, без которых произведенные расчеты количества секций окажутся малоэффективны:

  1. Максимальная ширина радиатора не должна превысить 70% от аналогичной характеристики оконного проема, под которым он устанавливается
  2. Радиатор должен крепиться по центру оконного проема (допускается незначительная погрешность – не более 2 см)
  3. Рекомендуемое пространство между радиаторами и стеной – 2-5 см
  4. Над полом высота не должны быть более 12 см
  5. Расстояние до подоконника от верхней точки батареи – не менее 5 см
  6. В иных случаях для улучшения теплоотдачи поверхность стен покрывают отражающим материалом

Следовать таким правилам необходимо для того, чтобы воздушные массы могли свободно циркулировать и сменять друг друга.

Читайте так же, наш сравнительный обзор различных видов радиаторов отопления

Расчет по объему

Чтобы точно произвести расчёт количества секций отопительного радиатора, необходимых для эффективного и комфортного отопления жилого помещения, следует принимать во внимания его объем. Принцип весьма прост:

  1. Определяем потребность тепла
  2. Узнаем количество секций, способных его отдавать

СНиП предписывает учитывать потребность в тепле для любого помещения – 41 Вт на 1 м. куб. Однако этот показатель весьма относителен. Если стены и пол плохо утеплены, это значение рекомендуют увеличить до 47-50 Вт, ведь часть тепла будет утрачиваться. В ситуациях, когда по поверхностям уже уложен качественный теплоизолятор, смонтированы качественные окна ПВХ и устранены сквозняки – данный показатель можно принять равным 30-34 Вт.

Если в комнате расположены экранированные радиаторы отопления, потребность в тепле необходимо увеличить до 20%. Часть тепловой нагретых воздушных масс не будет пропускаться экраном, циркулируя внутри и быстро остывая.

Формулы расчета количества секций по объему помещения, с примером

Определившись с потребностью на один куб, можно приступит к вычислениям (пример на конкретных цифрах):

  1. На первом шаге рассчитываем объем помещения по простой формуле: [высота]*[длина]*[ширина] (3х4х5=60 куб м.)
  2. Следующий этап – определение потребности теплоты для конкретно рассматриваемого помещения по формуле: [объем]*[потребность на м. куб.] (60х41=2460 Вт)
  3. В паспорте, прилагаемом к радиатору отопления, необходимо узнать мощность одной секции – средний показатель современных моделей 170 Вт
  4. Определить желаемое количество ребер можно по формуле: [общая потребность в тепле]/[мощность одной секции] (2460/170=14.5)
  5. Округление рекомендуется делать в большую сторону – получаем 15 секций

Многие производители не учитывают, что теплоноситель, циркулирующий по трубам, имеет далеко не максимальную температуру. Следовательно, мощность ребер будет ниже, чем указанное предельное значение (именно ее прописывают в паспорте). Если нет минимального показателя мощности, значит имеющийся для упрощения расчетов занижают на 15-25%.

Расчет по площади

Предыдущий метод расчета – прекрасное решение для помещений, у которых высота более 2.7 м. В комнатах с более низкими потолками (до 2.6 м) можно воспользоваться другим способом, приняв за основу площадь.

В этом случае, рассчитывая общее количество тепловой энергии, потребность на один кв. м. берут равной 100 Вт. Каких-либо корректировок в него покуда вносить не требуется.

Формулы расчета количества секций по площади помещения, с примером

  1. На первом этапе определяется общая площадь помещения: [длина]* [ширина] (5х4=20 кв. м.)
  2. Следующий шаг – определение тепла, необходимого для обогрева всего помещения: [площадь]* [потребность на м. кв.] (100х20=2000 Вт)
  3. В паспорте, прилагаемом к радиатору отопления, необходимо узнать мощность одной секции – средний показатель современных моделей 170 Вт
  4. Для определения необходимого количества секций следует воспользоваться формулой: [общая потребность в тепле]/[мощность одной секции] (2000/170=11.7)
  5. Вносим поправочные коэффициенты (рассмотрены далее)
  6. Округление рекомендуется делать в большую сторону – получаем 12 секций

Поправки, вносимые в расчет и советы

Рассмотренные выше методы расчёта количества секций радиатора прекрасно подходят для помещений, высота которых достигает 3-х метров. Если этот показатель больше, необходимо увеличивать тепловую мощность прямо пропорционально росту высоты.

Если весь дом оснащен современными пластиковыми окнами, у которых коэффициент тепловых потерь максимально снижен – появляется возможность сэкономить и уменьшить полученный результат до 20%.

Считается, что стандартная температура теплоносителя, циркулирующего по отопительной системе – 70 градусов. Если она ниже этого значения, необходимо на каждые 10 градусов увеличивать полученный результат на 15%. Если выше – наоборот уменьшать.

Помещения, площадь которых более 25 кв. м. отопить одним радиатором, даже состоящим из двух десятков секций, будет крайне проблематично. Чтобы решить подобную проблему, необходимо вычисленное число секций поделить на две равные части и установить две батареи. Тепло в этом случае будет распространяться по комнате более равномерно.

Если в помещении два оконных проема, радиаторы отопления нужно размещать под каждым из них. Они должны быть по мощности в 1.7 раза больше номинальной, определенной при расчетах.

Купив штампованные радиаторы, у которых поделить секции нельзя, необходимо учитывать общую мощность изделия. Если ее недостаточно, следует подумать о покупке второй такой же батареи или чуть менее теплоемкой.

Поправочные коэффициенты

Очень многие факторы могут оказывать влияние на итоговый результат. Рассмотрим, в каких ситуациях необходимо вносить поправочные коэффициенты:

  • Окна с обычным остеклением – увеличивающий коэффициент 1.27
  • Недостаточная теплоизоляция стен – увеличивающий коэффициент 1.27
  • Более двух оконным проемов на помещение – увеличивающий коэффициент 1.75
  • Коллекторы с нижней разводкой – увеличивающий коэффициент 1.2
  • Запас в случае возникновения непредвиденных ситуаций – увеличивающий коэффициент 1.2
  • Применение улучшенных теплоизоляционных материалов – уменьшающий коэффициент 0.85
  • Установка качественных теплоизоляционных стеклопакетов – уменьшающий коэффициент 0.85

Количество вносимых поправок в расчет может быть огромным и зависит от каждой конкретной ситуации. Однако следует помнить, что уменьшать теплоотдачу радиатора отопления значительно легче, чем увеличить. Потому все округления делаются в большую сторону.

Подводим итоги

Если необходимо произвести максимально точный расчёт количества секций радиатора в сложном помещении – не стоит бояться обратиться к специалистам. Самые точные методы, которые описываются в специальной литературе, учитывают не только объем или площадь комнаты, но и температуру снаружи и изнутри, теплопроводность различных материалов, из которых построена коробка дома, и множество других факторов.

Безусловно, можно не бояться и набрасывать несколько ребер к полученному результату. Но и чрезмерное увеличение всех показателей может привести к неоправданным расходам, которые не сразу, порой и не всегда удается окупить.

