Как рассчитать количество секций радиаторов для дома или квартиры.
Чтобы отопительная система работала эффективно, мало просто расставить батареи по комнатам. Нужно обязательно рассчитать количество радиаторов, с учетом площади и объема помещений и мощности самой печи или котла. Немаловажно учесть и вид батареи, количество секций в каждой и скорость доставки «рабочей жидкости».
На сегодняшний день промышленностью производится несколько видов радиаторов, которые выполняются из разных материалов, имеют различные формы и, конечно же, характеристики. Для эффективности обогрева дома, покупая их, нужно учесть все минусы и плюсы моделей, представленных на рынке. Владельцу недвижимости не обязательно обращаться к специалистам, за помощью в расчете количества радиаторов отопления, для этого достаточно уметь пользоваться рулеткой, калькулятором и шариковой ручкой или карандашом! Следуя нашим инструкциям у вас обязательно всё получится!
Виды радиаторов
Первое, что нужно знать — это вид и материал из которых сделаны ваши радиаторы, именно от этого в частности и зависит их количество. В продаже присутствуют как всем уже знакомые чугунные виды батарей, но значительно усовершенствованные, так и современные экземпляры, выполненные из алюминия, стали и, так называемые, биметаллические радиаторы из стали и алюминия. Современные варианты батарей изготавливаются в разнообразных дизайнерских исполнениях и имеют многочисленные оттенки и цвета, поэтому можно легко выбрать те модели, которые больше подходят для конкретного интерьера. Однако, нельзя забывать и о технических характеристиках приборов. Самыми популярными из современных радиаторов стали биметаллические батареи. Они устроены по комбинированному принципу и состоят из двух сплавов: изнутри они стальные, снаружи — алюминиевые. Привлекают они своим эстетичным внешним видом, экономностью в использовании и легкостью в эксплуатации.
Но есть у них и слабая сторона — приемлемы они только для систем отопления с достаточно высоким давлением, а значит, для строений, подключенных к центральному отоплению в многоквартирных домах. Для зданий с автономным отопительным снабжением они не подходят и от них лучше отказаться. Стоит поговорить и о чугунных радиаторах. Несмотря на их большой «исторический стаж», они не теряют своей востребованности. Тем более, что сегодня можно приобрести чугунные варианты, выполненные в различном дизайне, и их легко можно подобрать для любого дизайнерского оформления. Более того, производятся такие радиаторы, которые вполне могут стать дополнением или даже украшением помещения.
Эти батареи подойдут как для автономного, так и для центрального отопления, и под любой теплоноситель. Они дольше, чем биметаллические прогреваются, но и более длительное время остывают, что способствует большей теплоотдаче и сохранению тепла в помещении. Единственным условием долгосрочной их эксплуатации является качественный монтаж при установке. Стальные радиаторы делятся на два типа: трубчатые
и панельные
Трубчатые варианты более дорогостоящие, они нагреваются медленнее панельных, и, соответственно, дольше сохраняют температуру. Панельные — быстро нагревающиеся батареи. Они намного дешевле трубчатых по цене, тоже неплохо обогревают комнаты, но в процессе их быстрого остывания, выхолаживается и помещение. Поэтому эти батареи в автономном отоплении не экономичны, так как требуют практически постоянного притока тепловой энергии. Эти характеристики обоих типов стальных батарей и будут напрямую влиять на количество точек их размещения. Стальные радиаторы имеют респектабельный вид, поэтому неплохо вписываются в любой стиль оформления помещения. Они не собирают на своей поверхности пыль и легко приводятся в порядок. Алюминиевые радиаторы имеют хорошую теплопроводность, поэтому считаются вполне экономичными. Благодаря этому качеству и современному дизайну, алюминиевые батареи стали лидерами продаж.
Но, приобретая их, необходимо учитывать один их недостаток — это требовательность алюминия к качеству теплоносителя, поэтому они больше подходят только для автономного отопления. Для того, чтобы рассчитать, сколько радиаторов понадобится на каждую из комнат, придется учесть многие нюансы, как связанные с характеристиками батарей, так и другие, влияющие на сохранность тепла в помещениях.
Как рассчитать количество секций радиатора отопления
Чтобы теплоотдача и нагревательная эффективность была должного уровня, при расчете размера радиаторов нужно учесть нормативы их установки, а отнюдь не опираться на размеры оконных проемов, под которыми они устанавливаются. На теплоотдачу влияет не ее размер, а мощность каждой отдельной секции, которые собраны в один радиатор. Поэтому лучшим вариантом будет разместить несколько небольших батарей, распределив их по комнате, нежели одну большую. Это можно объяснить тем, что тепло будет поступать в помещение из разных точек и равномерно прогревать его. Каждое отдельное помещение имеет свою площадь и объем, от этих параметров и будет зависеть расчет количества секций, устанавливаемых в нем.
Расчет на основании площади помещения
Чтобы правильно рассчитать это количество на определенную комнату, нужно знать некоторые правила: Узнать нужную мощность для обогрева помещения можно, умножив на 100 Вт размер его площади (в квадратных метрах), при этом:
- На 20% увеличивают мощность радиатора в том случае, если две стены помещения выходят на улицу, и в нем находится одно окно — это может быть торцевая комната.
- На 30% придется увеличить мощность, если комната имеет те же характеристики, как в предыдущем случае, но в ней устроено два окна.
- Если же окно или окна комнаты выходят на северо-восток или север, а значит, в ней бывает минимальное количество солнечного света, мощность нужно увеличить еще на 10%.
- Устанавливаемый радиатор в нишу под окном, имеет сниженную теплоотдачу, в этом случае придется увеличить мощность еще на 5%.
- Если радиатор закрывается экраном в эстетических целях, то снижается теплоотдача на 15%, и ее также нужно восполнить, увеличив мощность на эту величину.
Удельная мощность секции радиатора обязательно указывается в паспорте, который производитель прилагает к изделию. Зная эти требования, можно рассчитать необходимое количество секций, разделив полученное суммарное значение требуемой тепловой мощности с учетом всех указанных компенсирующих поправок, на удельную теплоотдачу одной секции батареи. Полученный результат расчетов округляется до целого числа, но только в большую сторону. Допустим, получилось восемь секций. И тут, возвращаясь к вышесказанному, нужно отметить, что для лучшего обогрева и распределения тепла, радиатор можно разделить на две части, по четыре секции каждая, которые устанавливают в разных местах помещения. Нужно отметить, что такие расчеты подходят для определения количества секций для помещений, оснащенных центральным отоплением, теплоноситель в котором имеет температуру не больше 70 градусов. Этот расчет считается достаточно точным, но можно произвести расчет и по-другому.
Расчет количества секций в радиаторах, исходя из объема помещения
Стандартом считается соотношение тепловой мощности в 41 Вт на 1 куб. метр объема помещения, при условии нахождения в нем одной двери, окна и внешней стены. Чтобы результат был виден наглядно, для примера можно рассчитать нужное количество батарей для комнаты площадью 16 кв. м. и потолком, высотой 2,5 метра:
16 × 2,5= 40 куб. м.
Далее нужно найти значение тепловой мощности, это делается следующим образом
41 × 40=1640 Вт.
Зная теплоотдачу одной секции (ее указывают в паспорте), можно без труда определить количество батарей. Например, теплоотдача равна 170 Вт, и идет следующий расчет:
1640 / 170 = 9,6.
После округления получается цифра 10 — это и будет нужное количество секций отопительных элементов на комнату.
Существуют также некоторые особенности:
- Если комната соединяется с соседним помещением проемом, не имеющим двери, то необходимо считать общую площадь двух комнат, только тогда будет выявлена точное количество батарей для эффективности отопления.
- Если теплоноситель имеет температуру ниже 70 градусов, количество секций в батареи придется пропорционально увеличить.
- При установленных в комнате стеклопакетах, значительно снижаются тепловые потери, поэтому и количество секций в каждом радиаторе может быть меньше.
- Если в помещениях установлены старые чугунные батареи, которые вполне справлялись с созданием нужного микроклимата, но есть планы поменять их на какие-то современные, то посчитать, сколько их понадобится, будет очень просто. Одна чугунная секция имеет постоянную теплоотдачу в 150 Вт. Поэтому количество установленных чугунных секций нужно умножить на 150, а полученное число делится на теплоотдачу, указанную на секции новых батарей.
Сколько секций батарей нужно на квадратный метр
Автор Ксения На чтение 6 мин Просмотров 105 Опубликовано
Во многом комфорт от нахождения в квартире или загородном доме зависит от отопления и микроклимата, который появляется в помещении. В регионах, где отопительный сезон длится более 6 месяцев, нужно заранее подумать о том, сколько секций батарей нужно на квадратный метр, иначе после обустройства жилища с этим возникнут проблемы.
Содержание
Типы батарей
Обогрев комнаты зависит не только от мощности радиатора отопления, но и материала изготовления, габаритов, размещения. Чтобы сделать расчет требуемых секций радиатора для помещения, сначала придется выбрать тип радиатора.
Стальные
Такие батареи считаются одними из самых дешевых, их КПД превышает 70%. Они энергоемкие, поэтому расходы на топливо минимальные. Их недостатком считается эстетика (хотя уже есть разные варианты дизайна), а также неустойчивость к появлению коррозии после контакта с водой.
Подобрать такой радиатор довольно легко, поскольку количество блоков наращивается до 33 шт., такого объема хватит даже для большого открытого помещения.
Для радиаторов отопления используют тонкую сталь, поэтому она считается не самым безопасным вариантом. Ее дополнительно обрабатывают антикоррозийным составом, а во время гидравлических ударов следят за тем, чтобы на швах не возникла течь.
Алюминиевые
Они более легкие, при этом имеют достойную теплоотдачу. Подходят для современных интерьеров, менее заметны, их легко задекорировать или установить так, чтобы они почти не выделялись. Продаются в виде цельных и сборных конструкций.
Материал обрабатывают антикоррозийным составом, поскольку при контакте с кислородом он окисляется. Алюминиевые радиаторы отопления более прочные, они устойчивы к гидроударам и механическому воздействию, поэтому редко дают течь.
Такие батареи чаще устанавливают в частных домах и небольших хозяйствах, поскольку они чувствительны к виду теплоносителя.
Биметаллические
На такие батареи производитель тратит сразу несколько материалов, чтобы повысить их прочность и долговечность. Первый слой делают из алюминия, поскольку у него высокая теплоотдача. Под ним находится сплав, который не так быстро разрушается от коррозии. Они стоят дороже остальных вариантов, но подходят для любых комнат. У них высокая теплопроводность, но именно по площади помещения решают, стоит ли устанавливать элементы, поскольку иногда монтаж получается слишком дорогой.
Биметаллические модели выдерживают большие нагрузки и перепады давления, считаются более прочными, чем остальные. Единственным недостатком считается цена, по остальным показателям они в несколько раз превосходят аналоги.
Чугунные
Эти радиаторы отопления подходят даже для крупных помещений, поскольку на них приходится максимальная теплоотдача. Обычно люди даже не рассматривают их для установки в квартиру, хотя на комнату нужно всего несколько секций. Современные модели значительно отличаются от крупногабаритных советских, поэтому от стереотипа лучше отказаться.
Дизайнеры придумали интересные решения для чугунных конструкций, поэтому они стали более привлекательными, но при этом не потеряли положительных качеств.
При подборе радиаторов отопления на крупное или небольшое помещение стоит учитывать, что они регулируются, редко подвергаются коррозии, подходят для любого вида теплоносителя и не опасаются перепадов давления. По этим причинам радиаторы считаются одними из самых долговечных, хотя все еще остаются тяжелыми в сравнении с другими металлами.
Требуемое количество секций
Еще на этапе планирования ремонта думают о том, как рассчитать количество секций радиатора, поскольку он должен не только прогревать комнату, но и компенсировать все возможные теплопотери.
Важно! Для расчета секций радиаторов всегда придерживаются нескольких величин: площади комнаты и объема помещения.
Стандартный расчет
Проще выполнять расчет секций радиатора стандартным способом, для этого стоит запомнить правило: на 1 м2 нужно более 100 ватт мощности, тогда все теплопотери компенсируются. К примеру, если в комнате 30 кв. м, а одна секция вырабатывает 180 ватт, то для комнаты потребуется 17 секций радиатора (округленное число). Для получения этой величины 30 умножают на 100, а потом делят на 180.
Приблизительный
В этом случае расчет количества секций радиаторов отопления выполняется не только по площади помещения, но еще и по высоте. Этот метод используют при установке мощных приборов. Если устройство вырабатывает меньше 50 ватт, то такой способ вычислений не подходит.
Когда высота потолков достигает стандартных 2,5 метра, одна секция радиатора способна обогреть лишь 1,8 кв. м.
Для нестандартных комнат
Если у помещения нестандартная форма, то лучше всего выполнять расчет радиаторов отопления не по площади, а по объему. Это более трудоемкий метод, но для нестандартных построек подходит только он.
В кирпичном здании один кубический метр требует более 35 ватт тепла, а панельный дом — более 40.
Для получения показателя объем умножают на норму, а затем результат делят на мощность секции. Формула мало меняется, просто в ней используются другие переменные.
Точный вариант
В некоторых случаях количество секций радиаторов на 1 м2 рассчитывают с учетом дополнительных коэффициентов. Самостоятельно выполнять эти расчеты довольно сложно, поэтому проще всего воспользоваться готовым калькулятором. Для этого есть онлайн-формы, куда человеку достаточно внести все показатели и нажать на кнопку для получения расчетов.
Теплоотдача секции
Несмотря на то, что внешне большинство батарей похожи друг на друга, их показатели сильно меняются. В большей степени они зависят от изготовителя, модели, материала. Также на показатель влияет толщина выбранного металла, размер сечения и конструктивных особенностей.
Иногда прибор просто не очень хорошо продуман, поэтому он вырабатывает достаточно тепла, но не выпускает его в пространство. Поэтому точно сказать, сколько вырабатывает одна секция радиатора невозможно, даже если учитывать только один материал.
Важно! Количество тепла, которое вырабатывает каждая секция, зависит от производителя, он обязан указывать эту информацию на упаковке товара.
Самостоятельно вычислить эти показатели не получится, поскольку во многом результат зависит даже от площади. При этом одинаковые секции разной высоты отличаются от 15 до 25 ватт.
Одними из самых мощных считаются биметаллические и алюминиевые модели, у них каждая секция вырабатывает около 190 ватт.
Советы по обустройству
При выборе биметаллических моделей стоит учитывать, что с завода они поставляются по 10 секций. Поэтому если есть мысль добавить еще одну или две, то этого лучше не делать, поскольку заводская сборка считается более надежной. В зависимости от производителя на нее дается гарантия до 20 лет.
В большинстве магазинов есть функция, по которой дополнительные секции присоединяют на заводе. Лучше этот процесс доверить опытным сотрудникам, в этом случае на устройство тоже дается гарантия, но она не превышает 2 лет.
При выборе количества секций для квартиры или частного дома стоит предварительно сделать самостоятельный расчет, а потом проверить результаты, поговорив с профессионалом. Так человек проверит его компетентность и еще раз оценит собственные расчеты.
рекомендации по подготовке данных для подсчета, формулы и калькулятор. Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления
Содержание
- 1 Рекомендации по расчету до начала работы
- 2 Как учитывать эффективную мощность
- 3 Напоследок несколько уточнений
- 4 Выбор точного количества секций биметаллических батарей
- 5 Стандартный расчет радиаторов отопления
- 6 Расчеты от объема – что говорит СНиП?
- 7 Расчет отдачи тепла одного алюминиевого радиатора (видео)
- 8 Приблизительный расчет для стандартных помещений
- 9 Виды расчетов отопления для частного дома
- 10 Теплоотдача одной секции
- 11 От чего зависит количество приборов
- 12 Как выполнить расчет количества батарей отопления в частном доме
- 12.1 Расчет на основании площади помещения
- 12.2 Расчет по кубатуре помещения
- 12.3 Профессиональный подход
- 12. 4 Виды радиаторов
- 12.5 Биметаллические радиаторы
- 12.6 Алюминиевые радиаторы
- 12.7 Стальные пластинчатые радиаторы
- 13 Расчет для нестандартных комнат
- 14 Тепловая мощность радиаторов отопления
- 15 Максимально точный вариант расчета
- 15.1 Цены на популярные модели радиаторов отопления
- 15.2 Калькулятор расчета радиатора отопления
- 16 Расчет размера стального радиатора
Рекомендации по расчету до начала работы
Чтобы самостоятельно рассчитать нужное количество секций отопительной батареи, вы обязательно должны узнать следующие параметры:
- габариты комнаты, для которой выполняется расчет; Как произвести замер помещения
- мощность всей батареи либо же каждой ее секции. Эта информация приводится в технической документации, прилагаемой производителем отопительного агрегата. Расчет секций для радиаторов CONDOR
Показатели теплоотдачи, форма батареи и материал ее изготовления – эти показатели в расчетах не учитываем.
Важно! Не выполняйте расчет сразу для всего дома либо квартиры. Потратьте немного больше времени и проведите вычисления для каждой комнаты отдельно. Только так можно получить максимально достоверные сведения. При этом в процессе расчета количества секций батареи для обогрева угловой комнаты к итоговому результату нужно добавить 20%. Такой же запас нужно накинуть сверху, если в работе обогрева появляются перебои либо же его эффективности недостаточно для качественного прогрева.
