Температура воды в батареях центрального отопления норма: Температура воды в батареях центрального отопления: норма в радиаторах

норма, какая должна быть температура радиаторов и в трубах в квартире

Home » Какая температура должна быть в батареях центрального отопления: норма, какая должна быть температура радиаторов и в трубах в квартире

Какая температура должна быть в батареях центрального отопления: норма, какая должна быть температура радиаторов и в трубах в квартире

Передача тепла в квартиру от центральной системы отопления осуществляется главным образом благодаря радиаторам. Это простые на вид, но весьма эффективные приспособления, призванные увеличить площадь теплоотдачи и создать в помещении оптимальный для жизни микроклимат. В данной статье речь пойдет о том, какая температура должна быть в батареях, чтобы жильцам было комфортно находиться в квартире, и насколько допустимыми являются перебои в отоплении.

Содержание:

Когда начинается отопительный сезон

Согласно Постановлению Правительства РФ, отопление в многоквартирных домах включают, как только среднесуточная температура воздуха опускается ниже 8 ℃ и не подымается выше этой отметки более 5 суток.

Если же осенью стоит теплая погода, то подачу тепла в квартиры могут отложить на некоторое время – у коммунальных служб есть на это право.

Примечательно, что включают центральные системы отопления лишь на 6-е сутки после достижения воздухом указанных температурных значений. Как правило, официальное начало отопительного сезона в большинстве областей страны припадает на середину октября, а его окончание – на апрель.

Почему в квартире холодные батареи

Очень часто возникают ситуации, когда на улице становится уже очень холодно, а температура воды в трубах отопления не повышается. Более того, нередко теплоноситель в трубы вообще не залит. Причина этого кроется, скорее всего, в недобросовестном отношении обслуживающей организации к своим обязанностям.

Среди вероятных причин отсутствия тепла в доме можно назвать:

• сбои и поломки элементов системы отопления;
• не доведенные до конца работы по ремонту системы;
• наличие воздушных пробок в отопительном контуре.

В тех случаях, когда температура воды в батареях не поднимается из-за проведения профилактических или ремонтных работ в общей системе отопления дома, придется только дожидаться их окончания. А вот если причина кроется в пробках воздуха в контуре, нужно либо открыть краны Маевского на радиаторах и его спустить, либо обратиться в обслуживающую организацию. В течение суток они должны прислать специалиста, чтобы продуть трубы и восстановить циркуляцию теплоносителя.

Причины прерывания теплопередачи

Стоит отметить, что в самом начале отопительного сезона нормы температуры в батареях отопления соблюдаются постоянно и отопление работает все время. В некоторых случаях котельные могут прерывать подачу тепла в квартиры.

По закону перерывы в работе системы отопления не могут превышать таких значений:

• 24 часа – если в квартире фиксируется минимальная температура в 12 ℃;
• 8 часов – при условии, что температура в квартире колеблется между 10 ℃ и 12 ℃;
• 4 часа – если температура воздуха в помещении опускается до 8 ℃ или еще ниже.

Все приведенные интервалы указаны из расчета за месяц. В случае превышения этих цифр жильцы имеют право подать жалобу в соответствующие инстанции.

Нормы температуры отопительных радиаторов

Поскольку отопление многоквартирного дома представляет собой сложную и разветвленную систему, разработали специальную норму температуры воды в батареях, соблюдение которой позволяет судить об эффективности функционирования всего оборудования.

В связи с этим, очень важно при установке или же замене радиаторов соблюдать все правила и технические требования для такого вида работ. При ошибках и нарушениях технологии монтажа радиаторов тепло не будет равномерно распределяться по всему контуру. Это значит, что в соседних комнатах или даже квартирах температура воды в батареях центрального отопления будет разной – в одной жарко, а в другой – холодно.

Кроме того, при установке батарей важно правильно выполнить расчет секций, который позволит соблюсти норму температуры батареи отопления в квартире.

Допустимый температурный минимум

Как ни странно, но законом не прописан минимальный порог того, какая должна быть температура батарей в квартире. Единственное, что можно утверждать с уверенностью – отдаваемого батареями тепла должно быть достаточно, чтобы воздух в квартире прогревался до 18-25 ℃. Следовательно, при условии сильных морозов и слабого нагрева отопительных батарей, достичь допустимых значений температуры воздуха достаточно сложно.

Максимальный уровень нагрева батарей

А вот максимальная норма температуры воды в батареях центрального отопления прописана в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Согласно этому документу нормативы такие:

• температурный максимум для воды в радиаторах квартир составляет 95 ℃ при двухтрубной разводке отопления;
• для однотрубной разводки максимальная температура составляет 115 ℃;
• рекомендуемое значение нагрева теплоносителя находится в пределах 85-90 ℃, поскольку при достижении 100 ℃ вода закипает, и для предотвращения этого в нее добавляют специальные вещества.

Стоит отметить, что при максимальном пороге нормы температуры воды в батарее отопления в 115 ℃ они работают с повышенной нагрузкой и достаточно быстро выходят из строя. Поэтому эксплуатация оборудования в таком режиме не рекомендуется.

Измеряем температуру батарей

Если в квартире холодно, можно измерить какая температура в батареях отопления.

Сделать это можно одним из способов:

• с помощью термометра – к полученному значению на поверхности батареи прибавляют 1-2 ℃ и получают температуру теплоносителя;
• инфракрасным термометром;
• спиртовым градусником – прибор приматывают к батарее и обертывают теплоизолирующим материалом, чтобы получить более точные данные.

Точные показатели температуры можно получить только, если воспользоваться прибором с сертификатом качества с диапазоном в пределах от 5 ℃ до 40 ℃ и допустимой погрешностью в 0,1 ℃.

Сравнив полученные значения с тем, какая должна быть температура батарей, и выявив несоответствия, можно обращаться в обслуживающую организацию. Она выполнит контрольный замер температур жидкости в отопительном контуре в конкретной квартире.

Как вариант, можно произвести замер температуры горячей водопроводной воды – если она подается в квартиру. В случае если получено значение в диапазоне 60-75 ℃, то норма соблюдена, а все прочие значения уже считаются отклонением от нее.

Порядок действий в случае отсутствия отопления

Жильцы многоквартирных домов иногда сталкиваются с ситуацией, когда в квартире уже очень холодно, а температура батареи в квартире до нормы не то, что недотягивает – отопление вообще отключено. Если причина этого в поломках системы отопления в доме – они должны быть ликвидированы. А вот если виновником задержки является обслуживающее предприятие, важно представить доказательства того, что в квартире очень холодно.

Из обслуживающей компании приглашают представителя и вместе с ним производят замер температур в каждой комнате, фиксируя результаты письменно. После получения результатов поставщик тепла должен срочно принять меры по включению отопления и пересчитать взимаемую плату за период перебоев. В случае отсутствия какой-либо реакции со стороны обслуживающей организации, через суд можно добиться компенсации за нарушение правил обслуживания населения коммунальными предприятиями.

В зимнее время минимальное значение температуры воздуха в квартире составляет 18 ℃. При условии установленного опускания температуры ниже этой отметки, поставщик тепла должен снизить оплату на 0,15 % за каждый час периода нарушения.

Если даже после проведения перерасчета ситуация не изменилась в лучшую сторону, жильцам стоит подать коллективную жалобу о нарушении минимальных порогов температур в квартирах. Эта жалоба станет основанием для искового заявления в суд, который может наложить штрафы на обслуживающее предприятие.

Нормы температуры воды в батареях отопления домов должны соответствовать СНиПу и соблюдаться неукоснительно в течение всего отопительного сезона.

Чтобы защитить себя от нарушений со стороны поставщиков тепла, потребителям стоит ознакомиться с нормативами, сроками и границами температур воды в батареях и воздуха в помещениях в течение отопительного сезона. Тогда в случае необходимости они могут проверить все значения простыми измерениями.

Похожие статьи

нормативы, способы измерения и действия при отклонениях

Как правило, повышение тарифов на квартирное отопление приводит к недовольству людей качеством тепла. Это можно назвать просто негативной реакцией на возросшие суммы счетов, но вполне может быть так, что температура воды в батареях отопления очень отдалена от нормы. В этой ситуации потребители должны быть осведомлены о своих правах и обязанностях, а также о том, что они могут требовать от поставщика услуг перерасчета оплаты.

Всегда нужно уточнять уровень температуры воды в радиаторах

Параметры для запуска отопления

При наступлении осени температура на улице становится все ниже, люди каждый день трогают свои батареи и надеются, что именно сегодня они станут горячими. Если же это не происходит, то жильцы ищут виновных, но на самом деле все нормы поставки тепла в дома указаны в постановлении 2011 года № 354.

В этом документе прописано, что

подача тепла осуществляется при температуре на улице от 8 градусов тепла, если она держится пять дней подряд. Если этот показатель на протяжении указанного времени будет колебаться то в одну, то в другую сторону, то батареи и стояки в квартирах останутся холодными.

Тепло подается лишь на шестые сутки и, как правило, в большинстве случаев отопительный сезон начинается с 15 октября и заканчивается 15 апреля.

В этом видео вы узнаете температурные нормы в квартире:

Нормы для квартиры

Нормы температуры в батареях отопления для того или иного помещения свои. Воздух в квартирах должен быть прогрет до такого уровня:

• жилая часть и кухня — +18°C;
• угловые квартиры — +20°C;
• ванная и туалет — +25°C.

Угловые квартиры должны отапливаться сильнее из-за наличия угловых холодных стен. Нормы для общедомовых помещений несколько иные:

• подъезд — +16°C;
• лифт — +5°C;
• чердак и подвальные помещения — +4°C.

Замеры в жилом помещении производятся по внутренним стенам не ближе, чем на метр от наружной стенки и полтора метра от уровня пола.

При несоответствии параметров нормам потребитель должен уведомить об этом управляющую компанию. После положенных проверок, плата за тепло может быть снижена на 0,15% за один час отклонений от нормативов.

Температура батарей

Существуют минимальный и максимальный нормативы. Иногда даже при запуске отопления в помещении не хватает тепла из-за того, что температура батарей далека от нормативов. Причина тому — банальная завоздушенность системы. Устранить проблемы можно с помощью специалиста или самостоятельно, используя кран Маевского.

Если проблема возникает из-за изношенности стояковых труб или батарей, то без помощи специалистов здесь просто не обойтись. Если система отопления не работала, а воздух в квартире был холоднее, чем указано в нормах по ГОСТу, то весь этот период оплате не подлежит.

Чтобы узнать норму температуры, нужно изучить СНиП

Норм минимальной температуры отопительных батарей нет, поэтому принято ориентироваться по параметрам воздуха в квартире. Нормальные параметры воздуха в отопительный период — +16…+25°C.

Для фиксации того, что температура отопительной системы не отвечает норме, необходимо пригласить уполномоченного представителя поставщика услуг отопления. О том, какая должна быть температура воды в батареях, описано в СНиП 41−01 от 2003 года:

1. Если в помещении применяется двухтрубная конструкция, то 95°C — это максимум.
2. Норма для однотрубной конструкции — +115°C.
3. Зимняя норма температуры радиаторов отопления в квартире — +80…+90°C. Если же она приближается к +100°C, то нужно принимать срочные меры для того, чтобы не допустить кипение воды в системе.

Несмотря на то что многие производители батарей часто указывают на них максимальный порог температуры, который находится на высоком уровне, не нужно часто его достигать, так как это выведет батарею из строя.

Для убеждения в соответствии отопления нормам ГОСТа необходимо самостоятельно произвести измерения и понять, какая температура воды в батареях отопления:

1. Может быть использован обыкновенный ртутный термометр, но тогда к полученному результату необходимо будет прибавить 2°C.
2. Подойдет также инфракрасный термометр.
3. Спиртовой термометр необходимо крепко примотать к батарее, обернув в теплоизоляцию.

Если полученные результаты оказались далекими от нормы, то нужно подать заявление в офис теплосети с просьбой провести контрольные измерения. Квартиру посетит комиссия, которая и произведет все необходимые вычисления.

Действия при отсутствии тепла

При любом расхождении отопления с ГОСТом нужно найти причину холодных радиаторов. Качественнее всего с этим разберутся специалисты компании-поставщика, которые смогут официально зафиксировать температуру в жилом помещении.

Если проблема вызвана некачественным обслуживанием систем многоквартирного дома, то решение проблемы полностью возлагается на организацию, подающую тепло. При этом всем жильцам должен быть сделан перерасчет за тепло либо они вовсе должны быть освобождены от оплаты, если батареи не грели совсем.

Любое заявление от жильцов дома в коммунальную структуру должно быть рассмотрено в кратчайшие сроки, а комиссия должна на месте зафиксировать факт несоответствия предоставляемых услуг.

Зная, какова должна быть температура батарей в квартире и в какой период запускается отопление, каждый жилец многоквартирного дома может сам определить соответствие показателей температуры установленным нормам. Это поможет вовремя принять меры и решить проблему с теплом.

Температура воды в батареях в отопительный сезон

Юрист практик и автор
242 статей на сайте

Дата публикации: 2018-03-13
Дата обновления: 2019-04-17

Комфортное существование в квартирах в зимний период в многоэтажных домах обеспечивается наличием централизованного отопления. Эта инженерная коммуникация состоит из трубной системы рассчитанного диаметра и отопительных приборов – батарей, предназначенных для обогрева комнат жилища путём теплоотдачи через их стенки. Для обеспечения оптимальной температуры в помещениях разработана норма температуры воды в батареях центрального отопления.

Здравствуй, дорогой посетитель портала! К сожалению, в статье раскрыт только типовой ответ на интересующий тебя вопрос. Для рассмотрения частной проблемы напиши её нам в онлайн консультант. Один из наших юристов незамедлительно и совершенно бесплатно проконсультирует тебя.

Обеспечение нормативных показателей теплоносителя

Проектирование отопительной системы жилых домов ведётся с учётом всех разработанных нормативных актов и Правил, закреплённых законодательно. От правильно рассчитанных технических показателей системы будет зависеть в дальнейшем температура в жилых и вспомогательных помещениях, которые закреплены ГОСТ 30494 .

Тепловые показатели в комнатах по санитарным правилам всегда согласовываются с температурой наружного воздуха и должна поддерживаться на должном уровне. Так, на основании требований СП 54.13330.2011 комфортные параметры для жизнедеятельности человека составляют следующие показатели:

1. В жилых комнатах обогрев должен быть от 18 до 24 о С.
2. Угловые комнаты в многоквартирных домах, подверженные воздействию природных явлений больше остальных комнат, должны быть обогреты до показателей не менее 20 о С.
3. Помещение кухонь, при наличии плит для приготовления пищи нуждаются в оптимальных тепловых параметрах от 19 до 21 о С.
4. Помещения туалетов и ванных комнат обогреваются частично от смежных жилых комнат и, как правило, не оснащены привычным количеством батарейных секций, но при этом их уровень комфорта соответствует не менее 18 о С.
5. Помещения нежилого предназначения обогреваются в зависимости от функционала этого помещения, но не обязательно имеют минимальную температуру. Стандартно они ориентированы на показатели не более 20 о С.

Уровень комфортности у каждого человека различный, поэтому и существует гибкий порог оптимальных показателей, но он варьирует в пределах, закреплённых по ГОСТ 30494.

Эффективной отопительной системой является коммуникация, которая работает с минимальными потерями тепла и в соответствии с нормативными данным. Для обеспечения этих факторов существует несколько видов отопительной системы в зависимости от типа подачи теплоносителя.

Диаметры труб отопления, материал из которых изготовлены батареи и количество установленных в каждой комнате секций – это совокупные факторы, влияющие на слаженность работы всей системы. Неправильная замена батареи может привести к её разбалансировке и как, следствие к сбою качества теплоносителя в квартире.

Как определить несоответствие температуры в батареях

Причин недостаточного обогрева помещения может быть несколько:

• теплопотери через несущие конструкции в отопительный сезон;
• недостаточная теплоотдача от отопительной системы.

Несущие конструкции жилого дома утепляют или производят замену на элементы из удерживающих тепло материалов. За несоответствие тепловых градусов в батареях несёт ответственность коммунальная служба, ответственная за подачу тепла на жилой дом. Для того, чтобы понять, что параметры занижены необходимо знать положенные данные на выходе из котельной и существующую в радиаторах в квартире.

Параметры теплоносителя в подающей трубе из котельной должны соответствовать утверждённому Правилами предоставления коммунальных услуг тепловому графику. Данный график разрабатывается в соответствии с градусами наружного воздуха.

Температуру теплоносителя в радиаторах можно измерить следующими способами:

1. Бытовой термометр положить на поверхность нагревательного прибора и через 5 минут зафиксировать его показания прибавив в отметке на шкале термометра 2 градуса.
2. Специальным инфракрасным измерителем.
3. Спиртовой термометр прикрепить к поверхности батареи и накрыть теплоизолирующим материалом. Показания снимать через 7-10 минут.

Так как это предварительные замеры, точность данных может быть с отклонениями и при составлении заявления в коммунальную организацию необходимо описывать источник получения замеров.

Действия потребителя при выявлении недогрева

Если теплоноситель в батареях критически отличается от показателей нормы тепловых графиков необходимо обратиться в эксплуатирующую организацию с заявлением по недогреву помещения.

Заявление подаётся в письменном виде в двух экземплярах. На образце заявителя ответственным лицом предприятия ставиться отметка о его получении. Согласовывается дата работы компетентной комиссии по фиксации факта недогрева и выявления его причин.

Вопрос сниженных параметров приравнивается к вопросам аварийного характера, так как доставляет дискомфорт потребителю коммунальных услуг. Поэтому комиссия должна проверить факты, изложенные в заявлении не позднее следующего дня после даты обращения заявителя.

Комиссия начинает работу с проверки температуры в каждой комнате отдельно, и показатели фиксируются в акте. Прибор для измерения параметров должен быть с действующей датой госповерки и без механических повреждений.

После замеров градусов внутреннего воздуха и в случае их несоответствия санитарным нормам замеряют температуру воды в радиаторах. Способы этих действий комиссией не отличаются от предварительных измерений хозяином квартиры. Однако в акте фиксируются данные полученные комиссией.

На Ваше обращение предоставляется ответ с указанием причин несоответствия градусов в помещении санитарным нормам. Сроки их устранения и суммы перерасчёта, который обязателен за отклонение от температурных норм в квартире. Важно знать, что минимальные данные в квартире составляют +18 о С и за несоответствие от этих параметров поставщики тепла должны снизить оплату на 0,15% за каждый час недопоставки.

Оплата за коммунальные услуги составляет значительную часть бюджета семьи, и оплачивать несуществующие комфортные условия не целесообразно. Имея все необходимые сведения о законных нормах и правилах необходимо добиваться реализации Ваших прав, и тем самым оказывать помощь в работе коммунальщиков.

Батарея отопления – главный элемент отопительной системы в городской квартире, эффективное бытовое устройство для передачи тепла. Именно от батарей (радиаторов) и их температуры во многом зависит уют и комфорт проживания всех жильцов дома.

В этой статье мы расскажем: какой должна быть температура батарей отопления в квартире, каковы её нормы и допустимы ли прерывания в подаче тепла.

Начало отопительного сезона

Начало подачи отопления в жилые квартиры обозначено в Постановлении Правительства РФ от 06.05.2011 N 354. В документе прописано, что как только, среднесуточная температура воздуха на улице оказывается ниже отметки в +8 ºС и остаётся неизменной на протяжении 5-ти суток подряд, в квартирах включают отопление.

Во всех остальных случаях, момент подачи тепла может быть отложен на законных основаниях. Подробную информацию о том, при какой температуре включают отопление в квартирах Вы можете прочесть здесь.

Обратите внимание: тепло начнет поступать в квартиры не раньше, чем на 6-той день после зафиксированных температурных показателей воздуха на улице.

В большинстве регионов страны отопительный сезон начинается с середины октября и заканчивается в апреле.

Причины отсутствия тепла в квартире

Возможны ситуации, когда по причине халатного отношения теплоснабжающего предприятия к собственным обязанностям, подачи тепла в квартиры не происходит. Почему? К причинам отсутствия тепла можно отнести:

• Поломка отопительной системы дома;
• Наполненность труб, проводящих тепло в дома, воздухом;
• Незаконченные ремонтные работы.

Если задержка подачи отопления вызвана поломкой внутридомовой системы, то до устранения неполадки исправить ситуацию невозможно.

Если причина задержки в наполненности труб теплоснабжения воздухом, необходимо обратиться в эксплуатирующую организацию. Специалист должен в течение суток после обращения «продуть» батареи, и препятствий для заполнения их циркулирующей жидкостью не будет.

Почему подача тепла в радиаторы прерывается?

Начало отопительного сезона еще не означает его непрерывности. Иногда подача отопления временно прекращается, что вызывает массу вопросов и негодования со стороны населения.

Важно знать, что законно, перерывы в подаче отопления могут составлять:

• Максимум 24 часа. При условии, что минимальная температура воздуха в квартире +12 ºС;
• Максимум 8 часов. В случае, если температура опустится до отметки от +10 до +12 ºС;
• Не больше, чем 4 часа, если термометр показывает +8 ºС и ниже.

Все временные промежутки простоя указаны суммарно за месяц. Если жильцами будет замечено превышение этих значений, следует обратиться с жалобой в ответственную организацию. Ознакомиться с оптимальными показателями температуры в квартире зимой можно в этой статье.

Нормативы температуры батарей отопления

Система отопления многоквартирного дома – результат работы инженерной мысли. Это сложный, состоящий из множества элементов, механизм.

Поэтому так важно, соблюдать правила установки и эксплуатации радиаторов отопления в каждой квартире. Иначе тепло распределится неравномерно, что приведет к тому, что в одной квартире будет тепло, а в соседней — холодно.

Важным моментом также является расчёт количества секций радиаторов отопления. Во избежание подобных ситуаций и придумали соответствующие допустимые значения (нормативы).

Читайте про электрические радиаторы отопления следующую статью.

Про газовые конвекторы повествует эта статья.

Допустимое минимальное значение температуры батарей

Как любой другой показатель, важный для нормальной жизнедеятельности человека (норма влажности в квартире, норма температуры горячей воды, оптимальная температура воздуха в квартире и т.д.) температура батарей на время сезона отопления должна иметь допустимый минимум.

Однако минимальной температуры батарей в квартирах законом и нормами не прописано. Это означает, что показатель должен быть таким, чтобы сохранялась допустимая температура воздуха в квартире (+18 до + 25 градусов).

Очевидно, что при недопустимо низких температурах батарей, добиться нормальной температуры воздуха во всей квартире невозможно.

Каким должно быть максимальное значение?

В отличие от минимума, максимальное значение точно указано в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Этот документ определяет нормы, установленные для внутриквартирных элементов системы обогрева:

• Максимально допустимой нормой температуры батарей в квартире считается отметка в 95°С при двухтрубной системе отопления;
• При однотрубной системе отопления температурный максимум равен 115°С;
• Рекомендуемой температурой является значение от 85°С до 90°С. Это связано с тем, что 100°С – температура кипения воды. При достижении этого показателя, применяются специальные меры для предотвращения закипания;

Примите к сведению: несмотря на то, что температурный максимум составляет 115 °С, эксплуатация батарей в этом режиме не рекомендуется. Они быстро ломаются, если работают с такой усиленной нагрузкой.

Как измерить температуру батарей?

Если возникли подозрения, что батареи греют плохо, можно измерить их температуру. Существует несколько способов замера температуры батарей, а именно:

• Обычным термометром. В этом случае, к измеренному показателю поверхности отопительного прибора следует прибавить 1-2°С;
• При помощи инфракрасного термометра;
• Спиртовым термометром измеряют температуру батареи, плотно примотав его к ней. Для точности измерения нужно закрыть термометр теплоизолирующим материалом.

Это важно: прибор, которым производится замер температуры батарей, должен иметь сертификат качества. Диапазоном измерений должен составлять от 5 до 40 гр.С – это в значительной мере минимизирует погрешность измерения. Допустимая погрешность не более 0,1 гр.С измерения.

Если температура батарей существенно не дотягивает до рекомендуемой величины, следует написать заявку в управляющую компанию на проведение замера. Комиссия в присутствии жильца квартиры произведет контрольный замер циркулирующей в батарее жидкости и установит несоответствие.

Обратите внимание: перед замером температуры батарей измерьте температуру горячей воды из крана. Эти показатели взаимосвязаны друг с другом. Если показания термометра находятся в диапазоне от 60 до 75 °С – это считается нормой, если ниже – отклонением от неё.

Что делать, если нет отопления?

Если отопления дождаться не удалось, самое время перейти к решительным действиям. Во-первых, надо разобраться в причине происходящего. Если окажется, что всему виной поломка в отопительной системе дома, её нужно устранить. Если в задержке отопления виновна снабжающая компания, нужно доказать, что в квартире холодно.

Для этого вместе с представителем эксплуатирующей компании необходимо замерить температуру в каждой комнате. Если она окажется ниже, важно зафиксировать показания.

По итогам замеров, обслуживающая компания обязана принять меры, исправить ситуацию и пересчитать плату за отопление в периоды несоответствия. Если никаких действий со стороны ответственной компании нет, её можно привлечь к административной ответственности за нарушение правил коммунального обслуживания населения.

Минимальная допустимая температура воздуха жилой комнаты зимой +18 °С. Как только зафиксировано заниженное значение этого показателя, организация, поставляющая тепло обязана снизить плату за него на 0,15% за каждый час нарушений.

Если перерасчет не мотивировал ответственную организацию на исправление ошибок, следует составить коллективную жалобу жильцов дома о нарушении температурного режима. Она станет основанием для обращения в суд. За допущенные нарушения, организацию, поставляющую тепло, могут серьезно оштрафовать.

Таким образом, температура батарей в квартире во время отопительного сезона должна соответствовать требованиям СНиП.

Жители квартир могут самостоятельно замерить температуру батарей, чтобы уточнить, соблюдаются ли нормативы. Знание всех допустимых норм, границ и сроков, связанных с наступлением отопительного сезона дает возможность защитить свои права в случае их нарушения.

Об отопительных нормах в квартирах рассказывает следующее видео:

Статьи по теме

В квартирах холодно? Рассказываем о том, как определить, что ваc могут обвинить в оказании некачественной услуги, что нужно делать и как исправить ситуацию.

Отопительный сезон наступил, суммы в квитанциях растут, а батареи теплеют. Но во многих квартирах по-прежнему холодно. Это одна из самых болезненных тем — услуга дорогая, и жильцы готовы действовать при малейшем сомнении. Специальные документы четко определяют температуру батарей отопления в квартире и нормы температур воздуха в разных помещениях.

Скачайте полезные документы из статьи:

Температура батарей в квартире: нормы по ГОСТу

В первую очередь температура в квартире многоквартирного дома зависит от температуры батарей. Она определяется с помощью специальных расчетов. Температурные графики, определяющие степень ее нагрева, строятся из сопоставления температуры теплоносителя в радиаторах и температуры окружающей среды.

В них рассчитывается, какая температура должна быть в трубах подачи воды и в «обратке» — том, что радиатор в квартире отдает обратно.Температура воды в системе отопления зависит от того, холодно или тепло на улице. С учетом местных условий, графики могут отличаться, но все они исходят из требований, чтобы в холодный период года в жилых комнатах поддерживалась оптимальная температура — 20 – 22°С (об этом мы еще поговорим).

В большинстве городов приняты такие графики

• от крупных ТЭЦ: 150/70°С, 130/70°С или 105/70°С;
• от котельных и небольших ТЭЦ: 105/70°С или 95/70°С.

При расчетах графика учитываются также потери тепла, то есть снижение температуры воды по пути от источника теплоснабжения до жилого дома.

Температурный график соотношения отопления к температуре окружающей среды.

Например, при температуре минус 10°С, температура воды на «обратке» должна быть не менее 51,4 градусов. Это не зависит от того, на каком этаже проводятся измерения — на первом или девятом.

Сначала теплоноситель попадает в устройство смешения — элеватор или насос — и только после этого поступает в радиатор в квартире. Таким образом, температура батарей отопления в квартире, норма подачи, при минус 40°С за окном, будет плюс 95°С — больше нельзя, так как теплоноситель может закипеть.

Есть свои отличия в каждом регионе, но ориентироваться на эти цифры можно — они являются стандартом. Конкретно ваш температурный график утверждается руководителем ресурсоснабжающей организации.

Но все-таки куда важнее не температура батареи, а конечный результат — тепло в квартире. Именно его должны обеспечивать управляющие компании.

В каких случаях исполнитель коммунальной услуги по отоплению производит потребителю перерасчет платы за такую услугу, если температура в помещении потребителя ниже нормативной?

Как рассчитывается отопление в квартире

Есть два вида платы за отопление: только в течение отопительного сезона или равномерно, в течение всего года. Конкретный вариант зависит от региона: правом изменять метод обладают региональные власти. Они могут делать это раз в год, причем обязательно до начала отопительного сезона. Каждое такое решение должно быть опубликовано на официальном сайте в течение пяти дней.

Например, в Москве такой документ — постановление городского правительства № 629-ПП от 29.09.2016.

Управляющая компания использует один из этих двух вариантов в каждом конкретном доме, в соответствии с принятыми нормами в регионе.

Если региональные власти принимают решение о смене метода и публикуют его, то эта схема начинает работать с июля следующего года, если выбран вид равномерной оплаты, или с начала следующего отопительного сезона в случае оплаты только в сезон.

Расчет за отопление в большинстве многоквартирных домов делается по показаниям общедомового прибора учета. В регионах утверждается стоимость одной Гкал, и на ее основе рассчитывается общая сумма оплаты для дома. Если отдельные квартиры оборудованы индивидуальными счетчиками тепла, расчет основывается на них.

Но, к сожалению, индивидуальных счетчиков у нас пока мало — в старых домах, оборудовать такую систему сложно. Счетчики должны стоять во всех помещениях дома, нельзя поставить его в одну квартиру в доме. В новостройках эту проблему решают, заранее предусматривая установку ИПУ тепла.

Но для большинства способ расчета платы за отопление выглядит так: общая сумма на дом делится между помещениями, в зависимости от их площади. Это логично, так как количество тепла напрямую зависит от объема обогреваемого воздуха.

Однако для такого расчета нужен общедомовой счетчик, а это тоже бывает не всегда. Там, где нет общих счетчиков тепла, оплата рассчитывается по региональным нормативам.

Чаще всего жильцы жалуются на управляющую компанию именно из-за нарушений в начислениях на теплоснабжение, ведь в большинстве случаев это самая большая сумма в квитанции, и потребители внимательно следят за тем, как она соотносится с реальным теплом в их квартирах. Любая ошибка — это повод для жалоб и обращений в контролирующие органы. В новостях часто появляется информация об очередном случае, в котором жителям многоквартирных домов возвращают излишне уплаченные ими деньги. Управляющей компании придется не только вернуть лишнее, но и выплатить штраф и пережить проверку, которая обязательно за этим последует. Читайте материал справочной системы о том, как отрабатывать основные жалобы жителей при проверке ГЖИ.

Срок отопительного сезона

Самостоятельно решать, когда включать батареи, могут только жильцы домов с автономной системой отопления. Все остальные, подключенные к централизованной системе отопления, должны полагаться на решение органов местного самоуправления.

Конечно, они не могут настроить это так же точно, как жильцы одного дома — недаром каждую весну и осень все новостные сайт заполняются статьями «Когда наконец включат/выключат отопление?»

Конкретные сроки в каждом регионе зависят от погодных условий: по нормативам, в отопительный период 2018-2019 года нужно, чтобы среднесуточная уличная температура была ниже 8°C в течение 5 дней подряд. Отопление снова могут отключить, если температура будет выше 8°C также в течение 5 дней.

Кроме этого, есть и небольшой «аварийный запас» по нормам отключения отопления зимой. Его могут отключать, оставаясь в рамках действующих норм, на срок не более 24 часов в сумме, в течение одного месяц. Единовременно отопление могут отключить на срок от 4 до 16 часов, в зависимости от температуры воздуха в жилых помещениях – если в квартире +12°C, на срок не более 16 часов, а если +8 — до 4 часов.

Как измерять температуру в квартире в отопительный сезон

Жильцы могут измерить температуру самостоятельно, бытовым термометром. Нужно соблюсти несложные требования: проверить, нет ли сквозняков, хорошо ли закрыты окна и межкомнатные двери. Температуру следует измерять в метре от радиаторов, стоящих на «уличной» стене, на высоте одного метра от пола.

Лучше это делать вечером или утром — днем солнце, нагревшее комнату, может сильно смазать картину.

Оптимальная температура, которая должна быть в квартире — 20-22 °C.

В ГОСТе прописаны и более подробные нормативы отопления в квартире 2018 года:

• Тип помещения Оптимально, °C Допустимо, °C
• Жилая комната 20-22 / 18
• Кухня 22-23 / 20
• Туалет 19-21 / 18
• Ванная и совмещенный санузел 24-26 / 18
• Помещения для отдыха и учебных занятий 20-22 / 18
• Межквартирный коридор 18-20 / 16
• Вестибюль, лестничная клетка 16-18 / 12
• Кладовые 16-18 / 14

Причем в угловых комнатах температура должна быть выше — минимум 20°C.

Куда обращаться, если температура ниже нормы

Если жильцы самостоятельно фиксирует «недогрев», то есть температура опускается ниже 18°C в жилых комнатах — они имеют право обратиться в управляющую компанию для составления акта. Причем они имеют право обращаться как в письменной форме (написать заявление), так и в устной (позвонить). Дежурный должен зарегистрировать обращение и назначить время проведения проверки. По правилам, проверка назначается не позднее 2 часов с момента обращения о нарушении качества коммунальной услуги, если с обратившимся не согласовано другое время.

Проверка должна проводиться специальным термометром. Требования к нему разъясняются в ГОСТ 30494-2011. Прибор должен быть обязательно с технической документацией — иметь специальный сертификат, который проверяющие обязаны предъявить по первому требованию. Если такого сертификата нет, то владелец квартиры может отказаться от проверки и требовать использования надлежащего оборудования. Температура замеряется в нескольких комнатах.

После проверки составляется акт, который содержит:

• дату;
• параметры жилья;
• список членов комиссии;
• показатели прибора;
• температуру;
• подписи членов комиссии.

Акт составляется в нескольких экземплярах: один остается у обратившегося, другие — у специалистов, проводивших проверку.

Этот акт — свидетельство нарушений в предоставлении коммунальной услуги. С ним жилец может подавать жалобы и требовать у управляющей компании соблюдения условий оказания коммунальных услуг.

Жалоба в адрес исполнителя коммунальных услуг может содержать требование перерасчета платы за отопление, возмещения вреда или даже требование поставить дополнительные радиаторы отопления — бывают и такие случаи, недавно жителю Твери удалось добиться установки в квартире дополнительных батарей.

При подаче жалобы в двух экземплярах, сопровождаемой актом, на одном проставляются входящие номер и дата, второй передается секретарю организации.

Если у обратившегося нет отопления в квартире и после жалобы, он имеет право переадресовать ее в вышестоящие инстанции:

• Региональную жилищную инспекцию;
• Прокуратуру;
• Роспотребнадзор.

Важно помнить, что обращение в вышестоящие инстанции может осуществляться не только после рассмотрения претензии в первичной инстанции. На этом этапе документ может быть отправлен по нескольким адреса параллельно.

Кроме этого, имея акт, жилец может обратиться в суд с требованием о возмещении понесенных затрат и компенсации ущерба.

Температура батарей отопления в квартире: норма

Автономное отопление предоставляет потребителю возможность регулировать температуру воды в батареях и температуру воздуха в помещении. Можно и регулировать работу системы отопления, и экономить на расходах.

Централизованное отопление в многоквартирном доме контролируется управляющей компанией, коммунальными предприятиями, обслуживающими район. И поэтому жильцы дома даже не всегда знают, какой должна быть температура в квартирах, редко могут влиять на подачу тепла в жилье.

Нормы по отоплению разработаны и утверждены, их должны придерживаться те компании,  которые отвечают за подачу тепла жилых помещений.

Основываются нормативы на потребностях живого организма в определенной температуре окружающей среды для нормального существования. Если знать точно, какой должна быть температура батарей отопления в квартире нормальной, можно смело требовать поддержания комфортных условий от ответственных лиц.

Стандартные нормативы температуры для отопительной системы

Нормативы квартиры, касающиеся температуры теплоносителя в радиаторах и трубах, указывают на конкретный показатель для жилого помещения. При этом разрешены только небольшие отклонения.

Показатели чаще всего разрабатываются для квартир, реже для рабочих помещений. Это связано с тем, что жильцы многоквартирных домов часто желают знать, какой температуры должны быть батареи. Указываются данные в специальных СНиПах, также можно узнать их и из других ресурсов.

ВНИМАНИЕ! В комнатах квартиры с централизованным отоплением должна соблюдаться температура 20 до 22 двух градусов Цельсия. Допускается в многоквартирных домах небольшое отклонение от нормы в пределах от 18 до 24 градусов.

Для некоторых комнат разработаны другие варианты норматив.

• Если комната угловая, норма температуры в отопительный сезон составляет 20 градусов тепла. Стены в угловых комнатах более других охлаждаются наружным воздухом.
• В помещении кухни большое количество времени работают приборы для приготовления еды. Здесь должна соблюдаться температура от 19 до 21 градуса Цельсия, а разрешенные отклонения – 19-26.
• Какова по нормам температура ванной комнаты? Стандарты указывают показатель в пределах 18-24 градуса. Рекомендуется придерживаться все же температуры от 20 градусов, при более низкой величине в ванной комнате, с высоким уровнем влажности, не будет достаточно комфортно и тепло.
• Разработаны нормы и для помещений нежилых. К ним относятся коридоры, кладовые, другие площади квартиры.

При расчете, который проводится профессиональными специалистами, учитывается частота эксплуатации комнат. В некоторых достаточно соблюдать температурный режим воды центрального отопления такой, чтобы он давал даже 16-18 градусов (например, в кладовой, где часто хранятся продукты). Допустимый минимальный предел 12 градусов, максимальный – 22 градуса.

ВНИМАНИЕ! Температура в квартирах радиаторов теплоснабжения многоквартирного дома может несколько снижаться в ночное время (от 0.00 до 5.00 часов ночи). По ГОСТу такое снижение тепла в трубах допустимо (не больше, чем на 3 градуса), не считается нарушением.

Соблюдение нормативов

Нормы температуры труб и воздуха в жилых и нежилых помещениях квартир составляется на основании многих расчетов, но не всегда есть возможность точного их соблюдения. Сложности могут быть связаны с распределением труб и тепла в них по комнатам, от того, насколько эффективно работают отопительные приборы, от состояния стояков многоквартирных домов.

Если жильцы дома самостоятельно переустанавливали радиаторы, меняли место их расположения, монтировали новые ветки отопления, все это может сказаться на уровне тепла в трубах и воздуха в жилых помещения. Иногда в некоторых комнатах ощущается недостаток тепла, в других его избыток.

ВАЖНО! Чтобы отопительная система могла соблюдать нормы расчета комфортной температуры, не рекомендуется менять батареи, трубы, их расположение без консультации со специалистами.

Требования безопасности при составлении температурных норм в помещениях квартиры

• Нормы пожарной безопасности устанавливают граничный предел для температур материалов, участвующих в отделке дома. Сильно нагретые материалы могут самовоспламеняться, это опасно для жизни людей. Температура теплоносителя должна быть на 20 градусов ниже уровня воспламенения. По стандартам теплоноситель должен быть нагрет в пределах от 65 до 115 градусов.
• Если вода в трубах будет нагрета до 105 градусов, она закипит, поэтому следует принять меры для понижения температуры.
• Сколько градусов батарея может иметь в жилом доме? Не выше 75 градусов. В случае нарушения такого показателя должны быть установлены радом с радиатором ограничительные конструкции, препятствующие близкому нахождению.

ВНИМАНИЕ! Есть стандартные сроки, в которые начинается и заканчивается отопительный сезон. Но даже за их пределами отопление может осуществляться, если на улице больше пяти дней держится температура ниже 8 градусов.

Что делать, если температурный режим не соблюдается

Если знать, какие температурные границы установлены для воздуха в квартирах в период отопительного сезона, можно следить за соблюдением режима и жаловаться при его нарушении.

В пределах дома после начала отопительного сезона теплоснабжение налаживается быстро. Но в отдельных квартирах может быть нарушено отопление из-за пробок в батареях. Для того, чтобы исправить ситуацию, нужно спустить немного воздух с помощью крана Маевского.

Но возможно, проблема связана не с батареями, в таком случае нужно вызвать мастера. Он проверит роботу стояка, целостность труб. Также специалист знает, как проверить правильно температуру в квартире и зафиксировать в акте ее понижение.

ВНИМАНИЕ! При обнаружении холодных или слегка теплых батарей после начала сезона отопления, нужно обратиться к администрации ЖКХ или управляющей компании.

Проверить температуру батарей можно и самостоятельно, для этого потребуется специальный прибор, называющийся пирометром.

Измерять показатели температуры в квартире нужно в присутствии свидетелей, например, соседей. При них фиксируются данные в акте, составленном в произвольной форме. Свидетели должны подписать документ, который после этого будет иметь доказательную силу.

Как самому измерить температуру батарей?

Для измерения обычно используется пирометр, но также подойдет и обычный термометр. При регистрации температуры термометр к его показателям нужно прибавить 1-2 градуса.

Чтобы зафиксировать уровень тепла от батареи, к ней можно привязать спиртовой термометр. Привязывать нужно очень плотно, прикрыв прибор еще и теплоизолирующим материалом.

ВНИМАНИЕ! Все приборы, которыми самостоятельно проводится измерение уровня тепла, должны иметь сертификат качества. Рекомендуется выбирать прибор с диапазоном от 5 до 40 градусов.

Обращение в управляющую компанию

• Если вызванный из УК или ЖКХ специалист не прибыл для замера температуры в доме, показатели фиксируются самостоятельно в присутствии соседей.
• Следующий шаг – нужно сравнить полученные данные температуры с теми нормативами, которые указываются в СНиПе. Потом следует повторное обращение в управляющую компанию для составления письменной претензии.
• Эта претензия должна быть в двух экземплярах, один остается у того, кто подает заявку. Документы должны иметь штамп регистрации в УК.
• Если обслуживающая инстанция не проводит никаких действий по решению проблемы с отоплением, потребитель имеет право действовать дальше. Можно обратиться в Прокуратуру, приложив уже ранее составленные претензии. Также осуществляет надзор за поставщиками тепла в жилые дома и Жилищная инспекция.

Действенную помощь в таких ситуациях, свидетельствующие о нарушениях работы УК или организаций ЖКХ, оказывает и Роспотребнадзор. У него есть горячая линия для потребителей, по которой и стоит позвонить.

При обнаружении отсутствия тепла в доме, квартире с централизованным отоплением, нужно действовать решительно. Проблема может быть связана с батареями в квартире или с состоянием отопительной системы во всем доме. Управляющая компания обязана устранить неисправность. При этом жильцы должны фиксировать нарушения, измерять отклонения самостоятельно (если на вызов не приходит специалист из УК).

Реальная температура в жилых помещениях, зарегистрированная точными и сертифицированными приборами, послужит основанием для перерасчета оплаты за отопление. Если  квартире температура была ниже 18 градусов, оплата должна снижаться на 0,15 % за каждый час нарушения режима.

Полезное видео

В данном видео рассказывается об оптимальных параметрах температуры и влажности в детской комнате.

Есть ли норма температуры в батарее? | Вопрос-ответ

— Таких норм, на самом деле, не существует, — говорит главный инженер товарищества собственников «Очаг» (Минск) Геннадий Калёнов. — Например, в апреле этого года, когда температура на улице была +10 градусов, батареи были чуть теплыми. Температура теплоносителя в отопительных приборах зависит не от ЖЭСа, а от систем автоматического регулирования отопления, которые  сегодня установлены почти во всех домах. В зависимости от температуры наружного воздуха температура в приборах отопления автоматически увеличивается либо уменьшается. Главное, чтобы в жилых помещениях температура поддерживалась на уровне социальных стандартов. А то, насколько горячие батареи, зависит от типа дома. В старом панельном потребление тепла, а значит, и счет за отопление, будет гораздо выше, чем в новом доме или в доме, где провели капитальный ремонт.

Механизм отопления жилого дома, подключённого к сетям центрального отопления, следующий. В зависимости от температуры наружного воздуха ТЭЦ подает теплоноситель – химически обработанную горячую воду (пар) – по определенному температурному графику. Потом эта горячая вода через теплообменник отдает тепло внутренней системе дома, где вода циркулирует по радиаторам, циркуляция обеспечивается  насосом. И, скажем, вода пришла в жилой дом с температурой +80°С, а ушла – с +40°С.  Разница температур фиксируется домовым прибором учёта в виде энергии (Гкал), и конкретному дому (совместному домовладению) выставляется счет поставщиком тепла (через эксплуатирующую организацию). Сумма, указанная в счёте, распределяется между квартирами в зависимости от их отапливаемой площади.

В идеале, в каждой квартире должен быть индивидуальный счетчик тепла и автоматические теплорегуляторы (со шкалой делений) на радиаторах. Тогда собственник квартиры снимает показания приборов учета тепла и платит за Гкал, потраченные на отопление его квартиры, плюс за отопление мест общего пользования (радиаторы в подъездах и пр.). А главное – имеет возможность регулировать температуру в жилом помещении и, соответственно, экономить.

Каковы нормы температуры воды в системе отопления для санкт-петербурга?

Здравствуйте Елена.

Определенный режим температуры воды существует и должен соответствовать установленному нормативу, так согласно следующей информации:

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ, ЧТОБЫ НЕ МЕРЗНУТЬ И НЕ ПЕРЕПЛАЧИВАТЬ ЗА «КОММУНАЛКУ»

— Когда говорится о полной готовности к холодам, имеется в виду, что жилой фонд Петербурга технически готов к приему теплоносителей.
Но ведь существуют отдельные котельные, которые еще реконструируются, общедомовые инженерные сети, которые окончательно не отремонтированы, — объяснил заместитель председателя Жилищного комитета Санкт-Петербурга
Василий Осипов.

Куда звонить, если батареи холодные
Жилищный комитет, Аварийно-восстановительная служба – (812) 710-44-54, с 09.00 до 20.00
— ГУ ЖА Адмиралтейское, тел. 315-90-47, круглосуточно
— ГУ ЖА Василеостровское, тел. 323-20-38, круглосуточно
— ГУ ЖА Выборгское, тел. 550-29-62, с 09.00 до 18.00, тел. 550-29-78, с 18.00 до 09.00
— ГУ ЖА Калининское, тел. 542-26-18, круглосуточно
— ГУ ЖА Кировское, тел. 252-25-64, с 09.00 до 18.00, тел. 252-65-23, с 18.00 до 09.00
— ГУ ЖА Красногвардейское, тел. 227-46-64, круглосуточно
— ГУ ЖА Красносельское, тел. 736-72-86, круглосуточно
— ГУ ЖА Московское, тел. 388-13-60, круглосуточно
— ГУ ЖА Невское, тел. 412-51-92, с 09.00 до 18.00, тел. 412-33-37, круглосуточно
— ГУ ЖА Петроградское, тел. 232-16-65, круглосуточно
— ГУ ЖА Приморское, тел. 301-31-38, круглосуточно
— ГУ ЖА Фрунзенское, тел. 766-65-41, с 09.00 до 18.00, тел. 766-05-77, круглосуточно
— ГУ ЖА Центральное, тел. 273-15-82, с 09.00 до 18.00, тел. 272-11-44, с 18.00 до 09.00
— ГУ ЖА Колпинское, тел. 461-78-51, круглосуточно
-ГУЖА Кронштадтское, тел. 311-53-31, круглосуточно, тел. 435-33-96, круглосуточно, тел. 311-46-11, с 09.00 до 18.00
— ГУ ЖА Курортное, тел. 437-37-00 г. Сестрорецк, 433-88-40 г. Зеленогорск,
круглосуточно
— ГУ ЖА Петродворцовое, тел. 450-54-97, круглосуточно
— ГУ ЖА Пушкинское, тел. 476-72-11, круглосуточно
— ГУП РЭП «Парголово», тел. 513-83-67, круглосуточно
— ГУП РЭП «Строитель», 783-56-15, круглосуточно
— ГУП РЭП «Прогресс», тел. 554-24-70 доб. 115, с 09.00 до 18.00, тел. 554-48-18, с 18.00 до 09.00
— ГУ «Дирекция по содержанию общежитий», тел. 404-60-71, круглосуточно
За какое время коммунальщики обязаны устранять аварии (сроки указаны с момента их обнаружения или заявки жильцов. Речь идет о текущем ремонте.)