Расчет радиаторов отопления – заказать, онлайн расчет мощности батарей

Расчёт мощности радиаторов отопления

При замене или первоначальной установке радиаторов отопления, самым главным критерием является теплоотдача отопительных приборов, или другими словами – ключевым фактором является то, чтоб после установки батарей зимой было тепло. И так, сегодня мы рассмотрим такие вопросы:

  • Как правильно рассчитать мощность радиаторов?
  • Можно ли посчитать необходимую теплоотдачу самому, или лучше обратится к специалисту?
  • Как размер и материал радиатора влияет на его теплоотдачу?
  • Как посчитать необходимое количество радиатор по площади помещения?
  • Как посчитать необходимое количество радиаторов по СНиП?

Итак, как же рассчитать необходимую мощность радиатора?


Для просчета радиаторов многие используют весьма незамысловатую формулу – 100 Ватт на один метр квадратный. В таком случае, что может быть проще – умножаем длину комнаты на её ширину (получаем площадь) и умножаем полученное число на 100. Теперь звоним в магазин по продаже отопительного оборудования и говорим, что нужен радиатор мощностью в столько-то Ватт (полученное число) и «Вуаля!»  Но не все так просто, этот способ хоть и есть самым распространённым, но не учитывает многих факторов (высота потолка, площадь остекления, материал и качество окон, количество наружных стен в помещении, материал и толщина стен и т. д.). И самым важный фактор – это разница в требуемой и фактической температуре теплоносителя. Допустим, мощность стального панельного радиатора 22 типа, размерами 500 (высота, мм) на 1000 (длина, мм) – 1470 Вт, при показателях температуры 75/55/20 (где 75 – температура подачи, 55 – температура обратки, 20 – необходимая температура в помещении). Соответственно, если показатели температуры будут меньше, то и мощность радиатора также будет меньше. На примере этого же радиатора рассмотрим, как это выглядит на практике. В помещении площадью в 15 кв. м., с высотой потолка до трех метров, шириной окна до 1,5 м и площадью остекления до 2 м, с не более чем одной наружной стеной и температурой в теплоносителе 75/55 градусов – этого отопительного прибора будет достаточно. Но, при нарушении какого-либо из этих условий, данной батареи может не хватать и тогда нужно выбирать радиатор больше по габаритам (высоте, ширине, глубине). Если учесть все необходимые параметры, то можно подобрать необходимый радиатор и не беспокоится о холодном «зимовании», но если радиатор изначально подобран неправильно, то это чревато низкой температурой в комнате и срочной заменой отопительного прибора (что по затратам приравнивается к покупке нового радиатора). Что же делать, чтобы избежать таких неприятностей? Ответ на этот вопрос выплывает из ответа на «Можно ли посчитать необходимую теплоотдачу самому, или лучше обратится к специалисту?»


Как известно – «каждый должен заниматься своим делом». Специалисты нашего магазина «Отопление дома» не только продают отопительные приборы, но и с удовольствием помогут рассчитать правильное количество секций (в секционном радиаторе) и необходимые размеры (в панельном радиаторе), при чем сделают это совершенно бесплатно. Для просчета Вам необходимо позвонить по одному из номеров (066)115-20-08 (096)199-83-22, оставить заявку на электронной почте [email protected], или приезжайте к нам в офис г. Киев ул. Волынская 48/50.


Размер и материал радиаторов отопления

Радиаторы отопления отличаются не только габаритами и материалом изготовления, но и техническими характеристиками. Секционные радиаторы (биметаллические, алюминиевые) обладают более высокой теплоотдачей, чем панельные радиаторы (стальные, медно-алюминиевые), при одинаковых габаритах. Так, например, 8 секций радиатора Global Vox 500 (общая ширина 800 мм), при одинаковой температуре, будет иметь больше теплоотдачу чем панельный радиатор Purmo h500 C22 Compact, шириной 800 мм. В свою очередь, панельные радиаторы подойдут больше, при условиях низкой температуры теплоносителя (например, при использовании конденсационного котла). У радиаторов из одного материала, теплоотдача зависит непосредственно от его размеров. Пример, стальной радиатор высотой 500 обладает большей теплоотдачей, чем стальной радиатор высотой 300 (при одинаковой ширине и глубине), а алюминиевый радиатор с межосевым расстоянием 500 обладает большей мощностью, чем его «сородич» с межосевым 300.


Как посчитать необходимое количество радиаторов по СНиП?

Согласно СНиП (строительные нормы и правила), а именно разделу 2.04.05-91 (отопление, вентиляция и кондиционирование) показатель мощности радиаторного отопления не должен быть ниже, чем 41 Ватт, на 1 кубический метр помещения. Например, для того чтобы рассчитать мощность радиатора на помещение с высотой потолка 3 метра, длиной и шириной 5 и 4 (соответственно) необходимо:

3*5*4=60 (кубических метров) умножить на 41, 60*41=2460 Вт – мощность необходимого радиатора.

Этот просчет является более точным, чем по площади помещения, но имеет те же недостатки (за исключением учета высоты потолков), поэтому прежде чем полностью доверится этой системе, рекомендуем обратиться к профессионалам.

Итог:

Радиаторы отопления – это важная часть отопительной системы и именно от их правильного просчета зависит на сколько тепло и уютно будет в Вашем доме или квартире. Поэтому, прежде чем доверится онлайн калькуляторам расчета мощности радиаторов отопления, обратитесь к специалистам и будьте уверены – что зима пройдет комфортно!


Оценка энергоэффективности стационарной системы хранения контейнеров литий-ионных аккумуляторов с помощью электротермического моделирования и подробного анализа компонентов (Журнальная статья)

Шимп, Майкл, Науман, Майк, Чыонг, Нам, Гессен, Хольгер К., Сантханагопалан, Шрирам, Саксон, Арон, и Йоссен, Андреас. Оценка энергоэффективности стационарной системы хранения контейнеров литий-ионных аккумуляторов посредством электротермического моделирования и подробного анализа компонентов .США: Н. П., 2017. Интернет. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2017.10.129.

Шимп, Майкл, Науман, Майк, Чыонг, Нам, Гессен, Хольгер К., Сантханагопалан, Шрирам, Саксон, Арон, и Йоссен, Андреас. Оценка энергоэффективности стационарной системы хранения контейнеров литий-ионных аккумуляторов посредством электротермического моделирования и подробного анализа компонентов .Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.10.129

Шимп, Майкл, Науман, Майк, Чыонг, Нам, Гессен, Хольгер К., Сантханагопалан, Шрирам, Саксон, Арон, и Йоссен, Андреас. Мы б . «Оценка энергоэффективности стационарной системы хранения контейнеров литий-ионных аккумуляторов с помощью электротермического моделирования и детального анализа компонентов». Соединенные Штаты.https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.10.129. https://www.osti.gov/servlets/purl/1409737.

