Вся правда об обогревателе с кварцевым песком

Начнем с того, что представляет из себя обогреватель с кварцевым песком. Кварцевый обогреватель выглядит как монолитная плита, в основе которой особая масса кварцевого песка. Обогревателем используется принцип трансформирования электричества в тепловую энергию. В составе полностью изолированного нагревательного элемента – хром и никель в виде сплава. Устройство подключается к сети. При весе 10 кг потребляет в течение часа 0,5 Квт. Излучающая поверхность нагревается за 20 минут. Кварцевый песок аккумулирует тепло подобно нагретому камню или кирпичу, а затем долго отдает, излучает его в пространство помещения.

Содержание

• 1 Все преимущества обогревателя с кварцевым песком
• 2 Выводы и кому таки обогреватели подойдут

Все преимущества обогревателя с кварцевым песком

Теперь рассмотрим, что заявляют производители. Перечисленные достоинства обогревателя, с которыми я соглашусь:

• безопасность в пожарном отношении; нагревание не производится свыше 95 C;
• высокие показатели теплоемкости;
• комфортность, надежность, простота эксплуатации;
• значительное время функционирования встроенного элемента, без остановок и передышек весь сезон;
• возможность использования как вспомогательного элемента, в качестве дополнения к уже существующей системе обогрева;
• декоративность перфорированного экрана для гармоничного включения в интерьер;
• отсутствие необходимости обзаводиться массивным водяным котлом, трубами, радиаторами и прочим оборудованием, требуемым для других типов отопления;
• монтируется на любые поверхности и материалы;
• может устанавливаться на пол, подставку, кронштейнами подвешиваться к стене;
• в каждой комнате можно задать собственный режим, что позволяет обеспечить выборочное отопление отдельных комнат в загородном доме, производственном цехе, в гараже, на даче;
• заданная температура автоматически поддерживается длительное время, даже в отсутствие владельцев жилья, чем исключаются сырость и промерзание;
• воздух не пересушивается;
• пыль не пережигается, остается ощущение свежести;
• КПД устройства исключительно велик: происходит практически полное преобразование электрической энергии в тепловую с минимальными потерями;
• уход ограничивается периодическим удалением пыли в выключенном состоянии;
• доступ воздуха к элементу нагревания исключен, что предотвращает окисление; срок службы продлевается до безграничных пределов;
• управление осуществляется по выбору – вручную или автоматически;
• с особой приставкой применяется для прогревания автомобильного двигателя;
• не нужен специальный персонал для обслуживания или особые меры поддержания стабильного функционирования;
• абсолютная экологичность;
• Воздушный датчик с терморегулятором разрешает системе самостоятельно включаться и отключаться, когда температура достигает требуемых пределов – минимальных или максимальных.

Выводы и кому таки обогреватели подойдут

А сейчас о самом главном – об экономичности. Это то, что нас и привлекает! Один обогреватель потребляет 400 вт в час. Так заявлено производителем и проверено мной. Но такой обогреватель может обогревать и площадь 2,5 раза меньше, чем обыкновенный 1 кв/ч электроконвектор. Поэтому при не сложных математических расчетах, то на то и выходит, в части потребления электроэнергии. А вот в части расходов на приобретения, то здесь тоже все просто.

В заключении, что хотелось бы сказать, если взять все достоинства этих обогревателей, то можно и присмотреться к приобретению. Например, когда на улицы температуры достигают минимальных значений , то в качестве дополнения к уже существующей системе обогрева можно добавить обогреватели с кварцевым песком. Также актуально это и для тех, кто сильно чуствителен к сухому воздуху, данные обогреватели  не пересушивают его. По мимо этого не пережигается пыль и в помещении остается ощущение свежести. Таким образом экономии вы точно не получите, но какие-то выше перечисленные качества обогреватели с кварцевым песком помогут вам сделать свой выбор. 

Про обогреватель с кварцевым песком: плюсы, минусы, монтаж

Требования потребителей к отопительным приборам с каждым днем растут.

На данный момент самыми популярными критериями выбора являются:

• Безопасность.
• Экономичность.
• Надежность.
• Стоимость.
• Привлекательный дизайн.

