Мощность батареи отопления: Как произвести расчет секций радиаторов отопления

Содержание

Мощность батарей отопления — Система отопления

» Батареи отопления

Система отопления коттеджа имеет разные компоненты. На открытой вкладке ресурса мы постараемся найти и подобрать для вашего особняка нужные узлы монтажа. Схема обогрева насчитывает, крепежи, систему соединения, трубы котел, развоздушки, батареи терморегуляторы, увеличивающие давление насосы, коллекторы, бак для расширения. Любой узел определенно важен. Посему подбор каждого элемента конструкции необходимо делать обдуманно.

Мощность батарей отопления

При строительстве или проведении капитальных ремонтных работ, жители частных домов зачастую больше думают о комфорте и удобстве жилья. То же самое касается и отопления. Полагаться на старую печь стало делом неблагодарным, все-таки она обогревает помещение недостаточно, и хлопот с ней не оберешься. Люди постоянно в заботах, запасаясь дровами, углем, стоимость которых растет с каждым годом. То ли дело провести в дом отопительную систему и не знать проблем. В этом поможет рынок обогревательных систем, которые предоставлены в большом ассортименте.

Для эффективного обогрева помещения нужно не только приобрести качественный товар в специализированном магазине, но и знать, как установить и сделать правильный расчет мощности радиатора отопления. Как правило, в хороших магазинах работают квалифицированные специалисты, которые помогут просчитать все тонкости и подберут нужную модель, с учетом площади помещения, высоты потолков, количества окон, периметра, длины комнат, климатических особенностей местности.

Если же вы не доверяете чужому мнению, расчет мощности радиатора отопления можно сделать самостоятельно.

Правильный выбор радиаторов отопления

Нужно также учесть некоторые нюансы в подборе радиаторов. Мощность отопительных радиаторов должна быть эквивалентна одной десятой от площади помещения при условии, что высота потолков будет 3 метра. Если потолки выше – нужно добавить 30%, для комнаты, стены которой выходят на улицу – еще 30%.

Выбирая радиаторы, нужно знать, что чем больше объем теплообменника. тем большую площадь можно обогреть. Выгода при максимально подобранной модели и комплекте налицо:

минимальные габариты;
экономия при покупке;
нет перегрева помещения;
максимальный нагрев теплообменников.

После подсчетов всех теплопотерь и выгодных аспектов, нужно определиться, какой мощности должен быть теплообменник.

Простая математика

Желательно производить расчет в конкретных цифрах, так будет намного понятней. Если допустить, что нужно обогреть комнату в 14 кв.м. с высотой потолков 3 метра, то нужно выяснить объем:

14 х 3 = 42 куб.м.

Для обогрева одного кубического метра нужно 41 Ватт тепловой мощности, предусмотренного для климата России, Молдавии, Украины, Белоруссии.

Таким образом, площадь помещения умножаем на 41 Ватт: 42 х 41 Вт = 1722 Вт

Это и есть количество тепла, нужное для обогрева помещения 14 кв. м. Несложное уравнение подсказало, какой мощности нужно приобрести радиатор – 1700 Вт. При покупке желательно всегда округлять в меньшую сторону. Но учитывая холодные зимы северной части страны, нужно добавить коэффициент потери тепла 20%, и получаем 1700 Вт х 1,2 = 2040. Опять-таки, округлив, мы получаем полный расчет мощности радиатора отопления в 2 кВт.

Теперь стоит приступить к подсчету количества секций в радиаторе, не забывая размеры потолков, стен и площадь помещения. Большое значение имеет тот факт, если в комнате большое окно, отнимающее 30% тепла. Подсчитаем количество ребер на радиаторе. В инструкции к товару есть параметры мощности каждой секции (ребра). В алюминиевых и биметаллических радиаторах в ребре показатель 150 Вт. Значит, для нашей комнаты нужно поделить 2000 Вт на 150, получаем 13,3 шт. Округляем и получаем 13 секций.

В каждом магазине по продаже радиаторов специалисты четко объясняют механизм работы обогревательных систем. Количество тепла при теплоотдаче определяется способностью радиаторов обеспечить теплом помещение в течение одного часа. Устанавливая мощные и большие батареи в маленькие помещения, клиенты теряют не только в деньгах, но и в расходах на оплату теплоносителей. Именно в этом вопросе имеет значение правильный расчет мощности радиатора отопления и выбор компактной модели.

Для создания благоприятного для жизни и работы человека температурного режима, необходимо точно знать количество тепла, которое требуется для обогрева комнаты, кабинета или цеха. Для этого нужно знать, значение тепловой мощности радиатора отопления .

Согласно многочисленным экспертным исследованиям, для прогрева воздуха в зоне средней полосы в комнате, имеющей высоту потолков до 3 м, с одним окном на наружной стене и одной дверью, на 1 кв. м необходимо 100 Вт.

Эти данные актуальны для панельного жилого дома. Значение тепловой мощности радиаторов отопления, будет равно произведению площади помещения и 100 Вт. Полученный результат — необходимая мощность, которую должны иметь отопительные батареи для нагрева воздуха в помещении до оптимальной температуры.

Чугунные батареи имеют значительный эксплуатационный ресурс, высокую прочность, хорошую устойчивость к воздействию коррозии. Прекрасно подойдут для использования в коммунальных сетях, имеющих очень низкое качество теплоносителя.

Одна секция радиатора подобного типа имеет тепловую мощность 0,185 кВт. Чтобы обогреть площадь помещения 15 кв. м мощность радиатора отопления должна быть не меньше 1,5 кВт, поэтому при использовании чугунных батарей необходимо будет установить около 9 секций.

На сегодняшний день промышленность выпускает чугунные радиаторы, которые имеют достаточно неплохую эстетику, благодаря применению инновационных технологий отливки корпусов подобных батарей. Но есть и недостатки: значительный вес и инерционность .