@article {osti_1409737,
title = {Оценка энергоэффективности стационарной системы хранения контейнеров литий-ионных батарей с помощью электротермического моделирования и подробного анализа компонентов},
автор = {Шимп, Майкл и Науманн, Майк и Чыонг, Нам и Гессе, Хольгер К.и Сантанагопалан, Шрирам и Саксон, Арон и Йоссен, Андреас},
abstractNote = {Энергоэффективность является ключевым показателем производительности аккумуляторных систем хранения. Разработана подробная электротермическая модель стационарной литий-ионной аккумуляторной системы и проведена оценка ее энергоэффективности. Модель предлагает целостный подход к расчету потерь преобразования и потребления вспомогательной энергии. Подмодели аккумуляторной стойки, силовой электроники, управления температурным режимом, а также компонентов управления и мониторинга разрабатываются и объединяются в комплексную модель.Моделирование параметризовано на основе прототипа системы на 192 кВтч с использованием литий-железо-фосфатных батарей, подключенных к сети низкого напряжения. Ключевые механизмы потери определены, тщательно проанализированы и смоделированы. Общие профили, показывающие различные режимы работы системы, оцениваются, чтобы показать характеристики стационарных аккумуляторных систем. Обычно потери в силовой электронике перевешивают потери в батарее при работе с низким энергопотреблением. Потребление вспомогательной энергии преобладает при низком коэффициенте использования системы.Для оценки реальной производительности оцениваются первичный контрольный резерв, вторичный контрольный резерв для сетевых приложений и накопление избыточной фотоэлектрической энергии. Эффективность преобразования в оба конца находится в диапазоне 70-80%. Наконец, общая эффективность системы, которая также учитывает энергопотребление, на 8-13 процентных пунктов ниже для основного управляющего резерва и приложения с фотоэлектрическими батареями. Тем не менее, для вторичного управляющего резерва общая эффективность приема-передачи оказывается чрезвычайно низкой (23%) из-за низкой пропускной способности энергии этого типа приложения.},
doi = {10.1016 / j.apenergy.2017.10.129},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1409737}, journal = {Applied Energy},
issn = {0306-2619},
число = C,
объем = 210,
place = {United States},
год = {2017},
месяц = ​​{11}
}

Как нагрев и нагрузка влияют на срок службы батареи

Узнайте о температуре и о том, как старт-стоп сокращает срок службы стартерной батареи.

Тепло – убийца всех батарей, но не всегда удается избежать высоких температур. Это случай с аккумулятором внутри ноутбука, стартерным аккумулятором под капотом автомобиля и стационарными аккумуляторами в жестяном укрытии под палящим солнцем. Как правило, каждое повышение температуры на 8 ° C (15 ° F) сокращает срок службы герметичной свинцово-кислотной батареи вдвое. Это означает, что аккумулятор VRLA для стационарных применений, рассчитанный на 10 лет при 25 ° C (77 ° F), будет работать только 5 лет при постоянном воздействии 33 ° C (92 ° F) и 30 месяцев при хранении в постоянной пустыне. температура 41 ° C (106 ° F).Если аккумулятор поврежден из-за нагрева, его емкость не может быть восстановлена.

Согласно исследованию режима отказа BCI 2010 г., стартерные батареи стали более термостойкими. В исследовании 2000 года повышение температуры на 7 ° C (12 ° F) повлияло на срок службы батареи примерно на один год; в 2010 г. допуск к жаре был увеличен до 12 ° C (22 ° F). Другие статистические данные показывают, что в 1962 году стартерная батарея прослужила 34 месяца; технические усовершенствования увеличили продолжительность жизни в 2000 году до 41 месяца. В 2010 году BCI сообщила, что средний возраст стартерных батарей составляет 55 месяцев, при этом более холодный Север – 59 месяцев, а более теплый Юг – 47 месяцев.Из разговорных свидетельств 2015 года выяснилось, что батарея, хранившаяся в багажнике автомобиля, прослужила на год дольше, чем в моторном отсеке.

Срок службы батареи также зависит от активности, и срок службы сокращается, если батарея подвергается нагрузке из-за частой разрядки. Проворачивание двигателя несколько раз в день вызывает небольшую нагрузку на стартерную батарею, но это меняет режим старт-стопа микрогибрида. Микрогибрид выключает двигатель внутреннего сгорания (ДВС) на красный свет светофора и перезапускает его, когда движение возобновляется, в результате чего происходит около 2000 микроциклов в год.Данные, полученные от производителей автомобилей, показывают снижение мощности примерно до 60 процентов после 2 лет использования. Для увеличения срока службы автопроизводители используют специальные системы AGM и другие системы. (См. BU-211: Альтернативные аккумуляторные системы.)

На рисунке 1 показано падение емкости со 100 процентов до примерно 50 процентов после того, как батарея была подвергнута 700 микроциклам. Испытание на моделирование старт-стоп было проведено в лабораториях Cadex. CCA остается высоким и показывает снижение только примерно после 2000 циклов.

Рис. 1: Падение емкости стартерной батареи в конфигурации «старт-стоп». Емкость падает примерно до 50 процентов после 2 лет использования. Аккумулятор AGM более прочный.

Предоставлено Cadex, 2010 г.

Метод испытаний: Аккумулятор был полностью заряжен, а затем разряжен до 70%, чтобы напоминать SoC микрогибрида в реальной жизни. Затем аккумулятор разряжался при 25 А в течение 40 секунд, чтобы имитировать выключенный двигатель при включенных фарах.Чтобы смоделировать запуск двигателя и движение, аккумулятор на короткое время разряжался до 400 А, а затем снова заряжался. CCA был взят с помощью Spectro CA-12.


При последовательном соединении напряжение каждой ячейки должно быть одинаковым, и это особенно важно в больших стационарных аккумуляторных системах. Со временем отдельные элементы выходят из строя, но применение выравнивающего заряда каждые 6 месяцев должно вернуть элементы к аналогичным уровням напряжения. (См. BU-404: Уравнивающий заряд). Что делает эту услугу настолько сложной, так это предоставление правильного средства правовой защиты для каждой ячейки.В то время как выравнивание будет стимулировать нуждающиеся клетки, здоровая клетка подвергнется стрессу, если выравнивающий заряд будет применен неосторожно. Гелевые и AGM-аккумуляторы менее подвержены перезарядке, чем залитые батареи, и применяются другие условия выравнивания.

Залитые свинцово-кислотные батареи – одна из самых надежных систем и хорошо подходят для жаркого климата. При хорошем обслуживании эти батареи служат до 20 лет. К недостаткам можно отнести необходимость полива и хорошей вентиляции.

Когда в 1980-х годах был представлен VRLA, производители заявляли о продолжительности жизни, аналогичной затопленным системам, и телекоммуникационная отрасль была соблазнена перейти на эти необслуживаемые батареи.К середине 1990 года стало очевидно, что жизнь VRLA не дожила до затопленного типа; типичный срок службы VRLA составляет 5–10 лет, что составляет менее половины от затопленного эквивалента. Кроме того, было замечено, что воздействие на аккумуляторы VRLA температур выше 40 ° C (104 ° F) может вызвать тепловой пробой из-за высыхания.

