Электробатареи для экономного отопления загородного дома > Домашнее инженерное оборудование
Источник:
|
Рынок электрической отопительной техники в буквальном смысле перенасыщен самыми разнообразными обогревателями, как инфpaкрасными, так и конвекционными. Тем не менее, и без того широкий выбор постоянно пополняется всякими новинками, ибо фантазия разработчиков и производителей воистину не имеет границ. Некоторые из этих новинок преподносятся как нечто революционное в сфере обогрева помещений. Яркий тому пример — электробатареи отопления, что заявлены как альтернатива всем прочим обогревателям. Попробуем разобраться, насколько они хороши на самом деле.
Устройство электробатарей
Внешне данные отопительные приборы очень похожи на хорошо всем знакомые алюминиевые или биметаллические радиаторы для водяных систем.
Только сбоку установлена дополнительная панель, где имеется блок управления и жидкокристаллический экран.
Аппарат присоединяется к электрической сети самым обычным способом – включением в розетку. Управление можно осуществлять также с дистанционного пульта.
Материал, из которого сделаны электробатареи, — алюминиевый сплав (силумин), из такого же изготовлены обычные радиаторы, устанавливаемые в водяных системах отопления.
По внешней конфигурации обогревателя и материала теплообменной поверхности можно судить о том, каким способом настенные электробатареи для отопления передают тепло в помещение. Да точно так же, как и простые радиаторы – прямым нагревом воздуха (конвекцией) и выделением инфpaкрасного излучения. Тогда в чем же заключаются новшества? Чтобы это понять, надо разобраться с конструкцией приборов, а они бывают 2 видов:
- безжидкостные;
- жидкостные (мини-котлы).
Обогреватели без жидкости
Если изучить вопрос глубже, то можно выяснить, что идея создания электробатарей этого типа отдаленно напоминает концепцию электрических конвекторов известного французского бренда NOIROT.
Греющая спираль встроена прямо в тело теплообменника, что способствует быстрой и эффективной передаче тепла. В электрических батареях принцип такой же: внутри каждой алюминиевой секции находится ТЭН небольшой мощности (150—200 Вт).
ТЭН заделывается в секцию по специальной технологии методом литья. Затем несколько секций соединяются между собой механически, а нагревательные элементы подключаются к блоку управления по параллельной схеме. В результате получаются так называемые электробатареи для экономного отопления, как их декларирует производитель. Обоснования экономичности безжидкостных электронагревателей следующие:
- чрезвычайно точный контроль температуры окружающего воздуха. Это позволяет электронному термостату вовремя отключать нагрев, не расходуя лишней электроэнергии. Среднее потрeбление прибора заявлено в размере 30% от максимальной мощности;
- большая площадь поверхности каждой секции электробатареи (до 0.
5 м2), что способствует отличной теплоотдаче; - вся секция прогревается равномерно и потому хорошо передает тепло;
- благодаря той же площади, да еще материалу радиатор долго остывает, а значит, промежуток времени между отключением и включением нагрева увеличивается. Снова экономия.
5 м2), что способствует отличной теплоотдаче;Жидкостные мини-котлы
Очередные экономные электробатареи по конструкции схожи с традиционными масляными радиаторами. Только здесь несколько алюминиевых секций, объединенных в один нагревательный прибор, заполнены незамерзающей жидкостью. В нижнем горизонтальном коллекторе размещен ТЭН, нагревающий эту жидкость. В результате более горячая среда поднимается в верхнюю зону батареи, отдает тепло и возвращается обратно к ТЭНу. То есть, внутри происходит постоянная циркуляция теплоносителя.
Аппарат укомплектован электронным терморегулятором, функционирующим в тандеме с датчиком температуры. Схема работы классическая: достигнув заданной температуры в помещении, термостат отключает электробатарею, а спустя некоторое время, когда воздух остынет, снова запускает нагрев.
Дополнительные функции:
- 7 режимов, от самого экономичного до максимального;
- система защитного отключения при перегреве;
- ЖК-дисплей с календарем и часами;
- индикация наличия заземления.
Примечание. Данные электрические батареи для загородного дома или квартиры предлагаются в настенном либо напольном исполнении. Самый известный российский производитель – компания «Эффективная энергетика», обогреватели продаются под брендом «ЭффектЭнерго».
В чем правда и где вымысел
Ни в коем случае нельзя сказать, что эффективность электробатарей – сплошной вымысел, а сами они никуда не годятся. Безжидкостный прибор на 10 секций общей мощностью 2 кВт действительно в состоянии обогреть комнату площадью 25 м2, как и заявляет фирма – производитель. Дело в другом: данные не слишком оригинальные изделия преподносятся нам как обогреватели, призванные совершить переворот в сфере отопительной техники. На самом деле ничего революционного в них нет, это не чудодейственные приборы с расходом электроэнергии в 3 раза ниже обычного.
Алюминиевые батареи со встроенными ТЭНами — это нечто среднее между конвекторами и инфpaкрасными обогревателями.
Утверждение о том, что точный контроль температуры помогает экономить электроэнергию верно. Только экономия эта незначительна по сравнению с тепловыми потерями здания, которые должен восполнить любой отопитель. Кроме того, подобным контролем оснащены почти все модели конвекторов и масляных радиаторов, исключая самые дешевые. Правда и то, что большая площадь поверхности способствует хорошей теплоотдаче, но экономии в этом никакой нет. То же касается и равномерного прогрева секций, в целом это хорошо, но расход электричества никоим образом не снижает.