Алюминиевые радиаторы отопления обладают гораздо большей тепловой мощностью, чем альтернативные чугунные изделия. К примеру, тепловая мощность радиаторов отопления одной секции составляет 0,2кВт. В результате несложно подсчитать, что для нормального прогрева пятнадцатиметровой комнаты необходимо около 8 секций алюминиевого радиатора.

Преимуществом подобных радиаторов служит: легкость, красивый дизайн. К тому же, ими можно управлять специальными термостатическими вентилями.

Однако алюминиевые радиаторы не обладают такой прочностью, как чугунные изделия. Вследствие этого они чувствительны к перепадам в отопительной сети рабочего давления, гидравлическим ударам, чрезмерно высоким температурам теплового носителя.

К тому же, если у теплового носителя кислотность слишком высокая, алюминий выделяет водород, что достаточно опасно для здоровья человека. Поэтому алюминиевые отопительные приборы рекомендуется использовать в отопительных сетях с теплоносителями, имеющими нейтральную кислотность.

Радиаторы биметаллические имеют схожие эксплуатационные свойства с алюминиевыми изделиями подобного назначения. Но не имеют те недостатки, которыми характеризуются батареи из алюминия. Такие преимущества определила конструкция изделий. Эти радиаторы представляют собой стальную или медную трубу, внутри которой двигается теплоноситель.

Поверх этой трубы надет алюминиевый корпус. В результате теплоноситель, который проходит по внутренней трубе, никаким образом с алюминиевым корпусом не соприкасается. Поэтому, механические и кислотные свойства теплоносителя на состоянии радиатора никак не отражаются. Благодаря стальной «начинке» изделие обладает высокой прочностью, а высокий уровень теплоотдачи обеспечивает алюминиевый корпус, высокую тепловую мощность радиаторов отопления. Примерное ее значение — на одну секцию 0,2 кВт.

В помещении любые отопительные батареи устанавливаются на наружной стене под окнами. Благодаря этому тепло, излучаемое радиатором, распределяется наилучшим образом. Холодные воздушные массы, поступающие от окна, блокируются нагретым воздушным потоком, поднимающимся вверх от батареи.

Источник: http://aquagroup.ru/articles/moshchnost-radiatorov-otopleniya.html

Мощность батарей отопления

Содержание

Радиаторы отопления

Установка или замена радиаторов отопления — это серьезный шаг в процессе монтажа отопительной системы, от которой во многом зависят условия проживания. Это сложная и ответственная задача, поэтому к ней необходимо отнестись со всем вниманием. Сегодня производители предлагают большой ассортимент моделей, способных удовлетворить запросы самого взыскательного потребителя. И если 30–40 лет назад мы могли довольствоваться только чугунными батареями и стальными регистрами, то сегодня ассортимент вырос. Но вот что удивительно — чугунные аналоги не ушли с рынка, а до сих пор популярны и востребованы. Поэтому поговорим именно о них, а точнее, о расчете мощности чугунных радиаторов отопления .

Почему же традиционные «гармошки» не сошли со сцены? Оказалось, что они по своей надежности и долговечности превосходят все остальные, даже новейшие модели. К тому же появилась возможность приобрести не старые чугунные модели, а конструкции различных форм, некоторые из которых можно даже отнести к категории шедевров. Такие радиаторы отливаются на заказ, что сделать сегодня не проблема.

Чтобы получить источник тепла, который будет снабжать помещение необходимым количеством тепловой энергии, нужно точно рассчитать число входящих в радиатор секций. А это, по сути, расчет мощности прибора.

Существует стандартный подход к расчету, в основе которого лежит соотношение — на 10 м² обогреваемой площади необходимо использовать 1 кВт тепловой энергии при высоте потолков не выше 3 м. Получается, что на 1 м² необходимо затратить 100 Вт. Подсчитав площадь помещения, можно с большой точностью сказать, какой радиатор отопления по мощности в нем нужно установить.

Правда, специалисты делают оговорки. К примеру, помещение имеет две наружные стены. А это рост теплопотерь и, соответственно, увеличение потребляемой мощности. Или в комнате не одно, а два окна. То есть, делая акцент на конструкцию, расположение помещения, наличие мест, через которые холодный воздух может проникать внутрь, следует включать поправки. Именно они помогут довести расчет до максимальной точности.

Мощность чугунного радиатора измеряется суммарной мощностью секций, из которых он состоит. Стандартный показатель — 0,15 кВт или 150 Вт. Однако многое будет зависеть от формы и качества литья. Обычно мощность секции прямо пропорциональна площади теплоотдачи. А так как современные чугунные батареи отличаются многообразием форм, то мощность одной секции может меняться в ту или другую сторону.

Теплоотдача во многом будет зависеть от качества теплоносителя и его температуры. Так вот 150 Вт — это всего лишь стандарт, учитывающий два температурных режима:

внутренний комнатный;
внутри отопительной системы, то есть это температура теплоносителя.

Радиаторы чугунные МС-140 и МС-90

Их разница и определяет величину показателя. Если эта разница равна 50°, то можно считать, что чугунная секция выделяет 150 Вт тепловой энергии. Но здесь опять есть оговорка — при температуре теплоносителя +70С.

Почему?

Во-первых, при таком температурном режиме внутри помещений будет всегда +20С.
Во-вторых, температура теплоносителя редко бывает выше.
В-третьих, дельта не может быть, к примеру, 70° по той простой причине, что и температура горячей воды не очень высокая, и свойства чугуна не могут обеспечить теплоотдачу, необходимую для нормальной температуры.

