Какие батареи отопления лучше выбрать для частного: Какие батареи отопления лучше для частного дома

Какие батареи отопления лучше выбрать для квартиры и частного дома

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Начиная какие-либо работы, связанные с отоплением в доме, каждый хозяин задается вопросом, какие батареи отопления лучше. Сегодня рынок теплового оборудования представлен большим разнообразием радиаторов отопления. Потеряться в нем способен каждый. Чтобы свободно владеть ситуацией, необходимо изучить все имеющиеся варианты радиаторов, их описание и особенности, плюсы и возможные минусы.

Вертикальные настенные батареи для отопления частного дома

Виды радиаторов отопления и их описание

Разнообразие радиаторов отопления связано с тем, что их делают из абсолютно разных металлов. От этого зависят их потребительские свойства и внешний вид. Проведем обзор самых известных типов радиаторов, которые можно сегодня приобрести в магазине: чугунных, алюминиевых, стальных, биметаллических, медных.

Чтобы определиться, какие батареи отопления лучше в тех или иных условиях, необходимо изучить их технические характеристики.

Стальной радиатор отопления в детской комнате

Батареи с чугунным корпусом

Это самый старый вид батарей, который был единственным широко распространенным в СССР еще со времен начала эпохи водяного отопления. Не случайно они продержались так долго. Ведь чугун – это весьма устойчивый к коррозии и надежный материал. При правильном уходе и периодической чистке, батареи из чугунных секций служат 50 лет. Обладая прекрасной теплоемкостью и толщиной стенок, такие радиаторы очень долго не остывают даже при выключении теплоснабжения. Их невозможно разрушить в результате гидроудара, которые случаются при запуске системы центрального отопления осенью. Такие батареи отопления лучше для квартиры. Какие цены на них сложились сегодня на рынке, зависит от различных параметров. Однако они значительно ниже, чем у других типов. Плохая вода, воздух и ржавчина не особо влияют на техническое состояние радиаторов.

Монтажные размеры батареи с чугунным корпусом

Батареи из чугуна обладают рядом недостатков, ограничивающих их применение в современных реалиях. Во-первых, это слишком большой вес, затрудняющий транспортировку и монтаж. Во-вторых, высокая инерционность, которая не позволяет использовать эти изделия в системах с автоматической регулировкой температуры. В-третьих, не очень удачный и привлекательный внешний вид. К слову, последний недостаток, кое-где научились превращать в преимущество. Сегодня можно встретить очень изысканные изделия из чугуна с красивым дизайном и раскраской. Их используют в помещениях в стиле ретро.

Чугунный радиатор можно окрашивать в любой цвет, в зависимости от стилевого решения комнаты

Технические и габаритные особенности чугунного типа радиаторов рассмотрим на примере батареи марки МС 140 500:

• Максимальная температура воды в них может достигать 130 С.
• Давление в рабочем режиме до 9 атмосфер, а в период опрессовывания системы до 15 атмосфер.
• Радиатор секционный с двухканальными секциями, объемом 1,35 литра, шириной 0,98 м и высотой 0,5м.
• Теплоотдача в нормальных рабочих условиях составляет 175 Вт.

Главное преимущество батареи из чугуна — высокая теплоотдача

Полезный совет! Сооружая систему отопления с использованием чугунных батарей, расчет количества секций производите следующим образом: при необходимом 1 кВт энергии на 10 м2 и 0, 175 кВт в одной секции, нужно 12 секций на комнату площадью 20 м².

Зная эти характеристики и свойства, можно дать отве на вопрос, какие батареи отопления лучше для квартиры. Цены на чугунные радиаторы еще более подталкивают к приобретению таких приборов.

Чугунные радиаторы — самый экономный вариант по сравнению с другими типами батарей

Алюминиевые батареи

Технические особенности алюминиевых батарей определяет металл, из которого они изготовлены. Алюминий легкий и прочный, не боится коррозии и образования накипи. Он обладает прекрасной теплоотдачей, благодаря чему имеет низкую инерционность. Алюминиевые радиаторы настолько оперативно нагреваются и остывают, что это позволяет применять такой вид батарей в автоматизированных системах отопления, подключая к ним терморегуляторы и другие датчики. Из-за узких каналов нет необходимости в наполнении системы большим количеством воды.

Монтажные размеры отопительного радиатора из алюминия

В качестве недостатков можно указать: боязнь щелочной среды, при воздействии которой возникает коррозия, редкое, но возможное возникновение течи в местах соединения секций, появление газа внутри батареи. Главным нужным качеством алюминиевых радиаторов является хорошая инерционность. В связи с этим такие батареи отопления лучше для частного дома. Какие бы автоматические органы управления климатом в доме не были использованы, радиаторы из алюминия отлично будут с ними сочетаться.

Полезный совет! Покупая алюминиевые радиаторы, поинтересуйтесь у продавца свойствами понравившейся модели. Это нужно для правильного расчета их количества.

Алюминиевые батареи имеют лаконичный дизайн и отлично вписываются в любой интерьер

Стальные радиаторы отопления

Если вы хотите иметь у себя в доме красивые батареи, обладающие подходящими техническими характеристиками для использования в автономных системах отопления, при этом имеющие не большую стоимость, то вам нужно приобрести стальные батареи. Они представляют собой конструкцию из множества трубок. Она может быть цельной или секционной с различным дизайном, подходящим под любой интерьер. Такие изделия имеют прекрасную теплоотдачу и очень небольшую инерционность. Они не боятся коррозии, но не могут выдержать гидроудары и давления более 25 атмосфер. Это не позволяет приобретать такие батареи отопления для квартиры. Какие лучше цены, у них или у алюминиевых? При равных технических и декоративных параметрах стальной вариант будет стоить дешевле, просто потому, что цена стали заметно ниже цены алюминия.

Внутреннее строение и принцип подключения стального радиатора

Тепло в стальных радиаторах передается в результате конвекции и излучения, поэтому они очень эффективны. Температура в помещении поднимается быстро. Давление в рабочем режиме этих батарей не должно превышать 16 атмосфер, а температура воды 110 градусов. Впрочем, эти характеристики сильно зависят от толщины стального корпуса радиатора.

Стальная батарея в интерьере современной гостиной

Биметаллические батареи

При производстве данной разновидности радиаторов применяется два металла. Внутри конструкции находится стальной трубопровод, а ребра, прикрепленные к нему, изготовлены из алюминия. Этот вариант сочетает в себе все самые замечательные качества стальных и алюминиевых радиаторов. Такого типа радиаторы переносят спокойно давление в 50 атмосфер. Благодаря особой форме ребер, они обеспечивают завихрение горячего воздуха, не позволяя скапливаться ему в одном месте комнаты.

Схема подключения биметаллического радиатора к отопительной системе

Имеются у них и недостатки: слишком большая цена, накопление шлаков внутри трубок, чувствительность к излишнему кислороду в воде. Еще одним минусом является наличие биметаллической границы, на которой возникает разность потенциалов, снижающая эффективность приборов. По этой причине не нужно использовать такие батареи отопления для частного дома. Какие лучше приобрести, указано было выше.

Полезный совет! Если цена не является для вас весомой проблемой, то в городской квартире лучше устанавливать биметаллические батареи. Они обладают красивым дизайном и достаточной устойчивостью к неожиданностям центрального отопления.

Во избежание ожогов — в детской комнате на батареи целесообразно надевать защитные чехлы

Медный тип радиаторов отопления

Их изготавливают из бесшовной трубы без использования других металлов кроме меди. На трубе диаметром 28 мм устанавливают ребра и защитный деревянный кожух, имеющий декоративное оформление. Так как медь обладает самой высокой теплопроводностью из всех металлов, то такие батареи нагревают комнаты в 5 раз интенсивнее, чем чугунные и вдвое быстрее, чем алюминиевые. Низкая инерционность позволяет использовать такие приборы в любых автоматических системах отопления. Слой оксидов, образовывающийся на внутренних стенках радиатора, защищает батарею от коррозии очень эффективно. Сказать, что-либо о недостатках этого типа приборов нельзя, так как единственный – это высокая цена.

Монтаж-демонтаж батарей — процесс трудоемкий и затратный, поэтому к их выбору нужно относиться очень обдуманно

Какие батареи отопления лучше

Изучив характеристики всех типов радиаторов, можно определиться, какие батареи отопления лучше именно для вас. Если вы владеете городской квартирой, в которой устроено центральное отопление, и не имеете средств на приобретение дорогих биметаллических или медных радиаторов, то приобретайте чугунные батареи. Они полностью удовлетворят ваши потребности в качестве и выносливости, но не в дизайне.

Радиаторы с зеркальной поверхностью станут настоящим украшением комнаты

Какие батареи отопления лучше для частного дома? Здесь все зависит от той системы отопления, которая установлена. Если в ней много автоматики, то лучше не использовать чугунные радиаторы. Все остальные типы подходят. Какие батареи отопления лучше из остальных? Вопрос вкуса и кошелька. Установить можно любые.

Какие радиаторы отопления лучше (видео)

ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ Загрузка… ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

Радиаторы отопления для частного дома какие лучше

Содержание:

Главная причина, почему многие сомневаются в идее жить дома в зимнее время – это сомнения в его комфорте и тепле. Водопроводная и канализационная системы, экстерьер и интерьер – все это важно, но, если жилище будет холодным, то и уютным сделать его не получится.

Краеугольным камнем в вопросе организации системы отопления становится подбор радиатора. Именного от него зависит, насколько температура в помещении будет комфортной, а также долговечность и надежность всей отопительной системы. Какие радиаторы лучше для отопления частного дома? Рассмотрим подробнее особенности и характеристики каждого типа, но сначала нужно определиться с задачами и рабочим потенциалом отопительной системы.

Особенности отопительной системы частного дома

Схематичное изображение автономной системы отопления

Подбор модели батарей в дом пусть и не кардинально, но отличается от обустройства системы в квартире. Во-первых, отопительная система на дачных участках и виллах часто создается по собственному проекту хозяина исходя из предполагаемого удобства. Во-вторых, даже при «стандартных» вариантах она имеет свои особенности:

• Подача воды идет под небольшим давлением, поэтому можно ориентироваться не только на запас прочности.
• Гидроудары из-за технического обслуживания и сбоев исключены, что увеличивает для вас модельный ряд подходящих батарей.
• Теплоноситель чаще всего имеет лучшее качество, чем в центральной отопительной системы.

То есть в частном домике можно устанавливать любые модели отопительных радиаторов, ориентироваться не на большой запас прочности, а на коэффициент теплоотдачи и стоимость. Однако знать, как выбрать радиаторы отопления для частного дома важно, чтобы приобрести вариант оптимальный в соотношении стоимости и качества (совокупности теплоотдачи, надежности и эстетики дизайна).

Сегодня ассортимент батарей базируется на алюминиевых, чугунных, стальных и биметаллических моделях. У каждой есть особенности, достоинства и недостатки.

Алюминиевые радиаторы отопления для дома

Алюминиевый радиатор фирмы Global

Рассматривая радиаторы отопления, которые лучше для частного дома, а также характеристики моделей владельцы дач и вилл все чаще выбирают алюминиевые. Популярность батарей из алюминия обусловлена эстетичным дизайном и высокой мощностью.

Если говорить о цене, то дешевле обойдутся батареи производства российских заводов. Однако, если вы внимательно изучите отзывы и сравните характеристики, то поймете, что стоит сделать выбор в пользу зарубежных аналогов. Они хоть и стоят дороже, но окупаются из-за долговечности.

При выборе стоит учитывать, что радиатор из алюминия:

• Наиболее восприимчив к качеству теплоносителя. Если кислотность воды высокая, наблюдаются жесткие примеси, то он за несколько лет выйдет из строя. При хорошем качестве теплоносителя радиатор прослужит дольше 10 лет без поломок.
• Имеет резьбовое соединение. Это повышает риск протечки, зато упрощает монтаж и демонтаж прибора.
• При высокой мощности создает разницу в температуре внизу и вверху. То есть при работе батареи теплый воздух поднимается вверх, поэтому прогрев получается неравномерным. Проблема решается либо покупкой современной модели, обеспечивающей хорошую циркуляцию воздуха, либо точным расчетом площади помещения и подбором батареи исходя из этого параметра.

Алюминиевая батарея в разрезе

Помимо особенностей, батареи из алюминия имеют преимущества, которые и влияют на выбор в их пользу:

• Небольшой вес и размер, что позволяет монтировать их на стены из гипсокартона, облегчает установку и демонтаж, перевозку.
• Эстетичный дизайн. Современные модели не имею острых углов, отличаются элегантными линиями конструкциями, классическими оттенками.
• Возможность установить кран регулировки температуры.
• Невысокая стоимость.
• Быстрый нагрев, что обусловлено высокой проводимостью металла.

По сравнению с другими радиаторами алюминиевые не отличаются высокой прочностью, однако цена, однако цена и тепловые характеристики делают их востребованными. Это хороший вариант для дачи или виллы, и при грамотном выборе вы не пожалеете о покупке.

Чугунные радиаторы отопления

Чугунные радиаторы — элегантное решение для многих типов интерьера

Рассматривая, какие радиаторы выбрать для отопления частного дома, стоит упомянуть и чугунные, хотя, забегая вперед, это не лучший вариант. Чугун использовался еще в советских квартирах, до сих пор можно встретить громоздкие батареи в старых жилищах.

Из достоинств чугуна можно выделить:

• Высокую стойкость к плохому качеству теплоносителя. Даже ржавую воду с осадком материал выдерживает прекрасно и не вступает с ней в химическую реакцию.

• Долгое поддержание тепла. При экстренном отключении чугун долго держит тепло. Остаточное сохранение тепла варьируется в пределах 30%, что выше, чем у других типов радиаторов.

• Высокую механическая прочность.
• Долгий срок службы.
• Стойкость к химическим реагентам, в том числе кислотам.

Обратите внимание! Модели из чугуна очень тяжелые и не могут монтироваться на стены из гипсокартона.

Современные магазины могут предложить дизайнерские батареи из чугуна. Они хоть и сохраняют недостатки вроде большого веса и низкой теплоотдачи, но выглядят эстетично.

Биметаллические отопительные радиаторы

Биметаллические батареи изготовлены из двух видов металла

Особенность биметаллических моделей батарей в сочетании двух металлов в конструкции. Основу каркаса составляют трубки, расположенные вертикально, и горизонтальные коллекторы из стали, соединенные алюминиевой оболочкой. Конструкция производится методом литья под давлением, элементы соединяются посредством электродуговой сварки, потому отличается высокой прочностью.

Достоинства биметаллических батарей базируются на высокой стойкости стали к коррозии и теплопроводности алюминия, а также небольшом весе. Однако стоимость их выше, чем у других моделей, и людям со средним достатком купить их затруднительно.

Обратите внимание! В магазинах можно найти дешевые биметаллические радиаторы, но по качеству они в любом случае уступают аналогичным по цене алюминиевым и стальным батареям.

Использовать биметаллические отопительные приборы в частном доме нецелесообразно из-за стоимости. В автономных системах не бывает гидроударов и высокого давления в сети, что уменьшает необходимость в запасе прочности, а теплоноситель относительно хорошего качества, потому стойкость к образованию ржавчины практически бесполезна.

Стальные радиаторы отопления

Изображение стального панельного радиатора отопления

Говоря о том, какими бывают радиаторы отопления для дома, какие лучше для индивидуальной системы отопления, нельзя забывать о стальных радиаторах, поскольку это наиболее оптимальный вариант, потому что они:

• Имеют компактные размеры, что позволяет ставить их в ниши.
• Отличаются высокой теплоотдачей.
• Эстетично выглядят.

Главное достоинство стальных радиаторов – несколько вариаций подсоединения к общей системе отопления в зависимости от типа батареи. Если в вашем жилье большие окна, панельный тип батареи помогут избежать появление сквозняков, поскольку перекрывает холодный воздух из окна.
При отличных характеристиках стальные радиаторы имеют оптимальную цену, что отлично для частного участка.

Изображение стального трубчатого радиатора отопления

Обратите внимание! Трубчатые радиаторы по стоимости чуть дороже панельных и секционных, что объясняется более элегантным видом и продолжительностью работы.

Трубчатые стальные радиаторы – частый выбор семей, где есть дети, поскольку на них удобно сушить вещи. Также стальные радиаторы отличаются:

• Стойкостью к окислению, что увеличивает срок их эксплуатации.
• Отличной теплопроводностью, благодаря которой они быстро нагревают помещение.
• Небольшим весом и габаритами.

В качестве недостатков можно выделить уязвимость к коррозии, что делает их использование в жилье, где теплоноситель содержит высокий процент кислорода, нецелесообразным. Также стальные батареи следует промывать раз в несколько лет, чтобы предотвратить зашлаковку системы.

Конвекторные радиаторы отопления

Дизайн конвекторный радиатор отопления

Конверторные радиаторы отличаются от других типов радиаторов способом нагрева воздуха. Например, секционные алюминиевые радиаторы нагревают окружающий воздух, из-за чего он поднимается вверх, тогда как внизу остаются холодные потоки. Конвекторные батареи состоят из пластин, между ребер которых проходят воздушные канальцы. Воздух циркулирует по этим канальцам, нагревается и смешивается с холодным, равномерно прогревая среду. Циркуляция постоянна, потому даже большое количество перегородок и предметов мебели не станет преградой для обогрева помещения.

Изображение классического конвекторного радиатора отопления

В качестве достоинств конвекторных радиаторов можно выделить то, что они:

• Устойчивы к образованию ржавчины и отложений, поскольку они произведены из коррозионностойких материалов, например, меди.
• Экономно расходуют теплоноситель.
• Быстро нагреваются.
• Быстро прогревают любые комнаты, в том числе с высокими потолками.
• Просты в монтаже.
• Выглядят эстетично.
• Эргономичны, мало весят.
• Безопасны, поскольку теплообменник целиком закрывается корпусом.

