Как рассчитать количество батарей в частном доме: Как произвести расчет секций радиаторов отопления

Содержание

Как правильно рассчитать систему отопления в частном доме

Для обогрева частного дома в большинстве случаев подключают водяное отопление в качестве дополнительных приборов, обеспечивающих уютный микроклимат в помещение, используют масляные батареи, камины, электропечи. Для передачи тепла от котла в разные точки здания монтируется трубопровод, устанавливаются запорно-регулирующие механизмы, специальные приборы.

Содержание

  1. Расчет системы отопления в частных домах
  2. Как рассчитать оптимальное количество и объем теплообменников
  3. Какие параметры учитываются при расчете
  4. Расчет мощности оборудования
  5. Выбор радиатора
  6. Чугунные
  7. Стальная модель
  8. Нержавеющая сталь
  9. Алюминий
  10. Биметаллическая батарея
  11. Какая труба лучше всего подходит для обогрева магистрали
  12. Советы и рекомендации по расчету систем отопления

Расчет системы отопления в частных домах

Иногда владельцы, построившие для себя жилье, думают, что для обогрева комнат достаточно приобрести котел, подключить батареи и провести трубы, однако расчет системы отопления помогает подобрать оборудование, которое будет эксплуатироваться на протяжении срока, заложенного в его характеристиках и указанного в техпаспорте. Далеко не все владельцы загородного жилья понимают, как рассчитать отопление в частном доме, что для это нужно. Прежде чем приступить к использованию формул, необходимо определить:

  • площадь и объем строения;
  • высоту от пола до потолка;
  • желаемую температуру внутри помещения;
  • цели применения отдельных частей здания.

Учитывая, что обогрева 1 м 3 объема дома, в котором качественно утеплены основные конструкции, не превышает 3 м высота потолков, расходуется до 34 Вт теплоэнергии, определяют нужное количество тепла для всех помещений. Полученные результаты складываются, к сумме добавляется еще до 25 %, однако такие расчеты не отличаются точностью и требуют определения для каждого помещения здания потерь тепла, которое уходит через вытяжную вентиляцию, окна, полы, кровлю, через чердак.

Показатель увеличивается в регионах с холодным климатом, удельные потери с одного участка определяют путем деления разницы температур в помещении и снаружи на количество тепла, которое на протяжении часа выходит через ограждающую конструкцию. При умножении полученного значения на общую площадь здания определяют суммарные потери.

Как рассчитать оптимальное количество и объем теплообменников

Чтобы определить, сколько установить радиаторов, учитывают из чего они сделаны. Батареи из чугуна имеют тот же показатель отдачи тепла, что из алюминия, но для нагревания требуют много времени, остывают долго. Биметаллические приборы становятся холодными значительно позже, чем алюминиевые.

Рассчитывая количество батарей, не забывают, что в угловой комнате устанавливают больше радиаторов. Качественные стеклопакеты помогают уменьшить расход теплоэнергии на 15–20%, на 35% снижаются затраты при обустройстве теплоизоляции потолка, стен, четверть потерь тепла выходит через кровлю.

Поскольку согласно нормам СНиП, на обогрев 1 м2 затрачивается 100 Вт, на площадь, равную 50 м расходуется 5 тыс. Вт энергии. Одна секция батареи выделяет 150, а если их 8 –1200 Вт тепла. На отопление 5000 м2 приобретают 4 радиатора.

В частном доме, где регулируется самостоятельно температура, радиатор дает не менее 1500 Вт тепла и при пересчете количество приборов уменьшается до 3. Число секций определяют, используя формулу: N = S/P *100, где S – площадь помещения в кв. метрах, P– теплоотдача 1 узла.

Какие параметры учитываются при расчете

Перед тем как проводить отопление, вычисляют мощность котла, определяют, сколько понадобится батарей, где радиаторы будут размещаться. Расчеты помогают правильно заложить бюджет, включающий расходы на монтаж и эксплуатацию системы отопления, обеспечить качественный обогрев дома.

При выполнении расчета системы уделяют внимание условиям климата в котором возводится дом, особенностям местности, розе ветров, определяют, где будут располагаться точки подключения к водопроводу, источнику газа.

В список параметров, что учитывают при расчетах, входят:

  • материалы, из которых создано жилье;
  • присутствие примыкающих построек;
  • продолжительность отопительного сезона;
  • желаемая температура в комнатах;
  • количество дверей.

Потери тепла возрастают при наличии в доме вентиляции, дымоходных каналов, окон с двумя внешними стенами. Учитывают при расчетах число этажей в строении, тип системы, используемой для распределения горячей воды, толщину и качество материала, применяемого для утепления.

Расчет мощности оборудования

У котлов, что устанавливаются для обогрева частного дома и работают на твердом или жидком топливе, на электроэнергии или газе, показатель КПД отличается. После выбора типа аппарата определяют его пропускную способность, что влияет на функционирование всей отопительной системы. Мощность котла, нагревающего воду, определяют, учитывая расход теплоэнергии на обогрев 1 куб. м пространства отапливаемых комнат.