Возвращаясь к обогреву, добавим, что в помещении площадью 15 м² устанавливается батарея с 10 секциями. Но только в том случае, если в такой комнате лишь одно окно. Прибавляется окно, значит, прибавляется 1 или 2 секции к радиатору. Отчего это зависит? В основном от конструкции окна, материала для его изготовления, количества камер стеклопакета и так далее. В случае если обогреваемая площадь больше 20 м², необходимо устанавливать несколько батарей, и лучше, чтобы они располагались отдельно. Одной батареи, если вы даже нарастите секции, будет мало.

Обратите внимание! Чугунные радиаторы выделяют тепло двумя способами:

Конвекцией. На нее уходит до 85% тепловой энергии.
Инфракрасным излучением — до 15%.

Вот почему их обычно устанавливают под оконными проемами, чтобы они создавали тепловую завесу.

Расчет для радиаторов отопления

Честно говоря, мощность радиаторов отопления — это не главный критерий при выборе такого нагревательного прибора. К примеру, алюминиевые аналоги имеют лучшую теплоотдачу, чем чугунные. Но при этом их срок эксплуатации намного ниже. Мощность биметаллического радиатора точно такая же, как у чугунного, но при этом срок эксплуатации опять-таки меньше. Может быть, именно поэтому такие батареи до сих пор популярны. Ведь еще встречаются чугунные «гармошки», установленные в середине прошлого столетия, и они до сих пор прекрасно работают.

Есть еще один момент, который часто фигурирует в споре, какой радиатор отопления лучше. Многие считают, что большое количество теплоносителя, заполняющего чугунные радиатор, является проявлением неэкономичного подхода. Ведь чем больше воды, тем больше топлива уходит на ее нагрев. Это неправильное суждение. Да, объем чугунного радиатора намного больше, чем у других аналогов. Но чем больше нагрето теплоносителя, тем интенсивнее происходит теплоотдача. Это первое. Второе — больший объем воды отдает теплоэнергию дольше. И если по каким-то причинам прекратилась подача топлива, от чугунных батарей еще долго будет исходить тепло. Причина — сам чугун и большой объем воды.

Правда, в такой системе с чугунными радиаторами есть и недостаток. Этот тип отопления отличается высокой инертностью. То есть нагревать с его помощью дом или квартиру нужно очень долго, к тому же регулировать температурный режим не получится. Сложности есть, но они решаемы. Стоит только доукомплектовать чугунный радиатор различными полезными устройствами, к примеру, термостатными кранами, и все можно расставить по местам.

Итак, подведем итог. Теплоотдача одной секции чугунной батареи — это номинальная мощность прибора, которую необходимо использовать для расчета мощности отопления в целом. Первый показатель не всегда точен, поэтому приходится учитывать некоторые поправки. Зная площадь и конфигурацию комнаты, можно с высокой долей точности провести расчет отопительной системы, в которой установлены источники тепла из чугунных приборов.

Источник: http://gidotopleniya.ru/radiatory-otopleniya/moshhnost-chugunnyh-radiatorov-otoplenija-kak-pravilno-rasschitat-6084

Так же интересуются

Навесной экран на батарею отопления
Накладка на батарею отопления

31 января 2023 года

Инструкция и калькулятор расчета тепловой мощности радиатора отопления |

20. 08.2016

Введите размеры комнаты

Длинам. Ширинам. Высотам. (q₇)

Выберете количество окон

и введите высоту и длины окон

(q₆)

1 окно
2 окна
3 окна
4 окна
5 окон

Высота

м.

Ширина

м.

Выберете тип окна (q₁)
Обычное окно
Двойной стеклопакет
Тройной стеклопакет

Количество внешних стен (q₂)
Одна
Две
Три
Четыре

Выберете тип стены (q₃)
Панельный дом
Два кирпича
Три кирпича или с дополнительным утеплением

Выберете тип помещения сверху (q₄)
Обогреваемое помещение
Обогреваемый чердак
Холодный чердак
Помещение отсутствует

Выберете минимальную температуру (q₅)
-10 °С		-15 °С
-20 °С		-25 °С
-30 °С		-35 °С
-40 °С		-45 °С

Расчет тепловой мощности радиатора основан на утверждении, что на один квадратный метр необходима тепловая мощность равная 100 Ватт, умноженная на ряд повышающих и понижающих коэффициентов. Формула расчета записывается так:

Pw = 100 × S × q₁ × q₂ × q₃ × q₄ × q₅ × q₆ × q₇

где:

Pw – расчетная тепловая мощность радиатора;
S – площадь помещения;
q₁ – этот коэффициент учитывает качество окна, чем лучше окно, тем меньше этот коэффициент:
- обычное окно – 1,27
- двойной стеклопакет – 1
- тройной стеклопакет – 0,85
q₂ – в этом коэффициенте учитывается количество внешних стен
- одна – 1,1
- две – 1,2
- три – 1,3
- четыре – 1,4
q₃ – коэффициент учитывающий теплоизоляцию стен
- плохая теплоизоляция (панельный дом) – 1,27
- достаточная теплоизоляция (два кирпича) – 1
- хорошая теплоизоляция (три кирпича или стена с дополнительным утеплением) – 0,85
q₄ – определим ‹тепловое› влияние помещения сверху
- обогреваемое помещение – 0,8
- обогреваемый чердак – 0,9
- холодный чердак – 1
- помещение отсутствует – 1,1

q₅ – температурный коэффициент учитывает влияние средней температуры на улице на температуру в комнате
- -10 °С – 0. 7
- -15 °С – 0.9
- -20 °С – 1.1
- -25 °С – 1.3
- -30 °С – 1.5
- -35 °С – 1.7
- -40 °С – 1.9
- -45 °С – 2
q₆ – поправка на соотношение площади окна к площади отапливаемого помещения
- менее 10% – 0,7
- от 10% до 20% – 0,8
- от 20% до 30% – 0,9
- от 30% до 40% – 1
- от 40% до 50% – 1,1
- от 50% до 60% – 1,2
- от 60% до 70% – 1,3
- от 70% до 80% – 1,4
- от 80% до 90% – 1,5
- от 90% до 100% – 1,6
- от 100% до 110% – 1,7
- свыше 110% – 1,8
q₇ – последний коэффициент учитывает высоту потолков в помещении
- до 2,5 – 1
- от 2,5 до 3 – 1,05
- от 3 до 3,5 – 1,1
- от 3,5 до 4 – 1,15
- от 4 до 4,5 – 1,2
- от 4,5 до 5 – 1,25
- от 5 до 5,5 – 1,3
- свыше 5,5 – 1,35