Горячая вода

Горячая вода в кране должна быть не менее 60°С, в батареях — менее 50°С.

Ночью (с 23.00 до 06.00) ее температура может быть ниже не более чем на 5°С, днем (с 06.00 до 23.00) — не ниже чем на 3°С

ИСТОЧНИК: «Комсомольская правда», № 157, 20 октября 2011г.

нормативи температури і права споживачів в Україні

Права потребителей теплоэнергии, температурные нормы горячей воды и воздуха в жилых помещениях, порядок составления актов-претензий

Согласно Закону Украины «О теплоснабжении» (ст. 24), потребители имеют право выбора источников теплоэнергии или организаций по теплоснабжению, если это позволяют технические условия. Отключение потребителя от систем подачи горячей воды и централизованного отопления, а также установка автономного отопления предусматривались Правилами, содержащимися в соответствующем Постановлении Кабмина №6З0 от 21.07.2005 г.

История изменений в законодательстве

 

В соответствии с данным Постановлением, Министерством ЖКХ был издан Приказ №4 от 22.11.2005 г, утверждающий Порядок отключения отдельных помещений жилых домов от систем подачи горячей воды и отопления в случае отказа потребителя от централизованного теплоснабжения.

Однако уже З1.10.2007 г. Кабмином были внесены изменения в вышеназванные Правила. Согласно этим изменениям, отключение потребителей от систем централизованного теплоснабжения может осуществляться лишь в том случае, если техническая возможность отключения предусмотрена схемой теплоснабжения, утвержденной местным органом самоуправления.

Кроме того, изменения коснулись названия соответствующего раздела Правил. Слова об отключении «в квартирах многоэтажных домов по инициативе потребителя» были заменены на «многоэтажных домов по инициативе потребителей». То есть, был исключен вариант отключения от централизованного теплоснабжения отдельных квартир, и возможным стало лишь отключение всего дома с согласия 100% жильцов.

В связи с этим 06.11.2007 г. Министерство ЖКХ соответствующим Приказом №169 внесло дополнительные изменения в вышеуказанный Порядок, установив процедуру отключения жилых объектов от системы централизованного отопления.

Правомерность запрета перехода на автономное отопление стала вновь обсуждаться в связи с регистрацией в Верховной Раде 29 августа правительственного законопроекта № З142. Разработчиком проекта выступила Нацкомиссия по госрегулированию в сфере услуг ЖКХ. Данным документом предложены законодательные изменения, касающиеся усовершенствования отношений в теплоснабжающей сфере и предоставления услуг централизованной подачи горячей води и отопления. Законопроектом ужесточается порядок перехода многоквартирных жилых домов на индивидуальные системы и регулируется переход отдельных потребителей на автономное отопление.

Штрафы и права

 

Законопроектом № З142 также предусмотрено введение моратория на самовольное отключение от централизованных теплосетей. Если документ будет принят, то нарушение данной нормы повлечет за собой штрафы в размере З40–1З60 грн. для украинских граждан и 850–1700 грн. для должностных лиц. Если же потребитель будет использовать тепловую энергию несанкционированно, сумма штрафа составит до З40 грн. для граждан, а для должностных лиц – до 510 грн.

За недопуск сотрудников предприятий теплоснабжения к приборам учета теплоэнергии и установкам, использующим тепло, тоже придется уплатить штраф в размере 240–850 грн., а для должностных лиц сумма штрафа повысится до 1З60 грн. Аналогичный максимальный штраф будет взиматься и за переоборудование, бесхозяйственное содержание или нарушение правил содержания инженерного оборудования и подъездов. Специалисты считают, что все эти меры должны стабилизировать функционирование систем водоснабжения и централизованного отопления.

О том, каким образом осуществляется оплата за тепло, если в квартире нет отопительных приборов, портал недвижимости Stopmakler уже сообщал ранее. Но если ни горячей воды, ни отопления фактически не было подано в ваше жилье, однако при этом вы являетесь потребителем централизованных услуг – как платить за эти услуги?

Согласно Закону Украины «О жилищно-коммунальных услугах» (ст. 20), потребители имеют право на качественное и своевременное получение услуг ЖКХ. Если же эти услуги не предоставляются, предоставляются не в полном объеме или со сниженным качеством, потребители имеют право на их оплату в меньшем размере.

В соответствии с приложением к Правилам, упоминавшимся в начале нашей статьи,централизованное отопление в жилых помещениях должно обеспечивать температуру не ниже +18^оС, а в угловых комнатах – не ниже +20^оС (при условии утепления всех помещений).

В случаях, когда температура воздуха в квартире не достигает данных показателей, потребители услуги имеют право на уменьшение оплаты на 5% за каждый градус понижения температуры от +18^оС до +12^оС, а в угловых комнатах – от +20^оС до +14^оС. Уменьшение оплаты распространяется на весь период отклонения от температурной нормы. Если же в жилых помещениях температура воздуха опускается ниже +12^оС, а в угловых комнатах – ниже +14^оС, то плата за отопление не производится.

Нормативы температуры горячей воды в централизованном горячей водоснабжении установлены в переделах +50^оС…+75^оС в точке разбора. Если температура воды понижается до +45^оС…+49^оС, потребители имеют право на снижение оплаты на 10% в течение всего периода температурного отклонения. Если горячая вода имеет температуру +40^оС…+44^оС – ее оплата понижается на 30% (также на весь период отклонения). Когда температура воды падает ниже +40^оС – услуга не оплачивается.

Акт-претензия

В случаях, когда температура горячей воды и воздуха в помещении не соответствует установленным требованиям, необходимо пригласить представителя теплоснабжающего предприятия для составления акта-претензии. Сотрудник предприятия должен явиться по вызову потребителя не позже 2 рабочих дней. Если представитель не явится в указанные сроки или откажется от подписания документа, – акт все равно будет считаться действительным, если будет подписан не менее чем двумя потребителями. В акте, составленном в произвольной форме, обязательно следует указать параметры нарушения, дату начала непредоставления услуг или предоставления их в ненадлежащем качестве, а также период этих нарушений.

Акт-претензия представляет собой основание для перерасчета размера оплаты за услуги ЖКХ. Документ должен быть составлен в двух экземплярах для каждой стороны.

Затем акт передается потребителем исполнителю, который, в свою очередь, должен решить вопрос о перерасчете в течение З рабочих дней, или вручить потребителю составленный в письменном виде обоснованный отказ от выполнения предъявленных требований. Если отказ исполнителя не будет обоснован, потребитель имеет право на обращение в суд.

(Публікується мовою оригіналу)

Джерело: http://uteka.ua/channels_store/publication/Otoplenie-i-goryachaya-voda-normativy-temperatury-i-prava-potrebitelej-v-Ukraine-10632

Коэффициент охлаждения элемента: стандарт для определения отвода тепла от литий-ионных батарей

Литий-ионные батареи

(LIB) становятся все более важными для обеспечения устойчивой мобильности и надежного энергоснабжения в будущем из-за серьезных проблем, связанных с качеством воздуха, выбросами парниковых газов и энергетической безопасностью. ^1–3 Одной из основных проблем использования LIB в таких требовательных приложениях, как гибридные и электрические транспортные средства, является управление температурой, поскольку во время работы элементы выделяют значительное количество тепла. ^4–8 Если это тепло не отводится эффективно, температура элементов повышается, что ускоряет разрушение. ^9–13 Однако удаление тепла создает температурные градиенты внутри ячеек из-за конечной и анизотропной теплопроводности. Импеданс ячейки сильно зависит от температуры, поэтому температурные градиенты приводят к тому, что разные области имеют разные импедансы, что приводит к неоднородностям тока. ¹⁴ Следствием этого является ускоренная и изменяющаяся скорость деградации, наблюдаемая между слоями внутри ячейки ^15,16 и между ячейками в пакете. ¹⁷ Как ни странно, вклад этих температурных градиентов в деградацию иногда может быть больше, чем влияние более высоких средних абсолютных температур. ¹⁴

Значительное увеличение срока службы батарей за счет разработки более совершенных систем управления температурным режимом необходимо для инноваций в этой области. ¹⁵ Однако влияние внутренних температурных градиентов редко учитывается при проектировании ячейки. Пути генерации тепла и отвода тепла часто упускаются из виду, вместо этого оптимизируются мощность и плотность энергии.Однако плохо спроектированный элемент с точки зрения управления температурным режимом может привести к снижению мощности, меньшей полезной емкости и снижению плотности энергии на уровне блока. В настоящее время невозможно без обширного моделирования или тестирования для системных инженеров понять, какие ячейки были хорошо спроектированы для управления температурным режимом, исходя из информации, содержащейся в листе технических характеристик. Следовательно, существует потребность в простой метрике, которая, если бы она была введена, позволила бы проектировщикам ячеек и системным инженерам оценивать элементы друг относительно друга с точки зрения их способности отводить тепло.Включение этой метрики в спецификации элементов может произвести революцию во всей отрасли, сделав оптимизацию элементов управления температурой столь же важной, как оптимизацию мощности и / или энергии.

В этом исследовании представлен новый показатель, коэффициент охлаждения ячейки (CCC) с единицами W.K ⁻¹ , и стандартизированный метод его измерения, чтобы оценить тепловые пути ячейки на основе ее физической конструкции. Эта особая метрика количественно определяет скорость отвода тепла через различные тепловые пути внутри геометрии ячейки в результате внутренних температурных градиентов.Поскольку это не зависит от конструкции ячеек, форм-фактора или внутренних материалов, это позволяет сравнивать различные форматы ячеек, химические составы и геометрические формы, что недостижимо с существующими стандартами в отрасли. Ячейка с более высоким CCC позволит использовать более высокие непрерывные мощности с меньшими градиентами температуры внутри ячейки и, следовательно, с большей полезной емкостью. Это означает более низкую среднюю температуру элемента во время работы, что в сочетании с меньшими градиентами температуры приведет к увеличению срока службы.Эта новая метрика должна позволить не только конечным пользователям, системным инженерам и проектировщикам, но также проектировщикам, производителям и разработчикам ячеек соревноваться в проектировании ячеек, которые могут эффективно управляться термически, предлагая значительные улучшения в производительности, сроке службы и стоимости на уровне системы.

Температура — критический фактор в оптимизации производительности батареи. Для большинства комбинаций материалов подходящий диапазон рабочих температур для LIB составляет от 20 ° C до 40 ° C. Большие отклонения температуры, особенно во время быстрой зарядки, могут привести к ускоренному ухудшению характеристик и, в крайних случаях, к тепловому разгоне. ^4,5,13,18,19 Температурные градиенты внутри LIB и управление температурой LIB, таким образом, стали предметом интенсивных исследований, направленных на улучшение характеристик и срока службы батарей. ^14–16,20 Несмотря на растущие исследования в этой области, выработка тепла клетками и пути отвода тепла обычно не рассматриваются на этапе проектирования клетки, что приводит к клеткам, склонным к внутренним температурным градиентам.

Температурные градиенты внутри ячейки или между ячейками в пакете сами по себе способствуют неравномерному тепловыделению во время работы из-за положительной обратной связи. ^14–17 Тепло генерируется внутри ячейки во время работы из-за как обратимых, так и необратимых процессов в масштабе пор. ^4,5,21–26 В обратимой теплоте преобладает изменение энтропии, связанное с фазовыми изменениями материала в ячейке. Необратимое тепло является следствием потерь из-за разницы между потенциалом холостого хода ячейки и рабочим потенциалом и включает: 1) омическое тепло, связанное с дальнодействующими взаимодействиями (т.е. перенос заряда и частиц в твердом теле). и фазы электролита) и 2) кинетическое тепло, связанное с короткодействующими взаимодействиями (т.е.е. реакции с переносом заряда на межфазной границе). ²⁷ Общее уравнение для оценки скорости тепловыделения одиночным элементом, как описано Bernardi et al. ²⁸ в упрощенном виде:

Первый член представляет необратимую теплоту с учетом перенапряжения переноса заряда на границе раздела, омического тепла, кинетического тепла и ограничений массообмена, а второй член учитывает обратимое энтропийное тепло. Коэффициент энтропии в этом последнем члене (dUOC / dT) является функцией состояния заряда (SOC), плотности активного материала и температуры. ²⁹

В литературе представлено несколько экспериментальных методов определения скорости тепловыделения отдельного элемента. ⁴ Наиболее часто упоминаемым методом является калориметрия с ускоренной скоростью, которая определяет тепловыделение путем регистрации повышения температуры ячейки в ходе процедуры в адиабатической среде. ^30–34 Однако адиабатические испытания не облегчают оценку путей рассеяния тепла. Xie et al. позволила большой ячейке мешка рассеивать тепло за счет принудительной и свободной конвекции в камере климат-контроля. ³⁵ При принудительной конвекции коэффициент конвективной теплопередачи неоднороден по всей поверхности ячейки, и, следовательно, количественная оценка скорости теплопередачи будет содержать внутреннюю ошибку. ^15,36 Дополнительные ограничения использования принудительной конвекции для регулирования температуры подробно оценены Ardani et al. ³⁷

Система терморегулирования (TMS) обычно используется для отвода тепла, выделяемого элементами внутри аккумуляторной батареи. TMS используется для поддержания всех ячеек при оптимальной рабочей температуре, сводя к минимуму разницу температур между ячейками, чтобы избежать накопления температурного градиента внутри блока. ^6,8 Конструкция TMS варьируется в зависимости от стратегии, используемой для охлаждения ячеек, жидкости, используемой в качестве охлаждающей среды, и того, как эта жидкость применяется к ячейке. ^{29,34,38–40}

Принудительная конвекция воздуха была обычным подходом к управлению температурой для ячеек в различных областях применения, ⁵ то есть, система охлаждения Toyota Prius 2001 года выпуска с вентиляторным приводом. ⁴¹ Воздуху, однако, не хватает удельной теплоемкости, достаточной для нынешнего и будущих поколений чистых электромобилей. ⁴² Эта тенденция преувеличивается, если рассматривать карманные ячейки по сравнению с цилиндрическими ячейками, поскольку их увеличенный коэффициент упаковки позволяет увеличить удельную мощность батареи. ⁴³ Воздушное охлаждение теперь ограничено приложениями с низкой скоростью нагнетания. ⁵

Повышенная теплоемкость жидкостей делает их предпочтительными для приложений с высокой мощностью. ²⁹ Системы жидкостного охлаждения можно разделить на две категории: прямое (иммерсионное) охлаждение и непрямое (холодная пластина) охлаждение. ⁵ Непрямое жидкостное охлаждение, по сравнению с прямым охлаждением с той же мощностью, по сообщениям, поддерживает более низкую среднюю температуру на поверхности большой ячейки пакета. ⁴⁴ Кроме того, прямое охлаждение требует использования диэлектрических жидкостей, которые имеют худшие тепловые свойства, чем те, которые используются в непрямых системах ²⁹ , и могут представлять проблемы безопасности в отношении удержания жидкости. ⁷

На основании этих аргументов логично предположить, что следующее поколение литий-ионных элементов будет охлаждаться за счет теплопроводности от поверхности.Если говорить о ячейках мешочка, то поверхность мешочка является самой большой и, следовательно, теоретически самой идеальной поверхностью для применения охлаждения. ^45,46 Тем не менее, охлаждение поверхности имеет существенные ограничения. Hunt et al. ¹⁵ обнаружил, что деградация ускоряется, вызванная температурными градиентами от слоя к слою, сокращая срок службы пакетной ячейки с поверхностным охлаждением на 66% по сравнению с идентичной ячейкой с охлаждением язычками. ¹⁴ Кроме того, Bazinski et al. наблюдали снижение температурных градиентов на поверхности ячейки мешочка, когда активное охлаждение применялось к положительному язычку. ⁴⁷ Экспериментально определено, что эффективная теплопроводность для межслойной теплопередачи (представляющая охлаждение поверхности) в ячейке с пакетом составляет 5,22 Вт / м · К. ³⁵ Теплопроводность, передаваемая вдоль слоя (внутри слоя) внутри пакета электродов, при этом увеличивается на один порядок. ^15,48 Однако охлаждение язычка ограничено скоростью отвода тепла, поскольку тепло должно проходить через очень маленькую площадь поперечного сечения язычка. Несмотря на это, охлаждение вкладок рассматривается для промышленного применения. ⁴⁹

Охлаждение поверхности ячейки пакета почти всегда применяется равномерно по всей поверхности ячейки ^7,42 и, следовательно, поддается количественной оценке с учетом разницы температур между ячейкой и охлаждающей пластиной, а также измеряемым качеством термоинтерфейса. В отличие от этого, охлаждение язычка ячейки пакета зависит от множества геометрических и тепловых параметров, и, следовательно, его очень трудно определить количественно. Сопротивление рассеиванию тепла через язычки зависит от их размера, толщины и свойств материала, в то время как величина температурных градиентов внутри ячейки дополнительно зависит от положения язычков.Samba et al. Обнаруженные температурные градиенты в ячейке пакета (длина = 230 мм; ширина = 150 мм) могут быть уменьшены на 41,7%, если язычки расположены по центру на соседних длинных краях, а не симметрично на одном и том же коротком крае. ⁵⁰ Два выступа данной ячейки чаще всего не похожи не только геометрически, но и термически. Медь обычно используется в качестве коллектора отрицательного тока, в то время как алюминий предпочтительнее для положительного. ^44,51 Следовательно, более высокая скорость теплопередачи, предполагая равные градиенты температуры, может ожидаться через отрицательную вкладку. ⁵¹

Безразмерное число Био может использоваться для определения способности отдельного тела рассеивать тепло на поверхности и последующего отвода тепла от поверхности. ⁵² Теоретически он описывает переходную реакцию теплопроводности на внутренние температурные градиенты и может быть получен из уравнения 2, где k _b — теплопроводность материала тела, L _C — характерная длина (чаще всего длина, на которой происходит кондуктивная теплопередача) и h _s — коэффициент теплопередачи охлаждаемой поверхности.Особый характерный размер длины ограничивает применимость числа Био для тела со сложной топологией, такого как LIB. Сингулярная теплопроводность не учитывает составную и анизотропную природу ячейки, а также наличие нескольких границ раздела в ячейке.

Drake et al. ⁵³ возвращаются к использованию коэффициента теплопроводности (единицы Вт · м ⁻² .K ⁻¹ ) для термической характеристики тестируемых ячеек. Хотя следует отметить, что анизотропная теплопроводность усложняет теплопроводность, эту проблему можно облегчить путем определения теплопроводности для каждого измерения теплопередачи.Однако истинная теплопроводность зависит от постоянной площади поперечного сечения для теплопроводного теплового потока, что не относится к охлаждению язычка ячеек пакета. Кроме того, теплопроводность по определению определяет параметр кондуктивной теплопередачи от одной плоскости к другой и не учитывает сложный характер тепловыделения по всему активному материалу внутри ячейки. Такой же критический анализ проводится и с использованием термического сопротивления. ⁵⁴

Единая мера, которая определяет скорость теплопроводной передачи тепла, которая достигается к охлаждаемой поверхности ячейки (например, одному или обоим выступам) в результате теплового градиента от самой горячей точки ячейки к охлаждаемой поверхности. , было бы очень полезно для термической характеристики ячеек.Кроме того, мера не должна требовать ввода площади поперечного сечения, как в случае с обычными определенными тепловыми коэффициентами. Исключение метрики площади позволит сравнивать две геометрически разнородные ячейки.

Отсутствие знаний об отводе тепла от элемента, данные элементы часто не оптимизированы с точки зрения управления температурой, приводит к неоптимальным конструкциям элементов и неэффективным TMS. ⁴⁰ Последствия этого для отрасли неизвестны.Расширение знаний о тепловых путях вкладок позволит выделить охлаждение вкладок как эффективный метод для продления срока службы LIB, ¹⁵ и приведет к изменениям в конструкции ячеек и систем управления температурой следующего поколения.

В этом исследовании предлагается новая стандартная метрика для оценки тепловых путей ячейки для охлаждения вкладок. Это позволит количественно оценить охлаждающую способность различных ячеек на основе их физической конструкции, независимо от их химического состава, формата или геометрии.Этот показатель, «Коэффициент охлаждения ячейки» (CCC), можно использовать в качестве инструмента проектирования для проектирования и оптимизации ячейки, а также в качестве стандарта для информирования производителей о регулировании температуры, необходимом для конкретной ячейки в упаковке, на основе способность клетки отводить тепло. CCC преследует три цели: повышение безопасности батарей с точки зрения дизайна (облегчение выбора ячеек с учетом их критического повышения температуры и соответствующий дизайн управления температурным режимом, что снижает вероятность запуска теплового разгона), руководство исследованиями конструкции элементов путем количественной оценки возможности отвода тепла от ячеек и стандартизация ячеек в контексте отвода тепла.

В этом исследовании представлены экспериментальное оборудование и методология, необходимые для вывода CCC. Кроме того, два типа клеток оцениваются и сравниваются с использованием показателя CCC, что облегчает количественный анализ конкретного теплового пути. Многомерная электротермическая модель используется для аппроксимации внутренних температур ячейки, которые не могут быть зарегистрированы во время экспериментов. Эти результаты были использованы для обоснования использования измерений температуры поверхности ячеек для приблизительного определения внутренней температуры.Модель также использовалась для проверки паттернов отвода тепла, наблюдаемых в экспериментальных результатах.

Свойства элемента

В настоящем исследовании использовались два типа элементов: литий-ионный аккумулятор Kokam 5Ah высокой мощности (SLPB11543140H5) (LIB A) и аккумулятор Kokam 7,5Ah высокой энергии (SLPB75106100) (LIB B). Обе ячейки используют графитовый анод и катод LiMnNiCoO ₂ (NCM) для LIB A и катод Li (Ni _0,4 Co _0,6 ) O ₂ для LIB B ^15,55 .Таблица I определяет внешние геометрические параметры двух ячеек. Значимость больших геометрических различий заключается в том, что каждая отдельная геометрическая характеристика ячейки напрямую влияет на качество общей способности ячейки эффективно охлаждаться. Все клетки, использованные в исследовании, были совершенно новыми, то есть жизнеспособными.

Таблица I. Геометрические свойства LIB A и LIB B. Каждый из них напрямую влияет на вкладки ячеек как путь отвода тепла.

Параметр	LIB A	LIB B
Длина ячейки / мм	113.0	89,5
Ширина ячейки / мм	40,0	101,5
Толщина ячейки / мм	11,3	7,4
Ширина отрицательного язычка / мм	20,0	7,0
Толщина негативного язычка / мм	0,3	0,2 ​​
Ширина положительного язычка / мм	20,0	6,9
Толщина положительного язычка (сторона сварного шва со стороны ячейки) / мм	0.4	0,2 ​​
Толщина положительного выступа (в сварном шве) / мм	0,6	0,4
Толщина положительного выступа (сторона выступа сварного шва) / мм	0,2 ​​	0,2 ​​
Внутренняя длина отрицательного язычка	13,0	10,0
Внутренняя длина положительного выступа	13,0	10,0
Расположение вкладок (в ячейке)	Противоположные концы	Тот же конец
Отрицательное положение вкладки (размер по ширине)	Центральный	4.Вылет 5 мм
Положительное положение выступа (размер по ширине)	Центральный	Вылет 30,9 мм
Отрицательное положение выступа (толщина)	Центральный	Полностью вылет
Положительное положение выступа (толщина)	Центральный	Полностью вылет

В таблице II подробно описаны внутренние геометрические и термические свойства тех же двух ячеек. ^15,55 Различные объемные пропорции физических материалов в каждом слое пакета электродов (токосъемники, электроды и сепаратор), которые обычно не известны конечному пользователю, оказывают значительное влияние на общее тепло ячейки отклоняющие свойства.Путем сравнения относительной теплопроводности внутри слоя, k _eff , которая была рассчитана с использованием представленных данных, взятых из литературы, было обнаружено, что рассеяние тепла внутри слоя происходит, теоретически, на 107% большей скоростью в LIB A.

Таблица II. Геометрические и термические свойства компонента слоя для LIB A ¹⁵ и LIB B ⁵⁵ .

Компонент	отрицательный CC	Положительный CC	Разделитель	Анод	Катод	Кожух
LIB A: Вычисленное внутрислойное k eff : 67.08 Вт.м −1 К −1
к / Вт м −1 K −1	398	238	0,34	1,58	1,04	238
Толщина на слой / мм	0,0210	0,0210	0,0240	0,0380	0,0290	0,1600
Количество слоев	50	51	104	100	100	2
Объемная доля ячейки	9.38%	9,38%	21,42%	33,93%	25,89%	2,75%
LIB B: Вычисленное внутрислоевое k eff : 38,75 Вт.м −1 K −1
к / Вт м −1 K −1	398	238	0,33	1,045	0,44	238
Толщина на слой / мм	0.0147	0,0151	0,0190	0,0737	0,0545	0,1600
Количество слоев	24	25	54	50	50	2
Объемная доля ячейки	4,53%	4,66%	11,72%	45,46%	33,62%	3,77%

Аппарат

Ячейки циклически включались в соответствии со специально разработанной процедурой циклирования, чтобы дать возможность характеризовать значение CCC.Устройство, представленное на рисунке 1, использовалось для измерения тепловыделения и отвода тепла от LIB A и LIB B.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 1. Схема экспериментального устройства, используемого в настоящем исследовании для каждого теста, и положения термопар (пронумерованные точки) на (a) LIB A и (b) на LIB B.

Всего 15 k Были использованы термопары (TC): по три с каждой стороны ячейки (попарно), по одной в каждом зажиме, по три в каждой сборной шине и одна для контроля окружающей среды, как показано на рисунке 1.Для LIB A все TC были расположены вдоль центральной линии ширины. В продольном направлении они находились на расстоянии 5 мм от каждого конца пакета электродов (TC1 и TC4 на отрицательном конце, TC3 и TC6 на положительном конце) и 45 мм от отрицательного конца (TC2 и TC5). Для LIB B две пары были расположены на расстоянии 5 мм (длина и ширина) от углов на краю ячейки напротив выступов (TC1 и TC4, а также TC2 и TC5). Последняя пара (TC3 и TC6) располагалась по центру между выступами, на расстоянии 5 мм от края пакета электродов.

Все ТК были проведены с использованием термостойкой эпоксидной смолы 3M TC2810. Для шины и зажима TC были закреплены на 6 мм в латуни для обеспечения наиболее точных показаний. Измерения температуры регистрировались двумя регистраторами данных TC-108 Pico (производства Pico Technology). Корпус аппарата был изготовлен из твердой изоляции Celotex CW4000, тщательно изолирующей поверхности ячеек. Ячейка, шины и зажимы вставляются в специально обработанные внутренние карманы в изоляции. Второй блок изоляции, показанный на рисунке 1, вид сбоку, расположен поверх нижней половины, таким образом, полностью закрывая ячейку.Сборные шины и зажимы были изготовлены из латуни (CZ121), имеющей удельную теплоемкость c _{p BB} 0,380 кДж. кг ⁻¹ .K ⁻¹ и теплопроводность k _BB. , из 123 Втм ⁻¹ K ⁻¹ .

Все эксперименты проводились на установке, помещенной в термокамеру. Вырезаны канавки для всех ТК, выходящих из изоляции. Таким образом, ячейка и оба зажима были тщательно изолированы, что позволяло не учитывать конвективную теплопередачу в окружающую среду тепловой камеры.Шины также были изолированы, за исключением контролируемых концов, которые были полностью покрыты элементами Пельтье (European Thermoelectric, APH-127-10-20-S) (PE), по одному приклеенному к каждому.

PE использовались для точного управления температурой конца каждой шины, не являющегося элементом ячейки (отсюда и название контролируемого конца). PE определяют граничную температуру внутри чисто проводящей системы и, следовательно, полностью исключают конвекцию как способ передачи тепла из системы. Использование PE в качестве теплоотвода от системы усиливает представление о CCC как о чисто проводящем параметре системы.PE контролировали с помощью программного обеспечения PID, встроенного в Arduino Uno с экраном контроллера двигателя (Cytron, RB-Cyt-116) и считывателем термопар (Lysignal BL-012), с точностью до ближайшей 0,25 ° C. Противоположная сторона ПЭ охлаждалась с помощью радиатора и вентилятора.

Отвод тепла от язычков ячейки контролировался по сборным шинам, показанным на рисунке 1. Сборные шины создавали доминирующий путь отвода тепла от ячейки, таким образом воспроизводя сценарий охлаждения язычков. Было важно, чтобы производные ССС зависели исключительно от свойств клетки.Таким образом, шины позволяли зажимать язычки по всей поверхности. Влияние свойств сборной шины на вывод CCC было устранено за счет обеспечения того, чтобы температура выступа (необходимая для расчета CCC) измерялась очень близко к выступу, в зажимах, TC7 и TC8 для отрицательной и положительной температуры выступа соответственно. Следовательно, температурный градиент, создаваемый в сборной шине, используемый для контроля скорости отвода тепла, не повлияет на температуру пластины. Таким образом, одни и те же CCC могут быть рассчитаны для тестируемых ячеек с использованием геометрически термически разнородных шин на другой экспериментальной установке.

Шины были достаточно длинными, чтобы обеспечить 1D кондуктивную теплопередачу от TC9 к TC11 и, соответственно, от TC10 к TC12, расстояние 100 мм, как показано соответствующими стрелками и определено как x _BB . Скорость теплопередачи через отрицательную шину, рассчитывается по уравнению 3, где A _BB — площадь поперечного сечения шины, а ΔT _BBneg — разница между TC9 и TC11. То же уравнение используется для _, с использованием ΔT _BBpos .Удлиненные стержни изменяют переходную характеристику системы: увеличивая тепловую массу и задержку системы. Однако, когда ячейка находится в тепловом установившемся состоянии, то есть тепло выделяется с той же скоростью, что и отбраковывается, удлиненные шины не влияют на систему. Незарегистрированные теплопотери в кабелях были отмечены в литературе ⁵⁶ как возможный источник ошибок в аналогичных экспериментальных процедурах. Ошибка была устранена с помощью этого экспериментального устройства, так как скорость кондуктивной теплопередачи была определена на стороне электролизера кабелей.Площадь поперечного сечения шины была достаточно большой, так что омический нагрев в шине был незначительной ошибкой, рассчитанной как 0,0169 Вт при пропускании тока 20 А. Латунь была выбрана вместо меди, поскольку пиковая электрическая проводимость не требовалась из-за поперечного сечения шины. Латунь имеет сравнительно низкую теплопроводность, что позволило создать значительный температурный градиент между ТС на входе и выходе и, таким образом, уменьшить погрешность измерения температурного градиента.Сборные шины были очищены и отполированы в месте контакта с язычком, чтобы обеспечить минимальное электрическое сопротивление контакта и последующий омический нагрев.

Чтобы обеспечить равномерное давление и контакт по всему выступу ячейки, температура выступов измерялась с помощью зажимов, что исключает необходимость использования термопары между зажимом и выступом. Термопаста (Fischer Elektronik, WLPK 10) была нанесена между верхней стороной язычка и зажимом для обеспечения минимального температурного градиента на границе раздела. Кроме того, каждая ячейка удерживалась на месте зажимами и шиной как можно ближе к краю выступа, чтобы минимизировать длину открытого выступа, через который должно рассеиваться тепло.Это было определено как критическая часть процедуры для обеспечения повторяемости эксперимента, поскольку дополнительная длина открытого выступа привела бы к большей разнице измеренных температур между ячейкой и вкладкой и изменила бы результат.

Процедура

Ячейки циклически проверяли с помощью циклического устройства для аккумуляторов Bio logic BCS-815. Процедура полного цикла приведена ниже, а текущий профиль и тепловой отклик ячейки показаны на рисунке 2. Первые 10 секунд цикла импульсов показаны с более высоким разрешением в верхнем левом углу рисунка.ТС были откалиброваны путем удаления любых смещений в последний час этапа 1, когда предполагалось тепловое равновесие внутри камеры. SOC был приблизительно установлен перед периодом пульсации каждого теста. Точное значение SOC для каждого теста определялось из OCV ячейки до последнего часа шага 1. Затем температура шины поддерживалась на заданном уровне с помощью PE в начале шага 2, таким образом гарантируя неизменность калибровки TC.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 2. Профиль тока для определенной процедуры испытания и температура, зарегистрированная TC1 во время Испытания 1.

Метод прямоугольных импульсов использовался для того, чтобы поддерживать относительно постоянное значение SOC в ячейке в течение длительного периода времени, в то время как ток постоянно оставался неизменным. прошло, и поэтому тепло генерировалось с постоянной скоростью. Для этого было необходимо быстрое переключение клеточного циклера, 1 мс. Тепло, генерируемое во время этой процедуры, в основном является необратимым теплом (первый член в уравнении 1), возникающим в результате перенапряжения переноса заряда на границе раздела и омического тепла.На градиенты концентрации не оказывают существенного влияния из-за очень небольшого количества ионов, которые раскачиваются в электролите между двумя электродами. ⁵⁷ Поскольку SOC изменяется на небольшую величину в течение одного периода, обратимой энтропийной теплотой можно пренебречь, но иногда ее можно увидеть в небольших колебаниях. ⁵⁸ Необходимость импульсного метода подробно рассматривается в конце этого раздела. Тест разрядки 1С (шаг 5) проводился в конце каждого теста пульсации, чтобы проверить, есть ли заметное ухудшение характеристик.Помимо проверки емкости, также сравнивалось изменение температуры во время разряда. Чтобы сбросить ячейку до желаемого SOC, ячейку снова зарядили до 100% (этап 6), затем разрядили 1С до тех пор, пока не будет пройдено желаемое количество кулонов.

• (1)

  8-часовой отдых для обеспечения теплового равновесия по всему аппарату в термокамере

• (2)

  Прямоугольные импульсы тока в течение 6 часов при различных скоростях тока с частотой 1 Гц

• (3)

  2-часовой перерыв для достижения постоянных тепловых условий перед анализом разложения

• (4)

  1C CC-CV Заряд до 4.2 В с отсечкой 500 мА с последующим 1-часовым перерывом в работе

• (5)

  Разряд 1C CC до 2,7 В для анализа деградации с последующим 1-часовым перерывом в работе

• (6)

  1C CC-CV заряд до 4,2 В с отключением 500 мА с последующим перерывом в 0,5 часа

• (7)

  Разряд 1С до требуемого состояния заряда ячейки с последующим 2-часовым перерывом

Из-за несовершенной теплоизоляции устройство было охарактеризовано для количественной оценки неизбежных потерь.Измеренные данные были откалиброваны на основании следующих результатов. Аппарат отличался подачей известного количества тепла в оба типа ячеек, чтобы определить долю тепла, отводимого через язычки, и долю, потерянную в изоляцию. Резистивный нагреватель (RS Pro), настроенный на выработку 1,49 Вт тепла, был приклеен по центру к верхней поверхности LIB A1 и B1. Для LIB A расчетная скорость теплопередачи сборной шины составила 1,24 Вт (83,2% от подводимой тепловой мощности), когда ячейка находилась в тепловом равновесии.Таким образом, 16,8% тепла было потеряно на другие неизмеряемые пути рассеивания тепла: проводимость через твердую изоляцию и провода термопары. Тщательная изоляция ячейки приводит к рабочему выводу, что скорость конвекции от ячейки к окружающей среде незначительна. Для LIB B было измерено всего 0,73 Вт (49,0% от введенного теплового потока), проводящего вдоль шин в устойчивых тепловых условиях. Увеличение тепловых потерь было ожидаемым, учитывая большую площадь поверхности LIB B и меньшие выступы. Анализ в этом исследовании основан на тепловыделении, рассеиваемом через вкладки, поэтому эти потери не повлияли на расследование, если они учтены.Скорость потери тепла _потери , пропорциональная скорости теплопроводности через шины, _trans , поэтому может быть определена с помощью уравнения 4. Коэффициент пропорциональности α _потеря , зависит от типа ячейки: 0,1975 для LIB A и 1,0411 для LIB B.

В течение периода пульсации электродные потенциалы и реакционные токи практически постоянны. Импульсы приводят к мгновенной миграции ионов в электролите.Таким образом, тепло генерируется по всей ячейке из-за движения ионов в электролите. ⁵⁷ Резистивный нагреватель, хотя и был эффективен для определения характеристик оборудования, не смог воспроизвести тепловые условия внутри элемента под нагрузкой. Было проведено численное сравнение тепловыделения внутренней ячейки за счет импульсного тока и нагрева внешней поверхности через резистивный нагреватель.

В данной работе использовалась двумерная электротермическая модель, разработанная ранее, ¹⁶ .Модель была разработана в MATLAB R2017a с использованием Simulink (v8.8) и Simscape toolbox (v4.1). Модель была параметризована для LIB A. Модель была специально разработана для учета неэлектродных компонентов, таких как сварной шов, для обеспечения точного прогноза внутренней температуры. Для данной работы не было внесено никаких изменений в структуру модели активной ячейки и ее параметры. Граничное тепловое условие было изменено, чтобы отразить экспериментальную установку, используемую в данной работе. К поверхностям пакета электродов ячейки прикладывались теплоизолирующие условия.На выступах ячеек были смоделированы латунные шины, а также радиаторы, управляемые PE.

Общее эквивалентное тепловое сопротивление на поверхности и выступе элементарной ячейки соответственно определяется уравнениями 5 и 6.

R _{total, surf} — общее тепловое сопротивление на поверхности и R _{total, tab} — общее тепловое сопротивление на выступе, R ^* _{граница} — эквивалентное тепловое сопротивление связанный с тепловым потоком от границы проводящей системы, R ^* _{изоляция} — эквивалентное тепловое сопротивление изоляционного материала, R _interface — эквивалентное тепловое сопротивление, связанное с материалом термоинтерфейса, R _кожух — эквивалентное тепловое сопротивление, связанное с кожухом ячейки, R _BB — эквивалентное тепловое сопротивление, связанное с латунной шиной, и R _tab — эквивалентное тепловое сопротивление, связанное с точкой сварного шва при каждая вкладка.

Тепловые условия, вызванные импульсом с частотой 1 Гц, с величиной тока 20 А и SOC ячейки 50%, показаны на рисунке 3b. Распределение внутренней температуры от поверхностного (резистивного) нагрева до верхней поверхности элемента при той же тепловой мощности (1,49 Вт) показано на рисунке 3c. Максимальная разница температур ячейки в первом случае составляет менее 1 ° C, а во втором — более 3 ° C. Импульсный эксперимент вызывает тепловой градиент в плоскости электрода, в то время как поверхностный резистивный нагрев вызывает тепловой градиент по толщине.Различия в направлении и величине теплового градиента могут привести к изменению тепловых путей и привести к неодинаковой передаче от выступов. На рис. 3d показано распределение температуры, вызванное резистивным нагревом с обеих сторон, при одинаковом общем тепловложении. Величина температурных градиентов в ячейке уменьшается по сравнению с односторонним нагревом, но направление градиента все еще не является репрезентативным для работы. Кроме того, сложность измерения любой надежной температуры ячейки будет увеличена, если и верхняя, и нижняя поверхности будут покрыты резистивными нагревателями.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 3. Профили распределения температуры, полученные в определенном контроллере ЭСУД, моделирующие LIB A при различных тепловых нагрузках. Все с 50% SOC и температурой окружающей среды 25 ° C. а) геометрия модели; (b) импульсный цикл 20А; (c) 1,49 Вт тепла, равномерно добавленного к одной поверхности моделируемой ячейки; (d) 1,49 Вт тепла, равномерно добавленного к обеим поверхностям моделируемой ячейки; (e) профиль распределения плотности тока во время цикла импульсов 20А.

Модель указывает на то, что разработанный импульсный цикл обеспечивает более равномерное распределение тепловыделения от всех областей ячейки. На рисунке 3e показана плотность тока через ячейку, когда параметры цикла импульсов вводятся в модель. Результаты согласуются с предыдущими исследованиями ^15,16 , анализирующими распределение тока в рабочей ячейке, охлаждаемой на выступах. Таким образом, это считается наиболее эффективным методом ввода постоянного и равномерного количества тепла.На рисунке 3e также выделено место, в котором находится пиковая температура ячейки в представленной модели: в центре по ширине ячеек и в 45 мм от отрицательного конца. Это геометрическое положение использовалось для размещения ТС2 и ТС5 в экспериментальной установке.

Масса отдельной ячейки, сборной шины и зажима определялась с помощью технических весов. Удельная теплоемкость LIB A, c _{p LIB A} , была эмпирически измерена с помощью калориметрического эксперимента, проведенного в калориметре с ускоряющейся скоростью ( ARC EV + ), произведенном Thermal Hazard Technology.Эти свойства собраны в Таблице III.

Таблица III. Тепловые свойства основных компонентов.

Компонент	Масса (кг)	Теплопроводность (Вт · м −1 K −1 )	Удельная теплоемкость (кДж. кг −1 .K −1 )
LIB A	0,123	н / д	1,030
LIB B	0.165	н / д	1,008
Сборная шина	0.601	123	0,380
Зажим	0,110
Изоляция	н / д	0,023	н / д

Средняя температура ячейки, T, _{, ячейка, av} , вычисляется с учетом постоянного температурного градиента от точки, в которой наблюдается максимальная температура, T _{, ячейка, max} , до соответствующих вкладок.Уравнение 7 определяет ячейку T _{, av} для LIB A и уравнение 8 для LIB B. В каждом случае коэффициенты уравнения вычисляются на основе конкретной геометрии ячейки и точного размещения TC. Средние температуры сборных шин, T _{BBneg, av} и T _{BBpos, av} , рассчитываются в их центре масс, таким образом предполагая постоянные температурные градиенты по их длине, в соответствии с уравнением 9 (и аналогично для положительной шины ). T _neg и T _pos , которые регистрируются TC7 и TC8 соответственно, дополнительно используются для температуры зажима, зажим T _{, neg} и зажим T _{, pos} .

Экспериментальная процедура была повторена для 18 испытаний. В экспериментах использовались три LIB As и один LIB B: далее именуемые LIB A1, A2, A3 и B1. Процедурные параметры, величина тока, контролируемая температура конца шины и SOC ячейки были изменены, чтобы оценить отвод тепла из ячеек в различных рабочих условиях. Таблица IV суммирует каждый тест. Различная скорость тепловыделения ячеек в сочетании с диапазоном используемых контролируемых температур на конце сборных шин позволяла варьировать температуру ячейки во время цикла импульсов.Поэтому для всех тестов на LIB A повышенная стационарная температура ячейки колебалась от 19,89 ° C (тест 5) до 34,25 ° C (тест 11). Вычисленные CCC _— также отображаются для ясности и будут использоваться в анализе.

Таблица IV. Сводка всех тестов в настоящем расследовании. Средняя температура ячейки определяется как средняя температура ячейки во всем установившемся диапазоне. Все испытания проводятся при температуре окружающего воздуха 25 ° C, за исключением испытания 5 (10 ° C).

Имя ячейки	Номер теста	SOC /%	Ток / А	Средняя температура ячейки / ° C	CCC всего / Вт −1
LIB A1	1	24,28	20	33,83	0,336
LIB A1	2	51,94	20	30.79	0,341
LIB A1	3	51,95	20	30,70	0,339
LIB A1	4	51,99	15	28,44	0,339
LIB A1 *	5	53,60	20	19,89	0,339
LIB A1	6	49,68	7.5	25,56	0,328
LIB A1	7	51,99	15	28,10	0,333
LIB A2	8	52,09	20	30,75	0,324
LIB A2	9	50,07	20	31,07	0,325
LIB A2	10	44,76	15	29.04	0,328
LIB A3	11	25,13	20	34,25	0,327
LIB A3	12	51,97	20	31,09	0,330
LIB A3	13	51,98	20	30,98	0,330
LIB A3	14	51,92	15	28.86	0,336
LIB B1	15	14,59	15	29,74	0,196
LIB B1	16	53,35	15	27,59	0,208
LIB B1	17	53,32	15	27,57	0,209
LIB B1	18	50,42	16	28.51	0,211

После каждого теста проводилась проверка, чтобы убедиться, что внутри ячеек не произошло заметной деградации. Здесь оцениваются результаты анализа тестов 1–4. Цель этого анализа — убедиться, что на пути генерации и отвода тепла внутри клетки не влияет индуцированный импульсный цикл.

На рис. 4 показаны кривые напряжения при разряде 1С и результирующее изменение для элемента Т _{, макс.} .Разряженная емкость была рассчитана и составила 95,83%, 95,83%, 95,90% и 95,76% от общей емкости элемента для испытаний 1–4 соответственно. Количественно она составила 3,57 ° C, 3,53 ° C, 3,48 ° C и 3,46 ° C для испытаний 1–4 соответственно. Максимальное отклонение от минимального в этом наборе данных составляет всего 3,18%, и это связано с ошибкой измерения TC и несовместимыми экспериментальными граничными условиями.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 4. Зарегистрированное напряжение элемента (сплошная линия) и повышение температуры (пунктирная линия) в ходе разряда 1С, после испытаний 1–4.

Температурное поведение ячейки

На рисунке 5 показаны определенные мгновенные значения тепловой мощности в системе во время Теста 1, который используется в качестве примера в следующем разделе. Компоненты теплового потока можно разделить на две категории: тепловыделение и тепловыделение. Температура ячейки постепенно повышается во время начальной переходной области.Здесь значительная часть общего тепла остается в системе, вызывая повышение температуры ячеек и сборных шин. Эти части тепловой мощности, ячейка , _{, усиление} , и , _{BB, усиление,} , соответственно, определяются с помощью уравнений 10 и 11.

Увеличивающаяся разница температур от ячейки к охлаждаемым концам сборной шины вызывает повышение скорости теплопередачи через язычки ячейки. _neg и _pos выводятся из температурных градиентов вдоль шин, как указано в уравнении 3, и их сумма отображается как _trans .Скорость отвода тепла через поверхности ячеек, а не через язычки ячеек, _потеря , определяется в уравнении 4. Составляющие теплового потока суммируются, чтобы получить _gen , экспериментально полученную скорость тепловыделения ячейки. , Уравнение 12. Устойчивые тепловые условия достигаются, когда _транс + _потери = _gen , и, следовательно, _{ячейка, усиление} и _{BB, усиление} пренебрежимо мало. _gen уменьшается, когда T _ячейка поднимается. Это явление, отображаемое в переходном периоде на Рисунке 5, конструктивно действует с описанным энергетическим балансом тепловой системы, увеличивая скорость, с которой достигаются условия устойчивого состояния.

Для количественного сравнения необходимо учитывать разницу температур от ячейки к пластине, которая определяет кондуктивный теплообмен. Уравнения 13, 14 и 15 определяют ΔT _neg , ΔT _pos и ΔT _av соответственно.

На рисунке 6 показаны компоненты _trans . Результаты показывают, что отрицательный язычок обеспечивает более теплопроводный путь. Отношение _pos / _neg для каждого из 14 тестов, проведенных на LIB A, показано на рисунке 7. Для расчета отношения использовались средние значения для продолжительности устойчивого температурного диапазона. Результаты согласуются: стандартное отклонение результатов для LIB A1, A2 и A3 составляет 0,0111, 0,0101 и 0.0026 соответственно, тогда как общее стандартное отклонение составляет 0,0106. Также включен коэффициент для контрольного теста, который на 12,8% ниже среднего значения набора. Несоответствие между результатами импульсных испытаний и результатами управления резистивным нагревателем дополнительно подтверждает необходимость использования внутренних электрохимических реакций ячейки для добавления тепла в систему в манере, характерной для области применения.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 5. Скорости нагрева ячейки и температура ячейки в течение цикла импульсов.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 6. Скорость теплопередачи через язычки в импульсном цикле.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 7. Соотношение скоростей теплопередачи положительного / отрицательного вкладыша для каждого из 14 тестов, проведенных на LIB A.

Отношение _pos / _neg также было определено из выходных данных модели, когда был введен тот же цикл импульсов, и два конкретных случая показаны на рисунке 7. Введенная величина тока составляла 20 А, значение SOC ячейки было 50%, а температура контролируемого конца шины изменялась от 10 ° C до 25 ° C. Температура окружающей среды в камере, которая повлияла на незначительную потерю тепла через изоляцию, изменялась в соответствии с контролируемыми температурами концов сборных шин.Очевидно, что модель демонстрирует аналогичные характеристики теплового пути: среднее смоделированное соотношение на 5,0% ниже среднего экспериментальных данных.

На рисунке 8 показаны разности температур, ΔT _neg , ΔT _pos и ΔT _av , для продолжительности периода пульсации. Более высокая установившаяся температура отрицательного язычка может быть объяснена тем, что он более теплопроводен, чем положительный, и, следовательно, способен более точно соответствовать температуре ячейки.Эту характеристику также можно наблюдать в переходном тепловом отклике каждой вкладки во время начальной стадии периода пульсации. С начала импульса в Тесте 1 отрицательной вкладке требуется 594 секунды, чтобы достичь 95% своей температуры в области устойчивого состояния. Ответ на положительную вкладку составляет 882 секунды, что на 48,5% больше. Разница во времени отклика также очевидна в области термического распада. Применяя то же определение теплового равновесия, положительная вкладка откликается на 39,8% медленнее, чем отрицательная.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 8. Разница температур, от максимальной температуры ячейки до температуры выступов, в течение цикла импульсов.

Коэффициент охлаждения ячейки

Качество теплового тракта через каждую вкладку можно количественно оценить только с учетом введенных показателей тепловых характеристик: скорости теплопередачи и разницы температур от ячейки к выступу по отношению друг к другу.Это потому, что они связаны, и поэтому отклонение одного из них напрямую влияет на другое. Этому способствует коэффициент охлаждения ячейки. Анализ покажет, что CCC не зависит от всех других процедурных характеристик: величины тока, SOC ячейки и рабочей температуры ячейки. Следовательно, CCC являются постоянными значениями для данной ячейки, зависящими только от ее уникальных геометрических и составляющих материалов, а также тепловых свойств поверхности раздела.

Уравнения 16, 17 и 18 определяют CCC _neg , CCC _pos и CCC _tot , значения для количественной оценки качества тепловых путей, используемых для отвода тепла через одну или обе вкладки ячейки .Коэффициенты в ваттах на градус Кельвина описывают скорость теплопроводной передачи тепла, вызванной определенным перепадом температуры. На рисунке 9 показаны CCC _neg , CCC _pos и CCC _tot , рассчитанные в течение области устойчивого состояния Теста 1. CCC являются истинными значениями только в области установившейся температуры, поскольку они основаны на предположении, что тепло отводится от элемента с той же скоростью, с которой оно генерируется. Обсуждаемый ранее улучшенный путь отрицательной табуляции наблюдается по более высокому значению CCC _neg по сравнению с CCC _pos .

Таким образом, CCC — это единственная мера, определяющая способность отдельной ячейки рассеивать тепло по определенному пути. Поэтому берутся средние значения CCC, усредненные по области устойчивого состояния. На рисунке 10 показаны CCC, рассчитанные по каждому тесту на LIB A1. CCC также является надежным параметром ячейки, который можно определить в любых рабочих условиях, при которых достигается установившаяся температура ячейки, превышающая температуру контролируемого конца сборной шины и, таким образом, вызывая теплопередачу. Анализ ошибок максимального и стандартного отклонения, суммированных в верхнем ряду таблицы V, был проведен для производных CCC из каждого теста на LIB A1.Результаты показывают, что методика получения CCC должна быть повторяемой для данной ячейки. Высокие уровни корреляции достигаются при дисперсии экспериментальных параметров, подробно описанной в Таблице IV.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 9. Коэффициенты охлаждения ячейки, рассчитанные для LIB A1, по результатам Теста 1, для всей области устойчивого состояния в цикле импульсов.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 10. Коэффициенты охлаждения ячейки для каждого теста, проведенного на LIB A1.

Таблица V. Анализ ошибок для процесса определения коэффициента охлаждения ячейки.

	Максимальное отклонение			Стандартный набор данных
	из среднего значения набора данных			отклонение
	CCC отр.	CCC поз.	CCC до	CCC отр.	CCC поз.	CCC до
LIB A1 тесты	1.81%	3,04%	2,33%	0,0044	0,0033	0,0075
Все тесты LIB A	4,74%	5,53%	2,63%	0,0047	0,005	0,0057
LIB B1 тесты	4,40%	5,97%	4,98%	0,0038	0,0033	0,0069

На рисунке 11 показаны CCC _neg , CCC _pos и CCC _tot для каждого проведенного теста.В средней строке таблицы V приведен анализ ошибок, проведенный для всех 14 тестов, выполненных с помощью LIB A. Стандартные отклонения набора данных остаются низкими, предполагая, что значения CCC постоянны для определенной модели ячейки. Максимальное отклонение от средних значений наборов данных увеличивается. Теория нормального распределения утверждает, что диапазон значений набора данных увеличивается с его размером, и поэтому ожидалась дополнительная дисперсия.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 11. Коэффициенты охлаждения ячейки для всех тестов. (a) Отрицательная вкладка: CCC _neg ; (a) Положительный язычок: CCC _pos ; (c) Комбинированный: CCC _— .

Разница в рассчитанных значениях CCC также может быть связана с экспериментальной ошибкой и вариацией изготовления элемента, которые в определенной степени связаны. На рисунке 12 представлены изображения негативных и позитивных вкладок на LIB A1, A2 и A3. В аннотации 1 выделена несогласованная и несглаженная поверхность, оставшаяся в месте сварки для положительных выступов.Эти несоответствия могут привести к изменению как теплового, так и электрического контактного сопротивления. В аннотации 2 подчеркивается непоследовательное положение положительного язычка относительно язычка: для трех использованных ячеек оно варьировалось от 0,4 мм слева от центра до 0,3 мм справа от центра: отклонение 3,5% на язычке 20 мм. ширина, которая была бы ошибкой, перенесенной в площадь поперечного сечения этой части теплового пути. В аннотации 3 подчеркивается смещенный угол положительного выступа на LIB A3 (то же самое можно увидеть, обозначенное цифрой 5, для отрицательного выступа LIB A2).Следовательно, открытая длина выступа на стороне сварного шва со стороны ячеек была непостоянной по ширине выступа, уменьшившись с 1,2 мм до 1,0 мм. Это окажет прямое влияние на ячейку, чтобы зафиксировать разницу температур для заданной скорости отвода тепла. Вариация изготовления также видна на отрицательной вкладке. В примечании 4 выделено различное количество смолы, вытекшей из пакета. Это означало, что между концом материала пакета LIB A1 и точкой, в которой может быть наложен зажим, будет выступать язычок большей длины, напрямую влияющий на качество теплового тракта: 0.6 мм для LIB A1, 0,4 мм для LIB A2 и 1,0 мм для LIB A3. Эквивалентные скорости теплопередачи через отрицательную пластину привели бы к увеличению разницы температур в ячейке для LIB A1.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 12. Отрицательные и положительные вкладки каждого LIB A, использованного в экспериментах. Аннотация с указанием вариантов изготовления.

Таблица IV позволяет сравнить все тесты LIB A.Можно видеть, что температура ячейки, усредненная в течение периода времени, используемого для вычисления CCC, не оказывает заметного влияния на полученные значения CCC _tot . Это независимо от процесса, посредством которого изменяется повышенная температура ячейки: будь то изменение контролируемой конечной температуры шин, изменение величины тока или регулировка SOC ячейки. Тепловые и геометрические свойства отдельных материалов внутри пакета электрода ячейки сами по себе зависят от температуры, и поэтому ожидалось небольшое изменение истинных значений CCC для ячейки, в очень небольшой степени.Разрешение и точность, обеспечиваемые TC в настоящем исследовании, не смогли связать корреляцию между температурой клеток и экспериментально полученными CCC.

Независимость величины тока и дисперсии SOC от значения CCC графически отображена на рисунке 11. CCC для каждого теста нанесены на график в зависимости от устойчивого состояния _gen , которое зависит от величины тока, температуры ячейки и SOC. Корреляция между _gen и CCC не наблюдается.

На рисунке 11 также показаны CCC для каждого теста, проведенного на LIB B1. Анализ ошибок резюмируется в нижней строке таблицы V. Процесс вывода CCC, основанный на предположении о независимости от факторов, вызывающих вариации в _gen , работает для LIB B, несмотря на значительные геометрические и материальные различия. с LIB A. CCC учитывает каждое изменение параметра, будь то теплопроводность материала или геометрический размер, подробно описанные в Таблице I и Таблице II.CCC также учитывает другие физические свойства, такие как термическое сопротивление, вызванное сваркой электрических выводов и токоприемников, или теплопроводность материалов пакета электродов во влажном состоянии. Информация уточняется до единственного значения для каждого интересующего теплового пути, как показано в Таблице VI.

Таблица VI. Коэффициенты охлаждения всех ячеек табуляции для LIB A и LIB B.

	LIB A	LIB B	Расширение LIB A
CCC neg	0.2117	0,1282	65,13%
CCC поз.	0,1294	0,0793	63,18%
CCC neg улучшение	63,6%	61,7%	–
CCC тот	0,3324	0,2043	62,70%

Нынешняя нехватка понимания отвода тепла электролизером подтверждается сложностью и взаимосвязанным характером отдельных геометрических и тепловых параметров, управляющих процессом.Получение единственного эмпирического значения гораздо более осуществимо, чем определение связи каждой теплопроводности и физического размера ячейки. Выходная мощность, то есть величина, определяющая отвод тепла к охлаждаемой поверхности ячейки, такая же. Следовательно, эмпирически определенные CCC могут иметь существенное преимущество для определения тепловых характеристик и, соответственно, для сравнения между ячейками. Из Таблицы VI очевидно, что отрицательная вкладка по сравнению с положительной обеспечивает путь 63.LIB A на 6% более способный отводить тепло от ячейки, и на 61,7% больше для LIB B. Сосредоточение внимания на сравнении между ячейками, с использованием CCC _— , LIB A на 62,7% больше способно рассеивать заданное количество тепла через вкладки. Эти величины при сравнении двух ячеек с аналогичными форм-факторами могут быть использованы напрямую для улучшения конструкции систем терморегулирования ячеек.

Тепловые характеристики

CCC определяет кондуктивную теплопередачу за счет приложенного температурного градиента и в этом отношении сопоставим с установленными тепловыми коэффициентами: числом Био, теплопроводностью или тепловым сопротивлением.Однако CCC определяет отвод тепла к определенной охлаждаемой поверхности элемента, которая сама выделяет тепло. Это контрастирует с тремя идентифицированными тепловыми коэффициентами, которые параметризуют способность тела проводить тепло от одной плоскости к другой. Попытка получить CCC таким способом с использованием внешних источников тепла была проанализирована и сочтена непригодной в этом исследовании.

Кроме того, CCC — это эмпирический и непосредственно применимый коэффициент, поскольку он определяет отвод тепла от всей ячейки как единый объект, а не требует измерения площади поперечного сечения.Это позволяет напрямую сравнивать две геометрически разнородные ячейки с помощью CCC, что не имело бы места с использованием числа Био, теплопроводности или теплового сопротивления, без предварительного учета различных площадей поперечного сечения, через которые проходит тепло, и без учета эффектов различные топологии, например, вкладок.

Коэффициент охлаждения элемента в приложении

CCC _tot , как стандартизация способности определенного элемента рассеивать тепло, может стать ценным инструментом при проектировании аккумуляторной батареи.Представлен пример анализа производительности LIB A по сравнению с LIB B для конкретного приложения аккумуляторной батареи. В таблице VII приведены ключевые параметры LIB A и LIB B, которые включают метрику CCC _— , необходимую для процесса понижающего выбора.

Таблица VII. Ключевые показатели производительности LIB A и LIB B.

Ячейка	CCC всего / Вт −1	Макс.скорость непрерывного разряда / А. (Ач) −1	Емкость / Ач
LIB A	0,3324	30	5
LIB B	0,2043	5	7,5

В этом примере все тепло, генерируемое отдельными ячейками в соответствующих пакетах, должно отводиться через язычки. Блок должен иметь емкость 15 Ач и обеспечивать непрерывный разряд 4 ° C, что находится в пределах спецификации производителя для обоих элементов.Пиковая рабочая температура ячеек в пакетах T _{cell max} должна поддерживаться ниже 40 ° C, что является типичным целевым показателем для промышленного применения. Предполагается, что температура окружающего воздуха составляет 20 ° C.

Используя устройство, представленное ранее в этом исследовании, средняя скорость тепловыделения в ходе разряда 4C была определена как 4,97 Вт для LIB A и 8,28 Вт для LIB B. Уравнение 19 включает CCC _до и используется для определения необходимого температурного градиента, от T _{cell max} до T _{вкладок} .Этот градиент обозначается как ΔT _{ячеек макс. До вкладок} .

Следовательно, для LIB A:

и для LIB B:

Следовательно, язычки LIB B должны поддерживаться на 40,59 ° C ниже требуемой максимальной рабочей температуры элементов, составляющей 40 ° C, и, следовательно, должны охлаждаться до -0,59 ° C. С практической точки зрения, контур охлаждающей жидкости, работающий при температуре ниже 0 ° C, что на 20,59 ° C ниже температуры окружающей среды, потребует дорогостоящей системы охлаждения, а также компонентов высокой мощности для отвода тепла.Напротив, необходимое управление температурным режимом для LIB A резко сокращается. Язычки ячеек должны поддерживаться на 14,97 ° C ниже требуемой максимальной рабочей температуры ячеек, и поэтому им может быть позволено достичь максимальной температуры 25,03 ° C, что на 5,03 ° C выше температуры окружающей среды. В этом случае можно использовать гораздо более простую систему управления температурой, такую ​​как контур непрямого жидкостного охлаждения, который отводит тепло в окружающий воздух.

Для этого приложения, несмотря на то, что обе ячейки работают в пределах пределов скорости C, установленных производителем, и, кроме того, могут достигать требуемых скоростей тока и емкости конструкции блока, разработчик блока выявил фундаментальную проблему с использованием LIB B.Таким образом, это совершенно непригодно для этого приложения. Показатель CCC подтвердил пригодность LIB A для желаемого аккумуляторного блока. Эта ячейка снизит потребность и сложность всей системы управления температурой и, в свою очередь, упростит требования к компонентам и, следовательно, значительно упростит стоимость.

Следует отметить, что большая мощность LIB B не дает преимуществ с точки зрения требований к отводу тепла. Хотя для достижения требуемой емкости блока требуется только два LIB B, по сравнению с тремя LIB As, скорость тепловыделения внутри блока B все же выше, 16.56 Вт по сравнению с 14,92 Вт.

CCC позволяет разработчику упаковки дифференцировать и отбирать ячейки на этапе проектирования без необходимости создания тестовых пакетов. В свою очередь, это говорит о сложности системы управления температурой, необходимой для поддержания данной ячейки и упаковки ниже требуемой максимальной рабочей температуры.

В таблице VIII обобщены результаты аналитической методологии, изложенной выше.

Таблица VIII. Сравнение LIB A и B для определения пригодности для использования в примере аккумуляторной батареи.

Ячейка	Тепловая мощность ячейки / Вт	ΔT макс. Ячейки до выступов	Максимум T вкладок / ° C	Ячейки в упаковке	Тепловая мощность пакета / Вт
LIB A	4,97	14,97	25,03	3	14,92
LIB B	8,28	40.59	-0,59	2	16,56

В этой статье мы выявили значительный пробел в информации, содержащейся в технических характеристиках, о способности литий-ионных аккумуляторов отводить тепло. Мы представляем решение этой проблемы, эмпирически определенный коэффициент охлаждения ячейки (CCC, единицы WK ^-1 ) и метод его измерения, который предлагается в качестве стандартизированной метрики для сравнения различных ячеек, и мы рекомендуем включить его. на всех спецификациях ячеек.

Отвод тепла от ячеек обычно не определяется производителями ячеек количественно и, следовательно, не является оптимизированным параметром. Учитывая влияние повышенных температур и больших температурных градиентов на ускорение деградации и увеличение риска теплового разгона, способность отводить тепло от элемента должна иметь такое же значение, как мощность и плотность энергии при проектировании или выборе элемента. Например, нет смысла разрабатывать элемент с высокой мощностью, если он выделяет слишком много тепла для эффективного охлаждения.Внедрение этого стандарта в промышленности предоставит конечным пользователям гораздо большее понимание тепловых возможностей элементов, а разработчики элементов получат количественный показатель, который они могут оптимизировать, ускоряя инновации в дизайне элементов и систем и потенциально революционизируя литий-ионные батареи. промышленность.

CCC описывает скорость теплопередачи, которая будет происходить из-за теплового градиента от максимальной температуры ячейки и ее охлаждаемой поверхности, когда она генерирует тепло во всем своем объеме.Таким образом, величина CCC характеризует ограниченную проводимостью тепловую реакцию данного метода охлаждения для данной ячейки.

Приведено подробное описание испытательного оборудования и процедур для расчета CCC. Было показано, что CCC не зависит от скорости тепловыделения ячейки и рабочей температуры ячейки, что обеспечивает значительную гибкость в условиях измерения. Последовательность CCC как показателя оценивалась путем проведения 14 тестов с различными экспериментальными параметрами и с использованием трех разных ячеек.Повторяемые результаты показывают, что CCC является эмпирическим свойством конкретного литий-ионного элемента и, следовательно, может использоваться для описания его способности отводить тепло в любых рабочих условиях.

Каждая ячейка будет иметь разные CCC _x для каждого теплового пути. В этом исследовании изучалась разница между отрицательными и положительными вкладками. Некоторые известные характеристики, например, большая площадь поперечного сечения отрицательного вывода и повышенная теплопроводность материала отрицательного токосъемника, очевидны при сравнении CCC _neg с CCC _pos .Для данной ячейки CCC и, следовательно, скорость отвода тепла через отрицательный язычок, оказались на 63,6% выше для данного температурного градиента.

Настоящее исследование также представляет собой рабочий пример, демонстрирующий, как CCC может использоваться на ранних этапах проектирования аккумуляторной батареи. Сравниваются две ячейки, каждая из которых может обеспечить ток, необходимый для данного приложения. Первый способен отводить тепло через свои вкладки с необходимой скоростью, чтобы оставаться в пределах определенного рабочего температурного окна.Второй оказывается совершенно непригодным для применения, учитывая температурный градиент, необходимый для обеспечения необходимой скорости теплопередачи. Таким образом, CCC является полезным инструментом для системных инженеров для выявления и выбора ячеек на основе их способности отводить тепло, а также их способности обеспечивать желаемую мощность, мощность, стоимость или срок службы на этапе предварительного проектирования.

Методологии охлаждения различаются для разных форм-факторов ячейки, например, охлаждение язычка ячейки пакета связано, но не идентично основанию, охлаждающему цилиндрическую ячейку.С помощью CCC возможно сравнение между несколькими форм-факторами. Процесс определения температурного градиента, возникающего в ячейке при выделении тепла с заданной скоростью, остается прежним. Однако ожидаются процедурные изменения в процессе получения CCC, и ожидается, что масштабирование коэффициента для учета объемной скорости тепловыделения ячейки повысит актуальность предлагаемой метрики.

Эта работа была поддержана Институтом Фарадея (номер гранта EP / S003053 / 1, FIRG003), проектом Innovate UK THT (номер гранта 133377), проектом Innovate UK BATMAN (грант номер 104180), проектом Innovate UK CoRuBa (133369 ) и проект EPSRC TRENDS (номер гранта EP / R020973 / 1).

Тепловая мощность батареи в квартире. Нормой считается температура воды в батареях центрального отопления. Температурный режим разных помещений

Проживая в квартирах с централизованным отоплением, потребители часто задают вопросы, касающиеся работы системы отопления. Большинство жалоб связано с низкой температурой в жилых помещениях. Поэтому мы решили посвятить отдельный обзор действующему регламенту. В нем вы узнаете, какова норма температуры отопительных батарей в квартире зимой и каковы требования к температуре воздуха в комнатах.

Мы коснемся и многих других вопросов;

• Как определить несоответствие температуры установленным стандартам.
• Как измерить температуру.
• Как отрегулировать температуру, если в помещении слишком жарко.
• Куда пожаловаться на несоблюдение нормы.

По каждому пункту будет предоставлена ​​полная информация.

Обогрев

С началом отопительного сезона в нашей стране появилось огромное количество жалоб на работу отопления зимой.Потребители недовольны температурой батарей и воздуха; в квартирах откровенно холодно. Причин тому множество:

• Халатность коммунальщиков (деньги брать не забывают, а нормы не помнят).
• Изношенная теплотрасса, требующая ремонта.
• Котельные, требующие капитального ремонта.

Результат всего этого — хладнокровие и недовольные потребители, желающие жить в комфортных условиях.

Температура теплоносителя в системе отопления зависит от текущих погодных условий. Чем ниже показатели температуры «за бортом», тем они выше в трубах отопления. В некоторых случаях за этим никто не следит, потребители начинают жаловаться и бороться за свои права. Но прежде чем бросать бумаги в надзорные органы, необходимо ознакомиться с действующим законодательством.

Применимые стандарты

Нормы температуры аккумуляторной батареи регулируются Постановлением №Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 № 354. В 2016 и 2017 годах он не изменился и по-прежнему зависит от погодных условий. Прежде чем говорить о нормах, следует определиться со сроками наступления отопительного периода.

Отопительный сезон на территории Российской Федерации начинается с момента, когда температура на улице опускается ниже +8 градусов и держится в этих пределах в течение пяти дней. На шестой день запускаются котельные, начинается подача горячего теплоносителя в жилые дома.Также 15 октября принято за начало отопительного сезона. Может начаться раньше, но тогда включится обогрев по вышеназванной схеме. С середины октября включается сразу с наступлением холодов.

Минимальное значение температуры аккумуляторов нигде не написано. И даже если он прописан, формулировка расплывчата — «достаточно для поддержания оптимального микроклимата в квартирах». Для жилых комнат оптимальное значение + 20-22 градуса, максимальный разброс от +18 до +24 градуса.В ванных комнатах показатель должен быть выше — до + 24-26 градусов, на кухнях — от +19 до +21 градус.

Мы уже говорили, что минимальной температуры батареи нет, но есть максимальная. Это +105 градусов. Это безопасная ценность для потребителей и бытового оборудования. При этом на выходе из котельной вода в трубах нагревается до +115 градусов. Достигнув радиаторов в квартирах, он немного остывает.

Таким образом, в самые сильные морозы температура батарей отопления +105 градусов.Достигнув последнего в звене квартиры, показатель максимума становится ниже, так как вода в системе отопления остывает при разряде батареек. В двухтрубных системах это совершенно незаметно, но в однотрубных есть разница — она ​​компенсируется увеличением количества секций в радиаторах.

При потеплении на улице мощность котельных снижается, температура радиаторов отопления в квартире падает, обеспечивая поддержание оптимальных климатических показателей.

Расчетные графики отопления

Приведем для примера небольшую таблицу температуры охлаждающей жидкости в зависимости от температуры наружного воздуха. В своей работе котельные используют два графика расчетов. Первый предполагает +105 градусов на подающей трубе и 70 градусов на обратной. Второй подразумевает температуру в подающем трубопроводе +95 градусов и +70 в обратном. В зависимости от этого температура труб варьируется в следующих пределах:

При аномальных морозах котельные часто не могут поддерживать необходимую температуру в трубах из-за возможных поломок, вызванных повышением мощности.

• +43 на графике 105/70 и +41 градус на графике 95-70, при наружной температуре +8 градусов;
• +56 на графике 105/70 и +52 градуса на графике 95-70, при нулевой уличной температуре;
• +71 на графике 105/70 и +65 градусов на графике 95-70, при уличной температуре -10 градусов;
• +85 на графике 105/70 и +78 градусов на графике 95-70, при уличной температуре -20 градусов;
• +105 на графике 105/70 и +95 градусов на графике 95-70, с -35 градусов снаружи.

Представленные цифры меняются в зависимости от конкретных климатических условий в конкретной местности.

Зная нормы отопления в многоквартирных домах, вы можете бороться за свои права, если они не соблюдаются. Канцелярская волокита с пересчетом — долгая, но если оставить дело на собственном усмотрении, поставщик тепла полностью забудет о своих обязанностях.

Как измерить температуру

Поговорим об измерениях и оборудовании для их выполнения.От них требуется оспорить выставление счетов за поставки тепла. Измерения производятся с использованием профессионального сертифицированного измерительного оборудования. Если вы решили измерить температуру воды в батареях центрального отопления обычным бытовым термометром, то результаты этих измерений никто не примет — ни представители ЖКХ, ни надзорные органы, ни судебные органы.

Лучше всего проводить измерения бесконтактным инфракрасным термометром с допустимой погрешностью не более 0.5 градусов. Допускается также использование контактных спиртовых термометров, измерительная головка которых крепится к батареям с помощью теплоизоляционных материалов.

Инфракрасные термометры-пирометры продаются специально для этих целей. Основное требование к приборам для измерения температуры — наличие их в госреестре. Это означает, что оборудование соответствует нормам. Если температура теплоносителя в системе отопления частного дома (а точнее температура аккумуляторов) ниже нормы, можно смело писать претензию.Еще лучше измерить температурные показатели воздуха в комнатах квартиры.

Действия потребителей при несоблюдении норм

Нормы температуры для батарей отопления в квартире зимой мы уже указали. Если текущие показатели не могут обеспечить нормальную температуру воздуха в помещении, необходимо подать жалобу в контролирующие органы. На холодные батареи в системе отопления можно пожаловаться в следующих организациях:

Если не соблюдаются нормы теплоснабжения в многоквартирном доме, а температура воды в батареях центрального отопления остается низкой, рекомендуется подать коллективную жалобу.Групповые заявления оказывают наилучшее влияние.

• В управление Роспотребнадзора.
• Местным властям.
• В прокуратуру.
• Антимонопольная служба.

Если нормы тепла в квартире не соблюдаются, а жалобы не дают желаемого эффекта, привлекайте к делу СМИ — газеты, ведущие интернет-порталы, телевидение. Вместе с групповой жалобой это должно иметь отличный эффект — власти и управляющие компании не любят, когда информация об их бездействии просачивается в СМИ.

Как самостоятельно отрегулировать температуру

Нормальная температура подачи на выходе из котла +115 градусов (достигается максимальный КПД оборудования). На входе в жилые дома до + 90-105 градусов. Если теплоноситель недостаточно горячий или, наоборот, слишком горячий, это приводит к созданию в квартире некомфортной жилой среды.

Повышать температуру батарей отопления в квартире нельзя — решение этой проблемы находится в компетенции котельных и их оборудования.Но ничто не мешает оборудовать в доме теплый пол. Поскольку недопустимо оказывать большую нагрузку на плиты перекрытия в многоквартирных домах, следует отдавать предпочтение следующим этажам — инфракрасным или нагревательным матам.

Инфракрасные полы могут быть установлены под всеми типами полов и позволяют создавать первичный или вторичный обогрев. В нашем случае помощь нужна уже установленным батареям. Таким образом, для напольных покрытий используется пленка с низким энергопотреблением. Также в квартирах возможна установка нагревательных матов под не очень толстую стяжку (часто укладываемую на плиточный клей).

Если вы не хотите возиться с полами, обогреватели помогут обогревать квартиру электронагревателями:

Инфракрасные лампы не способны обогреть все помещение в целом, но они отлично обогревают площадь, над которой они установлены, что позволяет значительно экономить электроэнергию.

• Конвекторы.
• ИК-устройства.
• Тепловентиляторы.
• Паровые нагреватели и многое другое.

Если котельная работает нормально, а то и слишком хорошо, температура труб в квартире зашкаливает.Это приводит к появлению духоты, неудобно спать на жаре и дышать. Если вы не любитель такого тепла, установите на радиаторы отопления термостатические вентили. Они обеспечат раздельный контроль температуры в помещениях квартиры.

Самый интересный вариант — это установка на батареи отопления не только термостатических вентилей, регулирующих температуру, но и теплосчетчиков. Такое сочетание позволит сэкономить на коммунальных платежах.

Видео

Многие современные жилые квартиры оснащены автономным отоплением.Здесь нет и речи о нормах. Каждый устанавливает температуру воды в радиаторах по своему желанию и платит по счетчику. Однако в большинстве домов все еще есть центральное отопление, где температура в радиаторах регулируется стандартами. Когда в квартире становится холодно, люди задаются вопросом о температуре воды в батареях центрального отопления.

Радиаторы по ГОСТ

Когда тепло зависит от батарей

Теплоснабжение регулируется Постановлением Правительства РФ №354 от 6 мая 2011 года. Согласно этому документу начало и конец нагрева привязаны к температуре окружающей среды. Батареи центрального отопления включаются, когда среднесуточная норма понижается до 8 градусов выше нуля и сохраняется в течение пяти дней. На основной территории России это происходит к середине октября.

Аккумулятор под окном

Вода уходит из радиаторов, когда средняя наружная температура достигает +8 градусов Цельсия. И остается так пять дней. Время отключения батареи в зависимости от нормативных требований может быть разным.

В теплые годы это бывает в конце апреля.

Если температура невысокая, то по нормативам отопление жилых и производственных помещений сохраняется до середины мая. Только в этот промежуток времени можно говорить о температурных нормах воды в радиаторах отопления. В остальное время борьба с холодами — дело рук жителей.

Норма температуры воды

Когда-то считалось, что воду для центрального отопления нужно нагревать до 100 градусов на выходе и до 60 градусов в обратном направлении.В то время не было хорошего оборудования для контроля нагрева воды для центрального отопления. Такой подход нерентабелен. Рост цен на топливо увеличивает счета за коммунальные услуги для домовладельцев.

Радиаторы нормативные

Современное оборудование позволяет использовать низкотемпературное отопление квартир согласно нормам. Это значит, что нормы температуры воды в радиаторах отопления непостоянны. Они привязываются к внешним факторам. Учитываются:

1. Тепловые потери зданий.Теоретически можно построить дом без потерь тепла. Для этого вам потребуется обложить его утеплителем толщиной не менее метра. На самом деле хорошей теплоизоляцией считается 150 мм высокоэффективного утеплителя. Но потери тепла все равно будут проходить через стены, пол и крышу. Чем выше эти потери, тем больше нужно обогревать жилище для создания комфортных условий.
2. Индикаторы источника тепла. Если котел не соответствует проектным требованиям, то для отопления потребуется больше нагрева воды.
3. Теплопередача металла, из которого изготовлены трубы и батареи. Если металл труб имеет низкую теплопроводность, то это позволит не терять тепло при транспортировке от источника тепла. Батареи же должны обладать высокой теплопроводностью, чтобы отводить тепло по максимуму. Чугунные батареи имеют меньшую теплопроводность по сравнению с алюминиевыми и биметаллическими. Для того же нагрева температура воды в чугуне должна быть выше.

Установка батареи отопления по нормам

При оценке комфортности жилья температура в системе отопления не является основным показателем. Нормы температуры относятся к состоянию атмосферы в квартире.

Читайте также: Норма температуры воды в бассейне по СанПиН: для детских и спортивных соревнований

Тепловые показатели воды центрального отопления

Норма температуры воды в батарее отопления тесно связана с погодными условиями.Показатели нормативов были разработаны в 2003 году. Данные по водоснабжению снизу вверх представлены в таблице ниже.

Внешний воздух т	т в подающей трубе	т с возвратом
+5	46/50	39
+4	49/53	41
+3	52/56	43
+2	54/59	45
+1	57/62	46
	59/65	48
-1	63/67	50
-2	64/70	51
−3	67/73	53
−4	69/76	54
−5	72/78	56

Хотя существуют стандарты температуры воды для батарей, при оценке руководствуются состоянием воздуха.По ГОСТам показатели следующие:

• в основных помещениях, t по нормативам не должна опускаться ниже +18 ° С;
• в угловом жилом помещении температура должна быть +20 ° С;
• на кухне стандарт допускается от +19 до +21 ° С;
• температурный режим туалета соответствует кухонному;
• температура в ванной в норме от +24 до +26 ° C;
• внутренний коридор — от +18 до +20 ° С;
• в ночное время допускается снижение этих показателей по нормативам.

Коэффициент радиатора секции

При снижении этих показателей ниже нормы необходимо обратиться в управляющую организацию, произвести контрольные замеры и потребовать уменьшения платы за услугу. Следует отметить, что сотрудники управляющей организации сами снимают показания с помощью прибора, называемого пирометром.

Это небольшой прибор для бесконтактного измерения температуры.

При вызове сотрудников Великобритании для проверки температурного режима по норме следует заранее ознакомиться с правилами работы с пирометром.Вам не понадобится вода из радиаторов отопления или радиаторы для измерений. Соблюдение нормы температуры воды в отопительных приборах определяется на расстоянии.

Стандартный стол отопления

Менеджеры не заинтересованы в снижении комиссионных. Они сделают все, чтобы доказать, что температура в норме.

Пирометр

и как с ним работать

Пирометр — это инфракрасный термометр. Он определяет температуру по электромагнитному излучению.Точный инженерный прибор позволяет быстро измерить температуру объекта, находящегося на расстоянии не более трех метров от прибора.

Но даже это отличное оборудование способно давать ошибки, чем и пользуются нерадивые утилиты. При измерении температуры показания прибора будут ошибочными, если:

• в относительно небольшом помещении находится множество предметов из различных материалов;
• в помещении повышенная влажность или много пыли;
• температура прибора существенно отличается от температуры в помещении;
• расстояние до измеряемого объекта превышает 3 м;
• Комната очень большая.

Читайте также: Норма жесткости питьевой воды: промилле общая, ГОСТ, питьевая

Рассмотрим, как сотрудники УК чаще всего берут показания. Пришли зимой с холода — девайс холодный. Собственная температура существенно отличается от температуры в теплой квартире.

На заметку

При входе сразу начинают замеры — это делается в коридоре. Прихожая — это небольшая территория, заполненная различными предметами.Тем более что есть люди, которые сбивают показания прибора.

Чтобы измерения температуры были точными, следует подготовиться к приезду инспекторов.

Аккумуляторы в частном доме

Написав жалобу на недостаточное тепло жилой площади в отопительный сезон, необходимо сделать следующее:

1. Уточняйте время визита инспекторов.
2. Провести уборку в квартире, избавиться от пыли.
3. За час до прибытия сотрудников управляющей компании тщательно проветрите помещение, снизив его влажность.
4. Не оставлять сотрудников, оказавшихся в квартире, в коридоре. Их стоит пригласить в комнату средних размеров. Лучше потребовать, чтобы измерения проводились в разных комнатах.
5. Заставьте их говорить примерно 10 минут. Этого времени достаточно, чтобы устройство адаптировалось.
6. Самостоятельно проверьте показания пирометра сразу после измерения.

Радиаторы в доме

Эти простые меры помогут доказать, что температура воды в батарее центрального отопления не соблюдается, и получить компенсацию за услуги, которые не были оказаны.

От чего зависит погода в доме

Современное оборудование позволяет без особого вмешательства человека выдерживать нормы подачи горячей воды на радиаторы отопления. Но номер на приборе — это одно, а настоящее тепло в квартире — совсем другое.Конечный результат зависит от многих параметров:

1. Климат района проживания. В Москве с более сухим климатом холод ощущается меньше, чем в Санкт-Петербурге с его сыростью.
2. Теплопроводность конструкции. Дома из кирпича имеют меньшую теплопроводность, чем блочные. В результате температура воды в радиаторах отопления может быть ниже из-за меньших потерь тепла.
3. Расположение квартиры в доме. Угловые комнаты замерзают больше, чем квартиры, расположенные в центре дома.Потери тепла в радиаторах отопления будут больше.

В отопительный сезон должна поддерживаться оптимальная температура батарей отопления в квартире, норма которой регулируется Постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 № 354. … Задача — поддерживать в жилых помещениях стандартную температуру воздуха. Но часто эти нормы не соблюдаются по разным причинам, и жителям приходится решать проблему самостоятельно.

Требования к тепловым сетям

При централизованном теплоснабжении источником тепла является котельная или ТЭЦ, на которых установлены водогрейные высокотемпературные котлы (на ТЭЦ — паровые котлы). В качестве топлива обычно используется природный газ, другие энергоносители используются в меньшей степени. Температура теплоносителя на выходе из котла 115 ° С, но вода под давлением не кипит. Необходимость нагрева до 115 ° С объясняется тем, что котельные в этом режиме работают с максимальной эффективностью.

Переход от 115 ° С к необходимому значению температуры обеспечивают пластинчатые или кожухотрубные теплообменники. На ТЭЦ отработанный пар от турбин подается в теплообменники для выработки электроэнергии. Согласно нормативным требованиям, температура воды в трубах отопления не должна превышать 105 ° C, нижний предел зависит от внешних условий. В этом диапазоне подогрев воды в тепловой сети регулируется в зависимости от погоды, для чего существует температурный график системы отопления в каждой котельной.Для домашних сетей используется 2 графика расчета:

Эти цифры показывают максимальную температуру приточной и возвратной воды во время самых сильных морозов в конкретной местности. Но в начале и в конце отопительного сезона, когда погода еще не слишком холодная, нет смысла нагревать теплоноситель до 105 ° С, поэтому составляется реальный график температуры нагрева, где написано какова степень нагрева воды при разной температуре наружного воздуха.Зависимость отопления от погодных условий приведена в таблице, где представлены выдержки из графика для Уфы:

Температура, ° С
Среднесуточное значение наружного воздуха	в поставке с расчетным графиком 105/70	в поставке с графиком проектирования 95/70	взамен
+8	43	41	36
0	56	52	43
-5	64	59	48
-10	71	65	52
-15	78	72	56
-20	85	78	59
-25	92	84	63
-30	99	89	67
-35	105	95	70

Таблица представлена ​​в качестве примера и верна только для этого города, в другом населенном пункте действует своя зависимость, так как климатические условия на территории страны другие.

Точно узнать, какая температура теплоносителя в централизованной тепловой сети, довольно сложно. Для этого понадобится выносной термометр, определяющий степень нагрева поверхности. Так что определить, насколько соблюдаются нормы отопления в квартире, можно только по температуре воздуха в комнатах.

Требования к отоплению

Согласно вышеупомянутому Постановлению запуск централизованного отопления осуществляется через 5 дней, в течение которых средняя температура наружного воздуха не превышает +8 ° С.Если через 4 холодных дня тепло возвращается на пятый, то начало отопительного периода откладывается до выполнения заданных условий. Нормы отопления предписывают, чтобы прекращение работы отопления происходило по тому же принципу: должно пройти 5 дней при средней дневной температуре +8 ° C.

В Постановление внесены изменения, предусматривающие индивидуальный подход к теплоснабжению зданий, полностью соответствующих требованиям по теплоизоляции.Теплоснабжающие организации обязаны включать отопление таких домов, как только температура наружного воздуха упадет до значения, указанного в проектной документации. Несложно догадаться, что на самом деле эти изменения выполняются не очень хорошо, и пуск теплоснабжения происходит одновременно во всех жилых домах — утепленных и обычных.

Во время отопительного сезона система централизованного теплоснабжения должна обеспечивать многоквартирные дома достаточным количеством тепловой энергии. Чтобы услуга по теплоснабжению считалась оказанной полностью оказанной, необходимо соблюдать следующие требования к допустимой температуре воздуха в помещениях различного назначения:

• жилых — от 18 до 24 ° С, угловых — от 20 ° С;
• ванная (или туалет и ванная раздельные) — от 18 до 26 ° С;
• кухня (с учетом источника тепла в виде плиты) — от 18 до 26 ° С;
• кладовая — от 12 до 22 ° С;
• коридор — от 16 до 20 ° С.

Для многоквартирных домов, расположенных в холодных северных регионах, нижний предел допустимой температуры в жилых помещениях повышен до +20 ° С (в угловых до +22 ° С). Повышение вступает в силу при условии, что морозы на улице достигают -31 ° C (в среднем за сутки) и держатся не менее 5 дней. Также допускается снижение температуры в квартире на 3 ° C, начиная с полуночи и заканчивая 5.00 утра.

Теплоснабжение ряда квартир или дома в целом может быть прекращено в результате аварийного и непредвиденного ремонта.Но на ремонтные работы нормативные документы отводят определенное время в зависимости от погодных условий. Чем холоднее наружный воздух, тем скорее соответствующая служба обязана устранить неисправность. Общая продолжительность перерывов в работе отопления не более 24 часов в месяц.

Несоблюдение требований теплоснабжающей организации

При превышении продолжительностью ремонтных мероприятий времени, отведенного по нормам, теплоснабжающая организация обязана произвести перерасчет платежа, его величина уменьшается на 0.15% за каждый дополнительный час отключения тепла. По правилам такой же пересчет необходимо проводить за все время, когда температура в квартирах была ниже допустимой (18 ° С). В этом случае снимаемая сумма платежа не может быть больше суммы за весь период, когда в радиаторы не было подано достаточно тепла для отопления. В некоторых случаях регулирование допускает полное освобождение пострадавших жителей от оплаты.

Для получения скидки, предусмотренной законодательными актами, жильцам многоквартирного дома необходимо выполнить ряд формальностей:

1. После замера температуры воздуха сообщить о нарушении нормативов в диспетчерскую службу поставщика тепловой энергии.Лучше всего составить письменное заявление за подписью жильцов квартиры.


2. Заявление должно быть зарегистрировано в установленном порядке.
3. Согласно правилам, после получения жалобы, смотритель должен произвести проверку в течение 2 часов. Они обязаны посетить жилище и проверить, сколько градусов сейчас в квартире.
4. По результатам проверки составляется акт, подписываемый инспекторами и потерпевшим.При необходимости может быть назначено дополнительное обследование, стоимость которого оплачивает теплоснабжающая организация. Но если экспертиза придет к выводу, что нормативы не нарушены, ее стоимость будет включена в плату за тепловую энергию.

Практика показывает, что работники предприятия тепловых сетей могут не приходить с проверкой или их посещение не приносит результатов. В такой ситуации акт составляется самостоятельно и утверждается минимум двумя пользователями услуг, а затем председателем, избранным советом собственников многоквартирного дома.Копия акта официально передается в теплоснабжающую организацию и там регистрируется. Оказание некачественной услуги считается с момента подписания акта всеми сторонами.

Дальнейшее неисполнение предприятием своих обязательств приводит к судебному разбирательству, в котором важную роль будет играть ранее составленный акт, имеющий юридическую силу. Подобные действия в отношении недобросовестных поставщиков тепла необходимы для того, чтобы побудить их реконструировать изношенные сети и оборудование; по претензиям платить будет дороже.

Отопительные батареи сегодня являются основными существующими элементами системы отопления в городских квартирах. Они являются эффективными бытовыми приборами, отвечающими за передачу тепла, поскольку от них и их температуры напрямую зависит комфорт и уют в жилых помещениях для горожан.

Если обратиться к Постановлению Правительства РФ № 354 от 6 мая 2011 г., подача тепла в жилые квартиры начинается при среднесуточной температуре наружного воздуха менее восьми градусов, если эта отметка неизменно сохраняется. на пять дней.В этом случае начало течки наступает на шестые сутки после того, как было зафиксировано снижение воздушного индекса. Во всех остальных случаях закон позволяет отложить подачу теплового ресурса. В целом практически во всех регионах страны фактический отопительный сезон напрямую и официально начинается в середине октября и заканчивается в апреле.

На практике также бывает, что из-за халатного отношения теплоснабжающих компаний измеренная температура установленных батарей в квартире не соответствует нормативам.Однако чтобы пожаловаться и потребовать исправления ситуации, нужно знать, какие стандарты действуют в России и как правильно измерить существующую температуру работающих радиаторов.

Нормы в России

По основным показателям официальные температуры батарей отопления в квартире являются эталонами и указаны ниже. Они применимы абсолютно для всех операционных систем, в которых в прямом соответствии с приказом Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству №170 от 27 сентября 2003 года теплоноситель (вода) подается снизу вверх.

Уважаемые читатели!

В наших статьях рассказывается о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай уникален. Если вы хотите узнать, как решить именно вашу проблему — обратитесь в форму онлайн-консультанта справа →

Это быстро и бесплатно! Или позвоните нам по телефонам (круглосуточно):

Кроме того, необходимо учитывать то, что температура воды, которая циркулирует в радиаторе непосредственно на входе в действующую систему отопления, должна соответствовать текущие графики регламентируются инженерными сетями для конкретного помещения.Эти графики регулируются Санитарными нормами и правилами в разделах отопления, кондиционирования и вентиляции (41-01-2003). Здесь, в частности, указано, что при двухтрубной системе отопления максимальные температурные показатели равны девяносто пяти градусам, а при однотрубной системе отопления — ста пяти градусам. Эти замеры необходимо проводить последовательно в соответствии с установленными правилами, иначе при обращении в вышестоящие инстанции показания не будут приняты во внимание.

Поддерживаемая температура

Температура батарей отопления в жилых квартирах при централизованном отоплении определяется по соответствующим стандартам, которые имеют достаточное значение для помещений в зависимости от их целевого назначения. В этой сфере стандарты проще, чем в случае с рабочими помещениями, поскольку активность жителей в принципе не такая высокая и более-менее стабильная. Исходя из этого, регламентируются следующие нормы:

Конечно, нужно учитывать индивидуальные особенности каждого человека, у каждого разная активность и предпочтения, поэтому есть разница в нормах от и до, а не одна фиксируется единый индикатор.

Требования к системе отопления

Отопление в многоквартирных домах основано на многих инженерных расчетах, которые не всегда бывают успешными. Процесс усложняется тем, что речь идет не о подаче горячей воды в конкретный объект, а о равномерном распределении воды по всем имеющимся квартирам с учетом всех норм и необходимых показателей, в том числе оптимальной влажности. Эффективность такой системы зависит от того, насколько хорошо скоординированы действия ее элементов, к которым также относятся батареи и трубы в каждом помещении.Поэтому заменить радиаторные батареи без учета особенностей систем отопления невозможно — это приводит к негативным последствиям с дефицитом тепла или, наоборот, его избытком.

По поводу оптимизации отопления в квартирах здесь действуют следующие положения:

В любом случае, если собственника что-то смущает, стоит обратиться в управляющую компанию, ЖКХ, ответственную организацию на подачу тепла в зависимости от того, что именно отличается от принятых норм и не удовлетворяет заявителя.

Что делать в случае несоответствия?

Если действующие прикладные системы отопления многоквартирного дома функционально отрегулированы с отклонениями измеряемой температуры только в ваших помещениях, необходимо проверить внутренние системы отопления квартиры. Прежде всего, вы должны убедиться, что они не находятся в воздухе. К отдельным батареям, имеющимся на жилом пространстве в комнатах, необходимо прикоснуться сверху вниз и в обратном направлении — если температура неравномерная, то причина дисбаланса в проветривании и нужно выпустить воздух, повернув переключатель. отдельный кран на батареях радиатора.Важно помнить, что нельзя открыть кран, не поставив предварительно под него какую-нибудь емкость, куда будет стекать вода. Сначала вода будет выходить с шипением, то есть с воздухом, нужно закрывать кран, когда он течет без шипения и равномерно. Через некоторое время следует проверить места на батарее, которые были холодными — теперь они должны быть теплыми.

Если причина не в эфире, необходимо подать заявление в управляющую компанию. В свою очередь, она должна в течение 24 часов направить к заявителю ответственного техника, который должен составить письменное заключение о несоответствии температурного режима и отправить бригаду для устранения имеющихся проблем.

Если управляющая компания никак не отреагировала на жалобу, необходимо произвести замеры самостоятельно в присутствии соседей.

Как измерить температуру?

Следует обратить внимание на то, как правильно измерить температуру радиатора. Необходимо приготовить специальный градусник, открыть кран и подставить под него какую-нибудь емкость с этим термометром. Сразу стоит отметить, что допускается отклонение вверх всего на четыре градуса.Если это проблематично, нужно обращаться в ЖЭК, если батареи в воздухе — обращаться в ДЭЗ. Все должно быть исправлено в течение одной недели.

Существуют дополнительные способы измерения температуры радиаторов, а именно:

При неудовлетворительной температуре необходимо подать жалобу.

Минимальный и максимальный показатели

Как и другие показатели, важные для обеспечения требуемых условий проживания людей (показатели влажности в квартирах, температуры теплой воды, воздуха и т. Д.)) температура батарей отопления действительно имеет определенные допустимые минимумы в зависимости от сезона. Однако ни закон, ни установленные правила не предписывают никаких минимальных стандартов для квартирных батарей. Исходя из этого, можно отметить, что показатели следует поддерживать такими, чтобы в помещениях в норме поддерживались указанные выше допустимые температуры. Конечно, если температура воды в батареях будет недостаточно высокой, обеспечить в квартире оптимально необходимую температуру фактически будет невозможно.

Если минимум не установлен, то устанавливается максимальный показатель Санитарные нормы и правила, в частности 41-01-2003. В этом документе определены стандарты, которые требуются для внутриквартирной системы отопления. Как упоминалось ранее, для двухтрубных это отметка в девяносто пять градусов, а для однотрубных — сто пятнадцать градусов по Цельсию. Тем не менее, рекомендуемые температуры от восьмидесяти пяти градусов до девяноста, потому что при ста градусах вода закипает.

Управление температурным режимом батареи

Температурные эффекты

Пределы рабочих температур

Все батареи зависят от своего действия в электрохимическом процессе, будь то зарядка или разрядка, и мы знаем, что эти химические реакции в некотором роде зависят от температуры.Номинальная производительность батареи обычно указывается для рабочих температур где-то в диапазоне от + 20 ° C до + 30 ° C, однако фактическая производительность может существенно отличаться от этого, если батарея эксплуатируется при более высоких или более низких температурах. См. «Температурные характеристики» для получения типичных графиков производительности.

Закон Аррениуса говорит нам, что скорость, с которой протекает химическая реакция, увеличивается экспоненциально с повышением температуры (см. Срок службы батареи).Это позволяет получать больше мгновенной энергии от батареи при более высоких температурах. В то же время более высокие температуры улучшают подвижность электронов или ионов, уменьшая внутренний импеданс ячейки и увеличивая ее емкость.

В верхней части шкалы высокие температуры могут также вызвать нежелательные или необратимые химические реакции и / или потерю электролита, что может вызвать необратимое повреждение или полный выход батареи из строя. Это, в свою очередь, устанавливает верхний предел рабочей температуры для аккумулятора.

В нижней части шкалы электролит может замерзнуть, что приведет к ограничению низкотемпературных характеристик. Но значительно выше точки замерзания электролита производительность батареи начинает ухудшаться, поскольку скорость химической реакции снижается. Даже если батарея может работать при температурах до -20 ° C или -30 ° C, производительность при 0 ° C и ниже может быть серьезно снижена.

Обратите также внимание на то, что нижний рабочий предел температуры батареи может зависеть от ее состояния заряда.Например, в свинцово-кислотном аккумуляторе по мере разряда аккумулятора сернокислый электролит становится все более разбавленным водой, и его точка замерзания соответственно увеличивается.

Таким образом, аккумулятор необходимо поддерживать в ограниченном диапазоне рабочих температур, чтобы можно было оптимизировать как емкость заряда, так и срок службы. Поэтому для практической системы может потребоваться как нагрев, так и охлаждение, чтобы поддерживать ее не только в рабочих пределах, указанных производителем батареи, но и в более ограниченном диапазоне для достижения оптимальной производительности.

Управление температурой — это не просто соблюдение этих ограничений. Батарея подвержена нескольким одновременным внутренним и внешним тепловым воздействиям, которые необходимо контролировать.

Источники тепла и водоотводы

Электрический нагрев (Джоулев нагрев)

При работе любой батареи выделяется тепло из-за потерь I ² R, поскольку ток течет через внутреннее сопротивление батареи, независимо от того, заряжается она или разряжается.Это также известно как джоулев нагрев. В случае разряда общая энергия в системе фиксирована, а повышение температуры будет ограничено доступной энергией. Однако это все еще может вызвать очень высокие локальные температуры даже в батареях с низким энергопотреблением. Во время зарядки такое автоматическое ограничение не применяется, так как нет ничего, что могло бы помешать пользователю продолжать подавать электроэнергию в аккумулятор после того, как он полностью зарядился. Это может быть очень рискованная ситуация.

Разработчики аккумуляторов стремятся поддерживать внутреннее сопротивление элементов на минимально возможном уровне, чтобы минимизировать тепловые потери или тепловыделение внутри аккумулятора, но даже при сопротивлении элементов всего 1 миллиОм нагрев может быть значительным.См. Примеры в разделе «Влияние внутреннего импеданса».

Термохимический нагрев и охлаждение

Помимо джоулева нагрева, химические реакции, происходящие в ячейках, могут быть экзотермическими, добавляясь к выделяемому теплу, или они могут быть эндотермическими, поглощая тепло в процессе химического воздействия. Поэтому перегрев с большей вероятностью будет проблемой при экзотермических реакциях, в которых химическая реакция усиливает тепло, выделяемое током, а не эндотермическими реакциями, в которых ему противодействует химическое воздействие.В аккумуляторных батареях, поскольку химические реакции обратимы, химические вещества, которые являются экзотермическими во время зарядки, будут эндотермическими во время разряда и наоборот. Так что от проблемы никуда не деться. В большинстве ситуаций Джоулев нагрев будет превышать эффект эндотермического охлаждения, поэтому меры предосторожности все же необходимо принимать.

Свинцово-кислотные аккумуляторы экзотермичны во время зарядки, а аккумуляторы VRLA склонны к тепловому разгоне (см. Ниже). NiMH-элементы также являются экзотермическими во время зарядки, и по мере приближения к полной зарядке температура элемента может резко повыситься.Следовательно, зарядные устройства для никель-металлгидридных элементов должны быть спроектированы так, чтобы определять это повышение температуры и отключать зарядное устройство, чтобы предотвратить повреждение элементов. Напротив, никелевые батареи с щелочными электролитами (NiCad) и литиевые батареи эндотермичны во время зарядки. Тем не менее, при зарядке этих аккумуляторов возможен тепловой разгон, если они подвержены перезарядке.

Термохимия литиевых элементов немного сложнее, в зависимости от степени внедрения ионов лития в кристаллическую решетку.Во время зарядки реакция сначала является эндотермической, а затем переходит в слегка экзотермическую в течение большей части цикла зарядки. Во время разряда реакция обратная, сначала экзотермическая, затем переходящая в слегка эндотермическую на протяжении большей части цикла разряда. Как и другие химические составы, эффект джоулевого нагрева больше, чем термохимический эффект, пока ячейки остаются в пределах своих проектных ограничений.

Внешнее тепловое воздействие

Тепловое состояние аккумулятора также зависит от окружающей среды.Если его температура выше температуры окружающей среды, он будет терять тепло из-за теплопроводности, конвекции и излучения. Если окружающая температура выше, аккумулятор будет нагреваться от окружающей среды. Когда температура окружающей среды очень высока, система терморегулирования должна работать очень усердно, чтобы поддерживать температуру под контролем. Одиночный элемент может очень хорошо работать при комнатной температуре сам по себе, но если он является частью аккумуляторной батареи, окруженной аналогичными элементами, все генерирующими тепло, даже если он несет одинаковую нагрузку, он может значительно превысить свои температурные пределы.

Температура — ускоритель

Конечным результатом термоэлектрических и термохимических эффектов, возможно, усиленных условиями окружающей среды, обычно является повышение температуры, и, как мы отметили выше, это вызывает экспоненциальное увеличение скорости протекания химической реакции. Мы также знаем, что при чрезмерном повышении температуры может произойти много неприятностей.

• Активные химические вещества расширяются, вызывая набухание клетки
• Механическое искажение компонентов ячейки может привести к короткому замыканию или разрыву цепи
• Могут происходить необратимые химические реакции, вызывающие необратимое снижение количества активных химикатов и, следовательно, емкости элемента
• Продолжительная работа при высоких температурах может вызвать растрескивание пластиковых частей элемента
• Повышение температуры вызывает ускорение химической реакции, повышение температуры еще больше и может привести к тепловому разгоне
• Газы могут выделяться
• Давление внутри ячейки
• Ячейка может в конечном итоге разорваться или взорваться
• Могут выделяться токсичные или легковоспламеняющиеся химические вещества
• Судебные иски последуют за

Тепловая мощность — конфликт

По иронии судьбы, поскольку инженеры по аккумуляторным батареям стремятся втиснуть все больше и больше энергии во все меньшие объемы, инженеру по приложениям становится все труднее получить ее снова.К сожалению, большая сила батарей, изготовленных по новой технологии, также является источником их наибольшей слабости.

Теплоемкость объекта определяет его способность поглощать тепло. Проще говоря, для заданного количества тепла, чем больше и тяжелее объект, тем меньше будет повышение температуры, вызванное теплом.

В течение многих лет свинцово-кислотные батареи были одними из немногих источников питания, доступных для приложений с большой мощностью.Из-за их большого размера и веса повышение температуры во время работы не было большой проблемой. Но в поисках меньших и легких батарей с большей мощностью и плотностью энергии неизбежным следствием является уменьшение тепловой емкости батареи. Это, в свою очередь, означает, что для данной выходной мощности повышение температуры будет выше.

(Это предполагает аналогичный внутренний импеданс и аналогичные термохимические свойства, что не обязательно так.В результате отвод тепла является серьезной инженерной проблемой для батарей с высокой плотностью энергии, используемых в приложениях с высокой мощностью. Разработчики ячеек разработали инновационные методы строительства ячеек, чтобы отводить тепло от ячейки. Разработчики аккумуляторных блоков должны найти столь же инновационные решения, чтобы избавить аккумулятор от тепла.

Температурные характеристики аккумуляторных батарей EV и HEV

Подобные конфликты возникают с аккумуляторами EV и HEV.Аккумулятор электромобиля большой, с хорошей способностью рассеивать тепло за счет конвекции и теплопроводности и подвержен небольшому повышению температуры из-за своей высокой теплоемкости. С другой стороны, батарея HEV с меньшим количеством ячеек, но каждая из которых имеет более высокий ток, должна выдерживать ту же мощность, что и батарея EV, менее чем на одну десятую размера. Благодаря более низкой теплоемкости и более низким характеристикам рассеивания тепла это означает, что аккумулятор HEV будет подвергаться гораздо более высокому повышению температуры.

Принимая во внимание необходимость поддерживать работу элементов в допустимом температурном диапазоне (см. Срок службы в разделе «Отказы литиевой батареи»), аккумулятор электромобиля с большей вероятностью столкнется с проблемами, связанными с поддержанием его тепла на нижнем конце диапазона температур, в то время как аккумулятор HEV с большей вероятностью будет иметь проблемы с перегревом в условиях высоких температур, даже если они оба рассеивают одинаковое количество тепла.

В случае электромобиля при очень низких температурах окружающей среды самонагрев (нагрев I ² R) за счет протекания тока во время работы, скорее всего, будет недостаточным для повышения температуры до желаемых рабочих уровней из-за большого размера батареи и для повышения температуры могут потребоваться внешние нагреватели. Это может быть обеспечено за счет отвода части емкости батареи на обогрев. С другой стороны, такое же тепловыделение I ² R в аккумуляторной батарее HEV, работающей в высокотемпературных средах, может привести к тепловому разгоне, и необходимо обеспечить принудительное охлаждение.

См. Также Технические характеристики EV, HEV и PHEV в разделе «Тяговые батареи».

Термический побег

Достигаемая в батарее рабочая температура является результатом увеличения температуры окружающей среды за счет тепла, выделяемого батареей. Если аккумулятор подвергается чрезмерному току, возникает возможность теплового разгона, что приводит к катастрофическому разрушению аккумулятора.Это происходит, когда скорость выделения тепла внутри батареи превышает ее способность рассеивания тепла. Это может произойти при следующих условиях:

• Первоначально тепловые потери I ² R зарядного тока, протекающего через элемент, нагревают электролит, но сопротивление электролита уменьшается с температурой, так что это, в свою очередь, приведет к более высокому току, вызывающему еще более высокую температуру, усиление реакции до достижения состояния выхода из-под контроля.
• Во время зарядки зарядный ток вызывает экзотермическую химическую реакцию химических веществ в элементе, которая усиливает тепло, выделяемое зарядным током.
• Или во время отвода тепла, выделяемого экзотермическим химическим действием, генерирующим ток, усиливается резистивный нагрев из-за протекания тока внутри элемента.
• Слишком высокая температура окружающей среды.
• Недостаточное охлаждение

Если не будут приняты некоторые защитные меры, последствия теплового разгона могут привести к расплавлению элемента или повышению давления, что приведет к взрыву или возгоранию, в зависимости от химического состава и конструкции элемента. Более подробную информацию см. В разделе «Неисправности литиевых батарей».

Система терморегулирования должна держать все эти факторы под контролем.

Примечание

Температурный разгон может произойти во время зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов с регулируемым клапаном, когда выделение газа запрещено, а рекомбинация способствует повышению температуры. Это не относится к залитым свинцово-кислотным аккумуляторным батареям, поскольку электролит выкипает.

Регуляторы температуры

Отопление

Относительно легко справиться с низкотемпературными условиями эксплуатации.В простейшем случае в батарее обычно достаточно энергии для питания самонагревательных элементов, которые постепенно доводят батарею до более эффективной рабочей температуры, когда нагреватели могут быть отключены. В некоторых случаях достаточно, чтобы аккумулятор не перезаряжался, когда он не используется. В более сложных случаях, например, с высокотемпературными батареями, такими как батарея Zebra, работающая при температурах, значительно превышающих нормальные температуры окружающей среды, может потребоваться некоторый внешний обогрев, чтобы довести батарею до рабочей температуры при запуске, и может потребоваться специальная теплоизоляция для поддержания температуру как можно дольше после выключения.

Охлаждение

Для маломощных батарей достаточно обычных схем защиты, чтобы поддерживать батарею в рекомендуемых пределах рабочих температур. Однако цепи большой мощности требуют особого внимания к управлению температурным режимом.

Конструкторские цели

• Защита от перегрева —
  В большинстве случаев это просто включает в себя мониторинг температуры и прерывание пути тока, если температура при достижении температурных пределов достигается с использованием обычных схем защиты.Хотя это предотвратит повреждение аккумулятора от перегрева, оно, тем не менее, может отключить аккумулятор до того, как будет достигнут предел допустимой нагрузки по току, что серьезно ограничит его производительность.
• Рассеивание избыточного тепла —
  Удаление тепла из батареи позволяет переносить более высокие токи до достижения температурных пределов. Тепло выходит из батареи за счет конвекции, теплопроводности и излучения, и задача разработчика блока состоит в том, чтобы максимизировать эти естественные потоки, поддерживая низкую температуру окружающей среды, путем обеспечения прочного, хорошего теплопроводного пути от батареи (с использованием металлических охлаждающих стержней или пластин между ними). ячейки, если необходимо), максимально увеличив площадь его поверхности, обеспечив хороший естественный поток воздуха через или вокруг блока и установив его на проводящей поверхности.
• Равномерное распределение тепла —

Даже несмотря на то, что тепловая конструкция батареи может быть более чем достаточной для рассеивания общего тепла, выделяемого батареей, внутри батареи все же могут быть локализованные горячие точки, которые могут превышать указанные температурные пределы. Это может быть проблемой для ячеек в середине многоячеечной упаковки, которая будет окружена теплыми или горячими ячейками по сравнению с внешними ячейками в упаковке, которые обращены к более прохладной среде.

Температурный градиент аккумулятора может серьезно повлиять на срок его службы. Закон Аррениуса указывает, что с увеличением температуры на каждые 10 ° C скорость химической реакции увеличивается примерно вдвое. Это создает несбалансированную нагрузку на элементы в батарее, а также усугубляет любой возрастной износ элементов. См. Также «Взаимодействие между ячейками и балансировка ячеек».

Разделение ячеек во избежание этой проблемы увеличивает объем упаковки.Для выявления потенциальных проблемных участков может потребоваться тепловидение.

Пассивное рассеяние можно еще больше улучшить, установив ячейки в блок из теплопроводящего материала, который действует как теплоотвод. Теплопередача от ячеек может быть максимизирована, если для этой цели используется материал с фазовым переходом (PCM), поскольку он также поглощает скрытую теплоту фазового перехода при переходе из твердого в жидкое состояние. Находясь в жидком состоянии, конвекция также вступает в игру, увеличивая потенциал теплового потока и выравнивая температуру в аккумуляторной батарее.Для этого применения доступны высокопроводящие графитовые губчатые материалы, пропитанные воском, который поглощает дополнительное тепло, когда температура достигает точки плавления.

• Минимальная прибавка к весу —
  Для приложений с очень большой мощностью, таких как тяговые батареи, используемые в электромобилях и HEV, естественного охлаждения может быть недостаточно для поддержания безопасной рабочей температуры, и может потребоваться принудительное охлаждение. Это должно быть последним средством, поскольку это усложняет конструкцию батареи, увеличивает ее вес и потребляет электроэнергию.Однако, если принудительное охлаждение неизбежно, первым выбором будет принудительное воздушное охлаждение с помощью вентилятора или вентиляторов. Это относительно просто и недорого, но теплоемкость теплоносителя, воздуха, который предназначен для отвода тепла, относительно мала, что ограничивает его эффективность. В худшем случае может потребоваться жидкостное охлаждение.
  Для очень высоких скоростей охлаждения требуются рабочие жидкости с более высокой теплоемкостью. Вода обычно является первым выбором, поскольку она недорогая, но можно использовать и другие жидкости, такие как этиленгликоль (антифриз), которые имеют лучшую теплоемкость.Вес хладагента, насосы для его циркуляции, рубашки охлаждения вокруг ячеек, трубопроводы и коллекторы для транспортировки и распределения хладагента, а также радиатор или теплообменник для его охлаждения — все это значительно увеличивает общий вес, сложность и стоимость. батареи. Эти штрафы вполне могут перевесить выгоды, которые, как ожидается, будут достигнуты за счет использования химического состава батарей с высокой плотностью энергии.

Рекуперация тепла

В некоторых приложениях, например, в электромобилях, как указано выше, есть возможность использовать отработанное тепло для обогрева салона, и большинство автомобильных систем включают в себя некоторую форму интеграции управления температурным режимом аккумуляторной батареи с системами климат-контроля транспортного средства.Однако это полезно только в холодную погоду. В жарком климате высокая температура окружающей среды ложится дополнительным бременем на управление температурным режимом батареи.

Норман Кенель | Современные тепловые решения

Норман Кеснел
Старший член отдела маркетинга
Advanced Thermal Solutions, Inc.(ATS)

Электромобили (EV) делятся на две основные категории: автомобили, в которых электродвигатель заменяет двигатель внутреннего сгорания, и транспортные средства, в которых двигатель внутреннего сгорания работает с электродвигателем. Все электромобили содержат большие, сложные перезаряжаемые батареи, иногда называемые тяговыми батареями, для обеспечения всей или части движущей силы транспортного средства.

(Wikimedia Commons)

В батареях электромобилей при протекании тока, как при зарядке, так и при разрядке, выделяется тепло внутри элементов и в их системах межсоединений.Это тепло пропорционально квадрату протекающего тока, умноженного на внутреннее сопротивление ячеек и систем межсоединений. Чем выше ток, тем сильнее будет нагрев. [1]

Производители аккумуляторов и исследователи регулярно изучают, как скорость тепловыделения в элементах изменяется в процессе зарядки и разрядки. Тепло может генерироваться из нескольких источников, включая внутренние потери джоулева нагрева и локальные перенапряжения электродов, энтропию реакции в ячейке, теплоту смешения и побочные реакции.[2]

Рис. 1. Структура базовой литий-ионной батареи. [3]

Надлежащее терморегулирование аккумуляторных батарей электромобиля (литий-ионное является наиболее распространенным) необходимо для поддержания адекватной и стабильной работы аккумулятора и автомобиля. Чрезмерная температура отрицательно скажется на батарее электромобиля и его характеристиках. Возможности, которые могут быть затронуты, включают электрохимическую систему, приемку заряда, выходную мощность, безопасность и стоимость жизненного цикла / замены, а также расстояние вождения автомобиля.

С точки зрения теплового режима при использовании литий-ионных аккумуляторов в электромобиле необходимо учитывать три основных аспекта:

1. При температуре ниже 0 ° C (32 ° F) батареи теряют заряд из-за более медленных химических реакций, протекающих в элементах батареи. В результате происходит значительная потеря мощности, ускорения и запаса хода, а также повышается вероятность повреждения аккумулятора во время зарядки.
2. При температуре выше 30 ° C (86 ° F) характеристики аккумулятора ухудшаются, что создает реальную проблему, если кондиционер транспортного средства необходим для пассажиров.Результат — влияние на удельную мощность и снижение реакции на ускорение.
3. Температура выше 40 ° C (104 ° F) может привести к серьезному и необратимому повреждению аккумулятора. При еще более высоких температурах, например 70-100 ° C, возможен тепловой разгон. Это срабатывает при достижении температуры разгона. Результатом является цепная реакция самонагрева в элементе батареи, которая вызывает его разрушение при распространении на соседние элементы.

Идеальный диапазон температур для литий-ионной батареи электромобиля сродни тому, который предпочитают люди.Чтобы поддерживать ее в этом диапазоне, необходимо контролировать и регулировать температуру батареи. Система терморегулирования батареи (BTMS) необходима для предотвращения экстремальных температур, обеспечения надлежащей работы батареи и достижения ожидаемого срока службы. Эффективный BTMS поддерживает температуру ячеек в допустимом рабочем диапазоне. [1]

По определению инженеров NREL (Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии) Министерства энергетики США, терморегулирование аккумуляторной батареи электромобиля необходимо по трем основным причинам: [5]

1. Для обеспечения работы блока в желаемом диапазоне температур для оптимальной производительности и срока службы.Типичный диапазон температур 15-35 ° C.
2. Для уменьшения неравномерного распределения температуры в камерах. Температурный перепад не должен превышать 3-4С °.
3. Для устранения потенциальных опасностей, связанных с неконтролируемой температурой, например: тепловой разгон.

Рис. 2. Батарейный блок Chevy Bolt EV охлаждается жидкостью через опорную пластину под элементами. [6,7]

В настоящее время используются различные охлаждающие агенты и методы, как часть управления температурой в аккумуляторных батареях электромобилей. К ним относятся воздушное охлаждение, использование проточных жидких хладагентов или прямое погружение.

Воздушное охлаждение

Самый дешевый метод охлаждения аккумулятора электромобиля — воздушный. Пассивная система воздушного охлаждения использует наружный воздух и движение автомобиля для охлаждения аккумулятора. Системы активного воздушного охлаждения улучшают естественный воздух с помощью вентиляторов и нагнетателей. Воздушное охлаждение устраняет необходимость в охлаждающих контурах и устраняет любые проблемы, связанные с утечкой жидкостей в электронику. Также исключается дополнительный вес из-за использования жидкостей, насосов и трубок.

Рис. 3. Аккумулятор Nissan Leaf охлаждается воздухом.[8]

Компромисс заключается в том, что воздушное охлаждение, даже с мощными вентиляторами, не передает такой же уровень тепла, как жидкостная система. Это привело к проблемам для электромобилей в жарком климате, в том числе к большим колебаниям температуры в элементах аккумуляторной батареи. Шум вентилятора также может быть проблемой.

Рис. 4. Система терморегулирования аккумуляторной батареи воздушного охлаждения, используемая в Toyota Prius. [9]

Тем не менее, решения по воздушному охлаждению имеют свою роль и ценность. Примером может служить изготовленный на заказ гоночный автомобиль Volkswagen EV, который финишировал первым в международном восхождении на холм Пайкс-Пик в Колорадо-Спрингс, штат Колорадо.Чтобы оптимизировать характеристики, автомобиль был спроектирован таким образом, чтобы сочетать минимальный вес, максимально возможную прижимную силу и максимальную мощность. Volkswagen использовал системы воздушного охлаждения для снижения веса. Он использовал тепловое программное обеспечение в тестах виртуального вождения на протяжении всей гонки, чтобы убедиться, что система воздушного охлаждения будет работать должным образом. [10]

Рис. 5. Электромобиль Volkswagen выиграл изнурительную гонку, питаясь от батарей с воздушным охлаждением. [10]

Жидкостное охлаждение

Трубопроводные системы жидкостного охлаждения обеспечивают лучшее тепловое управление батареями, поскольку они лучше отводят тепло от батарей, чем системы воздушного охлаждения.Одним из недостатков является ограниченная подача жидкости в систему по сравнению с практически безграничным количеством воздуха, который может проходить через батарею.

В системе терморегулирования

Tesla (как и в системе GM) в качестве охлаждающей жидкости используется жидкий гликоль. Системы GM и Tesla передают тепло через цикл охлаждения. Гликолевый хладагент распределен по аккумуляторной батарее для охлаждения элементов. Учитывая, что у Tesla есть 7000 ячеек для охлаждения, это непростая задача. [11]

Рис. 6. Tesla использует металлическую охлаждающую трубку, которая проходит через аккумуляторную батарею электромобиля.[11]

Система охлаждения аккумулятора Tesla Model S состоит из запатентованной змеевидной охлаждающей трубы, которая проходит через аккумуляторную батарею и переносит поток водно-гликолевого хладагента; тепловой контакт с ячейками осуществляется через их стороны за счет теплопередающего материала.

Рис. 7. Chevrolet Volt от GM использует охлаждающие пластины, переплетенные с элементами батареи, в качестве системы жидкостного охлаждения. [12]

Chevrolet Volt

General Motor оснащен системой жидкостного охлаждения для управления нагревом батареи. Каждый прямоугольный аккумуляторный элемент размером с детскую книгу.Между ячейками зажата алюминиевая охлаждающая пластина. Через пластину проходят пять отдельных путей охлаждающей жидкости параллельно, а не последовательно, как в системе Tesla. Каждый аккумуляторный отсек (элемент) заключен в пластиковую рамку. Затем рамы с пластинами охлаждающей жидкости складываются в продольном направлении, образуя единый пакет. [12]

Инженеры-термодинамики Porsche разрабатывают и оптимизируют всю систему охлаждения каждого автомобиля. Это, конечно же, включает аккумулятор, и одним из примеров является заполненная жидкостью охлаждающая пластина тягового аккумулятора в Boxster E.[13]

Рис. 8. Тепловая модель пластины охлаждения аккумулятора в Porsche Boxster. [13]

На основании результатов анализа тепловой модели, описанной выше, охлаждающая пластина была спроектирована геометрически и оптимизирована с использованием вычислительной гидродинамики (CFD). Результатом является высокоэффективный и легкий теплообменник, оптимально адаптированный к аккумуляторной батарее, с низкими потерями давления, высокой охлаждающей способностью и очень равномерным распределением температуры.

Жидкость для погружения

Вместо того, чтобы пропускать охлаждающую жидкость через трубопроводы и камеры в корпусе аккумуляторной батареи, XING Mobility использует другой подход, погружая свои элементы в непроводящую жидкость с высокой температурой кипения. В качестве охлаждающей жидкости используется 3M Novec 7200 Engineered Fluid, непроводящая жидкость, предназначенная для систем теплопередачи, пожаротушения и охлаждения суперкомпьютеров.

Рис. 9. Батарея XING состоит из 4200 отдельных литий-ионных элементов, заключенных в модульные блоки с жидкостным охлаждением.[14]

Батареи

XING представляют собой 42 модуля литий-ионных элементов, которые можно собрать вместе для создания более крупных аккумуляторных решений. Полная батарея XING вмещает 4200 отдельных 18 650 литий-ионных элементов, заключенных в модульные блоки с жидкостным охлаждением. [14]

Технологии моделирования

Разработка решений для управления температурным режимом требует обширных знаний о системах охлаждения и количестве тепла, выделяемого элементами в аккумуляторной батарее. Инженеры также должны взвесить различные компромиссы и факторы, такие как стоимость, упаковка, технологичность, эффективность, надежность компонентов отвода тепла и аккумуляторной батареи как интегрированной модульной системы.

Рис. 10. Инструменты моделирования ускоряют разработку аккумуляторов электромобилей и их систем управления температурой. [2]

Батареи

требуют рассмотрения уникального круга проблем. Во-первых, необходимы подробные модели и подмодели для моделирования химических и физических явлений внутри аккумуляторных элементов. Затем эти модели необходимо связать с моделью аккумуляторной батареи на системном уровне, которая может состоять из сотен ячеек и контуров охлаждения. Наконец, модель аккумуляторной батареи должна быть интегрирована с системной моделью всей трансмиссии и транспортного средства.

Инженеры должны учитывать физическое размещение аккумуляторной батареи внутри электромобиля не только для минимизации воздействия температуры окружающей среды и максимального рассеивания тепла, но и для предотвращения чрезмерных механических нагрузок, усталости конструкции от дорожных вибраций и потенциального удара дорожного мусора. Команда также должна рассмотреть сценарии аварий, в которых пассажиры должны быть защищены от токсичных кислот, выделяемых аккумуляторной батареей.

Ссылки:
1. https: // avidtp.com / what-is-the-best-cool-system-for-electric-vehicle-battery-packs /
2. Ху, X., Управление температурным режимом аккумуляторной батареи в электромобилях. Ansys, Inc., 2011.
3. https://www.mpoweruk.com/chemistries.htm
4. Ван, К., Цзян, Б., Сюэ, К., Сунь, Х., Ли, Б. , Цзоу, Х. и Ян, Ю., Экспериментальное исследование охлаждения и нагрева аккумуляторных батарей электромобиля с помощью тепловых труб, Applied Thermal Engineering, 2015.
5. Ру Дж., Песаран А. и Смит К., Аккумуляторы для электромобилей. Проблемы теплового режима и методы управления температурным режимом, NREL, Симпозиум SAE по альтернативным хладагентам и эффективности системы, 2011 г.
6. https://www.hybridcars.com/chevy-bolt-evs-battery-is-as-big-as-a-teslas/
7. https://cleantechnica.com/2018/07/08/ Tesla-model-3-chevy-bolt-battery-packs-explore /
8. https://www.greencarreports.com/news/1064332_nissan-leafs-battery-pack-should-last-as-long-as-the -автомобиль
9. http://synergyfiles.com/2016/07/battery-thermal-management-system-review/
10. https://www.theverge.com/2018/6/24/17078544/volkswagen- ev-race-car-pikes-peak-hill-climb-record https://media.vw.com/en-us/releases/1008
11.https://insideevs.com/tesla-or-gm-who-has-the-best-battery-thermal-management-bower/
12. https://www.youtube.com/watch?time_continue=113&v=h5nM7rXpsJg
13. Управление температурным режимом в автомобилях с системой электропривода, Porsche Engineering Magazine, январь 2011 г.
14. https://www.greencarreports.com/news/1114188_new-approach-to-electric-car-battery-cooling-immerse- ячейки в охлаждающей жидкости

Advanced Thermal Solutions, Inc. (ATS) проводит серию ежемесячных онлайн-семинаров, посвященных различным аспектам управления температурным режимом электроники.Веб-семинар в этом месяце состоится в четверг, 25 октября, с 14:00 до 14:00. ET и покроет охлаждение автомобильных аккумуляторов. Узнайте больше и зарегистрируйтесь на https://qats.com/Training/Webinars.

Для получения дополнительной информации об услугах по консалтингу и проектированию Advanced Thermal Solutions, Inc. (ATS) по управлению температурным режимом посетите https://www.qats.com/Consulting/Custom-Cooling-Solutions или свяжитесь с ATS по телефону 781.769.2800 или ats- [email protected].

Водонагреватель в качестве сетевой батареи, версия 2.0

Бытовой электрический водонагреватель, долгое время являвшийся тихим партнером в программах реагирования на спрос со стороны коммунальных предприятий, проходит через серию модификаций, которые могут превратить его в инструмент, способный справиться с проблемами, возникающими на границе энергосистемы.

Часть этой работы связана с передовыми пилотными проектами, направленными на создание виртуальных батарей из тысяч водонагревателей, объединенных в быстро реагирующие системы управления, реагирующие на энергосистему. Канадский проект PowerShift Atlantic, или проект U.Демонстрационный проект Тихоокеанского Северо-Запада, поддерживаемый Министерством энергетики США, являются хорошими примерами такого подхода.

Или это может быть простая модернизация, стоимостью около 20 долларов в дополнительных деталях, направленная на превращение классического электрического резервуара для горячей воды сопротивления в «революционную технологию нагрева воды с переменной производительностью и интерактивной сеткой».

Именно так Sequentric Energy Systems описывает свой последний вклад в зарождающуюся концепцию «водонагреватель как интеллектуальный сетевой ресурс». На прошлой неделе стартап из Атланты получил награду U.С. патент на свою технологию. На прошедшем на этой неделе форуме ACEEE Hot Water Forum — конференции, посвященной эффективным способам нагрева воды, — Sequentric объявила о своем первом производственном партнере, компании Vaughn Thermal Corp. из Массачусетса, которая планирует начать производство устройств для покупателей коммунальных услуг.

Итак, что это за большой прорыв? По словам генерального директора Sequentric Даниэля Флора, это не более чем использование того, как горячая вода поднимается, а холодная опускается в бак нагревателя. Большинство водонагревателей нагревают весь резервуар с водой, оставляя мало места для маневра в том, как часто коммунальные предприятия могут включать и выключать их, не влияя на температуру, вызывая гнев клиентов и делая их непригодными для массового развертывания.

Но добавление дополнительного нагревательного элемента в нижней части резервуара, где находится холодная вода, позволяет коммунальным службам включать и выключать его по желанию, оставляя горячую воду в верхней части резервуара со стабильной температурой, сказал он. .

По его словам, это решает четыре ключевые проблемы: «Как дать коммунальной компании время, как обеспечить ее безопасность, как поддерживать горячую воду и как сделать это простым?»

Это проблемы, которые ограничивают сегодняшние программы реагирования на спрос на водонагреватели.У традиционных водонагревателей есть довольно строгие ограничения на то, как часто их можно выключать и на какое время, прежде чем вода станет достаточно холодной, чтобы домовладельцы заметили это. Точно так же программы, использующие водонагреватели для поглощения избыточной энергии — например, для использования энергии ветра, которая в противном случае была бы ограничена из-за отсутствия спроса, — могут только увеличить тепло до того, как оно начнет становиться опасно горячим, угрожающим. безопасность домовладельца и целостность самого водонагревателя.

Этот новый дизайн, напротив, позволяет коммунальным предприятиям «увеличивать пропускную способность — и брать на себя более 100 процентов времени», — сказал Флор.Вот диаграмма, иллюстрирующая, как коммунальное предприятие, использующее один из водонагревателей Sequentric, может использовать этот нижний нагревательный элемент таким образом, чтобы вызывать значительные подъемы и спады в нижней, более холодной части резервуара, сохраняя при этом температуру воды наверху резервуара стабильной. :

От поддержки сети в реальном времени к хранению ветровой энергии большого радиуса действия

Что можно сделать с водонагревателем, управляемым коммунальным предприятием, с таким диапазоном и гибкостью? Новый пилотный проект, проводимый Battelle, некоммерческой организацией из Колумбуса, штат Огайо, которая управляет лабораториями Министерства энергетики, включая Тихоокеанскую северо-западную национальную лабораторию, и оператором среднеатлантической сети PJM, проверяет одну возможность: превратить водонагреватели, разбросанные по нескольким коммерческим кампусам, во вторую. посекундное частотное регулирование чувствительных нагрузок.

«Одна из задач регулирования частоты — это проверить для PJM, что вы сделали то, что они просили вас сделать», — сказал Джейсон Блэк, руководитель исследований в области энергетики и окружающей среды в Battelle. «Особенно, когда у вас есть 1000 водонагревателей, и [PJM] говорит:« Дайте мне 30 киловатт »», что соответствует примерно пяти или шести водонагревателям.

«У нас есть запатентованная нами запатентованная методология, позволяющая очень прозрачно показать PJM, что мы делаем, объявив график для каждого отдельного водонагревателя», — сказал он.В то время как Battelle модернизирует существующие водонагреватели с помощью контроллера нагрузки Sequentric, компания также протестировала новую конструкцию компании, которая, по его словам, может «обеспечить дополнительный, более точный контроль и обеспечить дополнительную емкость по сравнению с традиционным водонагревателем».

Эта способность хранения критически важна для уравновешивания 24-часовых колебаний спроса и предложения в сети, отметил Флор. Например, можно управлять водонагревателями, чтобы вода на дне резервуаров медленно остывала, чтобы «в полночь у нас была относительно небольшая мощность», ровно столько, чтобы удовлетворить потребности домашнего хозяйства в горячей воде.Затем в течение ночи, «когда подует ветер, до семи утра, зарядите его», нагревая всю воду в баке.

Затем, когда наступает утренний пик потребления электроэнергии, водонагреватель можно почти полностью отключить, чтобы использовать накопленный объем горячей воды. С этого момента «в течение дня мы все еще вкладываем энергию, но в меньшей степени, чем выходит», — сказал он.

По его словам, эта избыточная мощность также может быть использована для поглощения энергии, которая поступает при всплеске энергии ветра или отключении подстанций.«Кодовое название, которое у нас есть с Battelle, — это режим« Spinal Tap »- он идет на 11», — сказал он. «Возможность выборочно перезаряжать, оставляя что-то в резерве, на всякий случай — но все же безопасно, чтобы домовладелец не обгорел, а срок службы резервуара не пострадал».

По его словам, такие циклы глубокой разрядки и перезарядки могут сократить срок службы аккумуляторов, которым требуется выполнять аналогичные задачи. Но что еще более важно, в отличие от батарей, в Соединенных Штатах уже установлено около 50 миллионов электрических водонагревателей, готовых для хранения энергии ветра и быстрого реагирования.

Рыночный потенциал по сравнению с альтернативами

Как водонагреватели с таким новым дизайном могли попасть в дома и подключиться к инженерным сетям, которые в них нуждаются? Стивен Коеп, менеджер по продажам коммунальных услуг в Vaughn, отметил, что водонагреватели заменяются каждые десять-пятнадцать лет или около того, гораздо чаще, чем большинство других бытовых приборов, что может сделать их одними из первых «умных приборов», получивших широкое распространение на рынке.

«Модернизация интерактивного управления сетью проводилась в небольших масштабах для демонстрационных проектов, но я думаю, что это менее жизнеспособный вариант, чем возможность использовать в своих интересах 8-10-процентный средний оборот электрических водонагревателей каждый год», — сказал он.«И дополнительные затраты на добавление блока управления на заводе Вон, вероятно, составляют десятую часть стоимости модернизации», — добавил он.

«Несмотря на свой новый патент, Sequentric не занимается водонагревателями», — отметил Флор. Скорее, он производит датчики и средства управления для конечных нагрузок, а также программное обеспечение для управления сетью, которая соединяет их с коммунальными предприятиями или системами оператора сети. «Мы даем им телеметрию в реальном времени, и они решают, как управлять сетью, а мы берем на себя обслуживание — и все работает в режиме реального времени», — сказал он.

По его словам, компания участвует примерно в 26 проектах, в которых подключено около 2100 устройств. Примерно две трети из них представляют собой водонагреватели, в которых сенсоры и элементы управления Sequentric обеспечивают напряжение, температуру, показания трансформатора тока, информацию о состоянии реле, обнаружение утечек и каналы связи с операторами, обычно через сотовую сеть или широкополосный Интернет.

В рамках канадского проекта PowerShift Atlantic компания Sequentric модернизировала ряд водонагревателей, которые коммунальные предприятия сдают в аренду клиентам.По словам Флора, программы аренды водонагревателей для коммунальных предприятий — естественная цель для нового водонагревателя Sequentric. На Среднем Западе США и в Онтарио коммунальное предприятие Direct Energy имеет парк из около 1,25 миллиона арендованных водонагревателей, и аналогичные программы спонсируются Управлением долины Теннесси и другими организациями.

По его словам, компания New Brunswick Power, один из участников программы PowerShift, заменяет около 10 000 арендованных водонагревателей в год и взимает с клиентов 6 долларов в месяц в счет за электроэнергию.Он добавил, что когда эти водонагреватели выходят из строя или начинают протекать, у предприятия появляется стимул их быстро заменить.

Помимо программ прямого лизинга, существует целый мир водонагревателей, которые в конечном итоге можно было бы превратить в более гибкие коммунальные предприятия. В тридцати пяти штатах коммунальные предприятия используют программы управления нагрузкой на водонагреватель, которые включают и выключают их с помощью дистанционного управления, чтобы помочь снизить нагрузку во время пиков сети. В Соединенных Штатах сельские кооперативы являются крупными потребителями — Национальная ассоциация сельских электрических кооперативов (NRECA) насчитывает около 220 коммунальных предприятий с программами реагирования на потребности в водонагревателях, и еще 100 их планируют.

Одним из возможных препятствий для расширения этого рынка является вопрос о том, следует ли расширить электрическое водонагревание или заменить его на водонагреватели, работающие на природном газе, водонагреватели с тепловыми насосами, солнечные системы горячего водоснабжения или другие варианты с более высоким КПД. Ранее в этом году Министерство энергетики предложило стандарты эффективности водонагревателей на 2015 год и далее, которые могут исключить появление на рынке многих электрических водонагревателей.

Сторонники водонагревателей, способных реагировать на спрос, в том числе NRECA, PJM, Американская ассоциация государственной энергетики, Институт Эдисона по электричеству и производитель умных водонагревателей Steffes Corporation, попросили Министерство энергетики пересмотреть эти правила, которые могут иметь более широкое влияние на производители водонагревателей по всему спектру.

***

Общайтесь с лидерами из GE, SDG & E, IBM, AT&T, Intel, PG&E и других компаний по таким темам, которые стимулируют инновации на краю энергосистемы. Узнайте больше о нашем новом исполнительном совете Grid Edge.

аккумуляторов Tesla и других электромобилей теряют 40% своего запаса хода в очень холодную погоду: AAA

DETROIT (AP) — Низкие температуры могут истощать аккумуляторные батареи электромобилей, временно сокращая их диапазон более чем на 40% при использовании обогревателей салона, как показало новое исследование.

Исследование пяти электромобилей, проведенное AAA, также показало, что высокие температуры могут сократить диапазон заряда батареи, но не так сильно, как холод. Диапазон возвращается к норме при более комфортных температурах.

Многие владельцы обнаружили ограничения дальности действия на прошлой неделе, когда большая часть страны была захвачена полярным вихрем. Владельцы автомобилей производителей, в том числе Tesla TSLA, г. -1,00% , самая продаваемая компания по производству электромобилей в США.С. пожаловалась в соцсети на уменьшение дальности действия и замерзание дверных ручек во время похолодания.

«Если водители понимают, что существуют ограничения при эксплуатации электромобилей в более суровых климатических условиях, они с меньшей вероятностью будут застигнуты врасплох неожиданным падением запаса хода», — сказал Грег Брэннон, директор автомобильной инженерии AAA. заявление.

AAA протестировала BMW i3s, Chevrolet Bolt и Nissan Leaf 2018 модельного года, а также Tesla Model S 75D и Volkswagen e-Golf 2017 года.У всех есть запас хода не менее 100 миль на одной зарядке. Их тестировали на динамометре, который похож на беговую дорожку, в камере с климат-контролем.

Автомобильный клуб тестировал автомобили при 20 и 95 градусах, сравнивая диапазон с тем, когда они были испытаны при 75 градусах по Фаренгейту, согласно отчету об исследовании.

При 20 градусах средний запас хода упал на 12%, когда обогреватель салона автомобиля не использовался. По словам AAA, при включении обогревателя дальность действия упала на 41%.

При 95 градусах дальность полета упала на 4% без использования кондиционера и на 17% при охлаждении кабины, как показало исследование.

Например, тестеры AAA определили, что запас хода Tesla при полной зарядке при 75 градусах составляет 239 миль, но при 20 градусах он упал на 91 милю, или 38%.

В заявлении Tesla оспаривает результаты AAA. Компания заявила, что, основываясь на данных, собранных с ее автомобилей на дороге, «средний покупатель Model S даже близко не испытывает такого уменьшения дальности полета.«Компания заявила, что диапазон снизился примерно на 1% при 95 градусах, но не выпустит процент для холодной погоды.

AAA заявила, что следовала процедурам испытаний, разработанным SAE, торговой группой автомобильной техники.

Когда на прошлой неделе температура упала до 20 градусов тепла в Хикори, Северная Каролина, недалеко от Шарлотты, Джейсон Хьюз заметил падение диапазона, когда ездил на своей Tesla Model 3 по дороге из дома на работу.

«Он легко использовал бы вдвое больше энергии для этой 15-мильной поездки», — сказал Хьюз, который владеет четырьмя автомобилями Tesla и руководит бизнесом по ремонту и продаже утилизированных запчастей Tesla.

Эти автомобили используют энергию для нагрева охлаждающей жидкости аккумуляторной батареи в холодную погоду, а также для обогрева кабины, сказал Хьюз. По словам Хьюза, дальность полета снизится в основном при коротких поездках, а при более длительных поездках уменьшение не будет столь значительным, если батарея и кабина будут нагреты.

«Это определенно проблема, — сказал он. «Если вы хотите поехать куда-нибудь подальше от холода, вам понадобится больше энергии».

Диапазон будет еще больше сокращен из-за сильных холодов в северных штатах, сказал он.

AAA рекомендует водителям обогревать или охлаждать автомобили, не отключая их от зарядной станции. В нем говорится, что электромобили по-прежнему можно использовать в экстремальных климатических условиях с небольшим дополнительным планированием.

признаков неисправности термостата и способы его устранения

Если вы нашли эту статью, то, вероятно, задаетесь вопросом: «Почему у меня не работает термостат?» У термостатов нет установленного срока службы, но в среднем можно ожидать, что они прослужат не менее 10 лет. Через десять лет термостаты могут выйти из строя из-за старения проводки или скопления пыли.

В этой статье мы расскажем о признаках неисправности вашего термостата и расскажем, как устранить неисправность термостата.

Признаки неисправного термостата

Ваш термостат не работает или не отвечает

Если температура вашего дома не изменилась, когда вы регулируете температуру, дисплей не горит или не отвечает, возможно, ваш термостат сломан или батареи нуждаются в замене.

Ваш обогреватель или кондиционер не включаются

Ваш обогреватель или кондиционер не включаются? Это может быть дефект проводки в термостате, который не позволяет отправлять электрические сигналы в вашу систему охлаждения / обогрева.

Ваш кондиционер или обогреватель работает постоянно и не выключается

Если ваша система отопления / охлаждения работает постоянно и не выключается, возможно, изношена проводка или неправильно откалиброван термостат.

Комнатная температура и настройки не соответствуют

Более тонкий признак неисправности термостата — это несоответствие комнатной температуры. Теперь, если ваш дом зонирован, то перепады температур между комнатами в норме. Но если в вашем доме нет зонирования, колебания температуры в разных частях дома могут указывать на неисправный термостат.

Устранение неполадок и устранение неисправностей

Вы заметили какие-нибудь из этих контрольных знаков? Выполните следующие действия, чтобы устранить неисправность термостата и определить, нужно ли вам вызывать местного специалиста.

• Убедитесь, что термостат установлен правильно

Хорошо, это очевидный шаг, но убедитесь, что ваш термостат настроен на «тепло», если зима, и «прохладу», если сейчас лето.

Если ваш кондиционер или обогреватель работает постоянно, ваш термостат может быть просто установлен в положение «ON».Вы должны установить термостат в положение «АВТО», чтобы ваша система охлаждения / нагрева не работала постоянно (в режиме «АВТО» вентилятор будет выдувать воздух из вентиляционных отверстий только тогда, когда ваша система охлаждает / нагревает воздух).

• Поверните термостат вверх или вниз на 5 градусов

Попробуйте один из следующих шагов (в зависимости от сезона):

• Если сейчас лето, установите температуру на 5 градусов ниже нормальной
• Если сейчас зима, установите температуру на 5 градусов выше нормальной

Когда вы поворачиваете термостат вверх или вниз, вы должны услышать щелчок.Подождите несколько минут, чтобы проверить, не засасывает ли ваш источник выдувания воздух или обратные вентиляционные отверстия всасывают воздух.

• Заменить батарейки (для электронных термостатов)

Если у вас цифровой термостат, попробуйте заменить батареи, чтобы увидеть, решит ли это проблему. Вы должны заменять батарейки в вашем цифровом термостате каждый год.

• Очистите термостат (для механических термостатов)

Если у вас термостат с маленьким рычагом, который изменяет температуру, у вас есть механический термостат.Со временем они могут начать выходить из строя из-за пыли.

Снимите крышку термостата и протрите внутреннюю поверхность небольшой щеткой или тканью.

• Проверить и испытать провода и соединения проводов

Вы можете попробовать снять крышку термостата и проверить провода, чтобы убедиться, что все они надежно прикреплены к соответствующим крепежным винтам.