Автономная батарея отопления: Какие радиаторы лучше для автономного отопления

Newsletter

Хотите больше интересных публикаций?

Получайте свежие обзоры прямо на свой Email

Радиаторы для автономного отопления. Какой радиатор отопления лучше для частного дома? Расчет отопления и выбор оборудования.

Отопительный прибор — важное звено в отопительной системе. От его правильного выбора зависит комфортность условий проживания людей в квартире или частном доме. Разберемся в этой статье, какой радиатор отопления лучше выбрать для квартиры, чтобы выполнял свои функции на “отлично”, и цена была не запредельной. Прочитав материал, вы узнаете, как избежать распространенных ошибок при выборе отопительного прибора.

Совместимость радиатора с параметрами отопительной системы

Ассортимент современных батарей необыкновенно многообразен. Стальные, медные, чугунные, биметаллические изделия. Важно только знать, какой из радиаторов будет наилучшим образом соответствовать характеристикам вашей системы отопления. Здесь надо ориентироваться на такие параметры:

• предельная температура теплоносителя;
• его состав;
• величина давления.

Все это, наряду с инертностью и теплоотдачей, надо учитывать при покупке.

Важные моменты — внешний вид радиатора, продолжительность рабочего ресурса и, конечно, стоимость.

Важно! Есть и определенная специфика подбора отопительных батарей для частных домов и квартир. Если радиатор не будет соответствовать параметрам системы обогрева, это чревато быстрым его износом.

Как выбрать радиаторы отопления для квартиры с учетом технических параметров?

Несомненно, дизайн — вещь хорошая и важная. Однако не стоит забывать и о том, что первичными все же являются технические характеристики. Состояние отопительных систем во многих домах, мягко говоря, оставляет желать лучшего. Для них характерно плохое качество теплоносителя, перепады температуры и давления воды, и многие другие “радости”. А гидравлические удары после запуска отопительной системы часто приводят к выходу ее из строя. А все потому, что приборы от зарубежных компаний-производителей не рассчитаны на подобный “экстрим”.

Чтобы минимизировать риски, обязательно обратите внимание на предельно допустимые значения температуры и давления теплоносителя (эти данные имеются в техническом паспорте устройства).

Важнейший показатель — теплоотдача отопительного прибора, зависящая от материала его выполнения. Например, сталь уступает чугуну по показателю теплоотдачи, а медь в этом отношении “впереди планеты всей”.

Рассмотрим более подробно различные виды материалов для отопительных устройств, чтобы понять, какой радиатор отопления лучше выбрать для квартиры.

Чугун

Это — самый старый и испытанный вариант. “Чугунные гармошки”, воспетые еще Булгаковым, не теряют своей актуальности и сегодня:

• При аварийном отключении конструкция из чугуна будет хранить тепло достаточно долго.
• Батареи хорошо выдерживают и некачественный теплоноситель, и гидроудары.
• Стоимость таких приборов сравнительно невелика.

Недостатком чугунных изделий является не очень эстетичный дизайн, большая масса и значительная инерционность. Из-за этого, использовать чугунные батареи в современных отопительных системах, оснащенных терморегуляторами, нельзя. Такие приборы лучше всего вписываются в интерьер, выдержанный в классическом стиле.

Важно! Людям со скромными финансовыми возможностями не нужно и задумываться, как выбрать батареи отопления в квартиру. Для них чугун — наилучший вариант.

Алюминий

Достаточно популярный материал, благодаря высокой теплоотдаче, небольшой массе, современному эстетичному дизайну и простоте монтажа. Эти приборы не инерционны, что дает возможность применять их в системах отопления с терморегуляторами.

К недостаткам материала относится подверженность коррозии при щелочной реакции теплоносителей. Течь между секциями, к сожалению, — совсем не редкое явление. Есть и такой недостаток, как газообразование внутри нагревательного элемента.

Важно! Алюминиевые радиаторы очень чувствительны к качеству теплоносителя, поэтому больше подходят для индивидуальной системы обогрева частного дома, нежели для централизованной сети в квартире. Гидроудары они тоже переносят весьма сомнительно.

Сталь

Этот вариант часто применяется при отоплении офисов и частных домов. Конструкция такого радиатора может быть трубчатая, а также в виде цельных или наборных панелей.

Радиаторы из стали отличаются:

• относительно невысокой ценой;
• красивым внешним видом;
• небольшой инерционностью;
• невосприимчивостью к коррозии.

Важно! Не лишены стальные изделия и отдельных недостатков. Они не выдерживают гидравлических ударов и повышения давления в системе, поэтому для квартир в многоэтажных домах практически непригодны. Кроме того, они чувствительны к кислороду, имеющемуся в центральных сетях теплоснабжения.

Стальной радиатор сочетает в себе 2 способа теплопередачи:

• конвекция.
• излучения.

Важно! Допустимая температура теплоносителя составляет порядка 110 градусов.

Биметаллические изделия

Радиатор представляет собой стальные трубы в сочетании с алюминиевыми ребрами. Эта схема оптимальна для городской квартиры. Циркуляция воды происходит по стальному трубопроводу. Технология соединения труб такова, что нет коррозии в стальной части батареи. Алюминий прекрасно отдает тепло в помещение.

Таким образом, биметаллическая конструкция сочетает в себе лучшие свойства алюминиевых и стальных радиаторов: нейтральность к коррозии, неприхотливость к качеству теплоносителя, устойчивость к перепадам давления в системе в сочетании с прекрасной теплоотдачей и красивым дизайном — вот секрет успеха биметаллических конструкций.

Важно! К преимуществам относится большой срок службы и большое количество цветовых вариантов.

К недостаткам биметаллических батарей относятся:

• Чувствительность к кислороду, содержащемуся в теплоносителе.
• Накопление шлака на внутренних стенках.
• Высокая цена.
• Сопротивление, возникающее на границе сплава металлов. При этом уменьшается эффективность теплопередачи, а также теплоотдача устройства в целом.