Следует заметить, что количество радиаторов не должно быть менее количества окон, один радиатор должен перекрывать оконный проем на 70% – 110%. Также радиатор рекомендуется разместить на внешней стене даже если окна на этой стене не предусматривается

Как песчаная батарея может преобразовать чистую энергию

Загрузка

Планета Будущего | Возобновляемая энергия

(Изображение предоставлено: Энергия полярной ночи)

Автор Эрика Бенке, 4 ноября 2022 г.

Новый способ хранения возобновляемой энергии — это обеспечение чистым теплом в течение долгих скандинавских ночей.

В конце извилистой, усаженной деревьями проселочной дороги в западной Финляндии четыре молодых инженера считают, что у них есть возможный ответ на одну из самых больших проблем зеленой энергетики.

Задача состоит в том, чтобы обеспечить круглогодичное устойчивое электроснабжение от возобновляемых источников энергии при смене сезонов и переменных погодных условиях. Ответ, расположенный на электростанции Ватаянкоски, в 270 км (168 миль) к северо-западу от столицы Финляндии Хельсинки, удивительно прост, обилен и дешев: песок.

На электростанции Ватаянкоски находится первая в мире промышленная песчаная батарея. Полностью заключенная в стальной контейнер высотой 7 м (23 фута), батарея состоит из 100 тонн низкосортного строительного песка, двух труб централизованного теплоснабжения и вентилятора. Песок становится батареей после того, как он нагревается до 600°C с помощью электроэнергии, вырабатываемой ветряными турбинами и солнечными панелями в Финляндии, привезенными владельцами электростанции Ватаянкоски.

Возобновляемая энергия питает резистивный нагреватель, который нагревает воздух внутри песка. Внутри батареи этот горячий воздух вентилятором циркулирует вокруг песка через теплообменные трубы.

Песок окружен толстой изоляцией, поддерживающей температуру внутри батареи на уровне 600C (1112F), даже когда снаружи мороз. «Мы не хотим терять тепло; средняя зимняя температура в Канканпяя ниже 0°C (32F)», — говорит Вилле Кивиоя, ведущий научный сотрудник Polar Night Energy, который следит за работой батареи в режиме онлайн.

Аккумулятор сохраняет 8 МВтч тепловой энергии при полном заряде. Когда потребность в энергии возрастает, батарея разряжает около 200 кВт мощности через теплообменные трубы: этого достаточно, чтобы обеспечить отопление и горячее водоснабжение около 100 домов и общественного бассейна в Канкаанпяя, дополняя электроэнергию из сети. Аккумулятор заряжается ночью, когда цены на электроэнергию ниже.

Эта система не требует особого обслуживания, говорит Кивиойя. Компания использует дешевый некачественный песок, отвергнутый строителями, вместо высококачественного речного песка, который в огромных количествах используется для строительства, что приводит к глобальному дефициту.

«Трубы [теплообмена] и песок не изнашиваются. Вентилятор является единственной движущейся частью, и при необходимости его легко заменить», — говорит Кивиоя.

Песок — очень эффективная среда для сохранения тепла в течение длительного периода времени, сохраняя энергию в течение нескольких месяцев. Есть и другие преимущества. «Песок имеет очень долгий срок службы: он может нагреваться и остывать сколько угодно раз», — говорит Кивиоя. «Через некоторое время он станет более плотным, поэтому потребуется меньше места. В этот момент мы можем добавить больше песка».

Песчаная батарея, разработанная Томми Эроненом (справа) и Вилле Кивиоя (слева), обеспечивает теплом около 100 домов и бассейн в Канкаанпяя (Фото: Polar Night Energy)

Четыре молодых финских инженера, которые изобрели эту песчаную батарею вернуться далеко. Томми Эронен, Маркку Юленен, Лииса Наскали и Вилле Кивиоя в детстве были связаны общей страстью к легкой атлетике. Спринтер, велосипедист, тройной прыгун и метатель диска состояли в одном клубе в Тампере на юге Финляндии, подбадривая друг друга на соревнованиях по легкой атлетике в подростковом возрасте.

Когда им исполнилось двадцать, их интересы переключились со спорта на науку. Более короткие и теплые зимы на юге Финляндии породили общую мотивацию для борьбы с изменением климата.

«Количество дней ледяного покрова на Нясиярви, озере, где мы катались на коньках в детстве, за последние несколько лет резко сократилось. Изменение климата происходит на наших глазах», — говорит Эронен.

Вам также могут понравиться:

Батареи, работающие от силы тяжести
Что, если бы у нас была безграничная зеленая энергия
Устойчивые города из глины

В 2016 году, проводя исследования для получения степени магистра технических наук, Эронен искал системы хранения на водной основе для возобновляемых источников энергии. Но, читая статью о традиционных финских каминах, сделанных из камня и песка, Эронен озарился.

«Это заставило меня задуматься: не будет ли твердый материал, а не вода, более подходящим для хранения солнечной и ветровой энергии?» — говорит Эронен.

Поиск стабильных поставок

Производство энергии ветра и солнца зависит от погоды и времени года и поэтому изменчиво. Это означает, что производство энергии не всегда соответствует спросу на энергию.

Это делает отсутствие дешевых, жизнеспособных и устойчивых технологий хранения одним из самых больших препятствий на пути перехода мира от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии.