Отказ автомобильных аккумуляторов в Северной Америке

Исследование режимов отказа в 2005 году было проведено Douglas, East Penn., Exide Technologies и Johnson Controls.Образец аккумуляторного пула включал 2681 батарею, протестированную в период с 2003 по 2004 год. Основные моменты включают:

  • Срок службы батареи в среднем составил 50 месяцев. Это улучшение по сравнению с предыдущими годами, когда было всего 41 месяц (2000 г.) и 34 месяца (1962 г.). Улучшенные материалы продлевают срок службы батареи.
  • Северные и южные районы Северной Америки имеют разную продолжительность жизни. Батареи в более теплом климате умирают раньше, чем в более прохладных регионах. См. Рисунок 2.
  • Короткое замыкание ячеек и сбои в сети являются основными причинами отказов батарей в этом исследовании.


Рис. 2: Режим отказа в зависимости от региона, относящегося к температуре.
Батареи, используемые в северной части Северной Америки, служат дольше, чем батареи на юге.
Источник: исследование, проведенное Douglas, East Penn., Exide Technologies и Johnson Controls

Отказ европейской автомобильной батареи

На рисунке 3 показано распределение отказов более 800 стартерных батарей AGM, проведенное Johnson Controls Power Solutions EMEA.Результаты были представлены на AABC Europe 2017 в Майнце, Германия.


Источник: Johnson Controls Power Solutions EMEA на AABC Europe 2017 в Майнце, Германия

Рисунок 3: Анализ режима отказа в Европе. Самый большой отказ – это массовый износ в зависимости от использования, отражающийся в снижении емкости и повышении внутреннего сопротивления.


В Таблице 4 обобщены причины отказа, полученные в результате исследования JCI.

Коэффициент Причина Диагностика
47.8% Массовый износ при нормальной эксплуатации Потеря емкости, повышение сопротивления. Оценка емкости наиболее предсказуема
23% Аккумулятор разряжен Используйте вольтметр в разомкнутой цепи, когда батарея разряжена
14,6% Неисправностей не обнаружено Более совершенные методы испытаний возвращают эти батареи в эксплуатацию
12.5% Высокое внутреннее сопротивление Может быть идентифицирован тестером батарей, измеряющим внутреннее сопротивление
1,6% Контейнер поврежден В большинстве случаев не подлежит ремонту
0,5% Заводской брак Производители заявляют, что большинство причин возникновения гарантии вызвано пользователем.

Таблица 4: Причины отказа в процентах от более 800 батарей AGM по окончании срока службы.

Вышеупомянутое исследование JCI, определяющее окончание срока службы аккумулятора, дает результаты, аналогичные результатам теста, проведенного немецким производителем автомобилей класса люкс в 2007 году с участием 175 стартерных аккумуляторов. В этом испытании были исключены батареи, вышедшие из строя из-за перегрева (высокое внутреннее сопротивление), и результаты представлены на рисунке 5. Горизонтальная ось представляет емкость; внутреннее сопротивление, коррелирующее с CCA, отложено по вертикальной оси. CCA измеряли в соответствии со стандартами DIN и IEC.

Срок службы большинства батарей истекает при прохождении через линию емкости, расположенную слева от зеленого поля на Рисунке 5.Очень немногие батареи вышли из строя из-за падения через линию CCA. Уменьшение емкости происходит при нормальном использовании в основном из-за потери активной массы. Вспомогательная энергия, такая как старт-стоп, нагревательные элементы и механические действия двери, ускоряют потерю мощности. Повышенное внутреннее сопротивление является побочным эффектом активной потери массы, но оценка емкости является более надежным предиктором окончания срока службы. Это выделено серой точкой на батареях. См. Также: BU-806: Отслеживание емкости и сопротивления батареи как часть старения.


Рис. 5: Емкость и CCA 175 стареющих стартерных батарей.

Большинство батарей проходит через линию емкости; немногие терпят неудачу из-за низкого CCA. Аккумуляторы устанавливались в багажник и эксплуатировались в умеренном климате.

Примечание: Испытание было проведено немецким производителем автомобилей класса люкс. Аккумуляторы, поврежденные нагреванием, были ликвидированы.

Метод испытаний: Емкость и CCA были протестированы в соответствии со стандартами DIN и IEC.

Комментарии

Некоторые производители тестеров батарей заявляют, что измеряют емкость только при измерении внутреннего сопротивления.Рекламные функции, выходящие за рамки возможностей оборудования, сбивают с толку отрасль, заставляя поверить в то, что сложные тесты можно проводить с помощью основных методов. Приборы, основанные на сопротивлении, могут идентифицировать умирающую или разряженную батарею, но это делает и пользователь по плохой работе двигателя. См. Также BU-905: Проверка свинцово-кислотных батарей.


Последнее обновление 2019-02-06

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, используйте форму «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected] Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Батареи как источник питания

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Можно ли запустить весь дом от домашнего аккумулятора?

Все больше и больше людей начинают изучать преимущества перехода на домашнюю систему резервного питания от батареи, такую ​​как домашний аккумулятор LG RESU. Домашний аккумулятор обеспечивает дополнительную безопасность и душевное спокойствие резервного генератора без дополнительных хлопот с топливом.У аккумуляторов есть много преимуществ: они чище, тише, экологичнее и помогают сэкономить деньги на коммунальных услугах. Но когда дело доходит до дела, являются ли домашние батареи такими же эффективными, как генераторы на топливе?

Ну, это зависит от обстоятельств. Существуют ограничения на способность резервной аккумуляторной системы обеспечивать дом электроэнергией во время отключения электроэнергии. Для некоторых домовладельцев домашние аккумуляторы идеально подходят для их нужд, но у других могут возникнуть проблемы из-за ограниченной электрической мощности аккумулятора.Сможете ли вы запустить дом от аккумулятора, зависит от емкости аккумулятора, потребностей вашего дома в энергии и времени, необходимого для работы аккумулятора.

Оценить затраты и преимущества домашних аккумуляторов и резервных генераторов не всегда легко. Чтобы определить лучшую систему резервного питания для вашего дома, воспользуйтесь нашим калькулятором домашнего генератора, чтобы лучше понять ваши потребности в энергии. В AlltimePower® мы стремимся предоставить вам всю необходимую информацию, чтобы вы могли быть готовы к отключению электричества.

Как работают домашние аккумуляторы

Системы резервного питания от батарей

Home могут выполнять те же основные функции, что и резервные генераторы, но работают они совершенно по-другому. Для резервных генераторов требуется топливо – дизельное топливо, природный газ, пропан или бензин – которое они получают либо через существующие газовые линии в вашем доме, либо отдельно. Это топливо используется для выработки электроэнергии, которая затем питает ваш дом без помощи электросети.

С другой стороны, домашние системы резервного питания от батарей

подключаются непосредственно к электросети.Вместо того, чтобы производить электричество, они накапливают энергию от электросети или, в некоторых случаях, от солнечной энергии. Во время отключения электроэнергии домашний аккумулятор автоматически отключается от электросети, создавая самоподдерживающуюся персональную сеть, которая питает бытовые приборы по всему дому накопленной энергией.

