Выбираем батареи отопления в квартиру: виды и особенности

Причин, по которым необходима замена радиаторов отопления, несколько: механическая поломка, резкое снижение теплотворности и низкая температура теплоносителя в системе. Установка новых батарей с регуляторами работы позволит самостоятельно определять необходимую температуру в жилище, сэкономив при этом значительные материальные средства. Использование устаревших радиаторов, с трещинами и потёками, приведет к печальным последствиям в отопительный сезон и выльется в круглую сумму для устранения ущерба.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Виды радиаторов отопления
1.1. Алюминиевые радиаторы
1.2. Стальные батареи
1.3. Чугунные радиаторы
1.4. Биметаллические радиаторы
2. Каким техническим параметрам должны отвечать радиаторы

Виды радиаторов отопления

Батареи отопления устанавливаются на длительный срок, поэтому важно не торопиться и выбрать качественные и надёжные. Что необходимо знать, чтобы сделать правильный выбор?

Рассмотрим для начала, какие виды сегодня встречаются на рынке.

• • Панельные. Здесь радиатор состоит из нескольких панелей, по которым проходит горячая вода. Основной материал – сталь. Отличаются быстрым набором рабочей температуры.
  • Колончатые. Состоят из двух емкостей, между которыми находятся колонки из стали или алюминия.
  • Секционные. Пропускают воду внутри себя, количество секций обычно разное, и меняться при необходимости, что позволят регулировать мощность батареи. Для изготовления используют чугун, сталь и биметалл. В паспорте оборудования указывается рабочая мощность отдельной секции. Для хорошего обогрева помещения нужно посчитать требуемое количество элементов с учётом площади квартиры, высоты потолков, теплоизоляции жилья и других факторов.

Важно правильно выбрать материал, из которого сделан радиатор. Так как каждый материал обладает своей теплоотдачей. До недавнего времени все квартиры и дома в нашей стране оснащались чугунными радиаторами. Однако, рынок строительства не стоит на месте и появляются все новые и новые материалы. Какой радиатор для квартиры или дома лучше? Однозначного ответа нет. У каждого металла свои плюсы и минусы. К тому же, все зависит от условий эксплуатации последних.

Виды радиаторов из разных материалов

Алюминиевые радиаторы

Из всех вариантов именно алюминиевые батареи обладают наилучшей теплоотдачей. Однако, ставить такие радиаторы в систему центрального теплоснабжения нельзя. Алюминий очень боится щелочной среды, а из-за состава воды коммунальные службы добавляют в воду различные примеси. Из-за этого алюминиевые радиаторы быстро портятся. Поэтому производители советуют ставить алюминиевые батареи только в систему индивидуального отопления, где можно контролировать состав воды.

Стальные батареи

Сталь гораздо надежнее и «выносливее» алюминия, однако, до теплоотдачи алюминия ей далеко. Да и чугун в этом плане будет лучше стального радиатора. Однако, у стальных радиаторов также есть свои плюсы — они отлично справляются с высоким давлением отопительной системы.

Тем не менее, производители стальных радиаторов предупреждают о том, что стальная батарея может быстро придти в негодность, если с нее слить воду. Дело в том, что сталь боится окисления, а при длительном контакте с воздухом в ней начинаются быстрые коррозийные процессы. Поэтому стальную батарею необходимо всегда оставлять наполненной водой. Поэтому для центрального отопления, где из системы сливают воду на летний период,  сталь тоже не подходит, так как прослужит максимум 2-3 сезона.

Чугунные радиаторы

Надежность и теплоотдача чугунных батарей проверена временем. И пусть чугунные радиаторы не имеют такого привлекательного вида, как красивые стальные, этот материал обладает рядом преимуществ по сравнению с перечисленными. Во-первых, этот металл не зависит от вида теплоносителя, поэтому именно его можно использовать даже в тех системах, где теплоносителем является антифриз или пар.

Во-вторых, чугунные батареи медленно остывают и лучше сохраняют и отдают тепло. Однако, и без недостатков не обошлось. Чугунные радиаторы тяжелы и неуклюжи, с  трудом устанавливаются и транспортируются. Ну, вот, пожалуй, и все недостатки. Возможно, именно они и стали причиной смены некрасивых чугунных радиаторов на более легкие и современные.

Биметаллический радиаторы

Heating radiator in room

Этот вид батарей вобрал в себя лучшие качества алюминиевых и стальных радиаторов. Такие радиаторы состоят из стального сердечника и алюминиевого кожуха, повышающего теплоотдачу. Биметаллические батареи отлично сохраняют тепло и достаточно прочны. К тому же, внутри они обработаны специальным полимерным составом, который защищает их от воздействия примесей в теплоносителях.

Каким техническим параметрам должны отвечать радиаторы

Это основное, что следует узнать. Здесь решающими факторами являются:

• высокая прочность;
• стойкость к коррозии;
• коэффициент теплоотдачи.

Для центральной системы отопления характерны перепады давления, которые вызывают гидравлические удары.

Гидроудар может вывести из строя слабые радиаторы. Поэтому для батарей, устанавливаемых в квартире, обязательно узнают рабочее давление, которое обозначено в паспорте изделия. Важно обратить внимание и на максимальное допустимое давление, достигнутое при заводских испытаниях. В многоэтажных домах рабочее давление высокое, поэтому не рекомендуется устанавливать радиаторы из алюминия, лучше выбрать чугун или высокопрочную сталь.

Коррозия внутренней поверхности батарей – настоящая проблема для радиаторов, которые начнут терять свою эффективность с течением времени. При использовании алюминиевых батарей в систему придётся добавлять присадки, препятствующие интенсивному образованию коррозионных наростов. Чугун достаточно устойчив к образованию налетов, поэтому неприхотлив к теплоносителю.

Что еще предусмотреть?

Существует еще один фактор, который нельзя упускать из вида: перепады температур воды в системе. Основной их причиной являются аварийные ситуации в котельных.