«Хранение возобновляемых источников энергии является одной из наиболее важных задач, которые мы должны решить для достижения цели нулевых выбросов CO2 к 2050 году, что, по мнению Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (IPCC), имеет решающее значение для ограничения глобального потепления до 1,5. C», — говорит Юлонг Дин, директор Бирмингемского центра хранения энергии в Великобритании.

Вместе с Юленен он начал разработку прототипа песчаной батареи. Успешно протестировав экспериментальную батарею в саду деда Эронена недалеко от Тампере, пара наняла своих друзей детства из спортивного клуба для запуска Polar Night Energy. В июле они установили первую коммерческую песчаную батарею на электростанции Ватаянкоски в Канкаанпяя.

Хранение экологически чистой энергии

Эта инновация вызвала бурю эмоций во всем мире. «Мой телефон постоянно звонит, и у меня тысячи непрочитанных электронных писем», — говорит Эронен.

Небольшое коммерческое применение новой системы накопления энергии редко становится горячей темой, но песочная батарея привлекла внимание своим потенциалом выравнивания энергоснабжения от возобновляемых источников (см. вставку Поиск стабильного источника питания ).

Жизнеспособное хранение солнечной и ветровой энергии особенно важно для скандинавских стран, которые имеют долгие часы темноты и повышенную потребность в тепле зимой, но больше часов солнечного света летом.

После войны на Украине Финляндия призывает ЕС увеличить производство возобновляемой энергии. «Единственный выход из энергетического кризиса — вкладывать значительные средства в производство возобновляемой и экологически чистой энергии», — заявила в сентябре премьер-министр Финляндии Санна Марин.

Изобретатели песчаной батареи надеются, что именно здесь найдется их решение.

«Моей первой мыслью было: «Почему я до этого не додумалась?», — смеется Ева Понграч, вице-руководитель отдела водоснабжения, энергетики и охраны окружающей среды. исследовательское подразделение Университета Оулу на севере Финляндии. «Такая простая, свежая и инновационная идея. Может ли это быть решением для непрерывного снабжения зеленой энергией? Я не думаю, что будет один единственный ответ, но это часть решения».

Отсутствие дешевых, жизнеспособных и устойчивых технологий хранения — одно из самых больших препятствий на пути перехода мира на возобновляемые источники энергии. , в частности его электрохимический аналог: литий-ионные аккумуляторы?

Одна большая проблема с литий-ионными батареями, которые мы используем для питания наших ноутбуков, телефонов и электромобилей, заключается в том, что они постоянно разлагаются, даже когда не используются, говорит Понграч. «В песчаных батареях нет химической реакции, поэтому они не подвергаются аналогичному процессу старения», — говорит Понграч.

Литиевые батареи не подходят для крупномасштабных систем хранения, говорит Юлонг Дин, директор Бирмингемского центра хранения энергии в Великобритании, добавляя, что они также легко воспламеняются.

Еще есть экологические проблемы. «Литий оказывает гораздо большее воздействие на окружающую среду, чем песок», — говорит Понграц. На каждую произведенную тонну рафинированного лития выбрасывается от трех до девяти тонн CO2, в зависимости от способа его извлечения.

Но команда Polar Night Energy столкнулась с серьезными проблемами: смогут ли они масштабировать свою технологию, чтобы действительно что-то изменить, и смогут ли они использовать ее для выработки значительного количества электроэнергии в дополнение к теплу?

Ограничения, конечно, есть, отмечают специалисты. «Песчаная батарея хранит в 5–10 раз меньше энергии [на единицу объема], чем традиционные химические батареи», — говорит Дэн Гладвин из отдела электронной и электротехники Шеффилдского университета в Великобритании.

Команда Polar Night Energy признает это, но утверждает, что песочная батарея является гораздо более экономичным решением. Команда подсчитала, что их батарея в восемь-десять раз дешевле, чем литиевая батарея, которая хранит такое же количество энергии. По словам Эронена, выработка 8 МВтч энергии с использованием песчаной батареи Канкаанпяя стоит около 200 000 долларов (174 000 фунтов стерлингов). По его словам, литий-ионная батарея, хранящая 8 МВтч энергии, будет стоить не менее 1 600 000 долларов (1 391 000 фунтов стерлингов).

Аккумулирование возобновляемой энергии особенно важно для скандинавских стран, которым требуется много отопления зимой и долгие часы солнечного света летом (Фото: Alamy)

Глэдвин говорит, что песчаная батарея отлично подходит для обогрева домов в странах с холодным климатом, но предупреждает, что эффективность падает, когда она используется для возврата энергии в электросеть.

«Чтобы сделать его более широко применимым, им нужно разработать способ преобразования тепла батареи обратно в электричество с эффективностью 75–80%. Это изменит правила игры», — говорит он.

Эронен говорит, что с доступной в настоящее время технологией процесс преобразования тепла обратно в электричество имеет коэффициент полезного действия только 30%. Но он не считает это серьезной проблемой. «В такой холодной стране, как Финляндия, мы сбрасываем 70% тепла, остающегося после преобразования, в сети централизованного теплоснабжения, которые почти все время нуждаются в подаче тепла», — говорит он.

Следующим шагом в расширении использования батарей для выработки электроэнергии является добавление турбины для обратного преобразования тепла в сеть. «Через пару лет у нас будет работающая система, позволяющая делать именно это», — говорит Эронен.

Polar Night Energy находится в процессе подписания контракта на строительство второй батареи для другой компании централизованного теплоснабжения в Финляндии.

«Это для значительно большей системы: 2 МВт тепловой мощности и 500 МВтч емкости хранения. Это в 10 раз больше, чем у нас в Канкаанпяя», — говорит Эронен.

В настоящее время песчаная батарея остается решением для скандинавских стран, говорит Понграч. «Это очень полезно в Финляндии, где у нас холодные зимы и отопление нужно в значительной степени с сентября по май, [из-за] среднегодовой температуры ниже 10°C (50F)», — говорит она, добавляя, что половина из 5,5 миллионов жителей Финляндии подключена к Интернету. к сети централизованного теплоснабжения.

Но теоретически решение по хранению энергии можно воспроизвести в любой точке мира, где есть инфраструктура централизованного теплоснабжения, включая Нью-Йорк, Сан-Франциско и Копенгаген.

«В любом случае у него гораздо больший потенциал [помимо] отопления домов», — говорит руководитель проекта компании Лийза Наскали. «При увеличении масштаба он будет доступен для использования во всех видах промышленных процессов, требующих высокой температуры: пекарнях, прачечных [и] сталелитейных заводах».

Эронен говорит, что к 2023 году Polar Night Energy стремится стать «по-настоящему глобальной компанией, строящей песчаные батареи по всему миру». Огромный бум оффшорной ветроэнергетики — к 2025 году энергия ветра будет покрывать 25% потребления электроэнергии в Финляндии — поможет сделать это возможным, но предстоит еще «много работы».

«Нам потребуются огромные складские мощности, чтобы сбалансировать колебания производства», — говорит он.

Маркку Юлонен и Томми Эронен, соучредители Polar Night Energy, являются друзьями детства, которых объединила общая любовь к спорту и науке (Фото: Polar Night Energy)

при замене песка другими сыпучими негорючими материалами в местах дефицита песка. «Идея состоит в том, чтобы осмотреться и найти подходящий материал на месте: мы можем, например, протестировать побочные продукты промышленных процессов и посмотреть, сможем ли мы их использовать», — говорит Эронен.

Безусловно, самой большой проблемой для расширения является нежелание компаний и муниципалитетов инвестировать в новые технологии. «В Финляндии у компаний централизованного теплоснабжения есть обязательства по поставке тепла, и они должны платить штраф, если они не выполняют эти обязательства. Вот почему они предпочитают проявлять осторожность, прежде чем одобрять крупные инвестиции в новую технологию», говорит Наскали.

Подсчет углерода

Финская энергетическая компания Vatajankoski является исключением. «Мы хотим найти способы борьбы с изменением климата. Мы искали технологии для производства тепла без сжигания ископаемого топлива и наткнулись на энергию полярной ночи… Это надежная технология», — говорит Пекка Пасси, управляющий директор Vatajankosi, который, как и Наскали, считает, что самый большой потенциал батареи заключается в промышленном использовании.

«Некоторым отраслям нужен очень горячий воздух, 300C (572F), например, для сушки чего-либо. Сейчас мы рассматриваем возможность сотрудничества с промышленными компаниями в районе Канкаанпяя, которые используют электричество для производства тепла. Наличие песочной батареи, которую они могут заряжать в одночасье даст им гибкость и защитит от колебаний цен», — говорит он.

Указывая на экстремальные температуры, засуху и лесные пожары, охватившие мир, молодые финские инженеры говорят, что мы не можем позволить себе роскошь ждать перехода на новые технологии. «Сейчас нам нужно принимать смелые решения, чтобы избежать [климатического] кризиса», — говорит Кивиоя.

«На нас, ученых и инженеров, оказывается большое давление, чтобы разобраться с изменением климата», — говорит он. «Я превращаю это давление в вдохновение, как делал это, когда участвовал в соревнованиях по метанию диска. Когда ты находишься в поле, готовясь к следующему метанию, ты не можешь замереть под давлением. работа.»

Эронен говорит, что «создание компании немного похоже на соревнования в спорте: вы хотите победить». Вместе с Илоненом он решил проехать 170 км (106 миль) от их родного города Тампере, чтобы посетить энергетическую конференцию в Хельсинки в 2018 году. «Все остальные участники прибыли на машине или самолете. оказать влияние’.»

—

11.04.22 в эту статью были внесены поправки, поясняющие цитату из Yulong Ding.

—

Присоединяйтесь к миллиону будущих поклонникам, понравившись нам по телефону Facebook , или следуйте за нами по телефону Twitter или Instagram или

.
Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельный информационный бюллетень bbc.com под названием «The Essential List» — подборка историй от BBC Будущее , Культура , Worklife , Travel , Travel , Travel , Travel , .
5 лучших одеял с подогревом на батарейках для вашего дома на колесах
Осень не за горами, а ночи становятся холоднее, и люди собираются вокруг костра (или переносной костровой ямы с пропаном), готовясь к осенним видам спорта и вечеринкам в задней части багажника. думая об осеннем и зимнем кемпинге и RVing. Все это делает это идеальным временем для поста об одеялах с подогревом на батарейках.