Медь

Это — красивая конструкция из цельнотянутой трубы с дополнительными ребрами из меди. Прибор дополнен деревянным декоративным кожухом. Показатель теплопроводности меди вдвое выше, чем у алюминия, и в 5-6 раз — по сравнению со стальными и чугунными устройствами.

Из важных плюсов можно отметить такие факторы:

• устройства требуют немного воды;
• нагревают комнату за считанные минуты;
• медь пластична, устойчива к коррозии;
• приборы эффективны даже при сравнительно низкой температуре воды.

Важно! В процессе эксплуатации образуется слой оксида, защищающий батарею от недостаточно качественного теплоносителя.

Делаем выбор

Исходя из приведенного анализа, выделим основные моменты, как выбрать радиаторы отопления:

1. Для открытых централизованных систем в многоквартирных домах наилучшим образом подходят чугунные изделия. Чугун неприхотлив к некачественному теплоносителю, имеет большой срок службы. Однако в системах с терморегуляторами чугунную продукцию использовать нельзя.
2. Биметаллические приборы — достойная альтернатива чугуну с его ограниченной областью применения. Сталь устойчива к коррозии и перепадам давления в теплосети, а ребра из меди или алюминия компенсируют не выдающиеся показатели теплоотдачи стали. Единственный ограничивающий фактор — высокая цена.
3. Для частных домов, где нет перепадов давления в отопительной системе, а качество теплоносителя намного лучше, чем в централизованных системах, подходят алюминиевые и стальные приборы.

Автономные батареи отопления для обогрева квартиры

Замерзая в холодной квартире из-за аварии на центральной линии отопления, многие граждане поневоле соглашаются с мыслью, что, если не греет батарея, автономное отопление выступает достойной альтернативой центральному. Нужно только набраться смелости и определиться с финансовыми возможностями. На самом деле все сложнее, и упирается не только в денежные расходы.

Принцип автономного отопления

Отопление осуществляется с целью обеспечения комфортного проживания в жилом помещении при низких температурах за его пределами. Обязательно это отопительный сезон, захватывающий полгода, и спонтанные падения температуры, вызванные погодной неустойчивостью.

В межсезонье при отключенном отоплении на выручку приходят автономные индивидуальные обогреватели типа конвекторов или рефлекторов, можно растопить камин, которыми уже никого не удивишь.

Но они осуществляют локальный обогрев квартиры, а ведь можно обеспечить себя возможностью обогревать домашний кров круглый год, тогда, когда это потребуется.

Обогрев жилья происходит за счет нагрева воздуха в помещении, соответственно, сама система обогрева включает в себя:

• нагреватель,
• насос или компрессор,
• теплоноситель,
•  трубопроводные коммуникации для подачи нагретого теплоносителя и оттока охлажденного,
•  теплообменник,
• запорная и регулирующая арматура.

Все эти элементы можно сконцентрировать у себя дома, будь это одноэтажная постройка или квартира в многоэтажном доме. В качестве теплоносителя в таких постройках принято использовать воду, соответственно, нагревателем будет служить отопительный котел, механическую циркуляцию выполняет водяной насос, теплообмен с воздухом осуществляется при помощи водяных радиаторов.

Котлы для автономного отопления квартиры

Создание собственной мини-котельной в квартире, согласно российскому законодательству, допускается только в домах предельной высотностью до 10 этажей. Разрешается использование  газовых котлов. Для использования электрических котлов напольного или настенного варианта ограничений нет. Жители загородных домов могут себе позволить нагрев воды с помощью твердотопливных котлов на древесных гранулах и щепе, котлов на дизельном топливе и даже использование солнечных батарей. Но для жильцов многоквартирных домов основным видом топлива является природный газ из газопроводной системы.

Промышленностью налажен выпуск газовых котлов для автономного отопления, обеспеченных автоматикой для соблюдения предусмотренных норм безопасной эксплуатации. Их мощность ограничена до 60 кВт при КПД выше 90%.

По способу установки котлы подразделяют на напольные и навесные модели, из которых напольный вариант более мощный и используется при отоплении больших площадей.

Мощность котла приблизительно определяют из расчета 1 кВт потребной мощности на каждые 10 кв. метров площади помещения. В случае, когда дополнительно к отоплению жилья от котла еще требуется нагрев воды для ванны и кухни, устанавливается двухконтурный котел.

Достоинства и недостатки газовых систем отопления

В числе основных «плюсов» индивидуального отопления с использованием газового нагревателя-котла можно читать:

• полнейшая независимость владельца жилья от работы центрального отопления;
• экономичность топлива по сравнению с расходами на оплату электроэнергии;
• нет необходимости выделять отдельное помещение для отопительного оборудования;
• автономность работы, не зависящая от наличия электропитания в сети;
• высокий, свыше 95%, КПД.

К «минусам» использования природного газа в котлах можно отнести:

1. вмешательство в общую газовую систему дома;
2. разбалансировка отопительной системы всей многоэтажки;
3. отсутствие выхлопных дымоходов. Угарный газ распределяется по соседям, которые от этого будут явно не в восторге.

Внимательно посмотрев на изложенные «минусы», можно отметить, что все они являются результатом элементарной халатной самодеятельности владельца, пустившего на самотек процедуру размещения в своей квартиры автономного отопления и не удосужившегося сделать все, как положено. То есть согласовать с соответствующими техническими службами и получить разрешение на эксплуатацию.

Радиаторы для автономной системы отопления

Автономные батареи отопления по рабочим характеристикам отличаются от батарей, эксплуатируемых в центральной системе отопления. Поскольку в «автономке» используется вода, по качеству многократно превосходящая грязную горячую воду из «централки», то вопрос о химической инертности материала радиатора здесь не возникает. Поэтому на первое место выходят алюминиевые и биметаллические радиаторы.

Алюминиевые радиаторы

Алюминий нельзя подключать к системам с рабочими элементами, содержащими медь. Медь и алюминий — антагонисты по отношению друг к другу. Этот недостаток совершенно отсутствует в индивидуальных отопительных контурах. Кроме того, контур автономного отопления работает при низком давлении теплоносителя. Благодаря отличной теплопроводности алюминий является подходящим вариантом для обогрева жилища. Алюминиевые радиаторы хорошо регулируются при помощи управляющих термостатов.

Это важно! Радиаторы, изготовленные методом литья под давлением, более устойчивы к перепадам давления и механическим повреждениям, по сравнению с секционными.

Биметаллические радиаторы

В конструкции радиатора свойства стали и алюминия дополняют друг друга. Стальной коллектор обладает стойкостью к химической агрессии теплоносителя и выдерживает высокое рабочее давление, а алюминиевый корпус обеспечивает оперативную  терморегулируемость при изменениях температуры в помещении. Оребрение радиатора можно выполнять любой формы.

Основные правила эксплуатации автономной системы отопления

1. Необходимо контролировать и регулировать рабочее давление в системе, придерживаясь оптимального режима, указанного для конкретной модели батареи.
2. Не допускать попадания в теплоноситель твердых частиц, особенно медных. При необходимости использовать фильтры.
3. Периодически удалять из коллектора скопившиеся газы.
4. Не допускается слив воды на период более двух недель за год. Система всегда должна быть заполнена хотя бы холодной водой. Не допускается полное завоздушивание.

Статьи по теме:

Оцените статью:

Сравниваем радиаторы из разных материалов для автономной системы

Центральное теплоснабжение доступно не всем, к тому же не всех потребителей устраивает его качество.

Поэтому многие загородные дома и городские квартиры пользуются автономными системами отопления – то есть, без подключения к центральной инженерной инфраструктуре.

Условия эксплуатации

Одним из важнейших элементов такой системы являются радиаторы отопления. Еще одно устоявшееся называние этих отопительных приборов – батареи.

Независимое теплоснабжение отличается более мягкими, в сравнении с централизованной системой, условиями работы радиаторов. Поэтому и требования к тепловым приборам, использующимся при индивидуальном обогреве, не выдвигаются слишком серьезные.

Отличительные особенности автономной системы:

• рабочее давление, в сравнении с централизованным теплоснабжением, гораздо меньше;
• состав теплоносителя (воды) намного лучше по качеству. В большинстве случаев используется фильтрующее оборудование, которое удаляет из жидкости механические примеси;
• гидроудары – установленный гидроаккумулятор примет излишек жидкости, погасив гидроудар, и к тому же позволит иметь некоторый объем воды в запасе. Вероятность порывов сводится к минимуму и при использовании автоматики, плавно увеличивающей напор при запуске оборудования. У этой проблемы в частном доме, кроме указанных, есть и другие эффективные решения.

Классификация отопительных приборов

На теплоотдачу (то есть, на будущую температуру в помещении) самое существенное влияние оказывает материал изготовления. Поэтому основная классификация радиаторов отопления производится именно по этому критерию.

Бюджетная сталь

Стальные отопительные приборы производят из высококачественной низкоуглеродистой стали, стойкой к коррозии, и затем окрашивают в заводских условиях. Они подходят для использования в автономных системах обогрева, так как давление в них невысокое.

Стальные радиаторы  бывают:

• панельные;
• секционные;
• трубчатые.

Плюсы:

• хорошая теплоотдача;
• низкая тепловая инертность;
• возможность регулировки температуры посредством термостата;
• малый объем теплоносителя;
• широкая типоразмерная линейка;
• низкая стоимость.

Минусы:

• не выдерживают серьезных гидроударов;
• внешний вид. Этот недостаток не относится к трубчатым сварным конструкциям – как раз таки в этом случае дизайнерской фантазии есть где разгуляться. Однако лишены они и такого привлекательного достоинства, как низкая стоимость;
• внутренняя поверхность быстро коррозирует, в особенности при контакте с воздухом (например, при сливе теплоносителя, а также в открытых системах). Негативно на сроке службы сказывается и отсутствие водоподготовки.

Классический чугун

Чугунные тепловые приборы прочно вошли в нашу жизнь, и не сдают своих позиций. Новые, современные конструкции, как и их предшественники, обеспечивают качественный прогрев помещения, но в отличие от них имеют более привлекательный дизайн.

Плюсы:

• большая теплоемкость за счет толстых стенок и большого объема теплоносителя;
• способность сохранять тепло длительный период времени. То есть, когда прекращается подача тепла, температура в помещении не снизится резко, а будет падать постепенно и долго;
• прочность, стойкость к механическим повреждениям;
• высокая устойчивость к коррозии;
• нетребовательность к качеству теплоносителя;
• равномерный прогрев помещения. Больше половины тепла получается в процессе излучения, и только меньшая часть передается конвекционно;
• долговечность. Средний срок службы – порядка 50 лет.

Минусы:

• медленная прогреваемость;
• потребность в большом объеме теплоносителя;
• малопривлекательность внешнего вида, шероховатая поверхность старых моделей;
• изделия нового образца более эстетичны, но все же требуют тщательного осмотра на предмет трещин, производственного брака;
• большой вес и габариты. Этот факт вызывает сложности при транспортировке и монтаже;
• теплоотдача со временем падает за счет образования на внутренних стенках налета;
• некоторые сложности в эксплуатации: батареи требуют покраски, периодической промывки и смены межсекционных прокладок.

Особенности:

Из-за того, что сплав железа с углеродом остывает долго, старую систему отопления с чугунными радиаторами невозможно оснастить автоматическими терморегуляторами. Эта проблема практически решена в новых моделях. Несмотря на высокую инерционность, они все же могут быть подключены к тепловой автоматике.

Эффективный алюминий

В настоящее время высокоэффективные алюминиевые радиаторы остаются самыми востребованными. Успех им обеспечивают технические, эксплуатационные характеристики и привлекательный внешний вид.

Тепловые приборы изготавливаются двумя способами:

• методом литья под давлением;
• экструзионным методом.

Плюсы:

• быстрый нагрев;
• высокая скорость теплоотдачи;
• легкость монтажа за счет малого веса;
• возможно оснащение температурным регулятором;
• современный привлекательный дизайн;
• доступная стоимость при хорошей эффективности.

Минусы:

Экономия энергоресурсов

Неоспоримым преимуществом алюминиевых радиаторов является возможность монтажа термоклапана, что сократит потребление энергоресурсов на 30 процентов. Это устройство перекрывает доступ теплоносителя (воды), когда температура поднимается до определенной температуры.

Надежный биметалл

Прочные трубки такого теплового прибора внутри выполнены из стали, верхняя часть – алюминиевая. За счет внешнего слоя тепло быстро распространяется в помещении, за счет внутреннего – обеспечивается прочность.

Плюсы:

• высокая прочность;
• устойчивость к коррозии;
• долговечность;
• современный дизайн;
• легкость монтажа;
• хорошая теплоотдача. Немногим более низкая лишь в сравнении с алюминиевыми моделями;
• малый объем теплоносителя;
• это оптимальный вариант в случае использования термостата – биметаллическая система очень быстро реагирует на его команды.

Минусы:

• высокая стоимость;
• в дешевых моделях алюминий может контактировать с теплоносителем, что приводит к коррозии, и соответственно, быстрому выходу прибора из строя.

На что обратить внимание

При выборе радиаторов один из важных показателей – это количество секций. Причем при расчете этого количества высота и ширина радиатора не имеет приоритетного значения.

Чтобы определиться с необходимым количеством, нужно знать мощность предполагаемой покупки (она изменяется в Ваттах и указана в техдокументации), а также площадь помещения, которое предполагается отапливать. Затем расчет выполняется по формуле: количество секций = площадь комнаты умножить на 100 и разделить на мощность прибора.

Как выбрать радиаторы к автономной системе отопления

Инструкция

Чтобы выбрать радиатор, который наилучшим образом соответствует автономной системе отопления, в первую очередь нужно определиться с количеством секций в каждом изделии. Для этого потребуется учесть характеристики конкретного помещения: высоту его потолков, теплопроводность стен, количество окон и дверных проемов. Следует знать, что угловая комната всегда охлаждается быстрее, чем другие помещения дома.

У каждого типа радиаторов есть свой коэффициент теплоотдачи. Для автономной системы отопления лучшим выбором будут биметаллические или алюминиевые модели. Но можно использовать и чугунные. Теплоотдача последних составляет 100-160 Вт, стальных – 120-150 Вт, алюминиевых – 82-212 Вт. В среднем, для качественно утепленного помещения требуется 0,09 – 0,125 кВт на 1 м2. Исходя из конкретных условий, можно высчитать требуемое количество радиаторов и определиться с моделью.

Алюминиевые изделия обладают низкой тепловой инерционностью, что позволяет автоматике быстро менять температуру помещения. Эти радиаторы часто не выдерживают высокого давления в трубопроводе многоквартирных домов. Но автономные системы отличаются его стабильностью, поэтому риск выхода из строя этих изделий отсутствует.

Биметаллические радиаторы – лучший выбор для частного сектора. Они обладают отличной теплопроводностью, оснащены термостатом, годны для использования при агрессивном теплоносителе. Чугун, при всех его достоинствах, не лучший выбор для частника. Он оптимален для централизованных систем.

Основной критерий выбора – долговечность. У продавца нужно поинтересоваться о том, какую гарантию дает изготовитель на свои изделия. В среднем, срок службы чугуна составляет 50 лет, биметалла – 20-25 лет, алюминия – 15-20 лет. Для последнего важен уровень кислотно-щелочного баланса воды: чтобы радиатор прослужил как можно дольше, ее рН не должен превышать 8.

Еще один важнейший критерий выбора – производитель радиатора. Среди чугунных лучшими считают изделия чешского завода VIADRUS, итальянские FERROLI, Чебоксарские ЧАЗ. Если желателен дизайн в стиле ретро, стоит обратить внимание на продукцию ROCA.

Выбирая алюминиевые радиаторы, можно доверять таким компаниям, как INDUSTRIE PASOTTI, RAGALL, ROVALL, FARAL, GLOBAL. Зарекомендовали себя как надежные и долговечные изделия, радиаторы Ступинского завода СМК и компании из Миасса ММзик.

Среди производителей биметаллических радиаторов высоким качеством отличаются итальянские изделия GLOBAL и SIRA, московские завода САНТЕХПРОМ, оренбургские РИАФ. В России наиболее популярны биметаллические радиаторы из Оренбурга. Причиной тому – презентабельный внешний вид изделий, их высокое качество и недорогая цена.

Автономная водяная система отопления — преимущества и недостатки, какие батареи лучше для автономного отопления

Для поддержания в жилых, производственных и складских помещениях комфортной температуры необходимо обеспечить их обогрев. Оптимальным решением при отсутствии централизованных коммуникаций является автономная система отопления. При грамотном выполнении расчетов и подборе радиаторов и другого оборудования она позволит создать комфортный микроклимат с минимальными затратами.

Чтобы решить, какие батареи лучше для автономного отопления, следует определиться с местом прокладки и условиями эксплуатации инженерных коммуникаций.

ТМ Ogint предлагает большой выбор радиаторов и трубопроводной арматуры для монтажа сетей обогрева в домах, квартирах и нежилых помещениях.

Преимущества и недостатки

Автономная система — единственная возможность организации отопления в загородных коттеджах, удаленных от локальных и центральных коммуникаций. Однако в последнее время она также используется для обогрева квартир многоэтажных домов и производственных помещений.

Популярность автономной сети обусловлена следующими преимуществами:

• уменьшением затрат благодаря снижению тепловых потерь и оплате потребляемого количества энергии;
• возможностью самостоятельно регулировать длительность отопительного сезона и температуру нагрева теплоносителя;
• наличием горячего водоснабжения в постоянном режиме.

Главный недостаток такой системы — расходы на приобретение источника обогрева и конструктивных элементов для монтажа сети. Кроме того, в некоторых случаях отсутствует техническая возможность замены централизованных сетей на автономные в многоквартирных домах. Если прокладка коммуникаций разрешена, то необходимо:

• обеспечить безопасность эксплуатации трубопровода, особенно при использовании газа в качестве топлива;
• регулярно проводить профилактический осмотр всех элементов магистралей и своевременно устранять неполадки и поврежденные детали.

Продукция ТМ Ogint отличается безупречным качеством и соответствует нормам, установленным европейскими стандартами. Она рассчитана на интенсивную эксплуатацию в российских условиях и долго не потребует замены.

Организация автономного отопления в квартире и частном доме

Один из важных этапов процесса проектирования автономной сети обогрева — подбор радиаторов и трубопроводной арматуры, от которых зависят эффективность и производительность коммуникаций. При покупке оборудования нужно учитывать следующие особенности отопительной системы частного дома:

• функционирование при малом давлении;
• небольшая вероятность гидравлических ударов;
• возможность контроля параметров теплоносителя.

Для таких сетей ТМ Ogint предлагает алюминиевые, чугунные и биметаллические батареи разных размеров. Количество секций определяют с помощью специального калькулятора в соответствии с площадью помещений и конструктивными особенностями здания.

В зависимости от материала изготовления радиаторы отличаются следующими нюансами:

• чугунные. Для них характерна высокая тепловая инерция, поэтому установка регулирующей арматуры не всегда эффективна. Чтобы избежать скоплений воздуха, батареи комплектуются кранами Маевского под отвертку или с колпачком;
• алюминиевые. Они чувствительны к качеству рабочей среды, поэтому ее кислотность должна соответствовать pH 7-8;
• биметаллические. Высокая стоимость таких батарей окупается техническими возможностями и сроком эксплуатации оборудования.

Для монтажа автономного отопления в квартире можно использовать те же радиаторы, что и для малоэтажного дома.

Помимо батарей в ассортименте ТМ Ogint большой выбор трубопроводной арматуры разного назначения. Ее вид и количество для каждой системы обогрева определяется конструктивными особенностями сети, а также схемой разводки и способом подключения отопительных приборов. Перечень арматуры, выпускаемой ТМ Ogint, включает:

• запорные клапаны. Они устанавливаются на батареи и позволяют проводить их замену или ремонт без отключения всей системы. Кроме того, запорные клапаны востребованы при проведении балансировки коммуникаций;
• терморегуляторы. Состоят из термостатического клапана и головки, служат для регулирования температуры в помещении с погрешностью до 1°;
• воздухоотводчики. Применяются для удаления воздуха из сети. Краны Маевского разной конструкции устанавливаются на радиаторы, а автоматические приборы потребуются для всей системы.

Для прокладки коммуникаций также понадобятся тройники, муфты и сгоны, с помощью которых подсоединяют батареи отопления. Особенно тщательно следует подбирать трубопроводную арматуру для однотрубных и горизонтальных двухтрубных сетей. Цена оборудования, необходимого для монтажа отопительных систем, зависит от их протяженности и схемы разводки.

Специалисты компании Ogint помогут подобрать необходимое оборудование для любой системы отопления.

Автономное отопление для производственных и складских помещений

Организация автономного отопления производственных помещений и складов отличается от проектирования и монтажа коммуникаций в жилых домах. Чтобы выбрать систему обогрева определенной конструкции, необходимо учитывать:

• назначение помещений. Согласно этому фактору подбирают тепловой режим функционирования коммуникаций и устанавливают график работы;
• площадь и высоту потолков. Они влияют на количество и размер батарей;
• источника тепла. Его подбирают в соответствии с видом доступного и наиболее экономически выгодного энергоносителя.

Для отопления одноэтажных производственных и складских помещений большой площади целесообразно использовать горизонтальные однотрубные или двухтрубные схемы. Более эффективен второй вариант, укомплектованный терморегулирующими элементами и позволяющий автоматически поддерживать баланс системы.

Радиаторы отопления дляавтономных систем

Перечень оборудования, реализуемый ТМ Ogint, позволяет подобрать радиаторы и различные виды клапанов и регуляторов с оптимальным сочетанием стоимости и функциональности.

Исследование характеристик рассеивания тепла пространственной компоновки литиевых батарей в АНПА

Для удовлетворения требований энергопотребления автономных подводных аппаратов (АНПА) источник питания обычно состоит из большого количества высокоэнергетических групп литиевых батарей. Свойства рассеивания тепла литиевой батареей не только влияют на характеристики подводного аппарата, но и создают определенные риски для безопасности. Основываясь на широком применении литиевых батарей, литиевые батареи в АНПА взяты в качестве примера для исследования характеристик рассеивания тепла пространственной компоновкой литиевых батарей в АПА.С целью повышения безопасности литиевых батарей разработана модель процесса теплопередачи, основанная на уравнении сохранения энергии, и проанализированы характеристики рассеивания тепла батареями пространственной компоновки. Результаты показывают, что наиболее подходящее расстояние между ячейками и перекрестное расположение лучше, чем расположение последовательности с точки зрения характеристик охлаждения. Температурный градиент и изменение температуры внутри кабины со временем в первую очередь зависят от скорости навигации, но они мало связаны с температурой окружающей среды.

1. Введение

По мере того как автономные подводные аппараты (АНПА) развиваются в направлении больших расстояний и высоких скоростей, для поддержки навигации срочно требуется все больше мощности. Поскольку электрохимические реакции, происходящие в литий-ионных аккумуляторах, будут выделять тепло, аккумуляторный отсек автономных подводных аппаратов долгое время работает на крупномасштабных интегрированных литий-ионных аккумуляторных батареях в ограниченном пространстве, и, таким образом, будут существовать проблемы с безопасностью и надежностью.В [1] тепло можно разделить на две части. С одной стороны, в аккумуляторном отсеке происходит накопление тепла, поскольку тепло от аккумуляторного блока не может рассеиваться своевременно. С другой стороны, неравномерно излучающий тепло аккумуляторный блок вызовет локальную разницу температур, что приведет к неравномерной работе батарей и, в конечном итоге, повлияет на общую производительность батарей.

В настоящее время отечественные и зарубежные ученые сосредоточили свое внимание на проблеме безопасности АПА, использующих литиевые батареи для проведения соответствующих исследований.В [2–7] проведено исследование стратегии управления тепловым балансом литиевой батареи и системы терморегулирования, рассчитанной на непостоянное влияние срока службы батареи. В [8–10] метод сопряженной теплопередачи «жидкость-твердое тело» был использован для создания математической физической модели процесса теплопроводности внутри аккумуляторной кабины АНПА в связи с проблемой охлаждения аккумуляторной батареи. Кроме того, ток разряда аккумуляторной батареи и теплопроводность аккумуляторной батареи навигационных устройств также были проанализированы в [11], в которой программное обеспечение для анализа методом конечных элементов ANSYS использовалось для анализа температурного поля группы литиевых аккумуляторов АПА и обсуждения влияния различного времени разрядки. и граничные условия на поле температуры батареи.В [12], стационарный анализ теплового моделирования кабины аккумуляторной батареи АНПА был выполнен в соответствии с процессом теплопередачи ключевой точки проекта пассивного теплового контроля конструкции. Что касается тепловых аспектов аккумуляторных батарей в исследовательских работах, основное внимание уделяется области электроэнергии для транспортных средств на новой энергии. В [13] модель крупномасштабного аккумуляторного блока была создана для исследования рассеивания тепла аккумуляторным блоком; в первую очередь он был сосредоточен на области производства электроэнергии для транспортных средств на новой энергии.В [14, 15] была создана модель для прогнозирования производительности литиевых батарей для электромобилей, и влияние различных групп на производительность батареи было проанализировано в том же режиме охлаждения с 9 одноэлементными батареями в качестве батареи. упаковка. Кроме того, с использованием принудительного воздушного охлаждения и материалов с фазовым переходом, охлаждающая способность автомобильного аккумуляторного блока была проанализирована на основе метода вычислительной гидродинамики в [16, 17]. Подходящая модель аккумулятора необходима для правильного проектирования и работы аккумуляторных систем с BMS.Доступны несколько подходов к моделированию: эмпирические модели, статистические модели и электрические модели [18, 19]. В [20] локальное тепловыделение в однослойном литий-ионном аккумуляторном элементе было исследовано как функция -скорости и состояния заряда (SOC). В [21] комбинированная модель использовалась для изучения тепловыделения и рассеивания тепла, а также их влияния на температуру аккумуляторной батареи с вентилятором и без него при разряде постоянного тока и разряде переменного тока на основе движения электромобиля (EV). циклы.

Существующие исследования в основном сосредоточены на проектировании системы контроля теплового баланса аккумуляторной батареи. Что касается исследований схемы охлаждения аккумуляторной батареи АПА, анализ проводился только для навигации в температурном поле аккумуляторного отсека, но с исследованиями структурной схемы тепловых характеристик аккумуляторной батареи мало что связано. Кроме того, по сравнению с электромобилями аккумуляторная кабина АПА представляет собой замкнутое компактное пространство, и использование обычных методов охлаждения, таких как охлаждение холодным ветром и растворителем, ограничено.Теплопроводность аккумуляторной батареи может быть достигнута только через корпус аккумуляторной батареи и морскую воду, и физические проблемы связаны с тем, как реализовать охлаждение аккумуляторной батареи с помощью воздушного потока, вызываемого локальными колебаниями температуры внутри аккумуляторной кабины и теплопроводной конструкции.

Основной вклад этой статьи двоякий: (i) мы анализируем процесс теплообмена аккумуляторной батареи транспортного средства и устанавливаем модель естественной конвекции и теплопередачи для ограниченного пространства аккумуляторного отсека и (ii) мы исследуем тепло передаточные характеристики литиевых батарей в различных пространственных распределениях.

2. Моделирование литиевого аккумуляторного отсека АПА с внешним охлаждением

В соответствии с внутренней структурой аккумуляторного отсека АПА и теоретическими знаниями в области теплообмена, тепло, передаваемое от аккумулятора к внешней морской воде, можно резюмировать следующим образом:

Тепловая батарея для дома

Мы фокусируемся на десяти социальных сферах.

• Главная страница Основные направления
• Искуственный интеллект
  • Области применения
    • Персонализированное здоровье
    • Автономные автомобили и системы
    • Кибербезопасность
    • Профилактическое обслуживание
    • Политика на основе данных
    • Умная промышленность
  • Вызовы
    • Конфиденциальность и этика в AI
    • Обучение на небольших наборах данных
    • Безопасность и обмен данными
    • Прозрачный AI
    • Человеко-машинная команда
  • Методы
    • Обработка естественного языка
    • Справедливое машинное обучение
    • Глубокое зрение
    • Представление знаний и рассуждения
    • Робототехника и автономные агенты
  • Appl.AI События
    • Конференция Appl.AI 2021
    • Вебинар Appl.AI №1
• Оборона, Безопасность и Безопасность
  • Дорожные карты
    • Операции и человеческий фактор
    • Информационные и сенсорные системы
    • Национальная безопасность
    • Защита, боеприпасы и оружие
  • Группы экспертов
    • Интеллектуальная визуализация
    • Интеллектуальные автономные системы.
    • Акустика и сонар
    • Системы оружия
    • Взрывы, баллистика и защита
    • Химическая, биологическая, радиологическая и ядерная (CBRN) защита
    • Энергетические материалы
    • Человеческое поведение и организационные инновации
    • Сетевые организации
    • Инновации в обучении и производительности
    • Восприятие и когнитивные системы
    • Военные операции
    • Моделирование, симуляция и игры
    • Электронная защита
    • Радарные технологии
• Энергетический переход
  • Дорожные карты
    • На пути к повсеместной солнечной энергии
    • На пути к крупномасштабному производству энергии ветра
    • На пути к широкой поддержке энергетического перехода
    • На пути к энергетической среде
    • На пути к CO2-нейтральному топливу и сырью
    • На пути к индустрии с нейтральным содержанием CO2
    • На пути к надежной, доступной и справедливой энергетической системе
    • Геологическая служба Нидерландов
  • Экспертиза
    • Консультативная группа по экономическим вопросам
    • Биомасса и энергоэффективность
    • Геоданные и ИТ
    • Геомоделирование
    • Теплопередача и динамика жидкости
    • Нефтяные науки о Земле
    • Солнечная энергия
    • Солнечные технологии и приложения
    • Устойчивые процессы и энергетические системы
    • Энергия ветра
• Промышленность
  • Дорожные карты
    • Гибкие продукты и продукты произвольной формы
    • Космическое и научное оборудование
    • Полупроводниковое оборудование
    • Устойчивая химическая промышленность
  • Группы экспертов
    • Holst Center
    • Космическая и системная инженерия
    • Оптика
    • Оптомехатроника
    • Нано-инструменты
    • Квантовая технология
    • Материалы Решения
    • Печать продуктов питания и фармацевтики
• Здания, Инфраструктура и Морской
  • Дорожные карты
    • Здания и Инфраструктура
    • Морское и офшорное
  • Группы экспертов
    • Строительная физика и системы
    • Структурная надежность
    • Структурная динамика
• Циркулярная экономика и окружающая среда
  • Дорожные карты
    • Циркулярная экономика
    • Окружающая среда и климат
  • Группы экспертов
    • Экологическое моделирование, зондирование и анализ
    • Климат, воздух и устойчивость
• Здоровый образ жизни
  • Дорожные карты
    • Технологии здравоохранения и цифровое здоровье
    • Биомедицинское здоровье
    • работай
    • молодежь
  • Группы экспертов
    • Анализ рисков для продуктов в разработке (RAPID)
    • Микробиология и системная биология
    • Метаболические исследования здоровья
    • Здоровье ребенка
    • Технологии здоровья на работе
    • Устойчивая производительность и трудоустройство
• Движение и транспорт
  • Дорожные карты
    • SMART и безопасное движение и транспорт
    • Устойчивое движение и транспорт
  • Группы экспертов
    • TNO исследования силовых агрегатов
    • Исследования комплексной безопасности транспортных средств
    • Устойчивый транспорт и логистика
    • Устойчивая городская мобильность и безопасность
• Информационно-коммуникационные технологии
  • Дорожные карты
    • Быстрые открытые инфраструктуры
    • Обмен данными
    • Надежные ИКТ
    • Эффективность, результативность, качество и стоимость систем
  • Группы экспертов
    • Data Science
    • Инновации встраиваемых систем (ESI)
    • Сети
    • Услуги мониторинга и контроля
    • Кибербезопасность и надежность
    • Интернет вещей
• Стратегический анализ и политика
  • Группы экспертов
    • Стратегический бизнес-анализ
    • Стратегия и политика
    • Управление инновациями

Как системы управления температурой аккумуляторной батареи влияют на производительность аккумуляторной батареи электромобиля

Консорциум передовых аккумуляторов США (USABC) заявляет, что батарея, используемая подключаемым гибридом (PHEV), рассчитана на срок службы более 15 лет и 300 000 циклов зарядки.

Однако срок его службы зависит от различных факторов напряжения, которые сильно влияют на скорость разрушения, причем температура является огромным фактором. Кроме того, автомобильная промышленность, являясь самым дорогим элементом электромобиля, сосредоточена на разработке более совершенных систем управления температурным режимом аккумуляторных батарей, чтобы избежать преждевременной и дорогостоящей замены аккумуляторных батарей.

Какие последние разработки в области систем терморегулирования аккумуляторных батарей?

Взаимосвязь между деградацией и температурой может быть сформулирована с помощью поведения типа Аррениуса, где скорость разложения экспоненциально возрастает с температурой:

«Точное соотношение зависит от конкретной электрохимии и конструкции батареи. Таким образом, не существует единой модели жизни, которая моделирует все химические составы ».

Хотя емкость увеличивается с повышением рабочей температуры, степень снижения емкости также увеличивается.С другой стороны, низкая производительность наблюдается при низких рабочих температурах. Кроме того, чрезмерное или неравномерное повышение температуры в системе или блоке значительно сокращает их жизненный цикл.

В качестве отраслевого эталона, аккумуляторы электромобилей достигают своего последнего дня, когда они достигают 20-процентной потери емкости или 30-процентного роста внутреннего сопротивления, и как активные, так и пассивные системы терморегулирования батареи (BTMS) являются основными картами, которые инженеры используют для решения проблемы перегрева батареи. и низкая производительность.

Кроме того, существуют различные типы методов BTMS в зависимости от назначения, источника и охлаждающей среды. По своему назначению существуют системы, основанные только на охлаждении, а не на нагреве и охлаждении. Источник включает пассивный, если воздух в кабине используется без дополнительного предварительного кондиционирования, или активный, если в системе установлен специальный нагревательный или охлаждающий компонент для изменения воздуха перед подачей в блок. Наконец, под охлаждающей средой можно понимать воздух по сравнению с жидкостью.

«Эффективные системы управления температурой в значительной степени способствуют здоровью аккумуляторной батареи и продлевают общий срок ее службы», — говорят Лю и др. в своей статье 2019 года Система теплового управления аккумуляторной батареей электромобиля с термоэлектрическим охлаждением .«Более того, по мере увеличения емкости и скорости заряда и разряда вопросы безопасности аккумуляторов требуют большего внимания. Впоследствии были разработаны различные BTMS, чтобы удовлетворить потребность в более высокой мощности, более высокой скорости зарядки и улучшенных ходовых качествах ».

Что касается пассивного BTMS, то здесь используются материалы с фазовым переходом, тепловые трубки и гидрогели без дополнительного энергопотребления. С другой стороны, трудно управлять процессом охлаждения. В противоположность этому, продолжает статья, традиционные активные методы обычно приводят к принудительной циркуляции и циркуляции определенных охлаждающих материалов и веществ, таких как вода и воздух: «Основная проблема заключается в том, что охлаждающий эффект может быть очень ограничен при определенных обстоятельствах.”

TEC в сочетании с другими методами BTMS

Первый метод эффективного снижения тепловыделения в литий-ионных аккумуляторах — это выбор материалов электродов, присущий технологии аккумуляторных элементов. Одна из BTMS, которая привлекает внимание в индустрии электромобилей, — это термоэлектрическое охлаждение, или TEC.
Это связано с некоторыми преимуществами, связанными с их способностями к твердому охлаждению и надежным рабочим потенциалом, помимо того, что они бесшумны, стабильны и позволяют легче контролировать температуру, просто регулируя напряжение питания.

Термоэлектрические охладители основаны на преобразовании напряжения в разность температур. Этот эффект Пельтье – Зеебека вместе с эффектом Томпсона относится к термоэлектрическому эффекту. «Термоэлектрический эффект относится ко всем процессам преобразования тепла в электричество и наоборот». В последние годы было проведено несколько известных исследований.

В одном из них холодные стороны термоэлектрических охладителей были подключены к радиатору в этих конструкциях, и максимальная температура поддерживалась ниже 55 ° C.«Холодный воздух подавался в аккумуляторную батарею и кабину для охлаждения. Позже был установлен радиатор-вентилятор как для охлаждения с холодной стороны, так и для отвода тепла с горячей стороны ».

Кроме того, термоэлектрическое охлаждение можно комбинировать с другими системами терморегулирования аккумуляторов, такими как принудительное воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение.

В системе воздушного охлаждения батарея охлаждается воздушным потоком, охватывающим батарею. Воздух обычно поступает снаружи, но также из кабины и дополнительных блоков кондиционирования воздуха в более сложных системах.Преимущество этого метода заключается в его простоте, при котором не требуется изоляция между воздухом и батареей или который позволяет сократить объем обслуживания и уменьшить количество компонентов.

У этого подхода есть и недостатки. Ограниченная удельная теплоемкость воздуха требует использования большего пространства для компонентов, составляющих BTMS. Кроме того, необходимо использовать особую геометрию канала охлаждающей жидкости, и одновременно можно охлаждать только несколько ячеек. По указанным выше соображениям скорость воздушного потока необходимо увеличить, что приводит к снижению энергоэффективности.

Что касается систем с жидкостным охлаждением, компоненты, содержащие хладагент, расположены между ячейками или модулями. Затем тепло отводится к радиатору, расположенному вдали от аккумуляторной батареи. Радиатор может быть простым радиатором или более сложной системой, отводящей тепло в контур хладагента. Обычно оба используются в комбинации, где переключение осуществляется в зависимости от различных параметров.

Недостатками такой системы являются больший вес из-за дополнительных компонентов и близость жидкого хладагента к компонентам высокого напряжения.Следовательно, во время эксплуатации и технического обслуживания необходимо соблюдать различные меры безопасности.

Оба вышеупомянутых подхода называются активными, потому что они используют внешние компоненты, такие как насосы и вентиляторы, которые потребляют дополнительную энергию от батареи. Дополнительным недостатком является создание шума и вибрации в общем бесшумном режиме, необходимость дополнительного обслуживания и более высокая стоимость компонентов с течением времени.

Возможна комбинация TEC и этих BTMS

Здесь жидкий хладагент действует как среда для отвода тепла, выделяемого аккумулятором во время работы.Такая конструкция BTMS представляет собой комбинацию ТЭО с принудительным воздушным охлаждением и жидкостным охлаждением, при котором жидкий хладагент работает как среда для отвода тепла от батарей:

«Принудительный отвод тепла с помощью воздуха осуществляется со стороны конденсатора корпуса термоэлектрической жидкости. Подробные эксперименты проводятся на моделируемой аккумуляторной системе электромобиля ».

Аккумуляторная батарея расположена вертикально в центре емкости с охлаждающей жидкостью. Текущая жидкость отводит значительное количество тепла, выделяемого аккумулятором во время работы.Для циркуляции жидкости используется водяной насос. TEC используется для последующего регулирования температуры охлаждающей жидкости. Наконец, горячий конец ТЕС будет охлаждаться радиатором и вентилятором, прикрепленным к нему.

Из той же статьи, экспериментальные результаты показывают многообещающий охлаждающий эффект с разумным количеством рассеиваемой мощности: «Более того, экспериментальный тест показывает, что температура поверхности батареи падает примерно на 43ºC — с 55ºC до 12ºC — с использованием системы водяного охлаждения на основе TEC. для одиночной ячейки с медным держателем при подаче 40В на нагреватель и 12В на модуль ТЕС.”

Тем не менее, производительность системы должна постоянно улучшаться, чтобы удовлетворить потребность в постоянно увеличивающемся тепловыделении. В другом исследовании сообщалось, что коэффициент полезного действия BTMS постепенно снижается с увеличением подачи питания на TEC, а максимальная температура батареи была менее 36,2 ° C.

Революция электромобилей — ничто, если сами машины не могут доставить. И это значит, что не через 15 дней или 15 месяцев, а через 15 лет. В результате неудивительно, что так много времени и усилий было потрачено на совершенствование систем управления температурным режимом аккумуляторных батарей, и это будет продолжаться, чтобы электромобили работали снова и снова.

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕРМИЧЕСКИХ БАТАРЕЙ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Сессия 2: Горячее водоснабжение

Коммунальные услуги MEBS6000 http://www.hku.hk/mech/msc-courses/mebs6000/index.html Сессия 2: Горячее водоснабжение Д-р Бенджамин П.Л. Хо Кафедра машиностроения Гонконгского университета E-mail: