Алюминиевые радиаторы отопления — технические характеристики + Видео
Многие из тех, кто обладает собственным домом где-нибудь за городом или в его пределах, используют для обогрева помещений батареи из алюминия. Ведь радиаторы отопления алюминиевые технические характеристики имеют для этого вполне подходящие. Далее разложим по полочкам их характеристики и рассмотрим почему же они так хороши именно для особняков и коттеджей.
Какие бывают виды алюминиевых радиаторов и как они производятся
В процессе изготовления этих радиаторов в расплав алюминия для достижения прочности добавляют специальные кремниевые добавки. Из полученной массы производят либо отдельные секции, либо же коллекторы. Рассмотрим два основных метода изготовления этих приборов отопления — это метод литья и метод экструзии.
Метод литья
Данный метод предполагает, что все секции делают отдельно. Их льют из силумина (так называют алюминий с добавкой кремния). Содержание кремниевых добавок не превышает 12 % – этого вполне хватает для прочности.
Литье идет при повышенном давлении. В результате можно получить секции самой разной формы. Они способны выдержать от 6 до 16 атмосфер. Чтобы вода свободно проходила по радиаторам, делают расширенные водные каналы. А чтобы батарея была крепкой, ее стенки делают достаточно толстыми.
Отдельные секции скрепляют в один радиатор.
Метод экструзии
Экструзия — это выдавливание (говоря более понятным языком). Данный метод предполагает изготовление отдельных частей радиатора. Потом их скрепляют друг с другом. Впрочем, экструзионным способом делают лишь вертикальные детали. Изготавливая их из алюминия с определенными добавками. А вот коллектор льют из силуминового сплава. Хотя иногда он тоже делается методом выдавливания, сразу определенной ширины. Далее прессуют все детали, крепко соединяя их. Данный метод является дешевым, но батарея, изготовленная с его помощью, не может быть усовершенствована в процессе использования.
Убрать секцию из такого радиатора невозможно, как и поставить дополнительные.
Батареи анодированного типа
Это отдельный вид приборов из очищенного алюминия очень высокого качества. Они подвергаются анодному оксидированию, меняющему структуру металла, благодаря которому его почти не трогает коррозия. Соединяются отдельные детали не ниппелями, как обычно, а муфтами, монтируемыми с наружной стороны. Это дает гладкость внутренней стороне анодированных радиаторов. Поэтому отдача тепла у них лучше, чем у обыкновенных батарей из алюминия. Рабочее давление, которое выдерживают приборы анодированного типа – 50, а то и 70 атмосфер, но и стоят они достаточно дорого.
Читайте также:
- Виды радиаторов отопления, их достоинства и недостатки
Каковы технические характеристики алюминиевых радиаторов
Расстояние между осями
Стандартными являются величины 500, 200 и 350 миллиметров. Их в достатке имеется на строительном рынке. Но бывают и радиаторы с расстоянием между осями, отличным от стандартного. Оно может варьироваться от 200 до 800 миллиметров.
Чаще всего можно встретить радиаторы с расстоянием между серединами нижнего и верхнего коллектора в 500 миллиметров. Высотой их делают где-то 580 миллиметров.
Покупая радиатор, замерьте предварительно расстояние под подоконником – ведь именно туда предстоит ее поставить. Нельзя, чтобы радиатор вписывался впритык – не сможет свободно циркулировать теплый воздух, поэтому конвекционный обогрев будет затруднен.
Между полом и батареей оставляют зазор сантиметров в 10 (можно, впрочем, и больше). Такой же зазор должен оставаться и сверху – до тыльной стороны подоконника. Ну, и от стены сантиметра на 3 отступить нужно – тогда совсем всё будет в порядке.
Смотрите, чтобы по ширине, все секции поместились в отведенное для радиатора место. А если оказалось, что по высоте или ширине отопительный прибор плохо вписывается, лучше взять другой, немного поменьше. Так, например, при расстоянии между осями 350 миллиметров высота батареи окажется на 100 миллиметров больше.
Обязательно учитывайте этот нюанс при покупке.
Давление и два его вида
Для радиаторов принято указывать в паспорте как рабочее давление, так и опрессовочное. Причем последнее существенно выше. А порой еще и максимальное давление указывают. Дилетанту сразу и не разобраться, что все эти характеристики означают.
А ведь всё просто: давление, называемое рабочим – то, при котором будет использоваться батарея. Для алюминиевых радиаторов стандартные его значения — 10 — 15 атмосфер.
В сетях центрального отопления давление как правило составляет 10 — 15 атмосфер, а в тепловых же магистралях и 30 атмосфер – не редкость. Поэтому и использовать алюминиевые радиаторы для квартиры с центральным отоплением не безопасно.
А вот для собственного дома давление у котла отечественного производства обычно составляет всего 1,4 атмосферы. Иногда его указывают в барах – эти две единицы аналогичны. Для котлов из Германии рабочее давление более высокое – около 10 бар. Вот здесь уже можно использовать алюминиевые радиаторы.
Давление, носящее название опрессовочного, зачастую знать даже важнее, чем рабочее давление. После лета (когда вода из батарей была слита) перед запуском отопительной системы надо сначала проверить, герметична ли эта самая система. Для этого ее опрессовывают, то есть испытывают при повышенном давлении, которое выше, чем рабочее, раза в полтора, а то и больше. Так что стандартное давление опрессовки достигает 20, 25 или 30 атмосфер. Эта процедура характерна именно для сетей центрального отопления.
Существенные различия в рабочем давлении для частных домов и многоэтажек объясняются просто. Ведь давление показывает, до какого уровня способна дойти вверх вода. Так, одна атмосфера (иначе, один бар) толкает воду вверх на 10 метров. Для дома в три этажа этого хватит, а для четырехэтажного – мало. Но коммунальщики далеко не всегда подают воду под заявленным давлением. Иной раз оно так зашкаливает, что лопаются даже самые прочные и дорогие батареи.
Так что лучше всего покупать отопительные приборы с запасом по давлению.
Они не только смогут хорошо выдержать напор горячей воды в системе отопления, но и проживут долго. Такой резерв давления послужит также гарантией дополнительной стойкости и длительной исправности ваших батарей.
Разные изготовители указывают в паспорте разные единицы давления. Как уже говорилось ранее, один бар соответствует одной атмосфере. А если давление указано в мегапаскалях (МПа), то для перевода его в атмосферы умножим эту величину на 10. Так, 1,2 мегапаскаля соответствует 12 атмосферам.
Что надо знать по тепловым параметрам
Одна вторая отданного алюминиевыми батареями тепла – это тепловые лучи. Оставшееся тепло – конвекционное, образующееся при движении воздушных слоев от нижней части радиатора вверх. За счет ребристой поверхности внутренней стороны секций теплоотдача получается весьма значительной.
Обогрев помещения алюминиевым радиатором происходит двумя путями — непосредственным излучением тепла и конвекцией.
Коэффициент теплоотдачи указывается в ваттах. Его дают, как правило, для одной секции. Возьмем, к примеру, батарею с расстоянием между осями 500 миллиметров. Теплоотдача ее секции составит от 100 до 150 ватт. Умножим на число этих секций – вот вам и общее значение, по которому и ведутся основные тепловые расчеты.
Надо знать, что высокая теплоотдача соответствует меньшей инерционности радиаторов. Это помогает сберечь финансы, поэтому в плане экономичности именно алюминиевые батареи лидируют. Они оставили позади и классический чугун, и новомодный биметалл. Ведь отдача тепла у них выше, а инерционность – меньше. Греть воду надо до меньшей температуры, соответственно, и котел изнашивается медленнее.
Немного о дизайне
Радиаторы из алюминиевого сплава, хоть и не ослепляют роскошью и дороговизной, часто воплощают интересные дизайнерские решения. Поэтому они отлично вписываются в различные интерьеры современных квартир и домов. Вот и выбирают люди не модные дорогие новинки, а радиаторы из алюминия, прошедшие испытание временем.
Те и не подведут в трудный час, и дом украсят.
Сроки службы алюминиевых радиаторов
Обычно изготовители гарантируют, что проработает алюминиевая батарея лет 10 — 20. Известные бренды расщедриваются порой и на четверть века. Когда заявленный срок гарантии пройдет, отнюдь не следует сразу нести батареи на помойку. Просто периодически осматривайте их, внимательно приглядываясь к малейшим изъянам.
Основные технические характеристики алюминиевых радиаторов такие:
- Расстояние между верхним и нижним коллектором (межосевое) – от 200 до 500 мм;
- давление (рабочее) – от 6 до 16 атм;
- мощность (тепловая) – от 82 до 212 Вт;
- масса одной секции – от 1 до 1,47 кг;
- емкость одной секции — от 250 до 460 мл;
- предельная температура теплоносителя – 110 градусов;
- гарантия – от 10 до 15 лет.
Характеристика популярных производителей и моделей алюминиевых радиаторов
Производитель FARAL родом из Италии
К нам он поставляет батареи двух типов FARAL Green HP и FARAL Trio HP.
Они имеют расстояние между осями 50 и 30 сантиметров, а глубину – 9 и 8,5 сантиметра. Число секций в сборе бывает от трех до шестнадцати. Эти секции крепятся одна к другой стальными ниппелями. Для герметичности ставят прокладки.
Перед отправкой потребителю завод испытывает батареи, применив к ним давление (избыточное) в 24 атмосферы. Такая проверка позволит радиаторам отлично выдерживать рабочее давление в 16 атмосфер.
Радиаторы KalidoR тоже итальянские — фирма Radiatori 2000 S.p.A.
Находится производство в городе Бергамо и использует в производстве батарей самые современные технологии. Поэтому характеристики алюминиевых радиаторов, сделанных этой компанией, просто отличные. Например, можно упомянуть хорошую передачу тепла и малую подверженность коррозии. Прочна их окраска, которую делают с помощью способа анафореза, который завершается эпоксидно-полиэфирным распылением. Испытания завод проводит при давлении 24 атмосферы, что соответствует рабочему давлению в 16 атмосфер.
Радиаторы получаются крепкими, служат очень долго и имеют красивый дизайн.
Третьи «итальянцы» — батареи ROVALL от концерна Sira Group
Популярные его модели: TANGO, OPERA, ALUX, JAZZ, BLUES, SWING. Для изготовления радиаторов берутся прессованные алюминиевые трубы. Батареи отличаются широкой гаммой цветов, а поверхность их обработана особым образом. Для России испытания проводятся при давлении в 30 атмосфер (соответственно, рабочее давление – 20 атмосфер).
Используя специальную технологию, фирма дает возможность варьировать высоту батарей в пределах от 20 до 250 сантиметров. Поэтому их можно установить в любую нишу.
Популярный производитель – Fondital
И он тоже из Италии. Зато его батарея Calidor Super разработана специально для стран СНГ и России, поэтому прекрасно подходит под природные условия этих стран. При ее изготовлении соблюдаются российские нормы (ГОСТР RU.9001.5.1.9009) и европейские стандарты (EN 442). Льют эти радиаторы из сплава алюминия под давлением.
Максимум сопротивления давлению изнутри – 50 атмосфер.
Увеличенный диаметр водных каналов не дает радиаторам забиваться от не очень чистой воды, а утолщенные стенки дают необходимую прочность.
Таблица. Технические характеристики популярных моделей алюминиевых радиаторов
* Все значения в таблице приведены для 1 секции и взяты из официальных сайтов производителей.
** Указана тепловая мощность при 70 0С.
| Марка, страна произв. | Модель | Расст-е между осями, мм | Размеры, В/Ш/Г (секции), мм | Максим. рабочее давление, Бар. | Тепловая мощность, Вт | Объем воды в секции, л | Вес, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Faral Италия |
GREEN HP 350 GREEN HP 500 TRIO HP 350 TRIO HP 500 |
350 500 350 500 |
430/80/80 580/80/80 430/80/95 580/80/95 |
16 | 136 180 151 212 |
0,26 0,33 0,4 0,5 |
1,12 1,48 1,23 1,58 |
Radiatori 2000 S. p.A.Италия |
350R 500R |
350 500 |
430/80/95 577/80/95 |
16 | 144 199 |
0,43 0,58 |
1,4 1,6 |
| ROVALL Италия |
ALUX 200 ALUX 350 ALUX 500 |
200 350 500 |
245/80/100 395/80/100 545/80/100 |
20 | 92 155 179 |
0,11 0,11 0,23 |
0,83 0,82 1,31 |
| Fondital Италия |
Calidor Super 350/100 Calidor Super 500/100 |
350 500 |
407/80/97 557/80/97 |
16 | 144 193 |
0,24 0,30 |
1,3 1,32 |
| Rifar Россия |
Alum 350 Alum 500 |
350 500 |
415/80/90 565/80/90 |
20 | 139 183 |
0,19 0,27 |
1,2 1,45 |
Положительные качества
- Алюминиевые батареи весьма экономичны.
- Их небольшой вес не доставляет неудобств при монтаже и демонтаже.
- Имеется регулятор для управления температурой.
- Установка таких отопительных приборов не вызывает сложностей.
- Коэффициент теплоотдачи самый высокий.
- Эти радиаторы выглядят весьма презентабельно и оригинально, поэтому могут использоваться и в обычных квартирах, и в элитных помещениях.
Отрицательные моменты
- На межсекционных стыках возможна утечка воды.
- Тепло распределяется крайне неравномерно, в основном сосредотачиваясь на ребристой поверхности секций.
- Конвекционная отдача тепла очень мала.
- Служат они не очень долго – до пятнадцати лет. Впрочем, некоторые изготовители исправили это – они увеличили гарантию до двадцати и двадцати пяти лет.
- Возможно образование газов.
- Алюминий отличает высокая химическая активность, поэтому коррозия является его сильным врагом. Чтобы уберечь батареи от этого врага, изготовители проводят специальную антикоррозийную обработку батарей. Или покрывают их слоем оксидной пленки.
Чтобы уберечь батареи от этого врага, изготовители проводят специальную антикоррозийную обработку батарей. Или покрывают их слоем оксидной пленки.Активность алюминия в химическом отношении – это, пожалуй, главный недостаток батарей из этого материала. Поэтому, когда в горячей воде, циркулирующей в системе центрального отопления, есть химические примеси, в результате химической реакции происходит ускоренное разрушение стенок радиатора. А еще алюминиевые радиаторы очень чутко реагируют на нестабильность давления в системе отопления.
Из-за этих недостатков такие радиаторы лучше применять лишь в системах автономного отопления. Там-то вы точно будете уверены, что в нейтральной горячей воде, протекающей через радиаторы, не будет никакой «химии», pH теплоносителя будет нейтральным, а давление в системе не подскочит до беспредельных величин. А вот в квартире радиаторы из алюминия опасно устанавливать – даже запрет на это имеется от соответствующих органов.
Видео. Установка алюминиевых радиаторов
Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Поделиться:
как выбрать? – руководство от Radiators
Содержание:
- Опасности централизованного отопления
- По каким критериям стоит подбирать алюминиевый радиатор для квартиры?
- Можно ли ставить алюминиевые радиаторы на центральное отопление?
- Где приобрести качественный алюминиевый радиатор?
Принимая решение сделать ремонт в квартирах и домах, люди часто задумываются о замене старых чугунных батарей на более современные и легкие. Но, учитывая, что современный рынок предлагает огромное количество разнообразных моделей из различных материалов, определиться бывает непросто. В числе качественных радиаторов непременно окажутся алюминиевые устройства. О том, как выбрать радиатор для центрального отопления, мы писали в статье.
Опасности централизованного отопления
Данная система наиболее распространена в многоквартирных домах и чаще всего является устаревшей. Поэтому стоит быть готовыми к гидроударам, проявляющихся в виде резкого увеличения давления в трубах, которое может привести к расхождению швов или образованию протечек на стыках. Также центральная система отопления имеет следующие недостатки:
- Вода содержит множество химических примесей, которые могут ускорить процесс коррозии;
- Мелкие частицы шлама деформируют радиатор изнутри;
- Температура не всегда стабильна.
ВАЖНО! Перед приобретением новой батареи обязательно обратите внимание на то, какое максимальное давление она может выдержать, показатель должен быть не менее 10 атм.
По каким критериям стоит подбирать алюминиевый радиатор для квартиры?
В первую очередь обратите внимание на состояние отопительной системы: если она старая, то лучше не экономить и купить надежную и прочную модель, которая выдержит даже мощный перепад давления.
В случае, если недавно помещение было переоборудовано и оснащено насосами для предупреждения гидроударов, то можно выбрать и более бюджетные варианты.
ВАЖНО! Стоит отметить, что качество воды внутри системы оставляет желать лучшего и обычно отличается сильной жесткостью. Поэтому обратите внимание на радиаторы, которые изнутри покрыты специальным защитным слоем или химически нейтральным материалом.
Также обращайте внимание на следующие факторы:
- Теплоотдача. Она также имеет важное значение. Лучший вариант – от 120 Вт. Такая батарея будет качественно обогревать целую комнату и эффективно поддерживать тепло в любое время суток.
- Внешний вид отопительного оборудования в условиях современных интерьеров помещений не менее важен. В приоритете устройства с лаконичным и простым дизайном, а также компактность радиатора.
- Материалы. Качество материалов, из которых сделан радиатор, напрямую влияет на срок эксплуатации. Чем оно выше, тем дольше оборудование прослужит без протечек. Стандартно производители предлагают гарантию на 10 лет и более.
Чем оно выше, тем дольше оборудование прослужит без протечек. Стандартно производители предлагают гарантию на 10 лет и более.Можно ли ставить алюминиевые радиаторы на центральное отопление?
Данный материал не лучший вариант для установки в квартире.
Алюминий — очень активный сплав и остро реагирует на химические примеси. На внутренних стенках быстро образовывается налет и коррозия. Стоит учитывать и опасность крупного шлама, который будет повреждать и деформировать батарею изнутри. Также этот металл не очень устойчив к гидроударам и высокому давлению, которое в современных постройках может достигать 16 атм.
Тем не менее, такой радиатор является одним имеет лучшие показатели теплоотдачи, которая может достигать 190 Вт. Но все же, он больше подходит для индивидуальной регулируемой системы отопления, где вы сами будете следить за давление в системе, а также качеством воды.
Обратите внимание! Отличной альтернативой алюминиевым радиаторам станет биметаллическая модель, она полностью идентична первым, но распределительная трубка в ней стальная и не подвержена ржавчине и воздействию кислот.
Такая батарея – стильная, легкая, компактная и подсоединяется к абсолютно любой системе, а также очень устойчива к любым гидроударам.
Где приобрести качественный алюминиевый радиатор?
Наш интернет-магазин – качественный и надежный поставщик отопительного оборудования. Мы осуществляем продажу исключительно сертифицированного товара, который прошел множество международных проверок на прочность и соответствует всем европейским стандартам.
Наши консультанты ответят на все ваши вопросы и помогут подобрать наиболее подходящую модель, чтобы вы остались довольны качеством, а ее стоимость не превышала запланированный бюджет. Оформить заказ можно всего в пару кликов на нашем сайте. Доставка в любой город страны с помощью почтовых служб.
0.0
0 всего
Написать отзыв
Рейтинг:
Что такое алюминиево-воздушная батарея?
Поскольку рынок электромобилей продолжает набирать обороты, некоторые покупатели автомобилей по-прежнему обеспокоены запасом хода и безопасностью литий-ионных аккумуляторов.
Чтобы решить эти обоснованные проблемы, много денег и времени тратится на разработку новых аккумуляторных технологий.
В последние годы компании инвестировали в старую, но улучшенную батарею на основе алюминия и воздуха, которая может значительно продвинуть индустрию электромобилей. Кажется, что алюминиево-воздушная (Al-air) батарея меняет правила игры в области аккумуляторов для электромобилей, но все ли это шумиха?
Что такое алюминиево-воздушная батарея?
Изображение предоставлено: ENERGY.GOV/Wikimedia CommonsЭлектромобили играют жизненно важную роль в достижении нулевого энергопотребления в будущем. Тем не менее, беспокойство по поводу запаса хода и вопросы безопасности литий-ионных аккумуляторов являются препятствиями, мешающими росту рынка электромобилей. Литий-ионные аккумуляторы возглавили революцию в области электромобилей, но их запас хода по-прежнему ограничен 400 милями, что может создавать проблемы при длительных поездках.
Проблемы с поиском зарядной станции в отдаленных районах и ожиданием зарядки вашего электромобиля могут оттолкнуть потенциальных покупателей.
Другие предполагаемые проблемы с литиевыми батареями, такие как деградация батареи, утечки и перезарядка, также не сильно помогают в этом случае. Среди всех других аккумуляторных технологий алюминиево-воздушные аккумуляторы привлекают столько внимания, потому что их не нужно перезаряжать.
Концепция этих батарей восходит к 1960-м годам. Но поскольку его электролит был опасно едким и ядовитым, его нельзя было использовать в коммерческих целях. Тревор Джексон, технический офицер Королевского флота Великобритании, начал экспериментировать с аккумулятором в 2001 году, чтобы сделать его безопасным в использовании. Аль-воздушные батареи изготовлены из пластины из алюминиевого сплава в качестве анода, воздушного катода, нетоксичного электролита, такого как вода, и серебряного катализатора.
Как работает алюминиево-воздушная батарея?
Традиционные аккумуляторы для электромобилей имеют два электрода, один катод и один анод, изготовленные из разных материалов, с электролитом между ними.
Когда батарея используется, ионы текут от анода через электролит к катоду. Во время зарядки ионы возвращаются к аноду в обратном направлении.
Воздушно-алюминиевые батареи работают аналогично топливным элементам. Он использует алюминий на аноде и кислород на катоде. Результатом является гораздо более высокая плотность энергии. Примерно в восемь-девять раз больше, чем у нынешних литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях, что значительно увеличивает мощность. Плотность энергии измеряет, сколько энергии батарея может хранить на единицу массы. Плотность мощности измеряет, сколько мгновенной энергии он может передать на единицу массы.
Анод высвобождает электроны при окислении алюминия, в то время как катод восстанавливает кислород, высвобождая электроны, таким образом вырабатывая электрическую энергию. Нагрузка может питаться от электрического тока, генерируемого электронами, движущимися по внешней цепи. Конечным результатом является белый порошок, который образуется на аноде.
Преимущества и недостатки алюминиево-воздушных батарей
Алюминий является третьим наиболее часто встречающимся природным ресурсом в земной коре и самым распространенным металлом на Земле, поэтому мы, вероятно, никогда не исчерпаем его. Благодаря своей мягкости с алюминием легко работать, и он стабилен, в отличие от лития. К тому же он нетоксичен. Ниже приведены другие преимущества алюминиево-воздушных аккумуляторов по сравнению с литий-ионными аккумуляторами:
- Дешевле в производстве
- Стабильность
- Меньший углеродный след при добыче и переработке
- Сохраняет гораздо больше энергии
- Легче, чем большинство других аккумуляторов, благодаря тому, что аккумулятор сделан из алюминия и воздуха
Несмотря на свои преимущества, у этой батареи есть и недостатки. Во-первых, у него есть недостаток в том, что он является основной батареей. По сути, его нельзя перезарядить, если батарея разряжена или полностью разряжена.
Кроме того, воздух внутри батареи разъедает алюминиевый анод. Следовательно, алюминиевую пластину в аккумуляторе необходимо заменить, что может быть дорогостоящим. Кроме того, на себестоимость производства аккумуляторов могут влиять колебания цен на серебро, содержащееся в аккумуляторе.
Проблемы с литий-ионными батареями
Ученые разрабатывают более совершенные батареи из-за недостатков литий-ионных батарей, которые доминируют на рынке электромобилей. Литий, никель и кобальт, используемые в литий-ионных батареях, являются редкоземельными металлами, встречающимися только в определенных частях мира. В настоящее время электромобили составляют 6% транспортных средств на дорогах, и добыча этих металлов идет полным ходом; представьте, когда цифры EV поднимутся до 50% или 80%. Другие недостатки литий-ионных аккумуляторов включают следующее:
- Дорого в производстве, хотя цены снизились
- Нестабильность лития
- Нагрузка на национальную сеть
- Дорогие и сложные зарядные сети
- Воздействие на окружающую среду, связанное с добычей полезных ископаемых, несмотря на то, что больше литиевых батарей перерабатывается 900 39
Замена батареи по сравнению с перезарядкой
Изображение предоставлено: bfishadow/Wikimedia Commons При рассмотрении вопроса о замене батареи по сравнению с перезарядкой необходимо учитывать некоторые факторы.
Чтобы получить такой же диапазон на одной зарядке, потребуется аккумуляторная батарея размером в 1/8 размера литий-ионной батареи. Из-за меньшего веса алюминиево-воздушных батарей электромобили смогут путешествовать дальше, повышая общую эффективность.
Также будет проще и удобнее упаковать аккумулятор в легкодоступном месте внутри электромобиля, чтобы его можно было легко заменить при необходимости. Некоторые компании оценивают время замены алюминиево-воздушной батареи электромобиля всего за три минуты, что позволяет владельцам электромобилей быстро вернуться в дорогу.
По оценкам, алюминиевых батарей хватает примерно на 5400 миль. Вопрос в том, зачем кому-то идти по этому пути вместо подзарядки? С электромобилем, работающим на алюминиевом топливе, вы можете проехать гораздо дальше, не находя зарядную станцию. Другая причина заключается в том, что замена разряженной алюминиево-воздушной батареи на переработанную намного дешевле, чем стоимость замены батареи Tesla. Поскольку единственной заменяемой деталью являются алюминиевые пластины, которые могут быть на 100 % переработаны, вы платите за километры, которые проезжаете.
Будущее за алюминиево-воздушными батареями?
В современных электромобилях можно использовать алюминиево-воздушные батареи. Популярность этих аккумуляторов, вероятно, возрастет по мере того, как станции по замене аккумуляторов станут более распространенными. До тех пор их также можно использовать для расширения диапазона электромобилей с литий-ионными батареями, решая проблему необходимости подзарядки, когда вы не можете этого сделать.
Со временем покупатели электромобилей получат возможность менять аккумуляторы или перезаряжать свои автомобили, что в конечном итоге создаст более универсальный рынок электромобилей для всеобщего блага. В результате переход к миру, полностью основанному на электромобилях, будет продолжать ускоряться.
Новая сверхбыстрая и долговечная алюминиевая батарея
Новый вид гибкой алюминий-ионной батареи содержит столько же энергии, сколько свинцово-кислотные и никель-металлгидридные батареи, но заряжается за минуту.
Аккумулятор также может похвастаться гораздо более длительным сроком службы, чем современные аккумуляторные технологии.
Низкая стоимость батареи, длительный срок службы и стабильность являются привлекательными для хранения в масштабе сети, говорит Хунцзе Дай, профессор химии Стэнфордского университета. Эта технология также может быть разработана для питания носимых устройств. Дай и его коллеги сообщили подробности о новом устройстве в журнале Природа .
Алюминий-ионные батареи являются привлекательной альтернативой литий-ионным батареям по нескольким причинам. Во-первых, алюминий в изобилии и, следовательно, дешев. Он менее реактивный, что означает более безопасные и менее воспламеняющиеся батареи. На видео исследователи просверливают батареи, и они некоторое время продолжают работать, не загоревшись. По тем же причинам многие команды также работают над альтернативами литиевым батареям, которые содержат калий, натрий и марганец.
Углубившись в химию, алюминий имеет три валентных электрона по сравнению с одним валентным электроном у лития.
Таким образом, реакции заряда-разряда переносят три электрона на атом, а это означает, что алюминиевая батарея может содержать почти в три раза больше энергии, чем ее литий-ионный аналог, и в меньшем и более легком корпусе.
Но ученые уже более трех десятилетий безуспешно пытаются разработать эффективную химию для алюминий-ионных аккумуляторов. В большинстве конструкций использовались твердые алюминиевые аноды, алюминийсодержащие ионные жидкие электролиты и различные катодные материалы, такие как оксид марганца, нанопроволоки ванадия и легированные полимеры.
Лучшие из этих систем имеют низкое напряжение разряда, срок службы менее 100 циклов и большие потери емкости накопления энергии. Их катодные материалы также быстро разрушаются.
Дай и его коллеги говорят, что нашли катод, который работает намного лучше, чем те, которые использовались раньше. Катод представляет собой гибкую трехмерную графитовую пену, очень пористый и легкий губчатый углеродный материал , который они изготовили в своей лаборатории.
Воздушный материал может удерживать большое количество ионов алюминия. Ионы также быстро перемещаются через материал, обеспечивая быструю зарядку и разрядку.
Исследователи упаковали графитовый катод вместе с тонким анодом из алюминиевой фольги и ионным жидким электролитом в гибкий пакет.
Аккумулятор можно заряжать при плотности тока 5 ампер на грамм примерно за минуту. Его можно было разряжать в течение 34 минут при удельной емкости около 70 миллиампер-часов на грамм.
Плотность энергии батареи (40 ватт-часов на килограмм) сравнима со свинцово-кислотными и NiMH батареями. Но у него гораздо более впечатляющий срок службы, чем у конкурирующих технологий; он выдержал до 7500 циклов зарядки без потери емкости. Типичные литий-ионные батареи работают всего около 1000 циклов.
Кроме того, новая батарея имеет удельную мощность 3000 Вт/кг, что очень много по сравнению с суперконденсаторами. Что делает это аккумулятором, а не суперконденсатором, так это то, что у него есть плато напряжения.