Для более подробного анализа различий между домашней системой резервного питания от батареи и традиционным резервным генератором, ознакомьтесь с этим сообщением в блоге.

Как долго дом может работать от домашней батареи?

Одним из основных недостатков установки домашней аккумуляторной системы по сравнению с резервным генератором, работающим на топливе, является то, что в среднем домашняя батарея не прослужит столько же, сколько традиционный генератор.Если вы живете в районе, где наблюдаются продолжительные перебои в подаче электроэнергии, возможно, вы захотите использовать генераторы, работающие на топливе. Это также может быть проблемой, если вы живете в районе, подверженном стихийным бедствиям.

Для некоторых домовладельцев домашняя аккумуляторная система может быть всем, что необходимо для защиты дома. Если вы живете в районе, где, например, часто случаются, но непродолжительные отключения, тесто может быть более эффективным и более простым в обслуживании. Однако, прежде чем покупать домашнюю батарею, убедитесь, что вы понимаете, как долго она прослужит в случае выхода из строя.

Срок службы домашней батареи зависит от емкости батареи и электрической мощности дома. Емкость измеряется в киловатт-часах (кВтч) и может варьироваться в широких пределах от 1 кВтч или менее до более 10 кВтч. Tesla Powerwall, например, хранит 13,5 кВтч. Домашние аккумуляторы из более высокого диапазона обычно могут работать от 1 до 2 дней, в зависимости от используемой в доме электроэнергии. Конечно, сокращение потребления энергии во время отключения электроэнергии продлит срок службы батареи.

Определение потребностей вашего дома в электричестве

Прежде чем принимать какое-либо решение относительно потребностей вашего дома в электроэнергии, вы должны сначала оценить электрическую мощность вашего дома.Понимание того, как ваши приборы потребляют энергию, – это первый шаг к определению правильного типа резервного генератора для вашего дома.

Разным приборам требуется разное количество энергии не только для работы, но и для запуска. Например, для работы холодильника может потребоваться 700 Вт, а для запуска – 2800 Вт. Чтобы определить необходимую емкость домашней системы резервного питания от батареи, вам следует сложить количество энергии, необходимое для запуска каждого устройства в вашем доме.

Чтобы продлить срок службы домашней батареи во время отключения электричества, вы можете использовать некоторые приборы реже или совсем не использовать их.Хотя отопление и охлаждение могут оказаться необходимыми, возможно, вы можете отложить принятие горячего душа или использование стиральной или посудомоечной машины до тех пор, пока отключение электричества не закончится. Отключение ненужных электроприборов может продлить срок службы системы резервного питания от домашней батареи на часы или даже дни.

Сколько стоит домашняя система резервного питания от аккумулятора?

Независимо от того, удовлетворяет ли домашняя система резервного питания от батареи потребности в электричестве, относительно высокая первоначальная стоимость может отпугивать некоторых домовладельцев.Для дома среднего размера домашняя система резервного питания от батареи стоит от 10 000 до 20 000 долларов, по сравнению с ценой от 7 000 до 15 000 долларов для генераторов, работающих на топливе.

Хотя начальная стоимость домашнего аккумулятора обычно выше, чем у традиционного генератора, существуют другие факторы, которые могут компенсировать стоимость. Например, домашние аккумуляторы после установки практически не требуют обслуживания, тогда как генераторы, работающие на топливе, требуют затрат на обслуживание и ремонт в сумме от 165 до 485 долларов в год.

Домовладельцы также иногда могут использовать домашние аккумуляторы, чтобы сэкономить на расходах на электроэнергию. В зависимости от того, где вы живете, стоимость коммунальных услуг может варьироваться в зависимости от времени суток и недели. Чтобы воспользоваться этой разницей в стоимости, просто зарядите домашний аккумулятор, когда цены на коммунальные услуги низкие. Когда цены растут, используйте аккумуляторную систему вместо основной сети и наблюдайте, как уменьшаются ваши счета за коммунальные услуги.

Таким образом, трудно определить чистую стоимость установки резервного генератора по сравнению с домашней аккумуляторной системой.Дополнительную информацию о реальной стоимости резервного генератора можно найти в этом блоге по данной теме.

Солнечная энергия и бытовые аккумуляторы

Солнечная энергия – это еще один способ снизить ваши счета за коммунальные услуги с помощью домашней аккумуляторной системы. Некоторые батареи могут собирать и распределять энергию не только от электросети, но и от солнечных батарей. Эта комбинация электрической и солнечной энергии может позволить батарее прослужить намного дольше, чем от одной только накопленной энергии. Они также более экологичны, чем резервные генераторы, работающие на топливе, и батареи, которые питаются только от электрической сети.

Несмотря на экономию на коммунальных услугах, более высокие первоначальные затраты в размере от 20 до 40 000 долларов могут быть слишком высокими для некоторых домовладельцев. И хотя солнечная энергия действительно помогает батареям работать дольше, она не всегда надежна. Даже в солнечные дни одной солнечной энергии может быть недостаточно для работы всей бытовой техники в вашем доме. В пасмурные дни, которые могут быть связаны со стихийным бедствием, в первую очередь вызвавшим отключение электроэнергии, мощность может быть дополнительно снижена. Тем не менее, они могут предоставить жизнеспособный вариант для тех, кто ищет аккумулятор с более длительным сроком службы.

Топливная энергия и бытовые аккумуляторы

Третий вариант – использовать топливо и солнечную энергию для питания домашней батареи. В этой системе солнечные батареи, топливный генератор и электрическая сеть питают батарею, обеспечивая максимальную защиту от сбоев. Этот тип домашних аккумуляторов может обеспечивать дом энергией в течение недель или месяцев или даже полностью автономно.

Эти преимущества влекут за собой высокие первоначальные затраты в размере от 30 000 до 50 000 долларов для дома среднего размера в дополнение к любым затратам на установку и ремонт.Однако некоторые домовладельцы считают, что дополнительная безопасность и комфорт, связанные с возможностью неограниченного отключения от электросети, стоят вложенных средств. Кроме того, часть затрат может быть возмещена за счет хранения энергии, когда цены на коммунальные услуги низкие, и отделения от сети, когда цены высокие.

Подобрать подходящий вариант для вашего дома

Установка резервного генератора или домашней системы резервного питания от батареи является важным вложением. В идеале он обеспечит безопасность и комфорт вам и вашей семье во время перебоев в подаче электроэнергии на десятилетия вперед.Прежде чем решить, какую систему резервного копирования установить, важно понять все варианты и то, как они будут соответствовать вашим потребностям в энергии.

Первый шаг – определить, сколько энергии ваше домохозяйство потребляет ежедневно. Рассчитайте количество энергии, необходимое для запуска необходимых устройств во время отключения электроэнергии. Также важно решить, как долго вам понадобится электричество: живете ли вы в районе, где бывают частые кратковременные отключения электричества или нечастые отключения на более длительный срок? Обычны ли стихийные бедствия в вашем районе?

Затем вы можете начать принимать во внимание такие факторы, как стоимость, эффективность и личные предпочтения.Вы бы предпочли использовать свой генератор на топливе, которое, как правило, является наиболее надежным, или вы ищете более чистый вариант домашнего аккумулятора, который, как правило, более экологичен и проще в обслуживании?

Чтобы узнать больше о потребностях вашего дома в электричестве, воспользуйтесь нашим калькулятором резервного питания дома. С помощью этого инструмента вы сможете рассчитать, сколько энергии вы потребляете и сколько энергии вам понадобится от резервного генератора или аккумулятора в случае отключения электроэнергии.

Параметры зарядки и разрядки аккумулятора

Ключевой функцией аккумулятора в фотоэлектрической системе является обеспечение энергией, когда другие источники энергии недоступны, и, следовательно, батареи в фотоэлектрических системах будут испытывать непрерывные циклы зарядки и разрядки.На все параметры аккумулятора влияет цикл зарядки и перезарядки аккумулятора.

Состояние заряда батареи (BSOC)

Ключевым параметром батареи, используемой в фотоэлектрической системе, является состояние заряда батареи (BSOC). BSOC определяется как доля общей энергии или емкости батареи, которая была использована по сравнению с общей доступной от батареи.

Уровень заряда батареи (BSOC или SOC) показывает отношение количества энергии, хранящейся в настоящее время в батарее, к номинальной номинальной емкости.Например, для батареи с 80% SOC и емкостью 500 Ач энергия, запасенная в батарее, составляет 400 Ач. Распространенным способом измерения BSOC является измерение напряжения батареи и сравнение его с напряжением полностью заряженной батареи. Однако, поскольку напряжение аккумулятора зависит от температуры, а также от состояния заряда аккумулятора, это измерение дает лишь приблизительное представление о состоянии заряда аккумулятора.

Глубина разряда

Во многих типах батарей вся энергия, накопленная в батарее, не может быть извлечена (другими словами, батарея не может быть полностью разряжена) без серьезного и часто непоправимого повреждения батареи.Глубина разряда (DOD) батареи определяет долю энергии, которая может быть снята с батареи. Например, если DOD батареи указан производителем как 25%, то только 25% емкости батареи может быть использовано нагрузкой.

Почти все батареи, особенно для возобновляемых источников энергии, имеют номинальную емкость. Однако фактическая энергия, которая может быть извлечена из аккумулятора, часто (особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов) значительно меньше номинальной емкости.Это происходит потому, что, особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов, извлечение из аккумулятора полной емкости резко сокращает срок службы аккумулятора. Глубина разряда (DOD) – это доля емкости аккумулятора, которая может быть использована от аккумулятора, и указывается производителем. Например, аккумулятор на 500 Ач с DOD 20% может обеспечить только 500 Ач x 0,2 = 100 Ач.

Суточная глубина разряда

Помимо указания общей глубины разряда, производитель аккумуляторов обычно также указывает суточную глубину разряда.Суточная глубина разряда определяет максимальное количество энергии, которое может быть извлечено из батареи за 24 часа. Обычно в более крупномасштабной фотоэлектрической системе (например, для удаленного дома) размер аккумуляторной батареи изначально такой, что суточная глубина разряда не является дополнительным ограничением. Однако в небольших системах, которые имеют относительно несколько дней хранения, может потребоваться рассчитать суточную глубину разряда.

Скорость зарядки и разрядки

Распространенный способ определения емкости батареи – указать емкость батареи как функцию времени, которое требуется для полной разрядки батареи (обратите внимание, что на практике батарея часто не может быть полностью разряжена).Обозначение для определения емкости батареи таким образом записывается как Cx, где x – время в часах, которое требуется для разряда батареи. C10 = Z (также записывается как C10 = xxx) означает, что емкость аккумулятора равна Z, когда аккумулятор разряжается за 10 часов. Когда скорость разрядки уменьшается вдвое (а время, необходимое для разрядки аккумулятора, увеличивается вдвое до 20 часов), емкость аккумулятора возрастает до Y. Скорость разрядки при разрядке аккумулятора за 10 часов определяется путем деления емкости на время.Следовательно, C / 10 – это тариф заряда. Это также может быть записано как 0,1C. Следовательно, спецификация C20 / 10 (также обозначаемая как 0,1C20) – это скорость заряда, полученная, когда емкость батареи (измеренная, когда батарея разряжается за 20 часов) разряжается за 10 часов. Такие относительно сложные обозначения могут возникнуть, когда в течение коротких периодов времени используются более высокие или более низкие тарифы.

Скорость зарядки в амперах выражается в сумме заряда, добавляемого к аккумулятору за единицу времени (т.е.е., Кулон / сек, что является единицей измерения ампер). Скорость заряда / разряда может быть указана напрямую, задавая ток – например, аккумулятор может заряжаться / разряжаться при токе 10 А. Однако более часто скорость заряда / разряда задается путем определения количества времени, необходимого для полностью разрядите аккумулятор. В этом случае скорость разряда определяется как емкость аккумулятора (в Ач), деленная на количество часов, необходимое для зарядки / разрядки аккумулятора. Например, аккумулятор емкостью 500 Ач, который теоретически разряжается до напряжения отключения за 20 часов, будет иметь скорость разряда 500 Ач / 20 ч = 25 А.Кроме того, если аккумуляторная батарея 12 В, то мощность, подаваемая на нагрузку, составляет 25 А x 12 В = 300 Вт. Обратите внимание, что аккумулятор разряжен до максимального уровня только «теоретически», поскольку большинство практичных аккумуляторов не могут быть полностью разряжены без повреждения аккумулятора или сокращения срока его службы.

Режимы зарядки и разрядки

Каждый тип батареи имеет определенный набор ограничений и условий, связанных с режимом зарядки и разрядки, и многие типы аккумуляторов требуют определенных режимов зарядки или контроллеров заряда.Например, никель-кадмиевые батареи перед зарядкой должны быть почти полностью разряжены, в то время как свинцово-кислотные батареи никогда не должны разряжаться полностью. Кроме того, напряжение и ток во время цикла зарядки будут разными для каждого типа аккумулятора. Как правило, зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для одного типа аккумулятора, не могут использоваться с другим типом.

Насколько большой аккумуляторный блок вам нужен, чтобы содержать дом? | Руководства для дома

Джозеф Уэст Обновлено 15 декабря 2018 г.

Многие домашние энергетические системы сталкиваются с перспективой несоответствия с основным источником питания.Ветрогенераторы мало помогают в безветренные дни, а солнечные батареи бесполезны, когда они засыпаны снегом. Даже дома, подключенные к электросети, время от времени сталкиваются с перебоями в подаче электроэнергии. Вы можете создать резервную копию с аккумуляторным блоком, который может обеспечить электричеством ваш дом при выходе из строя основных источников.