Также в достоинства можно записать возможность скрыть радиатор за коробом. Единственным минусом можно назвать высокую стоимость модели, которая полностью оправдывается характеристиками.

Выбирая радиаторы отопления для частного дома, которые лучше и подойдут конкретно для вашего случая, обратите внимание на мощность моделей. Рассчитать необходимый показатель просто: так, если в помещении высота потолка 3 м, есть одно окно и одна дверь, то для обогрева его 1 кв. м. необходимо 100 Вт. Если есть внешние стены, то следует прибавить 30% за каждую. Если есть 2 стены и 2 окна, следует прибавить 30%.

Совет:
Для наиболее простого расчета необходимого числа секций можно воспользоваться формулой:
К=S(100/R), где K — число секций, R — теплоотдача секции, S — площадь помещения. 

Отношение площади обогрева в кв.м. к мощности обогревательного прибора в Вт.

Обратите внимание! Какие бы качественные и дорогие батареи вы не купили, они не будут хорошо работать, если вы их неправильно установите.

Правила монтажа радиаторов

Особенности монтажа отопительного прибора

При выборе места и установке радиаторов, следуйте простым правилам:

• Разместите батарею под окном.
• Длина батареи должна быть больше половины длины оконного проема.
• Если комната угловая, то допускается монтаж нескольких радиаторов вдоль наружной стены.
• Отопительный стояк разместите в углу, так стены не почернеют.

При выборе радиаторов ориентируйтесь на технические характеристики и стоимость прибора, а так же хорошо зарекомендовавший себя бренд. Так вы подберете оптимальный для вашего дома вариант.

Параметр	Как параметр влияет на выбор радиаторов
Низкое давление	В отопительных системах частных домов теплоносители чаще всего циркулируют под малым давлением. Это вызывает необходимость в дополнительном оснащении системы циркуляционными насосами. Но и дает большое преимущество, уменьшая интенсивность эксплуатации труб и резервуаров радиаторов. А это значительно увеличивает длительность службы данных элементов системы.
Исключение гидравлических ударов	Когда система не подвержена гидроударам, она избавлена от необходимости в установке сверхпрочных батарей. Ведь в данном случае достаточно установки легких конструкций с тонкими стенками, а они обладают высокими характеристиками теплоотдачи.
Коммуникации имеют минимальную протяженность	В отличие от многоэтажки, в частном доме теплоноситель будет проходить минимальный путь от котла до радиатора. Очевидно, что и теплопотери в этом случае снижаются до минимума. Поэтому целесообразно приобретать батареи, которые рассчитаны на эксплуатацию с теплоносителем высокой температуры.
Малый объём теплоносителя, используемый в системе	Малая протяженность коммуникаций дает еще одно преимущество – сравнительно небольшой объем воды, которую нужно залить в систему. Это дает возможность качественно очищать теплоноситель, а значит – обеспечить защиту внутренней поверхности радиатора от воздействия  абразивных частиц. Кроме того, можно произвести частичную замену воды на антифриз либо этиловый спирт. Стоимость таких добавок может быть весьма высока, но это окупается эффективностью. Во-первых, добавки повышают теплоотдачу. Во-вторых, обеспечивают защиту системы от промерзания, когда котел отключен на длительный срок.
Большая обогреваемая площадь	Количество квадратных метров частного дома, как правило, превышает этот параметр в обычной квартире. А значит, обогревать придется значительные объемы воздуха. Поэтому при выборе оптимальной модели радиатора следует исходить из пропорции «обогрев/затраты» и искать наилучшее соотношение.

Выбор котла для частного дома

Мы определились с тем, как выбирать радиаторы отопления с четом различных технических показателей. На российском рынке представлено несколько типов батарей – из алюминия, чугуна, стали и композиционного материала, состоящего из двух или нескольких слоев металлических сплавов. Выбор будет зависеть от нескольких параметров – например, давления в системе отопления, качества теплоносителя. Батареи отопления также должны гармонировать с дизайном интерьера, подчеркивая его привлекательность и эстетичность.

Составление проекта отопительной системы по упрощенной схеме предполагает не только выбор радиаторов для частного дома, но и поиск другого оборудования – например, котла. С его покупкой спешить не стоит. Для начала нужно рассчитать мощность отопительного оборудования.

На отечественном рынке представлено четыре типа котлов:

• электрические,
• газовые,
• работающие на твердом топливе,
• дизельные.

Выбор разновидности зависит от разных факторов и аспектов. Но чаще всего в частных домах устанавливается газовое котельное оборудование. Монтаж таких агрегатов может стоить дорого, однако в перспективе вы получаете экономичное решение для коттеджа. К тому же газовые бойлеры удобны и просты в эксплуатации, отличаются стабильностью работы.

Электрокотлы стоят дешевле газовых. Но если учесть стоимость электроэнергии в нашей стране, по всему выходит, что с экономической точки зрения установка таких агрегатов для отопления частного дома нецелесообразна и невыгодна. Чаще всего такое оборудование монтируют, когда нет возможности подключиться к газовой магистрали и невозможно использовать другие источники.

Котлы, работающие на жидком (дизеле) и твердом топливе, монтируются на объектах, расположенных в отдаленных местностях – там, где нет возможности проведения газовой магистрали и отсутствуют линии электропередач. Такое оборудование имеет больше недостатков, чем достоинств. Цена на такие котлы иногда выше, чем на газовые, да и об удобстве эксплуатации речи в данном случае не идет.

Отопительные котлы для частного дома: определение мощности

Если проектируется система для просторного загородного дома, подбором котлов необходимой мощности занимаются специалисты. Если нужно купить котел для небольшого дома, можно попробовать самостоятельно рассчитать данный показатель.

Как и в случае с радиаторами отопления, мощность определяется по схеме: 1 кВт мощности на 10 квадратных метров площади дома.

Схема разводки

Трубопровод системы отопления может прокладываться несколькими способами. Если речь о проектировании сетей для небольшого частного дома, тут чаще всего используется система, в народе именуемая «ленинградкой». В многоуровневых коттеджах большой площади применяется коллекторная схема разводки магистралей. В одноэтажных домах большой площади наибольшую эффективность демонстрирует схема разводки, называемая петлей Тихельмана.

Оптимальный диаметр труб для отопительной системы

Проектирование системы отопления в частном доме предполагает также выбор оптимального диаметра магистралей. Если расчеты произведены неверно, ни о какой эффективности работы системы речи не идет. Чтобы купить трубы нужного диаметра, решите несколько вопросов:

• определите оптимальную тепловую мощность системы;
• обращайте внимание на максимальное давление теплоносителя в магистралях.

Тепловая мощность системы рассчитывается по формуле Q= (V (объем помещения х Δt (температурная разница воздуха на улице и в помещении) х K (коэффициент, который зависит от степени утепленности здания) х 860. Поправочный коэффициент в каждом случае будет свой. Он высчитывается по специальной таблице.

Оптимально скорость движения воды в системе отопления составляет от 0,36 до 0,7 метров в секунду. Чтобы определить подходящий диаметр труб, нужно подставить в таблицу показатель тепловой мощности и данные напора теплоносителя.

Лучше выбирать трубы из металлопластика. При необходимости также может использоваться стальной трубопровод и даже медные трубы, которые считаются наиболее долговечными среди прочих изделий.

Выбор циркуляционного насоса

Поиск такого оборудования обуславливает два фактора: рабочий напор теплоносителя и производительность. Последний показатель рассчитывается по формуле П = 3,6 (размерность) х Q/(c (удельная теплоемкость теплоносителя) х ΔT (температурная разница воздуха на улице и в помещении) (кг/ч). Нужный напор циркуляционного насосного оборудования определяется по другой формуле: J= (F (сопротивление арматуры) +R (гидравлическое сопротивление) х L (длина трубопровода)/p (плотность тела) х g (ускорение свободного падения (м).

Читайте так же:

Решаем, какие радиаторы выбрать для отопления частного загородного дома, мнения и советы специалистов

Для обогрева частного дома зачастую используют автономную систему отопления. По сравнению с квартирой, несколько меняются требования и подход к выбору радиаторов.

На выбор приборов обогрева влияет отсутствие высокого давления в системе, возможность контролировать качество теплоносителя и исключить наличие гидроударов. Учитывая все эти аспекты, разобраться в том, какие радиаторы выбрать для отопления частного загородного дома, достаточно просто.

Батареи из какого металла поставить в загородном доме

На рыке отопительного оборудования представлено большое количество конструкций батарей. По своему устройству можно разделить все обогреватели на следующие виды:

1. Панельные.
2. Секционные.
3. Трубчатые.

Также существует классификация по металлу, используемому при производстве радиаторов. Принято различать следующее оборудование:

1. Чугунные.
2. Стальные.
3. Биметаллические.
4. Алюминиевые.
5. Медные.

У каждого из металлов есть свои эксплуатационные характеристики, коэффициент теплоотдачи и другие особенности. Чтобы определить лучшие радиаторы, следует подробно рассмотреть недостатки и преимущества каждого.

Чугунные радиаторы – классика, проверенная временем

Секционные батареи – главным преимуществом чугуна является высокое качество и прочность металла. Толстостенный чугун делает батареи практически вечными. В качестве преимуществ можно выделить:

• Надежность и прочность.
• Возможность добрать секции для увеличения суммарной мощности прибора.
• Устойчивость к коррозии и неприхотливость к качеству теплоносителя.

В качестве минусов можно выделить низкую теплоотдачу, некрасивый внешний вид и большие габариты устройства, ворующие свободное пространство.

При экстренном отключении котла, нагретая батарея из чугуна будет остывать долгое время и не даст быстро опуститься температуре теплоносителя.

Биметаллические, алюминиевые и медные батареи – высокая теплоотдача и надежность

Если говорить о теплоотдаче, то лучше медных и биметаллических радиаторов не найти. Батареи выдерживают высокое давление и практически не реагируют на качество теплоносителя.

Для частного дома биметаллические модели устанавливать нецелесообразно. Радиаторы данного типа изначально разрабатывались для подключения к центральному отоплению.

В качестве альтернативы можно использовать алюминиевые батареи, имеющие меньшую стоимость, чем биметаллические аналоги. При этом теплоотдача радиаторов ничем не уступает приборам, изготовленным из двух металлов.

Стальные радиаторы – дешевый и популярный вариант

Для автономного отопления частного дома чаще всего выбирают именно стальные приборы отопления. Это обусловлено многими факторами: низкой стоимостью, красивым внешним видом, хорошими показателями теплоотдачи.

Предусмотрено нижнее и верхнее подключение, возможность эксплуатации в одно и двухтрубной системе отопления.

Недостатком стальных батарей является подверженность конструкции коррозийному воздействию. Еще одним недостатком является невозможность добавить мощность при ошибке в расчетах, как в случае с чугунными или биметаллическими контракциями. Ставить батареи в помещениях с повышенной влажностью запрещается.

Как показала практика, для частного загородного дома лучше использовать алюминиевые, чугунные, стальные и медные батареи.

Как правильно рассчитать количество секций

Расчет мощности радиаторов отопления в загородном доме зависит от нескольких факторов. Вычисления выглядят следующим образом:

• Определяется тепловая мощность секции радиатора. У чугунных приборов производительность составляет 100-150 Вт, алюминиевых и биметаллический 150-180 Вт. Уточнить мощность секции батареи можно в технической документации.
• Высчитывается отапливаемая площадь. Подсчеты выполняются следующим образом – длину комнаты умножают на ширину. Полученный результат и будет общей отапливаемой площадью.
• Формула расчетов – существует простое правило, позволяющее выполнить подсчеты самостоятельно. На каждый 1 м² отапливаемой площади необходима тепловая мощность равная 100 Вт.
• Выполнить расчёт радиаторов отопления частного дома. Подсчет общей мощности батареи. Расчеты выполняются не по общей площади дома, а индивидуально, для каждой комнаты, по расположению батарей в доме.
  Для примера, можно высчитать, сколько тепловой энергии необходимо, чтобы прогреть комнату с площадь 20 м², с учетом, что для 1 м², требуется 100 Вт энергии, отопление помещения с высотой потолков не выше 2,7 м выполняется 2 кВт обогревателем. К полученному результату следует добавить приблизительно 10-15% на возможные теплопотери. Получается 2.3 кВт.
  Если будет излишек тепла, можно уменьшить теплоотдачу с помощью регулировки радиаторов. На биметаллические и алюминиевые батареи устанавливается терморегулятор, в виде крана или термостата.
• Расчет количества секций. Получив общую мощность, высчитать количество секций достаточно просто. Мощность, необходимую для обогрева, надо разделить на производительность одной секции радиатора. Результат будет следующий: для чугуна 15 (две батареи 7 и 8 секций). Алюминия и биметалла 12 секций (2 батареи по 6 секций).

При подключении необходимо учитывать особенность подключения батарей. Теплоотдача падает по мере добавления секций. Поэтому для обогрева устанавливают несколько радиаторов с равным количеством «ребер».

Радиаторы какой марки лучше выбрать в дом за городом

На рынке присутствуют итальянские, немецкие, турецкие и отечественные радиаторы отопления. Можно купить и несколько моделей китайского производства.

При определении, какой марки радиатор лучше, следует учесть отзывы потребителей и качество самой продукции. Ниже приводится рейтинг популярности. Список составлен по мере убывания популярности.

1. Kermi.
2. Konner.
3. Рифар.
4. Sira.
5. Ferroli.

Все эти марки пользуются популярностью и имеют множество положительных отзывов. Благодаря продуманности конструкции, подключение радиаторов отопления в частном доме проходит быстро и практически не составляет сложности. Срок эксплуатации продукции не меньше 15 лет, предоставляется гарантия производителя.

Можно выбрать и другие модели, исходя из средств, особенностей здания и технических аспектов.

Правила расположения батарей в доме

Чтобы выполнить максимально эффективное подключение, следует неукоснительно соблюдать правила установки радиаторов отопления. Можно выделить наиболее действенные рекомендации:

• Размещение радиаторов в частном доме. Приборы отопления располагаются таким образом, чтобы создавать тепловой поток, уменьшающий теплопотери. Рекомендуемые места установки батарей – под окнами, на несущей стене здания.
• Выбор схемы подключения радиаторов. Традиционно используются системы с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя, однотрубные и двухтрубные. Максимально эффективной считается схема с принудительной циркуляцией.
  Двухтрубные системы, с естественным движением теплоносителя, используются для чугунных и алюминиевых батарей. Это обусловлено диаметром бокового подсоединения разводки.
  Стальные радиаторы предназначены для подключения трубы ¾, что недостаточно для обеспечения притока и циркуляции жидкости естественным образом.

Способы подключения радиаторов отопления в загородном доме влияют на эффективность обогрева. Главный минус системы с принудительной циркуляцией теплоносителя – не может работать при отключении электричества. Решается проблема с помощью подключения генератора или установки байпаса. Системы с естественной циркуляцией малоэффективны и требуют строгого соблюдения уклонов.

Существуют два варианта подключения радиаторов – верхний и нижний. При естественной циркуляции используется первый метод. Подача теплоносителя осуществляется через верхний отвод. Нижнее подключение используется для закрытых систем с высоким давлением.

При правильном монтаже, система отопления собирается последовательно, начиная от подключения ближнего к источнику нагрева радиатора, и заканчивая последним прибором отопления.

Что лучше использовать в качестве теплоносителя

В качестве теплоносителя можно использовать воду или антифриз. Необходимо учитывать, какой тип радиатора установлен в системе отопления.

Антифриз не подходит для чугунных и стальных батарей. У первых слабым местом являются соединения между секциями. Под воздействием антифриза прокладки деформируются и дают течь. Стальные батареи чувствительны к качеству теплоносителя. Использование антифриза снижает срок эксплуатации.

Для алюминиевых, медных и биметаллических батарей можно использовать любой тип теплоносителя.

Для частного дома лучше использовать стальные, чугунные и алюминиевые радиаторы. Высокая стоимость биметаллических батарей и отсутствие высокого давления в автономных системах делает нецелесообразным их установку для отопления загородного дома.

Какие батареи отопления лучше выбрать для частного дома, как подобрать радиатор в загородное помещение: правильный выбор

Не только выбор отопительного котла влияет на комфортную температуру в частном доме, важно, куда поступает и где накапливается теплоноситель. Ассортимент современных радиаторов для отопления жилых помещений огромен.

Как выбрать радиаторы отопления для частного дома?

На рынке представлены отечественные модели, продукция европейского качества ведущих производителей и бюджетные разработки из Китая. Важно приобрести качественный радиатор по разумной цене и приличному дизайну.

Особенности отопительной системы в загородном помещении

Традиционная схема снабжения теплом в коттеджах и небольших домах основана на водяном отоплении с нижней разводкой. Используется естественная циркуляция — небольшой уклон для труб разводки — или принудительная: с подключением насосов.

Система отопления в отдельном доме включает выбор:

• котла, электрического, газового, дровяного или комбинированного;
• труб разводки из различного металла или пропилена;
• радиаторов отопления — накопителей;
• теплоносителя: обычная вода, очищенная или антифриз.

Автономность отопления в жилых помещениях предполагает невысокое давление в магистральных трубах. Следовательно, при выборе радиаторов вам не придётся учитывать показатель рабочего давления, как это бывает при централизованном отоплении. При выборе ориентируйтесь на материал, его теплопроводность, мощность, срок эксплуатации и цену.

Много — не мало

Распространённая ошибка домовладельцев — подбор размера теплообменников по ширине оконного проёма.

Смело оставляйте свободное пространство, установив необходимое количество звеньев радиатора по расчёту мощности.

Переусердствовав с количеством секций, вы получите пересушенный воздух, духоту или сквозняки от постоянно распахнутых форточек.

Важно! Не устанавливайте в комнате один агрегат из многих звеньев: длинные конструкции дольше и неравномерно прогреваются. Разумнее подключить два комплекта с меньшим числом звеньев.

Экономия на секциях радиатора также негативно сказывается на микроклимате жилых помещений. Холод в комнатах заставит вас подкинуть в топку дров или увеличить подачу жидкого топлива в котёл. Работа «водогрейки» с пиковыми нагрузками снизит срок службы, приведёт к перерасходу топлива и денег. Соблюдайте баланс при выборе радиаторов.

Пять правил установки

При монтаже учитывайте правильное расположение батарей и подводку к ним теплоносителя.

• Хотите сэкономить на энергетических затратах для котла — монтируйте отопительную систему в двухтрубном исполнении.

В отличие от традиционной «ленинградки» (однотрубного подсоединения) вы сможете регулировать температуру в каждой комнате частного дома.

• Учитывайте место подключения звеньев, оставив со стороны монтажа не менее 20 сантиметров для технологического подсоединения.
• Обеспечьте оптимальную конвекцию тёплого воздуха за счёт свободного пространства внизу и вверху батарей автономного отопления.
• Знайте, что установка теплообменников в дизайнерских нишах, экранах ведёт к потере мощности отопления. Иногда это значение превышает 25%. «Недогрев» компенсируйте увеличением числа секций.
• Установите на радиаторы отопления краны Маевского и шаровые. Это позволит не только развоздушить, но и слить воду с труб для прочистки системы.

На какие характеристики ориентироваться при выборе?

Назначение отопительных приборов — передача тепла и его равномерное распределение по жилым комнатам, создание комфортной температуры в холодное время суток – не менее 20–22 °C.

Новичку трудно сориентироваться в многообразии представленных на рынке радиаторов для отопления частных домов. Порой несведущий человек обращает внимание лишь на внешний вид и стоимость. Это заблуждение, которое может дорого вам обойтись.

Специалисты рекомендуют руководствоваться прежде всего техническими характеристиками элементов системы автономного теплоснабжения. Вы можете самостоятельно ознакомиться с ними в паспорте изделия или прибегнуть к помощи продавца-консультанта.

Внимание! Для определения мощности нагревательных приборов учитывайте теплопотери жилых комнат. Они должны соответствовать тепловой потере здания за единицу времени (один час) в зависимости от материала стен, температуре наружного воздуха, климатической зоны.

Вам также будет интересно:

Главные показатели батарей для водяного отопления

• Тепловая мощность измеряется в киловаттах.
• Размеры.
• Внешний вид.
• Срок эксплуатации.

Определите самостоятельно потребность в количестве радиаторов исходя из тепловой мощности каждой единицы. Рассчитайте её по формуле: количество квадратных метров умножьте на 100 Ватт = 1 Квт.

Для комнаты средних размеров в 20 квадратов вам необходимо запастись 2 кВт. В угловой комнате к этому показателю добавьте 20%.

Показатели тепловой мощности ищите в техническом паспорте изделия, которая указана в киловаттах. В европейских моделях часто обозначен расход теплоносителя: литр в минуту. В приблизительных значениях 1 л/мин соответствует 1 Квт.

От «чугунной» классики до современного биметалла: что лучше подобрать?

Чтобы правильно подобрать радиатор, обращайте внимание на материал, из которого изготовлены отопительные приборы. Не так давно потребителю были доступны лишь чугунные радиаторы, на современном рынке представлены и другие модели, отличающиеся техническими параметрами и внешним видом, сроком службы.

Чугунные

Металл имеет низкую теплопроводность, следовательно, нагревается медленно. Чтобы нагреть поверхность радиатора до 40–45 °C, вода в системе должна соответствовать 70 °C. К плюсам относится медленное остывание батарей после отключения котла, устойчивость к агрессивной среде и ржавчине.

Фото 1. Чугунный радиатор с низкой теплопроводимостью и большим весом подходит для загородных домов.

Такие отопительные приборы не нуждаются в дополнительной подготовке воды. Срок службы — более 50 лет. Могут устанавливаться как в просторных коттеджах, так и небольших частных домах.

Радиаторы из чугуна имеют ряд недостатков, относящихся к тяжёлому весу и внешнему виду. Батареи необходимо периодически окрашивать устойчивыми красками. Их трудно содержать в чистоте. Часто из-за непрезентабельного вида чугунную классику прячут за экранами, что ведёт к потере тепла.

Если вы установили защитные экраны, при расчёте мощности добавьте ещё 20%.

Алюминиевые

Алюминиевые радиаторы изготавливаются методом литья или экструзии с добавлением кремния. В отличие от классики обладают лёгким весом и монтажом, хорошей теплопроводностью. Приятный внешний вид исключает защитные экраны.

Фото 2. Алюминиевый радиатор в помещении частного дома, обладает хорошей теплопроводностью, легко устанавливается.

Это самые дешёвые отопительные приборы. Но они имеют серьёзные минусы: необходима подготовка воды. Владелец должен установить картриджи и фильтры, следить уровнем рН. В противном случае защита внутреннего слоя приборов будет нарушена. Стыки между звеньями могут дать протечки.

Внимание! К этим радиаторам нельзя подводить воду по медным трубам — начнутся окислительные процессы. Изделие прослужит менее 15 лет, отведённых ему техпаспортом.

Стальные

Надёжные отопительные радиаторы с высокой теплопроводностью производятся из стали. Лёгкие, удобные для самостоятельного монтажа. Неприхотливые изделия по приемлемой цене выбирают собственники любого типа домостроения. Привлекателен внешний вид, возможность вариантов крепления: горизонтальный и вертикальный, угловое исполнение.

Главный недостаток стальных панелей — подвержены механическому воздействию. Неаккуратное обращение с прибором снижает срок эксплуатации с заявленных 20 лет.

Фото 3. Стальная батарея с высокой теплопроводностью, боковым способом подключения, подходит для любого домостроения.

Стальные радиаторы подключают к отопительной системе нижним или боковым способом. Нижнее подключение обойдётся домохозяину дороже бокового. Радиаторы из стали всегда должны быть заполнены водой.

Биметаллические

При изготовлении теплообменников используют два вида металла: в алюминиевый корпус помещают стальные трубы. В результате получают более надёжную конструкцию, чем приборы из одного вида металла. Быстро нагреваются, хорошо передают тепло. Высокопрочная сталь теплообменника защищает систему от коррозии. Радиаторы лёгкие, эстетичные. Создадут комфортную среду в любом типе частного домовладения.

К минусам относят высокую цену, потрескивание при эксплуатации, так как два металла имеют разные коэффициенты тепло расширения.

Справка! Специалисты советуют установить на биметаллических радиаторах кран для развоздушивания, а на трубы — запорную арматуру. Срок службы в этом случае будет выдержан: 25 лет.

Конструктивные особенности

Чтобы создать комфортные условия проживания в частном доме, необходимо выбрать конструкцию радиаторов отопления.

Она зависит от формы жилых помещений, дизайна частного дома.

Радиаторы состоят из вертикальных или горизонтальных трубок, цельных пластин, которые создают хорошую конвекцию.

Они быстро и основательно прогревают помещение.

Трубчатые

Этот тип радиаторов относится к сегменту премиум класса по сроку эксплуатации, до четверти века, дизайну и цене. Толщину трубок подбирают в зависимости от размера комнаты. Возможна установка в помещениях с панорамным остеклением «в пол».

Европейские производители поставляют на рынок низкие трубчатые обогреватели высотой от 15 сантиметров. Есть угловые и изогнутые теплообменники. Самой дорогой и долговечной конструкцией считаются трубчатые батареи из нержавеющей стали. У них только один минус — высокая цена.

Секционные

Однотипные секции в таких радиаторах собираются под определённую мощность. Подобрать можно под любую форму и длину.

Секции изготавливаются из любого типа металла, использующегося в радиаторах. Это экономичный вариант с низкой стоимостью, позволяющий варьировать число элементов и регулировать температурный режим.

Самое плохое, что ожидает хозяев — протечки между секциями и сложность в уборке.

Панельные

Радиаторы представляют собой два металлических щита, связанные сваркой. Изготавливаются только из стали, имеют преимущества и недостатки этого вида металла при соприкосновении с водой. Цельная поверхность обладает высокой теплоотдачей, легко монтируется на любые стены, включая труднодоступные места. В отличие от секционных приборов в цельных конструкциях невозможно изменить размер.

Конвекторные

Конструкция трубы с пластинами в конвекторном радиаторе обеспечивает постоянную циркуляцию воздуха в помещении.

В качестве корпуса использована медная или стальная труба, к которой привариваются пластины из низкоуглеродистой стали. Главное преимущество конвекторных радиаторов — быстрый нагрев помещения.

Циркуляция воздуха способна поднять пыль, поэтому специалисты не рекомендуют комплектовать водяное отопление такими приборами там, где живут аллергики. Неэффективны конвекторы в помещениях с высоким потолком — более трёх метров.

Полезное видео

Видеообзор биметаллических и алюминиевых батарей: характеристики, отличия.

Правильный выбор

Зная характеристики основных видов приборов для отопления частного дома, сделать выбор по этим критериям легко. Многообразие конструктивных особенностей радиаторов, дизайнерских решений внесёт нотку элегантности в обустройство жилых помещений. Производители сделали лучше внешний вид чугунных батарей, которые не требуют окраски в домашних условиях. И теперь классика не вызывает отторжения по внешнему облику.

отзывы, цены, фото и схема

Когда в процессе ремонта или строительства нового жилья назревает необходимость установки новых радиаторов, возникает проблема их правильного подбора. Ошибки на данном этапе приводят не только к необоснованным затратам и значительным потерям тепла, но и к прорывам, преждевременному выходу из строя приборов. Не стоит забывать, что условия функционирования и параметры открытых и автономных систем заметно отличаются. Обзор батарей отопления для дома и квартиры, их сравнительный анализ и отзывы пользователей помогут выбрать оптимальный комплект оборудования.

Оглавление:

1. Характеристики и классификация батарей
2. Критерии выбора радиатора для дома и квартиры
3. Отзывы покупателей
4. Советы перед покупкой

Разновидности и описание

Радиаторы (батареи) отопления разнообразны по форме и размерам, но их главный отличительный признак – материал, из которого они изготовлены. Именно это определяет эксплуатационные характеристики.

• Чугунные. Работают при температуре до +150 °C и давлении до 15 атм. Тепловая мощность секции – 80-160 Вт. Срок службы батарей – до 50 лет. Плюсы: простота монтажа, механическая и химическая стойкость материала. Наряду с традиционными изделиями выпускаются более современные по дизайну.
• Алюминиевые – 10-15 атм, предельная t = 110 °C. Мощность – 82-212 Вт. Срок службы 10-15 лет. Плюсы: быстрая термоотдача, несложный монтаж.
• Стальные. Панельные батареи отопления представляют собой два листа с каналами для воды, соединенные сваркой. Рабочее давление – 6-8,5 атм, t = 110-120 °C, термоемкость (зависит от габаритов) 450 – 5 700 Вт. Плюсы: эффективная работа при низких температурах, малая толщина, доступная цена. Трубчатые приборы работают при температуре до 120 °C и 12 атм. Опрессовочное давление составляет 25 атм, поэтому трубчатые радиаторы выдерживают гидроудары. Высота изделий – 190-3000 мм, глубина – до 230 мм, а длина почти неограничена. Плюсы: большая скорость теплоотдачи и стойкость к коррозии (если они из нержавейки).
• Биметаллические батареи отопления. Их оболочка выполнена из алюминия, а сердечник – из стали или меди. Работают при 35 атм и t = 100 °C. Термоемкость секции при ее очень небольших размерах – 170-190 Вт. Плюсы: химическая стойкость, механическая прочность, малый вес.
• Медные. Рабочие параметры: максимальная t = 250 °C, давление – 16 атм (опрессовочное – до 25). Радиаторы имеют абсолютную химическую стойкость, повышенную теплоотдачу (в 2 раза выше, чем у алюминия). Срок эксплуатации – до 50 лет.

Требования к батареям для дома и квартиры

Автономная система – несомненное преимущество частного дома, так как ее параметры не выходят за пределы расчетных данных. Централизованное отопление из-за нестабильности показателей требует соответствия целому ряду дополнительных условий.

1. Батареи для дома.

Для частного дома радиатор отопления подобрать легче, так как замкнутый контур имеет следующие плюсы:

• работа при пониженном давлении;
• отсутствие гидравлических ударов;
• ограниченная температура теплоносителя;
• возможность контроля кислотно-щелочного баланса.

С учетом названных положительных сторон к домашнему отоплению можно подключать любые батареи, отдавая предпочтение изделиям с наибольшей теплоотдачей и оптимальным соотношением качества и цены.

Лучший вариант батарей для дома поможет определить короткий сравнительный анализ их работы в локальных системах.

• Стальные. Панельные изделия – самый бюджетный вариант. Их теплоотдача довольно высока, толщина невелика, они неплохо вписываются в интерьер. Если в доме большие окна, панельные радиаторы создают термозавесу, преграждая путь холодному воздуху. Трубчатые почти не отличаются от панельных по техническим параметрам, но они имеют более изящный вид и поэтому стоят дороже.
• Окисляемость из-за некачественной воды – существенный минус стальных батарей. Их рекомендуется промывать раз в три года, чтобы не зашлаковать всю отопительную конструкцию.
• Алюминиевые. Их широко применяют в частных домах благодаря современному дизайну и высокой теплоотдаче. При установке алюминиевых радиаторов учитывают их термопроводность. Если поставить слишком много секций, нагретый воздух очень быстро поднимается вверх, а пол остается холодным. При эксплуатации следует контролировать кислотно-щелочной баланс, иначе алюминий без доступа воздуха быстро корродирует.
• Биметаллические. Ставить их в частном доме экономически нецелесообразно, так как повышенная прочность не востребована в автономной сети с давлением 2-3 атм.
• Чугунные. Коррозионная стойкость, стабильная работа батарей отопления в старых домах подтверждает их надежную репутацию. Они стоят дороже своих собратьев из алюминия и стали, но лучше аккумулируют тепло и дольше его сохраняют. Благодаря этому расходы на газ снижаются.

2. Радиаторы для квартиры.

Хорошие батареи для центрального отопления должны противостоять негативам открытой конструкции:

• наличию в воде агрессивных химических примесей и механических частиц;
• температурным перепадам;
• скачкам давления – они происходят во время регулировок на насосной станции или при попадании воздуха после ремонтных работ.

Качество теплоносителя – барьер, не позволяющий выбрать некоторые виды батарей отопления для квартиры. Сверхнормативное содержание кислоты приводит к выходу из строя алюминиевых радиаторов. Воздушные пузырьки, характерные для открытых систем, разъедают поверхность стальных изделий. Наименее чувствительны к составу медные: на их внутренних стенках образуется защитный слой оксида меди. Но этот тип имеет слишком высокую стоимость.

Сравнение чугунных и биметаллических батарей отопления:

• Биметаллические. Они выдерживают скачки температуры до +130 °C, давление – до 30-50 атмосфер. Стойкость к коррозии обеспечивает сердечник из меди, а высокую термоотдачу – фигурный алюминиевый корпус. Долговечность повышается благодаря антикоррозионной грунтовке. Привлекателен и внешний вид аккуратных компактных изделий, единственный минус – цена.
• Чугунные. Радиаторы могут прослужить до 50 лет независимо от состояния теплоносителя, не ржавеют при систематических сливах воды. Железоуглеродистый сплав химически пассивен, а толстые стенки не боятся абразивных частиц. Колебания в пределах 9-12 атмосфер чугун выдерживает, а вот мощные гидроудары способны его разрушить. Недостаток батарей – большой вес, а по стоимости они доступнее, чем биметаллические.

Мнения пользователей

«Год назад мы заменили в нашей 2-комнатной хрущевке радиаторы отопления на биметаллические – модель Global Style 500. Хотя по отзывам чугунные батареи лучше отдают тепло, Глобал гораздо эффективнее благодаря форме секций. Они загнуты, как лепестки, и направляют нагретый воздух в комнату. Приходится даже уменьшать подачу тепла – хорошо, что есть терморегулятор».

Виктория, Санкт-Петербург.

«В прошлом году нас уговорили на замену старых регистров алюминиевыми Halsen. Они хорошо смотрятся, стоят дорого, а эффекта от замены мы не ощутили. При отключении электричества срабатывает защитное выключение котла. При этом алюминий быстро остывает, пришлось ставить 8-секционные батареи не только под окнами, но и вдоль стен. Расход газа остался высоким».

Александр Кириллов, Тюмень.

«Изучив отзывы о хороших радиаторах, решил установить в доме плоские настенные стальные Kermi. Они быстро обогревают комнаты, подвешиваются на стену и почти незаметны, легко обслуживаются. Главное условие – чистая жидкость без воздушных пробок. Я поставил электромагнитный фильтр-умягчитель, перед началом отопительного сезона спускаю воздух через кран Маевского».

Игорь Фурсов, Таганрог.

«Из-за жесткой воды побоялся ставить в доме алюминиевые батареи. Год назад мне попались на глаза аккуратные чугунные радиаторы китайской компании Konner с неплохой теплоотдачей (150 Вт). На площадь 115 м2 пришлось купить 90 секций (с запасом). Но, видимо, производитель завысил параметры – в доме было холодно, притом что система работала на пределе».

Дмитрий Ковалев, Новосибирск.

«Для квартиры лучше всего подходят современные биметаллические радиаторы. В этом я убедился, установив три года назад Сира RS. Они разработаны специально для России: стальная начинка устойчива к низкому качеству воды, а внешняя оболочка из алюминия хорошо отдает тепло. Привлекателен дизайн, нет острых краев – это важно, так как у нас маленький ребенок. Легко подбирается высота модели и число спаренных секций (от 4 до 10)».

Леонид Кизилов, Москва.

Выбор по техническим параметрам

Основным критерием при покупке радиаторов является соответствие их характеристик параметрам системы.

• Максимально допустимое давление. Батареи для центрального отопления квартиры должны выдерживать минимум 25 атмосфер. Хотя рабочее во внутридомовых трубах теплосети составляет 10 атм, оно зашкаливает в момент запуска после летнего сезона, приводя к гидравлическим ударам. Наименее выносливыми к перепадам являются стальные батареи.
• Максимальная температура теплоносителя. В автономном отоплении она задается пользователем (не более 90°) и поддерживается с помощью терморегулятора на одном уровне. Для высотных зданий расчетное значение температуры воды – 105 °C, но оно не является предельным.
• Теплоотдача. Этот параметр зависит от материала, из которого изготовлена батарея – лучшим проводником тепла являются алюминий и медь. В сопроводительных документах производитель указывает теплоотдачу одного элемента: на этом основании вычисляют необходимое количество секций.

Сравнение радиаторов отопления ведут комплексно, с учетом паспортных данных и конкретных условий работы, размеров сегментов.

Если сделан выбор подходящей конструкции, осталось подобрать достойную фирму. Популярные бренды биметаллических батарей – итальянские Global Style, Royal Thermo BiLiner, Sira, российский Rifar. Качественные стальные изделия выпускают Kermi и Zehnder. Одним из лучших производителей чугунных радиаторов является немецкая компания Guratec.

Какие радиаторы отопления лучше ставить в частном доме

От установленной батареи зависит уровень тепла и эффективность теплоотдачи, и к выбору столь важного элемента отопления нужно отнестись с особым вниманием.

Существует несколько видов радиаторов, выполненных из разных материалов. Каждая модель обладает определенными преимуществами и недостатками. В нашей статье мы проведем небольшой анализ, чтобы понять, какие батареи лучше выбрать для установки в частном доме.

Классификация радиаторов

Отопительные приборы бывают четырех видов: панельные, секционные, трубчатые и пластинчатые. Самые популярные – секционные, созданные из нескольких отдельных участков, называемых секциями.

Батареи пластинчатые представляют собой конструкцию из нескольких пластин, покрывающих трубы с теплоносителем. Эти модели имеют ровную поверхность, скрывающую систему, где и функционирует нагретая от котла вода. Более известное название радиаторов пластинчатого типа – конвекторы.

Батареи, выполненные из нескольких трубок, соединяющихся специальными коллекторами, называют трубчатыми. Они имеют очень оригинальный дизайн, поэтому такие радиаторы часто выбирают для установки в частные дома, внутри которых подобран новомодный дизайнерский интерьер.

Радиаторы, состоящие из нескольких панелей, нагревающихся от разогретого теплоносителя, называют панельными. В ассортименте магазинов представлены одно- , двух- или трех-панельные отопительные приборы.

Виды радиаторов

Батареи выполняются из разных материалов, самые распространенные виды:

1. алюминиевые;
2. чугунные;
3. стальные;
4. биметаллические.

Самыми доступными по стоимости считаются алюминиевые радиаторы. Такие модели имеют некоторые преимущества: небольшой вес, компактные габариты, хорошая теплоотдача, стильный дизайн и легкий монтаж. Однако есть и некоторые отрицательные стороны, которые важно учитывать при выборе радиатора для установки в частный дом.

Батареи из алюминия подвержены газообразованию, поэтому запускать в систему «незамерзайку» недопустимо. Со временем, внутри системы может образоваться коррозийный налет, также не исключены протечки в швах. Средний срок службы – 10-15 лет. Многие граждане ставят алюминиевые батареи в частных домах, но если есть возможность, лучше выбирать более надежные варианты.

 

Чугунные батареи известны нам уже не одно десятилетие. Они имеют достаточно большой срок службы, устойчивость к коррозийному влиянию и механическим воздействиям, а также абразивный износ. При большом количестве секций, можно достичь высокой температуры тепла в доме, достаточно комфортной для проживания в холодный сезон. Однако, несмотря на перечень весомых преимуществ, чугунные радиаторы обладают и некоторыми недостатками:

• при длительной эксплуатации, наблюдается скопление ржавчины внутри секций;
• есть вероятность разгерметизации стыков;
• сложная установка батарей;
• громоздкие габариты и серьезный вес;
• не совсем презентабельный дизайн.

Если эти недостатки не играют большой роли, вполне можно ставить чугунные батареи в частном доме. Однако, прежде чем решиться на покупку приборов из тяжелого материала, рекомендуем изучить другие виды отопительного оборудования.

Батареи стального типа многие считают самым лучшим вариантом для установки в частный дом, и это мнение вполне обосновано. Радиаторы, созданные из данного материала, обладают достойной теплоотдачей, низкой инерционностью, аккуратными габаритами и незначительным весом. Стоимость моделей вполне доступная, поэтому приобрести их может каждый желающий.

Чтобы стальной радиатор прослужит длительный срок, отдавая качественное тепло в жилое пространство, владельцу лучше производить периодическое промывание внутренней системы, а также постоянное наполнение теплоносителя, чтобы исключить образование ржавчины. В остальном – все отлично, поэтому данный вариант вполне подходит для создания эффективной отопительной системы в домах частного типа.

Биметаллические радиаторы выполняются из двух металлов, внутри конструкции находится сердечник из качественной стали. Такие приборы отопления имеют множество преимуществ, за исключением высокой стоимости.

Неоспоримые преимущества радиаторов биметаллического типа:

• высокая стойкость к гидроударам, высокому давлению в системе и химическим воздействиям;
• достойный уровень теплоотдачи, что позволяет производить очень быстрый нагрев помещения;
• высокопрочная конструкция имеет привлекательный вид, поэтому отлично вписывается в любой интерьер частного дома;
• не требует периодического окрашивания для восстановления внешних данных;
• срок службы – до 50 лет.

Биметаллические батареи отлично справляются с высоким давлением и гидроударами, поэтому их чаще выбирают для создания эффективного отопления в квартирах многоэтажных домов.

А вот ставить радиаторы такого типа в частные дома, нет особой потребности, так как автономное отопление не создает столь критичных воздействий на отопительный прибор. Но, если у собственника дома позволяет бюджет, биметаллические батареи станут лучшим выбором. Они будут служить немалый срок, создавая комфортное тепло в жилом пространстве.

Какие радиаторы отопления лучше для частного дома

Содержание

Подведение итогов

Жизнь в частном доме имеет много преимуществ, одним из которых становится возможность сделать свое жилище почти полностью независимым от централизованной подачи холодной и горячей воды, а также теплоносителя для системы отопления. Это позволяет не только свести к минимуму коммунальные платежи, но и не беспокоиться о состоянии общих для населенного пункта сетей и своевременном наличии ресурсов, без которых невозможна современная и комфортная жизнь. Разумеется, ни один предназначенный для постоянного проживания дом в нашем климатическом поясе не может обойтись без собственной системы отопления, которая в условиях регулярного удорожания энергоресурсов, должна быть эффективной и экономичной. Сделать ее такой можно разными способами, но неотъемлемой частью этого процесса является, в том числе, и правильный выбор батарей, как важнейших компонентов такой сети. Советы по их приобретению представлены в данном материале, позволяющем облегчить поиск ответа на вопрос – как выбрать радиаторы отопления для частного дома?

Критерии подбора радиатора отопления для частного дома

Автономная система отопления действительно значительно упрощает процесс выбора батарей, поскольку отличается от централизованной стабильностью и предсказуемостью в работе. Такие сети функционируют при относительно небольшом давлении, благодаря которому их владельцам не нужно беспокоиться о риске возникновения гидроударов. Также, в нормальных эксплуатационных условиях, в замкнутых системах отопления не бывает резких перепадов температур. Поэтому на первое место по важности выходит качество используемого теплоносителя, содержание кислот и щелочей в котором должно соответствовать нормам. Если все перечисленные условия успешно соблюдаются, хозяевам не составит труда определиться с тем – какие радиаторы лучше для частного дома? Потому что они получают возможность выбрать батареи любого вида, которые только представлены на современном рынке.

В свою очередь, если очистка теплоносителя не оказывается в полной мере такой, какой должна быть, появляются некоторые ограничения, подробно описанные ниже. Ну а если работа автономной системы отопления соответствует нормам, выбирать радиатор стоит по следующим критериям:

• Высокая теплоотдача – является всегда актуальной не только потому, что позволяет прибору быстро прогревать помещение, но и потому, что использование для максимального нагрева радиатора небольшого количества теплоносителя превращается в возможность экономить энергоресурсы, а значит и сокращать затраты семейного бюджета;
• Соотношение стоимости и характеристик – хотя этот критерий можно считать условным, он все же позволяет не переплачивать лишние средства за дорогие приборы, основные возможности которых останутся незадействованными в автономном отоплении;
• Длительный срок службы – также довольно важная характеристика качественного прибора, на которую стоит обратить внимание тем, для кого важно, чтобы выбранные батареи могли прослужить, по крайней мере, пару десятилетий.

Разобравшись с довольно простыми критериями выбора батарей, можно перейти к рассмотрению пяти основных видов жидкостных нагревателей, представленных на рынке нашей страны, чтобы выяснить – какие радиаторы отопления лучше в частном доме?

1. Стальные радиаторы в системе индивидуального отопления.

Батареи из стали на протяжении многих лет лидируют на рынке отопительных приборов, и пользуются неизменной популярностью, благодаря доступной стоимости. При этом, речь идет о панельных модификациях данных устройств. Эти бюджетные радиаторы для отопления частного дома также отличаются хорошей теплоотдачей, низкой тепловой инерционностью, большим количеством вариантов подключений, небольшим весом, а также легкостью монтажа. Кроме того, стальные панельные батареи производятся с огромным ассортиментом типоразмеров и устойчивы к влиянию некачественного теплоносителя. Что касается второго типа рассматриваемых изделий – трубчатых стальных радиаторов, то они стоят несколько дороже панельных аналогов, хотя по характеристикам они почти полностью идентичны. Единственное, в чем батареи трубчатого типа лучше – это в возможности выдерживать более высокое рабочее давление, но для автономной системы отопления такое качество не является принципиальным. Ну а стоят эти устройства дороже только из-за своего более эстетичного внешнего вида.

Хотя стальные радиаторы отопления имеют одно из лучших соотношений стоимости и качества, у них есть и существенные недостатки, о которых нужно знать, делая выбор в их пользу. Для того, чтобы подобные приборы могли прослужить как можно дольше, их желательно постоянно держать наполненными водой даже в летний период. В противном случае внутри их каналов начнет довольно быстро образовываться ржавчина. Также специалисты рекомендуют промывать стальные батареи раз в 3 года с целью недопущения зашлаковывания отопительной сети здания. Ну и в дополнение ко всему, эти устройства нельзя назвать эстетичными. И, если дизайн стальных трубчатых радиаторов, можно назвать хотя бы достаточно оригинальным, то вид их панельных аналогов абсолютно прост и утилитарен. Он вполне соответствует дешевизне последних, но если для владельцев дома важно, чтобы их радиаторы были не только эффективными, но и хорошо вписывались в интерьер, лучше отдать предпочтение нагревателям других видов. Например – сделанным из алюминия.

2. Алюминиевые радиаторы в системе индивидуального отопления.

Батареи из алюминия не сильно уступают стальным в плане востребованности для установки в частных домах. Что вполне закономерно, поскольку они сочетают в себе высокую тепловую мощность и красивый современный дизайн, а также низкую инерционность и малый вес. Эти отопительные приборы тоже производятся с широкой гаммой типоразмеров, среди которых легко найти абсолютно любое необходимое исполнение. Что касается цен на алюминиевые радиаторы, то они зависят от бренда и страны-происхождения конкретного изделия. Достаточно дорогими, но и хорошо продуманными и надежными являются европейские батареи ведущих марок. К среднеценовым относятся турецкие алюминиевые радиаторы, которые бывают вполне качественными. Ну а самые дешевые, это, разумеется, китайские и отечественные модели таких батарей, но и качество их иногда оставляет желать лучшего. Хотя и среди последних вполне можно найти изделия с хорошим соотношением стоимости и надежности. Но для этого нужно внимательно изучать отзывы о радиаторах, а также авторитет того или иного бренда на рынке.

Безусловно, алюминиевые батареи для дома не лишены и определенных недостатков. Главный из них – это высокая чувствительность данного химически активного металла к качеству теплоносителя, а именно, к уровню кислотности жидкости. Если в горячей воде будут содержаться подобные соединения, они разрушат стенки радиатора за несколько лет. Также, при протекании подобных химических реакций внутри батареи будут постоянно образовываться газы, которые необходимо регулярно стравливать, используя специальный клапан. Интересно, что отменная тепловая мощность алюминиевых радиаторов тоже может стать их минусом, поскольку нагреваемый ими воздух быстро поднимается к потолку, что провоцирует образование большого перепада температур между ним и полом. Такие ситуации возникают, если производительность изделия не соответствует площади помещения, которое оно обогревает. Кроме того, протекающий внутри радиатора из алюминия теплоноситель не должен содержать абразивных частиц, которые разрушают защитный слой на внутренних стенках его каналов.

3. Биметаллические радиаторы в системе индивидуального отопления.

Батареи из биметалла можно смело назвать воплощением современных технологий в продуманных и долговечных нагревательных приборах. В соответствии со своим названием, они состоят из двух металлов – стали, образующей канальный сердечник каждой секции, а также алюминия, образующего ее внешний корпус. Благодаря такому сочетанию, качественный биметаллический радиатор способен выдерживать температуру в 130 ˚С и давление в 25, а то и 50 атм, в зависимости от модели, и допускает использование для транспортировки теплоносителя любого качества. Переносить его негативное влияние, такому нагревателю помогает специальная грунтовка, защищающая не только корпус, но и внутренние каналы. В дополнение ко всему, радиаторы биметаллические легко монтируются, благодаря относительно небольшому весу, и имеют отличную теплоотдачу, лишь немного уступающую теплоотдаче алюминиевых аналогов. Перечисленные характеристики делают эти устройства самыми совершенными в своей сфере, но из-за этого их стоимость оказывается достаточно высокой.

Высокая цена является единственным недостатком биметаллических батарей, но в данном случае его оказывается достаточно, чтобы их использование в сетях автономного отопления стало нецелесообразным. Ведь в таких системах не бывает гидроударов и резких перепадов температуры, а теплоноситель, как правило, очищен от щелочей и кислот достаточно хорошо. Соответственно, владельцам частного дома стоит отдать предпочтение радиаторам из двух металлов, только если они хотят получить нагреватели с очень большим сроком эксплуатации – порядка 30 — 40 лет. Однако, в этом случае необходимо знать, что настоящими биметаллическими радиаторами являются только те из них, в которых и вертикальные и горизонтальные каналы сделаны из стали. Дело в том, что на рынке можно найти и более дешевые батареи, тоже называющиеся биметаллическими, но в их конструкциях стальными делаются только вертикальные каналы. Купить радиаторы такого типа – значит потратить деньги зря, потому что по своим характеристикам они идентичны более дешевым алюминиевым.

4. Чугунные радиаторы в системе индивидуального отопления.

Батареи из чугуна – представители еще одного типа нагревательных приборов, для которых характерен очень большой срок службы. При этом, он даже превышает эксплуатационный срок биметаллических нагревателей, и составляет 50 и более лет. Поэтому, чугунные радиаторы также подойдут тем, для кого это качество является ценным. В остальном эти традиционные для нашей страны изделия тоже достаточно хороши. Благодаря химической нейтральности материала, из которого она изготовлена, любая чугунная батарея невосприимчива к теплоносителю низкого качества, а значительная толщина стенок позволяет ей без проблем выдерживать небольшие гидроудары и перепады температуры. Впрочем, как было упомянуто выше, данные характеристики не важны для радиатора, работающего в составе автономной системы отопления. А вот высокая теплоотдача чугуна, напротив, точно не будет лишней. Как и его низкая тепловая инерционность, позволяющая батарее еще долго обогревать помещение, даже после аварийного или любого другого прекращения работы системы отопления.

Однако, минимальная инерция одновременно является и недостатком любого чугунного радиатора, поскольку не позволяет быстро регулировать температуру в помещении. По этой же причине данные изделия не совместимы с термоголовками, что делает их использование не очень удобным. Ну и еще один минус батарей, чугун для изготовления которых неизбежно используется в значительных количествах – это их очень большой вес, сильно усложняющий транспортировку и монтаж. Что касается дизайна таких нагревателей, то тут не все однозначно, так как точно неэстетичными можно назвать только отечественные радиаторы этого вида. Они явно не подходят для использования в дизайнерских интерьерах. В свою очередь, импортные чугунные радиаторы современных типов, могут выглядеть вполне привлекательно, и не требуют регулярного окрашивания. Существует и еще один особый тип данных изделий – чугунные дизайн-радиаторы, созданные, чтобы стать украшением классических интерьеров. Выглядят они эффектно и помпезно, но и стоят довольно дорого.

5. Внутрипольные водяные конвекторы в системе индивидуального отопления.

Батареи, размещаемые под полом – этот вид нагревательных приборов появился в нашей стране относительно недавно, но уже завоевал значительную популярность на рынке. Что вполне закономерно, поскольку водяные конвекторы дают возможность создавать современные интерьеры в стиле минимализм, без портящих эстетику заметных радиаторов, закрепленных на стенах. Но главное, для чего они предназначены – это отопление помещений с панорамными или большими окнами, под которыми нельзя разместить традиционные батареи. Отопительные конвекторы можно подключать к обычной системе обогрева, поэтому они полностью подходят для установки в частных домах. Существует две модификации данных изделий – конвекторы с естественной конвекцией, работающие по принципу обычных радиаторов, а также конвекторы с принудительной конвекцией, в корпусе которых размещается один или два электрических вентилятора, делающие эффективность их работы максимальной. Модификация подпольного конвектора определяет сферы его использования.

Так, конвекторы без вентилятора предназначены для применения в качестве вспомогательных нагревательных приборов, работающих в сочетании с традиционными батареями. При этом, самостоятельно они могут прогреть только относительно небольшие площади, но использовать их можно без ограничений. В свою очередь, конвекторы с вентиляторами предназначены для самостоятельного обогрева помещений даже относительно больших размеров. Однако, необходимо учитывать, что их электровентиляторы продуцируют постоянный шум, из-за которого эти приборы не подходят для спален и детских комнат. Также, помещение, в котором устанавливается конвектор, не должно иметь слишком высокий потолок, потому что в этом случае аппарат может не справиться с равномерным прогревом всей его площади. Ну и последний минус данных изделий – это необходимость приподнять уровень пола для их незаметной установки, что нужно обязательно учитывать при проектировании здания с панорамными окнами. Стоит отметить, что использование конвекторов требует грамотного расчета системы отопления.

6. Медные радиаторы в системе индивидуального отопления

Батареи из меди – а точнее, медно-алюминиевые радиаторы, представляют собой особый тип отопительных приборов, по праву считающихся одними из лучших среди прочих аналогов. А все потому, что у них множество достоинств и почти нет недостатков. Данные изделия имеют алюминиевые корпуса со встроенными медными теплообменниками, обеспечивающими очень высокую теплоотдачу, свойственную этим материалам. Более того, почти 85 % тепла в случае с ними передается через конвективное движение воздуха, что повышает эффективность медно-алюминиевых батарей. За счет этого они способны также равномерно распределять тепло по помещениям, даже при низких температурах теплоносителя, необходимый объем которого тоже будет небольшим. Кроме прочего, радиаторы из меди отличаются высокой коррозионной стойкостью и сопротивлением накоплению отложений на внутренних каналах.

Немаловажно и то, что любой медно-алюминиевый радиатор полностью совместим с переходными элементами из стали, полимерными трубопроводными сетями, а также со всеми видами теплоносителей – водой, паром, незамерзающими жидкостями и маслами. Более того, за счет соприкосновения с горячей водой на медных поверхностях внутренних каналов образуется оксидная пленка, дополнительно оберегающая их от появления ржавчины и негативных воздействий растворенных агрессивных веществ. При этом, сама медь является еще и химически нейтральным материалом, что также увеличивает эксплуатационные сроки изготовленных из нее нагревателей. В дополнение ко всему, настенные радиаторы из меди с алюминиевыми корпусами легко монтируются, благодаря малому весу. А их единственными минусами считаются только – боязнь механических повреждений и весьма высокие стоимости.

Подведение итогов

Информация, изложенная в данном обзоре, позволяет понять, что нельзя дать простого ответа на вопрос – какие радиаторы отопления лучше для частного дома? Прежде всего, потому, что все виды нагревательных приборов хорошо подходят для использования в индивидуальных домохозяйствах. Соответственно, каждый его владелец должен самостоятельно решить для себя – какие характеристики батарей отопления для него важнее. Если ими будут – высокая теплоотдача и низкая инерционность, предпочтение стоит отдать металлическим и алюминиевым радиаторам. А если самым важным качеством оказывается большой срок службы – то можно смело устанавливать биметаллические или чугунные батареи. Ну а если владельцы дома хотят создать изысканный и богато украшенный интерьер в классическом стиле, им стоит подумать над приобретением дизайн-радиаторов из чугуна, на которые просто невозможно не обратить внимание. Что касается водяных конвекторов отопления, то их также можно использовать без ограничений в помещениях с панорамными окнами, где есть возможность оборудовать ниши для их размещения, или приподнять уровень пола в целом.

Литиевая батарея

для работы в холодную погоду

Когда дело доходит до питания жилых автофургонов, лодок, гольф-каров и электромобилей или обеспечения накопителей для систем солнечной энергии, литий-железо-фосфатные батареи RELiON имеют ряд преимуществ перед свинцово-кислотными батареями. У них более долгая жизнь. Они легче, но имеют большую вместимость. Они не требуют обслуживания и могут устанавливаться в любом направлении. Они также заряжаются быстрее и не требуют полной зарядки перед хранением или использованием.

Литий-железо-фосфатные батареи

можно безопасно разряжать в широком диапазоне температур, обычно от –20 ° C до 60 ° C, что делает их практичными для использования в любых погодных условиях, с которыми сталкиваются многие потенциально низкие температуры, включая жилые автофургоны и отключенные. сетка солнечная. Фактически, литий-ионные батареи намного лучше работают при более низких температурах, чем свинцово-кислотные. Например, при 0 ° C емкость свинцово-кислотной батареи снижается до 50%, в то время как литий-железо-фосфатная батарея теряет только 10% при той же температуре.

Проблема низкотемпературной зарядки литием

Когда дело доходит до перезарядки литий-ионных аккумуляторов, существует одно жесткое и быстрое правило: чтобы предотвратить необратимое повреждение аккумулятора, не заряжайте их при температуре ниже нуля (0 ° C или 32 ° F) без снижения температуры. ток заряда. Если ваша система управления батареями (BMS) не обменивается данными с зарядным устройством, и зарядное устройство не способно реагировать на предоставленные данные, это может быть сложно сделать.

В чем причина этого важного правила?

При зарядке при температурах выше точки замерзания ионы лития внутри батареи впитываются, как губка, пористым графитом, составляющим анод, отрицательный полюс батареи. Однако ниже точки замерзания ионы лития не улавливаются анодом эффективно. Вместо этого многие ионы лития покрывают поверхность анода, этот процесс называется литиевым покрытием , что означает, что меньше лития, вызывающего ток электричества, и емкость батареи падает.Зарядка при температуре ниже 0 ° C при несоответствующей скорости заряда также приводит к снижению механической устойчивости аккумулятора и повышению его предрасположенности к внезапному выходу из строя.

Повреждение аккумулятора при зарядке при более низких температурах пропорционально скорости зарядки. Более медленная зарядка может уменьшить ущерб, но это редко бывает практическим решением. В большинстве случаев, если литий-ионный аккумулятор хотя бы раз зарядить до температуры ниже точки замерзания, он будет безвозвратно поврежден и должен быть безопасно утилизирован или переработан.

В условиях ниже нуля, без связи BMS с зарядным устройством, которое запрограммировано на снижение тока, когда это необходимо, единственным решением было нагреть батареи до температуры выше точки замерзания перед зарядкой, либо поместив их в более теплую среду, либо обернув их. в тепловом одеяле или размещении небольшого обогревателя рядом с батареями, в идеале с термометром для контроля температуры во время зарядки. Это не самый удобный процесс.

Новая литий-ионная аккумуляторная система для низкотемпературной зарядки

Чтобы решить проблему зарядки и сделать литий-ионные аккумуляторы более безопасными и более практичными для использования при низких температурах, RELiON разработал новую серию литий-железо-фосфатных аккумуляторов, которые могут заряжаться при температурах до -20 ° C (-4 ° C). F).В системе используется запатентованная технология, которая получает питание от самого зарядного устройства, не требуя дополнительных компонентов.

Весь процесс нагрева и зарядки полностью незаметен для пользователя. Просто подключите аккумулятор к обычному литий-ионному зарядному устройству, а внутренняя система обогрева и контроля позаботится обо всем остальном.

Поскольку для нагрева элементов требуется время, процесс зарядки при температурах ниже точки замерзания займет немного больше времени. Например, для низкотемпературной батареи RELiON RB100-LT 100 Ач требуется около часа, чтобы нагреться от -20 ° C до + 5 ° C, прежде чем начнется зарядка.В меньшем диапазоне температур нагрев до безопасной температуры зарядки происходит пропорционально быстрее.

Низкотемпературная серия

RELiON выглядит и работает так же, как и другие наши батареи, с такой же мощностью и производительностью. У них одинаковое время зарядки при температурах выше нуля. Они также имеют те же размеры, конфигурацию и возможности подключения, что и его стандартные аналоги, поэтому их легко заменить в приложениях, которые уже используют батареи RELiON. И они идеально подходят для тех, кто до сих пор использует свинцово-кислотные батареи в условиях низких температур.

Идеальное решение для литиевых батарей для низкотемпературных применений

С аккумуляторами RELiON серии LT пользователи, которые иногда сталкиваются с отрицательными температурами, теперь могут пользоваться многими преимуществами литиевых аккумуляторов, не беспокоясь о нагревании аккумулятора перед зарядкой. Они имеют тот же размер и производительность, что и стандартные литиевые батареи RELiON глубокого разряда, но могут безопасно заряжаться при понижении температуры до -20 ° C с помощью стандартного зарядного устройства.Они являются идеальным выбором для использования в жилых автофургонах, автономных солнечных батареях, электромобилях и в любых приложениях, где необходима зарядка при более низких температурах.

Текущие продукты в серии LT:

RB20-LT: Идеально подходит для небольших применений в холодную погоду, таких как удаленный мониторинг, светодиодное освещение, камеры контроля дорожного движения и небольшие солнечные энергетические системы.

RB50-LT: компактный и легкий, но мощный, он идеально подходит для небольших систем солнечной энергии, удаленного мониторинга, каякинга и других небольших приложений, где требуется зарядка при низких температурах.

RB100-LT: выбор для использования в жилых автофургонах, автономных солнечных батареях, электромобилях и практически в любом приложении, где необходима зарядка при более низких температурах.

Типы и размеры батареек для слуховых аппаратов

Как и любое технологическое устройство, слуховые аппараты работают от батареек. Традиционно в большинстве слуховых аппаратов использовались крошечные батарейки-«кнопочки», которые приходилось менять каждые несколько дней или недель. Однако сейчас многие модели слуховых аппаратов поставляются с перезаряжаемыми батареями.При выборе слухового аппарата рекомендуется продумать, какой тип батарейки лучше всего подходит для вас.

Два основных типа батареек для слуховых аппаратов

Аккумуляторы

Перезаряжаемые слуховые аппараты с возможностью подключения к док-станции
с ночевкой. (Изображение любезно предоставлено Oticon.)

Многие из последних моделей слуховых аппаратов поставляются с перезаряжаемыми литий-ионными батареями. Эти батарейки обычно заряжаются ночью, когда пользователь слухового аппарата достает слуховой аппарат, чтобы заснуть.Пока что перезаряжаемые батарейки, как правило, доступны только для заушных слуховых аппаратов. На рынке представлены аккумуляторные слуховые аппараты от производителей в 2021 году:

• Oticon More, Opn S, Ruby and Play
• Модели Phonak Audeo, Bolero, Naida и Sky
• Starkey Livio Edge AI, Livio AI, Livio и Muse iQ RIC
• ReSound ONE, ReSound LiNX Quattro и LiNX 3D
• Widex Moment

Обратите внимание, что другие производители также могут предлагать перезаряжаемые слуховые аппараты; это одни из самых продаваемых.

Как работают перезаряжаемые слуховые аппараты?

Перезаряжаемые слуховые аппараты очень похожи на смартфоны — их необходимо часто заряжать, чтобы они оставались работоспособными. Большинство из них поставляются с простой в использовании док-станцией. Каждую ночь просто вынимайте «уши», подключайте их к зарядному устройству и ложитесь спать. К утру они должны быть готовы к другому дню полноценного использования. Срок службы батареи будет разным — например, интенсивное использование Bluetooth может разрядить батарею быстрее. Обратная сторона? Это довольно просто: если вы не можете зарядить слуховые аппараты, они не будут работать.Так что они подходят не всем, и здесь на помощь приходят слуховые аппараты с одноразовыми батарейками.

Подробнее: Плюсы и минусы слуховых аппаратов с аккумулятором

Стандартные одноразовые батарейки

Такие батарейки обычно
используется в слуховых аппаратах .

До того, как перезаряжаемые устройства стали стандартом, все слуховые аппараты поставлялись с одноразовыми батарейками. В наши дни они встречаются гораздо реже.

Цинково-воздушные одноразовые батарейки, также известные как «кнопочные батарейки», являются другим распространенным вариантом.Поскольку воздушно-цинковые батареи активируются воздухом, заводская наклейка позволяет им оставаться в неактивном состоянии до тех пор, пока они не будут удалены. После отделения от задней части батареи кислород вступит во взаимодействие с цинком в батарее и «включит ее». Чтобы добиться максимальной эффективности от воздушно-цинковой батареи, подождите около одной минуты после удаления наклейки, чтобы она полностью активировалась, прежде чем вставлять ее в слуховой аппарат. Замена наклейки не приведет к отключению аккумулятора, поэтому после удаления наклейки аккумулятор будет оставаться в активном состоянии до тех пор, пока не разрядится питание.

Воздушно-цинковые батареи остаются стабильными до трех лет при хранении при комнатной температуре и в сухом месте. Хранение воздушно-цинковых батарей в холодильнике бесполезно и может вызвать образование конденсата под наклейкой, что может преждевременно сократить срок службы батарей. Традиционно батареи для слуховых аппаратов производились с использованием следовых количеств ртути для улучшения проводимости и стабилизации внутренних компонентов, но ртуть больше не используется в батареях для слуховых аппаратов.

(Обозначения: BTE = за ухом, ITE = в ухе, RITE = приемник в ухе; ITC = в канале; CIC = полностью в канале.)

Размеры одноразовых батареек для слуховых аппаратов

Слуховые аппараты бывают разных размеров и стилей и с разной потребляемой мощностью. Для больших слуховых аппаратов требуются батарейки большего размера. Кроме того, слуховые аппараты для людей с тяжелой или глубокой потерей слуха обычно требуют большей мощности и больших батареек.

На рынке доступны батарейки для слуховых аппаратов пяти размеров. Размеры от наименьшего до наибольшего: 5, 10, 312, 13 и 675. Батарейки для слуховых аппаратов размера 5 используются редко.Четыре наиболее распространенных размера батареек для слуховых аппаратов меньше диаметра 10 центов:

• Размер 10 — ширина 5,8 мм, высота 3,6 мм
• Размер 312 — ширина 7,9 мм, высота 3,6 мм
• Размер 13 — ширина 7,9 мм, высота 5,4 мм
• Размер 675 — ширина 11,6 мм, высота 5,4 мм

Цветовая маркировка одноразовых батареек для слуховых аппаратов

Поскольку разницу в размерах бывает трудно заметить и трудно запомнить, упаковка батарей имеет цветовую маркировку, поэтому найти и купить нужные стало проще.

• Размер 10 батарей — желтый
• Размер 312 батарей — коричневый
• Батарейки размера 13 — оранжевые
• Размер 675 батарей — синий

Срок службы батареек для слуховых аппаратов

Неперезаряжаемые батарейки для слуховых аппаратов могут работать от пяти до 14 дней, исходя из 16-часового рабочего дня. Это зависит от размера батареи и мощности, необходимой для слухового аппарата. Как правило, меньшие батареи имеют меньший срок службы, чем большие.

Средний срок службы батареек для слуховых аппаратов:

• Размер 10 — от трех до семи дней
• Размер 312 — от трех до 10 дней
• Размер 13 — от шести до 14 дней
• Размер 675 — от девяти до 20 дней

Если у вас сокращается срок службы батареи, возможно, проблема в слуховом аппарате. В этом случае вам следует обратиться к руководству пользователя или обратиться к специалисту по слуховым аппаратам, чтобы убедиться, что все работает правильно.

Как продлить срок службы батарейки слухового аппарата

Хотя не существует надежных способов продлить срок службы неперезаряжаемых аккумуляторов, эти советы гарантируют, что энергия не будет потрачена впустую.

Выключайте слуховые аппараты, когда они не используются, и оставляйте дверцу батарейного отсека открытой на ночь. Это не только поможет предотвратить расход заряда батареи, но и позволит испариться влаге, накопившейся в результате дневного использования за ночь.

Для оптимальной работы батарей всегда храните их при комнатной температуре.Воздействие тепла и влажная среда, например ванная, сокращают срок службы батареи. Кроме того, нельзя носить батарейки отдельно в карманах, сумке или рюкзаке, где они могут соприкоснуться с другими металлическими предметами, такими как монеты или ключи, которые могут вызвать короткое замыкание батарей слухового аппарата.

Подробнее : Как максимально эффективно использовать батарейки для слуховых аппаратов

Батарейки для слуховых аппаратов марки

Распространенными производителями неперезаряжаемых батареек для слуховых аппаратов являются Rayovac и Energizer.Однако многие производители слуховых аппаратов продают батарейки оптом специалистам по слуховым аппаратам, и на батарейках может стоять торговая марка этого производителя слуховых аппаратов.

Другой распространенной практикой является частная маркировка аккумуляторов. Это означает, что специалист по слуховым аппаратам может покупать батарейки оптом и иметь на них ярлыки с именем, адресом, номером телефона и логотипом, связанным с их офисом.

Независимо от торговой марки, большинство батареек для слуховых аппаратов производится проверенными компаниями, производящими другие типы батареек для всех типов электроники.

Безопасность батареек слухового аппарата

По данным Национального центра борьбы с отравлениями в столице, более 3500 американцев всех возрастов глотают одноразовые батарейки-кнопки каждый год. Если это случилось с человеком или домашним животным в вашем доме, немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Подробнее : Безопасность и утилизация батареек слуховых аппаратов

Где купить батарейки для слуховых аппаратов

Батареи

обычно доступны в магазинах розничной торговли, аптеках, продуктовых магазинах, магазинах электроники и в интернет-магазинах.

Вы также можете приобрести батарейки в ближайшем к вам центре слуховых аппаратов. Поскольку поставщики слуховых аппаратов быстро расходуют запасы батареек, многие пользователи чувствуют, что приобретают более свежие батарейки. Кроме того, если вы забыли, какой размер батареи вам нужен для вашего конкретного устройства, специалист по слуховым аппаратам убедится, что вы покупаете правильный.

Кроме того, стоит спросить, предлагает ли ваш сурдолог какой-либо клуб или программу скидок.Эти программы могут сэкономить вам деньги на приобретении аккумуляторов, а в некоторых случаях вы можете запросить отправку аккумуляторов непосредственно вам, что сэкономит вам время на поездку в офис.

Джой Виктори, ответственный редактор, Healthy Hearing

Джой Виктори имеет обширный опыт редактирования информации о здоровье потребителей. Ее обучение, в частности, было сосредоточено на том, как лучше всего довести до общественности научно обоснованные медицинские руководства и результаты клинических испытаний. Она стремится сделать медицинские материалы точными, доступными и интересными для общественности.Узнайте больше о Джой.

Водонагреватели с тепловым насосом как экологически чистые батареи

Этот пост был написан в сотрудничестве с Оливией Эшмур из Школы государственной политики Голдмана в Калифорнийском университете в Беркли.

Водонагреватели с тепловым насосом (HPWH) — это революционная технология, которая может устранить загрязнение климата и воздуха в результате нагрева воды в зданиях. А если и этого недостаточно, у HPWH есть менее известное дополнительное преимущество: они могут использоваться в качестве экологически чистых батарей, по существу сохраняя солнечную энергию без выбросов для использования в то время, когда солнце не светит.

К такому выводу пришла Комиссия по коммунальным предприятиям Калифорнии, которая прошлым летом обнаружила, что водонагреватели с тепловым насосом могут обеспечить эффективное локальное накопление энергии для балансировки энергосистемы. У Калифорнии амбициозные цели по развертыванию накопителей энергии для использования обильной, но изменчивой солнечной энергии, и в этом могут помочь водонагреватели с тепловым насосом.

В настоящее время жилые и коммерческие здания Калифорнии потребляют больше газа, чем электростанции штата, и производят в семь раз больше загрязнения воздуха, чем электростанции.Исключение использования газа в зданиях имеет решающее значение для достижения целей в области чистого воздуха и климата. Переход с газовых печей и водонагревателей на эффективную технологию электрических тепловых насосов — уже самый дешевый путь к зданиям с нулевым уровнем выбросов — становится еще более привлекательным, если учесть преимущества накопления энергии HPWH.

Как водонагреватель с тепловым насосом может быть батареей?

Водонагреватели с тепловым насосом (HPWH) используют электричество для нагрева воды, работая как холодильник, работающий в обратном направлении. Они собирают, концентрируют и передают тепло из воздуха вокруг себя в воду в резервуаре, вместо того, чтобы выводить тепло из холодильника.В настоящее время HPWH являются наиболее эффективной технологией электрического нагрева воды, в три-пять раз более эффективной, чем газовые водонагреватели.

HPWH также могут обеспечить еще одно важное преимущество — они могут действовать как тепловые «батареи» для хранения возобновляемой энергии (например, когда солнечной энергии много в середине дня) и избегать использования электричества вечером, когда это более вероятно. производиться на самых грязных электростанциях. При хорошей изоляции резервуара вода в резервуаре для хранения может оставаться достаточно горячей в течение как минимум 12 часов или даже дольше с хорошо изолированными трубами и фитингами.

Согласование спроса и предложения

Традиционно электроэнергия производится по мере необходимости для удовлетворения потребительского спроса. Чтобы обеспечить постоянное наличие электричества, когда покупатель щелкает выключателем света, коммунальные предприятия должны держать электростанции наготове в сети, чтобы обеспечить максимальное количество энергии, которое может потребоваться. Этот максимум называется «пиковым спросом», который в Калифорнии обычно возникает ранним вечером, когда люди возвращаются домой, включают кондиционер, начинают готовить ужин и смотреть телевизор.

Хотя пик спроса на электроэнергию в Калифорнии приходится на вечер, доступная чистая энергия в штате достигает пика в полдень, когда солнце светит наиболее ярко. Это несоответствие означает, что мы не всегда можем потреблять возобновляемую энергию, которую производим, и должны по-прежнему полагаться на дорогие и загрязняющие окружающую среду электростанции, работающие на ископаемом топливе, чтобы удовлетворить вечерний пиковый спрос, потому что у нас недостаточно емкости для хранения или гибкости спроса, чтобы переключить солнечную электроэнергию с нулевым уровнем выбросов на позже использовать.

В большинстве дней в Калифорнии стоимость производства еще одной единицы электроэнергии (известная как «предельная» стоимость) резко возрастает в часы пиковой нагрузки, которые происходят между 4 ф.м. и 21:00, в зависимости от местоположения. Линии передачи и распределения должны быть построены, а резервные мощности должны быть доступны для удовлетворения пикового спроса, что в сумме приводит к затратам на удовлетворение максимального количества потребляемой электроэнергии. И наоборот, предельные производственные затраты падают до нуля или даже становятся отрицательными в середине дня, когда предложение превышает спрос, что приводит к сокращению некоторой солнечной генерации.

Предельные затраты на PG&E 2024 (средний день за весь год), NRDC 2018

Это несоответствие будет препятствовать стремлению Калифорнии к полностью декарбонизированной энергосистеме, если оно не будет устранено.Вот где могут помочь гибкие электрические нагрузки, такие как HPWH.

Переключение нагрузки для экономии

Независимые менеджеры сетей организуют производство электроэнергии с помощью ценовых сигналов и диспетчерских команд, которые сообщают электростанциям, когда увеличивать или уменьшать выработку. Эти же сигналы могут быть отправлены в электрические приборы, чтобы помочь автоматически управлять спросом. HPWH с гибким спросом также могут реагировать на тарифы на коммунальные услуги или сигналы сети для оптимизации работы, автоматически минимизируя счета без каких-либо действий со стороны клиента.

Как это работает? Водонагреватели с тепловым насосом действуют как тепловые батареи, накапливая воду, нагретую с помощью большого количества чистой электроэнергии, произведенной в течение дня, для использования в вечернее время. Подобно тому, как аккумулятор телефона «заряжается», когда это удобно, и затем его можно использовать в дороге в течение всего дня, HPWH могут нагреть воду за много часов вперед и по-прежнему обеспечивать горячий душ в вечернее время.

Это может эффективно помочь «сместить» спрос на электроэнергию с часов пик в часы, когда в изобилии имеется недорогая и не загрязняющая выбросы возобновляемая электроэнергия.Подключенные к Интернету, или «умные», HPWH обеспечивают экономию средств без ущерба для доступности горячей воды. HPWH подходящего размера может хранить достаточно горячей воды для удовлетворения домашних нужд без подзарядки в часы пик. И когда многие из этих водонагревателей используются вместе по всему штату, они могут обеспечить общесистемную экономию затрат и сокращение выбросов, что принесет пользу всем.

Моделирующее исследование 2018 года показало, что HPWH могут перенести всю свою вечернюю электрическую нагрузку на середину солнечного пика, при этом 70 процентов потребляемой электроэнергии водонагревателя происходит, в то время как солнечная энергия является обильной и недорогой, а энергия почти не используется. в вечерний пик, когда электричество самое грязное и дорогое.

Электроэнергия водонагревателей тепловых насосов с (розовая линия) и без (черная линия) переключением нагрузки

Требуется политика

Водонагреватели с тепловым насосом, которые переключают энергетические нагрузки, могут быть важной частью нашего перехода к чистой энергии, но нам нужны политики, которые позволят их принять на рынке и гарантируют, что они используются для максимизации преимуществ сети, в том числе:

1. Поощрение строителей к установке водонагревателей с тепловым насосом при строительстве новых домов путем предоставления кредитов на соответствие строительным нормам Калифорнии и прямых стимулов для снижения стоимости установки.NRDC возглавил совместную работу производителей, коммунальных предприятий и поставщиков услуг, чтобы разработать спецификацию для переключающих нагрузку HPWH, и мы ожидаем, что Энергетическая комиссия Калифорнии внедрит ее в строительные нормы штата.
2. Содействовать рыночной трансформации HPWH, предлагая скидки в рамках калифорнийской программы Self Generation Incentive Program (SGIP), следуя примеру фотоэлектрических панелей, где стимулы сыграли важную роль в снижении стоимости солнечной энергии до такой степени, что рынок теперь процветает без стимулов .
3. Отражение предельных затрат на электроэнергию в модели по времени использования со значительным соотношением пиковых и внепиковых затрат на электроэнергию, чтобы позволить гибким нагрузкам, таким как HPWH, работать с низкими тарифами в непиковые часы, тем самым способствуя достаточному переключению нагрузки для стимулирования рыночного спроса.

Водонагреватели с тепловым насосом способны накапливать чистую энергию и снижать нагрузку на сеть во время пикового спроса на электроэнергию. Но нам нужна соответствующая политика, чтобы гарантировать, что они могут выполнять эти функции.

Почему литий-ионные аккумуляторы так важны

Пора заняться аккумуляторами. Вааай в батарейки.

В следующих нескольких публикациях я расскажу о том, как работают литий-ионные батареи (LIB), и о различных химических соединениях, которые конкурируют за долю на рынке, но я подумал, что начну с сообщения о том, почему я делаю это. это — почему батареи важны и почему стоит понимать разнообразие и конкуренцию в пространстве.

Литий-ионные батареи имеют решающее значение для декарбонизации в двух важных секторах

Мы знаем, что самый быстрый и дешевый способ декарбонизации, особенно в ближайшие 10 лет, — это чистая электрификация: перевод энергосистемы на безуглеродные источники и перенос других секторов и энергетические услуги в сети.

LIB ускоряют чистую электрификацию в двух секторах экономики США с наибольшими выбросами: транспорт и электроэнергетика. (На каждый приходится от четверти до трети выбросов.)

Во-первых, они колонизируют рынок электромобилей и обеспечивают еще более высокую производительность и дальность действия. Мировой рынок электромобилей находится на пороге периода взрывного роста.

Исследователи Deloitte ожидают ускорения роста до 2030 года, как показано ниже.

Deliotte

Как показывают аналитики BloombergNEF в своем обзоре Electric Vehicle Outlook 2030 , это не только легковые электромобили.Самым быстрорастущим сегментом электромобилей будут автобусы, а за ними — скутеры.

Ожидается, что к 2030 году мировой рынок батарей для электромобилей достигнет почти 1 триллиона долларов. Для поддержания этого роста потребуется много-много новых батарей. Чем больше энергоемких, дешевых и безопасных LIB можно получить, тем быстрее произойдет электрификация транспорта.

Во-вторых, LIB используются как для распределенного накопления энергии на уровне здания, так и для крупных накопительных установок в масштабе сети. По мере того как сеть переходит от устойчивых, управляемых источников энергии, таких как уголь и газ, к переменным, зависящим от погоды источникам, таким как солнце и ветер, ей потребуется больше хранилища, чтобы сбалансировать ситуацию и оставаться стабильной.Батареи могут помочь на уровне сети (они могут даже служить в качестве передающих активов), и они могут способствовать устойчивости на местном уровне на уровне зданий и сообществ.

В целом исследовательская компания Wood Mackenzie ожидает, что глобальный рынок систем хранения будет расти в среднем на 31 процент в год в течение ближайшего десятилетия, достигнув к 2030 году совокупной емкости 741 гигаватт-часов.

Более энергоемкий, дешевый и чем безопаснее LIB, тем быстрее будет вливаться хранилище по всей сети, и тем больше возобновляемой энергии сможет интегрировать сеть.

На приведенной ниже диаграмме показаны прогнозы Министерства энергетики для мирового рынка аккумуляторов до 2030 года.

Рынок аккумуляторов (PSH = гидроаккумулирующая энергия) (DOE)

Как видно из этого графика, большая часть спроса на батареи будет происходят из транспорта, то есть электромобилей различных типов. Все, что используется для электромобилей, вероятно, в конечном итоге станет настолько дешевым, только из-за масштаба, что оно также станет доминирующим в хранении энергии.

Есть еще один интересный аспект батарей, которому уделяется слишком мало внимания.Недорогое хранение значительного количества электроэнергии — относительно новое явление в человеческих делах. Мы только сейчас начинаем исследовать, что с ним можно сделать. За относительно короткую историю литий-ионных аккумуляторов произошло то, что по мере того, как они становятся дешевле и мощнее, мы находим им новые применения.

Еще в 2015 году энергетический аналитик Рамез Наам назвал это «действенным циклом накопления энергии».

Литий-ионные батареи могут делать все больше и больше

Есть причина, по которой в 2019 году три химика, стоявшие за первоначальной разработкой литий-ионной технологии, получили Нобелевскую премию по химии.LIB могут похвастаться невероятно высокой плотностью энергии и удельной энергией, то есть они втиснут много энергии в небольшой, легкий корпус, и они способны циклически повторяться во много раз больше, чем их предшественники.

Первые LIB, коммерчески представленные в начале 1990-х годов, были дорогими, но они нашли точку опоры на рынке небольших электронных устройств — телефонов, ноутбуков, видеокамер, — где плотность энергии очень высока. С тех пор они практически полностью захватили рынок бытовой электроники.

По мере роста производственных масштабов цены падали и открывались новые возможности применения: электроинструменты, газонокосилки, скутеры. Масштаб увеличился, цены еще больше упали, и LIB начали вытеснять другие химические продукты, как лучший выбор для электромобилей.

Особенно в последние годы рост (и ожидаемый рост) рынка электромобилей привел к огромному всплеску государственных и частных инвестиций в LIB, что оказало драматическое влияние на цены. Согласно недавнему исследованию BNEF, «цены на литий-ионные аккумуляторные батареи, которые были выше 1100 долларов за киловатт-час в 2010 году, упали на 89% в реальном выражении до 137 долларов за киловатт-час в 2020 году.К 2023 году средние цены будут близки к 100 долларам за киловатт-час ». (Не так давно большинство экспертов согласились с тем, что 100 долларов за кВт · ч — это невыполнимая цель.)

НАСА создало самолет с нулевым уровнем выбросов, чтобы продемонстрировать, как пригородные самолеты могут переключаться с традиционных двигателей внутреннего сгорания на электродвигатели, чтобы сделать их более чистыми, бесшумными и бесшумными. более экологичное воздушное путешествие. # Sustainable #ClimateAction #ESGhttps: //t.co/phTSsanMCO

— EGÉA SRI (@Egea_SRI) 5 апреля 2021 г.

Итак, цикл продолжается. Цены падают, и появляется все больше новых применений: большие грузовики, автобусы, самолеты, центры обработки данных, распределенное хранилище энергии и крупномасштабные системы хранения данных.Из BNEF:

Анализ BNEF предполагает, что более дешевые батареи могут использоваться во все большем количестве приложений. К ним относятся смещение энергии (смещение во времени отправки электроэнергии в сеть, часто из-за избыточной выработки солнечной и ветровой энергии), пиковое значение в энергосистеме большого объема (чтобы справиться с резкими скачками спроса), а также для клиентов, желающих сэкономить на свои счета за электроэнергию, покупая электроэнергию по низким ценам и используя ее позже.

Эксперты в целом согласны с тем, что LIB достигнут пределов, даже если это всего лишь базовая цена на сырье, прежде чем они станут экономичными для длительного хранения в сети.Они устанавливаются для приложений хранения на 4-6 часов, иногда на 8 часов, а когда-нибудь могут даже стремиться к 12 часам. Но помимо этого — для еженедельного или даже сезонного хранения потребуется сеть на основе возобновляемых источников энергии — должны будут вмешаться некоторые другие технологии или технологии. (Я, вероятно, сделаю отдельный пост о долговременном хранении).

Тем не менее, продолжение масштабирования гарантирует, что LIB станут еще дешевле. Некоторые аналитики полагают, что с предсказуемым улучшением химии LIB в ближайшие десятилетия цены могут достичь 40 или даже 30 долларов за кВтч.Мы просто еще не знаем, что можно сделать с таким дешевым хранилищем.

Возьмем один пример: если накопление энергии станет достаточно дешевым, чтобы стать экономически тривиальным дополнением к строительству / ремонту зданий, оно в конечном итоге станет повсеместным на местном уровне, а преимущества повсеместной сетевой локальной энергетики… ну, трудно понять предсказывать. Мы знаем, что это защитит уязвимые группы населения от отключений электроэнергии, подобных тем, которые произошли в Техасе или Калифорнии в прошлом году. Но он мог сделать гораздо больше.

Дешевые батареи могут найти применение, о котором мы даже не мечтали. Какие виды городских транспортных средств, дронов, самолетов или исследовательских постов мы могли бы использовать? Какие корабли или поезда можно электрифицировать? Как все более дешевое и повсеместное хранилище может сочетаться со все более дешевой и повсеместной солнечной энергией?

Пока не знаем. Но в ближайшие несколько лет мы увидим кое-что интересное. Батареи могут изменить наш обычный жизненный опыт множеством способов.Стоит потратить время на то, чтобы понять, что движет их развитием и куда они могут пойти.

Итак, вот вопрос, который движет этой серией аккумуляторов: будут ли LIB для хранения энергии, как солнечные фотоэлектрические панели для солнечной электроэнергии?

В заключение позвольте мне вкратце объяснить, что я имею в виду под этим.

Солнечные панели стали настолько дешевыми и быстрыми, что они вытеснили всех конкурентов.

Под «солнечными панелями» я имею в виду стандартный вид: скучные старые фотоэлектрические панели из кристаллического кремния, которые сегодня можно увидеть на крышах. впредь будет называться «PV.

Благодаря ключевым исследованиям и разработкам в США, введенным в Германии льготным тарифам (которые субсидировали домовладельцев установку панелей на их крыши) и массовому производственному буму в Китае, фотоэлектрическая энергия получила огромный и продолжительный толчок за последние несколько десятилетий. По мере роста масштабов цена упала — на колоссальные 99 процентов за последние 40 лет.

PV стали настолько дешевыми, что просто затопили всех конкурентов. Еще в нулевых, даже после того, как Обама победил и составил свой законопроект о стимулах, в разработке находились несколько солнечных технологий: тонкопленочная солнечная энергия, концентрированная солнечная энергия, солнечная энергия, интегрированная в здания, многопереходная солнечная энергия, всякие экзотические вещи.Была даже одна крутая компания Solyndra, которая производила цилиндрические фотоэлектрические трубки.

Были бустеры всех этих нишевых технологий, которые могли подробно рассказать вам о своих преимуществах по сравнению с обычным старым фотоэлектрическим материалом. Они привлекли много венчурного капитала (и некоторые гарантии по государственным займам), сделав эти шаги. Но в конце концов они и их спонсоры недооценили одно большое преимущество PV: это очень дешево и все время дешевеет. Ничего другого практически невозможно догнать.

Доминирование фотоэлектрической энергии на рынке солнечной энергии обеспокоило некоторых энергетических аналитиков, считающих, что правительство должно вмешаться и поощрять инновации и технологическое разнообразие в этой области, готовясь к тому дню, когда фотоэлектрическая энергия достигнет своих пределов и достигнет плато. (Варун Сиварам, исследователь из Центра глобальной энергетической политики Колумбийского университета, который недавно был назначен старшим советником посланника президента по климату Джона Керри, написал целую книгу по этому вопросу.) достаточно хорошо, чтобы доставить нас туда, куда нам нужно.В любом случае ясно, что без согласованного государственного вмешательства PV в обозримом будущем будет доминировать.

Верно ли то же самое в отношении LIB? Собираются ли они доминировать на рынках хранения, как фотоэлектрические элементы преобладали в солнечной электроэнергии?

Они уже в значительной степени владеют рынками электромобилей и систем хранения данных и имеют существенное преимущество в производственных мощностях и отраслевых ноу-хау. В ближайшее десятилетие такое преимущество станет еще более пугающим. Это из краткого обзора будущего LIB, подготовленного компанией Sila Nanotechnologies:

До основания Tesla литий-ионные аккумуляторы почти исключительно использовались в бытовой электронике — в основном в ноутбуках и сотовых телефонах.На момент запуска Tesla Roadster в 2008 году общая глобальная производственная мощность литий-ионных аккумуляторов составляла примерно 20 ГВтч в год. К 2030 году мы ожидаем, что годовая производственная мощность составит более 2000 ГВтч, исходя из уже заявленных планов производителей элементов питания.

Это будет 100-кратный рост за 22 года — и это чертовски круто для любого конкурента.

«Было бы неразумно предполагать, что« обычные »LIB приближаются к концу своей эры», — заключил недавний всеобъемлющий обзор в Nature Communications. «[M] любые инженерные и химические подходы по-прежнему доступны для улучшения их характеристик».

Тем не менее, LIB действительно сталкиваются с ограничивающим давлением, особенно с проблемами материалов и безопасности, о которых мы поговорим позже. Они могли столкнуться с лежачими полицейскими. А когда вы говорите о рынках стоимостью более триллиона долларов, даже ниша может стоить миллиарды. Смогут ли конкуренты закрепиться? Это огромный приз, за ​​которым с каждым днем ​​гоняются все больше исследователей и предпринимателей.

Это то, что мы будем изучать в этой серии аккумуляторов.Далее: учебник по работе литий-ионных аккумуляторов!

…

Эта статья изначально была опубликована на сайте Volts.

(Изображение статьи любезно предоставлено Yo-Co-Man)

Создание лучших аккумуляторов для аккумуляторных электромобилей

В мировом масштабе спрос на BEV высок, что вызывает ожесточенную конкуренцию между многими компаниями за лидерство в области затрат и технологий. Если они смогут улучшить аккумуляторные элементы и батареи, на которые приходится от 35 до 50 процентов стоимости транспортного средства, они могут значительно увеличить потенциальную прибыль.

В этой статье исследуется китайский рынок аккумуляторных батарей, более подробно рассматриваются химический состав элементов, их конструкция и аккумуляторные блоки, чтобы помочь участникам рынка понять последние разработки и появляющиеся возможности.

Китайский рынок аккумуляторных батарей BEV

Китайский рынок BEV с 2014 года растет примерно на 80 процентов ежегодно. Это по-прежнему крупнейший в мире рынок, на который в 2020 году было продано 1,1 миллиона BEV по сравнению с 800 000 в Европе.Доля Китая на мировом рынке упала с 57 процентов в 2019 году до чуть ниже 50 процентов в 2020 году в результате недавнего роста продаж BEV в Европе. Тем не менее, ожидается, что Китай останется лидером продаж BEV: согласно нашей модели электрификации McKinsey, в 2030 году будет продано 9,0 млн единиц по сравнению с 5,5 млн в Европе.

Помимо того, что Китай является мировым лидером продаж, он также в значительной степени самодостаточен, когда дело доходит до производства BEV. Экосистема местных поставщиков страны может производить все детали уровня 1 и уровня 2, такие как аккумуляторные элементы, компоненты аккумуляторных блоков и модули трансмиссии.На пять крупнейших китайских компаний в 2019 году приходилось 45 процентов мирового рынка аккумуляторных батарей. Более мелкие местные поставщики, в том числе поставщики сырья и компонентов упаковки, быстро расширяются и становятся достаточно крупными, чтобы обслуживать как внутренний, так и глобальный рынки.

Китайские BEV

предлагают очень конкурентоспособное соотношение цены и качества по сравнению с их международными аналогами, отчасти из-за недавних скачков в технологии аккумуляторов. Например, в 2017 году китайские OEM-производители уже использовали технологию LFP для малопроизводительные автомобили и ячейки на базе NMC для высокопроизводительных.Большинство из них также создавали автомобили с элементами на базе NMC второго поколения (то есть NMC532). Напротив, западные OEM-производители, за одним исключением, все еще экспериментировали с первым поколением элементов на основе NMC и элементов на основе оксида лития-марганца.

Хотя сейчас большинство OEM-производителей используют аккумуляторные батареи на базе NMC, Китай все же имеет преимущество. Два китайских OEM-производителя представили NMC811, технологию последнего поколения, на внутреннем рынке в начале 2019 года, за много лет до того, как этот тип элементов появился на западном рынке.Точно так же один китайский OEM-производитель уже представил технологию «ячейка-упаковка» в модели BEV, которая уже находится в эксплуатации. Эта технология напрямую интегрирует элементы в аккумуляторную батарею без аккумуляторных модулей.

Мы ожидаем, что китайские OEM-производители сохранят свои позиции лидеров в области аккумуляторных технологий. Следующий шаг будет связан с технологией «элемент-шасси», при которой аккумуляторные элементы интегрируются непосредственно в шасси, без аккумуляторных блоков.

Аккумуляторные технологии и возможности повышения производительности

Чтобы изучить решения и продукты, используемые в различных транспортных средствах, мы рассмотрели десять моделей BEV из эталонного теста с датой начала производства с 2015 по 2020 год.В каждом из них мы разобрали аккумуляторные батареи и проанализировали элементы до химического состава основных компонентов. Наша оценка включала электрический анализ, анализ пористости по размеру частиц, анализ электролита, измерения веса и размеров, а также исследование состава и оптической плотности активного материала (Приложение 1).

Приложение 1

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами.Напишите нам по адресу: [email protected]

Химический состав клеток: ожидается дальнейшая коммерциализация NMC811, в то время как LFP представляет собой ценовое преимущество для экономичных автомобилей.

Распределение по химическому составу аккумуляторов для автомобилей в нашей выборке было следующим:

• 1 LFP
• 5 NMC532
• 2 NMC 622
• 2 NMC811

NMC811, который был наиболее совершенным химическим веществом в нашем образце, имеет самую высокую плотность энергии.

Самый популярный химический состав в наших тестовых моделях, NMC532, теперь имеет ценовое преимущество.

В 2018 и 2019 годах и, в меньшей степени, в 2020 году, активный катодный материал NMC811 и элементы на основе NMC811 имели высокую рыночную цену по сравнению со стоимостью их сырья. Эта надбавка в значительной степени объясняется ограниченной доступностью NMC811 и ее высокой производительностью, но более высокие производственные затраты также являются важным фактором. Дополнительные расходы возникают из-за необходимости более строгого контроля влажности и другого источника лития.

Хотя сейчас NMC811 дороже, чем NMC532, затраты на сырье для него на самом деле ниже. Мы ожидаем, что высокая ценовая надбавка к затратам на сырье, которая может достигать 80 процентов, будет уменьшаться, пока не достигнет примерно 50 процентов — надбавки, уплачиваемой сейчас за сырье NMC532 (Иллюстрация 2).

Приложение 2

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту.Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]

Более низкая стоимость NMC811 в сочетании с его улучшенной плотностью энергии и потенциально более высоким пробегом затруднит сохранение конкурентоспособности ячеек на основе NMC532. Во многих случаях производители BEV, вероятно, перейдут на ячейки на базе NMC811, чтобы получить выгоду по стоимости и производительности.

По сравнению с ячейками NMC, ячейки на основе LFP имеют немного более низкую стоимость сырья на кВтч.Состав активного катодного материала (CAM) в этих ячейках очень близок к составу фосфатов, используемых в качестве пищевых добавок, а поскольку требования к чистоте также аналогичны стандартам пищевой промышленности и не требуют контроля влажности, как это делает NMC, сырье- материальные затраты на килограмм (кг) для LFP ниже, чем для NMC. Более того, технология производства ячеек LFP более устойчива, чем технология NMC, что снижает надбавку к цене на сырье до 35 процентов (намного ниже, чем 50 процентов для NMC532).Более устоявшаяся технология производства также приводит к более низкой цене за кВтч для батарей LFP, даже с учетом их более низкого напряжения и емкости.

Более устоявшаяся технология производства приводит к более низкой цене за кВтч для батарей LFP, даже с учетом их более низкого напряжения и емкости.

Производители оборудования

могут либо обновить NMC532 до NMC811, как описано выше, либо сэкономить, переключившись на LFP. Переход с NMC532 на LFP не приводит к значительному изменению веса на киловатт-час на уровне блока, поэтому запас хода остается прежним, а затраты снижаются.При сравнении двух проанализированных нами транспортных средств — одного с LFP и одного с NMC532 — мы обнаружили, что переход с NMC532 на LFP увеличит вес аккумуляторной батареи всего на 4 процента, но снизит затраты примерно на 20 процентов (Иллюстрация 3).

Приложение 3

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: McKinsey_Website_Accessibility @ mckinsey.ком

Ячейки на основе LFP в нашем тестовом анализе являются самыми маленькими призматическими ячейками среди набора батарей, которые мы рассмотрели. Их небольшой размер увеличивает стоимость неактивного сырья элемента в расчете на кВтч — например, материалов для контейнеров элементов и клапанов, — но он также помогает лучше рассеивать тепло, выделяемое во время работы.

Переключение с NMC на LFP обеспечивает упрощенную архитектуру пакета и дополнительную экономию. В снятой нами модели верхняя оболочка упаковки, как и упаковка модуля, были выполнены из пластика.В большинстве других BEV эти компоненты изготовлены из алюминия, что увеличивает как стоимость, так и вес. Более того, эта конкретная модель аккумулятора имеет более низкие технические характеристики по скорости зарядки и меньший размер ячейки. Эти функции позволяют OEM-производителям уменьшить размер системы терморегулирования, поскольку аккумулятор в основном может полагаться на пассивное охлаждение и резистивный нагрев.

Хотите узнать больше о Центре мобильности будущего McKinsey?

Некоторые OEM-производители на западных рынках также планируют (или уже) использовать ячейки LFP в своих моделях начального уровня из-за более низкой стоимости.Таким образом, они, как правило, используют упрощенные блоки, а не блоки NMC, используя более высокую безопасность LFP: температура, создаваемая отказом элемента LFP, обычно ниже, чем у NMC, и это может предотвратить или ограничить опасность теплового разгона. Как и во многих случаях, упрощение блока — например, за счет снижения сложности и мощности системы охлаждения — происходит за счет скорости заряда и разряда, которые необходимо поддерживать на низком уровне.

Конструкция ячеек: даже в рамках одних и тех же технологий производители ячеек и OEM-производители могут совершенствоваться.

Когда мы изучили различия в конструкции и химическом составе одной и той же аккумуляторной технологии, мы обнаружили возможности как для производителей элементов, так и для производителей оригинального оборудования улучшить характеристики продукции.

Различия в ячейках на базе NMC811. Среди протестированных автомобилей два производителя использовали NMC811, но полагались на разных поставщиков. Обе ячейки были призматическими, но плотность энергии составляла 244 Втч / кг для одной и 227 Втч / кг для второй. Разница в плотности энергии возникла из-за различий в химии и конструкции клеток.

Анализ конструкции ячейки показал, что ячейка с более высокой плотностью энергии, которую мы назвали самой эффективной ячейкой, весила 2 штуки.7 кг, против 0,9 кг у второго. Это привело к лучшему соотношению объема к поверхности и снижению затрат на упаковку элемента с более высокой плотностью энергии.

Мы обнаружили, что производитель наиболее производительного элемента сконцентрировал свою конструкцию на энергии, а не на мощности, и он мог загружать больше материала, чем его конкурент. Используя толщину электрода в качестве прокси, мы обнаружили, что в среднем она составляла 57 мкм для катода и 81 мкм для анодного слоя. Эти значения для менее производительной ячейки составляли 50 мкм и 69 мкм соответственно.

Точно так же в наиболее производительной ячейке использовалась самая современная медная фольга толщиной 6 мкм. В ячейке с более низкими характеристиками использовалась фольга толщиной 8 мкм и требовалось немного больше, что привело к увеличению содержания меди в ней на 33%. С точки зрения химии, САМ в наиболее производительной ячейке имеет более высокое содержание никеля и кобальта — 4 процента в компонентах переходных металлов.

В целом, эти различия объясняют, почему плотность энергии в одном элементе NMC811 была на 7 процентов выше, чем у элемента его конкурента (Иллюстрация 4).

Приложение 4

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]

Дизайн упаковки: продуманная конструкция упаковки может компенсировать менее совершенный химический состав клеток

Наш тестовый анализ показал, что хорошо спроектированный аккумулятор имеет первостепенное значение для производительности элементов.

Обтекаемый дизайн аккумуляторного блока. Половина моделей BEV в нашем тестовом анализе использовала элементы на базе NMC532 от того же производителя. Однако их конструкции блоков различались, что привело к расхождению примерно в 5% в стоимости блока и примерно в 8% в плотности энергии блока (Иллюстрация 5). Модели с самой низкой стоимостью, A и B, выиграли от их обтекаемого дизайна для скейтбордов. Хотя модель B имела преимущество в весе, поскольку ее корпус полностью изготовлен из алюминия, ее стоимость немного выше, чем у модели A.

Приложение 5

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]

Как правило, батареи с меньшей емкостью имеют более высокую стоимость за киловатт-час и более низкий коэффициент удельной энергии, поскольку многие компоненты, включая насосы и упаковку, не масштабируются напрямую с емкостью батареи.Например, батарея в модели D имеет значительно более высокую стоимость киловатт-часа и более низкую плотность энергии по сравнению с батареями в других моделях из-за ее низкой емкости аккумулятора (35 кВтч) и неоптимальной конструкции батареи, которая включает в себя зазор посередине для размещения ножек. задних пассажиров. Аккумулятор модели C имеет высокую емкость 70 кВтч для плоского скейтборда, но эти преимущества компенсируются массивной конструкцией корпуса, которая повышает безопасность при столкновении, но увеличивает стоимость и вес.

Выбор материала и изготовления. Как отмечалось выше, наш сравнительный анализ включал две модели с NMC622 и две с NMC811. Преимущества оптимальной конструкции блока стали еще более очевидными, когда мы сравнили модель с более эффективными ячейками на основе NMC622, которую мы называем моделью E, с двумя моделями, в которых использовались ячейки на основе NMC811. Мы называем модель с менее производительными ячейками на основе NMC811 моделью F, а модель с наиболее производительными ячейками на основе NMC811 — моделью G (Иллюстрация 6).

Приложение 6

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту.Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]

Материал корпуса. Сравнивая конструкции аккумуляторных блоков модели E и модели F, основное различие заключалось в выборе материала корпуса. В то время как в модели F для корпуса блока используется сталь, в модели E используется смесь алюминия и пластика.

Выбор такого материала имеет серьезные последствия, поскольку уменьшенный вес алюминия и пластика компенсирует преимущество более высокой плотности энергии ячеек на основе NMC811.Хотя элементы на основе NMC811 имеют плотность энергии, которая примерно на 4 процента выше, чем у элементов на основе NMC622, удельная энергия батареи самой модели F на 3 процента ниже, чем у модели E.

Что касается стоимости, модель E выигрывает, имея емкость аккумуляторного блока, которая примерно на 30 процентов больше, чем у модели F. Как описано выше, производитель модели E может распределить стоимость всех компонентов, которые не масштабируются с мощность, тем самым снижая общую стоимость киловатт-часа.Это преимущество, наряду с тем фактом, что элементы на основе NMC622 часто дешевле, компенсирует экономию затрат, которую дает модель F за счет использования стали в качестве материала корпуса. В целом, стоимость упаковки для модели E была на 5 процентов ниже, чем для модели F. Сравнение показывает важность конструкции упаковки, поскольку модель E имеет более высокую плотность энергии при более низкой стоимости, чем модель F, несмотря на менее продвинутую химию ячейки. .

Как управлять победившей конструкцией аккумуляторно-электромобиля: уроки тестирования десяти китайских моделей

Собственная платформа BEV. Сравнивая модели E и G, основное различие в конструкции упаковки связано с производственной платформой. Модель E оснащена аккумуляторным блоком в стиле скейтборда, типичным для обычных BEV, что делает конструкцию блока оптимизированной для производства. Он также имеет батарейные модули в рядной компоновке, что позволяет дополнительно сэкономить на внутренней проводке. В отличие от модели G имеет переходящий пакет двигателя внутреннего сгорания (ДВС), что означает, что автомобиль был разработан для трансмиссии ДВС, а пространство, созданное после снятия двигателя и коробки передач, заполнено аккумуляторами.Несколько BEV первого поколения используют эту архитектуру, поскольку она сводит к минимуму капитальные затраты, необходимые для запуска нового транспортного средства. Но архитектура также приводит к более сложной форме упаковки и более высоким затратам, поскольку она не оптимизирована для BEV. Как следствие, стоимость аккумуляторного блока для модели G на 3 процента выше, чем для модели E. Тем не менее, более изящный дизайн модели E не может компенсировать химическое преимущество элементов на основе NMC811. Таким образом, плотность энергии для модели G все еще на 11-12 процентов выше как на уровне ячейки, так и на уровне упаковки, чем у модели E.

Разработка лучшей батареи

Идеальный аккумулятор сочетает в себе высокую производительность, например лучшую удельную энергию, с привлекательной ценой. Исходя из технологических особенностей, наблюдаемых при демонтаже аккумуляторов, критическими являются следующие особенности:

• Клеточная химия и дизайн. Самый эффективный элемент на основе NMC811 с ​​плотностью энергии 244 Втч / кг часто может быть лучшим выбором для батарей, особенно с учетом относительно низкой стоимости сырья.Ожидается, что текущая надбавка к цене на элемент будет и дальше снижаться, что вскоре сделает стоимость элемента конкурентоспособной. Для сегментов входа и объема элемент на основе NMC811 можно заменить на LFP в качестве катода для дальнейшего снижения затрат, но плотность энергии будет ниже.
• Дизайн упаковки. Как отмечалось ранее, элегантный дизайн блока может снизить затраты на кВтч. Таким образом, модель с ячейками на базе NMC622, ранее называвшаяся моделью E, устанавливает планку. Кроме того, требования к терморегулированию ячеек на базе NMC811 могут быть удовлетворены с помощью конструкции, аналогичной конструкции этой модели, что делает ее эталоном, когда речь идет об оптимизированной упаковке батарей.

Объединив эти варианты дизайна, мы пришли к выводу, что значительные улучшения могут быть достигнуты с помощью технологий, уже используемых сегодня на дорогах. По сравнению со средним показателем по протестированным автомобилям и их батареям, мы ожидаем снижения стоимости примерно на 15 процентов и увеличения плотности энергии примерно на 20 процентов. Это в дополнение к ожидаемым улучшениям в аккумуляторных элементах и ​​упаковке, ожидаемым в будущем.

---

Наш сравнительный анализ выявил большие расхождения в технической конструкции батарей BEV в Китае, а также в стратегиях их закупок, что свидетельствует об очень динамичном рынке.В целом китайский рынок производит много чемпионов и будет продолжать делать это, давая местным производителям хорошие шансы на мировую конкуренцию. Основываясь на нашем понимании химии клеток, мы ожидаем, что клетки NMC532 уступят долю рынка NMC811 и LFP. Этот сдвиг уже начался в Китае, где некоторые OEM-производители начали использовать LFP для моделей начального уровня и NMC811 для своих более дорогих моделей с большим радиусом действия. Несмотря на ожидаемый рост NMC811 и LFP, игроки с менее развитым химическим составом клеток все же могут превзойти других, при условии, что они имеют прочную конструкцию корпуса, которая включает в себя обтекаемую форму, похожую на скейтборд, в отличие от более сложных форм.

Дальнейшие разработки аккумуляторных батарей, которые, как ожидается, будут расширяться в будущем, будут включать следующее:

• Технология «ячейка-упаковка» и «ячейка-шасси»
• инновация в области анодной химии: кремний и металлический литий выйдут на рынок в течение следующих двух-пяти лет
• Твердотельный электролит, потенциально связанный с полной модернизацией аккумуляторных блоков

Полное руководство по сравнению литиевых и свинцово-кислотных батарей

Когда дело доходит до выбора правильного аккумулятора для вашего приложения у вас, вероятно, есть список условий, которые вам необходимо выполнить.Какое напряжение необходимо, какова требуемая мощность, циклический или резервный, пр.

После того, как вы сузили специфику вы можете спросить: «Нужна ли мне литиевая батарея или традиционный герметичный свинцовый кислотная батарея? » Или, что более важно, «в чем разница между литием?» и запаянная свинцово-кислотная? » Перед выбором химия батареи, так как у обоих есть сильные и слабые стороны.

В данном блоге под литием понимаются только литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи, а SLA — свинцово-кислотные / герметичные свинцово-кислотные батареи.

Здесь мы рассмотрим разницу в производительности литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторов.

CYCLIC PERFORMANCE LITHIUM VS SLA

Наиболее заметное различие между литиевым фосфатом железа и свинцово-кислотным является тот факт, что емкость литиевой батареи не зависит от скорости разряда. На приведенном ниже рисунке сравнивается фактическая емкость в процентах от номинальной емкости батареи со скоростью разряда, выраженной C (C равняется току разряда, деленному на номинальную емкость).При очень высокой скорости разряда, например 0,8 ° C, емкость свинцово-кислотного аккумулятора составляет всего 60% от номинальной емкости. Узнайте больше о нормах заряда батарей.

Емкость литиевых батарей по сравнению с разными типами свинцово-кислотных батарей при различных токах разряда

Следовательно, в циклических приложениях, где скорость разряда часто превышает 0,1 ° C, литиевая батарея с более низким номиналом часто будет иметь более высокую фактическую емкость, чем сопоставимая свинцово-кислотная батарея. Это означает, что при той же номинальной емкости литий будет стоить дороже, но вы можете использовать литий меньшей емкости для того же приложения по более низкой цене.Стоимость владения, если рассматривать цикл, еще больше увеличивает ценность литиевой батареи по сравнению со свинцово-кислотной батареей.

Второе наиболее заметное различие между SLA и литием — это циклическая производительность лития. Срок службы лития в большинстве случаев в десять раз превышает срок службы SLA. Это снижает стоимость цикла лития ниже, чем SLA, а это означает, что вам придется заменять литиевую батарею реже, чем SLA в циклических приложениях.

Сравнение срока службы батареи LiFePO4 и SLA

ПОСТОЯННАЯ ПОДАЧА МОЩНОСТИ ЛИТИЙ ПРОТИВ СВИНЦОВОЙ КИСЛОТЫ

Литий

обеспечивает одинаковое количество энергии в течение всего цикла разряда, тогда как в соответствии с соглашением SLA подача энергии начинается с высокой мощности, но затем рассеивается.Преимущество постоянной мощности лития показано на графике ниже, который показывает зависимость напряжения от состояния заряда.

Здесь мы видим постоянное преимущество лития по сравнению со свинцово-кислотным.

Литиевая батарея, показанная оранжевым цветом, имеет постоянное напряжение, поскольку она разряжается в течение всего процесса разряда. Мощность — это функция напряжения, умноженного на ток. Потребление тока будет постоянным, и, таким образом, передаваемая мощность, умноженная на мощность, будет постоянной. Итак, давайте рассмотрим пример из реальной жизни.

Вы когда-нибудь включали фонарик и заметили, что он тусклее, чем в прошлый раз? Это потому что батарея внутри фонарика умирает, но еще не полностью разряжена. Он излучает небольшую мощность, но ее недостаточно, чтобы полностью осветить лампочку.

Если бы это была литиевая батарея, лампочка была бы такой же яркой с начала и до конца. Вместо того, чтобы гаснуть, лампочка просто не включалась бы, если бы батарея была разряжена.

ВРЕМЯ ЗАРЯДКИ ЛИТИЯ И SLA

Аккумуляторы SLA, как известно, заряжаются медленно.В большинстве циклических приложений вам необходимо иметь дополнительные батареи SLA, чтобы вы все еще могли использовать свое приложение, пока другая батарея заряжается. В резервных приложениях аккумулятор SLA должен постоянно заряжаться.

Зарядка литиевых батарей в четыре раза быстрее, чем SLA. Более быстрая зарядка означает, что батарея используется дольше и, следовательно, требует меньше батарей. Они также быстро восстанавливаются после события (например, в резервном или резервном приложении). В качестве бонуса нет необходимости держать литий на плавающем заряде для хранения.Для получения дополнительной информации о том, как зарядить литиевую батарею, ознакомьтесь с нашим Руководством по зарядке литиевых батарей.

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ БАТАРЕИ

Литий

по своим характеристикам намного превосходит SLA в высокотемпературных приложениях. Фактически, срок службы лития при 55 ° C в два раза больше, чем у SLA при комнатной температуре. Литий превосходит свинец в большинстве условий, но особенно силен при повышенных температурах.

Срок службы батарей LiFePO4 в зависимости от температуры

ХОЛОДНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ХАРАКТЕРИСТИКИ АККУМУЛЯТОРА

Низкие температуры могут привести к значительному снижению емкости батарей любого химического состава.Зная это, при оценке батареи для работы при низких температурах необходимо учитывать две вещи: зарядку и разрядку. Литиевая батарея не принимает заряд при низкой температуре (ниже 32 ° F). Однако SLA может принимать слаботочные заряды при низкой температуре.

И наоборот, литиевая батарея имеет более высокий разряд емкость при более низких температурах, чем SLA. Это означает, что литиевые батареи не обязательно быть слишком рассчитанным на низкие температуры, но зарядка может быть ограничивающий фактор.При 0 ° F литий разряжается на 70% своей номинальной емкости. но SLA составляет 45%.

Одна вещь, которую следует учитывать при низких температурах, — это состояние литиевой батареи, когда вы хотите ее зарядить. Если аккумулятор только что закончил разряжаться, он вырабатывает достаточно тепла, чтобы принять заряд. Если аккумулятор успел остыть, он может не принять заряд, если температура ниже 32 ° F.

УСТАНОВКА АККУМУЛЯТОРА

Если вы когда-либо пытались установить свинцово-кислотную батарею, вы знаете, насколько важно не устанавливать ее в перевернутом положении, чтобы предотвратить любые потенциальные проблемы с вентиляцией.Хотя SLA разработан таким образом, чтобы не допускать утечки, вентиляционные отверстия допускают некоторый остаточный выброс газов.

В конструкции литиевой батареи все элементы герметичны по отдельности и не могут протекать. Это означает, что нет ограничений в ориентации установки литиевой батареи. Его можно без проблем установить на бок, вверх ногами или стоя.

СРАВНЕНИЕ ВЕСА АККУМУЛЯТОРА

Литий

в среднем на 55% легче, чем SLA. В приложениях для езды на велосипеде это особенно важно, когда аккумулятор устанавливается в мобильное приложение (аккумуляторы для мотоциклов или скутеров) или когда вес может повлиять на производительность (например, в робототехнике).При использовании в режиме ожидания вес является важным фактором в удаленных приложениях (солнечные поля) и там, где установка затруднена (например, в системах аварийного освещения).

Сравнение веса литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторов

SLA ПРОТИВ ЛИТИЕВОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Литий

не следует хранить при 100% уровне заряда (SOC), тогда как SLA необходимо хранить при 100%. Это связано с тем, что скорость саморазряда батареи SLA в 5 раз или больше, чем у литиевой батареи.Фактически, многие клиенты будут поддерживать свинцово-кислотную батарею на хранении с помощью постоянного зарядного устройства, чтобы постоянно поддерживать батарею на 100%, чтобы срок службы батареи не уменьшался из-за хранения.

СЕРИЯ

И ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА АККУМУЛЯТОРОВ

Краткое и важное замечание: при последовательной и параллельной установке батарей важно, чтобы они соответствовали всем факторам, включая емкость, напряжение, сопротивление, состояние заряда и химический состав. SLA и литиевые батареи нельзя использовать вместе в одной цепочке.

Так как батарея SLA считается «глупой» батареей по сравнению с литиевой (которая имеет печатную плату, которая контролирует и защищает батарею), она может работать с гораздо большим количеством батарей в цепочке, чем литиевая.

Длина цепочки лития ограничена компонентами на печатной плате. Компоненты печатной платы могут иметь ограничения по току и напряжению, которые превышают длинные последовательные цепочки. Например, последовательная цепочка из четырех литиевых батарей будет иметь максимальное напряжение 51.2 вольта. Второй фактор — это защита батарей. Одна батарея, превышающая пределы защиты, может нарушить зарядку и разрядку всей цепочки батарей. Большинство литиевых струн ограничено 6 или менее (в зависимости от модели), но более длинные струны могут быть достигнуты с помощью дополнительных инженеров.

Между SLA и производительностью литиевых батарей существует много различий. В большинстве случаев литиевая батарея более сильная. Тем не менее, SLA не следует сбрасывать со счетов, поскольку он все еще имеет преимущество перед литием в некоторых приложениях, таких как длинные струны, чрезвычайно высокая скорость разряда и зарядка при низких температурах.Если есть приложение, не описанное выше, или у вас есть дополнительные вопросы, свяжитесь с нами.

Новая тепловая батарея может изменить правила хранения возобновляемой энергии

Новая тепловая батарея аккумулирует тепло из возобновляемых источников энергии.

Adobe Photo Stock — lovelyday12

Компания из Южной Австралии представила первое в мире действующее устройство для тепловой энергии (TED). Создатели TED сообщают, что батарея может накапливать возобновляемую энергию, имеет более высокую емкость, чем традиционные батареи, и полностью пригодна для вторичной переработки.

Термобатарея имеет те же функции, что и литий-ионные и свинцово-кислотные батареи; он может принимать любую форму электрического входа и создавать переменный ток (AC) или постоянный ток (DC).

В отличие от существующих батарей, он может заряжаться и разряжаться одновременно, по словам Сержа Бондаренко, генерального директора CCT Energy Storage. И вместо того, чтобы накапливать электрический заряд, он преобразует подводимый электрический ток в тепло.

«Это устройство, которое принимает любую форму электрического входа на входе и преобразует его в тепловую энергию», — объясняет он.«Мы используем кремний в качестве материала с фазовым переходом, плавим его и накапливаем тепло».

Емкость теплового аккумулятора в 12 раз больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, и он может хранить в пять-шесть раз больше энергии, чем литий-ионный. «Таким образом, емкость хранилища значительно выше, чем то, что мы видим сейчас у традиционных аккумуляторных устройств хранения на рынке», — говорит Бондаренко.

Признавая, что у всех технологий есть свои проблемы, Бондаренко по-прежнему считает, что у них есть конкурентное преимущество.Их тепловые батареи значительно дешевле свинцово-кислотных и литий-ионных.

По его оценкам, срок службы батареи составит не менее 20 лет, но им еще предстоит проверить это. Бондаренко объясняет, что характеристики кремниевого материала с фазовым переходом не ухудшаются, поэтому он может служить еще дольше.

По истечении срока службы аккумулятор можно утилизировать, не оставляя вредных химикатов в окружающей среде.

Доктор Маникам Минакши, эксперт по материалам для хранения энергии в Университете Мердока в Западной Австралии, работает с литий-ионными батареями, которые накапливают энергию в виде химического вещества.

Минакши признает, что, хотя все устройства хранения энергии имеют достоинства и ограничения, тепловые батареи имеют более длительный срок службы и большую емкость, чем литий-ионные.

«Солнечная энергия — самая распространенная возобновляемая энергия, — добавляет он, — и любая избыточная энергия может храниться в виде тепловой энергии и высвобождаться при необходимости».

Комментируя новую батарею, он говорит: «Это новое открытие, обеспечивающее альтернативный способ разумного хранения возобновляемой энергии.”

Прототип

TED был впервые разработан в 2011 году группой ученых и инженеров. Сейчас компания работает с исследователями из Университета Южной Австралии, чтобы снизить температуру плавления кремниевой подложки, что еще больше снизит конечную стоимость батареи.

«Это отличное сотрудничество», — говорит Бондаренко, добавляя, что две группы учатся друг у друга. Исследователи из университета довели материал с фазовым переходом до температуры 900 градусов по Цельсию, в то время как команда CCT теперь определила температуру кремния до 1600 градусов (2912 градусов по Фаренгейту).

Эндрю Робинсон, генеральный директор CCT Energy Storage, с устройством тепловой энергии (TED)

CCT Накопитель энергии

Следующий шаг — запуск прототипа в поле. Технология масштабируема, поэтому имеет большой потенциал для крупномасштабного хранения энергии. Для начала компания нацелена на «низко висящие плоды» — телекоммуникации и замену дизельного топлива.

Они заключили принципиальное соглашение с крупным владельцем активов в телекоммуникационной отрасли Австралии, который присутствует в Новой Зеландии и США.S. Батарея будет готова к эксплуатации на месте, о котором не сообщается, в течение следующего месяца или около того.

Они также стали партнерами MIBA Solutions в Европе. MIBA предлагает несколько экологически чистых продуктов, в том числе усовершенствованный зеркальный трекер, который концентрирует солнечное тепло с помощью зеркал.

Устройство занимает только круг диаметром 8 метров, что значительно снижает площадь, занимаемую типичным фотоэлектрическим объектом. Кроме того, он более эффективен, он может вращаться, следуя за солнцем, и переворачиваться вверх дном, чтобы избежать скопления пыли.

Тепло, которое он генерирует, может быть напрямую переведено на TED. «Так что это партнерство, заключенное на небесах», — говорит Бондаренко. «На самом деле решение с точки зрения общих затрат на поставку очень хорошее».

Обе компании поделят свои экспонаты на конференции по возобновляемым источникам энергии и хранению в Риме в конце мая.

CCT Energy Storage подписала соглашение, дающее MIBA Solutions эксклюзивные права на производство, строительство и распространение тепловых батарей в Дании, Швеции и Нидерландах.

Бондаренко также планирует использовать совместную технологию, чтобы помочь отдаленным общинам избавиться от зависимости от дизельных генераторов. Чтобы проверить это, у них на рассмотрении есть проект по оказанию помощи изолированному сообществу на северо-западе Австралии «отключиться от сети».

Кроме того, они собираются подписать лицензию на распространение с крупным проектом экологического жилья в Великобритании, чтобы внести свой вклад в достижение целей устойчивого развития, не связанных с сетью.

«Они используют энергию из возобновляемых источников для местных жителей», — поясняет Бондаренко.«И какую энергию они не используют, они сами возвращают в сеть или продают другим. Так что сообщества в основном будут использовать аккумуляторные батареи ».

Бондаренко говорит, что он в восторге от возможностей. «Это действительно меняет мир».

Раскрытие информации: Натали — старший научный сотрудник Университета Южной Австралии. Она обнаружила их связь с CCT Energy Storage во время интервью с Сержем Бондаренко и не связана ни с командой, ни с проектом .

.