отопительные приборы (радиаторы, конвекторы) и комплектующие

Основные причины данного явления

С проблемой «холодного низа» (назовем это так) сталкиваются не только те, у кого система оснащена достаточно старыми обменниками тепла, но и люди, установившие биметаллические отопительные радиаторы. Существует немало причин возникновения данной проблемы, поэтому трудно вот так сразу сказать, почему батареи прогреваются недостаточно равномерно. Что характерно, каждый конкретный случай следует рассматривать в индивидуальном порядке. Итак, попытаемся разобраться с основными причинами этой неисправности.

Это интересно: Почему не работает теплый пол: рассказываем развернуто

Почему плохо прогреваются батареи в квартире?

 

Причина 1: воздушные пробки

Часто батареи в квартире холодные или недостаточно теплые из-за воздушных пробок. Как правило, такая проблема актуальна для жителей верхних этажей, так как воздух по трубам стремится именно вверх. Для того чтобы ликвидировать воздушные пробки, используется кран Маевского. Он позволяет выпустить собравшийся воздух и обеспечить полноценную циркуляцию теплоносителя в трубах.

Причина 2: неоптимальное подключение батарей отопления

Первым признаком неправильного подключения является неравномерный прогрев батареи. Радиатор будет греть недостаточно сильно, если подача воды идет снизу. Лучше всего в таком случае изменить схему подключения с боковой или нижней на диагональную.

Причина 3: большое количество секций радиатора

Неравномерный и слабый прогрев радиатора может быть следствием слишком большого количества секций. Лучше не допускать установки батареи более чем на 12 секций.

Причина 4: низкая температура теплоносителя

Иногда батареи остаются холодными зимой из-за низкой температуры самого теплоносителя (воды). В этом случае необходимо обратиться в домоуправление.

Причины неравномерного нагревания батарей

При подходе к различного рода ремонтным работам полезно пользоваться правилом — идти от простого к сложному. Часто причина неисправности устраняется путем профилактического обслуживания.

Ответ на вопрос, почему батареи отопления снизу холодные сверху горячие, кроется в следующем:

• не полностью открыты или закрыты краны запорной арматуры;
• в систему попал воздух, и образовалась пробка;
• в радиаторе накопилось много отложений солей и примесей, мешающих циркуляции;
• сломались перекрывающие краны и нарушились условия равномерного движения теплоносителя;
• радиатор подключен неправильно;
• в системе низкое давление или скорость движения теплоносителя;
• помещение слишком холодное.

Радиатор засорился

Вода в системах центрального теплоснабжения в своем составе имеет примеси солей, которые оседают в любом удобном месте (повороты, изгибы, углубления, раковинки на внутренней поверхности).

Теплоноситель может содержать различные посторонние примеси:

• металлическую стружку и ржавчину;
• песок;
• кусочки прокладок и сантехнического уплотнителя резьбовых соединений.

Со временем внизу батареи отопления скапливается желеобразная масса, закупоривающая пути движения жидкости. Со временем субстанция грязи может перейти в твердое состояние.

Неправильно работает запорная арматура

Установленные на подводящей и отводящей к батарее трубе краны должны быть открыты и свободно пропускать потоки теплоносителя. Неисправность может привести к изменению давления и режима циркуляции рабочей жидкости.

Поломкой считается неправильная работа запирающего механизма крана, невозможность повернуть его в закрытое или открытое положение.

Низкое давление в системе

Подача теплоносителя в систему осуществляется под воздействием установленного давления. Если его показатель ниже нормы, рабочая жидкость не сможет полностью заполнить радиатор, в итоге эффективной теплоотдачи не будет.

Снижение давления может быть вызвано рядом причин:

1. Неисправность на центральной котельной или магистрали.
2. Не достаточно открытая запорная арматура на стояках подачи тепла и трубах.
3. Увеличение объема теплообменников, например, установка сверх нормы секций радиаторов или оборудования для «теплого пола».

Неправильный монтаж радиатора

Батареи подключаются к системе отопления по установленной схеме. Изменение порядка подвода и отвода рабочей жидкости приводит к нарушению ее циркуляции или полному прекращению движения. Неправильно присоединить радиатор могут «специалисты» с низкой квалификацией или владельцы помещений, взявшие на себя функции сантехников.

Низкая скорость циркуляции теплоносителя

Снижение времени передвижения жидкости в отопительном радиаторе приведет эффекту теплого верха и холодного низа.

Выше уже называлось падение давления в системе как причина снижения скорости циркуляции. Еще одним фактором, влияющим на движение жидкости в теплосети, можно назвать нарушение работы естественного (гравитационного) типа отопления, то есть создание пробок, препятствий движению и так далее.

Холодное помещение

В комнате с низкой температурой теплоноситель остывает быстрее, и батарея снизу, ближе к отводящей трубе, будет холоднее, чем в области подачи горячей жидкости.

Причина №1. Обычное засорение

Самой первой (потому что самой распространенной) причиной данного явления является загрязнение отопительных радиаторов. Вот основные причины снижения температуры в нижней части прибора:

1. используется низкокачественный теплоноситель;
2. в систему проник воздух.

