Чугунные батареи за секцию в Нальчике: 201-товар: бесплатная доставка, скидка-33% [перейти]
Партнерская программаПомощь
Нальчик
Каталог
Каталог Товаров
Одежда и обувь
Одежда и обувь
Стройматериалы
Стройматериалы
Здоровье и красота
Здоровье и красота
Детские товары
Детские товары
Текстиль и кожа
Текстиль и кожа
Электротехника
Электротехника
Продукты и напитки
Продукты и напитки
Дом и сад
Дом и сад
Промышленность
Промышленность
Мебель и интерьер
Мебель и интерьер
Вода, газ и тепло
Вода, газ и тепло
Все категории
ВходИзбранное
15 549
Чугунный радиатор Fakora Classique 560
ПОДРОБНЕЕ
58 800
Чугунный радиатор Radimax Windsor 350 10 секций Подключение: боковое, Число секций: 10 элементов,
ПОДРОБНЕЕ
12 613
Чугунный радиатор Konner Модерн 500 х7 Тип: секционный, Бренд: Konner
ПОДРОБНЕЕ
51 000
Чугунный радиатор Retro Style DERBY CH 500/220 10 секций Бренд: RETROstyle, Материал: чугун,
ПОДРОБНЕЕ
44 048
Чугунный ретро-радиатор Rococo 660/500 10 секций, боковое подключение Exemet Бренд: Exemet,
ПОДРОБНЕЕ
54 220
Чугунный радиатор Exemet Magica 600/400 10 секций Бренд: Exemet, Материал: чугун, Число секций: 10
ПОДРОБНЕЕ
Чугунный радиатор RETROstyle Lille 813/130 1 секция Бренд: RETROstyle, Подключение: универсальное,
ПОДРОБНЕЕ
135 000
Чугунный радиатор Retro Style BRISTOL LOFT 782 10 секций Материал: чугун, Число секций: 10
ПОДРОБНЕЕ
Чугунный радиатор DemirDokum Retro Lux 600 Бренд: Demir Dokum
ПОДРОБНЕЕ
46 980
Чугунный радиатор Exemet Prince 650/500 10 секций Бренд: Exemet, Материал: чугун, Число секций: 10
ПОДРОБНЕЕ
49 800
Чугунный радиатор Retro Style Derby M4 4/600 10 секций Материал: чугун, Число секций: 10 элементов,
ПОДРОБНЕЕ
91 860
Чугунный радиатор Windsbold 350 14 секций Материал: чугун, Число секций: 14 элементов, Межосевое
ПОДРОБНЕЕ
78 100
Чугунный радиатор Radimax Windsbold 500 11 секций Подключение: боковое, Число секций: 11 элементов,
ПОДРОБНЕЕ
46 660
Чугунный радиатор Exemet Pond 515/350 10 секций Бренд: Exemet, Материал: чугун, Число секций: 10
ПОДРОБНЕЕ
67 940
Чугунный радиатор Exemet Magica 700/500 10 секций Бренд: Exemet, Материал: чугун, Число секций: 10
ПОДРОБНЕЕ
71 000
Чугунный радиатор Windsbold 500 10 секций Материал: чугун, Число секций: 10 элементов, Межосевое
ПОДРОБНЕЕ
32 800
Чугунный радиатор Retro Style Derby M4 4/200 10 секций Бренд: RETROstyle, Материал: чугун,
ПОДРОБНЕЕ
Чугунный радиатор Radimax Windsbold 350 1 секция Подключение: боковое, Число секций: 1 элементов,
ПОДРОБНЕЕ
46 980
Чугунный радиатор Exemet Rococo 660/500 10 секций Бренд: Exemet, Материал: чугун, Число секций: 10
ПОДРОБНЕЕ
105 992
Чугунный радиатор Windsbold 350 16 секций Материал: чугун, Число секций: 16 элементов, Межосевое
ПОДРОБНЕЕ
Чугунный радиатор ретро 600/08
ПОДРОБНЕЕ
Чугунный радиатор Radimax Leeds 1 секция Подключение: боковое, Число секций: 1 элементов,
ПОДРОБНЕЕ
11 400
Чугунный радиатор VALFEX CI 500, 12 секций Бренд: Valfex, Число секций: 12 элементов, Межосевое
ПОДРОБНЕЕ
133 000
Чугунный газовый котел OMEGA CI 50 Производитель: Лемакс, Тип отопительного котла: газовый, Макс.
ПОДРОБНЕЕ
Чугунный радиатор Radimax Windsor 350 1 секция Подключение: боковое, Число секций: 1 элементов,
ПОДРОБНЕЕ
Чугунный радиатор LILLE RETROstyle 813/95
ПОДРОБНЕЕ
88 531
Чугунный газовый котел OMEGA CI-16 Лемакс Производитель: Лемакс, Тип отопительного котла: газовый
ПОДРОБНЕЕ
Чугунный радиатор DemirDokum Historic 800 Бренд: Demir Dokum
ПОДРОБНЕЕ
2 страница из 17
Чугунные батареи за секцию
Вес одной секции батареи чугунной
Сколько весит одна секция чугунные батареи?
Старые чугунные радиаторы, хотя и выпускаются много лет, давно уже доказали свою результативность, хорошую теплоотдачу и долговечность. Основной их недостаток — это большой вес при монтаже, впрочем это также становится преимуществом при оценке теплоотдачи.
Масса 1 части такой батареи — 7,1 кг и укороченной части — 5,7 кг.
Язык не поворачивается назвать чугунные радиаторы старыми, потому что в настоящий момент они считаются необыкновенным шиком и цена на порядок выше железных. К тому же, что, хотя чугунные части продолжают отпускать по старому ГОСТ, в первой половине 90-ых годов двадцатого столетия он был модифицирован и в настоящий момент сборка чугунные батареи из конкретных секций также проста как сборка отопительного прибора из биметалла. Кстати, многие производители и для производства батарей из чугуна используют два металла. Вес стандартной, прекрасно востребованной по прошлому, части чугунные батареи МС 140-500 составляет 7 килограмм. Это намного выше веса алюминиевого радиатора отопления, который весь потянет меньше чем одна секция чугунного, но все таки чугун лучше и долговечнее. Да и теплоотдача классики выше.
Батарея из чугуна — традиция жанра. Первый раз появившись более чем век назад, чугунную батарею не смогли выдавить самые современные материалы и конструкции отопительных приборов.
Востребовательность чугунных радиаторов поясняется их параметрами.
Это прежде, всего устойчивость против коррозии и, соответственно, большой срок службы без замены.
Нетребовательность к составу носителя тепла.
Очень хорошая теплоёмкость и великолепная теплопередача.
Неприхотливость в результате эксплуатации.
Основные недостатки чугуна это хрупкость, вследствии этого нужно соблюдать какую-то предостороженность при установке и значительный вес конструкции, что просит надёжного крепления регистра к стеновой поверхности.
По своим размерам чугунные радиаторы могут немного отличаться у разных производителей, но во многих случаях вес одной части бывает от 7,1 до 7,5 килограммов.
Батареи из серого чугуна полегче, например, чешская модель Viadrus STYL 500 весит 3,8 килограмма, а российский производитель EXEMET выпускает модель MODERN весом 3,2 килограмма.
А вот старые батареи гораздо тяжелее, одна секция может весить 12 и даже 14 килограммов.
Чугунные радиаторы: вес одной части
Радиаторы из чугуна потеснились на рынке под наплывом современных разработок в области отопительных приборов, но продолжают составлять жёсткую конкуренцию новинкам. В момент выбора основное не забыть взять во внимание вес чугунные батареи, так как данный показатель действует на затрудненность установки и принципы установки.
У классического прибора отопления состоящий из секций вес 1 элемента составляет 7,5 кг, иначе говоря стандартная конструкция из 7 элементов будет весить более 50 кг.
Обычный чугунный радиатор
Благодаря этому появляются две проблемы:
- надежное настенное крепление тяжеловато установить, если стены выполнены из пористых легких блоков или собой являют каркасную конструкцию — потребуется устанавливать прибор отопления на пол;
- переносить батарею необходимо вдвоем и очень аккуратно, так как от ударов в хрупком чугуне появляются мелкие трещины, которые расширяются под воздействием нагретого носителя тепла – в течении какого-то времени это провоцирует разгерметизацию дизайн радиатора.
Плюсы чугуна
Если не в виду иметь, сколько весит чугунная батарея, можно выделить целый спектр достоинств отопительных приборов данного типа, куда входит:
- устойчивость к коррозии;
- стойкость к агрессивным химическим средам – материал нетребователен к особенностям носителя тепла;
- долговечность;
- высокие показатели теплового излучения – чем больше количество секций, тем выше теплоотдача дизайн радиатора.
внешний вид стандартных батарей из чугуна прост и лаконичен, однако в настоящий момент производители предлагают и дизайн радиаторы, выполненные под старину. К преимуществам аналогичных моделей относится стильный и презентабельный внешний вид.
Разнообразные варианты устройств для обогрева помещения
Технические характеристики
Мощность дизайн радиатора – показатель его теплоэффективности. При расчитывании системы отопления принимаются во внимание надобности дома в тепле. Нужно не забывать мощность 1 части чугунного радиатора, Чтобы узнать размер батарей для каждого помещения которое отапливается.
Неправильные расчеты приводят к тому, что помещение не будет качественно прогреваться либо наоборот – придется его часто проветривать, удаляя останки тепла.
У рядового стандартного радиатора из чугуна мощность 1 звена составляет 170 Вт. Чугунные радиаторы способны выдержать нагрев более 100°С и хорошо функционируют при рабочем давлении 9 атм. Это позволяет использовать изделия данного типа в составе центральных и независимых отопительных сетей.
Современные модели
Производители предлагают облегченные варианты батарей из серого чугуна. Если вес 1 звена советского дизайн радиатора МС140 составляет 7,12 кг, то 1 секция модели Viadrus STYL 500 чешского производства весит 3,8 кг, и ее внутренний объем составляет 0,8 л. Это означает, что заполненный носителем тепла чешский радиатор из 10 звеньев станет иметь массу (3,8 + 0,8) ? 10 = 46 кг. Это на 40% меньше, чем масса заполненной батареи МС 140, состоящая из аналогичного количества элементов.
У нас в государстве также производятся чугунные дизайнерские радиаторы облегченного образца.
Под брендом EXEMET выпускаются батареи MODERN, 1 секция которых весит 3,3, а ее внутренний объем составляет 0,6 л. Эти радиаторы трубчатого типа из чугуна выделяются фактически маленькой теплоотдачей, что просит увеличения количества звеньев. Дизайнерские радиаторы рассчитаны на напольную установку.
Растущей популярностью пользуются старые радиаторы из чугуна. Это модели для напольного покрытия, Созданные по технологии художественного литья. Из-за объемных сложных узоров вес части чугунного радиатора значительно увеличен, он достигает 12 и более килограммов.
Винтажный напольный радиатор из чугуна
Срок службы
В домах, построеных до революции, даже в последнее время работают радиаторы из чугуна, установленные более 100 лет тому назад. Современные приборы отопления из этого материала также рассчитаны на не один десяток лет безремонтной эксплуатации.
Долговечность поясняется прочностью чугуна, стойкостью к нагреву и давлению. Дизайн чугунные радиаторы не вызывают коррозию во время, когда из сети слит теплоноситель и поверхность в середине батарей граничит с воздухом.
Вес части чугунного радиатора зависит от ее высоты, конфигурации и толщины стенок.
Производители предлагают модели с различными параметрами:
- глубина батареи может составлять от 70 до 140 мм в обыкновенном выполнении;
- ширина звена может изменяться от 35 до 93 мм;
- объем части – от 0,45 до 1,5 л в зависимости от габаритов;
- высота конвектора в обыкновенном выполнении — 370-588 мм;
- межосевое расстояние – 350 либо 500 мм.
Классические батареи: ключевые показатели
Классической считается советская батарея МС140 с этими параметрами:
- высота 388/588 мм;
- глубина 140 мм;
- ширина 93 мм;
- объем одного звена высотой 588 мм – 1,5 л;
- масса одного звена высотой 588 мм – 7,12 кг.
Зная, сколько весит одна секция дизайн радиатора и ее объем, можно сосчитать массу дизайн радиатора МС140, заполненную носителем тепла. Общая масса заполненной части как правило составит 8,62 кг, батарея из 10 звеньев будет весить около 86 кг.
Широкий выбор разнообразной стилистики батарей
Основные расчеты
Проектируя систему отопления, требуется сосчитать вес дизайн радиатора и необходимое количество секций в батареях. Расчеты ведутся на основании мощности одной части конвектора (для классического изделия из чугуна это 170 Вт) и теплового расчета помещения.
Чтобы подсчитать необходимое количество секций и итоговый вес чугунного радиатора, необходимо брать во внимание площадь и теплопотери помещения, которые зависят от показателей материалов, из которых возведены стены, наличия утепления. Также требуется обратить внимание на кол-во окон и вид оконных систем.
Для панельные дома совершенная величина теплового потока составляет 0,041 кВт/м 3 , для кирпичного – 0,034 кВт/м 3 , для построек с утепленными поверхностями стен (независимо от материала, из которого они возведены) – 0,02 кВт/м 3 .
Учитывая значительный вес одной части чугунные батареи, кол-во звеньев в обыкновенном радиаторе может изменяться от 4 до 10.
В большом помещении удобнее установить два-три дизайн радиатора по 4-5 секций заместь того, чтобы ставить один очень непростой радиатор с числом звеньев более 10-ти.
Из этого следует
Чтобы подобрать правильно принцип крепления, необходимо узнать, сколько весит секция чугунные батареи, заполненная носителем тепла. Для систем отопления из чугуна важно подобрать подходящее кол-во кронштейнов для стенового монтажа. Если стены выполнены из пористых блоков или дом возведен из сип-панелей, кол-во точек крепежа выполняют больше с целью более равномерно распределять нагрузку.
Правильный расчет устройств для обогрева помещения и неплохой монтаж – гарантия бесперебойного функционирования системы отопления.
Сколько весит чугунная батарея – масса устройств для обогрева помещения разных производителей
Точно дать ответ, сколько весит чугунная батарея, невозможно, так как данное оборудование для отапливания реализовывается и эксплуатируется в огромном количестве, причем самых разнообразных моделей, как старого, так и современного типа.
Изделия выделяются видом и техническими характеристиками.
Какое имеет большое значение вес батареи
Владеть информацией относительно того, сколько весит чугунный отопительный отопительный прибор, нужно по ряду причин. Если например батареи приобретаются для установки во всем частном домовладении, требуется сосчитать грузоподъемность машины, транспортирующей дизайнерские радиаторы, и вдобавок нужно сформироваться с количеством грузчиков, которые будут их заносить в дом.
Для наглядности можно сравнить вес чугунных радиаторов устаревших образцов и современных заменителей из других материалов:
- одна секция стандартных батарей из чугуна с межосевым 500-миллиметровым расстоянием весит 5,5 — 7,2 килограмма, а с межосевым параметром 300 миллиметров– от 4,0 до 5,4 килограмма;
- вес ребра необычных отопительных чугунных приборов может составлять от 3,7 до 14,5 килограмма;
- секция алюминиевой батареи при межосевом промежутке 500 миллиметров весит 1,45 килограмма, а при 350 миллиметрах- 1,2 килограмма;
- биметаллические приборы с межосевым расстоянием, равным 500 миллиметров, весят 1,92 кг/секция, а при 350 миллиметрах- 1,36 кг/секция.
При проведении ремонта и замене отопительного оборудования в доме его хозяевам нужно не забывать, сколько весит старая чугунная батарея, чтобы решить, выйдет ли самостоятельно вынести на улицу старый многосекционный радиатор, так как необходимо сосчитать собственные силы. Но аналогичных данных нет.
Проблема в том, что в работе есть разнообразные модели. При этом у них одинаковое назначение, но разный вес. Кроме этого, на рынке нашего государства реализуются приборы, которые выделяются размерами и разнообразием форм.
На сегодняшний день, например, наименований традиционных батарей из чугуна встречается больше нескольких десятков, а моделей, выполненных в дизайнерском стиле, и сосчитать тяжело. При этом, этот показатель, как вес одной части чугунного радиатора, сильно отличается.
Масса стандартных отопительных приборов
И традиционные, и художественные экземпляры соединены материалом изготовления, которым считается чугун.
И сейчас сплошь и рядом встречаются исправно работающие классические дизайн радиаторы в форме гармошки, установленные:
- в школах и детских дошкольных учебных учреждениях;
- в поликлинических отделениях и поликлиниках;
- в помещениях жилищного фонда – квартирах, частных домовладениях, общагах;
- в учреждениях общественного и государственного назначения.
Во многих случаях это модели МС-140 или МС-90, так как в минувшем других отопительных приборов массового производства не было. Малыми сериями показаны чугунные изделия НМ-150, РКШ, Минск – 1110 и другие, но на сегодняшний день их уже не выполняют. Так какой все таки вес одной части чугунные батареи старого типа? И в данном случае, точной цифры нет. Это объясняется тем, что эта величина зависит от показателей части.
Например, батарея серии МС-140 бывает 2-ух модификаций в зависимости от межосевого промежутка, который равён 300 или 500 миллиметров. Если говорится о модели МС-140-300, тогда среднестатистический вес части около 5,7 килограммов, а когда о приборе МС-140-500, то 7,1 килограмма.
Нередко можно встретить изделие серии МС-90, у которого вес части чугунного радиатора составляет 6,5 килограмма при расстоянии между осями 500 миллиметров. Отличие между моделями МС- 90 и 140 находится в разной глубине секций.
Можно ли считать, что вес устройств для обогрева помещения подобных популярных серий, равный 6,5, 5,7 и 7,1 килограммов, окончательный? Ответ отрицательный и этому есть объяснение.
А а все потому, что действующий ГОСТ 8690-94, он считается нормативным документом, регламентирующим производство батарей из чугунных сплавов, указывает на их основные размеры.
Относительно того, сколько весит секция чугунные батареи старого типа, то данный показатель указывает на удельную массу — 49,5 кг/кВт. Данное стандартное значение распространяется на дизайн радиаторы, которые предназначаются для эксплуатирования в отопительных системах с температурой носителя тепла не превышающей 150 градусов при избыточном рабочем давлении максимум 0,9 МПа (9 кгс/см?).
Во время изготовления отопительных приборов производители должны обеспечить соответствие продукции данным значениям, а вот то, сколько весит одна секция чугунные батареи, ГОСТ не регламентирует. В результате масса устройств для обогрева помещения, изготавливаемых на самых разных заводах, выделяется.
На сегодняшний день наиболее известна продукция нескольких предприятий промышленности, которые выпускают вариации серии МС-140 и приборы собственной разработки.
Среди них: белорусский завод отопительного оборудования, российские «Декарт» и «Сантехлит» и другие.
Вес части чугунных радиаторов от самых разных изготовителей
Чтобы разобраться с тем, сколько весит секция чугунные батареи от самых разных компаний, стоит ознакомиться с выпускаемым ими ассортиментом:
- Нижнетагильский котельно-радиаторный завод. Данный производитель на каждое свое изделие предоставляет паспорт, где указывается количество секций. Предприятием предлагается 4 чугунные модели. При этом, точный вес части составляет: для устройств для обогрева помещения МС-140-М-300 – 5,4 килограмма; МС-140-М2-500 — 6,65 килограмма, МС-90 и Т-90 Мсоответственно 5,475 и 4,575 килограмма.
- Белорусский «Барельеф». Выпускает в основном одноканальные приборы отопления состоящий из секций, сделанные в нынешнем оформлении. Данный производитель изготавливает 9 моделей батарей из чугуна, у которых точный вес ребра может составлять от 3,7 килограмма (изделия 2К60П-300) до 6,7 (МС-140М).
- Российский «Сантехлит». Сейчас предприятие остановлено, но его продукция также реализовывается в сфере торговли. Точный вес ребра батарей находится в пределах от4,45 килограмм(модели МС-85 и МС-110-300) до 7,1 килограмма (МС-140М).
Сколько весит необычная батарея из чугуна
В настоящий момент стало очевидным, каким бывает вес чугунные батареи востребованных среди потребителей серий. А вот характеристики необычных приборов отличаются относительно стоимости и массы.
Например, одна секция трехканального отопительного напольного прибора французского производства Guratec Apollo 795 весит 13,5 килограмма. Изделие показано в продаже 7-секционными батареями, общий вес которого – 94,5 килограмма. При его перевозке, разгрузке и монтаже потребуется помощь нескольких служащих.
Чешский производитель Viadrus изготавливает более доступную по стоимости продукцию. Вес части устройств для обогрева помещения из чугунного сплава Kalor 500?160 равён 5,6 килограммов.
Зарубежные дизайнерские радиаторы перед реализацией на отечественных рынках должны пройти процедуру обязательной сертификации относительно соответствия ГОСТам, но при этом вес части во внимание не принимается.
Новый прорыв в области натрий-ионных аккумуляторов означает, что однажды они смогут питать электромобили.
Натрий-ионные аккумуляторы имеют большие перспективы. Они энергоемкие, негорючие и хорошо работают при более низких температурах, а натрий дешев и доступен в изобилии. Кроме того, аккумуляторы на основе натрия будут более экологичными и даже менее дорогими, чем литий-ионные аккумуляторы, которые становятся сейчас. Производительность натрий-ионных аккумуляторов была ограничена из-за плохой долговечности, но ситуация вот-вот изменится к лучшему.
Прорыв в области натрий-ионных аккумуляторов
Исследовательская группа из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Министерства энергетики США разработала натрий-ионный аккумулятор со значительно увеличенным сроком службы.
Выводы, опубликованные в журнале Nature Energy , дают многообещающий рецепт батареи, которая однажды сможет питать электромобили и хранить солнечную энергию.
Исследователи изменили ингредиенты, из которых состоит жидкое ядро батареи. Этот сдвиг предотвращает проблемы с производительностью, которые вызывали проблемы с предыдущими батареями на основе натрия.
Ведущий автор PNNL Цзигуан (Джейсон) Чжан, пионер аккумуляторных технологий с более чем 23 запатентованными изобретениями в области технологии накопления энергии, сказал: — долговечная и экологически чистая аккумуляторная технология.
Правильная соль
Как поясняет PNNL, в батареях электролит — это циркулирующая «кровь», поддерживающая поток энергии. Электролит образуется путем растворения солей в растворителях, в результате чего заряженные ионы текут между положительным и отрицательным электродами. Со временем электрохимические реакции, поддерживающие поток энергии, замедляются, и батарея больше не может перезаряжаться.
В современных технологиях натрий-ионных аккумуляторов этот процесс происходит намного быстрее, чем в литий-ионных аккумуляторах.
Команда PNNL решила эту проблему, заменив жидкий раствор и тип протекающей через него соли, чтобы создать новый рецепт электролита.
Впервые ученые значительно увеличили количество циклов зарядки (300 и более) с минимальной потерей емкости (сохранение >90%) в батарее размером с монету в ходе лабораторных испытаний.
Как объясняет PNNL, текущий состав электролита для натрий-ионных аккумуляторов приводит к тому, что защитная пленка на отрицательном конце (аноде) со временем растворяется. Эта пленка имеет решающее значение, поскольку она позволяет ионам натрия проходить, сохраняя при этом срок службы батареи.
Технология, разработанная PNNL, обеспечивает стабилизацию этой защитной пленки. Новый электролит также образует сверхтонкий защитный слой на положительном полюсе (катоде), что способствует дополнительной стабильности всего устройства.
Невоспламеняющаяся технология
В недавно разработанной исследователями PNNL натрий-ионной технологии используется раствор естественного пожаротушения, который также невосприимчив к изменениям температуры и может работать при высоких напряжениях. Одним из ключей к этой особенности является ультратонкий защитный слой, который формируется на аноде. Этот ультратонкий слой остается стабильным после формирования, обеспечивая длительный срок службы, о котором говорится в исследовательской статье.
Ионно-натриевая технология все еще отстает от литиевой, когда речь идет об плотности энергии. Но у него все еще есть свои уникальные преимущества, такие как устойчивость к изменению температуры, стабильность и длительный срок службы. Эти преимущества окажутся ценными для применения в некоторых электромобилях малой грузоподъемности и даже для хранения энергии в сети в будущем.
Фото: PNNL
Подробнее: CATL представляет натрий-ионный аккумулятор первого поколения и литий-натриевый аккумулятор AB
UnderstandSolar — это бесплатная служба, которая связывает вас с лучшими установщиками солнечных батарей в вашем регионе для получения персонализированных оценок солнечной энергии.
Tesla теперь предлагает сопоставление цен, поэтому важно делать покупки по лучшим ценам. Нажмите здесь, чтобы узнать больше и получить цитаты. — *объявление .
FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки, приносящие доход. Подробнее.
Будьте в курсе последних новостей, подписавшись на Electrek в Google Новостях. Вы читаете Electrek — экспертов, которые день за днем сообщают новости о Tesla, электромобилях и экологически чистой энергии. Обязательно заходите на нашу домашнюю страницу, чтобы быть в курсе всех последних новостей, и подписывайтесь на Electrek в Twitter, Facebook и LinkedIn, чтобы оставаться в курсе событий. Не знаете, с чего начать? Посетите наш канал YouTube, чтобы быть в курсе последних обзоров.
Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы получать эксклюзивные видео и подписывайтесь на подкасты.
Автор
Мишель Льюис @michelle0728
Мишель Льюис — писатель и редактор Electrek, а также редактор DroneDJ, 9to5Mac и 9to5Google.
Она живет в Уайт-Ривер-Джанкшн, штат Вермонт. Ранее она работала в Fast Company, The Guardian, News Deeply, Time и других. Напишите Мишель в Твиттере или по адресу [email protected]. Загляните в ее личный блог.
Любимое снаряжение Мишель Льюис
Макбук Эйр
Легкий, прочный, быстрый: я никогда не вернусь.
НордВПН
Потому что я не хочу ждать лучшего из британского телевидения.
Аккумуляторы | Сбор плодов исследования: как открытия материалов улучшают нашу жизнь | The National Academies Press
Посетите NAP.edu/10766, чтобы получить дополнительную информацию об этой книге, купить ее в печатном виде или загрузить в виде бесплатного PDF-файла.
« Предыдущая: Доставка и диагностика наночастиц в здравоохранении
Страница 10 Делиться Цитировать
Рекомендуемая ссылка: «Аккумуляторы».
Национальный исследовательский совет. 2014. Сбор плодов исследований: как открытия материалов улучшают нашу жизнь
×
Сохранить
Отменить
Аккумуляторы
O На углу улицы Манхэттена в апреле 1973 года инженер Motorola Мартин Купер вошел в историю. Держа в руках первый в мире сотовый телефон — кирпичик из бежевого пластика длиной 9 дюймов и весом 2,5 фунта, — он пересек Шестую авеню и сделал первый в мире звонок по сотовому телефону.
До этого момента большинство исследований сотовых телефонов было сосредоточено на разработке автомобильных телефонов, которые питались от тяжелого оборудования, которое можно было хранить в багажнике автомобиля. Но у Купера были другие идеи. «Люди хотят разговаривать с другими людьми, а не с домом, офисом или машиной. Имея выбор, люди потребуют свободы общения, где бы они ни находились, без пресловутого медного провода», — пояснил он.
Основная задача заключалась в разработке подходящего источника энергии: чтобы мобильный телефон был по-настоящему портативным, ему нужна небольшая, легкая и быстро перезаряжаемая батарея. Прототип сотового телефона 1973 года содержал большую и тяжелую батарею, которая заряжалась 10 часов и обеспечивала всего 35 минут разговора. Прорыв произошел в 1976 году, когда была разработана литий-ионная батарея, которая отличалась высоким отношением энергии к весу и могла долго удерживать заряд. Литий-ионный аккумулятор помог снизить вес первого коммерчески доступного сотового телефона — модели 1983 DynaTAC — до 1,75 фунта. С тех пор постоянное совершенствование литий-ионных аккумуляторов позволило сотовым телефонам и множеству других современных устройств, таких как планшеты, ноутбуки и цифровые камеры, стать еще меньше, легче и портативнее.
Страница 11 Делиться Цитировать
Рекомендуемая ссылка: «Аккумуляторы».
Национальный исследовательский совет. 2014. Сбор плодов исследования: как открытия материалов улучшают нашу жизнь . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/18734.
×
Сохранить
Отменить
Размер мобильных телефонов резко уменьшился с момента выпуска первых коммерческих сотовых телефонов в середине 1980-х до середины 2000-х годов, в значительной степени из-за улучшения плотности энергии батареи. Дальнейшие усовершенствования аккумуляторов и другие технологические достижения привели к появлению телефонов с более широкими возможностями (сопровождаемых увеличением размеров для обеспечения этих возможностей). Показаны (слева направо): (1) Motorola DynaTEC (1983), (2) Nokia Mobira cityman 900 (1987), (3) Motorola MicroTAC (1994), (4) Motorola StarTAC (1996), (5) Nokia 7110 (1999), (6) Samsung SCH-A650 (2004) ), (7) Nokia E71 (2008 г.) и (8) Samsung Galaxy S4 (2013 г.
Итак, что делает батарею хорошей и почему литиевая батарея является предпочтительной для столь многих устройств? Среди наиболее важных критериев, используемых для оценки эффективности батареи, являются (1) ее (по весу) плотность энергии (количество энергии, выдаваемое на единицу объема или на единицу веса), (2) ее (по весу) мощность. плотность (скорость доставки энергии в единицу времени и веса), (3) безопасность, (4) затраты и (5) надежность. Оказывается, литий предлагает значительные преимущества по одним из этих критериев, но недостатки по другим. Поскольку литий плотностью 0,53 г см -3 , самый легкий из металлов — даже легче воды, плотность которой составляет 1,00 г см -3 при комнатной температуре — он позволяет создавать батареи с высокой плотностью энергии. Литий также является одним из наиболее электроположительных металлов, что свидетельствует о его способности отдавать электроны и, следовательно, образовывать положительные ионы.
Следовательно, изменение потенциальной энергии ионов лития, когда они подвергаются химическим реакциям на аноде и катоде, является значительным, что приводит к более высокому напряжению на батарее, чем в батареях, в которых используются другие элементы. Однако характеристика лития, тесно связанная с его электроположительной природой (склонностью к высвобождению электрона), заключается в том, что он очень реакционноспособен и легко воспламеняется, что необходимо учитывать при разработке безопасной конструкции батарей, в которых литий используется в качестве компонента.
Использование лития для использования в батареях можно проследить непосредственно до открытия материалов, так называемого «соединения интеркаляции лития», которое встраивает атомы лития в свою структуру, не связывая их прочно, чтобы они могли высвобождаться во время зарядки. процесс. 17 За этим научным открытием последовали другие открытия, такие как высоковольтный катодный материал LiCoO 2 , разработанный Джоном Гуденафом, 18 , который до сих пор является одним из наиболее распространенных катодных материалов в портативной бытовой электронике.
Страница 12 Делиться Цитировать
Рекомендуемая ссылка: «Аккумуляторы». Национальный исследовательский совет. 2014. Сбор плодов исследований: как открытия материалов улучшают нашу жизнь . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/18734.
×
Сохранить
Отменить
Как работают батареи?
Аккумуляторы состоят из элементов, которые содержат два электрода — отрицательно заряженный анод и положительно заряженный катод — и электролит, который разделяет электроды и обеспечивает поток заряженных атомов (ионов) между ними. Как только электроды подключены к внешней цепи, на двух электродах происходят химические реакции, в результате которых высвобождаются электроны, способные перемещаться по соединенному пути, и ионы, которые проходят через электролит от одного электрода к другому.
Во время зарядки литий подается к аноду, где и накапливается. Когда требуется электричество, ионы лития перетекают от анода (отрицательный электрод, в котором литий находится в более высоком энергетическом состоянии) к катоду (положительный электрод, в котором литий находится в более низком энергетическом состоянии), точно так же, как вода течет от более высокого уровня земли к более низкому. . Когда ион лития покидает анод, электрон собирается и затем проходит через устройство (лампочку на этой схеме).
В этих соединениях литий и другие элементы (такие как кобальт и кислород в LiCoO 2 ) объединены таким образом, что атомы образуют слоистую структуру, в которой литий слабо связан и поэтому легко доступен для участия в химические реакции и транспортировка, которые заставляют батарею работать. Архитектура материала разработана таким образом, что структура материала остается неизменной, поскольку атомы лития участвуют в повторяющемся процессе высвобождения электронов, вылетая из материала в виде ионов и замещаясь атомами лития из электролита, что позволяет повторять процесс.
много раз.
Большая часть исследований материалов, проводившихся за последние 35 лет при усовершенствовании литиевых батарей (или попытках заменить их чем-то еще более совершенным), была сосредоточена на использовании преимуществ лития при одновременном удовлетворении других потребностей в хорошая батарея. Кобальт, например, является относительно дорогим минералом, поэтому исследователи материалов работали над поиском альтернатив, которые по-прежнему соответствуют стандартам безопасности, надежности и высокой плотности энергии. 19
Страница 13 Делиться Цитировать
Рекомендуемая ссылка: «Аккумуляторы». Национальный исследовательский совет. 2014. Сбор плодов исследований: как открытия материалов улучшают нашу жизнь . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/18734.
×
Сохранить
Отменить
Выгода от значительных улучшений плотности энергии и мощности выходит далеко за рамки персональных электронных устройств.
Другие усилия были направлены на разработку альтернативных архитектурных структур, которые обеспечивают еще большую плотность энергии или позволяют удешевить синтез и даже заменить сам литий элементами, имеющими аналогичные химические свойства. 20
Выгода от значительных улучшений плотности энергии и мощности выходит далеко за рамки персональных электронных устройств. Чтобы воспользоваться преимуществами возобновляемой солнечной или ветровой энергии, нам необходимо накапливать электроэнергию, собранную, когда светит солнце или дует ветер, чтобы использовать ее, когда наступает ночь или стихает ветер. Электромобили с батарейным питанием могли бы заменить иностранную нефть отечественной электроэнергией и сократить наши выбросы парниковых газов.
В настоящее время ученые работают над созданием аккумуляторов следующего поколения для этих энергетических приложений с производительностью до пяти раз выше и стоимостью в одну пятую стоимости лучших аккумуляторов, доступных сегодня. Открытие новых материалов является ключом к достижению этой дальновидной цели.
Схема кристаллической структуры оксида лития-кобальта, LiCoO 2 , где отдельные слои атомов лития (зеленые шарики) свободно расположены между слоями оксида кобальта, состоящими из атомов кобальта (синие шарики) и кислорода. атомы (желтые шарики). ИСТОЧНИК: Предоставлено Антоном Ван дер Веном, Мичиганский университет.
Возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнца, требуют накопления энергии для использования, когда источники недоступны.
Страница 10 Делиться Цитировать
Рекомендуемая ссылка: «Аккумуляторы».
Национальный исследовательский совет. 2014. Сбор плодов исследований: как открытия материалов улучшают нашу жизнь . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/18734.
×
Сохранить
Отменить
Страница 11 Делиться Цитировать
Рекомендуемая ссылка: «Аккумуляторы». Национальный исследовательский совет. 2014. Сбор плодов исследований: как открытия материалов улучшают нашу жизнь . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/18734.
×
Сохранить
Отменить
Страница 12 Делиться Цитировать
Рекомендуемая ссылка: «Аккумуляторы».