Как учитывать эффективную мощность
Определяя параметры отопительной системы или отдельного ее контура, не следует сбрасывать со счетов один из важнейших параметров, а именно тепловой напор. Нередко бывает так, что и расчёты выполнены правильно, и котёл греет хорошо, а с теплом в доме как-то не складывается. Одной из причин уменьшения тепловой эффективности может являться температурный режим теплоносителя. Всё дело в том, что большинство производителей указывают величину мощности для напора в 60 °С, который имеет место быть в высокотемпературных системах с температурой теплоносителя 80-90 °С. На практике же нередко оказывается, что температура в контурах отопления находится в пределах 40-70 °С, а значит, значение температурного напора не поднимается выше 30-50 °С . По этой причине полученные в предыдущих разделах значения теплоотдачи следует умножить на реальный напор, а затем полученное число разделить на значение, указанное производителем в техпаспорте. Разумеется, полученная в результате этих расчетов цифра будет ниже той, которая была получена при вычислении по приведенным выше формулам.
Остается вычислить реальный температурный напор. Его можно найти в таблицах на просторах Сети, или же рассчитать самостоятельно по формуле ΔT = ½ х (Тн + Тк) – Твн). В ней Тн – начальная температура воды на входе в батарею, Тк – конечная температура воды на выходе из радиатора, Твн – температура внешней среды. Если подставить в эту формулу значения Тн = 90 °С (высокотемпературная система отопления, о которой упоминалось выше), Тк = 70 °С и Твн = 20 °С (комнатная температура), то нетрудно понять, почему производитель ориентируется именно на это значение термонапора.
Учитывая не паспортную, а реальную мощность теплового оборудования, можно рассчитать параметры системы с допустимой погрешностью. Все, что осталось сделать – это внести поправку в 10-15 % на случай аномально низких температур и предусмотреть в конструкции отопительной системы возможность ручной или автоматической регулировки. В первом случае специалисты рекомендуют поставить шаровые краны на байпас и ветку подачи теплоносителя в радиатор, а во втором – установить на радиаторы термостатические головки. Они позволят установить наиболее комфортную температуру в каждой комнате, не выпуская тепло на улицу.
Напоследок несколько уточнений
Приборы отопления могут работать в различных условиях, подключаться по разным схемам. Эти факторы оказывают влияние на теплоотдачу обогревателей в режиме эксплуатации. Определяя мощность комнатных радиаторов, учтите несколько рекомендаций:
- Если батарея подключается к трубопроводам по разносторонней нижней схеме, эффективность обогрева ухудшается. Добавьте к расчетному показателю мощности приборов 10%.
- В комбинированных системах (радиаторная сеть + теплые водяные полы) конвекционные приборы играют вспомогательную роль. Основную отопительную нагрузку несут напольные контуры. Но расчетную теплоотдачу радиаторов занижать не следует, при нужде батареи должны полностью заменить теплые полы.
- Домовладельцы нередко закрывают обогреватели декоративными экранами, даже зашивают гипсокартоном, оставляя конвекционные щели. В данном случае полностью теряется инфракрасное тепло, выделяемое нагретой поверхностью прибора. Соответственно, мощность батареи придется увеличить минимум на 40%.
- Не устанавливайте 1—3 радиаторных секции, даже если по расчету вышло такое количество. Чтобы получить нормальный обогревательный прибор, нужно смонтировать минимум 4 ребра.
- Незамерзающие жидкости уступают обычной воде по теплоемкости, разница составляет примерно 15%. При использовании антифризов наращивайте теплообменную площадь батарей на 10% (увеличивайте количество секций радиаторов либо размеры панелей).
При расчете радиаторов отопления учитывайте простое правило: чем ниже температура воды в подающей линии, тем большая площадь теплообменной поверхности нужна для обогрева комнат. Правильно подбирайте котельное оборудование и монтируйте системы, чтобы не приходилось решать проблемы путем наращивания батарейных секций.
Выбор точного количества секций биметаллических батарей
Они бывают нескольких видов, каждый из них имеет свою мощность. Минимальное выделение тепла достигает – 120 Вт, максимальное – 190 Вт. При расчете количества секций нужно учитывать необходимое потребление тепла в зависимости от места расположения дома, а также с учетом теплопотерь:
- Сквозняки, которые происходят из-за некачественно выполненных оконных проемов и профиля окон, щелей в стенах.
- Растраты тепла по пути следования теплоносителя от одной батареи к другой.
- Угловое расположение комнаты.
- Количества окон в помещении: чем их больше, тем больше теплопотери.
- Регулярное проветривание комнат зимой также накладывает отпечаток на количество секций.
Для примера, если нужно обогреть комнату в 10 кв. м, расположенную в доме, находящемся в средней климатической полосе, то нужно приобрести батарею с 10 секциями, мощность каждой из них должна быть равна 120 Вт или ее аналог на 6 секций при теплоотдаче в 190 Вт.
Стандартный расчет радиаторов отопления
Начнем обучение с рассмотрения наиболее часто использующегося метода расчета. Его вряд ли можно считать самым точным, зато по простоте выполнения он определенно вырывается вперед.
Стандартный расчет радиаторов отопления
В соответствии с этим «универсальным» методом для обогрева 1 м2 площади помещения нужно 100 Вт мощности батареи. В данном случае вычисления ограничиваются одной простой формулой:
K=S/U*100
В этой формуле:
- K – необходимое количество секций батареи для обогрева рассматриваемого помещения;
- S – площадь этого помещения;
- U – мощность одной секции радиатора. Формула расчёта количества секций радиатора
Для примера рассмотрим порядок расчета необходимого числа секций батареи для комнаты габаритами 4х3,5 м. Площадь такого помещения составляет 14 м2. Производитель заявляет, что каждая секция выпущенной им батареи выдает 160 Вт мощности.
Подставляем значения в приведенную выше формулу и получаем, что для обогрева нашей комнаты нужно 8,75 секций радиатора. Округляем, конечно же, в большую сторону, т.е. к 9. Если комната угловая, добавляем 20%-й запас, снова округляем, и получаем 11 секций. Если в работе отопительной системы наблюдаются проблемы, добавляем еще 20% к первоначально рассчитанному значению. Получится около 2. То есть в сумме для обогрева 14-метровой угловой комнаты в условиях нестабильной работы отопительной системы понадобится 13 секций батареи.
Расчет алюминиевых радиаторов отопления
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.
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.
Расчет отдачи тепла одного алюминиевого радиатора (видео)
В видео вы узнаете, как рассчитать теплоотдачи одной секции батареи из алюминия при разных параметрах входящего и выходящего теплоносителя.
Одна секция алюминиевого радиатора имеет мощность 199 Ватт, но это при условии, что заявленный перепад температур в 70 0С будет соблюдаться. Это означает, что на входе температура теплоносителя составляет 110 0С, а на выходе 70 градусов. Помещение при таком перепаде должно прогреваться до 20 градусов. Обозначается эта разница температур DT.
Некоторые производители радиаторов предоставляют вместе со своим изделием таблицу пересчета теплоотдачи и коэффициент. Ее величина плавающая: чем больше температура теплоносителя, тем больше показатель теплоотдачи.
В качестве примера, можно рассчитать этот параметр при следующих данных:
- Температура теплоносителя на входе в радиатор – 85 0С;
- Остывание воды при выходе из радиатора – 63 0С;
- Обогрев помещения – 23 0С.
Нужно сложить между собой два первых значения, разделить их на 2 и вычесть температуру помещения, наглядно это происходит так:
Полученное число равняется DT, по предлагаемой таблице можно установить, что при нем коэффициент равняется 0,68. Учитывая это можно определить теплоотдачу одной секции:
Затем, зная теплопотери в каждом помещении, можно рассчитать, сколько всего нужно секций радиаторов для установки в определенную комнату. Даже если по расчетам получилась одна секция, нужно устанавливать минимум 3, иначе вся система отопления будет выглядеть нелепо и достаточно не обогреет площадь.
В следующей статье вы узнаете, как нужно правильно подключать радиаторы отопления: http://ksportal.ru/828-podklyuchit-radiator-otopleniya.html.
Расчет количества радиаторов всегда актуально. Тем, кто строит частный дом, это особенно важно. Владельцам квартир, которые захотели поменять радиаторы, также стоит знать, как можно легко рассчитать количество секций на новых моделях радиаторов.
Приблизительный расчет для стандартных помещений
Очень простой вариант расчета. Основывается он на том, что размер отопительных батарей серийного производства практически не отличается. Если высота комнаты составляет 250 см (стандартное значение для большинства жилых помещений), то одна секция радиатора сможет обогреть 1,8 м2 пространства.
Площадь комнаты составляет 14 м2. Для расчета достаточно разделить значение площади на упоминавшиеся ранее 1,8 м2. В результате получается 7,8. Округляем до 8.
Таким образом, чтобы прогреть 14-метровую комнату с 2,5-метровым потолком нужно купить батарею на 8 секций.
Важно! Не используйте этот метод при расчете маломощного агрегата (до 60 Вт). Погрешность будет слишком большой.
Подбор радиаторов отопления по тепловой мощности
Виды расчетов отопления для частного дома
Вид расчета радиаторов отопления для частного дома зависит от поставленной цели, то есть насколько точно вы хотите рассчитать батареи отопления для частного дома. Различают упрощенный и точный методы, а также по площади и по объему рассчитываемого пространства.
По упрощенному или предварительному методу подсчеты сводятся к умножению площади помещения на 100 Вт: стандартную величину достаточной тепловой энергии на метр в квадрате, при этом формула подсчета примет следующий вид:
Q = S*100, где
Q – потребная мощность тепла;
S – расчетная площадь комнаты;
Вычисление нужного числа секций разборных радиаторов ведется по формуле:
N = Q/Qx, где
N – требуемое количество секций;
Qx – удельная мощность секции по паспорту изделия.
Так как эти формулы для высоты комнаты – 2,7 м, для других величин требуется вводить коэффициенты поправки. Вычисления сводятся к определению количества тепла на 1 м3 объема помещения. Упрощенная формула выглядит так:
Q = S*h*Qy, где
H – высота комнаты от пола до потолка;
Qy – средний показатель тепловой мощности в зависимости от вида ограждения, для кирпичных стен равен 34 Вт/м3, для панельных стен – 41 Вт/м3.
Эти формулы не могут гарантировать комфортные условия. Поэтому требуются точные вычисления, учитывающие все сопутствующие особенности здания.
Теплоотдача одной секции
Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешней схожести большинства, тепловые показатели могут значительно отличаться. Они зависят от материала, из которого изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.
Потому точно сказать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только применительно к каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь есть значительная разница в размерах: одни из них высокие и узкие, другие — низкие и глубокие. Мощность секции одной высоты того же производителя, но разных моделей, могут отличаться на 15-25 Вт (смотрите в таблице ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500) . Еще более ощутимые отличия могут быть у разных производителей.
Технические характеристики некоторых биметаллических радиаторов
Обратите внимание, что тепловая мощность одинаковых по высоте секций может иметь ощутимую разницу. Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для отопления помещений, вывели средние значения тепловой мощности по каждому типу радиаторов
Их можно использовать при приблизительных расчетах (приведены данные для батарей с межосевым расстоянием 50 см):
Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для отопления помещений, вывели средние значения тепловой мощности по каждому типу радиаторов. Их можно использовать при приблизительных расчетах (приведены данные для батарей с межосевым расстоянием 50 см):
- Биметаллический — одна секция выделяет 185 Вт (0,185 кВт).
- Алюминиевый — 190 Вт (0,19 кВт).
- Чугунные — 120 Вт (0,120 кВт).
Точнее сколько кВт в одной секции радиатора биметаллического, алюминиевого или чугунного вы сможете, когда выберете модель и определитесь с габаритами. Очень большой может быть разница в чугунных батареях. Они есть с тонкими или толстыми стенками, из-за чего существенно изменяется их тепловая мощность. Выше приведены средние значения для батарей привычной формы (гармошка) и близких к ней. У радиаторов в стиле «ретро» тепловая мощность ниже в разы.
Это технические характеристики чугунных радиаторов турецкой фирмы Demir Dokum. Разница более чем солидная. Она может быть еще больше
Исходя из этих значений и средних норм в СНиПе вывели среднее количество секций радиатора на 1 м2:
- биметаллическая секция обогреет 1,8 м2;
- алюминиевая — 1,9-2,0 м2;
- чугунная — 1,4-1,5 м2;
Как рассчитать количество секций радиатора по этим данным? Все еще проще. Если вы знаете площадь комнаты, делите ее на коэффициент. Например, комната 16 м2, для ее отопления примерно понадобится:
- биметаллических 16 м2 / 1,8 м2 = 8,88 шт, округляем — 9 шт.
- алюминиевых 16 м2 / 2 м2 = 8 шт.
- чугунных 16 м2 / 1,4 м2 = 11,4 шт, округляем — 12 шт.
Эти расчеты только примерные. По ним вы сможете примерно оценить затраты на приобретение отопительных приборов. Точно рассчитать количество радиаторов на комнату вы сможете выбрав модель, а потом еще пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.
От чего зависит количество приборов
Имеется множество факторов, которые рекомендуется учитывать, когда выполняется расчет радиаторов отопления частного дома:
- Теплоотдача парового теплоносителя значительно больше, чем у водного.
- Чем больше в помещении оконных проемов, тем оно холоднее.
- Если высота помещения более 3-х метров, то в таком случае мощность теплоносителя рассчитывается исходя из объема помещения, а не на основе его площади.
- Угловое помещение всегда холоднее, так как на улицу выходят две его стороны.
- Материал, из которого изготовлен нагревательный прибор, имеет свою теплопроводность.
- Теплоизоляция ограждающих конструкций повышает теплоизоляцию помещения.
- Чем ниже наружная температура, тем, соответственно, больше радиаторов необходимо устанавливать.
- В случае одностороннего подключения трубопроводов к нагревательным приборам, не стоит устанавливать более 10 секций.
- Современные стеклопакеты повышают теплоизоляцию помещения.
- Наличие вентиляционной системы увеличивает мощность отопления.
- При движении горячей воды в системе сверху вниз, увеличивается ее мощность примерно на 20%.
Как выполнить расчет количества батарей отопления в частном доме
Грамотный расчет отопления частного дома (калькулятор использовать предпочтительнее) задача исключительно сложная. Ведь слишком много факторов следует при этом учесть.
Малейшая ошибка или неправильная трактовка исходных данных могут привести к ошибке, из-за которой смонтированная система отопления не будет выполнять поставленные задачи. Либо, что тоже вероятно, режим ее работы будет весьма далек от оптимального, что приведет к значительным и неоправданным тратам.
Специалисты компании «Новое место» готовы рассчитать отопление любой специфики оперативно и недорого. Не хотите иметь проблем с теплом в доме – просто позвоните нашему менеджеру.
Существует довольно много методик, которые позволяют обычному человеку, не связанному со строительным делом, провести расчет радиаторов отопления частного дома – калькулятор для этих нужд также используется сейчас широко. Однако, на правильные данные можно рассчитывать только в том случае, если входящая информация предоставлена грамотно.
Так, самостоятельно измерить кубатуру помещения (длина, ширина и высота каждой комнаты), подсчитать количество окон и примерно определить тип подключаемого радиатора достаточно просто. Но, далеко не все владельцы жилья смогут разобраться с типом подачи горячей воды, толщиной стен, материалом, из которого они сделаны, а также учесть все нюансы предполагаемого к монтажу отопительного контура.
С другой стороны, для предварительного планирования даже такие методы, неточные, но простые в реализации, подойдут очень хорошо. Они помогут выполнить приблизительный расчет радиатора отопления в частном доме (калькулятор вам понадобится, но вычисления будут очень простыми) и примерно понять, какой отопительный контур будет наиболее оптимальным.
Расчет на основании площади помещения
Самый быстрый и весьма неточный метод, лучше всего подходящий для помещений со стандартной высотой потолков, равной примерно 2,4-2,5 метров. Согласно действующим строительным правилам, на обогрев одного квадратного метра площади понадобится 0,1 кВт тепловой мощности. Следовательно, для типовой комнаты площадью 19 квадратных метров необходимо 1,9 кВт.
Чтобы завершить расчет количества радиаторов отопления в частном доме, осталось разделить полученное значение на показатель теплоотдачи одной секции батареи (этот параметр должен быть указан в сопроводительной инструкции или на упаковке, но для примера возьмем стандартное значение 170 Вт) и при необходимости округлить полученную цифру в большую сторону. Окончательный результат будет равен 12 (1900 / 170 = 11,1764).
Предложенная методика является очень приблизительной, так как не учитывает множество факторов, напрямую влияющих на расчеты. Поэтому для корректировки стоит использовать несколько уточняющих коэффициентов.
- помещение с балконом или комната в торце здания: +20%;
- проект предполагает установку радиаторной батареи в нишу или за декоративный экран: +15%.
Расчет по кубатуре помещения
Предлагаемая методика также не претендует на высокую точность, но по сравнению с расчетом на основе площади помещения она дает результаты, более соответствующие реальному положению дел.
Самая большая проблема в данном случае – правильная трактовка норм СНиП, по которым для обогрева одного кубического метра жилой площади необходимо затратить 41 кВт мощности.
Так как этот параметр описывает систему организации отопления в стандартном панельном здании, расчет количества радиаторов отопления в частном доме будет не совсем точным. Но примерное представление о том, как ее следует проектировать, он дает.
Важно
В первую очередь, нужно перемножить площадь помещения на его высоту. Например, для комнаты в 30 квадратных метров и потолками в 3,5 метра итоговая цифра будет 105 м3(30 * 3,5). После этого ее нужно умножить на 41 (нормы требуемой тепловой мощности для одного «куба»): 105 * 41 = 4305 Вт (примерно 4,3 кВт).