Стоит отметить, что в рабочей жидкости может быть не только тепло, но еще и различные твердые частицы. К примеру, когда начинается сезон отопления, а централизованные магистрали лишь запускаются, качество рабочей жидкости является, мягко говоря, отвратительным. Намного лучше дела обстоят в случае с индивидуальным отопительным контуром – загрязнение может проникать в него исключительно посредством открытого экспанзомата.

С этим все ясно, но каким образом на разницу температур может влиять наличие воздуха в системе? Объяснение тому весьма необычное – виной всему бактерии. Существует определенная разновидность таких микроорганизмов, которая способна существовать исключительно при наличии достаточного количества кислорода. Такие бактерии известны как анаэробные. Ничего плохого в них нет, но вот продукты их жизнедеятельности оседают на дне отопительного радиатора в виде осадка.

Обратите внимание! Стоит также отметить, что рабочая жидкость приносит в батарею ил практически со всей отопительной магистрали, и он там оседает.

Наконец, еще одной причиной того, что низ батареи холодный, а верх горячий, можно считать особую конструкцию теплообменника. Жидкость в нем перемещается, перманентно меняя вектор собственного движения. А внутри теплообменника присутствует достаточно большое количество «укромных местечек», в которых может откладываться грязь.

Видео – Чистка отопительного радиатора

С этой причиной все более-менее ясно, поэтому переходим к следующей.

Почему плохо прогреваются батареи в частном доме?

 

Так же, как и в случае с многоэтажкой, причин плохой работы батарей отопления в частном доме может быть несколько.

Причина 1: проблемы в гидравлике системы отопления

Самая частая причина, по которой батареи остаются холодными, связана с гидравликой системы отопления. В этом случае одна из веток отопления работает исправно, а вторая с перебоями. Такая картина типична для новой отопительной системы или при добавлении радиаторов к уже существующей. При неправильном расчете гидравлики, а в частности диаметров и длины труб, часть батарей может просто не греть. Отрегулировать гидравлику можно с помощью специальных кранов.

Причина 2: однотрубная система отопления

Во многих частных домах встречаются однотрубные системы отопления. В такой системе зачастую удаленные от котла батареи греют значительно хуже ближних. Это не значит, что есть проблемы, такова особенность работы однотрубной системы. Единственным решением здесь может быть только замена системы на двухтрубную.

Причина 3: неполадки в работе котла

Батареи могут не прогреваться из-за неполадок в работе котлов со встроенной автоматикой, насосами и датчиками, что является типичной проблемой для автономных отопительных систем. В этом случае необходимо обращаться непосредственно к специалисту, работающему с такой техникой.

Не работает запорная арматура

Запорная арматура регулирует и перекрывает работу теплоносителя. Сюда входят шаровые краны, конусные вентили, термоголовки с электронным и механическим управлением.

Кстати, эксперты советуют устанавливать термоголовки на каждый радиатор. Так, вы сможете регулировать температуру в каждом отдельном помещении. Если настроить систему правильно и разумно подбирать температуру, вы будете экономить на отоплении до 30%.

На кране вы можете наблюдать за стрелкой, которая указывает правильное направление движения теплоносителя. Если поставить краны или вентиль неправильно, циркуляция будет нарушена. Кроме того, для полноценной работы должна быть закрыта заслонка.

Неисправность в одном из элементов в запорной арматуре нарушает циркуляцию теплоносителя. В результате нижняя часть радиатора или батарея полностью становится холоднее. Если последняя батарея холодная либо вверху радиаторы теплые, а внизу холодные, проверьте исправность запорной арматуры. При наличии дефектов обратитесь к специалистам.

Это интересно: Сколько сохнет силиконовый герметик для ванной — разбираем во всех подробностях

Что делать, если низ батареи холоднее верха?

 

Если батарея сверху горячая, а снизу холодная, значит, она функционирует неправильно. При этом диагностики требует не только сама батарея, но и вся отопительная система. Причина проблемы может крыться в недавно проведенных работах с системой отопления и смене радиатора. Как правило, проблема «горячий верх – холодный низ» появляется из-за возникновения воздушной пробки (99% случаев), забивания крана радиатора (следствие неправильного пуска системы).

Решается эта проблема двумя способами. Убрать воздушную пробку можно с помощью крана Маевского или спускника. В первую очередь перекройте подачу теплоносителя к радиатору и оставьте открытой обратку. Откройте спускник, подождите, когда выйдет воздух, закройте спускник и откройте подачу теплоносителя. Как правило, этого бывает достаточно.

В том случае, если данный способ не сработал, и речь идет о многоквартирном доме – лучше вызвать специалиста. Для частных домов существует еще один вариант. Сначала нужно отключить подачу отопления, открыть спускник в самой верхней точке системы и обратным давлением выдавить весь воздух.

Каждая система отопления может иметь свои особенности, а потому велика вероятность возникновения нетипичных проблем. К их числу относятся неправильно подобранные диаметры труб, неверное распределение теплоносителя, плохая пропускная способность, нехватка давления, неполадки в работе циркуляционного насоса или расширительного бака. В любом случае, полностью разобраться во всех нюансах сможет только специалист, поэтому в случае затруднений при решении проблемы лучше обратиться за помощью.