Свойство электробатареи долго остывать придумано специалистами по маркетингу. Алюминиевый сплав отличается высокой теплопроводностью и остывает моментально, если прекратить нагрев. Жидкостные мини-котлы в этом отношении больше соответствуют истине. Но уж слишком мало в них жидкости, чтобы долго удерживать тепло.
Выводы
Первый и самый важный тезис: электробатарея с расходом электроэнергии лампочки – это миф. Для обогрева комнаты нужно затратить столько же электричества, сколько она теряет тепла. Тезис второй: эти приборы достаточно эффективны и вполне пригодны для отопления дома или квартиры, но никаких чудес от них ждать не следует. И последнее: радиаторы со встроенными нагревателями в среднем стоят гораздо дороже конвекторов, так что о целесообразности их приобретения стоит задуматься.
Газовые котлы АОГВ-6,9;-9,3;-12,5: инструкция, автоматика, неисправности
Разбираем газовые котлы АОГВ-6,9;-9,3;-12,5: обзор, устройство, настройка автоматики, технические хаpaктеристики. Преимущества и недостатки, неисправности и методы их устранения….
05 02 2023 7:25:14
Виниловый сайдинг под кирпич и под камень + пошаговый монтаж и правила ухода за сайдингом
В данной статье вы узнаете о всех преимуществах и недостатках винилового сайдинга под кирпич и под камень, узнаете о их технический хаpaктеристиках, а так же увидите пошаговую инструкцию по монтажу и уходу за сайдингом.
…
04 02 2023 4:31:51
Печь для казана своими руками из кирпича, трубы и дисков
Рекомендации, как сделать печь для казана своими руками. Порядок работ по возведению кирпичного очага. Советы, как изготовить печку из трубы и колесных дисков…
03 02 2023 23:50:11
Как правильно топить печь дровами и углем, растопка, дрова для печи
Рекомендации, как правильно топить печь. Подготовительный этап, розжиг и топка дровами или углем. Особенности топки банных печей….
Сайдинг под камень: фото домов обшитых фасадными панелями + виды и нюансы монтажа
В данной статье вы узнаете о сайдинге под камень, мы расскажем вам о его плюсах и минусах, о его видах, о нюансах монтажа, а так же предоставим фото домов обшитых фасадными панелями сайдинга….
01 02 2023 15:19:13
Делаем печь на отработанном масле своими руками по чертежам и схемам
Давайте разберем основные виды печей на отработанном масле: из стальных листов, из газового баллона, с водяным контуром, с наддувом и без.
Принцип работы печи на отработанном масле чем-то напоминает работу керогаза….
31 01 2023 2:39:47
Накопительные водонагреватели Термекс: инструкция, как подключить и почистить бойлер, неисправности
Что собой представляют электрические водонагреватели Термекс. Обзор предлагаемых на рынке моделей, их хаpaктеристики. Установка бойлера, поиск и устран. неполадок….30 01 2023 19:18:39
Фактурная фасадная краска для наружных работ: виды структурной краски + особенности нанесения
В этой статье мы поговорим о фактурной фасадной краске, плюсах и минусах покрытия для фасада дома, видах структурной краски для наружных работ и особенностях рельефной краски….
29 01 2023 14:49:54
Отопительные комбинированные котлы дрова-электричество
Современные отопительные комбинированные котлы дрова-электричество для отопления загородного дома: как выбрать, устройство, фото и видео.
…
28 01 2023 1:15:21
Газогенераторные котлы на твердом топливе: преимущества и недостатки
Устройство газогенераторного котла позволяет увеличить КПД за счет дополнительного дожигания пиролизного газа во вторичной камере сгорания….
27 01 2023 14:34:59
Краски фасадные марки Акриал: расход, технические хаpaктеристики, ГОСТ и особенности Люкс
В этой статье мы поговорим о фасадной краске марки Акриал, ее расходу, технических хаpaктеристиках, ГОСТу и плюсах и минусах разноводности Люкс….
26 01 2023 12:49:27
Фасадные панели Nichiha: плюсы и минусы японский панелей для фасада + подробная технология монтажа
В этой статье мы расскажем о фасадных панелях японской фирмы Nichiha, их достоинствах и недостатках, технологии монтажа фиброцементных панелей на фасад здания и много другом….
25 01 2023 15:56:28
Самостоятельный ремонт водонагревателя
Ремонт водонагревателей своими руками вполне возможен.
24 01 2023 2:44:47
Какой газовый котел лучше — настенный или напольный?
Какой газовый котел лучше выбрать для частного дома — настенный или напольный? Виды теплогенераторов, их достоинства и недостатки, рекомендации по выбору….
23 01 2023 11:32:37
Газовый котел Bosch 6000 18 квт: отзывы владельцев и инструкция по эксплуатации одноконтурной и двухконтурной модели
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках газово котла Bosch 6000 18 квт, мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации одноконтурной и двухконтурной модели, а так же отзывы владельцев….
22 01 2023 7:38:41
Печь буржуйка: обзор и сборка своими руками по чертежам
Обзор видов буржуек для дачи.
Подробное описание моделей, принцип работы, КПД буржуйки, преимущества и недостатки. Как собрать печь буржуйку своими руками…….
21 01 2023 1:16:54
Устройство газовой колонки: принцип работы и схема
Конструкция и устройство газовой колонки с открытой и закрытой камерой сгорания. Принцип работы проточных газовых нагревателей, средства безопасности….
20 01 2023 10:49:14
Шатровая крыша: фото схем и чертежей стропильной системы частного дома + расчет кровли
В данной статье вы узнаете что представляет из себя шатровая крыша, узнаете каково устройство стропильной системы, как сделать такую кровлю своими руками, а так же увидите фото схем и чертежей частного дома с шатровой крышей и поможем вам с расчетом такой конструкции….
19 01 2023 7:40:19
Облицовочный кирпич Браер (Braer): достоинства и недостатки баварской кладки + укладка своими руками
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя облицовочный кирпич Браер (Braer), узнаете о его достоинствах и недостатках, о технических хаpaктеристиках, а так же мы расскажем вам как производится укладка баварской кладки.
…
18 01 2023 2:53:27
Сэндвич-труба для дымохода: схема монтажа дымохода-сэндвич, установка своими руками
Рекомендации, как осуществить монтаж сэндвич-дымохода своими руками. Устройство трехслойных модульных систем, советы по их выбору….
17 01 2023 16:17:19
Расчет мягкой кровли — онлайн калькулятор гибкой черепицы и обрешетки
Удобный расчет мягкой кровли с помощью онлайн калькулятора, который поможет вам рассчитать количество гибкой черепицы для крыши, а так же поможет рассчитать количество обрешетки для кровельной системы….
16 01 2023 4:35:35
Дрель Makita: ТОП-15 электрических аккумуляторных, ударных и безударных устройств, технические параметры и как выбрать устройство
Из данной статьи вы узнаете о электрической дрели Makita и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками, а также какой принцип действия. Обзор ТОП-15 аккумуляторных, ударных и безударных моделей, как выбрать прибор и отзывы покупателей.
…
15 01 2023 23:40:27
Футорка что это: обзор переходников с резьбой
Резьба и резьбовые соединения. Диаметр резьбовых соединений. Обзор основных понятий: что такое футорка, что такое сгон, муфта, бочонок, сгон в сборе, кран шаровой с американкой…
14 01 2023 9:30:52
Виды септиков для дачи и частного загородного дома: как правильно выбрать и на каком из видов лучше всего остановиться
В данной статье вы узнаете, какие бывают виды септиков для дачи и частного загородного дома, а так же вы узнаете из чего их изготавливают, как их правильно выбрать и на каком виде лучше всего остановиться….
13 01 2023 14:59:57
Биметалические радиаторы Global Style Plus 500, алюминиевый радиатор VOX, ISEO
Итальянские алюминиевые и биметаллические радиаторы Global: описание, технические хаpaктеристики. Обзор модельного ряда отопительных приборов обоих типов..
..
12 01 2023 3:38:29
Двухконтурный немецкий газовый котел Viessmann (24 кВт): инструкция по экспулатации, технические хаpaктеристики и отзывы владельцев
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет двухконтурный немецкий газовый котел Viessmann (24 кВт), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, технические хаpaктеристики, а так же вы сможете ознакомиться с отзывами владельцев и диапазоном цен….
11 01 2023 9:14:23
Проекты домов с плоской крышей: фото плана современного загородного одноэтажного и эксплуатируемого дома с плоской кровлей
В данной статье вы узнаете какие бывают проекты домов с плоской крышей, увидите планы современных загородных одноэтажных и двухэтажных домов в стиле хай тек, чертежи модульных и каркасных эксплуатируемых южных коттеджей с плоской кровлей и внутренним водостоком….
10 01 2023 8:59:52
ТОП-12 лучших бензиновых генераторов 5 — 5,5 кВт: рейтинг 2019 года и какой лучше выбрать с автозапуском
Из данной статьи вы узнаете о лучших бензиновых генераторах 5 — 5,5 кВт и какой прибор с автозапуском лучше выбрать, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств.
Обзор ТОП-12 моделей, их параметры и принцип работы….
09 01 2023 19:48:35
Укладка фасадной плитки: технология облицовки при помощи клея, укладка на саморезах своими руками
В данной статье вы узнаете, как производится укладка фасадной плитки с металлическими креплениями, как производится облицовка на клей, а так же узнаете как производится отделка плитки на саморезы, мы расскажем вам какие крепежи существуют, как производится их монтаж и как затереть швы своими руками….
08 01 2023 18:14:35
Твердотопливные котлы на пеллетах — особенности эксплуатации
Подробное описание конструкции и принципа работы твердотопливных котлов на пеллетах. Обзор горелочных устройств и средств автоматизации….
07 01 2023 4:36:13
Подпитка системы отопления: схема, насос, клапан автоматической подпитки
Для чего необходима подпитка системы отопления, причины уменьшения объема теплоносителя.
Способы организации подпитки открытой и закрытой системы, их плюсы и минусы….
06 01 2023 23:42:48
Твердотопливный котел Дымок: хаpaктеристики, схема подключения
Как устроен твердотопливный котел Дымок известного бренда ZOTA. Технические хаpaктеристики, комплектация агрегатов. Рекомендации по монтажу и подключению….
05 01 2023 1:45:42
Электричество из земли своими руками: схема для дома
Как извлечь электричество из земли: правда и вымысел. Получение электроэнергии различными способами….
04 01 2023 9:30:36
Выбираем котлы на твердом топливе длительного горения
Обзор котлов длительного горения на твердом топливе. Принцип работы, технические хаpaктеристики и внутреннее устройство котлов. Преимущества, недостатки, цены….
03 01 2023 8:34:59
Котел на солярке для отопления дома, печь на солярке своими руками
Советы, как правильно подобрать котел на солярке по мощности и другим критериям.
Плюсы и минусы дизельных теплогенераторов, рекомендации…
02 01 2023 21:14:52
Как работает двухконтурный газовый котел: описание устройства и подключения
Схема устройства и работа двухконтурных газовых котлов ? Разновидности отопительных агрегатов с приточным нагревателем….
01 01 2023 3:26:44
Твердотопливный котел Buderus: ТОП-7 лучших моделей рейтинг 2019 года, технические хаpaктеристики, плюсы и минусы, отзывы
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Buderus и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-7 лучших моделей с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей….
31 12 2022 9:54:49
Снегозадержатель для мягкой кровли и другие комплектующие: монтаж капельника, конька, аэратора, торцевой и каринзной планки
В этой статье вы узнаете, о комплектующих мягкой кровли: капельнике, устройстве аэратора, монтаже карнизной и торцевой планки.
Так же о том, как монтировать вентилируемый конек и устанавливать ветровую планку. и крепить ендову….
30 12 2022 7:27:17
Как сделать котел в баню своими руками: чертеж, изготовление, установка, покраска
Как самостоятельно сварить котел в баню своими руками: чертежи, рекомендации по изготовлению и установке, видео….
29 12 2022 2:32:14
Альтернативное отопление частного дома и квартиры своими руками
Что такое альтернативное отопление частного дома. Источники неисчерпаемой энергии, способы ее получения из биомассы, от солнца и окружающей среды….
28 12 2022 6:53:45
Минимальный угол наклона крыши из профнастила для односкатной и двускатной крыши
В этой статье мы расскажем, какой минимальный угол допустим для крыши из профнастила, а так же выясним, какой угол оптимален для односкатной и двускатной крыши. От каких факторов зависит угол ската крыши и как его правильно рассчитать?.
..
27 12 2022 15:32:19
Электрический теплый пол — рекомендации по выбору и монтажу своими руками
Как правильно выбрать и устроить в доме или квартире электрический теплый пол своими руками. Виды напольных систем обогрева, рекомендации по их выбору и монтажу….
26 12 2022 5:21:34
Автономное отопление в квартире своими руками, схема системы отопления многоквартирного дома
Рекомендации, как сделать автономное отопление в квартире. Требования, предъявляемые к газовому и электрическому отоплению….
25 12 2022 15:48:39
ТОП-14 лучших перфораторов Makita: рейтинг 2019 года больших аккумуляторных и сетевых устройств с пылecбирником, их хаpaктеристики
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Makita и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-14 больших аккумуляторных и сетевых моделей с пылecбирником и отзывы покупателей.
…
24 12 2022 15:31:57
Газовый котел Navien Deluxe: инструкция по монтажу двухконтурной настенной модели своими руками, а также отзывы владельцев
В данной статье вы узнаете о серии газовых котлов Navien Deluxe, увидите их плюсы и минусы, инструкцию по эксплуатации и монтажу двухконтурных настенных моделей своими руками, а также ознакомитесь с отзывами владельцев и узнаете о возможных ошибках в процессе работы….
23 12 2022 19:44:10
Четырехходовой клапан для отопления: принцип работы, схема
Как устроен четырехходовой клапан для отопления. Принцип действия элемента, примеры практического использования в отопительных системах….
22 12 2022 0:30:29
Твердотопливный котел с водяным контуром: ТОП-10 лучших моделей рейтинг 2019 года, технические хаpaктеристики, плюсы и минусы
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле с водяным контуром для дома и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками, а также какой выбрать.
Обзор ТОП-10 лучших устройств с описанием отличительных особенностей….
21 12 2022 11:10:11
Расход дров в твердотопливном и пиролизном котле на отопление дома, расчет
Как правильно определить расход дров на отопление в кубометрах. Сбор исходных данных для вычислений, порядок расчета, перевод «чистых» кубов в складочные….
20 12 2022 2:44:30
Обвязка настенного двухконтурного газового котла: фото и видео самых популярных схем
В данной статье вы узнаете, как производится обвязка настенного двухконтурного газового котла, мы предоставим вам фото и видео самых популярных схем, а так же расскажем от чего она зависит….
19 12 2022 13:27:29
Обслуживание газовых котлов Buderus: как запустить (после отключения), настроить, провести регулировку и исправить ошибки
В данной статье вы узнаете о способах обслуживания газовых котлов Buderus, о том как они запускаются (просто и после отключения), как происходит настройка и регулировка прибора, а также как исправить возникающие в процессе эксплуатации ошибки.
…
18 12 2022 10:35:17
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::
Электробатареи для экономного отопления
Содержание
- 1 Устройство электробатареи
- 2 Разновидности электрорадиаторов
Главные требования к отоплению – тепло и экономия.
Устройство электробатареи
Внешний вид электроприбора ничем не отличается от алюминиевых или биметаллических радиаторов. На корпусе имеется экран и блок управления для регулировки температурного режима и отслеживания заданных параметров. Отличие — это отсутствие труб, ведущих от радиатора. Электробатарея включается в обычную розетку. Можно выделить несколько главных преимуществ такого устройства:
- Экономичность, потребление энергии всего 2,2 КВт.
- Красота, дизайн позволяют ей вписаться в любой интерьер. К ней не ведут трубы обратки, и не нужны стояки.
- Универсальность, радиатором можно пользоваться в любое время года. Батарею удобно транспортировать и использовать в выходные на даче.
- Простота в использовании, батарея легко устанавливается своими руками, температуру можно выставить по желанию.
Батарею удобно транспортировать и использовать в выходные на даче.Ее не нужно красить, легко ремонтировать, удобно перевозить, она безопасна в использовании, обладает небольшим расходом электроэнергии.
Электробатареи изготавливают из алюминиевого сплава, поэтому они легкие. Их можно транспортировать и производить установку своими руками.
Суть работы — достижение нужной температуры происходит конвекцией и выделением инфракрасного излучения. Прогрев происходит более равномерно, если установить прибор ниже к полу.
Разновидности электрорадиаторов
В зависимости от использованного теплоносителя радиаторы могут быть:
- безжидкостные;
- жидкостные.
Безжидкостные радиаторы
Алюминиевая ребристая батарея является теплообменником.
ТЭН встроен в батарею и находится в каждой секции, что позволяет осуществить быстрый прогрев помещения. ТЭНы встроены в секцию, секции соединены между собой. Чем больше секций, тем интенсивнее отапливается помещение. Такое отопление имеет несколько плюсов:
- точность работы термостата, что не позволяет расходовать лишнюю энергию;
- хорошая теплоотдача достигается за счет большой площади алюминиевых поверхностей;
- радиатор хорошо держит и отдает тепло;
- время на его остывание может быть увеличено, если прибор правильно установить.
Суть их в алюминиевых секциях, соединённых между собой, заполненных специальной жидкостью, устойчивой к перепадам температуры и морозам. Конструкции герметичные, но есть модели, в которые жидкость можно налить самостоятельно. Нагрев и циркуляция теплоносителя происходят за счет установленного внизу конструкции ТЭНа.
Он расположен по всей длине электробатареи. Тэн оснащен датчиками и контролирует температуру. Прибор безопасен, имеет функцию отключения при перегреве.
Радиатор можно использовать для отопления дома и дачи. Батареи могут быть настенные и напольные. Их легко можно установить своими руками.
Заключение
Алюминий, независимо от площади батареи, быстро остывает.
Сбережение энергии достигается за счет умных датчиков и хорошего сочетания материалов.
Для более эффективной работы важно помнить и о правилах установки своими руками:
- подключение прибора отопления производится только в исправную розетку, без использования тройников или удлинителей;
- проводка в доме должна быть исправна, лучше всего вывести на щитке отдельный тумблер на комнату, в которой установлена данная система;
- прибор не должен находиться на сквозняке;
- для увеличения теплоотдачи за электробатарею можно установить отражающий экран.
Все, что вам нужно знать
Простота электромобиля на батарейках аналогична простоте цифровых часов. Это просто, надежно и дешево. Таким образом, автомобиль с двигателем внутреннего сгорания немного похож на механические часы: он полон сложных деталей, требующих регулярного обслуживания.
Похожие статьи
- Самые быстрые протестированные электромобили: разгон до сотни менее чем за 3,5 секунды
- Почему мы тестируем электромобили именно так, как мы это делаем
Конечно, вы можете купить блок батарей для своих цифровых часов менее чем за 10 долларов, а замена 40-киловаттной батареи в Nissan Leaf обойдется вам в тысячи долларов. Конечно, в электромобилях меньше движущихся частей, которые нужно обслуживать, и, как правило, они дешевле в обслуживании, но стоимость замены аккумуляторной батареи остается ахиллесовой пятой электромобилей.
Производитель
Даже это станет меньшей проблемой в будущем, поскольку производственные усовершенствования и дополнительные масштабы должны сделать замену аккумуляторной батареи электромобиля менее затратной. Кроме того, теперь у нас есть более четкое представление о среднем сроке службы типичного аккумуляторного блока электромобиля благодаря глобальному росту продаж таких автомобилей.
Основные сведения об аккумуляторахВ большинстве современных электромобилей для хранения энергии используется литий-ионный аккумулятор. В то время как другие типы батарей, как ожидается, будут питать двигатели электромобилей в ближайшие годы, такие как твердотельные батареи, текущая инфраструктура для крупномасштабного производства батарей отдает предпочтение батареям литий-ионного типа.
Литий-ионные батареи обладают следующими преимуществами:
- Литий-ионные батареи имеют более высокую плотность энергии, чем обычные свинцово-кислотные батареи, например те, которые питают электронику большинства современных автомобилей, или никель-металлогидридные батареи, которые в настоящее время используются во многих гибридных автомобилях, например, от Toyota.
- Литий-ионные батареи саморазряжаются медленнее, чем батареи других типов.
- Литий-ионные аккумуляторы не требуют периодической полной разрядки или обслуживания электролитов.
- Литий-ионные аккумуляторы обеспечивают более стабильное напряжение даже при снижении заряда.
Проще говоря, электромобиль с литий-ионным аккумулятором работает так же, как автомобиль с двигателем внутреннего сгорания и полным баком бензина, как электромобиль с правильным сочетанием емкости аккумулятора, снаряженной массы и аэродинамическая эффективность может проехать сотни миль без подзарядки. Тем не менее, пиковая мощность электромобиля имеет тенденцию уменьшаться по мере его заряда, поэтому мы проводим все наши тесты производительности, начиная со 100-процентного заряда.
Наша следующая энергия (ONE)
Тем не менее, литий-ионные батареи имеют некоторые недостатки:
- Производство литий-ионных батарей дорого, а добыча кобальта и никеля, необходимых для производства этих накопителей энергии, изобилует как экологические, так и гуманитарные проблемы.
- Бортовое управление батареями имеет решающее значение для долговечности литий-ионных батарей.
- Полная зарядка и полная разрядка литий-ионных аккумуляторов сокращают срок их службы.
- Хотя шансов мало, литий-ионные батареи могут перегреться и загореться.
- Экстремальные температуры влияют на зарядку и разрядку литий-ионных аккумуляторов.
Автопроизводители, однако, решили большинство из этих проблем, разработав программное обеспечение, которое управляет состоянием и температурой батареи, последнее из которых также включает в себя специальное оборудование, такое как системы охлаждения и нагрева, предназначенные для повышения эффективности (и безопасности) литиевых аккумуляторов. -ионные аккумуляторные батареи, независимо от того, мотивируют ли они электромобиль через Норвегию в разгар зимы или Техас в разгар экстремальной жары.
Polestar
Ожидаемый срок службы батареи Помимо предположений, самый простой способ оценить долговечность аккумуляторной батареи — это гарантия производителя.
Учитывая стоимость замены аккумуляторной батареи, ни один автопроизводитель не хочет зацикливаться на этом счете из-за того, что они переоценили надежность и долговечность аккумуляторной батареи. Таким образом, ограниченная гарантия на аккумулятор дает представление о том, что производитель считает минимальным ожидаемым сроком службы типичного аккумулятора.
Все электромобили, продаваемые сегодня, имеют гарантию на батарею не менее восьми лет и 100 000 миль пробега. Tesla, например, предлагает восьмилетнюю гарантию на батарею и пробег от 100 000 до 150 000 миль в зависимости от конкретной модели.
Эта гарантия не только распространяется на полный выход из строя аккумуляторной батареи, но и служит гарантией от серьезной деградации. С каждым циклом зарядки литий-ионные аккумуляторы теряют часть своей общей емкости. Со временем эти небольшие удары по максимальной емкости рюкзака сказываются на общем запасе хода электромобиля.
В Tesla мелким шрифтом сказано, например, что транспортное средство, такое как Model 3, должно поддерживать не менее 70 процентов своей зарядной емкости, пока на его аккумулятор еще действует гарантия.
Если емкость заряда упадет ниже этого значения в течение гарантийного периода, владельцы должны ожидать, что Tesla решит и покроет расходы, связанные с этой проблемой, связанной с аккумулятором.
Tesla также не работает с произвольным процентом, поскольку вероятность того, что один из аккумуляторных блоков ее автомобилей ухудшится до менее чем 70 процентов от первоначальной емкости заряда в течение гарантийного периода, невелика. Краудсорсинговое исследование, проведенное владельцами Tesla в Нидерландах с использованием данных о Tesla, проданных по всему миру, показало, что аккумуляторные батареи седанов Model S демонстрируют среднюю скорость деградации около 5 процентов в течение первых 50 000 миль вождения. Эта кривая становится менее крутой по мере того, как добавляется больше миль, и исследование показывает, что аккумуляторы этих дальнобойных Tesla обычно вмещают не менее 9 км.0 процентов от первоначального заряда после 150 000 миль пробега. Наша долгосрочная Модель 3 потеряла примерно 6 процентов своей емкости батареи после первых 20 000 миль, но затем не ухудшилась до 40 000 миль за 2 года.
Hyundai предлагает аналогичную гарантию на аккумулятор для своего электромобиля Ioniq 5, победившего в номинации «Год», со сроком действия 10 лет или 100 000 миль пробега. Он также охватывает деградацию аккумулятора: Hyundai ожидает, что аккумулятор Ioniq 5 потеряет не более 30 процентов своего первоначального заряда в течение гарантийного периода.
Hyundai
Министерство энергетики США, тем временем, прогнозирует, что современные аккумуляторы для электромобилей должны прослужить намного дольше гарантийного срока, а срок службы этих аккумуляторов составляет от 12 до 15 лет при использовании в умеренном климате. Планируйте срок службы от 8 до 12 лет, если ваш электромобиль регулярно используется в более экстремальных условиях.
Безопасность и техническое обслуживание электромобиля За исключением тихоходных электромобилей, продаваемых в США, электромобили соответствуют тем же стандартам безопасности, что и все другие легковые автомобили.