Возможно, вы использовали электрические одеяла, которые подключаются к розетке. На самом деле, мы использовали его зимой, чтобы не замерзнуть перед тем, как залезть под одеяло.
Но портативные одеяла с подогревом отличаются. Они предлагают невероятную универсальность, основанную на том факте, что их не нужно подключать к сетевой розетке. Их портативность делает одеяла с подогревом на батарейках идеальными для путешествий на колесах, сна в фургоне или машине, сидения на трибунах для просмотра игры, в самолете и многого другого.
Посмотрим!
1) Что такое одеяло с подогревом на батарейках?
2) Как работает нагревательное одеяло на батарейках?
3) Что искать в одеяле с подогревом на батарейках
3.1) Размер
3.2) Долговечная батарея
3. 3) USB-совместимый
3.4) Можно стирать в машине
3.5) Защита от воды
3.6) Предлагает различные настройки нагрева
3.7) Ультра мягкое ощущение
3.8) Легкий уход и очистка
3.9) Сумки для хранения
4) Какие одеяла с подогревом на батарейках лучше?
4.1) Makita DCB200A 18V LXT Литий-ионное аккумуляторное одеяло с подогревом (только одеяло)
4.2) BSTWARM USB Одеяло с подогревом на батарейках Портативное одеяло с подогревом
4.3) Портативное одеяло с подогревом Cozee на батарейках
4. 4) Портативное электрическое одеяло с подогревом Eddie Bauer
4.5) Портативное USB-одеяло с подогревом DalosDream на батарейках
5) Вы делали какой-нибудь зимний кемпинг?
Что такое одеяло с подогревом на батарейках?
Как следует из названия, одеяло с подогревом на батарейках — это одеяло, которое получает энергию, необходимую для обогрева, от батареи, а не от розетки.
Вы можете найти плюшевые согревающие изделия на батарейках в виде «одеяла для машины», грелки, пледа (очень популярного!), шали с подогревом или даже шарфа с подогревом.
Одеяла с подогревом на батарейках — это, по сути, беспроводные одеяла с подогревом, которые можно использовать практически в любом месте, поскольку они не привязаны. Эта портативность делает их идеальными для RVers и кемперов.
Как работает нагревательное одеяло на батарейках?
Беспроводные одеяла с подогревом, работающие от батареек, обычно имеют тонкие провода, встроенные в материал.
Аккумулятор одеяла заряжается от сети переменного тока (сетевая розетка), постоянного тока (розетка 12 В) или от USB. (Одеяла с USB-подогревом хороши тем, что вы можете взять с собой небольшой портативный блок питания, чтобы подогреть одеяло на ходу!) вы перемещаетесь с места на место.
Преимущество портативного одеяла с подогревом на батарейках — возможность использовать его где угодно, в помещении или на улице.
Как и везде, цена и качество варьируются. Но большинство из них быстро нагреваются, а некоторые остаются теплыми в течение нескольких часов.
Вы можете найти модели, которые сохраняют тепло от одного до восьми часов.
На что обращать внимание при выборе одеяла с подогревом на батарейках
Достойные модели имеют несколько общих качеств.
Взгляните на следующий список качеств, а затем определите свои приоритеты, исходя из того, что вы ищете в одеяле с подогревом.
Размер
При покупке обратите внимание на размер одеял, которые вы рассматриваете.
Большинство портативных одеял с подогревом на батарейках, которые мы обнаружили в ходе нашего исследования, имеют размер броска/личный размер, хотя одного из них достаточно для кровати размера «queen-size».
Аккумулятор длительного действия
Одной из важнейших характеристик одеяла с подогревом на батарейках является то, как долго оно будет оставаться теплым! Вам не нужен тот, который хорошо нагревается, но теряет тепло в течение 15 минут.
В зависимости от того, как вы собираетесь его использовать, обратите внимание на то, как долго он остается теплым. (Обязательно ознакомьтесь с отзывами, чтобы узнать о реальном опыте.)
Например, вы путешествуете на фургоне, автомобиле или в палатке, или же вы путешествуете на колесах с ограниченной мощностью. Если у вас нет другого источника ночного тепла, одеяло с подогревом на батарейках может быть идеальным способом согреться, когда вы спите в холодные ночи. Для вас может быть целесообразно потратить немного больше, чтобы получить одеяло, которое остается теплым в течение 5 часов или более.
Если вы ищете одеяло, чтобы согреться в кулуарах детских спортивных мероприятий, вам может понадобиться только модель с достаточной мощностью, чтобы согреться в течение 2-3 часов.
Вы поняли. Кроме того, обязательно посмотрите, как долго батарея работает при различных настройках нагрева.
USB-Capable
Одеяло с подогревом на батарейках и USB-кабелем — это ~~круто~~ приятно, потому что вы можете увеличить время, в течение которого оно остается теплым, используя портативный блок питания для поддержания заряда аккумулятора.
Даже то, что помещается в ваш рюкзак, может продлить период времени, в течение которого вы можете использовать свое одеяло.
(Обратите внимание, что некоторые одеяла с подогревом питаются исключительно от USB.)
Машинная стирка
Очень важно иметь возможность бросить одеяло в стирку для стирки, так что это, вероятно, является главным соображением для большинства людей. .
Если это важно и для вас, убедитесь, что приобретаемое вами одеяло можно стирать в машине. Не все такие!
Водонепроницаемость
В зависимости от того, как вы будете использовать одеяло (и будут ли в нем задействованы дети!), вам может понадобиться водостойкое одеяло, устойчивое к встречным разливам или дождю.
Предлагает различные настройки нагрева
Возможность контролировать степень нагрева одеяла — очень важная функция. Настройка температуры не только способствует комфорту пользователя, но также влияет на то, как долго батарея будет работать при каждой зарядке.
Ultra Soft Feel
Все любят мягкие одеяла. При покупке стоит обратить внимание на материал, из которого изготовлено одеяло. Мягкое, плюшевое ощущение ценится большинством людей.
Легкий уход и чистка
Мы упомянули «легкий уход», когда упоминали возможность машинной стирки, но проверьте отзывы, чтобы убедиться, что одеяло, на которое вы смотрите, устойчиво к пятнам и легко очищается от пятен.
Вы также можете найти отзывы, в которых говорится, что некоторые одеяла притягивают грязь или шерсть домашних животных, поэтому вам, вероятно, следует держаться подальше от них.
Сумки для хранения
Некоторые переносные одеяла с подогревом поставляются с сумками для хранения. Хотя это может показаться неважным, на самом деле они очень удобны для хранения одеяла, шнуров и аккумуляторной батареи в одном месте.
Конечно, вы также можете предоставить свою собственную сумку для хранения.
Каковы лучшие одеяла с подогревом на батарейках?
Давайте взглянем на некоторые из лучших одеял с подогревом на батарейках.
Makita DCB200A 18V LXT Аккумуляторное литий-ионное одеяло с подогревом (только одеяло)
Это одеяло от Makita имеет длину чуть более 55 дюймов и ширину чуть более 27 дюймов. Он обеспечивает три температурных режима и питается от отдельной литий-ионной батареи (не входит в комплект), которую можно хранить в кармане одеяла на молнии вместе с разъемом питания.
Имеет кнопки-защелки и ремень для обертывания вокруг талии и плеч, а также съемный зажим для ремня для использования в качестве персонального переносного одеяла.
Подходит для машинной стирки, поставляется с сумкой для хранения и портом питания USB для зарядки портативной электроники, такой как телефон или планшет.
Литий-ионный аккумулятор Makita 18 В (продается отдельно) способен обеспечить до 35 часов тепла (!), что делает его отличным выбором для отдыхающих осенью/зимой, которые не подключены к источнику питания ночью.
Конечно, если у вас уже есть какой-либо из обширной линейки электроинструментов Makita, у вас, вероятно, уже есть по крайней мере один из их аккумуляторов в вашем наборе инструментов. Так много людей уже имеют их, что, вероятно, объясняет, почему Makita удобно выпускать это одеяло без батареи.
BSTWARM Одеяло с питанием от батареи с USB-нагревом Переносное одеяло с подогревом
Это беспроводное покрывало имеет длину 40 дюймов и ширину 30 дюймов и поставляется с небольшим блоком питания USB емкостью 10 000 мАч для обогрева на трех доступных уровнях. Он изготовлен из полиэстера, его можно стирать в машине и сушить в сушилке, и он доступен в трех цветах.
Утверждается, что этот плед с питанием от USB-батареи нагревается всего за 5 минут и остается теплым в течение 4 часов при высокой температуре и более 6 часов при низкой температуре. (Как всегда, мы рекомендуем просмотреть обзоры, чтобы узнать, что говорят реальные пользователи о том, насколько теплым становится одеяло и как долго оно остается таким.)
Это портативное одеяло с подогревом оснащено защитой от скачков напряжения, защитой от перегрева и функцией автоматического отключения через 2 часа, что позволяет экономить электроэнергию и позволяет вам спокойно заснуть.
Этот тип одеяла (с питанием от USB-батареи) позволяет носить с собой дополнительные аккумуляторы для более длительного использования. Обратите внимание, что это бросок, и опять же, лучше всего подходит для личного использования.
Переносное одеяло с подогревом Cozee, работающее от батареек
При размерах 60″ x 60″ (5 квадратных футов) это одеяло больше, чем упомянутые ранее. Для справки: размер кровати размера «queen-size» составляет 60 x 80 дюймов (5 футов на 6 футов 8 дюймов).
Имеет мягкую велюровую подкладку, а также изолирующий слой и внутреннюю теплоотражающую подкладку. Он защищен от атмосферных воздействий с водостойким внешним видом.
Он поставляется с аккумулятором (92,6 Вт·ч, перезаряжаемый до 500 раз), который имеет 2 USB-порта для зарядки, что позволяет заряжать такие устройства, как телефоны и планшеты, на ходу. Он также поставляется с 12-вольтовым адаптером для зарядки аккумулятора в дороге, а также настенным зарядным устройством и 36-дюймовым удлинителем.
Cozee говорит, что «высокий» нагревает его до 108 F (42 C) и обеспечивает более 3 часов непрерывного нагрева. Они также отмечают, что он одобрен для использования авиакомпаниями.
Портативное электрическое одеяло Eddie Bauer с подогревом
Это одеяло питается от перезаряжаемой литиевой батареи с портом USB.
Само одеяло называется «умный флис» и изготовлено из 100 % полиэстера (лицевая сторона) и 100 % нейлона (изнаночная сторона). Его можно стирать в машине (извлеките аккумулятор перед стиркой), а нейлоновый внешний материал водостойкий.
Портативное электрическое покрывало Eddie Bauer имеет длину 50 дюймов и ширину 40 дюймов (так что это не одеяло, чтобы накрыть вашу большую кровать).
Встроенный порт USB позволяет заряжать его от портативного внешнего аккумулятора.
Эта модель имеет пять режимов нагрева, и заявлено, что 3 из них обеспечивают нагрев в течение 2–4 часов. Опять же, проверьте отзывы, чтобы увидеть, как реальные люди разбираются в том, сколько времени их одеяла остаются теплыми.
Также есть приложение для управления настройками через WiFi, но в отзывах есть нарекания на качество этой функции.
DalosDream Портативное одеяло с подогревом USB на батарейках
Это тоже одеяло, довольно маленькое, 56″ x 36″.
Аккумулятор большой емкости, который, как утверждается, сохраняет тепло одеяла до 5-8 часов. (Как всегда, смотрите отзывы пользователей!)
Производитель говорит, что это одеяло согревается за 5 секунд (!) и один из обозревателей видео отмечает, что это точное представление!
Изготовлен из полиэстера, с высокотехнологичной теплоизоляцией, мягкий и легкий, имеет три температурных режима.
Это одеяло поставляется с одной батареей и кабелем, а также сумкой для переноски/хранения.
Говоря о том, что вам нужно теплое одеяло…
А вы были в зимнем походе?
Если нет, возможно, вам захочется как-нибудь попробовать. Зимний кемпинг не для всех, и мы, конечно же, сделали свою долю катания на снежных птицах, чтобы держаться подальше от холода. Но зимний кемпинг может быть отличным опытом, если вы должным образом подготовлены.
Мы провели зимний поход в национальном парке Зайон, и это того стоило!
Национальный парк Сион — одно из наших любимых мест на планете, поэтому мы были там много раз. Мы возвращаемся при каждом удобном случае, обычно весной или осенью, и почти каждый раз взбираемся на Пристань Ангела! Но наш зимний кемпинг там оказался особенно потрясающим опытом.
Взгляните на эти заснеженные горы в видео ниже!

Общайтесь с нами каждую неделю
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы узнавать обо всем, что связано с RV.
No related posts.