Неправильное присоединение труб

При неправильном присоединении труб снижается эффективность работы радиатора. Воспользовавшись услугами опытных мастеров, такая проблема не возникает. Однако, если вы решили присоединить трубы сами, то возможно допущение главной ошибки. При монтаже радиатора часто присоединяют трубу для обратки к верхнему патрубку, а для подачи к нижнему. Вследствие такой ошибки возникают следующие проблемы:

1. Снижается эффективность работы системы и происходит полное разрушение циркуляции воды. 
2. Процесс вывода воды из батареи нарушается.
3. В связи со снижением КПД батареи, а также теплоотдачи вода не может наполнять все секции равномерно. 

Вода попадает в радиатор через нижний патрубок. Затем протекает по кругу и выводится из радиатора. Работа радиатора значительно снижается, так как секции плохо прогреваются. При подключении к верхнему патрубку жидкость изнутри не выводится. Происходит это из-за особенностей радиатора, которые не могут создать высокое давление для вывода воды через верхнюю часть. 

Так как у холодной воды плотность меньше, чем у холодной, то при попадании в радиатор она стремиться к верху. Теплоноситель проходит меньший путь, при этом жидкость в секциях не движется.

Если вы подключили радиатор правильно, то вода должна поступать сверху и протекать по верхнему коллектору. Жидкость будет протекать в колонки, и проходить в нижнюю часть, так как давление в радиаторе невысокое. При правильной работе радиатор будет нагреваться равномерно.

Если все-таки трубы были присоединены неправильно, есть несколько вариантов, как исправить ситуацию:

• Отсоединить трубы;
• Наладить правильную схему работы, при которой труба подачи подключается к верхнему патрубку, а обратка к нижнему;
• После выполнения предыдущих пунктов можно подключить все элементы к радиатору, а затем проверить его работу.

Если же вы уверены, что присоединили трубы правильно, а радиатор все равно остается снизу холодный, то следует искать другие причины проблемы. 

Причина №5. Теплоноситель движется с недостаточной скоростью

Подобного рода ситуация объясняется достаточно просто. Если разогретая жидкость на высокой скорости протекает через металлическую трубу, то в результате труба во всех местах будет горячей. Но если скорость движения жидкости незначительная, то та в ходе циркуляции по магистрали будет охлаждаться, а температура конца трубы будет заметно ниже. То же самое относится и к радиатору, если снизу тот холоднее, чем сверху.

1. Также стоит отметить, что существуют две основных причины низкой скорости циркуляции теплоносителя.
2. Слишком узкое сечение трубопровода в том или ином конкретном месте.
3. Если рабочая жидкость в принципе движется по магистрали медленно.

В свою очередь, причина незначительной скорости циркуляции (если не принимать во внимание зауженное сечение) заключается, наверно, в том, что циркуляционный насос прекратил свою работу или же обладает недостаточной для этого мощностью. Более того, это происходит, если циркуляционный насос вообще отсутствует, то есть имеет место отопительная магистраль с циркуляцией рабочей жидкости естественного (гравитационного) типа. Или, как вариант, если трубопровод заужен уже в другом месте.

Остается еще разобраться, почему труба может суживаться. Тому есть сразу несколько возможных причин.

Решение основных проблем с радиатором – как бороться с поломками?

 

Если вы начали задаваться вопросом: «Почему радиатор отопления в комнате сверху горячий, а снизу холодный?», то пора в срочном порядке принять необходимые меры.

Правильно подключенная батарея

Чтобы найти причину, действуйте по следующему алгоритму:

• проверьте правильность подключения труб;
• осмотрите сам радиатор;
• выпустите воздух и почистите прибор;
• проверьте состояние клапанов для регулировки;
• осмотрите трубы;
• проверьте насос.

Первый этап требует проверки грамотности подключения. Для начала оцените температуру патрубка в нижней части радиатора. Если устройство было подключено неправильно, то нижний патрубок будет горячим. С целью решения проблемы нужно отключить все трубы и заново подключить их по указанному выше принципу.

Если вы все сделаете правильно, то нижний патрубок будет еле теплым.

Зачастую в радиаторе образуется воздушная пробка, которая мешает нормальному нагреванию элемента. Для решения проблемы в приборе должен присутствовать кран Маевского или отдельная пломба для спуска воздуха. Для продувки необходимо перекрыть подачу воздуха, полностью открыть спуск и выпустить весь воздух. Затем кран нужно вернуть в прежнее положение и повернуть вентили системы. Во многих случаях такая процедура дает требуемый результат.

Если система снабжена регулировочным краном, то проблема может крыться в нем. Снимите кран и внимательно осмотрите его. Если вы заметили заужение его конца, то придется вернуть детали изначальный диаметр, используя плоскогубцы. Многие специалисты советуют сразу поменять кран, чтобы продлить срок эффективной работы системы.

Если кран отсутствует, то, скорее всего, проблема кроется в трубах. Советуем снять каналы специальным съемным ключом, очистить от ржавчины и других загрязнений. Если трубы более не пригодны для эксплуатации, замените их новыми.

Часто в системе отсутствует высокое давление, ввиду ее конструктивных особенностей. Об этом необходимо узнать при покупке квартиры или частного дома. Чтобы увеличить этот показатель, замените старый насос или купите его, если помпа полностью отсутствует. Это даст возможность увеличить скорость циркуляции теплоносителя и обеспечит более эффективную работу всей системы.

Решение основных проблем с радиатором – как бороться с поломками?

Если вы начали задаваться вопросом: «Почему радиатор отопления в комнате сверху горячий, а снизу холодный?», то пора в срочном порядке принять необходимые меры.

Правильно подключенная батарея

Чтобы найти причину, действуйте по следующему алгоритму:

• проверьте правильность подключения труб;
• осмотрите сам радиатор;
• выпустите воздух и почистите прибор;
• проверьте состояние клапанов для регулировки;
• осмотрите трубы;
• проверьте насос.

Первый этап требует проверки грамотности подключения. Для начала оцените температуру патрубка в нижней части радиатора. Если устройство было подключено неправильно, то нижний патрубок будет горячим. С целью решения проблемы нужно отключить все трубы и заново подключить их по указанному выше принципу. Если вы все сделаете правильно, то нижний патрубок будет еле теплым.

Зачастую в радиаторе образуется воздушная пробка, которая мешает нормальному нагреванию элемента. Для решения проблемы в приборе должен присутствовать кран Маевского или отдельная пломба для спуска воздуха. Для продувки необходимо перекрыть подачу воздуха, полностью открыть спуск и выпустить весь воздух. Затем кран нужно вернуть в прежнее положение и повернуть вентили системы. Во многих случаях такая процедура дает требуемый результат.

Если система снабжена регулировочным краном, то проблема может крыться в нем. Снимите кран и внимательно осмотрите его. Если вы заметили заужение его конца, то придется вернуть детали изначальный диаметр, используя плоскогубцы. Многие специалисты советуют сразу поменять кран, чтобы продлить срок эффективной работы системы.

Если кран отсутствует, то, скорее всего, проблема кроется в трубах. Советуем снять каналы специальным съемным ключом, очистить от ржавчины и других загрязнений. Если трубы более не пригодны для эксплуатации, замените их новыми.

Часто в системе отсутствует высокое давление, ввиду ее конструктивных особенностей. Об этом необходимо узнать при покупке квартиры или частного дома. Чтобы увеличить этот показатель, замените старый насос или купите его, если помпа полностью отсутствует. Это даст возможность увеличить скорость циркуляции теплоносителя и обеспечит более эффективную работу всей системы.

Причина №4. Установка совершена неправильно

Еще одна распространенная ситуация, которая заключается в неправильном подсоединении батареи. Проще говоря, по ошибке либо же какой-либо другой причине была использована неверная схема подключения прибора.

Норма температуры в жилых помещениях

 

Стандарты температуры в жилых помещения определены законодательством. Они составляют не менее +18 градусов и не менее +20 — в угловых комнатах. Если температура ниже, нужно написать жалобу в ЖЭК либо в управляющую организацию, которая предоставляет коммунальные услуги для вашего дома.

Заявление подают в письменной форме с подробным описанием проблемы. Затем мастер сделает замеры температуры, установит причину и при необходимости проведет перерасчет тарифа за отопление. При аварийном отключении замеры не делают.

Если отопительное оборудование сломалось или устарело, собственник должен самостоятельно заменить радиаторы. Для проведения работ нужно обязательно получить разрешение в ЖЭКе! Если радиаторы не греют по вине соседей, последние должны устранить проблему и восстановить ущерб.

Причина №6. Холод

Существует еще одна возможная причина, по которой низ батареи холодный, а верх горячий. Это может произойти на холоде. Это может случиться, если, к примеру, отопительная батарея располагается в холодной комнате – на лоджии или, как вариант, в веранде. И если воздух в помещении будет холодным, то и рабочая жидкость, соответственно, будет остывать гораздо быстрее. Из-за этого низ радиатора также может иметь меньшую температуру.

 

• Если речь идет о полипропиленовых трубах, то они могут быть недостаточно качественно спаяны.

• Самый распространенный вариант – это когда устанавливается регулировочный кран, обладающий чересчур часто зауженным внутренним сечением.
• Если трубопровод старый, то в нем могут скапливаться отложения, замедляющие циркуляцию рабочей жидкости.

Источник: https://isanshop.ru

Холодные батареи отопления или не греют. Причины.

В холодную зиму становится актуальным вопрос холодных или недостаточно теплых батарей в доме. Низкая температура воздуха способствует развитию простудных заболеваний и представляет особую опасность для здоровья детей и пожилых людей.

Температура отопительной системы чаще всего зависит от наличия и состояния теплоносителя (обычно простой воды или с добавлением антифриза, электролитов). Если он отсутствует, то батареи останутся холодными.

В летнее время радиаторы не нагреваются, хотя в них всегда есть теплоноситель. В зимнее время причиной охлаждения может стать спущенная вода из системы отопления. Помимо этого, воздушные пробки также могут быть проблемой непопадания теплоносителя в отдельные радиаторы. Зачастую такие ситуации возникают у жителей верхних этажей. Они разрешаются при помощи спускного крана (или крана Маевского). В частном доме чтобы заполнить и запустить систему, сантехники осуществляют процесс опрессовки, то есть проверяют каждую батарею. Они все должны быть нагреты в достаточной степени. При этом для выпуска воздуха открывают краны (воздушники). Краны Маевского автоматические, в них отвинчивают колпачок и нажимают на клапан.

Проведение работ лучше доверить специалисту. При самостоятельном выполнении операции для открытия крана Маевского нужно воспользоваться отверткой. Носик крана необходимо направить в заранее приготовленное ведро (либо иную посуду). После того, как сольется примерно полведра воды, воздушник закрывают. Для обычного крана отвертка не требуется, так как у него имеется ручка, открывающая и закрывающая воду.

Еще одной причиной, по которой батареи бывают холодными, является неправильное подключение. Существует три вида подключения батарей: боковое, нижнее и диагональное. Последнее считается наиболее оптимальным вариантом. Слабое нагревание системы может быть следствием грубой ошибки, а именно подачи воды не сверху, а снизу. Ситуация изменится, если изменить схему или добавить удлинитель протока жидкости. Явный признак неправильного подключения – неравномерное нагревание секций радиатора. Ближние три секции будут функционировать нормально, остальные же останутся практически холодными (особенно при боковом подключении). В этом случае следует обращаться к опытным сантехникам.

При большом количестве секций (более 10) батарея также может прогреваться неравномерно. Гравитационная система не должна содержать больше 12 отделений, а циркуляционная – больше 24.

Охлаждение системы иногда происходит из-за низкой температуры теплоносителя. Местные сантехники быстро изменят создавшуюся ситуацию.

Уровень нагревания батарей может быть различным в отдельных квартирах (этажах). Здесь выигрывают те, у кого установлена система с большей теплоотдачей, большим количеством батарей и секций на них, поэтому советуем вам заменить батареи на более производительные.  В зимнее время уменьшить температуру воздуха гораздо легче, чем ее повысить. В связи с этим лучше всего устанавливать батареи с запасом.

BU-806a: Как нагрев и нагрузка влияют на срок службы батареи

Тепло убивает все батареи, но высоких температур не всегда можно избежать. Это в случае с аккумулятором внутри ноутбука, стартерным аккумулятором под капотом автомобиля и стационарными аккумуляторами в жестяном укрытии под жарким солнцем. Как правило, каждое повышение температуры на 8°C (15°F) сокращает срок службы герметичной свинцово-кислотной батареи вдвое. Это означает, что батарея VRLA для стационарных приложений, срок службы которой составляет 10 лет при температуре 25°C (77°F), прослужит только 5 лет при постоянном воздействии температуры 33°C (9°F).2°F) и 30 месяцев при постоянной температуре пустыни 41°C (106°F). Если батарея повреждена теплом, ее емкость не может быть восстановлена.

Согласно исследованию режима отказа BCI 2010 года, стартерные батареи стали более термостойкими. В исследовании 2000 года повышение температуры на 7 ° C (12 ° F) повлияло на срок службы батареи примерно на один год; в 2010 году допустимая температура была увеличена до 12 ° C (22 ° F). Другие статистические данные показывают, что в 1962 году стартерная батарея работала 34 месяца; технические усовершенствования увеличили ожидаемую продолжительность жизни в 2000 году до 41 месяца. В 2010 году BCI сообщила, что средний возраст стартерных батарей составляет 55 месяцев, а на более прохладном Севере этот показатель составляет 59 месяцев.месяцев и теплее на юге 47 месяцев. Разговорные свидетельства в 2015 году показали, что батарея, хранящаяся в багажнике автомобиля, прослужила на один год дольше, чем если бы она находилась в моторном отсеке.

Срок службы батареи также зависит от активности, и срок службы сокращается, если батарея подвергается частому разряду. Проворачивание двигателя несколько раз в день создает небольшую нагрузку на стартерную батарею, но это меняет принцип старт-стоп микрогибрида. Микрогибрид выключает двигатель внутреннего сгорания (ДВС) на красный сигнал светофора и перезапускает его, когда движение возобновляется, в результате чего получается около 2000 микроциклов в год. Данные, полученные от производителей автомобилей, показывают падение мощности примерно до 60 процентов после 2 лет использования. Для увеличения срока службы автопроизводители используют специальные системы AGM и другие системы (см. BU-211: Альтернативные аккумуляторные системы)9.0003

На рис. 1 показано падение емкости со 100 процентов до примерно 50 процентов после того, как батарея подверглась воздействию 700 микроциклов. Имитация старт-стоп теста была проведена в лабораториях Cadex. CCA остается высоким и показывает снижение только примерно после 2000 циклов.

Рис. 1. Падение емкости стартерной батареи в конфигурации «старт-стоп» ^[1]
Через 2 года эксплуатации емкость падает примерно на 50 процентов. Аккумулятор AGM более надежен.