Какие радиаторы отопления лучше выбрать для квартиры с центральной системой отопления

Для того чтобы расчет отопительной системы был произведен как можно более точно, потребуется опираться на общую площадь дома. Правильный расчет системы отопления предполагает выбор нужного размера отопительных приборов, мощности устройств, количества, и так далее. После этого можно уже будет подсчитать, насколько эффективной будет отопительная система. Для того чтобы обогрев был более эффективным, потребуется накрыть ту поверхность радиаторов, которая отдает тепло. Это можно сделать посредством решетки или кожуха. Обычно радиаторы отопления монтируют возле окна в специально отведенный для них проем. Поэтому радиатор должен обладать таким размером, чтобы по высоте не доходить до подоконника, а по ширине не превысить ширину окна.

Расчет мощности радиатора отопления

Какие угрозы таит в себе централизованное отопление

С одной стороны, подача тепла извне удобнее автономного отопления – не надо возиться с установкой котла и его настройкой. Придет осень, и горячая водичка весело побежит по вашим батареям, согревая квартиру.

Но не все так гладко в системе централизованного отопления:

• В воде, прошедшей долгий путь, содержится немало химически активных примесей, способных вызвать коррозию труб и радиаторов.
• А еще мелкие частички шлама, неизбежно попадающие в теплоноситель, царапают батареи изнутри, через несколько лет протирая их до дыр.
• И температура воды не всегда бывает стабильной – то батареи имеют комнатную температуру, а то до них и дотронуться невозможно.
• А самая главная опасность – это внезапный огромный скачок давления в системе отопления, так называемый гидроудар. Он бывает, к примеру, по той причине, что слесарь слишком резко закрыл кран насосной станции.

Раньше там использовали вентили, имеющие плавный ход, а с появлением шаровых кранов появилась возможность перекрывать воду мгновенно. Бывает гидроудар и тогда, когда лишний воздух в трубы попадает. Секундный скачок давления бед наделать способен много. Слабые батареи не выдерживают огромного давления и лопаются, брызнув кипятком, испортив предметы обстановки и нанеся урон соседям снизу.

Сферы и особенности применения, эффективность

Модель SOLIRA 2020/4 №12 высотой 200 мм и глубиной 70 мм.
Узкие батареи стали альтернативой для обычных батарей в условиях изменившихся стандартов строительства. Они идеально подходят к панорамным и витражным окнам. Кроме того, в ванные комнаты, туалетные помещения, балконы габаритные батареи не всегда вписываются. При своих миниатюрных размерах низкие батареи практически не уступают стандартным аналогам по эффективности, если установка выполнена без нарушения технологий.

Низкие горизонтальные конструкции находят применение в узких комнатах, где имеются низкие стены, перегородки или панорамные окна. Они также незаменимы для небольших лоджий и балконов, так как не занимают много места. В длинных комнатах и коридорах тоже устанавливают узкие горизонтальные батареи.

Главной особенностью таких радиаторов является даже не размер и габариты, а специфика прогрева помещения: чем ниже и длиннее отопительный прибор, тем ровнее температура помещения и лучше прогревается весь объем воздуха.

По каким параметрам выбирать радиаторы для квартиры

Теперь, зная слабые места центрального отопления, можно уже представить себе, каким требованиям должны отвечать хорошие батареи. Перечислим их.

1. У радиаторов давление, заявленное производителем, должно превышать давление (как рабочее, так и превышающее его в полтора раза — испытательное) в отопительной системе. Для примера приведем цифры. В пятиэтажных домах старой планировки этот параметр не больше 5 – 8 атмосфер. Многоэтажные здания современного типа отапливаются под давлением до 12 – 15 атмосфер.

2. Отдельно отметим возможность противостоять гидроудару. Потому что, живя в квартире, от скачков давления в отоплении уберечься сложно, лучше предупредить неприятность заранее. Кстати – если вы часто слышите в батареях гудение и щелчки, обратитесь в коммунальную службу. Давление, видать, «пошаливает» в системе.

3. Качество воды в отечественной системе отопления неважное, поэтому батареи должны с честью выдержать ее «химическую атаку», не разрушаясь. Нужно использовать радиаторы со специальным покрытием изнутри или химически нейтральный материал для стенок. А толщина их обязана быть такой, чтобы частички песка и мелкие камешки ее не протерли, действуя подобно наждаку.

4. Решая, какие радиаторы лучше для квартиры, не будем забывать об основной их функции – греть. То есть предпочтительнее выбирать приборы, у которых отдача тепла больше.

5. Не обойдем вниманием и дизайн радиаторов – мало кого устроят страшненькие чугунные монстры убогой формы, которые в советские времена стояли повсюду. Хочется, чтобы батареи гармонически дополняли убранство комнат – сегодня это вполне реально.

6. Последний параметр – это продолжительность службы. Тут уже комментарии излишни. Чем реже придется возиться с установкой этих громоздких и довольно дорогих приборов, тем выгоднее хозяевам.

Расстояние от подоконника до отопительного прибора

Фактически все современные отопительные приборы и секционные отопительные батареи удивляют собственным большим коэффициентом полезного действия, показателем полезного действия, обеспечивая подобные характеристики за счёт циркулированию воздуха, естественного протекания его через теплообменную систему. Собственно в силу данных конструктивных свойств недостаточно лишь приобрести высокоэффективные отопительные приборы и запитать их носителем тепла, нужно обеспечить условия для конвекции — естественного переноса тепла воздухом. Обозначим расстояние которое потребуется от подоконника до отопительного прибора, а еще главные установочные советы, как условия сохранения большого КПД.

Подоконная доска.