Киловатт-час

Бытовое потребление электроэнергии измеряется в киловатт-часах. Киловатт-час соответствует количеству энергии, необходимому для питания устройства мощностью 1 кВт в течение одного часа или устройства мощностью 100 Вт в течение 10 часов.В ежемесячном счете за электроэнергию указано, сколько киловатт-часов вы израсходовали, а в счете также может отображаться статистика использования за предыдущие месяцы. По данным Управления энергетической информации США, средний американский дом потребляет 901 киловатт-час в месяц, или примерно 30 киловатт-часов в день.

Количество дней

Непрактично построить аккумуляторную батарею, способную обеспечивать электроэнергию дома в течение многих дней. Реалистичная система обеспечит электроэнергией дом в течение нескольких дней, чтобы учесть любые сбои в системе первичной энергии.При проектировании аккумуляторной батареи вы должны определить, сколько дней вы планируете провести без питания. Например, если вы живете в сельской местности, где сильные штормы иногда вызывают перебои в подаче электроэнергии, вы можете рассчитать свою систему на три дня работы от батареи.

Характеристики батареи

Батареи предназначены для выработки определенного напряжения и рассчитаны на определенное количество ампер-часов. Например, батарея на 400 ампер-часов может обеспечивать ток 4 ампера в течение 100 часов.Напряжение батареи считается довольно постоянным, хотя напряжение постепенно снижается по мере разряда батареи. Чтобы оценить энергоемкость батареи в киловатт-часах, умножьте типичное рабочее напряжение на номинальное значение в ампер-часах, а затем разделите на 1000. Батарея на 400 ампер-часов, вырабатывающая 6 вольт, может обеспечить примерно 2,4 киловатт-часа.

Количество батарей

Блок батарей, предназначенный для питания среднего американского домохозяйства в течение трех дней, должен обеспечивать 90 киловатт-часов энергии.Аккумулятор из предыдущего примера может обеспечивать 2,4 киловатт-часа, поэтому для этой системы потребуется 38 аккумуляторов. В действительности, потребуется еще несколько батарей, чтобы учесть недостатки батареи и мощность, потребляемую инвертором, который представляет собой устройство, необходимое для преобразования энергии батареи постоянного тока в переменный ток, необходимый для бытовой электросистемы.

Батареи: литий-ионные и AGM | Victron Energy

В свете моего последнего сообщения, касающегося использования концепции постоянного тока или гибрида для электроэнергии, мне пришло в голову, что в системе также могут использоваться моноблочные аккумуляторы AGM / гелевые или действительно блок гелевых элементов на 2 вольта с длительным сроком службы .В таком случае, почему был выбран литий? Надеюсь, этот пост может каким-то образом осветить процесс принятия решения.

На всех рынках в последние годы литий-ионные батареи набирают популярность [sic]. Для непосвященных легко отвергнуть литий-ионную батарею как дорогую альтернативу технологиям VRLA (свинцово-кислотная система с регулируемым клапаном), таким как AGM (абсорбирующий стекломат), если просто взглянуть на номинальную мощность в ампер-часах (Ач). Это была первая ошибка, которую я совершил несколько лет назад. Если копнуть глубже, мне стало ясно, что при выборе лучших аккумуляторов для вашего приложения необходимо учитывать гораздо больше, чем номиналы Ач.

В морском мире (где у меня больше всего опыта) выбор в наши дни, особенно при более высоких нагрузках, часто сводится просто к литий-ионному против AGM. В сравнениях, приведенных ниже, показаны гелевые батареи, они имеют более низкую эффективную емкость при высоких токах разряда. Они стоят примерно так же, как AGM, при условии, что оба типа являются моноблоками, в отличие от гелевых ячеек с длительным сроком службы 2 В. Свинцово-кислотные (FLA) аккумуляторные батареи с влажным электролитом или заливные батареи, о которых идет речь, не рассматриваются в данном конкретном сравнении, в первую очередь из-за требований технического обслуживания и безопасности в морской среде.Это, конечно, может не относиться к другим рынкам.

Полезная энергия и стоимость

Принято считать, что наиболее экономичная и практичная глубина разряда (DOD) для AGM-аккумулятора составляет 50%. Для литий-железо-фосфатных (LiFePO4 или LFP), которые являются наиболее безопасными из основных типов литий-ионных аккумуляторов, используется глубина разряда 80%.

Как это работает в реальном мире? Давайте возьмем два примера батарей Victron 24 В и сравним полезную энергию для небольшой яхты:

  • 1 x Victron Литий-ионный 24 В 180 Ач

Номинальное напряжение ячейки LFP равно 3.3 В. Эта батарея LFP на 26,4 В состоит из 8 последовательно соединенных ячеек с номиналом 180 Ач. Доступная энергия составляет 26,4 x 180 = 4,75 кВтч. Полезная энергия 26,4 x 180 x 0,80 = 3,8 кВт · ч .

  • 2 x Victron AGM 12 В 220 Ач

Номинальное напряжение свинцово-кислотного элемента составляет 2,0 В / элемент. Каждая моноблочная батарея на 12 В состоит из 6 последовательно соединенных ячеек емкостью 220 Ач. При последовательном подключении 2 батарей по 12 В 220 Ач для получения 24 В и 220 Ач доступная энергия составляет 24.0 x 220 = 5,28 кВтч. Полезная энергия составляет 24 x 220 x 0,50 = 2,64 кВт · ч .

Возникает вопрос, какой рейтинг AGM-батарей в Ач будет эквивалентен 3,8 кВт-ч полезной энергии литий-ионной батареи? Чтобы получить 3,8 кВтч полезной энергии от батареи AGM, ее размер должен быть вдвое больше, чтобы начать с правила экономии 50% DOD, т.е. 3,8 x 2 = 7,6 кВтч. При 24 В это будет означать 7600/24, что дает нам емкость батареи 316,66 Ач, что приближается к удвоенной номинальной емкости литий-ионной 24 В 180 Ач.Обратите внимание, что при этом не учитывается старение батарей, снижение номинальных значений температуры или влияние более высоких нагрузок. Для батарей AGM более высокие нагрузки оказывают большее влияние, чем на литиевые. См. Раздел – Полезная энергия: влияние на разрядную емкость и напряжение при различных нагрузках ниже. Исходя из всего этого, разумно сказать, что емкость AGM-аккумулятора должна быть вдвое больше, чем у литиевой.

А как насчет цены? Используя прайс-лист Victron, мы видим, что AGM 12 В 220 Ач стоит 470 евро без НДС или 2.136 € / Ач. Для 316,66 А · ч, что эквивалентно 676,50 евро при 12 В или 1353 евро при 24 В. Литий на 24 В 180 А · ч стоит 4704 евро за такое же количество полезной энергии и, следовательно, в 4704/1353 = в 3,48 раза дороже ( или меньше, если мы учитываем коэффициент 2, упомянутый выше) при сравнении номиналов Ач.

На основании этого можно сразу сделать вывод, что литий неэффективен с точки зрения затрат, однако полезная энергия по сравнению с ценой – это только часть дела.

Масса

Большинство аккумуляторов, независимо от типа, рассчитаны на 20 часов.Это было хорошо во времена легких нагрузок, но поскольку количество и размер грузов со временем увеличивались, нам также необходимо учитывать высокие краткосрочные нагрузки, среднесрочные и долгосрочные нагрузки для различных типов оборудования. Это может означать большой аккумулятор. В крайнем случае, у нас может быть кондиционер, работающий в течение 10 часов с потреблением 10 кВт, по сравнению со светодиодной лампой, потребляющей в это время 100 Вт. Уравновешивание этих различных требований и всех нагрузок между ними становится ключевым. С большой упаковкой, как показано ниже, становится ясно, насколько тяжелая свинцовая кислота может быть по сравнению с литием.1360/336 = в 4 раза тяжелее .

Полезная энергия: влияние на разрядную емкость и напряжение при различных нагрузках

Как указывалось ранее, для большинства аккумуляторов мощность в Ач указана из расчета 20 часов. На изображении ниже свинцово-кислотной батареи, если бы это была батарея 100 Ач при скорости 20 часов, вы можете видеть, что 0,05C означает 100 x 0,05 = 5 А в течение 20 часов = 100 Ач доступно до тех пор, пока батарея полностью не разрядится. Поскольку мы используем только 50% батареи, мы видим, что напряжение по-прежнему будет 24 В при 50% DOD для нагрузки 5 А в течение 10 часов, и, следовательно, мы потребляем 50 Ач.

Увеличение потребляемого тока (как показано на графиках ниже) может повлиять на доступную полезную энергию и напряжение батареи. Это эффективное уменьшение рейтинга известно как эффект Пойкерта. При использовании свинцово-кислотного аккумулятора, чем выше нагрузка, тем больше вам нужно увеличить емкость аккумулятора в Ач, чтобы облегчить это. При использовании лития, однако, нагрузка даже в 10 раз выше при 0,5 ° C может по-прежнему иметь напряжение на клеммах 24 В при 80% DOD / 20% SOC , без увеличения емкости аккумулятора в ампер-часах.Это то, что делает литий особенно подходящим для высоких нагрузок.

Примечание: На графиках ниже показана зависимость разрядной емкости от напряжения на клеммах. Обычно вы видите графики AGM как время разряда в зависимости от напряжения на клеммах. Причина, по которой мы наносим график емкости разряда (вместо времени разряда), заключается в том, что литий имеет более высокое и более стабильное напряжение на клеммах, чем AGM, поэтому построение кривых с учетом емкости разряда дает более точное сравнение химического состава, показывая, что литий увеличивает полезную энергию. при более высоких нагрузках из-за более высоких и стабильных напряжений на клеммах.Хотя вы можете считать это серой зоной (отчасти также из-за разного внутреннего сопротивления батарей), это, вероятно, единственный верный способ сравнить технологии. Это дополнительно демонстрируется на изображениях под графиками.

Литий – зависимость разрядной емкости от напряжения на клеммах

Свинцово-кислотный – разрядная емкость в зависимости от напряжения на клеммах

Полезная энергия (свинцово-кислотная)

Полезная энергия (литий)

Эффективность заряда

Многое из того, что мы видели в процессе разрядки, справедливо и для обратного процесса зарядки.Не пугайтесь больших размеров генераторов, показанных ниже, поскольку в этом блоге просто показан ряд сценариев. Решения в принципе масштабируемы. Сначала сравним эффективность зарядки свинцовой кислоты слева и лития справа во время полного цикла зарядки. Зарядка последних 20% свинцово-кислотных аккумуляторов всегда медленная и неэффективная по сравнению с литиевыми. Это подтверждается расходами на топливо (или любым другим источником зарядки, который вы используете) на изображениях ниже. Обратите внимание на разницу во времени зарядки.

Примечание: Тарифы

Рекомендуемая скорость заряда для AGM-аккумуляторов большого размера составляет 0,2C, то есть 120A для батареи на 600A, состоящей из параллельно подключенных блоков по 200Aч.

Более высокая скорость заряда нагревает аккумулятор (температурная компенсация, измерение напряжения и хорошая вентиляция абсолютно необходимы в таком случае для предотвращения теплового разгона), а из-за внутреннего сопротивления напряжение поглощения будет достигаться, когда аккумулятор заряжен только при 60 ° С. % или меньше, что приводит к увеличению времени поглощения, необходимого для полной зарядки аккумулятора.

Таким образом, высокоскоростная зарядка не приведет к значительному сокращению времени зарядки свинцово-кислотной аккумуляторной батареи.

Для сравнения, литиевый аккумулятор емкостью 200 Ач можно заряжать до 500 А, однако рекомендуемая скорость заряда для максимального срока службы составляет 100 А (0,5 C) или меньше. Это снова показывает, что как при разряде, так и при заряде литий превосходит.



Выбор батарей, рынки сбыта и срок службы

В зависимости от того, как вы обращаетесь с батареей, вы можете разумно ожидать указанного ниже диапазона циклов, при условии, что DOD и блоки батарей будут правильно рассчитаны для нагрузок.Также играет роль рабочая температура. Чем горячее батарея, тем меньше она прослужит. Емкость аккумулятора также снижается с увеличением температуры окружающей среды. Базовый уровень отклонений из-за температуры – 25 градусов по Цельсию.



Выводы

Очевидно, что AGM-батареи нужно будет заменять чаще, чем литиевые. Об этом стоит помнить, поскольку это влечет за собой затраты времени, установки и транспортировки, что дополнительно сводит на нет более высокие начальные капитальные затраты на литий, а также более низкие затраты на перезарядку лития.

Независимо от того, какой аккумулятор вы выберете, с самого начала существуют как капитальные затраты, так и технологический риск. Если у вас есть капитал для более высоких начальных затрат на литий, вы можете обнаружить, что жизнь проще, и этот выбор со временем станет экономически эффективным. Во многом это зависит от знаний оператора и того, как он обращается с аккумуляторной системой. Есть старая поговорка, что батарейки не умирают, они умирают. Хорошие методы управления – это ваша страховка от преждевременного отказа, независимо от используемой технологии.

Литий-ионный против AGM? Выбор за вами. Лично я считаю, что сейчас самое время рассмотреть литий в морской индустрии как экономичное, надежное и высокопроизводительное решение. На прошлой неделе (вы понимаете, это было только из любопытства) я пошел на тест-драйв на литий-ионной Tesla Model S – и, как мы знаем, ни один уважающий себя производитель электромобилей сегодня не будет использовать технологии свинцово-кислотных аккумуляторов. Пора морской отрасли наверстать упущенное?

Джон Рашворт

Кредиты

Спасибо Reinout Vader и Johannes Boonstra за изображения и технические советы при написании этого блога.

Дополнительная литература

Whitepapers, inc Energy Unlimited by Reinout Vader: https://www.victronenergy.com/support-and-downloads/whitepapers

Выбор батареи: https://www.victronenergy.com/batteries

.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.