Метод тестирования:

Аккумулятор был полностью заряжен, а затем разряжен до 70%, чтобы он напоминал SoC микрогибрида в реальной жизни. Затем аккумулятор был разряжен током 25 А в течение 40 секунд, чтобы имитировать выключенный двигатель при включенных фарах. Для имитации запуска и вождения аккумулятор был кратковременно разряжен при токе 400 А, а затем перезаряжен. CCA был получен с помощью Spectro CA-12.

При последовательном соединении напряжение каждой ячейки должно быть одинаковым, и это особенно важно в больших стационарных аккумуляторных системах. Со временем отдельные элементы выходят из строя, но применение уравнительного заряда каждые 6 месяцев или около того должно вернуть элементы к одинаковым уровням напряжения. (См. BU-404: Уравнительный заряд.) Что делает эту услугу такой сложной, так это предоставление правильного средства правовой защиты для каждой ячейки. В то время как выравнивание будет стимулировать нуждающиеся клетки, здоровая клетка будет подвергаться стрессу, если выравнивающий заряд применяется небрежно. Гелевые и AGM-аккумуляторы менее восприимчивы к перезарядке, чем залитые версии, и к ним применяются другие условия выравнивания.

Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы являются одной из самых надежных систем и хорошо подходят для жаркого климата. При хорошем уходе эти батареи служат до 20 лет. К недостаткам можно отнести необходимость полива и хорошего проветривания.

Когда в 1980-х годах были представлены VRLA, производители заявляли, что ожидаемый срок службы такой же, как у затопленных систем, и телекоммуникационная отрасль была склонна перейти на эти необслуживаемые батареи. К середине 1990-х годов стало очевидно, что срок эксплуатации ВРЛА не соответствует затопленному типу; типичный срок службы VRLA составляет 5–10 лет, что составляет менее половины затопленного эквивалента. Кроме того, было замечено, что воздействие на батареи VRLA температур выше 40°C (104°F) может привести к тепловому разгону из-за высыхания.

Отказы автомобильных аккумуляторов в Северной Америке

Исследование видов отказов в 2005 году было проведено компаниями Douglas, East Penn., Exide Technologies и Johnson Controls. Пул образцов батарей включал 2681 батарею, протестированную в период с 2003 по 2004 год. Основные моменты включают:

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

Рис. 2. Режим отказа в зависимости от региона и температуры ^[2]
Батареи, используемые в северной части Северной Америки, служат дольше, чем батареи на юге.

Отказ аккумуляторной батареи в Европе

На рис. 3 обобщено распределение отказов более чем 800 стартерных аккумуляторных батарей AGM, проведенное Johnson Controls Power Solutions EMEA. Результаты были представлены на выставке AABC Europe 2017 в Майнце, Германия.

Рис. 3: Анализ типов отказов в Европе ^[3]
Крупнейшим отказом является массовый износ как функция использования, отражающаяся в уменьшении емкости и повышении внутреннего сопротивления.

В таблице 1 приведены причины отказа, полученные в результате исследования JCI.

Коэффициент	Причина	Диагностика
47,8%	Массовый износ, нормальная эксплуатация	Потеря емкости, повышение сопротивления. Оценка емкости наиболее предсказуема
23%	Батарея разряжена	Использование вольтметра в разомкнутой цепи, когда батарея разряжена
14,6%	Неисправность не обнаружена	Более совершенные методы испытаний возвращают эти батареи в эксплуатацию
12,5%	Высокое внутреннее сопротивление	Может быть идентифицирован с помощью тестеров батарей, измеряющих внутреннее сопротивление
1,6%	Контейнер поврежден	В большинстве случаев ремонту не подлежит
0,5%	Производственный брак	Производители утверждают, что большинство гарантийных причин вызваны пользователем.

Таблица 1: Процентная доля причин отказа более 800 аккумуляторов AGM в конце срока службы

Приведенное выше исследование JCI, определяющее окончание срока службы аккумуляторов, дает результаты, аналогичные результатам теста, проведенного немецким производителем автомобилей класса люкс примерно в 2007 г. с участием 175 стартерных аккумуляторов. В этом тесте батареи, вышедшие из строя из-за перегрева (высокое внутреннее сопротивление), были исключены, а результаты были нанесены на график в Рисунок 4 . Горизонтальная ось представляет емкость; внутреннее сопротивление, соответствующее CCA, отложено по вертикальной оси. CCA измеряли в соответствии со стандартами DIN и IEC.

Окончание срока службы большинства батарей происходит при переходе через линию емкости, расположенную слева от зеленого поля в Рисунок 4 . Очень немногие батареи вышли из строя из-за падения через линию CCA. Исчезновение емкости происходит при нормальном использовании в основном из-за потери активной массы. Вспомогательное питание, такое как старт-стоп, нагревательные элементы и механическое управление дверью, ускоряют потерю мощности. Повышенное внутреннее сопротивление является побочным эффектом активной потери массы, но оценка емкости является более надежным предиктором окончания срока службы. Это выделено серой точкой с сидящими батареями. См. также: BU-806: отслеживание емкости и сопротивления батареи в рамках старения

Рисунок 4: Емкость и CCA 175 стареющих стартерных аккумуляторов

Большинство аккумуляторов проходят через линию емкости; немногие терпят неудачу из-за низкого CCA. Аккумуляторы устанавливались на багажнике и эксплуатировались в умеренном климате.

Примечание: Тест был проведен немецким производителем автомобилей класса люкс. Аккумуляторы, поврежденные тепловым воздействием, были устранены.

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

Комментарии

Некоторые производители тестеров аккумуляторов заявляют, что измеряют емкость, считывая только внутреннее сопротивление. Рекламные функции, выходящие за рамки возможностей оборудования, сбивают промышленность с толку, заставляя поверить в то, что сложные тесты можно проводить с помощью базовых методов. Приборы, основанные на сопротивлении, могут идентифицировать умирающую или разряженную батарею, но то же самое может сделать и пользователь по плохой производительности запуска. См. также BU-905: Тестирование свинцово-кислотных аккумуляторов

---

Ссылки

^[1] Предоставлено Cadex, 2010
^[2] Источник: Исследование, проведенное Douglas, East Penn., Exide Technologies и Johnson Controls Johnson Controls Power Solutions EMEA на выставке AABC Europe 2017 в Майнце, Германия

Батареи в мире портативных устройств

Не инженеры », который доступен для заказа на Amazon. com.

Литиевые и свинцово-кислотные батареи при низких температурах

Раскрытие информации: обратите внимание, что этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает — без каких-либо дополнительных затрат для вас — мы получаем комиссию если вы совершаете покупку, используя наши ссылки. Мы ссылаемся только на продукты и компании, которые мы используем и рекомендуем. Доход идет на поддержку бесплатного контента на этом сайте и в сообществе. Проблемы владельцев RV связаны с их батареями. Большой вопрос: какие батареи лучше всего работают при низких температурах – свинцово-кислотные (AGM) или литиевые? Это может быть сложной темой. С последним выпуском некоторых интересных новых данных тестирования производительности батарей, мы составили эту статью, чтобы упростить для вас основные моменты. 

Дома на колесах и питание от аккумуляторов

Одним из основных способов обеспечения удобства, комфорта и удовольствия от электроэнергии в кемпинге является использование аккумуляторов. Традиционно большинство жилых автофургонов оснащаются либо обычными свинцово-кислотными батареями, либо батареями AGM (также свинцово-кислотными). Но за последние несколько лет литиевые батареи стали невероятно популярными как превосходный источник питания.

Если бы вы хоть раз изучали литий-ионные аккумуляторы, вы бы, несомненно, обнаружили ограничение. Большинство литиевых аккумуляторов, как правило, не заряжаются при отрицательных температурах. Например, аккумуляторы Battle Born, которые мы установили в наш автодом в 2018 году, имеют внутреннюю защиту, которая не позволит заряжать их, если температура упадет ниже 25 градусов по Фаренгейту (примерно минус 4 градуса по Цельсию). Кроме того, они не возобновят возможность зарядки, пока температура батареи не превысит 32 градуса (ноль градусов Цельсия).

Помня об этом ограничении, некоторые потребители по понятным причинам, но ошибочно, пришли к выводу, что свинцово-кислотные батареи лучше работают при низких температурах. В этом последнем исследовании, только что опубликованном в подробном официальном документе Battle Born Batteries, литиевые батареи LiFePO4 значительно превзошли свинцово-кислотные батареи AGM аналогичного размера.

Эксперимент и последующий отчет о технических характеристиках были подготовлены для того, чтобы ответить на два наиболее распространенных вопроса, которые, по сообщениям Battle Born Batteries, задавали о производительности литиевых батарей, а именно:  

• Работают ли литиевые батареи при низких температурах?
• Можно ли заряжать литиевые батареи в холодном климате?

Нажмите здесь, чтобы получить более подробную информацию в отчете о технических документах и/или посмотреть видео ниже.

Основные выводы из этого эксперимента с батареей

Мы знаем, что эта тема может быть весьма технической и запутанной. Поэтому мы упростили некоторые основные моменты, полученные нами в результате исследования сравнения лития и свинцовой кислоты, и объяснили, как это влияет на вас.

• При токе в 30 ампер (менее 400 ватт) при комнатной температуре примерно 70 градусов по Фаренгейту (21°C) свинцово-кислотные батареи смогли обеспечить только 63 из заявленных 210 ампер-часов мощности. Для сравнения, литиевые батареи Battle Born емкостью 200 ампер-часов обеспечивают мощность БОЛЕЕ 200 ампер-часов.
  
• По мере снижения температуры различия между свинцово-кислотными аккумуляторами и литием становились все более и более выраженными, при этом литий очень мало терял в отдаваемой мощности. Свинцово-кислотный аккумулятор выдал только 32 ампер-часа при самых низких испытанных температурах.
  
• При потреблении большей мощности (80 ампер) результаты были еще более впечатляющими. Свинцово-кислотный аккумулятор был практически бесполезен. Аккумуляторная батарея на 210 ампер-часов обеспечивает мощность менее ОДНОГО ампер-часа. Для сравнения, литий-ионный аккумулятор продолжал обеспечивать мощность 154 ампер-часа даже при температуре около 15 градусов по Фаренгейту (минус 9,4 по Цельсию).

Эксперимент с батареями: литиевые (Battle Born) и свинцово-кислотные (AGM). Предоставлено: Battle Born Batteries

Что это значит для вас?

Идея о том, что свинцово-кислотные батареи по-прежнему полезны при низких температурах, была опровергнута этим исследованием. Имея так мало доступной энергии от свинцово-кислотных аккумуляторов, вы очень быстро израсходуете ее, и будет трудно пополнить мощность, поскольку свинцово-кислотные аккумуляторы очень медленно заряжаются, особенно в холодную погоду. Свинцово-кислотные аккумуляторы также нельзя заряжать при очень низких температурах из-за их сопротивления.

Это сводит на нет заявленное преимущество свинцово-кислотных батарей над литиевыми при низких температурах.

Еще одно доказательство того, что литий является королем аккумуляторов для жилых автофургонов, морских судов или автономных домашних систем даже в холодную погоду. Тот факт, что литий по-прежнему может отдавать столько энергии при низких температурах, означает, что он может использовать часть этой энергии для питания внешнего (или внутреннего) источника тепла. Это, в свою очередь, позволяет им оставаться достаточно теплыми, чтобы принимать энергию.

В двух словах, все это означает, что с литиевыми батареями вы можете оставаться вне сети дольше и с большим комфортом.

Преимущества литиевых батарей по сравнению со свинцово-кислотными

Если вы исследовали литиевые батареи, вы уже знакомы с более широко известными преимуществами, включая:

• значительно меньший вес
  
• возможность использовать доступная мощность
  
• более высокая скорость зарядки и
  
• значительно более длительный срок службы.
  

Все эти существующие преимущества уже демонстрировали преимущество литий-ионных аккумуляторов, несмотря на их более высокую первоначальную стоимость, для тех, кто часто путешествует на колесах без подключения к электросети. Это исследование ясно продемонстрировало, что литий также превосходит свинцовые кислоты в одной области, которая ранее считалась недостатком.

Литиевые батареи (600 А·ч) используются в наших автофургонах уже около 4,5 лет, и они стали отличным обновлением нашего образа жизни в автодомах. С меньшей заботой об аккумуляторе и повышенной способностью разбивать лагерь вне сети. Когда мы были постоянными туристами на колесах, большую часть года мы стремились к умеренным температурам. Но, конечно, были времена, когда мы оказывались в более холодную погоду и должны уделять особое внимание нашим батареям. Тем более теперь, когда они работают неполный рабочий день.

Как мы сохраняем наши батареи теплыми (безопасными) в холодную погоду

К счастью, в нашем автодоме есть специальный аккумуляторный отсек, в котором мы смогли поддерживать умеренную температуру даже в холодную погоду. Вот как мы это делаем:

• Мы можем направить часть тепла от нашей печи в изолированный подвальный отсек, где хранятся батареи.
• Существует также остаточное тепло, передаваемое через пол жилого помещения, и тепло, выделяемое инвертором.
• Когда мы сталкиваемся с минусовыми температурами (у нас были низкие температуры в подростковом возрасте по Фаренгейту (минус 4 градуса по Цельсию), мы помещаем дополнительный источник тепла в аккумуляторный отсек, чтобы поддерживать более высокие температуры. Обычно мы используем 100-ваттную лампу накаливания. в магазинном светильнике, который висит в аккумуляторном отсеке. Этот простой светильник значительно нагревает отсек и аккумуляторы. Не используйте светодиодные или люминесцентные лампы. Вам нужна лампочка, которая действительно выделяет тепло.
• Мы также можем отслеживать температуру (и влажность) наших батарей с помощью беспроводного термометра/ареометра SensorPush. Мы установили аккумулятор в подвальном отсеке (и внутри фургона). Это позволяет нам беспроводным способом контролировать температуру и влажность в каждой области через приложение на наших смартфонах, когда они находятся внутри и рядом с домом на колесах.
• Когда мы находимся вдали от дома на колесах, мы настраиваем WiFi-шлюз SensorPush, который подключается к нашему маршрутизатору. Это позволяет нам удаленно контролировать температуру и влажность через приложение SensorPush, где бы мы ни находились. Мы также настроили оповещения на SensorPush, чтобы уведомить нас, если/когда аккумуляторный отсек достигнет минимальной или максимальной температуры (или влажности), которые мы установили на устройстве.

Если бы мы планировали проводить значительно больше времени в более прохладных условиях, мы бы рассмотрели возможность инвестирования в специально разработанные продукты для обогрева, такие как те, которые предлагает Battle Born. Если вы покупаете новые литиевые батареи, мы предлагаем приобрести их со встроенными источниками тепла, например, батареи следующего поколения от Battle Born.

См. нашу литиевую батарею и систему питания для жилых автофургонов

Если вы смотрели нашу серию Ultimate RV Makeover Series, вы бы узнали все о нашем питании для жилых автофургонов и автономной системе в выпуске 5. Мы использовали его для питания всего нашего автономного автодома.