Устанавливая мраморные подоконники в жилую площадь или приватизированный дом, многие ориентируются исключительно на верхний просвет в 100мм, абсолютно забывая, что подбирая безмерно выступающий, широкий подоконник, можно нарушить не только тепловую отсечку холодного воздуха, но и скорректировать общую воздушную циркуляцию вдоль окон. Подоконная доска не должна закрывать отопительный прибор, создавая своеобразную нишу для батареи, предполагая огибающее движение тепла вдоль нее. Определенный размер, к большому сожалению, советовать нельзя, а выступ доски должен минимально мешать циркулированию воздуха у отопительного прибора и отодвигать его от стекла.

Навеска отопительного прибора.

Перед тем, как изобразить первую точку крепления на стенке, тщательно изучите имеющуюся инструкцию к теплообменнику, т.к. многие производители информирует о рекомендуемых установочных зазорах, которые обеспечивают высокую отдачу тепла собственно этой батареи. При отсутствии подобных советов, пользуются общими, по СНиП 3.05.01-85. «Внутренние санитарно-технические системы»:

От низа подоконника до отопительного прибора расстояние мимнимум составляет 100мм, так как его уменьшение уменьшает тепловой воздушный поток. От пола до низа отопительного прибора просвет находится в интервале 100-150мм, причем увеличение расстояния повышает перепад температур во всех помещениях, а уменьшение, вновь уменьшает интенсивность теплопередачи. Очень важно предусматривать и расстояние от поверхности стены до отопительного прибора, его делают 25-30мм, т.к. задняя поверхность также активно участвует в теплообмене. Если фабричные советы выделяются от СНиП, ориентируются на изготовителя, разработавшего батарею.

установка радиаторов

Проверяем, какие радиаторы годятся для квартирного отопления

Радиаторы из стали – пали, атакованные большим давлением

Стальные радиаторы отличает небольшой вес и толщина. Хорошая отдача тепла и маленький объем воды делают их экономичными и эффективными. Да и стоят они недорого. Но по давлению они «подкачали» — всего 6-8 атмосфер выдерживают. Не годятся они для квартир, и точка.

Панельный стальной радиатор.

Трубчатый стальной радиатор. Они имеют большое разнообразие и отличаются как по конструкции так и по цвету.

Алюминиевые радиаторы – съедаются коррозией, лопаются от гидроударов

Эти радиаторы имеют хороший внешний вид и обладают отличной теплопередачей. Впрочем, подождите, обитатели квартир – радоваться рановато. Горячая вода с химическими примесями и большой кислотностью быстро «скушает» алюминиевые радиаторы изнутри. Ведь алюминий слишком активный метал. Да и с большим давлением он не справляется. Средние показатели рабочего давления – до 16 атмосфер. А гидроудар способен погубить даже совсем новенький радиатор из алюминия.

Алюминиевые радиаторы имеют очень привлекательный внешний вид и могут отдавать тепло как просто нагревом воздуха так и конвекцией, но абсолютно не подходят для квартиры.

Биметаллические радиаторы – всем хороши, только дороги

Это одна из самых новых разработок отопительных приборов. Такие радиаторы называют биметаллическими – ведь в них два металла. Это могут быть, в частности, алюминий и сталь, или же алюминий и медь. Из алюминиевого сплава сделан ребристый фигурный корпус, а внутри находится сердечник из стали или меди.

Устройство биметаллического радиатора отопления.

Изготовители гарантируют, что проработают такие батареи не меньше сорока лет. Для квартиры они подходят по всем показателям, в чем вы можете убедиться.

• Температуру они выдерживают даже до 130 градусов.
• Рабочее давление у них заявлено до 30 — 50 атмосфер, в зависимости от производителя и модели. С ними можно перестать бояться гидроударов.
• Антикоррозийная наружная и внутренняя грунтовка делает батареи долговечными и стойкими к разрушению.
• Малый вес делает монтаж, переноску и транспортировку подобных батарей необременительными.
• Внешний вид их приятно ласкает взор – красивые белые или цветные панели намного эстетичнее привычной формы чугунной «гармошки».

Увы – стоимость этих радиаторов достаточно высока. А если вам предлагают что-либо подобное по демократичной цене – не верьте. Подделку подсунут. Если уж покупать, то изделия проверенных брендов – российской фирмы Rifar, итальянских – Sira или Global. Есть и китайские неплохие производители. У них, как и у российских, цена несколько ниже, чем у радиаторов родом из Европы.

Общие сведения

Рынок предлагает большой ассортимент радиаторов отопления, которые различаются между собой по высоте и длине. Размерный ряд этих устройств является весомым фактором при их покупке.

На это обязательно стоит обратить внимание каждому покупателю, ведь от данной характеристики зависит количество тепла, которое будет получать помещение. А также размещение батареи в комнате.

Как определиться с видом радиатора

Теперь наверняка вам проще решить, какой радиатор выбрать в квартиру – ведь из четырех рассмотренных вариантов осталось только два. Как выяснилось, ни стальные, ни алюминиевые радиаторы испытания ни агрессивным отечественным теплоносителем, ни перепадами давления, не выдержат. Итак, остаются биметаллические и чугунные приборы. Что именно купить, смотрите по своему бюджету, а также по характеристикам конкретных моделей. Впрочем, и тут можно дать пару советов.

• В старых домах (например, «хрущевках») вполне можно поставить чугунные изделия. Если же вы живете в многоэтажке, где давление отопительной системы выше, то лучше всё же взять биметаллические радиаторы.
• Если предшественники ваших будущих новых батарей сделаны из чугуна, то можно остановить выбор на любом из двух вариантов. И биметалл, и чугун подойдут. Если же вы собираетесь заменить батареи, сделанные из другого металла, то меняйте их только на биметаллические.

Терминология

Основными параметрами выбора являются ширина и высота радиатора
В документации, рассматривающей размеры отопительных радиаторов, часто говорится о межцентровом расстоянии. Данный параметр обозначает длину промежутка от центральной точки одного соединительного отверстия до аналогичного места другого. Иногда эту величину называют межосевым или межниппельным расстоянием. Если трубопроводы, запитывающие радиатор, находятся в рабочей кондиции и менять их не планируется, приобретаемый новый обогреватель должен иметь такой же межцентровой показатель, как у старого, чтобы не пришлось вносить изменения в подводку. Иногда названия моделей – как российского, так и зарубежного производства – содержат трехзначные цифры. Они обозначают данный параметр в миллиметрах (к примеру, Modern 500).

Линейные габариты включают в себя:

• монтажную высоту радиатора – ее нужно подбирать так, чтобы обеспечить нужные дистанции до подоконника и пола;
• глубину;
• ширину – для моделей с секционной конструкцией она, как и предыдущий параметр, также относится к размерам элементов, но если глубина радиатора и отдельных его секций одинакова, для вычисления общей ширины нужно перемножить показатель отдельной единицы на их число и прибавить приблизительно 1-2 см, приходящиеся на герметизирующие прокладки.

Зная линейные параметры радиатора, можно приобрести для него защитный экран. При монтаже напольных плоских вариантов габариты важны для подбора подходящих составляющих отопительной системы.

Лучшие чугунные радиаторы для квартиры

KONNER Modem

Чугунные радиаторы серии Modem от отечественной компании KONNER производятся в Китае, но максимально адаптированы к российским условиям эксплуатации. Они характеризуются удобством монтажа, повышенной надежностью, современным дизайном, высокой теплоотдачей и длительным сроком службы. Материал прочен и не поддается коррозии. Батареи имеют два варианта исполнения с межосевым расстоянием 300 и 500 мм.

Характеристики отдельной секции:

• масса 3,11 или 4,14 кг;
• высота 400 или 600 мм;
• ширина 62 или 60 мм;
• глубина 92 или 96 мм;
• рабочее давление 12 атмосфер;
• теплоотдача 80 или 128 Вт.

Конструктивные особенности:

1. Основные детали радиаторов производятся методом литья из высококачественного чугуна.
2. Секции Modem 500 имеют центральную перемычку для увеличения общей прочности конструкции.

Заводские изделия состоят из 4, 7, 10 или 12 секций. Применяется боковой тип подключения. Радиаторы этой марки выпускаются в соответствии с ГОСТ 31311-2005 и международным стандартом качества ISO 9001. Гарантия производителя 15 лет.

Отзывы о низких приборах отопления: преимущества и недостатки

Преимущества	Недостатки
Небольшие габариты, позволяющие установить приборы под любыми окнами, а также в помещениях с недостаточным количеством свободного пространства	Большая стоимость по сравнению со стандартными изделиями. За одну узкую батарею приходится платить в 2-3 раза больше
Более комфортный обогрев, чем ниже и длиннее отопительный прибор, тем ровнее температура помещения и лучше прогревается весь объем воздуха	Менее эффективны, поскольку при той же ширине имеют меньшую площадь теплообмена, а установить крайне широкие радиаторы не всегда возможно
Модели высотой 200 мм имеют широкий выбор (любой из материалов, практически любой производитель, различные цвета)	Более требовательны к качеству теплоносителя. Согласно отзывам владельцев, некоторые модели сложной конструкции быстро забиваются. Это приводит к воздушным пробкам
Стильный и современный внешний вид, большинство моделей не нужно прятать от глаз	Меньший срок службы
Малый объем теплоносителя (за исключением стальных трубчатых) делает систему более инертной и функциональной	Незначительно более сложный монтаж

Выбор редакции

Среди биметаллических радиаторов особого внимания заслуживают сразу две модели: Global STYLE PLUS 500 и Royal Thermo PianoForte 500. Первая интересна своим повышенным запасом прочности. Вторая примечательна своим необычным дизайном, который делает радиаторы оригинальной частью оформления интерьера.

В ряду алюминиевых приборов выделяется РО Global ISEO 500 за адаптацию конструкции к условиям эксплуатации в РФ.

Среди стальных очень интересное решение реализовано в КЗТО Гармония 2-500-12 — радиатор не только согреет, но и станет отличным дополнением минималистичного дизайна интерьера.

Если хочется утонченной чугунной классики, то стоит обратить внимание на EXEMET Modern 3-745/600. По сравнению с другими моделями такого типа это является одним из наиболее доступных.

Батарея какого размера вам нужна для питания вашего дома?

Теперь я могу рассчитать запасенную энергию в батарее.

Отлично. Но что, черт возьми, такое Джоуль? Конечно, это единица энергии, но много ли это? Вот простой эксперимент, который вы можете провести сами. Возьмите учебник и положите его на пол. Теперь возьмите его и положите на стол. Чтобы поднять книгу, нужна энергия (чтобы изменить ее гравитационную потенциальную энергию). Книга весит около 1 кг, и вы подняли ее примерно на 1 метр. Это приводит к изменению энергии примерно на 10 Дж (не забывайте, что гравитационное поле равно 90,8 Н/кг). Итак, теперь вы знаете о джоулях.

Теперь о размере батареи. Размеры батареи будут зависеть от типа батареи. Текущие автомобили Tesla используют литий-ионный аккумулятор. Согласно Википедии, литий-ионный аккумулятор имеет плотность энергии от 0,9 до 2,23 МДж/л (мегаджоуль на литр). Я бы предположил, что Тесла будет использовать только ЛУЧШИЕ АККУМУЛЯТОРЫ! Это дало бы его плотность энергии 2,3 x 10 ⁹ Дж на кубический метр.

Если я назову плотность энергии σ, то я могу найти объем батареи:

Ввод значений плотности энергии и энергии батареи:

Всего полкубометра. Это не так уж плохо. Если вы хотите разместить его внутри своего дома, вы можете сделать его высотой со стену (скажем, 2,5 метра). Теперь с точки зрения дизайна, возможно, батарея должна быть толщиной всего 5 см. Это означает, что она должна быть около 4 метров в ширину. Хорошо – это не сработает. Если увеличить толщину до 10 см, то ширина составит всего 2 метра. Это может сработать.

Конечно, это действительно работает только из-за высокой плотности энергии ионно-литиевой батареи. Если вы использовали акалиновую батарею (например, AA), она имеет более низкую плотность энергии около 1,8 МДж / л, так что это будет немного большая домашняя батарея (но не перезаряжаемая). Вы можете просмотреть страницу Википедии об плотности энергии, чтобы получить оценку для домашних батарей из различных материалов.

Ради интереса, а что если сделать копеечный аккумулятор (из медно-цинковых копеек и кислоты)? Насколько большой аккумулятор вам понадобится в этом случае? Вот ваш ответ.

Это просто идеальный рассказ для домашнего задания. Это не будет слишком сложно, так что не откладывайте и начинайте скорее.

• Что делать, если вы хотите, чтобы ваш дом работал на батарейках типа АА? Из моего предыдущего исследования я обнаружил, что батарея AA имеет около 10 000 Дж запасенной энергии. Сколько батареек типа АА вам понадобится и сколько места это займет?
• Что, если вы хотите, чтобы ваш дом работал на атомной электростанции, использующей торий? Сколько тория вам понадобится? Используйте плотность энергии из Википедии.
• Согласно этой новости, Apple построит солнечную ферму мощностью 130 мегаватт для своих магазинов и прочего. Что, если вы хотите, чтобы ваш дом работал полностью от сети с солнечными панелями и батареями. Насколько велики будут солнечные панели? Вы можете предположить, что Солнце дает 1000 Вт на квадратный метр с эффективностью солнечной панели около 25%. Не забывайте, что Солнце не всегда будет прямо перпендикулярно панелям. Этот пост может быть полезен.

Как выбрать лучшую солнечную батарею для ваших нужд

Технология солнечных батарей является одним из основных элементов революции в области электрификации и солнечной энергетики, которая происходит прямо сейчас. В конце концов, надежная и доступная аккумуляторная технология не только помогает поддерживать свет, когда электричество отключено, но и помогает сохранять солнечную энергию для использования, когда солнце не светит.

Узнайте больше о солнечных батареях для жилых домов в нашем руководстве Солнечные батареи для дома: подробное руководство .

Конечно, ни одна статья об аккумуляторных батареях не будет полной без упоминания Закона о снижении инфляции (IRA), который однозначно дает аккумуляторным батареям право на получение инвестиционного налогового кредита (ITC) — теперь по ставке 30% до 2032 года.  

Даже подключаемые к сети электромобили, которые используют аналогичные накопители энергии, играют значительную роль в ускорении развития солнечной батареи.

Все это приводит к значительному совершенствованию аккумуляторных технологий и снижению цен на аккумуляторные накопители. Точно так же все больше домовладельцев рассматривают аккумуляторные батареи как часть своих солнечных проектов. Давайте рассмотрим некоторые факторы принятия решения, которые следует учитывать, помогая покупателю выбрать подходящую батарею для своего дома.

Стоят ли батареи своих денег?

Для потребителей солнечной энергии, которые действительно хотят максимально использовать свою фотоэлектрическую систему, хорошим выбором может стать качественная домашняя солнечная батарея. Нет никакого приукрашивания того, что они дорогие — обычно устанавливается от 10 000 до 20 000 долларов — но если покупатель солнечной энергии может себе это позволить, преимущества установки солнечной батареи существенны. И, как упоминалось ранее, солнечные батареи имеют право на 30-процентную федеральную налоговую скидку на инвестиции в солнечную энергетику, и многие местные коммунальные службы также предлагают льготы, что значительно снижает стоимость.

Учитывая, что солнечные батареи играют тройную роль в качестве генератора электроэнергии в чрезвычайных ситуациях, могут помочь снизить счета за электроэнергию в долгосрочной перспективе и уменьшить углеродный след дома, они часто оправдывают вложения, если усыновитель планирует сохранить дом надолго. срок. Срок окупаемости солнечных батарей может составлять всего пять лет, плюс-минус год или два, в зависимости от других факторов, таких как общая мощность системы, дизайн и доступные стимулы. Конечно, некоторые преимущества солнечных батарей, такие как душевное спокойствие и отказоустойчивость, бесценны для некоторых потребителей солнечной энергии и также должны быть фактором при принятии решения о том, стоят ли солнечные батареи того.

Конечно, знать рентабельность инвестиций и показывать ее клиентам — это две разные вещи. Инструмент Energy Storage от Aurora позволяет моделировать нагрузку батареи, конфигурации и настройки системы, а также многое другое для клиентов, чтобы они могли легко увидеть преимущества.

Нажмите выше, чтобы узнать, как вы можете добавить аккумулятор к своим предложениям.

Кроме того, быстрое развитие технологии солнечных батарей означает, что новые батареи выходят на рынок, в то время как старые все еще находятся на полках магазинов. От традиционных свинцово-кислотных сегодняшние покупатели солнечных батарей теперь могут выбирать из множества типов батарей, технологий и размеров.

За последнее десятилетие в области накопления электроэнергии было сделано множество достижений. Одной из наиболее заметных является разработка модульных систем, таких как Tesla PowerWall. Аккумуляторы такого типа значительно повысили гибкость накопителей энергии, их легко установить и транспортировать, а также они стали более доступными в обслуживании.

Если вы ищете аккумулятор для проекта солнечной энергетики, первое, что вам нужно знать, это как выбрать правильный аккумулятор.

Выбор аккумуляторной системы

Большинство людей, особенно домовладельцы, решаются на солнечную энергию с ограниченными знаниями. Рынок адаптировался к их потребностям, обобщив то, что покупатель должен «ожидать» при инвестировании в солнечную систему. Эта информация не всегда точна.

Изобилие вариантов солнечных батарей может сделать эту задачу довольно сложной. Хотя большинство людей предпочитают универсальный подход, это не всегда может быть лучшим выбором.

Проблема универсальных аккумуляторов

Есть три веские причины, по которым вам не следует выбирать универсальные солнечные батареи:

1. Технология, используемая в батареях, редко когда-либо подчеркивается. В большинстве универсальных аккумуляторов для хранения энергии используется свинцово-кислотная технология. Это не лучшая технология на рынке.
2. Эти батареи могут быть громоздкими, но им часто не хватает емкости для накопления энергии. Стоимость редко оправдывает мощность.
3. Эти стандартизированные солнечные батареи почти всегда либо завышены, либо занижены. Аккумуляторы меньшего размера не могут удовлетворить потребность в выходной мощности. С другой стороны, аккумуляторы большого размера не всегда полностью заряжены, особенно зимой.

Универсальная батарея рекламируется как идеальный выбор для большинства людей, потому что большинство покупателей редко знают, на что обращать внимание. Тем не менее, он часто торгует различными функциями и возможностями, чтобы удовлетворить минимальные требования различных вариантов использования.

Характеристики солнечной батареи

Все солнечные батареи изготавливаются по-разному. Одни производители используют роботов, другие собирают аккумуляторы вручную. Форма контроля качества может повлиять на качество батарей. Известно, что некоторые производители используют больше свинца и более тяжелые сетки, что влияет на производительность элементов батареи. Что наиболее важно, аккумуляторы некоторых марок тщательно проверяются на безопасность и производительность, а другие — нет.

В результате аккумуляторы с одинаковыми характеристиками нередко имеют разную производительность и срок службы. Поиск подходящих батарей для вашей солнечной установки может означать разницу между хорошей и плохой производительностью энергосистемы. Это также может означать разницу между незначительным или высоким уровнем обслуживания.

Вот самые важные соображения, которые вы должны учитывать при покупке солнечной батареи.

Емкость аккумулятора

Номинал аккумуляторов измеряется в ампер-часах или просто в амперах. Указанная номинальная мощность обычно представляет собой полностью развернутую емкость батареи. Это означает, что может потребоваться от десятков до сотен циклов зарядки, прежде чем батарея достигнет указанной полной емкости. Другими словами, тестирование батареи после нескольких циклов зарядки может ввести в заблуждение.

Вам не нужно разбираться в физике электричества, чтобы оценить потребность в энергии или подобрать правильный размер батарей. Если вы уже используете электроэнергию из сети, это руководство поможет вам оценить энергопотребление на основе ваших счетов за электроэнергию.

Как правило, всегда оценивайте требования к пиковой мощности в ампер-часах. Батарея емкостью 100 ампер-часов, например, теоретически может выдавать 1 ампер электроэнергии в течение 100 часов или 10 ампер в течение 10 часов. При выборе солнечной батареи понимание ваших потребностей в электроэнергии является ключом к выбору батареи с достаточным запасом энергии.

Обратите внимание, что батареи с длительными циклами прогрева до достижения полной емкости с большей вероятностью прослужат дольше батарей, которые рекламируют высокую начальную емкость.

Срок службы и количество циклов зарядки/разрядки

Срок службы батареи является решающим фактором, по которому производители конкурируют при разработке надежных солнечных батарей. Процесс проектирования часто фокусируется на том, чтобы сделать аккумулятор устойчивым к циклам нагрева и охлаждения, чтобы обеспечить максимальную производительность в течение более длительного времени. Тип аккумуляторной технологии также играет важную роль в определении срока службы батареи.

Три фактора, влияющие на срок службы батареи, которые следует учитывать при покупке:

• Глубина разрядки: Это степень разрядки или использования батареи по отношению к ее емкости. Поскольку батареи ухудшаются по мере их использования, их емкость со временем ухудшается.
• Срок службы: Количество циклов зарядки и разрядки батареи. При регулярном использовании залитые батареи обычно служат от 300 до 700 циклов. Гелевые аккумуляторы могут хранить и обеспечивать пиковую мощность в течение 500–5000 циклов. Литиевые батареи могут работать до 200 циклов.
• Температура: Химическая активность внутри батарей увеличивается с температурой. Чтобы продлить срок службы ваших солнечных батарей, устанавливайте их в помещении с регулируемой температурой.

Залитые и герметичные батареи

Солнечные батареи можно разделить на две основные категории: залитые и герметичные.

Залитые аккумуляторы — это стандартные свинцово-кислотные аккумуляторы, используемые в транспортных средствах и автономных солнечных установках. Они доступны по цене и, поскольку их легко чистить и обслуживать, имеют более длительный срок службы. При использовании эти батареи выделяют небольшое количество газообразного водорода.

Герметичные батареи также известны как VRLA (свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном). Их нельзя обслуживать или обслуживать, потому что они герметичны. Контроллер заряда поддерживает жидкости и пластины внутри батареи, чтобы продлить срок их службы. Эти батареи не выделяют газообразный водород при использовании.

Пиковая выходная мощность

Солнечные батареи можно классифицировать по пиковой мощности в киловаттах или кВт-пик. kWp — теоретическая пиковая выходная мощность системы в идеальных условиях. Пиковая мощность является скорее мерой сравнения, чем абсолютной единицей.

При выборе солнечной батареи номинальная мощность в кВт указывает на максимальное количество энергии, которое она может выдавать при максимальной производительности: чем выше номинальная пиковая выходная мощность, тем лучше батарея.

Эффективность приема-передачи

Эффективность приема-передачи батареи — это количество энергии, которое можно рассчитать как процент от энергии, используемой для ее хранения. Например, если в батарею подается 100 кВтч электроэнергии, а она может выдавать только 90 кВтч, то эффективность батареи в обе стороны будет равна 9.0% (90 кВтч / 100 кВтч х 100).

Всегда выбирайте аккумуляторы с более высокой эффективностью в оба конца, потому что они более экономичны.

Рабочая температура окружающей среды

Температура окружающей среды — это средняя температура воздуха вокруг батареи или температура помещения, в котором установлена ​​батарея. Рейтинг указывает на оптимальную температуру, при которой батарея будет нормально работать.

Рабочая температура окружающей среды солнечной батареи является критическим параметром, которым часто пренебрегают. Это особенно важно для людей, проживающих в регионах с экстремальными температурами.

Торговая марка и гарантия

Многие производители соревнуются в разработке идеальной солнечной батареи. Их дизайн и производственные процессы различаются, и поэтому конечные продукты также отличаются.

Бренд – важный фактор при выборе солнечных батарей. Ваши приоритеты и бюджет должны определять, покупать ли батарею, разработанную новым стартапом или крупной автомобильной компанией. Независимо от вашего выбора, обязательно внимательно изучите детали гарантии и выберите продукт, который предлагает наиболее расширенную гарантию.

Стоимость

Цены на солнечные батареи варьируются в широких пределах. Стоимость солнечных батарей колеблется от 200 до 750 долларов за кВтч. Свинцово-кислотные батареи в среднем стоят около 260 долларов за кВтч, а литий-ионные батареи — в среднем 271 доллар за кВтч. Таким образом, общая стоимость батарей составляет от 5000 до 7000 долларов. Фактические цены могут варьироваться в зависимости от вашего местоположения и доступных брендов.

Обратите внимание, что Федеральный инвестиционный налоговый кредит (ITC) служит стимулом для установки системы солнечной энергии в США. Опять же, благодаря обновлению ITC налоговая скидка на установку солнечной системы для жилых помещений составляет 30% до 2032 года.

Различные типы солнечных батарей

Тип или технология являются наиболее важным фактором при покупке солнечной батареи. Ваш бюджет и конкретные потребности должны определять тип батареи, которую вы выберете.

1. Свинцово-кислотные

Испытанные свинцово-кислотные аккумуляторы являются стандартом для хранения электроэнергии. Этот тип батареи существует с момента его изобретения в 17 веке, но он по-прежнему наиболее часто используется для хранения энергии. Еще пять лет назад это были единственные практичные батареи, которые можно было использовать для хранения электроэнергии для бытового или промышленного использования.

Плюсы свинцово-кислотных аккумуляторов

Наиболее заметным преимуществом свинцово-кислотных аккумуляторов является их доступность. Они широко устанавливаются в сельских и отдаленных районах, потому что их дешевле купить, чем платить за расширение сети электросети.

Свинцово-кислотные аккумуляторы — это аккумуляторы глубокого цикла, что означает, что они могут стабильно работать в течение длительного периода времени. Скорость их разрядки постоянна. Эти батареи бывают как затопленными, так и герметичными. Они оба работают по одному и тому же принципу.

Минусы свинцово-кислотных аккумуляторов

На первый взгляд свинцово-кислотные аккумуляторы скучны — они громоздкие, некрасивые и тяжелые. Поскольку они занимают много места, а их рабочая температура ниже комнатной, их необходимо устанавливать в навесе с климат-контролем.

Где используются свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы — лучший выбор для автономной солнечной системы. Их цена и стабильность делают их очень надежными и простыми в обновлении или замене. В большинстве систем аварийного резервного питания в стране также по-прежнему используются свинцово-кислотные батареи.

2. Литий-ионные

Литий-ионные аккумуляторы становятся все более популярными, поскольку они являются основным источником энергии для производителей электромобилей. Потенциал литий-иона как носителя энергии еще предстоит полностью изучить, но он многообещающий. Тем не менее, учитывая скорость, с которой они совершенствуются, это всего лишь вопрос времени, когда они станут самыми популярными батареями для хранения солнечной энергии. Аккумулятор Tesla Powerwall — самое популярное решение для хранения энергии, использующее эту технологию.

На рынке представлены два типа литий-ионных аккумуляторов. Первым и наиболее популярным среди производителей электромобилей является химический тип NMC (никель-марганец-кобальт). Другая батарея типа LiFePO 4 (литий-железо-фосфат).

Батарея типа NMC имеет большой срок службы, что делает ее идеальной для использования в автономных установках. Аккумуляторы LiFePO исключительно хорошо работают при экстремальных температурах, что делает их пригодными для использования в регионах с экстремальными температурами

Плюсы литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы требуют минимального обслуживания или вообще не требуют его. Они имеют более высокую плотность энергии батареи. Это означает, что литий-ионный аккумулятор может хранить больше энергии, чем свинцово-кислотный аккумулятор того же физического размера.

Поскольку они имеют более длительный срок службы, они имеют более длительный срок службы и большую глубину разряда. Литий-ионный аккумулятор может выдерживать от 4000 до 6000 циклов при 80-процентной глубине разряда и при этом служить до 15 лет.

Минусы литий-ионных аккумуляторов

Основным недостатком литий-ионных аккумуляторов является их высокая стоимость. Они стоят в два раза дороже свинцово-кислотных аккумуляторов с аналогичной емкостью хранения энергии. Эти аккумуляторы, в отличие от свинцово-кислотных, также очень хрупкие и требуют стабилизирующей схемы для обеспечения безопасной работы.

Где используются литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи нашли применение в автомобильной промышленности. Спрос на эту батарею находится на рекордно высоком уровне, поскольку производители электромобилей борются за то, чтобы заполучить ее.

3. Flow

Проточная батарея, также известная как окислительно-восстановительный поток, является новым участником гонки солнечных батарей. В этих батареях для накопления электрического заряда используется раствор цинка и брома на водной основе, а также ванадий. Сегодня эту батарею производит всего несколько компаний, наиболее известной из которых является австралийская компания Redflow.

Плюсы проточных батарей

Проточные батареи легко масштабируются. Это означает, что емкость и мощность батареи могут быть увеличены или уменьшены пропорционально размеру батареи. Они отличаются от других батарей в этом списке тем, что глубокая разрядка не влияет на производительность или срок службы батареи. Они имеют длительный срок службы и очень низкий саморазряд. Примечательно и то, что проточные батареи не нагреваются во время использования.

Минусы проточных батарей

Жидкости, используемые для изготовления проточных батарей, чрезмерно дороги. Хотя технология, на которой они работают, существует уже несколько десятилетий, эти батареи почти не известны широкой публике, потому что лишь немногие компании производят их на коммерческой основе.

Из-за своего химического состава проточные батареи громоздки. Элементы цинка и брома в батарее также очень коррозионно-токсичны.

Где используются проточные батареи

Проточные батареи идеально подходят для использования в ситуациях, когда батареи подвергаются множеству циклов зарядки/разрядки каждый день. Они идеально подходят для использования в крупномасштабных установках.

4.

Натриево-никелевый хлорид

Натриево-никелевый хлоридный аккумулятор является серьезным конкурентом литий-ионному аккумулятору. В этом накопителе энергии используется уникальный химический состав, который делает его полностью пригодным для повторного использования. Он не выделяет токсичных химических веществ и не представляет опасности нагревания или возгорания. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, для эффективной работы натриево-никелевых хлоридных аккумуляторов не требуются сложные системы охлаждения.

Плюсы натрий-никелевых хлоридных батарей

Благодаря своему химическому составу натриево-никелевые хлоридные батареи безопасны и надежны. Он может работать оптимально даже при экстремальных температурах от -4°F до 140°F. Аккумуляторы полностью пригодны для вторичной переработки, поскольку в них нет опасных или токсичных химических веществ.

Недостатки натрий-никелевых хлоридных батарей

Они имеют ограниченный срок службы около 3000 циклов и глубину разряда всего 80%. Это означает, что до 20% энергии, которую он хранит, не может быть использовано. Эти батареи также довольно дороги в установке, особенно для жилых солнечных систем и крупных проектов.

Где используются натриево-никелевые хлоридные батареи

Натриево-никелевые хлоридные батареи лучше всего использовать в крупных установках в автономных солнечных электростанциях и системах аварийного резервного питания.

Нажмите выше, чтобы узнать, как Aurora может помочь вам продать больше дискового пространства.

Сравнение типов батарей

Свинцово-кислотные

• • • Самый дешевый на рынке
    • Простота обслуживания; герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы не требуют обслуживания
    • Высокая надежность
    • Легко перерабатывается или утилизируется
    • Громоздкий и занимает много ценного места при хранении
    • Короткий срок службы от 1000 до 3000 циклов. В среднем свинцово-кислотный аккумулятор может работать от 5 до 8 лет
    • Неглубокая глубина разряда ~60% и температура окружающей среды 70º
    • Подходит для автономных солнечных систем и резервного хранилища аварийного питания

Литий-ионный

• • • Требует минимального обслуживания или вообще не требует обслуживания
    • Высокая плотность энергии батареи экономит место
    • Более длительный жизненный цикл и срок службы
    • Наибольшая глубина разряда
    • Относительно дорогой
    • Относительно хрупкий и должен быть заключен в металл
    • Использовать электронную схему для обеспечения стабильной выходной мощности
    • Подходит для электромобилей, дистанционных камер и дронов

Проточная батарея

• • • Может обеспечить более 10 000 циклов с незначительной потерей эффективности или емкости памяти.
    • Быстрая перезарядка
    • Незначительная опасность нагрева или пожара
    • Относительно дорогой
    • Трудно утилизируется и не подлежит вторичной переработке
    • Подходит для крупномасштабных установок

Хлорид натрия-никеля

• • • Безопасный и надежный
    • Может нормально работать даже при экстремальных температурах
    • Перерабатываемый
    • Короткий срок службы
    • Неглубокая глубина разряда 80 %.
    • Относительно дорогой
    • Подходит для крупномасштабных установок, систем резервного питания

Заключение

Правильный выбор аккумулятора и размера для вашего клиента зависит от его конкретных потребностей в электроэнергии. Большинство новых покупателей используют инструмент для анализа накопителей на солнечных батареях, чтобы получить более быстрые и точные оценки.

Сегодня наиболее рекомендуемым аккумулятором для большинства промышленных и жилых установок является литий-ионный аккумулятор. По мере развития аккумуляторных технологий они становятся все более компактными, мощными и дешевыми.

Если бюджет ограничен или вам необходимо установить базовую солнечную систему, то свинцово-кислотные аккумуляторы могут быть такими же хорошими. Однако, поскольку факторы окружающей среды напрямую влияют на производительность и срок службы этих батарей, не забудьте сопоставить их характеристики с ожидаемым потреблением и климатом, а также с другими факторами.

Запланируйте индивидуальную демонстрацию, чтобы узнать больше о том, как Aurora может помочь вам добавить аккумулятор к вашим предложениям.

Часто задаваемые вопросы

Есть ли в солнечных панелях батареи?

Солнечные панели сами по себе не содержат батарей. Солнечные панели производят электричество от солнца, и эта энергия либо сразу потребляется, либо сохраняется во внешних батареях для последующего использования.

Какой тип резервных батарей используют солнечные системы?

Наиболее часто используемые батареи в солнечной энергетике:

• Свинцово-кислотный
• Литий-ионный
• Проточные батареи
• Хлорид натрия-никеля

Как лучше выбрать аккумуляторную систему?

При выборе аккумуляторной системы важно сбалансировать два ключевых фактора: 

1. Какой объем памяти требуется покупателю? Например, батарея, обеспечивающая электроэнергией несколько часов по вечерам, будет выглядеть совсем иначе, чем батарея, предназначенная для питания дома во время недельного стихийного бедствия.
2. Каков бюджет заказчика солнечной энергии? Если с деньгами туго, вы все равно сможете получить необходимую мощность с несколькими компромиссами.