На сегодняшний день лучше всего под эти параметры подходит обогреватель с кварцевым песком.

Советы по выбору таких обогревателей приведены в ролике ниже.

Читайте также: плюсы и минусы такого оборудования, мифы о его вредности.

Особенности оборудования

Он представляет собой монолитную плиту, одним из компонентов которой является кварцевый песок. Это экологически чистый материал с очень высокой теплопроводностью. За счет него обогреватели на основе кварцевого песка показывают очень высокий КПД. Внутри плиты находится армирующая сетка и заизолированная нагревательная спираль из нихрома (хромоникелевого сплава).

То, что нихром не контактирует напрямую с воздухом, дает сразу несколько плюсов:

1. металл не окисляется, что продлевает срок службы нагревательного элемента;
2. рабочая поверхность не перегревается, следовательно, не сжигает кислород.

На прогревание всей плиты уходит около 20 минут. Регулировка отопительного режима предусмотрена не во всех моделях, если ее нет, то рабочая температура составляет 95 С^о. При такой температуре на обогревателе можно сушить вещи, не опасаясь пожара. Но, если в доме присутствуют животные или маленькие дети, то обогреватель лучше разместить в недоступных для них местах, либо выбрать модель, оснащенную терморегулятором.

Он не только поможет контролировать температуру рабочей поверхности, уберегая жильцов от ожогов, но и значительно сэкономит расход электроэнергии. Хотя эко обогреватели с кварцевым песком сами по себе являются достаточно экономными отопительными приборами. Экономия достигается за счет долгого остывания материала.

Принцип работы инфракрасного излучения

Для того, чтобы полностью разогретый монолит остыл на 1,5-2 С^о понадобится не меньше минуты. Дополнительная экономия происходит из-за того, что этот прибор работает параллельно в двух режимах: инфракрасном и конвективном. Это помогает ускорить прогрев помещения.

Так модели мощностью 400 Вт хватит на обогрев комнаты объемом 10-18 м³. Такой разбег значений происходит за счет учета теплоизоляции отапливаемого помещения.

Следовательно, даже на небольшую комнату площадью 12 м² понадобится 2-3 обогревателя, если использовать их как единственный источник тепла. Поэтому, чаще всего они применяются, как вспомогательный источник отопления. Также не редко применяются такие обогреватели для дачи энергосберегающие с кварцевым песком.

Внешний вид поверхности может различаться по цвету, либо по фактуре, что позволяет с легкостью вписать устройство в интерьер.

Особенности монтажа

Размер плиты составляет 640х340х25 мм.

Пример такого обогревателя

За счет довольно компактных размеров подобное устройство можно разместить практически в любом месте:

• Крепиться отопительный прибор может, либо с помощью кронштейнов к стене, либо быть мобильным, и размещаться на полу в специальной подставке.
• При монтаже на стену следует учитывать, что этот прибор достаточно массивный, вес монолита составляет 10 кг.
• Несмотря на армирующую сетку внутри монолита, плита достаточна хрупкая и не любит механических воздействий.

На видео ниже показан процесс установки таких обогревателей.

Цена на обогреватель с кварцевым песком довольно демократична, а с учетом последующей экономии электроэнергии, этот прибор можно считать очень выгодной покупкой. Но стоит в обязательном порядке уточнять наличие сертификата и прочих документов на продукцию. Так как из-за возрастающей популярности этого вида отопительных приборов, на рынке все чаще появляются их подделки, содержащие в своем составе монолита вредные вещества.

Надеемся, что статья была полезна вам. Будем благодарны, если поделитесь ею в социальных сетях.

Читайте еще:  Электрический обогреватель для ванной – какой выбрать и почему?

Использование горячего песка для хранения энергии

По мере того как сообщества, города и штаты разрабатывают амбициозные цели в области энергоэффективности и обезуглероживания, хранение энергии становится все более важным компонентом нашей энергетической экономики. Возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, меняют то, как мы питаем наши здания, промышленность и сеть; однако они прерывистые ― нам нужна постоянная мощность даже после захода солнца или стихания ветра. Таким образом, накопление энергии имеет решающее значение для обеспечения непрерывного питания и позволяет производителям энергии в полной мере использовать преимущества во время перегенерации в солнечные (или ветреные) дни.

Когда дело доходит до кратковременного хранения энергии, литий-ионные аккумуляторы считаются лидерами, но это еще не все. Нашим зданиям, предприятиям, отраслям и сетям требуется больше хранилищ с меньшими затратами, на более длительный срок и с большей емкостью, чем могут обеспечить батареи, чтобы заменить ископаемое топливо для устойчивого будущего.

Чтобы решить эту проблему хранения энергии, исследователи из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) находятся на последней стадии тестирования прототипа новой революционной технологии хранения тепловой энергии, в которой в качестве носителя используется недорогой кварцевый песок. Экономичное долговременное хранение электроэнергии с использованием недорогого хранения тепловой энергии и высокоэффективного цикла питания (ENDURING) — это надежное, рентабельное и масштабируемое решение, которое можно разместить в любом месте.

Механизм ENDURING: хранящийся на электрическом нагреве песок поставляет электроэнергию по требованию

ENDURING использует электричество излишков солнца или ветра для нагрева теплоаккумулирующего материала — кварцевого песка. Частицы подаются через массив электрических резистивных нагревательных элементов, чтобы нагреть их до 1200 ° C (представьте, что песок просыпается через гигантский тостер). Затем нагретые частицы самотеком подаются в изолированные бетонные бункеры для хранения тепловой энергии. Базовая система предназначена для экономичного хранения до ошеломляющих 26 000 МВтч тепловой энергии. Благодаря модульной конструкции емкость хранилища можно относительно легко увеличивать или уменьшать.

Системы хранения тепловой энергии частиц могут быть построены с существующей инфраструктурой от выведенных из эксплуатации угольных и газовых электростанций. Изображение Аль Хикса и Бесики Казаишвили, NREL

Когда требуется энергия, горячие частицы подаются самотеком через теплообменник, нагревая и повышая давление рабочего газа внутри, чтобы привести в действие турбомашины и генераторы вращения, которые вырабатывают электричество для сети. Система разряжается в периоды высокого спроса на электроэнергию и при наличии ограниченной солнечной фотоэлектрической или ветровой энергии, например, рано утром и вечером, во время приготовления ужина и при включенных телевизорах. После выгрузки отработанные холодные частицы снова подаются в изолированные силосы для хранения до тех пор, пока условия (и экономические показатели) снова не станут подходящими для загрузки.

Как горячий песок в бункере революционизирует декарбонизацию энергии

ENDURING предлагает несколько преимуществ по сравнению с другими технологиями хранения электроэнергии.

В качестве среды хранения широко распространенный кварцевый песок является стабильным и недорогим по цене 30–50 долларов США за тонну и оказывает ограниченное воздействие на окружающую среду как при добыче, так и в конце срока службы. Для сравнения, литий-ионные аккумуляторы обладают исключительной плотностью хранения энергии, что важно для определенных секторов, таких как транспорт, где вес имеет значение, но это обходится дорого. Аккумулирование тепловой энергии в виде частиц представляет собой менее энергоплотную форму хранения, но очень недорогую (2–4 доллара США за кВтч тепловой энергии при 900°C разница температур зарядки-разрядки). Система хранения энергии безопасна, поскольку в качестве носителя используется инертный кварцевый песок, что делает ее идеальным кандидатом для массивного и длительного хранения энергии.

Системы ENDURING не имеют особых ограничений по размещению и могут быть расположены в любой точке страны. Эти системы также могут быть построены с использованием существующей инфраструктуры выведенных из эксплуатации угольных и газовых электростанций.

Технология ENDURING может способствовать расширению производства возобновляемой энергии в нашей стране. Строительство этих экономичных систем хранения тепловой энергии частиц в Соединенных Штатах может помочь коммунальным предприятиям продолжать использовать солнечную и ветровую энергию без риска дестабилизации сети или необходимости сокращения производства возобновляемой энергии. Хранение тепловой энергии частиц также обеспечит запасы энергии, чтобы наши сообщества могли лучше ориентироваться в продолжительных погодных явлениях, будь то недельный холодный фронт или летняя жара.

Многочисленные потенциальные экономические варианты использования поддерживают декарбонизацию к 2050 году

Администрация Байдена стремится к созданию безуглеродного энергетического сектора к 2035 году и экономики с нулевыми выбросами к 2050 году. Живэнь Ма, главный исследователь проекта ENDURING, видит важную роль аккумулирования тепловой энергии частиц в достижении этих целей. «В то время как декарбонизация электроэнергии имеет четкий путь, декарбонизация всей экономики, включая такие вещи, как отопление зданий и промышленные процессы, является более сложной задачей, потому что природный газ очень дешев, что затрудняет его замену», — сказал он. «Обезуглероживание промышленных процессов и тепла в зданиях очень сложно».

Преобразование возобновляемой электроэнергии в тепло является одним из способов обезуглероживания этих секторов. Ма видит возможность в аккумулировании тепловой энергии частиц сыграть роль в рентабельной замене природного газа. При использовании теплового насоса одна единица электроэнергии преобразуется в две-три единицы тепла, которые могут храниться в системе хранения тепловой энергии частиц, а затем доставляться конечному потребителю (в зависимости от коэффициента полезного действия теплового насоса или использования появляющейся технологии накопления тепловой энергии). Эти технологии могут быть использованы для обогрева зданий и промышленности взамен угля или природного газа.

В дополнение к хранению тепла в сети и строительному отоплению, ENDURING предлагает постоянный источник тепла для промышленных и химических процессов, которые в противном случае несовместимы с прерывистостью, связанной с солнечной и ветровой энергией.

По словам исследователя NREL Патрика Дэвенпорта, экономическая среда, цели декарбонизации и технологии согласованы для хранения тепловой энергии частиц. «Силосы из песка и бетона с огнеупорной изоляцией — очень недорогие материалы, которые могут привести к недорогому хранению энергии», — сказал он. «Традиционные четырехчасовые технологии хранения плохо масштабируются в масштабе сети или города. Теперь, когда нам нужны крупномасштабные накопители энергии, эта технология имеет большой смысл».

Ранние достижения и обещание ENDURING

Проект ENDURING демонстрирует многообещающий прогресс и первый интерес. Команда недавно получила награду Американского общества инженеров-механиков за первое место в номинации «Лучшая бумага» за 2021 год, а также несколько наград Министерства энергетики США за финансирование технологий. Были выданы патенты на интеграцию концентрации солнечной энергии, и еще несколько патентов находятся в стадии оформления.

Прототипы нагревателей и теплообменников ENDURING в настоящее время проходят испытания в условиях высоких температур. Если этой осенью задачи прототипа будут успешными, Ма уверен, что технология ENDURING предложит большой потенциал для поддержки интеграции возобновляемых источников энергии для будущего безуглеродного энергоснабжения.

Ма не единственный, кто видит перспективы: NREL и компания Babcock & Wilcox, занимающаяся технологиями экологически чистой энергии, заключили эксклюзивное соглашение об опционе на интеллектуальную собственность, чтобы лицензировать технологию хранения тепловой энергии частиц ENDURING. Babcock & Wilcox входит в число нескольких отраслевых и академических партнеров, которые внесли свой вклад в проект ENDURING, включая General Electric, Allied Mineral Products, Worley, Университет Пердью и Школу горного дела Колорадо.

Узнайте больше о тепловых системах NREL и исследованиях по концентрации солнечной энергии.

Статья любезно предоставлена ​​NREL.

---

Мне не нравится платный доступ. Вам не нравится платный доступ. Кто любит платный доступ? Здесь, в CleanTechnica, мы на какое-то время внедрили ограниченный платный доступ, но он всегда казался неправильным — и всегда было сложно решить, что мы должны оставить там. Теоретически ваш самый эксклюзивный и лучший контент находится за платным доступом. Но тогда его читает меньше людей! Нам просто не нравится платный доступ, поэтому мы решили отказаться от своего. К сожалению, медийный бизнес по-прежнему остается жестоким и беспощадным бизнесом с крошечной маржой. Оставаться над водой или даже, возможно — вздох — расти — это бесконечная олимпийская задача. Так …

Если вам нравится то, что мы делаем, и вы хотите поддержать нас, пожалуйста, вносите небольшую сумму ежемесячно через PayPal или Patreon, чтобы помочь нашей команде делать то, что мы делаем!

Спасибо!

---

Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Новостях Google!

---

У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

---

Бывший эксперт по батареям Tesla, ведущий Lyten в новую эру литий-серных батарей:

---

---

Реклама

---

CleanTechnica использует партнерские ссылки. Ознакомьтесь с нашей политикой здесь.

Кварцевый песок — новый способ хранения возобновляемой энергии

США настаивают на обезуглероживании своих источников энергии, чтобы соответствовать цели администрации Байдена-Харриса по достижению нулевого уровня выбросов к 2050 году. Крупные городские центры по всей стране, такие как Нью-Йорк и Новый Орлеан, также независимо установили сроки достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году.

Чтобы декарбонизация заработала, необходимо построить хранилище энергии, чтобы сети работали, когда возобновляемые источники недоступны. Это будет означать расширение хранилища литиевых батарей для возобновляемых источников, таких как энергия ветра или солнца. К счастью, эта технология становится все более доступной. Согласно отчету Yale Environment 360, в 2020 году в стране было установлено рекордное количество аккумуляторных накопителей мощностью 1,2 гигаватт. Ожидается, что в ближайшие несколько лет это число увеличится до немногим более 7 гигаватт к 2025 году.  

Но декарбонизация различных секторов экономики сопряжена с трудностями, особенно когда все, от жилых зданий до предприятий, нуждается в накопителях энергии, которые служат дольше и при меньших затратах, чтобы избежать возврата к ископаемому топливу для питания коммунальных служб.

[См. также: Эта вековая технология может стать ключом к будущему хранения энергии]

Чтобы решить эту проблему, исследователи из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) тестируют новую технологию хранения тепловой энергии, в которой в качестве среды используется недорогой кварцевый песок. Экономичное долговременное хранение электроэнергии с использованием недорогого хранения тепловой энергии и высокоэффективного энергетического цикла, иначе известного как проект ENDURING, использует избыточную электроэнергию от ветра или солнца и использует ее для перегрева кварцевого песка. Живэнь Ма, исследователь проекта ENDURING, рассматривает экспериментальное решение как способ добиться нулевого результата в ближайшем будущем.

«В то время как декарбонизация электроэнергии имеет четкий путь, декарбонизация всей экономики, включая такие вещи, как отопление зданий и промышленные процессы, является более сложной задачей, потому что природный газ очень дешев, что затрудняет его замену», — сказал Ма в пресс-релизе NREL на прошлой неделе.

Система работает, когда кварцевый песок, обладающий высоким потенциалом удержания и проведения тепловой энергии, подается самотеком через нагреватель, температура которого может достигать ошеломляющих 1200° по Цельсию. После обжаривания частицы загружаются в изолированные силосы из бетона для хранения в течение нескольких дней. Когда требуется энергия, песок проходит через теплообменник, который затем сжимает газ для питания турбомашин и вращающихся генераторов, вырабатывающих электричество.

Размер хранилищ можно увеличивать или уменьшать в зависимости от необходимой энергии. (На диаграммах, опубликованных NREL, они выглядят высотой в несколько этажей.) Всю систему можно подключить к существующей сети или разместить на выведенной из эксплуатации угольной или газовой электростанции. Исследователи объяснили, что накопленная тепловая энергия может быть разряжена во время пикового использования электроэнергии, когда энергия ветра и солнца ограничена, например, рано утром или вечером, когда люди чаще находятся дома и используют несколько приборов одновременно.

Схема системы, разработанной проектом ENDURING. Иллюстрация: NREL

Согласно пресс-релизу, одна система с кварцевым песком может хранить до 26 000 мегаватт-часов (или 26 гигаватт-часов) тепловой энергии. Для сравнения, в отчете Комиссии по ядерному регулированию США говорится, что «для обычных генераторов, таких как угольная электростанция, мегаватт мощности будет производить электроэнергию, эквивалентную примерно такому же количеству электроэнергии, потребляемому от 400 до 900 домов в год». Однако возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия, будут одновременно питать меньше домов.

Исследователи, такие как Ма, считают, что многократное использование кварцевого песка для хранения тепловой энергии может помочь заменить традиционные виды топлива для отопления, такие как уголь и природный газ.