Вычисление оптимального количества радиаторов выполняется очень просто. Прежде всего, выясните теплоотдачу одной сегмента, после чего разделите на это значение полученную ранее цифру. В нашем примере имеем 26 секций (4305 / 170 = 25,3235). Для получения более достоверного результата есть смысл использовать несколько корректирующих коэффициентов:
- угловая комната: +20%;
- батарея задекорирована решеткой или экраном: +20%;
- дом плохо утеплен, основной материал, из которого сделаны стены, – крупногабаритная панель: +10%;
- помещение находится на последнем или первом этаже: +10%;
- в комнате большего одного окна или оно одно, но очень большое: +10%;
- рядом расположены неотапливаемые помещения (особенно, если в них отсутствует часть стен): +10%.
Профессиональный подход
Как рассчитать батареи отопления для частного дома, если нужна очень высокая точность с минимально возможными допусками.
В этом случае есть смысл воспользоваться методикой, которая предполагает наличие нескольких уточняющих коэффициентов.
Она имеет определенные допуски, но итоговый результат позволит смонтировать такую отопительную систему, которая будет учитывать все особенности помещения.
Формула расчета имеет следующий вид: Q = 100 * S * X1 * X2 * X3 * X4 * X5 * X6 * X7. Q – количество тепла (в ваттах на квадратный метр), которое необходимо обеспечить для конкретного помещения), S – его площадь, а X1-X7 – несколько уточняющих коэффициентов.
X1: класс остекления оконных проемов (особо уточним, он не учитывает количество самих проемов)
- Двойное остекление: 1,27.
- 2-слойный стеклопакет: без коррекции.
- 3-слойный стеклопакет: 0,85.
X2: уровень теплоизоляции стен (может быть скорректирован установкой внешних утепляющих конструкций)
- Недостаточная (одинарная кладка, нет дополнительных навесных блоков): 1,27.
- Хорошая (слой утеплителя или двойная кирпичная кладка): без коррекции.
- Высокая: 0,85.
X3: отношение площади окон и пола
- 50%: 1,2.
- 40%: 1,1.
- 30%: без коррекции.
- 20%: 0,9.
- 10%: 0,8 (часто встречающийся случай в складских помещениях, но в частных домах встречается очень редко).
X4: средневзвешенная температура воздуха для наиболее холодной недели в году (в градусах Цельсия)
- -35 и менее: 1,5.
- От -35 до -25: 1,3.
- От -25 до -20: 1,1.
- От -20 до -15: 0,9.
- От -15 до -10: 0,7.
X5: внешние стены
- Одна: 1,1;
- Две: 1,2;
- Три: 1,3;
- Четыре: 1,4.
X6: тип находящегося над комнатой, для которой производится расчет, помещения
- Чердак, лишенный принудительного отопления: без коррекции.
- Отапливаемый чердак: 0,9.
- Жилое помещение с собственным отоплением: 0,8.
X7: высота потолков (метров)
- Менее 2,5: без коррекции.
- От 2,5 до 3: 1,05.
- От 3 до 3,5: 1,1.
- От 3,5 до 4: 1,15.
- От 4 до 4,5: 1,2.
Как рассчитать количество радиаторов в доме, исходя из предложенной методики? Представим себе, что у нас есть дом из двух комнат – 20 и 25 м2.
В одной из них – двойное остекление, в другой – тройной стеклопакет. Уровень теплоизоляции высокий. Соотношение окон и пола – 1:1. Самая низкая температура -17 градусов.
В доме 2 внешних стены, над комнатами находится неотапливаемый чердак, а высота стен – 3,1 м.
- 1 комната (S=20 м2). 100 * 20 (S) * 1,27 (X1) * 0,85 (X2) * 1,2 (X3) * 0,9 (X4) * 1,2 (X5) * 1 (X6) * 1,1 (X7) = 3077,87.
- 2 комната (S=15 м2). 100 * 15 (S) * 0,85 (X1) * 0,85 (X2) * 1,2 (X3) * 0,9 (X4) * 1,2 (X5) * 1 (X6) * 1,1 (X7) = 1544,99.
После этого нужно разделить полученные значения на теплоотдачу одной секции радиатора, (например, 170 Вт / м2):
- 1 комната: 3077,87 / 170 = 19 (18,1051).
- 2 комната: 1544,99 / 170 = 10 (9,0881).
Именно такое количество секций будет оптимальным и достаточным.
Виды радиаторов
Приведенное значение теплоотдачи – 170 Вт / м2 является усредненным, а значит реальное положение дел отражает далеко не всегда. Потому его также можно скорректировать для более точного расчета.
Биметаллические радиаторы
Являются в наше время самыми распространенными. Показатели теплоотдачи у разных производителей могут несколько разниться, но общее представление о том, какую они обеспечивают теплоотдачу, получить можно. Основной критерий в данном случае – межосное расстояние:
- 500 мм: 165 Вт.
- 400 мм: 143 Вт.
- 300 мм: 120 Вт.
- 250 мм: 102 Вт.
Алюминиевые радиаторы
Основной показатель здесь тот же – межосное расстояние, а приведенные нами данные верны для продукции итальянских брендов Calidor и Solar.
- 500 мм: от 178 до 182 Вт.
- 350 мм: от 145 до 150 Вт.
Стальные пластинчатые радиаторы
Здесь ситуация несколько сложнее, так как приходится дополнительно учитывать способ врезки в контур отопления, потому нужные параметры теплоотдачи следует выяснить у производителя вашей модели батареи.
Расчет для нестандартных комнат
Этот вариант расчета подходит для нестандартных комнат со слишком низкими либо же чересчур высокими потолками. В основу расчета положено утверждение, в соответствии с которым для прогрева 1 м3 жилого пространства нужно порядка 41 Вт мощности батареи. То есть вычисления выполняются по единственной формуле, имеющей такой вид:
A=Bx41,
где:
- А – нужное число секций отопительной батареи;
- B – объем комнаты. Рассчитывается как произведение длины помещения на его ширину и на высоту.
Для примера рассмотрим комнату длиной 4 м, шириной 3,5 м и высотой 3 м. Ее объем составит 42 м3.
Общую потребность этого помещения в тепловой энергии рассчитаем, умножив его объем на упоминавшиеся ранее 41 Вт. Результат – 1722 Вт. Для примера возьмем батарею, каждая секция которой выдает 160 Вт тепловой мощности. Нужное количество секций рассчитаем, разделив суммарную потребность в тепловой мощности на значение мощности каждой секции. Получится 10,8. Как обычно, округляем до ближайшего большего целого числа, т.е. до 11.
Важно! Если вы купили батареи, не разделенные на секции, разделите общую потребность в тепле на мощность целой батареи (указывается в сопутствующей технической документации). Так вы узнаете нужное количество отопительных радиаторов.
Расчетные данные рекомендуется округлять в сторону увеличения по той причине, что компании-производители нередко указывают в технической документации мощность, несколько превышающую реальное значение.
Расчет необходимого количества радиаторов для отопления
Тепловая мощность радиаторов отопления
Расчет радиаторов отопления частного дома начинается с выбора самих устройств. В ассортименте для потребителей представлены чугунные, стальные, алюминиевые и биметаллические модели, отличающиеся по своей тепловой мощности (теплоотдаче). Какие-то из них греют лучше, а какие-то хуже – тут следует ориентироваться на количество секций и на размеры батарей. Давайте посмотрим, какой тепловой мощностью обладают те или иные конструкции.
Максимально точный вариант расчета
Из приведенных выше расчетов мы увидели, что ни один из них не является идеально точным, т.к. даже для одинаковых помещений результаты пусть и немного, но все равно отличаются.
Если вам нужна максимальная точность вычислений, используйте следующий метод. Он учитывает множество коэффициентов, способных повлиять на эффективность обогрева и прочие значимые показатели.
В целом расчетная формула имеет следующий вид:
T=100 Вт/м2 *A *B * C * D * E * F * G * S,
- где Т – суммарное количество тепла, необходимое для обогрева рассматриваемой комнаты;
- S – площадь обогреваемой комнаты.
Остальные коэффициенты нуждаются в более подробном изучении. Так, коэффициент А учитывает особенности остекления помещения.
Особенности остекления помещения
Значения следующие:
- 1,27 для комнат, окна которых остеклены просто двумя стеклами;
- 1,0 – для помещений с окнами, оснащенными двойными стеклопакетами;
- 0,85 – если окна имеют тройной стеклопакет.
Коэффициент В учитывает особенности утепления стен помещения.
Особенности утепления стен помещения
Зависимость следующая:
- если утепление низкоэффективное, коэффициент принимается равным 1,27;
- при хорошем утеплении (к примеру, если стены выложены в 2 кирпича либо же целенаправленно утеплены качественным теплоизолятором), используется коэффициент равный 1,0;
- при высоком уровне утепления – 0,85.
Коэффициент C указывает на соотношение суммарной площади оконных проемов и поверхности пола в комнате.
Соотношение суммарной площади оконных проемов и поверхности пола в комнате
Зависимость выглядит так:
- при соотношении равном 50% коэффициент С принимается как 1,2;
- если соотношение составляет 40%, используют коэффициент равный 1,1;
- при соотношении равном 30% значение коэффициента уменьшают до 1,0;
- в случае с еще меньшим процентным соотношением используют коэффициенты равные 0,9 (для 20%) и 0,8 (для 10%).
Коэффициент D указывает на среднюю температуру в наиболее холодный период года.
Распределение тепла в комнате при использовании радиаторов
Зависимость выглядит так:
- если температура составляет -35 и ниже, коэффициент принимается равным 1,5;
- при температуре до -25 градусов используется значение 1,3;
- если температура не опускается ниже -20 градусов, расчет ведется с коэффициентом равным 1,1;
- жителям регионов, в которых температура не опускается ниже -15, следует использовать коэффициент 0,9;
- если температура зимой не падает ниже -10, считайте с коэффициентом 0,7.
Коэффициент E указывает на количество внешних стен.
Количество внешних стен
Если внешняя стена одна, используйте коэффициент 1,1. При двух стенах увеличьте его до 1,2; при трех – до 1,3; если же внешних стен 4, используйте коэффициент равный 1,4.
Коэффициент F учитывает особенности вышерасположенной комнаты. Зависимость такова:
- если выше находится не обогреваемое чердачное помещение, коэффициент принимается равным 1,0;
- если чердак отапливаемый – 0,9;
- если соседом сверху является отапливаемая жилая комната, коэффициент можно уменьшить до 0,8.
И последний коэффициент формулы – G – учитывает высоту помещения.
Высота комнаты
Порядок следующий:
- в комнатах с потолками высотой 2,5 м расчет ведется с использованием коэффициента равного 1,0;
- если помещение имеет 3-метровый потолок, коэффициент увеличивают до 1,05;
- при высоте потолка в 3,5 м считайте с коэффициентом 1,1;
- комнаты с 4-метровым потолком рассчитываются с коэффициентом 1,15;
- при расчете количества секций батареи для обогрева помещения высотой 4,5 м увеличьте коэффициент до 1,2.
Этот расчет учитывает почти все существующие нюансы и позволяет определить необходимое число секций отопительного агрегата с наименьшей погрешностью. В завершение вам останется лишь разделить расчетный показатель на теплоотдачу одной секции батареи (уточните в прилагающемся паспорте) и, конечно же, округлить найденное число до ближайшего целого значения в сторону увеличения.
Цены на популярные модели радиаторов отопления
Радиаторы отопления
Калькулятор расчета радиатора отопления
Для удобства, все эти параметры внесены в специальный калькулятор расчета радиаторов отопления. Достаточно указать все запрашиваемые параметры — и нажатие на кнопку «РАССЧИТАТЬ» сразу даст искомый результат:
Расчет размера стального радиатора
Конструкция панельных приборов отличается от секционных. Батареи делаются из штампованных стальных листов толщиной 1…1.2 мм, заранее обрезанных в нужный размер. Чтобы подобрать радиатор требуемой мощности, нужно выяснить теплоотдачу 1 метра длины сваренной из листов панели.
Предлагаем воспользоваться простейшей методикой, основанной на технических данных серьезного немецкого производителя панельных водяных радиаторов Kermi. В чем суть: штампованные батареи унифицированы, типы изделий отличаются между собой количеством греющих панелей и теплообменных оребрений. Классификация радиаторов выглядит так:
- тип 10 – однопанельный прибор без дополнительных ребер;
- тип 11 – 1 панель + 1 лист гофрированного металла;
- тип 12 – две панели плюс 1 лист оребрения;
- тип 20 – батарея на 2 греющих пластины, конвекционное оребрение не предусмотрено;
- тип 22 – двухпанельный радиатор с 2 листами, увеличивающими площадь теплообмена.
Эскизы стальных обогревателей различных типов — вид сверху
Примечание. Также существуют обогреватели типа 33 (3 панели + 3 ребра), но подобные изделия менее востребованы ввиду повышенной толщины и цены. Самая «ходовая» модель – тип 22.
Итак, панельные штампованные приборы любого бренда отличаются только монтажными габаритами. Расчет радиаторов отопления сводится к выбору подходящего типа, затем по высоте и теплоотдаче вычисляется длина батареи для конкретного помещения. Алгоритм следующий:
- Определите исходные данные, перечисленные в начале статьи.
- Выберите тип и высоту отопительного прибора. Самый распространенные варианты – изделия высотой 30, 40 и 50 см, тип 22.
- Воспользуйтесь представленной таблицей, где указана теплоотдача q (Вт/1 м. п.) радиаторов Kermi разных типов и размеров в зависимости от условий эксплуатации. Начните с левого столбца – отыщите соответствующую температуру комнаты, потом – теплоносителя, дальше высоту и тип батареи. В ячейке на пересечении строки и столбца найдете мощность 1 метра радиатора.
- Количество энергии, нужной для обогрева, разделите на величину q – узнаете метраж радиатора заданной высоты.
- По каталогу подберите прибор водяного отопления соответствующей длины. При необходимости (например, батарея вышла чересчур длинной) разбейте этот размер на 2—3 прибора.
Пример расчета. Определим габариты стального радиатора для той же комнаты 15.75 м²: теплопотери — 2048 Вт, температура воздуха – 22 градуса, теплоносителя – 65 °C. Возьмем стандартные батареи высотой 500 мм, тип 22. По таблице находим q = 1461 Вт, выясняем общую длину панели 2048 / 1461 = 1.4 м. Из каталога любого производителя выбираем ближайший больший вариант – обогреватель длиной 1.5 м либо 2 прибора по 0.7 м.
Окончание первой таблицы — теплопередача 1 м длины радиаторов «Керми»
Совет. Наша инструкция на 100% верна для изделий компании Kermi. При покупке радиаторов другого бренда (особенно, китайского) длину панели стоит принимать с запасом 10—15%.
Источники
- https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/raschyot-kolichestva-sekcij-radiatora-otopleniya.html
- https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-kolichestva-sektsiy-radiatorov-otopleniya.html
- https://ProUteplenie.com/otoplenie/raschet-radiatorov-otopleniya-kolichestvo-sektsiy-i-moschnost-batarei
- https://ksportal.ru/844-raschet-radiatorov-otoplenija.html
- https://remoskop.ru/raschet-radiatorov-otoplenija-ploshhadi-chastnogo-doma.html
- http://teplosten24.ru/kak-rasschitat-radiatory-otopleniya-dlya-chastnogo-doma.html
- https://gopb.ru/radiatory/kak-rasschitat-radiatory-otopleniya-dlya-chastnogo-doma/
- https://1-teplodom.ru/kalkulator-rasceta-kolicestva-sekcij-radiatorov-otoplenia-otoplenie-i-uteplenie-sajt-o-teple-v-vasem-dome/
- https://msklimat. ru/kak-rasschitat-kolichestvo-batarej-v-chastnom-dome.html
- https://probaltur.ru/radiatory/raschet-radiatorov-otopleniya-kak-rasschitat-kolichestvo-batarej-dlya-chastnogo-doma.html
- https://aniko-gas.ru/radiatory/sekciya-radiatora-otopleniya.html
- https://otivent.com/raschet-radiatorov-otoplenija
[свернуть]
Расчет емкости батареи – Solar Stik
Расчет емкости батареи – Solar Stik перейти к содержаниюПоиск
Свяжитесь с нами
STIKopedia
Превосходные знания по интеграции технологий
Энергия и емкость батареи
Наличие надлежащей емкости батареи в электрической цепи важно для того, чтобы:
- Обеспечить общую мощность, необходимую для нагрузки в системе
- Полная зарядка аккумуляторной батареи от выбранного источника или источников электроэнергии через регулярные промежутки времени
- Обеспечение достаточного количества энергии для питания нагрузки между зарядками
Определение правильной емкости батареи для поддержки нагрузки требует знания общей дневной нагрузки требования. Следующим шагом является рассмотрение типа батареи для приложения. В рамках данного обсуждения мы сосредоточимся только на свинцово-кислотных батареях, поскольку они по-прежнему являются наиболее часто используемыми.
Размер блока батарей должен быть рассчитан исходя из количества дней, в течение которых вы хотели бы работать автономно без подзарядки батарей. Например, если вы хотите работать в течение двух дней без подзарядки батарей, умножьте расчетную общую суточную потребность в мощности нагрузки на два:
Общая дневная потребность в мощности нагрузки (Втч) ∙ 2 = Емкость батареи
Изображение предоставлено: Legendary Pictures
Пример: Емкость аккумулятора STIKmann
STIKmann определил, что общая ежедневная потребность в электроэнергии для его приборов составляет 680 Втч или 56,8 Ач. To operate autonomously for two days, STIKmann multiplies by two to get the following result:
680 Wh ∙ 2 | = 1360 Wh |
1360 Wh ÷ 12 V | = 113. 3 Ah |
STIKmann должен использовать аккумулятор на 12 В, рассчитанный примерно на 113,3 Ач или 1360 Втч запаса энергии.
Определение размера блока батарей
Средняя нагрузка является определяющим фактором для расчета размера блока батарей. Батарейный блок должен быть рассчитан таким образом, чтобы аккумуляторы циклировались (один полный разряд, за которым следует полная зарядка) примерно два раза в день. Solar Stik рекомендует максимальную глубину разряда 50 % для свинцово-кислотных аккумуляторов и 80 % для LiFePO 4 аккумуляторов. Правильный выбор размера блока батарей снижает стоимость системы, гарантируя, что будет закуплено правильное количество батарей (т. е. не больше батарей, чем необходимо), и что батареи не будут повреждены из-за перезарядки.
Цепи
Расчет нагрузки
Цепи
Расчет выработки электроэнергии
Модули STIKopedia
Мы считаем себя авторитетами в области портативной энергетики и изучаем ее применение. STIKopedia отражает это и постоянно обновляется по мере роста и развития отрасли.
Вопросы? Комментарии? Нажмите на компас в левом верхнем углу, чтобы связаться с нами.
Букварь
- 4 части портативной силовой модели
- Спектр мощности солнечного стика
Производство электроэнергии
- Топливные генераторы
- Солнечные фотоэлектрические панели
- Ветряные турбины
- Топливные элементы
Аккумулятор энергии
- Основы аккумуляторов
- Химия аккумуляторов
- Аккумулятор — свинцово-кислотный
- Уход за аккумулятором — литий-ионный
- Безопасность
Архитектура системы
- Понимание архитектуры системы
- Дизайн с открытой архитектурой
- Эффективность и рентабельность инвестиций
- Собираем все вместе
Основы электричества
- Электричество
- Фундаментальные уравнения
Управление питанием
- Инверторы
- Солнечные контроллеры заряда
- Другие устройства управления питанием
Цепи
- Расчет нагрузки
- Расчет емкости батареи
- Расчет выработки электроэнергии
- Расчет размера инвертора
Твиты от SolarStik
Продукты
Ресурсы
- – Контакт
- – Подготовка
- – Карьера
- – Часто задаваемые вопросы
- – Юридические заявления
- – Условия для поставщиков
- – Условия для клиентов
- 13 North Leonardi Street, Сент-Огастин, Флорида 32084
- +1 800. 793.4364
- © 2022 Solar Stik®, Inc. Все права защищены.
Конверт Facebook-f Твиттер YouTube
Модули STIKopedia
Учебник для начинающих
- 4 части портативной силовой модели
- Спектр мощности солнечного стика
Основы электричества
- Электричество
- Основные уравнения
Производство электроэнергии
- Топливные генераторы
- Солнечные фотоэлектрические панели
- Ветряные турбины
- Топливные элементы
Управление питанием
- Инверторы
- Солнечные контроллеры заряда
- Другие устройства управления питанием
Накопление энергии
- Основные сведения об аккумуляторах
- Химия аккумуляторов
- Аккумулятор — свинцово-кислотный
- Уход за аккумулятором — литий-ионный
- Безопасность
Схемы
- Расчет нагрузки
- Расчет емкости батареи
- Расчет выработки электроэнергии
- Расчет размера инвертора
Понимание архитектуры системы
Комментарии или вопросы?
- Свяжитесь с нами
© 2022 Solar Stik®, Inc. Все права защищены.
Испытание свинцово-кислотной батареи
Напряжение батареи
Напряжение батареи или состояние заряда (SOC) свинцово-кислотной батареи можно оценить путем измерения напряжения на открытой (без нагрузки) клемме батареи с помощью цифрового вольтметра. . Перед измерением батарея должна отдохнуть от 4 до 8 часов после зарядки или разрядки и находиться при постоянной комнатной температуре. При выполнении этих условий измерения напряжения обеспечивают удивительно точное SOC для свинцово-кислотных аккумуляторов.
Удельный вес
Удельный вес можно измерять в батареях с жидкостными элементами со съемными крышками, обеспечивающими доступ к электролиту. Чтобы измерить удельный вес, вы должны использовать инструмент, называемый ареометром с температурной компенсацией, который обычно можно приобрести в магазине автозапчастей или в магазине инструментов.
Нагрузочные испытания
Нагрузочные испытания удаляют и измеряют силу тока от аккумулятора, подобно тому, как это происходит при запуске двигателя автомобиля. Некоторые производители аккумуляторов маркируют свои аккумуляторы нагрузкой усилителя для тестирования. Это число обычно составляет около половины рейтинга CCA. Таким образом, аккумулятор с номинальным значением CCA 500 будет испытываться под нагрузкой при токе 250 А в течение 15 секунд.
Нагрузочный тест можно проводить только в том случае, если аккумулятор заряжен или почти полностью заряжен. Некоторые электронные нагрузочные тестеры применяют нагрузку 100 ампер в течение 10 секунд, а затем отображают напряжение батареи. Затем это число сравнивается с диаграммой на тестере, которая сравнивает общие результаты нагрузочного тестирования с рейтингом CCA для определения состояния батареи.
LiFePO
4Компания Solar Stik использует в своих литий-ионных аккумуляторных батареях только литий-железо-фосфат (LiFePO 4 ), так как его характеристики безопасности аналогичны свинцово-кислотным батареям. LiFePO 4 использует негорючий электролит, поэтому при полной разрядке он становится инертным, что делает его безопасным для пользователей.
Так почему же мы так много слышим об опасных возгораниях литиевых батарей?
В некоторых литий-ионных полимерных батареях неправильная зарядка и хранение могут привести к образованию кристаллических «игл», которые могут проколоть внутренний сепаратор, что приведет к выходу из строя или возгоранию. Это не относится к батареям LiFePO 4 , потому что реагенты, сохраняющие заряд, не воспламеняются. Все другие химические вещества литиевых батарей являются летучими, реактивными и легковоспламеняющимися, и если они перегреются и загорятся, обычные галоновые огнетушители не смогут потушить огонь.
Обычные типы элементов LiFePO 4 включают цилиндрические и призматические элементы (химический состав LiFePO 4 не упаковывается в пакетные элементы, другой тип литиевых элементов). Легко понять, как они были названы, поскольку они являются реальным описанием их физических свойств; они выглядят так, как они звучат.
Цилиндрический
Призматический
Цилиндрический
Цилиндрические элементы LiFePO4 состоят из одних и тех же основных компонентов. Каждая ячейка и вся батарея заключены в прочный пластиковый контейнер. Внутри контейнера «свернутая» фольга, а между фольгой слой проницаемого «разделительного» материала. В каждую ячейку добавляется безопасный негорючий электролит (уникальный для LiFePO4), который насыщает «фольгу» и «сепаратор». Клеммы батареи обычно имеют резьбу (а не стойки), так что к нагрузке можно подключить более тяжелые соединения.
Призматические
LiFePO 4 Призматические элементы позволяют оптимально использовать пространство благодаря многоуровневому подходу. Маленькие плоские версии используются в мобильных устройствах, где ограничено пространство. Терминалы можно ориентировать в любом направлении, что является важной особенностью портативных устройств. Меньшие форматы часто имеют более мягкую и гибкую поверхность, и их иногда называют псевдопризматичными желе.
Более крупные версии призматического формата используются в транспортных средствах и часто размещаются в сварных алюминиевых корпусах. Часто требуется более прочный внешний корпус, чтобы компенсировать структурно более мягкую внутреннюю конструкцию призматического формата. В их конструкцию заложена менее эффективная терморегуляция, а перегрев может сократить срок службы и вызвать вздутие элементов. В этом случае извлеките и замените аккумулятор до того, как будет поврежден компонент, использующий аккумулятор.
LiFePO 4 немного менее эффективен, чем другие имеющиеся в продаже литиевые химические вещества, но для многих применений безопасность его химического состава делает его лучшим выбором, несмотря на более низкую плотность энергии. Аккумулятор LiFePO 4 можно безопасно устанавливать в любом положении. Предохранительные вентиляционные клапаны обычно не требуются, потому что система управления батареями (BMS) не позволяет батарее перегреваться и выпускать газы.
История литий-ионных аккумуляторов
Экспериментальные литиевые батареи были разработаны еще в 1912 году, но потребовалось почти 70 лет, прежде чем коммерческие литиевые батареи были разработаны для широкого рынка. Сегодня литиевые батареи больше всего ассоциируются с расширением «портативных» возможностей. Например, они представляют собой стандартную аккумуляторную технологию для обеспечения высокой производительности в портативной электронике, начиная от сотовых телефонов и заканчивая портативными компьютерами. Существует разнообразное семейство химических соединений лития. На первый взгляд может показаться, что все они одинаковы, но между ними есть явные различия. Уникальная природа различных химических веществ позволяет каждому типу заполнять специальные ниши приложений.
Даже при широком распространении на рынке в начале 1990-х годов, когда общественный спрос на легкую портативную электронику рос, высокая стоимость и сложность схем управления батареями не позволяли широко использовать литиевые батареи для поддержки более крупных устройств или в масштабируемой энергии. системы хранения, такие как большие транспортные средства или системы бесперебойного питания (ИБП).
Сегодня технология литиевых аккумуляторов продолжает развиваться быстрыми темпами. Производители, руководствуясь требованиями новых приложений, постоянно выходят за рамки возможного, внося изменения в химический состав и структуру в поисках увеличения срока службы батареи и большей плотности энергии.
Свинцово-кислотные батареи
Свинцово-кислотные батареи являются наиболее часто используемыми батареями и бывают нескольких различных конфигураций. Самым старым из типов свинцово-кислотных аккумуляторов являются аккумуляторы с заливными (или мокрыми) элементами, которые могут быть как герметичными, так и открытыми. В обоих типах электролит испаряется из-за зарядки, старения или тепла окружающей среды.
В середине 1970-х годов была разработана «необслуживаемая» свинцово-кислотная батарея с клапанным регулированием (VRLA).
- Может использоваться в любом положении
- Жидкий электролит загущен во влажных свинцовых пластинах-сепараторах
- Загущенный электролит позволяет герметизировать корпус
- Предохранительные клапаны позволяют вентилировать во время заряда, разряда и изменения атмосферного давления
Аккумуляторы VRLA могут быть поглощены стекломатом (AGM) или гелевыми клетками. Solar Stik использует аккумуляторы AGM в своих свинцово-кислотных продуктах.
Залитый
Залитый свинцово-кислотный аккумулятор Конфигурации
Sealed Flooded Cells
- Frequently found as starter batteries in cars
- Electrolyte cannot be replenished
- Battery has to be replaced when enough of the electrolyte has evaporated
Open Flooded Cells
- Usually имеют съемные крышки, позволяющие заменить любой испарившийся электролит
- Срок службы батареи увеличен за счет сменного электролита
Конфигурации батарей VRLA
Мат из абсорбированного стекла (AGM)
- Между пластинами используются маты из абсорбированного стекла. Он герметичен и не требует технического обслуживания, а пластины жестко закреплены, чтобы выдерживать сильные удары и вибрацию.
- Имеет тонкий войлок из стекловолокна, который удерживает электролит на месте, как губка.
- Почти все являются рекомбинантными, то есть они могут рекомбинировать 99% кислорода и водорода, что приводит к почти нулевой потере воды.
- То же зарядное напряжение, что и для других свинцово-кислотных аккумуляторов. Даже в условиях сильного перезаряда выброс водорода ниже 4%, указанных для самолетов и закрытых помещений. Низкий саморазряд от 1 до 3% в месяц позволяет длительное хранение без подзарядки.
- Как правило, дороже, чем литая батарея той же емкости.
- Обычно используется в приложениях, где требуется высокая производительность.
Гелевые элементы
- Состоят из электролита, иммобилизованного с помощью такого агента, как пирогенный кремнезем.
- Невозможно полностью зарядить.
VRLA остаются под постоянным давлением 1–4 фунта на квадратный дюйм. Это давление помогает процессу рекомбинации во время зарядки, когда более 99% образующихся водорода и кислорода снова превращаются в воду.
В отличие от залитых свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторы VRLA разработаны с низким потенциалом перенапряжения, что не позволяет аккумулятору достичь своего газогенерирующего потенциала во время заряда. Эта защита предотвращает чрезмерную зарядку, которая может привести к выделению газов и истощению электролита.
История свинцово-кислотных аккумуляторов
Свинцово-кислотные аккумуляторы — старейшая из существующих технологий перезаряжаемых аккумуляторов. Свинцово-кислотная батарея, изобретенная французским физиком Гастоном Планте в 1859 году, стала первой аккумуляторной батареей, которая использовалась в коммерческих целях. Спустя более ста пятидесяти лет у нас все еще нет реальных экономически эффективных альтернатив автомобилям, лодкам, автофургонам, инвалидным креслам, скутерам, тележкам для гольфа и системам бесперебойного питания.
Свинцово-кислотная батарея по-прежнему является наиболее широко используемым устройством для накопления энергии на 12 В. Свинцово-кислотный аккумулятор представляет собой электрическое накопительное устройство, в котором используется химическая реакция для накопления и высвобождения энергии. Он использует комбинацию свинцовых пластин и электролита для преобразования электрической энергии в потенциальную химическую энергию и обратно.
На рынке доступно много новых аккумуляторных технологий. Однако свинцово-кислотные технологии лучше изучены и широко признаны в качестве стандарта, по которому измеряются все остальные аккумуляторы. Новые технологии часто имеют эксплуатационные ограничения, включая максимальные и минимальные рабочие температуры и особые требования к зарядке, что делает их менее универсальными и полезными для обычного потребителя в повседневных приложениях.
Гибкие солнечные фотоэлектрические панели
Гибкие солнечные фотоэлектрические панели сочетают форм-фактор с возможностями и обеспечивают максимальную выработку электроэнергии при минимальном весе. В гибких панелях используется тонкопленочная технология аморфного кремния или меди, индия, галлия и селенида (CIGS), которую можно использовать со многими вариантами подложек, позволяющими сгибать или сворачивать гибкие панели.
Solar Stik использует чрезвычайно прочные, тонкие, как лист бумаги, гибкие фотоэлектрические панели, способные выдерживать суровые условия.
Строительство
Как следует из названия, тонкопленочные солнечные фотоэлементы не обладают такой толщиной, как другие фотоэлектрические технологии. Состоящие из очень тонкого слоя вещества на подложке, сегодняшние тонкопленочные элементы имеют толщину на один процент больше, чем первые изготовленные кремниевые солнечные элементы.
Портативность
Тонкопленочные панели, которые можно складывать или сворачивать, упрощают хранение и транспортировку. Для приложений с низким энергопотреблением, требующих портативности, тонкопленочные солнечные фотоэлектрические панели являются отличным вариантом.
Типы панелей и характеристики
В настоящее время существует множество тонкопленочных солнечных фотоэлектрических технологий. Однако они немного менее эффективны, чем другие типы фотоэлементов, поэтому для выработки такого же количества энергии требуется большая площадь поверхности. Большинство тонкопленочных панелей предназначены для приложений с одним устройством, таких как подзарядка устройства с батарейным питанием.
Двумя наиболее распространенными типами тонкопленочных солнечных фотоэлектрических панелей являются аморфный кремний и селенид меди, индия, галлия (CIGS).
Аморфный кремний
Солнечная фотоэлектрическая панель из аморфного кремния
Аморфный кремний — старейшая тонкопленочная технология и, возможно, лучшая. При укладке на подложку аморфный кремний не требует конфигурации сетки для проведения электричества, что позволяет легко использовать его на больших площадях. Однако его проводимость хуже, чем у солнечных фотоэлементов из кристаллического кремния, используемых в технологии жестких панелей, потому что связи между атомами кремния не такие постоянные. Это несоответствие приводит к прерыванию потока электронов.
С аморфным кремнием можно использовать множество материалов подложки, что делает технологию легко адаптируемой. Полимерный пластик является одним из вариантов подложки. Поскольку полимерный пластик является гибким и его можно складывать или сворачивать, он отлично подходит для приложений, требующих простоты хранения или транспортировки.
Солнечные фотоэлектрические панели из аморфного кремния лучше работают при низкой интенсивности освещения. Это делает аморфный кремний хорошим выбором для сред с прерывистым солнечным светом или пыльными условиями.
Медь, индий, галлий, селенид (CIGS)
Медь, индий, галлий и селенид составляют фотоэлектрический слой солнечного элемента CIGS. Принципы работы фотоэлементов CIGS такие же, как и у кремниевых элементов, например, используемых в моно- и поликристаллических солнечных фотоэлектрических панелях.
В элементах CIGS медь принимает электроны аналогично положительному слою (кремний P-типа) кремниевого элемента. Селен обеспечивает дополнительные электроны, которые действуют так же, как отрицательный кремниевый слой (кремний N-типа). Эти материалы можно размещать на различных подложках, включая тонкую гибкую сталь, стекло и полимеры. Наиболее широко используется гибкая сталь из-за ее устойчивости к высоким температурам, необходимым для укладки фотоэлектрических элементов на подложку.
Панели CIGS имеют более высокую номинальную мощность на квадратный фут площади поверхности, чем панели из аморфного кремния, что позволяет использовать панели CIGS относительно меньшего размера для достижения равной мощности. Тем не менее, панели CIGS иногда требуют прямого воздействия солнечных лучей — процесс, известный как «замачивание светом», — прежде чем их можно будет использовать после хранения в темных жарких условиях.
Жесткие солнечные фотоэлектрические панели
Жесткие солнечные фотоэлектрические панели идеально подходят для стационарных приложений, требующих максимальной мощности и небольшой площади установки. Они представляют собой первое поколение солнечных фотоэлектрических панелей, обеспечивают большую мощность на квадратный фут, чем другие типы фотоэлектрических панелей, и очень долговечны. Жесткие панели не изнашиваются со временем, что делает их хорошим выбором для долгосрочных инвестиций.
Solar Stik использует поли- и монокристаллические, стеклянные и нестеклянные — ударопрочные и небьющиеся — жесткие панели.
Жесткие солнечные фотоэлектрические панели
Жесткие солнечные фотоэлектрические панели обычно изготавливаются из стеклянных или нестеклянных панелей и алюминиевых рам. Жесткие панели являются одними из самых эффективных панелей, но их физические характеристики делают их плохим выбором для определенных приложений, особенно когда требуется портативное питание.
Портативность
Путешествие и хранение могут быть затруднены, поскольку жесткие панели часто содержат бьющееся стекло и не могут быть сложены.
Конструкция системы Solar Stik решает многие физические проблемы, связанные с жесткими панелями. Это приводит к портативным энергетическим системам, основанным на лучших доступных фотоэлектрических технологиях.
Типы панелей и характеристики
Два основных типа жестких фотоэлектрических панелей — монокристаллические и мульти- или поликристаллические.
Монокристаллическая солнечная фотоэлектрическая панель
Жесткая монокристаллическая солнечная фотоэлектрическая панель отчетливо узнаваема по расположению отдельных солнечных фотоэлементов (квадраты без углов), которые выглядят как однородный плоский цвет.
Поликристаллическая солнечная фотоэлектрическая панель
Поверхность жесткой мульти- или поликристаллической солнечной фотоэлектрической панели имеет вид прямоугольной сетки и более синеватого пятнистого цвета.
Различия в производительности между жесткими фотоэлектрическими панелями могут ощущаться при высоких рабочих температурах и в тени. Монокристаллические панели лучше работают при более высоких внешних температурах и при ярком солнечном свете. Мульти- или поликристаллические панели теряют производительность при более высоких температурах, но имеют несколько более высокую производительность по сравнению с монокристаллическими панелями, когда панель частично затенена.
Х ЗАКРЫТЬ
Система управления батареями (BMS)
Роль системы управления батареями (BMS) проста: она контролирует фактическое напряжение каждой ячейки, чтобы оно не становилось слишком высоким или слишком низким.
BMS означает разные вещи для разных людей. Для большинства это просто мониторинг батареи, отслеживание ключевых рабочих параметров, таких как напряжение, ток, внутренняя температура батареи и температура окружающей среды, во время зарядки и разрядки. Цепи контроля обычно обеспечивают входы для устройств защиты, которые будут генерировать аварийные сигналы или отключать батарею от нагрузки или зарядного устройства, если какой-либо из параметров выходит за пределы.
Существуют три основные цели, общие для всех BMS:
1Защита элементов или батареи от повреждений
2Продление срока службы батареи
3Поддержание батареи в состоянии, в котором она может выполнять функциональные требования приложения
Для достижения этих целей BMS может включать одну или несколько из следующих функций:
Защита ячейки
Контроль заряда
Управление спросом
Определение SOC
Определение SOH
Балансировка элементов
История
Аутентификация и идентификация
Связь
Защита элементов Защита аккумулятора от недопустимых условий эксплуатации имеет основополагающее значение для всех приложений BMS. На практике BMS должна обеспечивать полную защиту ячеек практически на любой случай. Эксплуатация батареи за пределами установленных для нее проектных ограничений неизбежно приведет к выходу батареи из строя. Помимо неудобств, стоимость замены батареи может быть непомерно высокой. Это особенно верно для автомобильных аккумуляторов высокого напряжения и большой мощности, которые должны работать в неблагоприятных условиях и в то же время могут подвергаться неправильному использованию со стороны пользователя.
Контроль заряда Это важная функция BMS. Больше аккумуляторов повреждается из-за неправильной зарядки, чем по какой-либо другой причине.
Управление спросом Хотя это и не связано напрямую с работой самой батареи, управление спросом относится к приложению, в котором используется аккумулятор. Его цель состоит в том, чтобы свести к минимуму потребление тока от батареи путем разработки методов энергосбережения в схемах приложения и, таким образом, увеличить время между зарядками батареи.
Определение состояния заряда (SOC) Во многих приложениях требуется информация о состоянии заряда аккумулятора или отдельных ячеек в аккумуляторной цепочке. Это может быть просто для предоставления пользователю индикации оставшейся емкости батареи, или это может быть необходимо в схеме управления для обеспечения оптимального управления процессом зарядки.
Определение состояния работоспособности (SOH) Состояние работоспособности — это мера способности батареи обеспечивать указанную выходную мощность. Это жизненно важно для оценки готовности аварийного энергетического оборудования и является показателем того, необходимы ли действия по техническому обслуживанию.
Балансировка элементов Многие элементы, из которых состоит батарея, иногда могут заряжаться и разряжаться с разной скоростью в зависимости от температуры элемента, возраста и факторов, возникающих при производстве элементов. Со временем эти различия будут усиливаться, если их не исправить. Важно, чтобы при зарядке и разрядке сохранялся баланс между всеми ячейками. Если элементы не сбалансированы, весь блок батарей отключается, когда самый слабый элемент падает ниже нижнего предела напряжения, даже если другие элементы еще не полностью разряжены. Балансиры элементов обычно размещают по всей цепи элемента, чтобы поддерживать сбалансированный заряд во всей батарее и, таким образом, продлевать срок службы батареи.
Чтобы свести к минимуму различия в производительности, компоненты BMS, называемые модулями схемы защиты или платами схемы защиты (PCM или PCB), подключаются к каждой ячейке. Печатные платы постоянно контролируют и сообщают о критических параметрах каждой ячейки и вносят небольшие коррективы, чтобы исправить любые различия между ячейками. Балансировка или выравнивание всех параметров каждой ячейки в батарее имеет решающее значение для обеспечения полного срока службы и емкости литиевой батареи.
История (функция журнала) Мониторинг и сохранение истории батареи — еще одна возможная функция BMS. Это необходимо для оценки SOH батареи, а также для определения того, подвергалась ли она неправильному использованию. Такие параметры, как количество циклов, максимальные и минимальные напряжения и температуры, а также максимальные зарядные и разрядные токи, могут быть записаны для последующей оценки. Это может быть важным инструментом при оценке гарантийных претензий.
Аутентификация и идентификация BMS также позволяет записывать информацию о ячейке, такую как обозначение типа производителя и химический состав ячейки, что может облегчить автоматическое тестирование, а также номер партии или серийный номер и дату изготовления, что обеспечивает возможность отслеживания в случае отказа ячейки.
Коммуникации Большинство BMS имеют некоторую форму связи между аккумулятором и зарядным устройством или тестовым оборудованием. У некоторых есть ссылки на другие системы, взаимодействующие с батареей, для мониторинга ее состояния или ее истории. Коммуникационные интерфейсы также необходимы, чтобы предоставить пользователю доступ к батарее для изменения параметров управления BMS или для диагностики и тестирования.
Блокировка батареи LiFePO4
Как только BMS обнаружит, что напряжение элемента слишком низкое для разрядки, время поставить батареи на зарядку имеет решающее значение. Несоблюдение этого требования может привести к фатальной ошибке, известной как «блокировка». Как только батареи достигают своего внутреннего напряжения отключения, напряжение во внутренних элементах может очень быстро упасть, что приведет к разрушению батареи. Это означает, что аккумуляторные элементы не подлежат восстановлению, и аккумуляторный модуль необходимо заменить.
Удельный вес
Удельный вес электролита можно определить как:
Мера плотности жидкого электролита по сравнению с плотностью воды при определенной температуре и давлении.
Химическая реакция происходит внутри пор активного материала на свинцовых пластинах батареи. Если батарея только что была заряжена, электролит в порах этих свинцовых пластин очень богат серной кислотой. В результате напряжение батареи будет высоким, возможно, до 13-14 вольт. Когда аккумулятор находится в состоянии покоя после зарядки, его напряжение медленно падает, а затем выравнивается по мере того, как электролит стабилизирует свое химическое состояние между пластинами.
«Нулевая гравитация» Скотта Робинсона лицензируется в соответствии с CC BY 2.0
Аналогичное изменение напряжения батареи происходит во время разрядки. В процессе разрядки аккумулятора электролит переносит содержащуюся в нем серу на свинцовые пластины. Когда электролит теряет серу, его удельный вес становится «легче» или приближается к весу воды, что указывает на то, что аккумулятор разряжен. Поскольку удельный вес электролита поддается измерению, его можно использовать для определения состояния заряда и исправности аккумулятора. В то время как полностью заряженная батарея может показывать 12,68 вольт, напряжение будет падать, а затем стабилизируется на несколько более низком значении при приложении нагрузки.
Изменение напряжения происходит даже при незначительном изменении состояния заряда аккумулятора. Это связано с тем, что локальный электролит в порах пластин становится менее насыщенным серой по мере того, как батарея подает ток. Когда батарея разряжается, электролит, похожий на серную кислоту, попадает в поры, а электролит, похожий на воду, выходит из пор.
По мере продолжения разрядки электролит в порах в конце концов стабилизируется при удельной плотности несколько ниже, чем среднее значение в батарее, что приводит к несколько более низкому напряжению батареи.
Емкость и CCA
Эксплуатационные характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов лучше всего объясняются терминами емкость и ток холодного пуска (CCA).
Емкость — это количество энергии, которое может хранить аккумулятор. Обычно он выражается в ампер-часах (А-ч) или в амперах, где сила тока, которую батарея может обеспечить в течение одного часа, прежде чем батарея разрядится.
Секрет продолжительности работы любого аккумулятора заключается в емкости пластины аккумулятора. При зарядке и разрядке свинец на пластинах постепенно выъедается и осадок выпадает на дно. Срок службы свинцово-кислотного аккумулятора можно измерить по толщине положительных пластин. Чем толще пластины, тем дольше будет срок службы и тем больший запас энергии вы можете ожидать.
- Пластины автомобильных стартерных аккумуляторов имеют толщину около 0,040 дюйма (1 мм).
- Аккумуляторы для вилочных погрузчиков могут иметь пластины толщиной более 0,250 дюйма (6 мм).
- Типичный аккумулятор тележки для гольфа имеет пластины толщиной 0,07–0,11 дюйма (1,8–2,8 мм).
Вес батареи — еще один хороший индикатор содержания свинца и ожидаемого срока службы. Вообще говоря, чем тяжелее аккумулятор, тем больше в нем свинца и тем дольше он прослужит.
В большинстве промышленных залитых аккумуляторов глубокого цикла используются пластины из свинца и сурьмы. Сурьма — это металл, который придает жесткость свинцовой пластине и помогает предотвратить выход из строя батареи из-за структурного разрушения пластины. Это увеличивает срок службы пластины, но увеличивает выделение газов и потерю воды. Сурьма не требуется в батареях AGM из-за жесткой конструкции всей батареи.
1953 автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор
High-CCALow-CCAТок холодного пуска (CCA) — это количество энергии, которое аккумулятор может выдать короткими импульсами. Это максимальное количество тока (ампер), которое батарея может отдать при температуре 0 °F в течение 30 секунд, не опускаясь ниже 7,2 вольт. Высокий рейтинг батареи CCA — это хорошо, особенно в холодную погоду. Стартерные аккумуляторы часто имеют рейтинг CCA и предназначены для обеспечения кратковременного всплеска мощности, например, необходимого для запуска автомобиля.
Возраст и условия окружающей среды могут повлиять на емкость и CCA. По мере старения батареи емкость и CCA не будут ухудшаться с одинаковой скоростью. CCA имеет тенденцию оставаться высокой на протяжении большей части срока службы батареи, но быстро падает к концу. Если вы водите автомобиль, вы, вероятно, сталкивались с этим, когда ближе к концу срока службы аккумулятора он внезапно перестал заводить машину утром.
High CapacityAgedЕмкость постепенно уменьшается. Новый аккумулятор рассчитан на 100% от номинальной емкости. По мере старения батареи емкость неуклонно падает, и ее следует заменить, когда ее способность накапливать энергию падает ниже 70% от ее первоначального номинала.
Общее состояние батареи самым непосредственным образом связано с ее емкостью, а не с CCA. Как отмечалось ранее, CCA остается в оптимальном диапазоне на протяжении большей части срока службы батареи, поэтому снижение производительности и работоспособности будет наиболее заметным при потере емкости.
На рисунке показаны две полностью заряженные свинцово-кислотные батареи, одна из которых имеет большую емкость, а другая устарела. Накопление видимого «каменного содержимого» (кристаллическое образование, также называемое сульфатацией или памятью) из-за старения лишает батарею полезной емкости, хотя батарея все еще может обеспечивать хорошую мощность запуска.
Эффективность устройства
Эффективность устройства также известна как эффективность нагрузки. Поскольку приборы потребляют меньше энергии, требования к источнику питания также меняются. При проектировании портативной системы питания приобретение высокоэффективных компонентов может дать множество преимуществ.
Нагрузки устройств часто можно согласовать с электрическими характеристиками цепи. Это повысит общую эффективность системы, позволяя напрямую подключаться к цепи без необходимости использования дополнительных устройств управления питанием для поддержки функции.
Чем меньше компонентов управления используется в системе, тем эффективнее она будет работать. Например, такие компоненты, как инверторы, преобразователи или аналогичные устройства, используемые в цепи для «адаптации» приборов для использования в конкретной электрической цепи, сами требуют питания для работы, и, таким образом, общая мощность, необходимая для работы прибора, увеличивается.
Например, 12-вольтовая электрическая цепь постоянного тока, питаемая от 12-вольтовой батареи, может напрямую питать холодильник, который также работает от 12 В постоянного тока. Эта установка будет передавать мощность по цепи более эффективно, чем если бы холодильнику требовалось питание переменного тока 120 В (AC). В последнем случае потребуется инвертор.
При поиске приборов целесообразно ходить по магазинам, поскольку энергопотребление варьируется в зависимости от модели даже в пределах определенного класса устройств. Покупка энергосберегающего устройства может обойтись дороже, но может означать будущую экономию затрат на электроэнергию, а также гибкость использования, которая делает устройство совместимым с различными портативными источниками питания. При покупке электроприбора не забудьте спросить, доступен ли для него адаптер на 12 В постоянного тока.
Формы сигналов инвертора
Силовые инверторы PSW
Чистая синусоида (также называемая синусоидальной) волна может быть получена с помощью вращающегося механизма (генератора). Это тип сигнала, предоставляемый электроэнергетическими компаниями. Этот тип питания доступен везде, где розетка подключена к электросети, например, в домах или на предприятиях.
Инвертор PSW воспроизводит эту форму волны за счет использования усовершенствованной внутренней схемы.
Преимущества инверторов PSW
- Совместим с бытовой сетью переменного тока
- Является лучшим типом формы сигнала для всех электроприборов переменного тока
- Устраняет помехи, шум и перегрев электронное оборудование и магнитные автоматические выключатели
- Предотвращает сбои в работе компьютеров, нечитаемые распечатки с принтеров, сбои и шумы в контрольном оборудовании
- Может быть эффективно защищен электронными средствами от перегрузок, повышенного и пониженного напряжения и перегрева.
- Позволяет индуктивным нагрузкам, таким как микроволновые печи и двигатели с регулируемой скоростью, работать должным образом, тихо и без перегрева
- Позволяет устройствам, использующим чистую синусоидальную энергию, выдавать полную мощность
Недостатки инверторов PSW
- чем модифицированные синусоидальные инверторы
- Физически больше, чем модифицированные синусоидальные инверторы
Инверторы мощности MSW
Инвертор с модифицированной синусоидой (также называемой несинусоидальной или ступенчатой) отличается от инвертора мощности с чистой синусоидой тем, что выходной сигнал с измененной формой волны имеет ступенчатую форму.
Приборы переменного тока, которые не предназначены специально для работы с этим типом выходного сигнала инвертора, могут потреблять больше энергии для работы, тем самым снижая эффективность всей электрической системы. Например, двигатели некоторых бытовых приборов могут выделять больше тепла и перегорать во время работы.
Другие приборы, использующие электронное управление, не смогут изменять скорость или температуру при использовании модифицированной синусоидальной волны. Некоторые флуоресцентные лампы могут быть не такими яркими или издавать жужжащие звуки. Приборы с цифровыми часами или электронными таймерами могут не работать должным образом с этим типом инвертора, потому что волны более грубые и вызывают дополнительный шум в схеме.
Следующие приборы могут испытывать проблемы при работе от инверторов MSW:
- Электронное оборудование
- Аудиосистемы
- Настенные диммеры
- Сетевые электроинструменты с регулируемой скоростью
- Некоторые зарядные устройства для аккумуляторных инструментов
- 3 Устройства
- 3 со скоростью или микропроцессорным управлением
- Медицинское оборудование
- Светорегуляторы
Преимущества инверторов MSW
- Значительно дешевле, чем инверторы с чистой синусоидой
- Легко доступны и широко используются на рынке для товаров, отличных от медицинского оборудования и чувствительной электроники
- Меньший физический размер при той же выходной мощности, что и у его аналога с чистой синусоидой
Недостатки инверторов MSW
- Более низкое качество конструкции
- Несовместимость со всеми устройствами переменного тока
Категории инверторов
Маломощные инверторы
Большинство пусковых аккумуляторов транспортных средств поддерживают маломощный инвертор в течение коротких периодов времени. Фактическое время работы будет варьироваться в зависимости от возраста и состояния батареи, емкости батареи в ампер-часах и устройства переменного тока, питаемого от инвертора. Если вы используете маломощный инвертор, который питается от вспомогательной розетки постоянного тока, а двигатель автомобиля выключен, вам следует периодически запускать двигатель для подзарядки аккумулятора.
Инверторы средней и высокой мощности
Настоятельно рекомендуется использовать только батареи глубокого разряда для любого инвертора с непрерывной выходной мощностью 200 Вт или более. Это гарантирует, что у вас будет несколько сотен полных циклов зарядки и разрядки. Если вы используете обычную автомобильную пусковую батарею для поддержки инвертора средней или высокой мощности, она быстро выйдет из строя после многократных циклов зарядки/разрядки (поскольку пусковые батареи не предназначены для выполнения такой работы).
Когда инвертор работает с энергоемкими приборами с непрерывными нагрузками в течение продолжительных периодов времени, он разряжает батарею до уровня, при котором у батареи недостаточно энергии для поддержки инвертора. В этих случаях рекомендуется иметь дополнительные аккумуляторы глубокого разряда, чтобы продлить время работы прибора.
Свинцово-кислотные батареи
Свинцово-кислотные батареи являются наиболее часто используемыми батареями и бывают нескольких различных конфигураций. Самым старым из типов свинцово-кислотных аккумуляторов являются аккумуляторы с заливными (или мокрыми) элементами, которые могут быть как герметичными, так и открытыми. В обоих типах электролит испаряется из-за зарядки, старения или тепла окружающей среды.
В середине 1970-х годов была разработана «необслуживаемая» свинцово-кислотная батарея с клапанным регулированием (VRLA).
- Может использоваться в любом положении
- Жидкий электролит загущен во влажных свинцовых пластинах-сепараторах
- Загущенный электролит позволяет герметизировать корпус
- Предохранительные клапаны позволяют вентилировать во время заряда, разряда и изменения атмосферного давления
Аккумуляторы VRLA могут быть абсорбированными стекломатами (AGM) или гелевыми элементами. Solar Stik использует аккумуляторы AGM в своих свинцово-кислотных продуктах.
Затопленный
VRLA
Залитый
VRLA
Аккумуляторы VRLA остаются под постоянным давлением 1–4 psi. Это давление помогает процессу рекомбинации во время зарядки, когда более 99% образующихся водорода и кислорода снова превращаются в воду.
В отличие от залитых свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторы VRLA разработаны с низким потенциалом перенапряжения, что не позволяет аккумулятору достичь своего газогенерирующего потенциала во время заряда. Эта защита предотвращает чрезмерную зарядку, которая может привести к выделению газов и истощению электролита.
История свинцово-кислотных аккумуляторов
Свинцово-кислотные аккумуляторы — старейшая из существующих технологий перезаряжаемых аккумуляторов. Свинцово-кислотная батарея, изобретенная французским физиком Гастоном Планте в 1859 году, стала первой аккумуляторной батареей, которая использовалась в коммерческих целях. Спустя более ста пятидесяти лет у нас все еще нет реальных экономически эффективных альтернатив автомобилям, лодкам, автофургонам, инвалидным креслам, скутерам, тележкам для гольфа и системам бесперебойного питания.
Свинцово-кислотная батарея по-прежнему является наиболее широко используемым устройством для накопления энергии на 12 В. Свинцово-кислотный аккумулятор представляет собой электрическое накопительное устройство, в котором используется химическая реакция для накопления и высвобождения энергии. Он использует комбинацию свинцовых пластин и электролита для преобразования электрической энергии в потенциальную химическую энергию и обратно.
На рынке доступно много новых аккумуляторных технологий. Однако свинцово-кислотные технологии лучше изучены и широко признаны в качестве стандарта, по которому измеряются все остальные аккумуляторы. Новые технологии часто имеют эксплуатационные ограничения, включая максимальные и минимальные рабочие температуры и особые требования к зарядке, что делает их менее универсальными и полезными для обычного потребителя в повседневных приложениях.
Сердце системы
Свинцово-кислотные батареи
Свинцово-кислотные батареи обычно состоят из пяти основных компонентов:
- Упругий пластиковый контейнер
- Положительная и отрицательная внутренние пластины из свинца
- Пластинчатые разделители из пористого синтетического материала 9023
- Электролит или разбавленный раствор серной кислоты и воды, известный как аккумуляторная кислота0023
Аккумуляторная батарея представляет собой емкость, в которой могут взаимодействовать электролит и свинцовые пластины. Электролит обычно представляет собой раствор, состоящий из 35% серной кислоты и 65% воды. Свинцовые пластины обрабатывают оксидом свинца и порошкообразными сульфатами, чтобы придать им положительные и отрицательные свойства.
Когда положительные и отрицательные свинцовые пластины погружаются в электролит батареи, происходит химическая реакция. Эта реакция заставляет электроны течь между свинцовыми пластинами. Отрицательная свинцовая пластина создает избыток электронов в процессе, называемом окислением. Это вызывает электрическую разницу между отрицательной и положительной пластиной.
Дополнительные электроны на отрицательной свинцовой пластине хотят вытеснить электроны на положительной пластине в процессе, называемом восстановлением. Однако раствор электролита из серной кислоты и воды гарантирует, что электроны не смогут попасть прямо на положительную пластину. Когда цепь замкнута (с помощью «проводящего пути» или нагрузки между отрицательной и положительной пластинами), электроны могут перемещаться к положительной пластине. Это, в свою очередь, обеспечивает питание любого устройства, расположенного вдоль пути.
Этот электрохимический процесс можно описать как обратимый перенос сульфата между водой и свинцовыми пластинами во время зарядки и разрядки. Когда батарея разряжается, сульфат в растворе химически соединяется со свинцовыми пластинами батареи, образуя сульфат свинца. По мере того, как пластины накапливают этот сульфат, раствор электролита становится более похожим на воду и менее на серную кислоту. Обратное происходит при зарядке аккумулятора. По мере того, как зарядный ток поступает в аккумулятор, пластины аккумулятора возвращаются в исходное состояние, а электролит возвращается к исходному содержанию серной кислоты.
Литий-ионные батареи
Литий-ионные батареи состоят из следующих основных компонентов:
- Элемент, в котором могут взаимодействовать активные материалы
- Отрицательный электрод, обычно изготовленный из углерода
- Положительный электрод из оксида металла
- Материал сепаратора
- Электролит литиевой соли в органическом растворителе (ткань)
Точный химический состав часто запатентован и является собственностью каждого производителя аккумуляторов.
Когда литий-ионный аккумулятор заряжается, между его внутренними компонентами текут электроны. В основе этой реакции лежит связывание и разъединение металлического лития с другими химическими веществами в электродах на ионном уровне. По мере того, как батарея вытягивает энергию, металл перемещается от одного электрода к другому, а когда батарея заряжается, он возвращается в исходное состояние. Ионы металлического лития буквально перемещаются через материал сепаратора.
Сколько батарей мне нужно для питания дома
Батарейки довольно дорогие, чтобы купить еще парочку на всякий случай. Мы знаем, как рассчитать, сколько именно их вам нужно для питания вашего дома, в зависимости от типа вашей системы. Без слов. Давайте погрузимся в цифры!
Спецификация солнечной батареи Full PHI 3.8
Число, которое вы видите в названии батареи, представляет собой максимальную номинальную емкость в идеальных условиях со 100% глубиной разрядки. Чтобы рассчитать реальную емкость батареи, вам нужно работать с некоторыми основными характеристиками батареи, которые можно найти в спецификации.
Емкость показывает, сколько энергии может хранить одна батарея. Обычно емкость аккумулятора измеряется в Ач (ампер-часах), но для вашего удобства некоторые производители указывают емкость в Втч (ватт-часах). Это поможет вам сравнить свои потребности в энергии и емкость аккумулятора, чтобы сделать правильный выбор. Если емкость указана в Ач, вот как преобразовать ее в Втч:
емкость батареи (Ач) * номинальное напряжение батареи (В) = емкость батареи (Втч)
Номинальная мощность показывает, сколько электроэнергии может быть получено от аккумулятора для питания ваших электрических устройств, измеряется в кВт. Аккумулятор с большой емкостью и низкой номинальной мощностью обеспечивает небольшое количество электроэнергии в течение длительного времени. Этой энергии хватило бы только на несколько устройств. Тем не менее, низкая номинальная мощность является хорошим выбором для резервных генераторов. С другой стороны, батарея с низкой емкостью и высокой мощностью может обеспечить работу всего дома, но ненадолго.
Глубина разряда (DoD) показывает, до какой степени батарея может быть разряжена без вреда для себя. Например, предположим, что у вас есть солнечная батарея емкостью 10 кВт·ч и рекомендуемым показателем DoD 80%. Это означает, что вы не должны использовать более 8 кВтч, прежде чем перезарядите аккумулятор.
Эффективность приема-передачи показывает, сколько энергии теряет батарея, просто сохраняя ее. Чем выше эффективность приема-передачи, тем меньше энергии вы теряете.
Автономные системы не подключены к сети, поэтому вообще не могут работать без батарей. Выбирая и рассчитывая аккумуляторы для автономной системы, следует руководствоваться простым правилом: чем больше, тем лучше. Для вашего дома с батарейным питанием они являются единственным источником электроэнергии, когда солнце выходит из строя.
Основными характеристиками батареи, которые необходимо учитывать, являются ее емкость, DoD и эффективность приема-передачи. При умножении они показывают реальную емкость аккумулятора. Для батареи PHI 3.8 это:
3,8 кВтч * 80% * 98% = 2,98 кВтч
Возьмем средний американский дом с ежедневным потреблением энергии около 30 кВтч. Таким образом, домашние батареи должны обеспечить эти 30 кВтч для обеспечения однодневного аварийного резерва. Если мы возьмем эту батарею PHI 3.8, нам понадобится как минимум 10 из них:
30 кВтч ÷ 2,98 кВтч ≈ 10 аккумуляторов PHI 3.8
Гибридные системы подключены к коммунальной сети, но они также имеют дополнительные аккумуляторы в качестве резервных. Это намного меньше, чем автономный аккумулятор, и используется, когда солнце не активно или сеть не работает.
Если вы работаете с 9 до 17 и не бываете дома в дневное время, ваш дом потребляет только около 30% дневных потребностей. Итак, остальные 70% используются ночью. Первоочередная задача системы солнечных батарей — вырабатывать и хранить эти 70% в течение дня, чтобы вы могли экономить, а не покупать электроэнергию из сети по пиковой цене. При среднем дневном потреблении энергии 30 кВтч вам понадобится аккумуляторная батарея емкостью 21 кВтч. Его можно сделать из 7 аккумуляторов PHI 3.8:
21 кВтч ÷ 2,98 кВтч ≈ 7 батарей PHI 3.8
Когда сеть отключена, 7 батарей будет достаточно, чтобы пережить эти часы отключения электроэнергии.
Вы также можете добавить солнечные батареи в сетевую систему. В этом случае это будет скорее аварийная резервная копия для критических нагрузок — оборудования и устройств, которые должны оставаться под напряжением, когда сеть выходит из строя. Это некоторые медицинские устройства, холодильник, обогреватель, освещение и т. д.
Проблема с системой, привязанной к сети, заключается в том, что если сеть выходит из строя, то же самое происходит и с фотоэлектрической батареей. Вот почему есть дополнительный электрический щит, подключенный только к предметам первой необходимости. Когда сеть выйдет из строя и ваша солнечная система будет отключена, вспомогательная панель включится, и вы сможете получать солнечную энергию от своих батарей для питания своих критических нагрузок.
Чтобы определить размер банка аккумуляторов, составьте список ваших критических нагрузок и узнайте их требования к пиковой мощности — максимальное количество энергии, которое эти устройства будут использовать за один раз. Вы можете найти эту информацию на этикетке выбранных вами устройств или проверить ее в Интернете.
Вам понадобятся 2 числа:
- Максимальная рабочая мощность – сколько электроэнергии необходимо устройству для работы.
- Пусковая или импульсная мощность — дополнительная мощность, которая требуется элементам с асинхронным двигателем в первые несколько секунд их работы.
Для таких нагрузок, как холодильник, стиральная машина, электрическая плита и т. д., добавьте их начальную мощность к рабочей мощности. Если в вашем списке есть такие вещи, как лампочки, тостер или микроволновая печь, учитывайте только их максимальную рабочую мощность.
Вот как это можно упорядочить:
Когда вы все суммируете, вы получите общую пиковую потребляемую мощность, которая в нашем примере составляет около 1,7 кВт. Это максимальное количество электроэнергии, которое вам потребуется за один раз.
Это максимальная скорость разряда вашей батареи. Номинальная мощность батарей PHI 3.8 составляет 1,15 кВт, поэтому вам потребуется как минимум две из них, чтобы пережить отключение электроэнергии:
1,7 кВт ÷ 1,15 кВт ≈ 2 батареи
Две батареи PHI 3.8 смогут для питания критических нагрузок в течение почти 5 часов. Чтобы получить это число, разделите реальную емкость аккумулятора на общую рабочую мощность из списка:
2980 Втч ÷ 620 Вт ≈ 5 часов
Найдите свои лучшие солнечные батареи
Держите солнце 24/7 с надежным аккумулятором энергии. Не позволяйте перебоям в подаче электроэнергии изменить ваши планы!
Магазин солнечных батарей
Иллюстрации – Марина Фионова
Рассчитать размер инвертора и блока батарей
Рассчитать размер инвертора для следующей электрической нагрузки. Рассчитать размер блока батарей и принять решение о подключении батареи.
Детали электрической нагрузки:
- 2 № 60 Вт, 230 В, 0,8 PF Вентилятор.
- 1 № 200 Вт, 230 В, 0,8 PF Компьютер.
- 2 № 30Вт, 230В, 0.8 PF Tube Light.
Деталь инвертора/батареи:
- Дополнительное увеличение нагрузки (Af)=20%
- Эффективность инвертора (Ie) = 80%
- Требуемая резервная батарея (Bb) = 2 часа.
- Напряжение батареи = 24 В пост. тока
- Коэффициент ослабления соединения/потерь провода (LF) = 20 %
- Эффективность батареи (n) = 90%
- Коэффициент старения батареи (Ag) = 20 %
- Глубина разряда (DOD) = 50%
- Рабочая температура батареи =46ºC
Темп. °С | Коэффициент |
80 | 1,00 |
70 | 1,04 |
60 | 1. 11 |
50 | 1,19 |
40 | 1,30 |
30 | 1,40 |
20 | 1,59 |
Шаг 1: Расчет общей нагрузки:
- Нагрузка вентилятора = Нет x Вт =2×60= 9030 Вт
- Нагрузка вентилятора=(Нет x Вт)/К.П.=(2×60)/0,8= 150 ВА
- Компьютерная нагрузка = Нет x Вт = 1×200 = 200 Вт
- Нагрузка на компьютер = (No x Watt)/P.F = (1×200)/0,8= 250 ВА
- Ламповая световая нагрузка= Нет x Вт =2×30= 60 Вт
- Ламповая световая нагрузка = (No x Watt)/P.F = (2×30)/0,8= 75VA
- Общая электрическая нагрузка = 120+200+60 = 380 Вт
- Суммарная электрическая нагрузка=150+250+75= 475 ВА
Шаг 2: Размер инвертора:
- Размер инвертора = Общая нагрузка+(1+Af)/т. е. ВА
- Размер инвертора = 475+(1+20%) / 80%
- Мощность преобразователя = 712 ВА
Шаг 3: Размер батареи:
- Общая нагрузка блока батарей = (Общая нагрузка x Резервная емкость) / Вольт блока батарей
- Общая нагрузка блока батарей = (380 x 2) / 24 А·ч
- Общая нагрузка блока батарей = 32,66 А·ч
- Температурный поправочный коэффициент для 46ºC (Tp)=1
- Размер блока батарей = [ (Нагрузка) x (1+LF) x (1+Ag) x Tp] / [n x DOD] Ампер/час
- Размер банка батарей = (32,66 x (1+20%) x (1+20%) x 1) / (90% х 50%)
- Размер блока батарей = 101,3 А/ч
Шаг 4: Подключение батареи:
Если мы выберем 120 А·ч, 12 В постоянного тока для батареи:
Серийное соединение:
90 батареи, но сохраняйте номинальную силу тока (ампер-часы) такой же.Параллельная конфигурация
- При параллельном соединении номинальный ток увеличится, но напряжение останется прежним.
- Чем больше количество батарей, тем больше будет ампер/час. Две батареи производят в два раза больше ампер/час, чем одна батарея.
- Состояние-I :
- Выбор батареи для ампер-часов = ампер-часы банка батарей / ампер-часы каждой батареи <=1
- Выбор батареи для ампер-час =101/120 = 0,84= 1 №
- Состояние-I в порядке
- Состояние-II :
- Выбор батареи по напряжению = вольт группы батарей = вольт каждой батареи
- Условие-II: выбор батареи по напряжению для Ампер-час = 24<=12
- Условие-II не заполнено полностью
- Мы не можем использовать параллельное соединение для батареи в соответствии с нашими требованиями, но если мы это сделаем, это практически возможно, и это даст больше часов работы назад
Последовательно-параллельное соединение :
- Последовательное соединение батарей увеличивает как напряжение, так и время работы.
- Состояние-I :
- Выбор батареи для ампер-часов = ампер-час каждой батареи <= ампер-час банка батарей
- Выбор батареи для ампер-часов =120<=101
- Состояние-I не заполнено полностью
- Состояние-II :
- Выбор батареи по напряжению = вольт каждой батареи <= вольт группы батарей
- Выбор батареи по напряжению = 12<=24
- Состояние-II в норме
- Мы не можем использовать параллельное соединение для батареи
Если мы выберем батарею 60 А·ч, 12 В постоянного тока для группы батарей:
Последовательное соединение:
- Выбор батареи для напряжения = вольт каждой батареи <= 9030 вольт батареи6
- Выбор батареи по напряжению =12< 24
- Состояние-I в порядке
- Количество батарей для напряжения = Вольт батареи / Вольт каждой батареи
- Количество батарей для напряжения = 24/12 = 2 номера
- Состояние-II :
- Выбор батареи для ампер-часов = ампер-часы банка батарей <= ампер-часы каждой батареи
- Выбор батареи для Ампер-час = 3<=60
- Условие-II не заполнено полностью
- Мы можем использовать последовательное соединение для батареи
Параллельная конфигурация
- Условие-I :
- Выбор батареи для ампер-часов = ампер-часы банка батарей / ампер-часы каждой батареи <=1
- Выбор батареи для ампер-час =101/60 = 1,63= 1 №
- Состояние-I в порядке
- Состояние-II :
- Выбор батареи по напряжению = вольт группы батарей = вольт каждой батареи
- Условие-II: выбор батареи по напряжению для ампер-ч = 24=12
- Условие-II не заполнено полностью
- Мы не можем использовать параллельное соединение для батареи в соответствии с нашими требованиями.
Последовательно-параллельное соединение :
- Условие-I :
- Выбор батареи для ампер-часов = ампер-час каждой батареи <= ампер-час банка батарей
- Выбор батареи для ампер-часов =120<=60
- Состояние-I в норме
- Количество батарей для ампер-часов = ампер-часы блока батарей / ампер-часы каждой батареи
- № батареи для ампер-час = 120/60 = 1,68 = 2 №
- Состояние-II :
- Выбор батареи по напряжению = вольт каждой батареи <= вольт группы батарей
- Выбор батареи по напряжению = 12<=24
- Состояние-II в норме
- Количество батарей для напряжения = Вольт батареи / Вольт каждой батареи
- Количество батарей для напряжения = 24 / 12 = 2 номера
- Требуемое количество батарей = Количество батарей в ампер-часах x Количество батарей для напряжения
- Необходимое количество батарей = 2 x 2= 4 номера
- Мы можем использовать последовательно-параллельное соединение для батареи
- Общая электрическая нагрузка = 380 Вт
- Общая электрическая нагрузка = 475 ВА
- Размер инвертора = 712 ВА
- Размер блока батарей = 101,3 А/ч
- Для батареи 120 А/ч, 12 В постоянного тока: последовательное соединение и 2 номера батареи или
- Для батареи 60 А/ч, 12 В постоянного тока: последовательно-параллельное соединение и 4 батареи
Оценить:
Нравится:
Нравится Загрузка. ..
Рубрика: Без рубрики
О Jignesh.Parmar (BE, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Jignesh Parmar закончил M.Tech (управление энергосистемой), BE (электрика). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в области передачи-распределения-обнаружения хищения электроэнергии-электротехнического обслуживания-электрических проектов (планирование-проектирование-технический анализ-координация-выполнение). В настоящее время он работает в одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмадабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Electrical Mirror», «Electrical India», «Lighting India», «Smart Energy», «Industrial Electrix» (Australian Power Publications). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные электрические программы на основе Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знаком с английским, хинди, гуджарати и французским языками. Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить себя по различным инженерным темам.
полное руководство – Sunslice
Использование солнечной энергии растет. Будь то на вашей крыше или в вашем кармане с Sunslice, полезно иметь возможность рассчитать, сколько времени потребуется для зарядки аккумулятора с помощью солнечной панели, исходя из ее емкости и мощности солнечной панели.
В этом руководстве подробно объясняются расчеты, которые в равной степени применимы как для портативного солнечного зарядного устройства, так и для более крупной установки.
Пиковая мощность, ватт-час, мАч…: ориентируйтесь в единицах измерения
Первое, что нужно сделать, это разобраться с юнитами. Как только вы поняли, вы уже на полпути.
Все нижеследующее объяснение будет основано на концепции электроэнергии. Электрическая мощность измеряет поток электрической энергии и измеряется в Вт [Вт] .
Единицы, относящиеся к солнечной панели:
Так же, как мы покупаем продукты питания в евро за килограмм [€/кг], солнечные панели покупаются в евро за пиковый ватт [€/Wp]. Поэтому производители должны измерять пиковую мощность своих солнечных панелей в соответствии с международным стандартом измерения: STC (стандартные условия испытаний). Эти условия установлены на уровне 1000 Вт/м² при температуре 25°C, что соответствует оптимальным условиям.
Пиковая мощность [Wp]: Максимальная электрическая мощность, которую может обеспечить солнечная панель в лабораторных условиях. Это ценность, которая представлена при продаже солнечной системы или продукта.
Ватт [Вт]: Фактическая электрическая мощность, выдаваемая вашей солнечной панелью. Действительно, между лабораторными измерениями и тем, что вы получите в реальной жизни, разница может быть значительной.
На самом деле солнечная панель чувствительна к теплу и интенсивности света, которому она подвергается. Солнечная панель с заявленной пиковой мощностью 100 Wp вполне может обеспечить мощность 30 Вт или меньше , если над головой бродит даже малейшее облачко, если солнечная панель неправильно наклонена, если очень жарко и т. д.
Мощность солнечной панель не то же самое, что сила солнца. Тогда фактическая мощность вашей солнечной панели сильно отличается от созданной мощности , за которую вы заплатили.
Единицы, относящиеся к батарее
Батарея сохраняет электрический заряд посредством обратимого химического процесса. Вводя энергию в аккумулятор, он будет перезаряжаться более или менее быстро в зависимости от подаваемой мощности (потока энергии).
Ватт [Вт]: Измеряет электрическую мощность, поступающую в батарею или выходящую из нее, что напрямую связано со скоростью ее зарядки и разрядки. Внешний аккумулятор Sunslice Gravity 20, например, будет выдавать до 18 Вт при зарядке смартфона.
Ватт-часы [Втч]: Мера общей емкости аккумулятора. Умножая скорость потока и продолжительность, вы получаете мощность. Таким образом, это измерение показывает, сколько часов батарея сможет обеспечить определенную выходную мощность. Например, внешний аккумулятор Sunslice Gravity 20 имеет емкость 74 9 .0305 Втч, , поэтому он сможет заряжать устройство за 4,11 часа при мощности 18 Вт или за 7,4 часа при выходной мощности 10 Вт.
Миллиампер-час [мАч]: Еще одна мера емкости аккумулятора, часто используемая для небольших емкостей, таких как внешний аккумулятор — внешний аккумулятор. Его также можно преобразовать в Wh.
Как преобразовать Ач в мАч в Втч.
Как следует из названия, Ампер-часы являются произведением силы тока (Ампер) и измерения времени (час). Затем это количество общего заряда, накопленного при сборе определенного тока (потока электронов) в течение определенного времени.
Концепция ампер-часа, однако, немного вводит в заблуждение, потому что она опускает фундаментальную деталь: при каком напряжении ? Действительно, эта информация часто указывается в другом месте (например, аккумулятор 12 В – 100 Ач) или даже подразумевается (для литий-ионных аккумуляторов среднее рабочее напряжение составляет 3,7 В). Без этой информации невозможно определить емкость батареи и сравнить ее с другими моделями.
Чтобы рассчитать емкость в Втч, умножьте значение в ампер-часах на напряжение, чтобы получить емкость батареи:
P= V∙I
P∙t=(V∙I)∙t
Ватт∙час=Вольт∙Ампер∙час
4 9001 мАч?
Миллиампер — это просто одна тысячная часть ампера. Таким образом, вы можете преобразовать заданную емкость в мАч в Втч, выполнив:
Ватт∙час=Вольт∙(миллиампер∙час)/1000
Таким образом, вам нужно будет найти напряжение батареи, чтобы расчет был правильным. . Для большинства электронных устройств, работающих на литиевых батареях, эталонное значение будет равно 3,7 В.
Пример: Портативная солнечная батарея Sunslice Photon имеет емкость 4000 мАч и работает от литиевой батареи 3,7 В. Таким образом, емкость в Втч составляет
3,7 В × (4000 мАч)/1000 = 14,8 Втч
Поскольку большинство устройств работают на одном литиевом элементе 3,7 В, вы можете без проблем сравнивать измерения в мАч друг с другом. Как только вы будете сравнивать устройства, работающие от разных источников питания, вам нужно будет конвертировать в Втч.
Пример: Gravity 500 Зарядная станция для фургона/внешняя солнечная батарея имеет аккумулятор емкостью 135 000 мАч, что эквивалентно 500 Втч . Для сравнения с автомобильным аккумулятором 12В-74Ач можно рассчитать емкость: 12В x 74Ач = 888Втч.
Сколько времени занимает зарядка моей портативной солнечной батареи?
Теперь, когда вы освоили понятия и единицы измерения, вы можете рассчитать, сколько времени потребуется для зарядки портативной солнечной батареи:
время, необходимое для зарядки [ч] = емкость батареи [Втч]
мощность солнечной панели [Вт]
Однако вам, скорее всего, будут доступны измерения пиковой мощности солнечной панели, а не измерение фактической мощности, которую она производит в условиях, которым она подвергается. . Таким образом, этот расчет даст вам минимальное время зарядки, возможное только в том случае, если оно подвергается воздействию оптимальных условий .
Между теорией и реальностью: что нужно знать
Расчеты, представленные выше, позволяют проводить оценки в идеальном мире. К сожалению, все мы знаем, что реальность намного сложнее и тонкости реального мира приводят к расхождению теории и практики.
Солнечные панели:Солнечная панель чувствительна к нескольким факторам.
Основным фактором является интенсивность света , которую он получает. К счастью, солнце светит (более или менее) постоянно, и Земля извне своей атмосферы получает 1360 Вт/м². Но интенсивность света, достигающего поверхности земли, может быть значительно уменьшена и варьируется в зависимости от
- географического положения
- Сезон
- Время суток
- Ориентация солнечной панели относительно солнца
- Погода (облачность, влажность)
Вторым второстепенным фактором, но тем не менее важным, является температура. На самом деле, производительность солнечных панелей снижается при повышении температуры. Температура солнечной панели будет зависеть:
- От силы света, которую она получает
- От температуры окружающего воздуха
- От ветра
- Хорошо ли вентилируется солнечная панель сзади
Наконец, на выходную мощность влияют определенные характеристики солнечной панели:
- Чистота солнечной панели
- Выбор материала покрытия солнечной батареи
- Возраст солнечной панели
- Качество ячеек и устойчивость к микротрещинам
- Внутренние омические потери при сборе и передаче мощности.
Аккумуляторы
Аккумуляторы менее чувствительны к окружающей среде, чем солнечные панели. Тем не менее, вот несколько важных вещей, которые нужно знать о батареях:
Потери при преобразовании
Портативная внешняя батарея (powerbank) исторически заряжалась напряжением 5 В для работы с протоколами USB (в последнее время также с более высокими напряжениями, такими как 9 В и 12 В). Однако для литиевого элемента требуется напряжение около 3,7 В. Чтобы не повредить литиевый элемент, необходимо преобразовать напряжение 5В в 3,7В через схему преобразования. Когда батарея разряжается , этот процесс меняется на обратный, и напряжение необходимо увеличить с 3,7 В до 5 В, чтобы зарядить портативное устройство.
Это преобразование, к сожалению, сопровождается потерями, и часть энергии, хранившейся в батарее, будет потеряна.
Кроме того, когда устройство заряжается от вашего переносного внешнего аккумулятора, ему самому придется снижать напряжение для подзарядки собственного аккумулятора, что создаст дополнительные потери.
Эти потери зависят от качества схемы управления, встроенной в изделие. Недорогой продукт часто будет подвержен менее оптимизированной схеме.
Скорость заряда
Чем быстрее разряжается аккумулятор, тем выше будет его выходной ток. Увеличение выходного тока также приведет к более высоким внутренним потерям, а это означает, что для передачи на ваш смартфон или другое портативное устройство останется меньше энергии. Таким образом, наличие батареи, которая заряжает ваши устройства медленнее, имеет преимущество в этом смысле.
Какой емкости должен быть мой внешний аккумулятор для зарядки моего смартфона?
Вы можете оценить емкость, которая лучше всего подходит для вас, выполнив поиск по емкости аккумулятора, который входит в комплект вашего смартфона. Быстрый поиск в Google поможет вам найти эту информацию.
Найдя эту информацию, определите, сколько раз вы хотите, чтобы батарея заряжала ваш телефон. Затем вы можете применить следующую формулу:
Желаемая емкость = емкость вашего смартфона × количество перезарядок × 1,25
Пример: В iPhoneX установлен аккумулятор емкостью 2716 мАч, и вам нужен внешний аккумулятор, способный заряжать как минимум 2 раза. Итак, необходимая вам емкость 2716 × 2 × 1,25 = 6790 мАч.
Сколько раз мой внешний аккумулятор сможет заряжать мой телефон?И наоборот, вы также можете рассчитать, сколько раз вы можете ожидать, что батарея зарядит ваше устройство, действуя в обратном порядке.
количество перезарядок = емкость моего внешнего аккумулятора
емкость вашего смартфона × 1,25
Пример: Он сможет заряжать iPhoneX 20 000 / 2 716 / 1,25 = 5,89 умножить на .
Важность эффективности солнечных панелей
Одной из самых обсуждаемых характеристик в мире солнечных панелей является энергоэффективность. Но что именно?
Эффективность солнечной панели определяется как мощность, которую солнечная панель сможет генерировать из подаваемой на нее световой мощности:
Эффективность = электрическая мощность, генерируемая солнечной панелью [Вт/м²]
мощность падающего света [Вт/м²]
Поскольку это отношение потоков мощности, и мы делим Ватт/м² на Ватт/м², КПД не имеет единицы измерения. Говорят, что он имеет размерность .
Мы знаем, что мощность падающего света определяется окружающей средой и, таким образом, варьируется от 1360 Вт/м² (на большой высоте, без облаков) до 0 Вт/м² (ночью). Поэтому эта переменная находится вне нашего контроля.
Таким образом, эффективность солнечной панели будет определять количество электроэнергии, производимой на квадратный метр. Таким образом, панели с эффективностью 20% потребуется половина площади, чтобы произвести то же количество, что и панели с эффективностью 10%.
Почему бы в любом случае не взять максимальную эффективность?
Солнечная панель с хорошей эффективностью, как правило, будет стоить дороже, чем солнечная панель с более низкой эффективностью, из-за более новых и сложных производственных процессов.
Существуют солнечные элементы с КПД до 40%. Они не используются в больших масштабах, поскольку их цена за Ватт может достигать В 100 раз выше , чем для жилых панелей. Следовательно, это не имело бы смысла, потому что они никогда не были бы прибыльными. Этот тип ячейки используется только в приложениях, где размер и вес являются наиболее важными факторами, а стоимость второстепенна (например, в спутниках).
Так что выбирайте с умом, исходя из ваших потребностей. Владение солнечными панелями с более низкой мощностью не обязательно плохо, если у вас достаточно места на крыше или на вашей земле, поскольку они позволят вам снизить общую стоимость вашей установки и, следовательно, сделать ее более прибыльной. Конечно, вам нужно учитывать и другие факторы, такие как качество солнечной панели, ее термостойкость, ударопрочность, ожидаемый срок службы, чтобы сделать лучший выбор для вашей ситуации.
Наша цель в Sunslice — производить портативные солнечные зарядные устройства, которые будут высокопроизводительными, ультракомпактными, легкими и качественными, оставаясь доступными по цене.
Для наших портативных солнечных батарей Sunslice Photon и Sunslice Electron мы выбрали высокоэффективные монокристаллические элементы, которые являются более дорогими, но с более высокой эффективностью и, следовательно, производят больше энергии на единицу площади. Это позволяет этим портативным солнечным батареям быть более компактными, легкими и эффективными, чем у наших конкурентов.
.
Для нашей портативной гибкой солнечной панели Fusion Flex мы выбрали элементы технологии CIGS, которые имеют немного меньшую эффективность, чем монокристаллические, но имеют то преимущество, что они гибкие и намного легче. Таким образом, это позволяет нам получить продукт, который при равной мощности будет немного больше, но на 40% легче, чем у конкурентов.
Как рассчитать мощность моей солнечной системы?
Вы думаете об установке солнечных батарей на крыше и хотите оценить, сколько энергии они будут производить, чтобы знать, как быстро они окупятся? Вот как это сделать:
Начните с определения солнечного потенциала области, в которой вы находитесь, на карте ниже:
Затем вы можете рассчитать количество энергии, производимой за год, умножив это значение на размер вашей установки:
Годовая выработка [кВтч ]=Годовой потенциал[кВтч/кВтп] ×Размер установки [кВтп]
Эта формула позволит вам быстро оценить ожидаемое годовое производство электроэнергии для правильно ориентированной солнечной панели.
Очевидно, это упрощение, так как для получения точного результата потребуется больше параметров, но это дает решение +-10%.
Пример: в Бельгии, где годовой потенциал солнечной энергии составляет 950 кВтч/кВт·ч, установка мощностью 8 кВт·п даст годовую выработку 950 x 8 = 7600 кВт·ч или по-прежнему 7,6 МВт·ч.
После того, как вы рассчитаете мощность своей установки, вы сможете определить годовой финансовый доход от вашей солнечной установки, найдя цену за МВтч, применимую в вашей стране.
Пример: В Бельгии цена за МВтч в настоящее время составляет 217 евро, включая НДС. Таким образом, наша бельгийская установка, производящая 7,6 МВтч в год, экономит нам 217 x 7,6 = 1650 евро в год. Если установка стоила €15 000, она окупится за 9лет и будет продолжать экономить вам 1650 евро в год до конца своей жизни.
Выгодно ли иметь солнечные батареи?
На примере из предыдущего абзаца сразу видно, что солнечная установка, когда-то приносившая прибыль, будет финансово выгодной на протяжении всего срока службы. Солнечные установки большую часть времени гарантированно работают на 80% от их первоначальной стоимости через 20 лет и могут даже превышать этот срок службы.
Цена на электроэнергию от вашего поставщика в электросети складывается из 3 отдельных «расходов»:
- Стоимость самой электроэнергии – около 40%
- Сетевые сборы (стоимость распространения) – около 40%
- НДС (для физических лиц) – 20% (во Франции).
Таким образом, производство собственной электроэнергии на месте позволяет избежать уплаты затрат на сеть и НДС на электроэнергию , которая потреблялась для собственных нужд . Кроме того, наличие собственного источника энергии позволяет быть частично независимым от сети и, следовательно, самодостаточным в случае отключения электроэнергии или стихийного бедствия.
Не все преимущества: что вам нужно знать
В зависимости от вашего выбора установки это может быть немного сложнее. В самом деле, если вы подключите свою солнечную установку к сети, вы, вероятно, введете в сеть часть своего электричества, когда оно вам не нужно в то время, когда оно производится.
Раньше в Бельгии эта электроэнергия выкупалась сетью (отсюда и знаменитый «счетчик, работающий в обратном направлении»), что делало солнечную установку прибыльной, как только она производила электроэнергию. Однако в последние годы правило изменилось, и электроэнергия, повторно введенная в сеть, больше не выкупается и, кроме того, подлежит инъекционный налог , который снижает финансовую отдачу от солнечной панели. Поэтому важно быть хорошо информированным о правилах, действующих в вашем регионе или стране.
Во избежание этого возможны два решения:
- Автоматически потреблять как можно больше произведенной электроэнергии, т. е. использовать электроэнергию в то время, когда она производится (например: запускать стиральную машину в полдень, когда хорошая погода). ).
- Храните излишки электроэнергии, чтобы ничего не попадало обратно в сеть. Для этого вам нужно будет оборудовать себя специализированной системой хранения аккумуляторов.
Установка солнечных батарей: можно ли сделать самому?
Учитывая высокую стоимость солнечной установки, уместно спросить, будет ли выгоднее установить ее самостоятельно. Действительно, в некоторых случаях так оно и есть.
Установка на крыше
Если вы хотите установить солнечные батареи на крыше вашего дома, лучше всего обратиться к профессионалам . Работа на крыше требует опыта и специального оборудования. Ошибка при установке солнечных панелей может повредить вашу крышу и вашу солнечную систему, не говоря уже об опасности падений, которые могут быть смертельными.
Кроме того, подключение к сети должно соответствовать электрическим стандартам, поэтому лучше, чтобы его выполнял электрик.
Мы настоятельно не рекомендуем выполнять установку такого типа самостоятельно.
Подземная установка
Хорошей альтернативой установке на крыше является установка наземной солнечной установки. Опасность падения почти устранена, а улавливание ветра солнечными панелями также будет уменьшено, что позволит кому-то с отношением «сделай сам» построить солнечную установку с меньшими затратами. Есть солнечные комплекты доступны в Интернете, чтобы предоставить вам панели, контроллеры и, возможно, батареи.
Конечно, вам нужен доступ к достаточному пространству. В некоторых регионах также может потребоваться разрешение на строительство для такого типа установки, поэтому не забудьте получить информацию, прежде чем приступать к такому проекту.
Опять же, если вы решите подключиться к электросети, мы рекомендуем вам нанять электрика.
Солнечные батареи для отдельного сарая, гаража, каравана или крошечного домика
Наличие доступа к электричеству в садовом сарае или маленьком домике часто необходимо. Однако часто протягивание кабеля для доступа к электрической сети ограничено или даже невозможно. Таким образом, небольшая солнечная установка может стать отличной альтернативой!
Такого рода установку можно очень легко и быстро выполнить самостоятельно, без знания электрики, благодаря солнечным генераторам от Sunslice. Наши универсальные солнечные генераторы предлагают:
- Розетки 220В – идентичные сетке
- Встроенный аккумулятор большой емкости
- Розетки USB и постоянного тока для питания устройств, освещения и т. д.
- Мощный источник света
- Встроенный солнечный регулятор MPPT
Всего одним соединением солнечные панели подключаются к аккумулятору и обеспечивают полную установку по низкой цене без каких-либо затрат или усилий по установке.
Надеюсь, эта статья была для вас полезной и что зарядка аккумулятора с помощью солнечной панели теперь не таит для вас секретов. Не стесняйтесь поделиться своими впечатлениями в комментариев ниже , или присылайте нам свои предложения по электронной почте через контактную форму нашего сайта!!
Какова реальная стоимость хранения энергии для вас?
Кэтрин фон Бург, генеральный директор SimpliPhi Power
Различие между ценой и себестоимостью имеет первостепенное значение для продвижения дискуссии о солнечной энергии и аккумулировании с точки зрения производительности и реальной ценности на протяжении всего срока реализации проекта. Независимо от того, оцениваете ли вы свинцово-кислотные, литий-ионные, проточные или другие аккумуляторы, различные комбинации химических элементов, форм-факторов и архитектуры могут повлиять на реальную стоимость энергии, поставляемой в течение срока службы аккумулятора. Хотя обычно решения о покупке принимаются на основе опубликованных предварительных ценовых пунктов за ватт-час (Втч), определение приведенной стоимости энергии (LCOE) в течение срока службы батареи является более точным и надежным методом для понимания истинной стоимости батареи. стоимость и рентабельность для клиентов.
Чтобы рассчитать LCOE в Втч для любой аккумуляторной технологии, используйте стандартную отраслевую формулу:
Более сложным шагом может быть сбор данных, необходимых для заполнения пробелов. Все эти данные должны быть указаны в спецификациях производителя, за исключением доступной емкости.
Шаг 1. Заполните основную информацию
Цена – это опубликованная цена аккумулятора, независимо от заявленной емкости, глубины разряда или других рабочих параметров.
Циклы — это количество циклов полной зарядки и разрядки, ожидаемое в течение гарантированного срока службы батареи, когда в ней осталось не менее 80 % первоначально заявленной емкости, что является отраслевым стандартным определением окончания срока службы (EOL). Имейте в виду, что некоторые производители аккумуляторов не раскрывают EOL для своих аккумуляторов, что затрудняет точную оценку LCOE. Другие не соответствуют отраслевому стандарту EOL 80% и допускают деградацию от 60% до 70% в течение гарантированного срока службы батареи, что отрицательно влияет на LCOE.
Глубина разряда (DoD) показывает, сколько общей энергии может быть извлечено из батареи за один полный цикл зарядки/разрядки. В среднем 80% DoD является обычным явлением. Тем не менее, DoD может быть ниже 50 % для таких батарей, как свинцово-кислотные или батареи на основе оксида лития-кобальта, такие как NMC (литий-никель-марганцево-кобальтовый оксид), для защиты от перегрева, возгорания или аннулирования гарантии.
Емкость определяет, сколько энергии в Втч может храниться в батарее. Это ключевой фактор, когда ограниченный DoD учитывается в уравнении LCOE. Когда батарея разряжается на меньшей глубине, например, батарея может работать дольше, но меньшая глубина приводит к менее доступным и менее пригодным для использования Втч или ампер-часам (Ач) в течение срока службы батареи. Это означает, что очень часто может быть разница между емкостью, указанной на паспортной табличке, и доступной емкостью (количество Втч) в зависимости от глубины разряда. Если DoD не указан в спецификации продукта, информацию можно получить непосредственно у производителя или путем выполнения следующих расчетов:
кВтч x DoD = Доступная емкость в кВтч
Например, батарея емкостью 3,4 кВтч (67 Ач) со 100% глубиной разрядки может обеспечить мощность 3,4 кВтч или 67 Ач. Для свинцово-кислотной батареи емкостью 3,4 кВтч (67 Ач), которая может быть повреждена при разрядке до 100 %, следует ограничить приблизительно 50 % (3,4 x 0,5 = 1,7 кВтч). Этот пример иллюстрирует, как DoD оказывает значительное влияние на доступную энергию в любой конкретной установке, помимо паспортной или опубликованной мощности.
Чтобы компенсировать эту потерю в доступных Втч из-за неглубокой разрядки, часто требуется больше батарей и более крупные установки, чтобы компенсировать разницу, требуя больше места и веса на фунт, чтобы обеспечить такое же количество энергии и энергии, как батареи, которые не требует мелкой разрядки.
E efficiency показатель показывает, сколько энергии теряется или сохраняется в цикле зарядки и разрядки, или сколько энергии может быть эффективно сохранено в аккумуляторе и возвращено для использования. Чем выше КПД, тем меньше потери в Втч, меньше и легче батареи, меньше размеры установок и эффективнее использование пространства и веса.
Низкий КПД, меньшая глубина разряда и более длительное время зарядки и разрядки (более двух часов) — все это методы, используемые некоторыми производителями аккумуляторов для защиты от перегрева и теплового выхода из строя. Это может значительно снизить общую эффективность системы, оставляя меньше энергии для компенсации электрических нагрузок в установке.
Вот гипотетический пример, иллюстрирующий, как эти показатели производительности влияют на LCOE батареи с:
– Цена 2550 долларов США
– Паспортная табличка и полезная емкость 3,4 кВтч %
– Более 10 000 циклов
Таким образом, LCOE составляет 0,095 цента за кВтч. Это ниже, чем средний тариф на электроэнергию для жилых домов в размере 0,12 доллара за кВтч. Кроме того, такая батарея будет вырабатывать 34 МВтч в течение гарантийного срока полезного использования к тому времени, когда она достигнет EOL, равного 80%, и, вероятно, еще много лет при сниженной емкости, превышающей EOL 80%.
Шаг второй: Учет дополнительных затрат
В дополнение к анализу LCOE, разработанному выше, который основан на профиле производительности самой батареи, подрядчики должны также учитывать другие дополнительные затраты на установку, которые разрушают нижний слой. -передняя цена, а также LCOE.
Ожидаемые дополнительные расходы могут включать:
– Сколько полезного пространства в проекте будут занимать батареи?
-Вес — сколько будет стоить доставка в пересчете на Втч на фунт?
– Вам нужно будет платить за вилочный погрузчик или другое оборудование для установки аккумуляторов?
-Какое текущее обслуживание требуется? Это может включать:
- Внешнее оборудование HVAC для поддержания оптимальной температуры окружающей среды
- Защитная оболочка и дополнительное пространство для вентиляции и понижения требований
- Конструкция для поддержки больших систем
- Стоимость замены из-за неэффективности и более короткого срока службы
Эти затраты, возможно, сложнее рассчитать, но их важно учитывать. Основой для определения реальных затрат (по сравнению с первоначальной ценой) и преимуществ любой аккумуляторной системы является расчет доступных ватт-часов в течение всего срока службы, а также других затрат, связанных с установкой, эксплуатацией и заменой с течением времени. Потратив время на тщательную оценку вариантов и расчет LCOE, вы получите лучшее представление об истинных затратах и преимуществах любой системы хранения и приведете к более рентабельным проектам для вас и ваших клиентов.
Кэтрин фон Бург является генеральным директором SimpliPhi Power, которая сочетает в себе безопасный химический состав литий-железо-фосфата с запатентованной архитектурой элементов и батарей, силовой электроникой и системой управления батареями (BMS) для создания безопасных, надежных, долговечных и высокомасштабируемые решения для электропитания по требованию для жилых, коммерческих, военных, аварийно-спасательных служб и киноиндустрии.
Калькулятор заряда батареи | Nova Scotia Power
Перейти к основному содержанию
Рассчитайте параметры резервного питания с помощью нашего нового калькулятора емкости аккумулятора.
В случае отключения электроэнергии количество времени, в течение которого батарея может питать все необходимое в вашем доме, зависит от двух измерений. Во-первых, это зависит от необходимых киловатт (кВт) — мощности, необходимой для работы устройства. Во-вторых, это зависит от емкости аккумулятора в киловатт-часах (кВтч) — энергии, доступной для питания ваших устройств. Узнайте, какой аккумулятор лучше всего подходит для нужд вашего дома. Этот калькулятор поможет вам узнать, как долго полностью заряженная домашняя аккумуляторная система будет работать в случае сбоя, и сколько вам может понадобиться.ШАГ 1
Выберите устройства
в вашем доме, которые вы хотели бы использовать во время отключения электроэнергии
ШАГ 2
Просмотрите свои результаты
и сравните различные аккумуляторы и характеристики
ХОТИТЕ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О БАТАРЕЯХ ДЛЯ ДОМА?
Поскольку мы продолжаем лидировать в Канаде по сокращению выбросов углерода, нам нужны инновационные решения, чтобы добавить больше возобновляемых источников энергии и новых энергетических решений в нашу сеть.
Посетите нашу страницу Smart Grid Nova Scotia
Выбор домашнего устройства
Выберите ниже домашние устройства, которые вы хотели бы использовать во время сбоя. После того, как вы сделаете свой выбор, мы рассмотрим различные варианты домашних аккумуляторов и то, как они могут удовлетворить ваши конкретные потребности.
Нагрев/Охлаждение/Энергия
Готовим на кухне
Отдых в гостиной/комнате
Работа в офисе/спальне
Все остальное
Вот два варианта хранения аккумуляторов, доступные в пилотной версии Smart Grid Nova Scotia. Вы можете сравнить оба варианта в зависимости от основных потребностей вашего дома. Вы также можете вернуться на предыдущую страницу, чтобы настроить основные параметры вашего дома и сравнить разницу в предполагаемом резервном копировании. Наш процесс подачи заявок завершен, и все клиенты были отобраны для участия в пилотном проекте. Присоединяйтесь к нашему списку рассылки, чтобы получать информацию о будущих предложениях продуктов.
Тесла Пауэрволл
Ориентировочная продолжительность резервной копии:
Цена:
3000 долл. США или 25 долл. США в месяц (в течение 10 лет в 0%)
Мощность:
5KW
Доступная энергия:
13,5KWH
. Батарея.
10-летняя гарантия (80% оставшейся мощности) или 37,8 МВтч совокупной пропускной способности
Тип батареи:
Литий-ионная (NMC)
Размеры
(Ш x В x Г):
Резервный шлюз Powerwall: 378 x 740 x 129 мм
Аккумулятор Powerwall: 753 x 1150 x 147 мм
Другие характеристики
Санвердж Бесконечность
Расчетная продолжительность резервного копирования:
Цена:
$ 4 200 или 35 долларов США в месяц (на 10 лет в 0%)
Мощность:
5KW
Доступная энергия:
18. 6kwwh
atchate warranty.
10-летняя гарантия (60 % оставшейся емкости) или суммарная пропускная способность 22,4 МВтч2102 Примечание: требуемые зазоры превышают размеры оборудования, может также потребоваться дополнительная панель критических нагрузок (размер варьируется)
Контроллер Sunverge Infinity: 180 x 300 x 76 мм
LG ESS: 425 x 590 x 150 мм
Батарейки (каждая): 744 x 907 x 206 мм
Прочие характеристики
Совет: Коснитесь названия батареи, чтобы открыть полный результат
Присоединяйтесь к нашему списку рассылки
Наш процесс подачи заявок завершен, и все клиенты были выбраны для участия в пилотном проекте. Присоединяйтесь к нашему списку рассылки, чтобы получать информацию о будущих предложениях продуктов.
Присоединяйтесь к нашему списку рассылки
Пожалуйста, измените количество батарей, которые вы можете установить в своем доме. Если вы не уверены, просто оставьте как есть.
Часто задаваемые вопросы о резервном аккумуляторе
Предположения
Нагрев/охлаждение/мощность
Тепловой насос (без воздуховодов с одной головкой). тепловой насос будет работать 60–70 % времени, чтобы поддерживать в помещении подходящего размера температуру около 20 градусов
Водонагреватель (электрический водонагреватель) * 4000W for 4 hrs per day
Ceiling Fan 120W for 24 hrs per day
Furnace Fan Blower * 800W for 24 hrs per day
Well Pump * (1/3 л.с.) / 750 Вт на 10% дня
Готовка на кухне Электрическая плита (1 большая конфорка) * 1500 Вт на 20 минут в день Кофемашина 200842185 1000 Вт в течение 10 минут в день
морозильник (грудь 15 куб. ) 1000 Вт в течение 10 минут в день
Тостер 1200 Вт в течение 5 минут в день
. на 4 часа в деньКабельная коробка 30 Вт в течение 24 часов в день
Работа в офисе/спальне. Clock Radio 7W в течение 24 часов в день
Все остальноеСветодиодные фонари (один 100 Вт эквивалентной лампы) 23 Вт в течение 6 часов в день
Зарядка. заряды, два раза в день
Зарядите свой электромобиль * – Зарядите электромобиль мощностью 7,6 кВтч на расстояние ~50 км Не все аккумуляторные системы могут питать приборы на 240 В или любую их комбинацию. Выбранные вами устройства будут рассмотрены вместе с вами квалифицированным электриком перед установкой.
Как мы рассчитываем потребление энергии?
Киловатт-час (кВтч) — составная единица энергии, равная одному киловатту (кВт) мощности, вырабатываемой в течение одного часа. Энергия, используемая вашими устройствами, рассчитывается путем умножения предполагаемой потребляемой мощности в киловаттах на предполагаемое время работы в день в часах. Это определяет, как долго может работать одно или несколько устройств.
Мощность против хранения
Этот калькулятор не рассчитывает общую мощность (кВт), необходимую для одновременной работы всех выбранных устройств, а указывает только потенциальное время хранения (в часах), доступное для поддержки выбранных вами устройств, исходя из наших предположений о ежедневном потреблении энергии (кВтч). Любое устройство на 240 В или их комбинация (например, тепловой насос, водонагреватель, вентилятор печи, скважинный насос, электрическая плита или зарядное устройство для электромобиля) может превышать номинальную выходную мощность системы хранения аккумуляторов.