Складывая цифры 4 колонки таблицы, получают общий объем строения – 294 м3. При проведении расчетов учитывают размеры кладовой, прихожей и других помещений, что обогреваться не будут, а также температуру на улице зимой, условия климата. Мощность котла определяют путем умножения 50 Вт (произвольный показатель для региона) на общий объем строения и на поправочный коэффициент, который изменяется от 0,7 на юге, до 2,0 на севере. Nk =50 х 294 х 1, 0 = 14700 Вт или 147 кВт.

Выбор радиатора

После определения оптимальной мощности котла и нужного количества теплообменников, владельцу приходится решать, какие лучше приобрести радиаторы. Автономная сеть отопления для работы не нуждается в большом давлении, не подвергается сильным гидроударом, что дает возможность расшить планку при выборе батарей.

Чугунные

Изобретенные более полутора века назад массивные радиаторы из мало пластичного, прочного металла, аккумулирующего тепло, не сдают позиции и, как и прежде, устанавливаются в частных домах. Батареи, что в цеху выливают из серого чугуна, состоят из секций, соединенных ниппелями, по каналам которых циркулирует нагретая вода. Стыки в радиаторах загерметизированы устойчивыми к высоким температурам прокладками из резины или паронита.

В зависимости от количества секций чугунные батареи имеют разную ширину, отличаются высотой и глубиной, оснащаются одним или 2 каналами. Толстые стенки радиаторов не разъедаются щелочами, содержащимися в воде, не повреждаются абразивными веществами. Батареи из чугуна не боятся гидроударов, эксплуатируются без утраты характеристик более 50 лет. Среди недостатков радиаторов отмечают:

  • большой вес;
  • продолжительное нагревание;
  • медленную отдачу тепла.

Чугунные батареи, которые выпускались в советские годы, выглядели неуклюжими и громоздкими, современные модели создаются в разных стилях, имеют привлекательный дизайн. Радиаторы, вылитые из чугуна, хотя и нагреваются долго, но и после отключения остывают не сразу.

Стальная модель

Трубчатые и панельные батареи, что годятся для подключения в частном доме, выпускают из гибкого и прочного металла, который отлично проводит тепло. Стальные радиаторы переносят давление, достигающее 15 атмосфер, выдерживают воду, нагретую до 120°.

Внутри панельных батарей, состоящих из соединенных путем роликовой сварки штампованных пластин, проходят вертикальные каналы, которые заполняются водой. Для улучшения отдачи тепла на такие радиаторы с изнанки наносят ребра из более тонкой стали, усиливающие конвекцию. Сверху панельные батареи накрываются кожухом, получаются узкими, что облегчает их установку.

Трубчатые радиаторы обладают более сложной конструкцией, разнообразием моделей с оригинальными формами, стоят намного дороже чем панельные.  Сердечник, что служит основной частью прибора, состоит из труб, соединенных между собой сваркой. Батареи такого типа на заводах проходят проверку на герметичность и отличаются:

  • стойкостью к повреждениям;
  • усиленной теплоотдачей;
  • простотой монтажа;
  • привлекательным видом.

Стальные радиаторы негативно реагируют на плохое качество воды. К минусом батарей из ковкого материала относят невозможность противостоять гидроударам, восприимчивость к коррозии, для защиты от которой на внутренние стенки приборов наносят полимерной покрытие.

Батареи из стали активно нагреваются, передают тепло комнатам путем излучения и конвекции, привлекают надежностью и долговечностью. Легкие радиаторы удобно устанавливать, а покупатель без труда приобретает модели, обладающие привлекательным внешним видом как с верхним, так и с нижним подключением.

Нержавеющая сталь

Батареи, которые отличаются плоской конструкцией, активно устанавливаются в европейских странах, поскольку компактны, приспособлены для подключения к автоматизированным системам отопления. Радиаторы, выпускаются из нержавеющей стали толщиной не менее 1,2 мм, что усиливает их прочность. Приборы выдерживают давление, достигающее 10 бар, переносят нагрев воды до 140°, оснащаются ребрами, что обеспечивает передачу тепла не только излучением, но и конвекцией. Батареи для создания, которых используются сталь, что производится путем холодной прокатки, отличаются:

  • усиленной прочностью;
  • стойкостью к коррозии;
  • продолжительным рабочим ресурсом.

Компании, выпускающие оборудование для отопления, предлагают покупателям радиаторы из нержавейки разных типов, включая двух и трехрядные. Модели привлекают достойным дизайном, удачно вписываются в интерьер как спальни, так и гостиной.

Алюминий

Собираются из нескольких секций, что для изменения мощности легко отсоединяются, хорошо передают тепло батареи из легкого металла. Малый вес, которым обладают алюминиевые радиаторы, облегчает их установку и перевозку. Максимальная температуру воды, которую выдерживают приборы, достигает 130°, одна секция батареи генерируют до 200 Вт тепловой энергии.

Кроме плюсов, у радиаторов из алюминия выделяют и отрицательные стороны. Парамагнитный металл вступает в реакцию с технической жидкостью, что приводит к появлению коррозии, к выходу газов. Алюминиевые батареи страдают от гидроударов и воздушных пробок, при ошибках, допущенных при установке, неравномерно распределяют тепло по секциям.

В зависимости от технологии производства отопительные приборы разделяют на 2 вида. Экструзионные радиаторы получают при соединении под прессом выдавленных металлических заготовок. Самые дешевые алюминиевые батареи:

  • требовательным к качеству теплоносителя,
  • уязвимы перед гидроударами;
  • поддаются коррозии.

Радиаторы, которые для приобретения нужной конфигурации, выливаются в формах и после проверки на герметичность обрабатываются, покрываются специальным составом. Батареи, что выпускаются по такой технологии проявляют устойчивость к агрессивной среде, быстро отдают тепло, не так уязвимы к переменам давления, как экструзионные модели, но стоят значительно дороже.

Биметаллическая батарея

Совмещают характеристики нескольких видов радиаторов, производятся из 2 композитных материалов, характеризующихся разными свойствами биметаллические батареи. Стальные трубки, из которых делают внутреннюю часть прибора, переносят негативное воздействие нагретой жидкой среды. Кожух, который дополняется ребрами, создается из алюминия, что хорошо проводит и быстро отдает тепло.

Внутренние и наружные части радиатора соединяются под давлением путем сварки или литья. Для сборки секций из которых состоит батарея, используются прокладки из каучука и металлические ниппели. Отсекатели, устанавливаемые в некоторых моделях биметаллических батарей, направляют теплый воздух от стен к середине помещения. Трубки покрываются составом, предотвращающим образование ржавчины и продлевающим время службы радиатора. Достоинствами биметаллических батарей считают:

  • повышенную теплоотдачу;
  • возможность регулирования температуры;
  • малую восприимчивость к коррозии;
  • небольшой вес;
  • сочетаемость с любым теплоносителем.

В секционных батареях, которые легко ремонтируются, на трубки с двух сторон нанесена резьба, куда вкручиваются ниппели и прокладки. При повышении давления на соединения попадает вода, что чревато протечками, некачественный носитель тепла повреждает места стыков.

Монолитные радиаторы дороже секционных, перед приобретением требуют точного расчета мощности, но выдерживают перепады давления, не уязвимы к гидроударам.

Какая труба лучше всего подходит для обогрева магистрали

Кроме батарей, котла и других элементов, которые устанавливают для обустройства отопления, приходится приобретать и трубы. При их выборе учитывают:

  • вид монтажа;
  • уровень давления;
  • тип подключения системы;
  • конструктивные особенности приборов.

Трубы производящиеся из стали прочные с малым расширением при нагреве, переносят высокую температуру, выдерживают интенсивное давление. Однако металл ржавеет от воды, не подходит для скрытых систем отопления. Стальные трубы обладают большими размерами, что затрудняет их проведение, монтаж выполняется на специальном оборудовании квалифицированными работниками.

Хром, содержание которого в легированной стали превышает 12%, облегчает обработку труб, усиливает стойкость к коррозии, к механическим повреждениям. Весят изделия из нержавейки меньше чем стальные выдерживают резкий рост температуры, работают при давлении, достигшем 16 бар, кроме воды, транспортируют горячий пар.

Трубы что делают из качественной меди не ржавеют, обладают удивительной прочностью, эксплуатируются до 100 лет, практически не расширяются при нагревании, подходят для прокладки внешних и внутренних систем отопления.

Полипропиленовые трубы проявляют прочность к ударам, стойкость к износу, хорошо сгибаются, не электризуются, обладая малым весом, легко перевозятся и монтируются. Изделия из синтетического полимера не накапливают кальциевые отложения, поскольку гладкие внутри, переносят минусовые температуры, эксплуатируются до 25 лет, но вследствие малой жесткости со временем провисают и обрываются.

Трубы из металлопластика, наружный слой которых защищает от контакта с агрессивной средой, гладкая фольга из алюминия, расположенная внутри, не дает скапливается отложениям и воде, отличаются пластичностью, стойкостью к коррозии, прочностью на изгиб. Под действием теплоносителя трубы расширяются незначительно, не деформируются, не провисают.

Советы и рекомендации по расчету систем отопления

При покупке слишком дорогого оборудования для окупаемости затрат уходит много времени, увеличивается износ, при неправильно выбранной мощности люди мерзнут в доме. Чтобы не ошибиться при расчете системы отопления учитывают, что давление в месте установки приборов равно 760 мм рт. ст. Для уменьшения потерь тепла воду не поставляют по нижней разводке. Чтобы воздух нормально циркулировал, монтируя оборудование, правильно выбирают расстояние от верхней части приборов до начала подоконника и от пола до нижней.

Grid-Scale Storage – Анализ – IEA

Ведущие авторы
Макс Шенфиш
Амрита Дасгупта

Авторы
Джордж Камия

IEA (2022), Grid-Scale Storage , IEA, Paris https://www. iea.org/reports/grid-scale-storage, Лицензия: CC BY 4.0

  • Поделиться в Твиттере Твиттер
  • Поделиться на Facebook Facebook
  • Поделиться в LinkedIn LinkedIn
  • Поделиться по электронной почте Электронная почта
  • Выложить в печать Распечатать
Развертывание технологий

На сегодняшний день гидроаккумулирующие электростанции по-прежнему являются наиболее широко используемой технологией хранения в масштабе сети. Общая установленная мощность составляла около 160 ГВт в 2021 году. Глобальная мощность составляла около 8500 ГВтч в 2020 году, что составляет более 90% от общего объема хранения электроэнергии в мире. Самая большая емкость в мире находится в Соединенных Штатах. Большинство действующих сегодня установок используются для обеспечения ежедневной балансировки.

Однако аккумуляторные батареи наверстывают упущенное. Несмотря на то, что в настоящее время они намного меньше, чем мощность гидроаккумулирующих гидроэлектростанций, по прогнозам, на аккумуляторные батареи в масштабе сети будет приходиться большая часть прироста аккумулирующих мощностей во всем мире. Батареи обычно используются для субчасовой, часовой и ежедневной балансировки. В конце 2021 года общая установленная емкость аккумуляторных батарей в масштабе сети составляла около 16 ГВт, большая часть которых была добавлена ​​в течение предыдущих пяти лет. Второй год подряд количество установок значительно увеличилось в 2021 году, увеличившись на 60% по сравнению с 2020 годом, поскольку в 2021 году было добавлено более 6 ГВт емкости хранения. дополнения.

Ассортимент аккумуляторных технологий в масштабе сети в 2021 году практически не изменился по сравнению с 2020 годом. Наиболее широко использовались литий-ионные аккумуляторы, на которые приходится большая часть всех новых установленных мощностей.

Гидроаккумулирующие электростанции по-прежнему являются наиболее широко используемой технологией хранения энергии, но сетевые батареи догоняют

Ежегодное увеличение объемов хранения аккумуляторных батарей, 2016–2021 гг.

Открытьразвернуть

Быстрое масштабирование систем накопления энергии будет иметь решающее значение для устранения почасовой изменчивости выработки ветровой и солнечной фотоэлектрической электроэнергии в сети, особенно с учетом того, что их доля выработки быстро увеличивается в сценарии Net Zero. Удовлетворение растущих потребностей в гибкости при одновременном обезуглероживании производства электроэнергии является центральной задачей для энергетического сектора, поэтому необходимо задействовать все источники гибкости, включая укрепление сети, реагирование на стороне спроса, батареи в масштабе сети и гидроаккумулирующие электростанции.

Аккумуляторные батареи в масштабе сети, в частности, нуждаются в значительном увеличении. В сценарии Net Zero установленная емкость аккумуляторных батарей в масштабе сети увеличивается в 44 раза в период с 2021 по 2030 год до 680 ГВт. Только в 2030 году будет добавлено почти 140 ГВт мощностей по сравнению с 6 ГВт в 2021 году. Чтобы соответствовать сценарию Net Zero, ежегодные приросты должны значительно возрасти, в среднем более 80 ГВт в год в течение 2022-2030 годов. период.

Быстрое увеличение объемов накопления энергии имеет решающее значение для удовлетворения потребностей в гибкости в обезуглероженной электроэнергетической системе

Установленная емкость аккумуляторных батарей в масштабе сети в сценарии Net Zero, 2015–2030 гг.

Открытьразвернуть
Инновации

Исходя из соображений стоимости и плотности энергии, литий-железо-фосфатные батареи, подмножество литий-ионных батарей, по-прежнему являются предпочтительным выбором для хранения в масштабе сети. Более энергоемкие химические вещества для литий-ионных аккумуляторов, такие как никель-кобальт-алюминий (NCA) и никель-марганец-кобальт (NMC), популярны для домашнего хранения энергии и других приложений, где пространство ограничено.

Помимо литий-ионных батарей, проточные батареи могут стать прорывной технологией для стационарного хранения, поскольку они не демонстрируют снижения производительности в течение 25-30 лет и могут быть рассчитаны в соответствии с потребностями в хранении энергии при ограниченных инвестициях. В июле 2022 года в Китае была введена в эксплуатацию крупнейшая в мире проточная ванадиевая окислительно-восстановительная батарея мощностью 100 МВт и объемом хранения 400 МВтч.

Хотя за последнее десятилетие произошло значительное снижение цен на литий-ионные аккумуляторы, сейчас становится очевидным, что дальнейшее снижение затрат зависит не только от технологических инноваций, но и от темпов роста цен на минеральное сырье для аккумуляторов. Основным источником спроса на литий является производство литий-ионных аккумуляторов. Литий является основой литий-ионных аккумуляторов всех видов, включая литий-железо-фосфатные, NCA и NMC-аккумуляторы. Таким образом, поставка лития остается одним из наиболее важных элементов в формировании будущего обезуглероживания легкого пассажирского транспорта и хранения энергии.

От добытого сподумена до высокочистых карбоната и гидроксида лития, цены на каждый компонент цепочки создания стоимости лития растут с начала 2021 года. 

рынок аккумуляторных металлов. Этому подвержены как катодные (никель и кобальт), так и анодные (графит) материалы. Россия является крупнейшим производителем аккумуляторного никеля класса 1, на долю которого приходится 20% добываемых в мире запасов. Это также второй и четвертый по величине производитель кобальта и графита соответственно.

В то время как инновации в области литий-ионных аккумуляторов продолжаются, дальнейшее снижение затрат зависит от критических цен на полезные ископаемые
Инвестиции

Глобальные инвестиции в аккумуляторные накопители энергии достигли почти 10 миллиардов долларов США в 2021 году. Они во главе с развертыванием сетей, на которое пришлось более 70% общих расходов в 2021 году, и литий-ионными батареями, на которые пришлось более 90% общих расходов. развертывание в 2020 и 2021 годах. Ожидается, что после уверенного роста в 2021 году инвестиции в системы хранения энергии с аккумуляторными батареями достигнут рекордно высокого уровня и приблизится к 20 миллиардам долларов США в 2022 году, исходя из существующего портфеля проектов и новых целевых показателей емкости, установленных правительствами.

Безусловно, самые значительные инвестиции в новые гидроаккумулирующие мощности в настоящее время осуществляются в Китае: с 2015 года 80% всех окончательных инвестиционных решений по новым строительство, намного превышающее приросты в других регионах.

В странах с развитой экономикой и Китае увеличились инвестиции в аккумуляторные батареи, в то время как в гидроаккумулирующие электростанции в основном в Китае
Политика

Испания опубликовала свою Стратегию хранения энергии в феврале 2021 года, нацеленную на развертывание 20 ГВт скрытых и сетевых хранилищ к 2030 году.

В июле 2021 года Китай объявил о планах 2025 г. (исключая гидроаккумулирующие электростанции), восьмикратное увеличение установленной мощности по сравнению с 2021 г. 

Начинается устранение нормативных барьеров, характерных для систем хранения электроэнергии, включая проблему двойной зарядки, когда системы хранения энергии заряжаются дважды за использование сети – один раз при зарядке и еще раз при разрядке. Великобритания , например, отменила двойную тарификацию компонента возмещения затрат сети для хранилищ в январе 2020 года. 

В Германии развертывание хранилищ поощряется посредством так называемых инновационных аукционов, на которых вознаграждается объединение возобновляемых источников энергии с хранением: в 2021 и 2022 годах все успешные заявки, вместе представляющие более 1 ГВт установленной мощности, были проектами, сочетающими солнечные фотоэлектрические системы с аккумуляторными батареями.

В США несколько штатов установили специальные цели для хранения. В январе 2022 года губернатор Нью-Йорка взял на себя обязательство удвоить целевой показатель штата по хранению энергии, стремясь к развертыванию не менее 6 ГВт хранилища к 2030 году. Кроме того, Закон о снижении инфляции, принятый в августе 2022 года, включает инвестиционный налоговый кредит для автономных хранилище, которое, как ожидается, повысит конкурентоспособность новых проектов хранения в масштабе сети.

Ряд стран поддерживают развертывание систем хранения посредством целевых показателей, субсидий, реформ регулирования и поддержки НИОКР
Политики

Политика

Страна

Год

Статус

Юрисдикция

  • Энергетическая стратегия Новой Зеландии

    Новая Зеландия 2024 Планируется Национальный

  • Инвестиционная поддержка аккумуляторных батарей коммунального масштаба

    Венгрия 2023 Объявлено Национальный

  • JenErgieReal регулятивная песочница

    Германия 2022 Действующий Город/муниципалитет

  • Национальная программа создания инфраструктуры для электромобилей

    Соединенные Штаты 2022 Действующий Национальный

  • Национальная система энергетической безопасности

    Ирландия 2022 Действующий Национальный

  • 7,8 млн евро в виде субсидий на хранение возобновляемой энергии

    Эстония 2022 Действующий Национальный

Рекомендации для политиков

Правительствам следует рассматривать гидроаккумулирующие электростанции и аккумуляторные батареи как неотъемлемую часть своих долгосрочных стратегических энергетических планов, увязанных с ветровой и солнечной фотоэлектрической мощностью, а также с планами увеличения мощности сети. Гибкость должна лежать в основе разработки политики: первым шагом должна быть общесистемная оценка требований к гибкости, которая сравнивает случай для различных типов хранения в масштабе сети с другими вариантами, такими как реагирование на спрос, модернизация электростанций, интеллектуальная сеть. меры и другие технологии, повышающие общую гибкость.

На либерализованных рынках электроэнергии длительные сроки поставки, допустимые риски и отсутствие долгосрочной стабильности доходов затормозили развитие гидроаккумулирующей энергетики, при этом большая часть развития приходится на вертикально интегрированные рынки, такие как Китай. Специальные механизмы поддержки, такие как аукционы емкости для хранения, могут способствовать развертыванию, обеспечивая долгосрочную стабильность доходов гидроаккумулирующих электростанций и аккумуляторных электростанций.

Рассмотрите возможность хранения в долгосрочном энергетическом планировании и при необходимости стимулируйте его развертывание

Нормативная база должна продолжать обновляться, чтобы уравнять правила игры для различных вариантов гибкости, что поможет создать более сильную экономическую основу для хранения энергии на многих рынках. Одним из примеров может быть прекращение двойного взимания налогов или определенных сетевых сборов.

Отсрочка инвестиций в передачу и распределение (использование хранилища для улучшения использования и устранения узких мест в энергосистеме) — еще одно потенциально ценное применение для хранения, поскольку оно может снизить потребность в дорогостоящей модернизации сети. Чтобы получить наибольшую выгоду, в процессе планирования передачи и распределения следует учитывать хранение наряду с другими непроводными альтернативами. Ключевым вопросом является право собственности: на многих рынках хранилища считаются генерирующим активом, а системным операторам (как по передаче, так и по распределению) не разрешается владеть активами хранения. Одним из решений является предоставление им возможности приобретать услуги хранения у третьих лиц. Однако нормативно-правовую базу необходимо тщательно обновлять, чтобы свести к минимуму риск того, что активы хранения получат регулируемые платежи и подорвут конкурентный рынок электроэнергии.

Продолжать пересматривать статус хранения в нормативной базе

Бизнес-кейсы для хранения в масштабе сети могут быть сложными и нежизнеспособными в устаревших рыночных и нормативных условиях.

В условиях либерализованных рынков электроэнергии меры по усилению стимулов для развертывания гибкости, способной быстро реагировать на колебания спроса и предложения, могут помочь улучшить экономическое обоснование для хранения в масштабе сети. К ним относятся сокращение расчетного периода и приближение закрытия рыночных ворот к реальному времени, а также обновление рыночных правил и спецификаций, чтобы упростить хранение для предоставления вспомогательных услуг. Экономическое обоснование для хранения значительно улучшается с объединением ценности, т. е. позволяя ему максимизировать доход за счет участия в торгах на разных рынках.

Скорректировать структуру энергетического рынка, чтобы повысить гибкость вознаграждения

Переработка аккумуляторов потенциально может стать важным источником вторичных поставок важнейших минералов, необходимых для будущего спроса на аккумуляторы. Целенаправленная политика, в том числе минимальные требования к переработанному контенту, товарные кредиты на переработку и налоги на первичные материалы, могут стимулировать переработку и стимулировать рост вторичных поставок. Международная координация будет иметь решающее значение из-за глобального характера рынков аккумуляторов и важнейших минералов.

Возобновление акцента на политике стимулирования переработки аккумуляторов
Рекомендации для частного сектора

Аккумуляторы, которые больше не соответствуют стандартам для использования в электромобилях (EV), обычно сохраняют до 80% своей общей полезной емкости. Поскольку количество электромобилей быстро растет, это составляет тераватт-часы неиспользованной емкости для хранения энергии. Перепрофилирование бывших в употреблении аккумуляторов для электромобилей может принести значительную пользу и принести пользу рынку хранения энергии в масштабе сети.

Первоначальные испытания аккумуляторов второго срока службы уже начались. Тем не менее, остается ряд технологических и нормативных проблем, связанных с масштабированием приложений второй жизни. Главным из них является их способность конкурировать по цене, учитывая быстро падающую стоимость новых систем, хотя недавний скачок стоимости минералов для аккумуляторов может повысить жизнеспособность переработки и повторного использования. Выведенные из эксплуатации батареи должны пройти дорогостоящие процессы восстановления, чтобы их можно было использовать в новых приложениях, а отсутствие стандартизации и оптимизации измерения состояния работоспособности использованных батарей (например, условия хранения, оставшаяся емкость) еще больше усложняет экономику. Для преодоления этих проблем потребуются четкие рекомендации по переупаковке, сертификации, стандартизации и гарантийной ответственности бывших в употреблении аккумуляторов для электромобилей.

Принять меры к коммерциализации аккумуляторов второго срока службы
Благодарности
  • Эрен Чам, Институт экономики энергетики Кёльнского университета (EWI), рецензент
  • Себастьян Папанагиоту, Hitachi Energy Germany AG, рецензент
  • Луис Лопес, Международное энергетическое агентство (EMS/RISE), рецензент
  • Жак Варич эт, Международное энергетическое агентство (EMS/RISE), рецензент 
Связанные отрасли и технологии
Возобновляемая электроэнергия стрелка вправо
Ядерное электричество стрелка вправо
Спрос ответ стрелка вправо
Умные сети стрелка вправо
Электроэнергетический сектор стрелка вправо
Водород стрелка вправо
Угольная электроэнергия стрелка вправо
Электричество на природном газе стрелка вправо
Исследователи данных

Все обозреватели данныхcircle-arrow

  • набор данных карты

Анализ

Весь анализкруг-стрелка

Отслеживание прогресса в области чистой энергетики

Оценка важнейших энергетических технологий для глобального перехода к экологически чистой энергии

Исследуйте hubcircle-стрелка

Бывшие в употреблении бытовые аккумуляторы | Агентство по охране окружающей среды США

Найдите информацию о типах батарей, используемых в домашнем хозяйстве, и о том, как обращаться с ними, когда они больше не нужны.

Определенные батареи следует НЕ выбрасывать в бытовой мусор или мусорные баки. На этой странице вы можете узнать, как безопасно обращаться с этими батареями. Отработанные аккумуляторы всегда можно сдать на переработку или сдать в пункты сбора опасных бытовых отходов.

Во избежание возгорания литий-ионных аккумуляторов заклейте клеммы аккумуляторов и/или поместите аккумуляторы в отдельные пластиковые пакеты и никогда не выбрасывайте эти аккумуляторы в бытовой мусор или мусорные баки.
 

На этой странице:

  • Фон
  • Батарейки одноразового использования
  • Аккумуляторы
  • Автомобильные аккумуляторы
  • Федеральные законы о батареях
  • Закон штата об утилизации аккумуляторов

Фон

Каждый год в США покупаются, используются и перерабатываются или выбрасываются в мусор миллионы одноразовых и перезаряжаемых батареек. Батареи бывают разного химического состава, типов и размеров в зависимости от их использования.

  • Одноразовые батареи обычно можно извлечь из устройства, когда они перестанут питать устройство.
  • Аккумуляторы могут быть съемными или постоянно прикрепленными к устройству.

Возросший спрос на батареи можно проследить в основном за счет быстрого роста использования небольшой портативной электроники, электроинструментов и других предметов повседневного обихода, а также увеличения количества «умных» продуктов, таких как малая и крупная бытовая техника и автомобили.

Аккумуляторы производятся с использованием различных смесей химических элементов, предназначенных для удовлетворения потребностей клиентов в мощности и производительности. Батареи могут содержать такие металлы, как ртуть, свинец, кадмий, никель и серебро, которые могут представлять угрозу для здоровья человека или окружающей среды при неправильном обращении в конце срока их службы. Типы батарей идентифицируются по маркировке и маркировке, а не по форме батареи или цвету этикетки.

Некоторые батареи могут также содержать такие материалы, как кобальт, литий и графит, которые Геологическая служба США считает критически важными минералами. Критические полезные ископаемые — это сырье, которое имеет экономическое и стратегическое значение для Соединенных Штатов и имеет высокий потенциал риска поставок и для которого нет простых заменителей. Следовательно, необходимо приложить все усилия для переработки и восстановления этих материалов, чтобы обеспечить их доступность для будущих поколений.

Когда батарея больше не используется, тип и химический состав батареи определяют, какой из различных вариантов обращения с отходами использовать. Важно правильно обращаться с батареями в соответствии с их типом, поскольку некоторые батареи могут представлять опасность для безопасности и здоровья при неправильном обращении в конце срока их службы. Батареи могут иметь достаточно энергии, чтобы нанести травму или вызвать пожар, даже если они используются и когда они кажутся разряженными. В целях безопасности помните, что не все батареи могут быть съемными или обслуживаемыми пользователем — обратите внимание на маркировку батареи и продукта, касающуюся безопасности и использования для всех типов батарей.

Одноразовые батарейки

Тип Использование и описание Утилизация

Щелочные и угольно-цинковые

  • Эти обычные повседневные батарейки можно использовать в таких продуктах, как будильники, калькуляторы, фонарики, пульты дистанционного управления для телевизоров, радиоприемники, продукты с дистанционным управлением, детские игрушки и другие предметы.
  • Например, некоторые распространенные щелочные и угольно-цинковые батареи включают 9-вольтовые батареи типа AA, AAA, C, D и некоторые таблеточные элементы.

Некоторые компании по утилизации этих батарей перерабатывают; проконсультируйтесь с вашим местным или государственным органом по твердым отходам для выбора вариантов управления. В большинстве населенных пунктов щелочные и угольно-цинковые батареи можно безопасно выбрасывать вместе с бытовыми отходами.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: отправьте использованные щелочные и угольно-цинковые батареи на переработку батарей или обратитесь в местный или государственный орган по твердым отходам.

Кнопка-кнопка или монета

  • Эти небольшие круглые батареи исторически содержали серебро, кадмий, ртуть или другие тяжелые металлы в качестве основного компонента.
  • Сегодня большинство из них изготовлены из металлического лития. Эти батареи обычно используются в таких продуктах, как часы, слуховые аппараты, автомобильные пульты дистанционного управления без ключа, медицинские приборы и калькуляторы.

Батарейки типа «таблетка» или «таблетка» могут представлять потенциальную опасность при проглатывании; храните их в недоступном для маленьких детей месте.

Требования к управлению основаны на химическом составе батареи. Их можно сдать специализированным предприятиям по переработке аккумуляторов, участвующим в программе розничным торговцам, предоставляющим услуги по приему аккумуляторов, или местным программам сбора опасных бытовых отходов. Обратитесь к производителю или местному органу по обращению с твердыми отходами, чтобы узнать о дополнительных возможностях управления.

Меры предосторожности при обращении:  Поместите каждую батарею в отдельные пластиковые пакеты или наклейте непроводящую ленту (например, изоленту) на клеммы батареи или вокруг всей кнопки. Литиевая батарея может искрить и вызвать пожар, если она повреждена или ее концы соприкасаются. Если батарея повреждена, обратитесь к производителю за информацией по обращению с ней.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: проверьте наличие слова «литий» на аккумуляторе. Не выбрасывайте кнопочные, монетные или одноразовые литиевые батарейки в мусорные или муниципальные мусорные баки. Найдите ближайший к вам пункт утилизации:

  • Литиевый одноразовый
  • Кнопка-кнопка или монета

Литиевый одноразовый

  • Эти обычные батареи изготавливаются из металлического лития (Li), они одноразовые и не подлежат перезарядке
  • Они используются в таких продуктах, как камеры, часы, пульты дистанционного управления, портативные игры и детекторы дыма.
  • Эти батареи может быть трудно отличить от обычных щелочных батарей, но они также могут иметь специальную форму для определенного оборудования, такого как некоторые типы камер и калькуляторов.

Аккумуляторы

Тип Использование и описание Утилизация

Никель-кадмий (Ni-Cd)

  • Эти аккумуляторы обычно используются в беспроводных электроинструментах, беспроводных телефонах, цифровых и видеокамерах, рациях, биомедицинском оборудовании и видеокамерах.
  • Они могут выглядеть как одноразовые щелочные батареи типа AA, AAA или другие, либо как батарейный блок, предназначенный для определенных инструментов.

Съемные батареи:  Съемные перезаряжаемые батареи можно сдать в специализированные пункты по переработке батарей, участвующим в программе розничным продавцам, предоставляющим услуги по приему батарей, или в местные программы сбора опасных бытовых отходов. Обратитесь к производителю или в местный орган по управлению бытовыми отходами, чтобы узнать о других вариантах утилизации.

Несъемные батареи, содержащиеся в электронных устройствах: Целые устройства могут быть доставлены сертифицированным переработчикам электроники, участвующим розничным продавцам, которые предоставляют услуги по приему электроники, или местным программам сбора электронных или бытовых опасных отходов.

Меры предосторожности при обращении:  Поместите каждую батарею в отдельный пластиковый пакет или заклейте клеммы батареи непроводящей лентой (например, изолентой). Обращайтесь с любой поврежденной батареей с осторожностью и используйте соответствующие средства индивидуальной защиты. Если литий-ионный аккумулятор поврежден, обратитесь к производителю аккумулятора или устройства за информацией по обращению с ним.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: ищите этикетки с указанием химического состава батареи. Не выбрасывайте перезаряжаемые батареи в мусорные или муниципальные мусорные баки. Найдите ближайший к вам пункт утилизации:

  • Ni-Cd
  • Литий-ионный
  • Никель-металлогидридный
  • никель-цинковый
  • Пб

Литий-ионный (Li-ion)

  • Обычно встречается в старых мобильных телефонах, электроинструментах, цифровых камерах, ноутбуках, детских игрушках, электронных сигаретах, мелкой и крупной бытовой технике, планшетах и ​​электронных книгах.
  • Некоторые литий-ионные аккумуляторы нелегко извлечь из устройства, и они могут стать пожароопасными, если их сломать, погнуть или раздавить.

Никель-металлогидрид (Ni-MH)

  • Обычно используется в мобильных телефонах, беспроводных электроинструментах, цифровых камерах и рациях.
  • Эти батареи не так распространены, как раньше.

Никель-цинк (Ni-Zn)

  • Обычно используется в цифровых камерах, беспроводных клавиатурах и мелкой электронике.

Малогабаритные свинцово-кислотные (Pb)

  • Обычно используется в самокатах, детских машинках, аварийном освещении и больничном оборудовании. Также используется для резервного питания стационарных телефонов и источников бесперебойного питания для компьютеров.

Автомобильные аккумуляторы

В настоящее время в транспортных средствах используется несколько типов и областей применения аккумуляторов. Существуют автомобильные пусковые батареи, используемые с двигателями внутреннего сгорания, большие аккумуляторные батареи для электромобилей, которые питают автомобиль, и небольшие батареи, которые питают такие аксессуары, как удаленные дверные замки или резервное копирование памяти компьютера.

Тип Применение и описание Утилизация
Свинцово-кислотные
  • Свинцово-кислотные аккумуляторы могут содержать до 18 фунтов свинца и около одного галлона коррозионно-активной серной кислоты, загрязненной свинцом.
  • Их можно использовать как аккумуляторную батарею для запуска двигателя или автомобильную аккумуляторную батарею, обеспечивающую движение автомобиля.
  • Их можно найти в автомобилях, лодках, снегоходах, мотоциклах, тележках для гольфа, вездеходах, инвалидных колясках и других крупных транспортных средствах.
  • Они также могут использоваться в неавтомобильных ситуациях, таких как резервное питание в подвальных водоотливных насосах или в качестве источников бесперебойного питания для компьютеров или другого критического оборудования.

Верните аккумулятор продавцу или в местную программу сбора твердых или бытовых опасных отходов.

Меры предосторожности при обращении: Содержит серную кислоту и свинец. При обращении с аккумулятором следуйте всем предупреждениям и инструкциям на аккумуляторе.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: возвращайте свинцово-кислотные аккумуляторы продавцу аккумуляторов или в местную программу сбора опасных бытовых отходов; не выбрасывайте свинцово-кислотные аккумуляторы в мусорные или муниципальные мусорные баки.

Литий-ионные аккумуляторы среднего и крупного масштаба