Кроме того, аккумуляторные блоки электромобилей должны быть заключены в герметичный корпус, а также должны выдерживать условия испытаний, связанные с перезарядкой, экстремальными температурами, пожарами, авариями, погружением в воду, вибрациями и коротким замыканием в соответствии с DOE. Электромобили также должны использовать «изолированные высоковольтные линии» и иметь возможность отключать свои электрические системы в случае аварии или короткого замыкания.
picture Alliance|Getty Images
Пожары, связанные с аккумуляторами электромобилей, часто попадают в заголовки, потому что с ними труднее бороться. Тем не менее, вероятность возгорания электромобиля гораздо меньше, чем у автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Короче говоря, вероятность того, что электромобиль загорится, крайне мала; однако, если такой пожар произойдет, для его тушения, скорее всего, потребуется местная пожарная служба.
Техническое обслуживание электромобиля — относительно простое дело.
Владельцам необходимо следить за жидкостями (охлаждающей жидкостью, хладагентом, жидкостью для омывания ветрового стекла), шинами, тормозными колодками и роторами, хотя последние должны служить дольше, чем у автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, поскольку функция рекуперативного торможения электромобилей ставит меньше износ механических тормозных наконечников.
Хотя это, конечно, не является чем-то неслыханным, большинство водителей не садятся за руль, пока в нем полностью не кончится топливо. То же самое относится и к электромобилям. Владельцы могут управлять своим транспортным средством с очень низким уровнем заряда, но большинство из них, скорее всего, избежит полной разрядки аккумуляторной батареи. Учитывая простоту подключения дома, вполне возможно, что еще меньше водителей электромобилей когда-либо полностью разрядят аккумуляторную батарею своего автомобиля.
EVgo
Как зарядка влияет на срок службы батареи электромобиля Тем не менее, домашняя зарядка — не самый быстрый способ повысить уровень заряда электромобиля (хотя природа циклов зарядки электромобиля, которые часто происходят в течение длительного времени, например, ночью, означает более низкую скорость домашней зарядки).
зарядка редко представляет собой проблему). В тех случаях, когда требуется быстрая зарядка, быстрое зарядное устройство является оптимальным вариантом.
Тем не менее, эти дорогие, но удобные зарядные устройства, как правило, разряжают литий-ионные аккумуляторы быстрее, чем другие варианты зарядки. Если вы надеетесь максимально продлить срок службы аккумуляторной батареи вашего электромобиля, избегайте ненужной быстрой зарядки. Тем не менее, батарея в вашем электромобиле более чем способна быстро заряжаться в случае необходимости, и вам не нужно беспокоиться о ее влиянии на внутренние биты батареи.
Точно так же лучше не заряжать аккумулятор электромобиля до полной емкости или полностью разряжать его. Многие электромобили имеют настройки для регулировки максимального уровня заряда, и многие автопроизводители рекомендуют водителям заряжать аккумулятор до 85- или 90-процентной емкости для типичного ежедневного использования.
shaunl|Getty Images
Системы управления температурным режимом аккумуляторов Активная система управления температурным режимом является ключом к поддержанию максимальной производительности литий-ионного аккумулятора электромобиля.
Литий-ионные батареи имеют оптимальный рабочий диапазон от 50 до 86 градусов по Фаренгейту, диапазон температур, в котором большинство современных электромобилей пытаются поддерживать свои аккумуляторные батареи с помощью контура охлаждения / нагрева.
Подобно нагреву и охлаждению салона автомобиля, нагрев и охлаждение аккумуляторной батареи электромобиля сжигает энергию. Таким образом, ожидайте, что общий запас хода несколько пострадает при движении в экстремальных температурах. По крайней мере, при наличии этих систем аккумуляторы электромобилей с меньшей вероятностью разлагаются с заметно большей скоростью, чем при менее экстремальных температурах.
Правда в том, что сегодняшние аккумуляторы для электромобилей неизбежно потребуют замены в будущем. К счастью, современные аккумуляторные батареи для электромобилей должны работать без проблем в течение почти первого десятилетия использования, а возможно, и дольше. К тому времени, когда сегодняшним электромобилям потребуется замена аккумуляторной батареи, вероятно, затраты на производство и материалы будут намного меньше, чем сегодня.
Мы не говорим, что замена литий-ионного аккумулятора вашего электромобиля через десять лет будет дешевой, но мы держим пари, что это будет намного дешевле, чем сегодня.
Отопление и охлаждение – проблема для электромобилей
Если вы читаете CleanTechnica , скорее всего, вы являетесь ярым сторонником электромобилей и хотели бы, чтобы их было больше на дорогах. Автомобили с бензиновыми и дизельными двигателями крайне неэффективны. По данным AAA, только около трети энергии, содержащейся в галлоне бензина, используется для движения автомобиля вперед. Почти две трети этой энергии превращается в тепло, часть которого поглощается охлаждающей жидкостью, а остальная часть выходит через выхлопную трубу.
Трудно поверить, что такой расточительный процесс стал стандартным средством питания мирового транспортного сектора, но есть и хорошие новости. Часть этого отработанного тепла может быть рекуперирована из охлаждающей жидкости для обогрева салона наших автомобилей.
Какими бы замечательными ни были электромобили, у них нет потока отработанного тепла, которое можно было бы использовать для той же цели, что создает проблему — как обеспечить комфорт водителям и пассажирам электромобилей, когда на улице холодно? Следствием этого является то, как сохранить их прохладными, когда на улице жарко?
Электрический школьный автобус на Аляске
По данным Alaska Public Media , , во всем штате есть ровно один электрический школьный автобус на аккумуляторной батарее. Он перевозит школьников школьного округа Alaska Gateway, в который входит город Ток недалеко от канадской границы. Температура в этом районе может опускаться до -40 градусов по Фаренгейту.
Вы можете задаться вопросом, насколько хорошо батареи в автобусе работают в таких суровых холодных условиях. Джеральд Блэккард, совладелец Tok Transportation, говорит, что в прошлом году автобус работал безупречно даже в самые сильные морозы. Единственная проблема заключается в поддержании обогрева салона.
[Примечание: на Аляске в автобусах должна поддерживаться температура 45 ° F или выше. Школьники должны носить теплую одежду, когда едут в школу и обратно.]
Блэкард узнал, что для обогрева автобуса требуется больше энергии батареи, чем для того, чтобы проехать 30 миль в день, необходимых для завершения маршрута. «27 января у нас было 38 баллов ниже», — говорит он. «КПД автобуса в тот день составлял 3,46 киловатта на милю. Так что этой осенью, в августе-сентябре, у нас было от 1,4 до 1,7 киловатт на милю. Даже с небольшой изоляцией аккумуляторов и прикрытием моторного отсека, чтобы попытаться удержать как можно больше тепла, мы все равно использовали больше энергии для обогрева автобуса, чем для его вождения».
Блэкард говорит, что делился собранными им данными о том, как работает автобус, с местной коммунальной компанией, Центром энергетики и энергетики Аляски в Фэрбенксе Университета Аляски, производителем аккумуляторов Proterra и Томасом, производителем автобусов из Северной Каролины.
. «Я часто общаюсь с [Томасом], — говорит он, — и им всегда любопытно посмотреть, как идут дела, и убедиться, что все работает правильно».
Tok Transportation использует 10,8-киловаттную солнечную установку для подзарядки автобуса, но, поскольку при подзарядке автобус потребляет 22 киловатта, электричество от солнечных панелей необходимо дополнять электричеством из местной сети. Компонент для хранения аккумуляторов планируется в будущем, когда появятся средства. Большая часть стоимости автобуса и солнечной системы в размере 400 000 долларов была оплачена Управлением энергетики Аляски.
Об этих фургонах доставки Rivian для Amazon
На этой неделе болтливый водитель-испытатель проговорился, что предсерийные фургоны доставки Rivian, которые строятся для Amazon, потребляют до 40% больше энергии батареи, если системы отопления или охлаждения включенный. Эти фургоны должны иметь запас хода от 125 до 150 миль. Вычитание 40% оставляет им дальность всего от 75 до 90 миль.
Компания подтвердила Reuters , что испытания проводились, но предупредила, что эти опытные модели не имеют изоляции, которая будет включена в серийные автомобили. Это может быть правдой, но кажется маловероятным, что Rivian собирается добавить достаточную изоляцию фургонам, сходящим с конвейера, чтобы иметь существенное значение.
Rivian выясняет, что уже знают водители электромобилей. Активация климат-контроля в электромобиле означает, что для движения по дороге будет доступно меньше энергии. Есть причина, по которой зимой водители Nissan LEAF, такие как я, по возможности используют подогрев руля и сидений вместо отопителя. [Хорошая новость заключается в том, что когда вы включаете подогрев в электромобиле, он включается мгновенно, в отличие от обычного автомобиля, которому может потребоваться несколько миль, чтобы прогреться.]
Вывод
Вот уже более века водители используют отработанное тепло своих автомобилей, чтобы согреться зимой. Мы никогда не останавливались, чтобы спросить, хорошо ли такое расточительство для окружающей среды.
Конечно, это не так. Наступила новая эра электромобилей, и у нас больше нет источника отработанного тепла.
Когда кондиционеры впервые стали использоваться в автомобилях, компрессоры были настолько неэффективны, что могли сократить расход топлива на целых 20%. Но по мере роста цен на газ системы кондиционирования стали более эффективными. То же самое будет и с обогревом салона электромобилей. Как обычно, Tesla была в авангарде инноваций со своим Octovalve, который сам по себе позволил увеличить запас хода модели Y на 10%.0003
Ранние электромобили использовали резистивный нагрев для обогрева салона — та же технология 1960-х годов, которая использовалась в электрических обогревателях. Электричество проходит через катушку провода, которая нагревает и согревает воздух вокруг себя. Он работает, но использует огромное количество электроэнергии для вырабатываемого тепла. Другими словами, это неэффективно, как и электромобили с двигателями внутреннего сгорания, которые должны заменить.
Tesla была лидером в улучшении технологии тепловых насосов для своих автомобилей — настолько, что может заняться производством тепловых насосов для жилых домов и коммерческих зданий. По словам Кайла Филда, Tesla перепроектировала системы отопления и охлаждения для модели Y, чтобы уменьшить неэффективность нагрева и охлаждения с помощью электричества и максимально повысить эффективность тепловых систем автомобиля.
Контур охлаждения был интегрирован в единую систему управления обогревом и охлаждением для автомобиля, которая оптимизирует поток тепловой энергии по всему автомобилю и объединяет октоклапан с полностью переработанным тепловым насосом.
В конечном счете, транспортному сектору необходимо будет найти новые способы контроля температуры салона транспортных средств, теперь, когда у него нет готового запаса избыточного тепла для работы. К счастью, Тесла прокладывает путь для остальных.
Не хотите пропустить статью о чистых технологиях? Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте.