Принцип работы термоголовки на батареи отопления: Статьи по сантехнике и отоплению на сайте интернет-магазина Альбатрос-Сантехника

Термоголовка для радиатора отопления с регулировкой температуры: принцип работы

В старых отопительных системах отсутствовал термостат. В 90-х годах началось использование этих приборов, новинку по достоинству оценили специалисты и простые пользователи.

Термостатический комплект для радиатора отопления

Содержание

• Определение и конструкция термоголовки для радиатора отопления
• Термостат
• Термостатические клапаны: виды, выбор, принцип действия
• Термостатическая головка: принцип работы
• Термостатические комплекты: цена отвечает за качество
• Правильная установка термостата Danfoss, Оventrop, Giacomini, Валтек с выносным датчиком
• Регулировка механизма

С помощью прибора можно не только регулировать температуру отдельного помещения, но и при надобности перекрыть подачу воды. Это удобно, если необходимо заменить часть системы – не надо полностью сливать воду и прекращать обогрев дома.

Определение и конструкция термоголовки для радиатора отопления

Что представляет термостат? Этим термином называют механизмы, предназначенные для регулирования температуры отопительной системы.

• Термостатический элемент – гофрированный цилиндр или головка с термостатическим составом.
• Клапан. Применяется при регулировке потока жидкости, уменьшая или увеличивая его. Существуют 2 типа клапанов: RTD-G и RTD-N. Первый используют в однотрубной отопительной системе. Второй – при двухтрубном отоплении или при наличии в доме двойного насоса.

Работает термостат следующим образом: при нагреве воды в трубе, состав расширяется и изменяется размер цилиндра. Термостатическая головка передвигает шток клапана, уменьшая подачу жидкости.

По виду регулировки устройства подразделяют:

1. Механический регулятор температуры. Настройка производится вентилем.
2. Механические устройства, подключенные к сети. Регулируются рукоятью, но замыкает ключ электронная система.
3. Механизмы с электрическим сервоприводом. Сигнал передается с термостата, находящегося в комнате, после этого сервопривод регулирует подачу воды.
4. Электронные устройства. Температура воды регулируется кнопками.

Термостатические клапаны: виды, выбор, принцип действия

Производители предлагают различные видов клапанов. Все упирается в способы подключения труб к радиаторам.

• Прямые клапана – применяют при прямой подводке трубы к батарее возле поверхности стен.
• Угловые – подведение трубы осуществляется из-под пола.
• Осевые – подключение осуществляется из поверхности стены.

Электронный регулятор для батареи

Клапан для отопления с терморегулятором действует без подключения к питанию. Состав внутри термостатического цилиндра увеличивается в объемах под воздействием высокой температуры и уменьшается при снижении. Если в комнате холодно – клапан увеличивает поток горячей воды, если жарко – уменьшает.

Поворачивая рукоять на головке со шкалой от 1 до 5, устанавливается нужный температурный режим. Комфортной для человека считается температура 20–23 градуса, выше – 25 для ванной комнаты. На 1 делении термостат поддерживает температуру примерно 6 градусов, чтобы вода не замерзла, 5-е положение означает, что система функционирует с полной мощностью. Термостатический клапан позволяет сэкономить 25% тепла, соответственно снижаются затраты средств.

Отдельно рассмотрим трехходовой термостатический клапан для радиатора.

Трехходовые механизмы бывают:

• Стандартные, смешивающие.
• С термостатической функцией.

Особо следует выделить трехходовой клапан с термоголовкой. По принципу работы он напоминает смеситель: смешивающий, переключающий потоки жидкости. При повороте рукояти на 50 градусов равномерно смешиваются два потока, так как входные клапаны равны. Ели рукоять повернуть на 100 градусов, первый клапан поджимается полностью и перекрывает поток.

Трехходовой термостатический смесительный клапан бывает:

• с гидроприводом;
• пневмоприводом;
• электроприводом.

Трехходовой клапан на системе отопления с функцией термостата отличается от стандартной трехходовой модели тем, что поддерживает температурный режим на заданном уровне.

Термостатическая головка: принцип работы

Термоголовка для радиатора отопления работает в связке с клапаном. Фиксацию производят с помощью гайки. Термоголовка для радиатора отопления состоит:

• из герметичного цилиндра;
• сильфона с термостатическим составляющим;

Способ работы прост: при нагреве жидкости, сильфон увеличивается, придвигает клапан и тот уменьшает подачу горячей воды. Механизм регулирует диапазон температур от 6 градусов до 30.

Термостатическая головка для установки оптимальной температуры

Термостатическая головка бывает таких видов:

• газоконденсатная;
• жидкостная.

При выборе следует учитывать: в жидкостных и газоконденсатных термостатах используют разные головки.

Первые наполнены ацетоном или толуолом, в газоконденсатных – сжиженный газ. Вторые более чутки к колебаниям температуры.

Температурный уровень показывают датчики, соединенные с цилиндром.

Датчики на головках впускают таких типов:

• дистанционные;
• встроенные.

Дистанционные датчики соединяют с механизмом специальной трубкой, встроенные монтируются в термостат. Также производится комнатный терморегулятор, который установлен отдельно. Он измеряет температуру помещения и передает сигнал на термостат. Термоголовка для радиатора отопления с регулировкой температуры — это очень удобно в использовании отопительной системы.

Термостатические комплекты: цена отвечает за качество

Строго говоря, термостатический комплект – устройство, в которое входит: цилиндр, клапан, термореле с регулировкой температуры, вращая которое вручную выставляется тепловой режим комнаты. После, устройство поддерживает ее автоматически.

Кроме этого, в комплект могут входить:

• Радиаторные пробки.
• Американки для подключения батареи;
• Кронштейны для монтажа.

Работа термостата позволяет поддерживать температуру на комфортном для человека уровне. Днем – 20–23 градуса, ночью – 18.

Одним из альтернативных устройств измерения температуры является термопара (ГОСТ Р 8.585–2001). Принцип работы термопары заключается в работе разнородных проводников, которые контактируют между собой в одной или нескольких точках.

Когда происходит нагрев, создается определенное напряжение.

Регулирующая арматура (комплекты) ставится на каждый радиатор отдельно.

Правильная установка термостата Danfoss, Оventrop, Giacomini, Валтек с выносным датчиком

Установка термостата на систему отопления

Как правильно установить термостат? При его монтаже на двухтрубную отопительную систему должны соблюдаться следующие условия:

• Установку делают на месте заглушки.
• Монтаж проводится при выключенном котле и со слитой водой.
• Регулятор температуры на радиаторе отопления устанавливается строго горизонтально.

Термоголовка для радиатора отопления должна быть исправной.

На термические регуляторы не должно попадать прямое солнечное излучение, закрывать гардины, экраны для батарей. Воздух непосредственно возле устройства должен циркулировать.

Установка термостатического устройства заключается в следующем:

• Монтаж устройства всегда производится на трубе с подачей горячей воды (в двухтрубной системе – верхняя труба).
  Отсечный вентиль или дроссель устанавливается на обратке. При монтаже следует обратить внимание на поток горячей воды. Подводка должна подходить к клапану термостата и игле дросселя из-под седла. При другом раскладе от клапана отпадет шток.
• Для подмотки на резьбу используется льняная нить с краской или полимерная герметизирующая. Лента ФУМ не подходит.
• До дросселя на подводках должна присутствовать перемычка. Без нее происходит регулировка температуры в стояке.
• Для соединения клапанов с радиаторными пробками предпочтительно использовать американку.

Для стальных однотрубных радиаторов используется другой вид термостатов. Его конструкция подразумевает только нижнее подключение.

Основной проблемой установки термостата, является совместимость деталей, выпущенных различными производителями. Подобная ситуация наблюдается, когда приобретены плоские радиаторы нижнего подключения с клапанным вкладышем. К нему приходится тщательно подбирать термоголовку, чтобы соответствовал диаметр резьбы и длина поршня клапана.

На рынке выпускаются модели, детали которых совмещают с другими марками. Но такой механизм хоть и составит единое целое, но обеспечить постоянный температурный режим не в состоянии.

Регулировка механизма

Регуляторы температуры для батарей отопления впервые запускаются следующим образом:

• Дросселем на обратке регулируется система.
• Термостатический кран на батарее полностью открывается.
• Рукоятка на термоголовке снимается и устанавливается таким образом, чтобы максимальное положение на шкале соответствовало полностью открытому клапану. Устройство устанавливается. Дальнейшая регулировка температуры производится поворотом рукояти.
• Если температура на дисплее показана в градусах, она подгоняется с помощью градусника.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Используя терморегуляторы на радиаторы отопления можно добиться ряда преимуществ. С ростом цен на поставляемое тепло, экономятся средства. Прибор окупает себя за 1–2 сезона. Комфортные температурные условия препятствуют появлению простудных заболеваний, которые возникают из-за частого проветривания комнат в межсезонье. Термостат для отопления устанавливают в новую систему отопления и в уже действующую. Современные модели небольших размеров, вписываются в любой дизайн интерьера. Термоголовка для радиатора отопления должна быть в системе отопления.

установка и принцип работы, рейтинг производителей

Содержание:

1. Насколько важна и нужна термоголовка
2. Устройство термоголовки
3. Принцип работы
4. Типы термоголовок
5. Ручные
6. Механические
7. Электронные
8. Краны с термоголовками — прямые и угловые
9. Беспроводные
10. С выносным датчиком
11. Основные критерии выбора термоголовки
12. Установка термоголовки на радиатор отопления
13. Монтаж радиаторного клапана
14. Установка термоголовки
15. Особенности настройки электронной термоголовки Danfoss
16. Рейтинг популярных производителей
17. Valtec
18. Danfoss
19. Oventrop
20. Thermo
21. Honeywel
22. Caleffi
23. Salus

Термостатическая головка для радиаторов отопления относится к управляющей арматуре водяной отопительной системы. Специалисты называют его, как радиаторный клапан или термостатический вентиль. Устройство появилось в России сравнительно недавно, и было сразу занесено в соответствующую нормативную базу, как легитимный элемент водяной системы отопления.

Терморегулятор предназначен для регулировки уровня нагрева одного радиатора отопления или цепи последовательно соединённых батарей. С его помощью можно установить индивидуальный температурный режим в одном из помещений дома или квартиры. Универсальность прибора заключается в том, что он совместим с любыми моделями радиаторов.

Насколько важна и нужна термоголовка

Терморегулирующая головка для радиатора отопления позволяет оптимизировать энергозатраты, что может принести существенную экономию тепловой энергии в течение всего отопительного сезона. Отопительным котлом можно поднять или снизить температуру нагрева во всех радиаторах обогрева одновременно.

Однако, не всегда это нужно так, как в разных помещениях различная потребность в уровне прогрева. Спальная, детская, гостиная, столовая и зал нуждаются в температуре 20⁰ – 22⁰, в ванной комнате комфортный уровень нагрева воздуха желателен в районе 24⁰ С, а в подсобных помещениях достаточно 16⁰ С.

Уровень 12⁰ и 7⁰ для особых случаев. Установив терморегулирующие головки, хозяева жилья могут сами откорректировать температурный режим в каждой комнате по своему желанию.

Устройство термоголовки

Чтобы было понятней, на что способен прибор, и как лучше им пользоваться, надо рассмотреть из чего он состоит и по какому принципу он функционирует.

Головка терморегулятора представляет собой герметичный полый цилиндр, внутри которого находится сильфон – ёмкость с рабочим веществом. Сильфон через щели поворотного пластикового колпачка воспринимает изменения температуры воздуха в помещении.

Корпус головки соединён с клапаном специальной гайкой. На нижнем рисунке представлен в разрезе угловой кран с термоголовкой для радиатора. Как видно на схеме, термоголовка состоит из 10 элементов.

Принцип работы

Работа термоголовки для радиатора отопления состоит в следующем:

• на поворотном кольце метками указаны 4 основные позиции регулятора. Совмещая определённую метку на шкале с меткой корпуса, задаётся режим работы прибора;
• если воздух стал нагреваться больше установленной нормы, то через щели поворотного колпачка он начинает нагревать сильфон с рабочим веществом;
• разогретое вещество начинает увеличиваться в объёме, чем приводит в движение шток;
• шток, в свою очередь, через золотник начинает закрывать проходное отверстие, тем самым уменьшая поступление теплоносителя в батарею;
• в результате воздух в помещении начнёт охлаждать, а соответственно охлаждаться будет сильфон с рабочей жидкостью;
• происходит обратный процесс, и горячая вода будет подаваться в радиатор с нужной интенсивностью.

Контроль и точность регулировки у разных приборов может отличаться. Однако, принцип работы у всех механических моделей одинаков.

Термоголовка, как работает, эксперимент.

Смотрите это видео на YouTube

Типы термоголовок

Термоголовки на батарею по типу встроенных механизмов делятся на устройства:

• ручные;
• механические;
• электронные.

Ручные

По своему действию терморегулирующие устройства напоминают работу обыкновенного водопроводного крана. Поворотом ручки регулируют интенсивность потока теплоносителя, поступающего в радиатор. Калибровка шкалы произведена на основании серии испытаний приборов. Каждое деление соответствует температуре, которая должна установиться в помещении.

Плюсы

Невысокая стоимость приспособления. Простота в установке и обращении. Красивый внешний вид.

Минусы

Степень нагрева батареи устанавливают головкой терморегулятора вручную. Это означает, что регулировка температуры в комнате невозможна во время сна хозяев жилища или их отсутствия.

Механические

Шток термостата перекрывает, и освобождают проход теплоносителю в трубе перед радиатором, двигаясь автоматически вслед за меняющимся в объёме сильфоном. Величину температуры устанавливают вручную по шкале поворотного колпачка, задавая ограничения в работе термостатического клапана.

Плюсы

Исключается ситуация, когда нужно присутствие хозяев для корректировки прибора. Терморегулятор круглосуточно поддерживает заданный параметр, что существенно экономит тепловую энергию.

Минусы

Необходимость постоянного наблюдения за правильностью установки и выполнения заданных температурных режимов прибором.

Электронные

Автоматическая термоголовка с электронным управлением обладает расширенным набором функций. Принцип работ терморегулятора такой же, как у механического прибора. Головка имеет возможность тонкой настройки. Термоголовка устанавливается непосредственно на термостатический клапан и даёт возможность регулировки температуры воздуха в помещении.         

Плюсы

К достоинствам можно отнести наличие таких функций, как:

• программирование устройства температурных режимов на каждый день недели;
• «Boost» включает быстрый нагрев батареи;
• «Отпуск» устанавливает постоянный режим обогрева на весь период длительного отсутствия хозяев в доме или квартире;
• «Offset» срабатывает при затруднённом доступе или расположению батареи в глубокой нише;
• «Открытое окно» при открытии окон головка автоматически понизит температуру нагрева радиатора.

Минусы

К минусам следует отнести высокую стоимость автоматической головки термостата. Также сюда следует отнести необходимость контроля элементов питания и своевременной замены пальчиковых батареек.

Термоголовки для радиаторов отопления отличаются по способу крепления – это:

• краны с термоголовками прямые и угловые;
• беспроводные;
• с выносным датчиком.

Краны с термоголовками — прямые и угловые

К ним относятся все ручные и механические устройства (смотрите выше главы «Ручные» и «Механические»). Прямые (проходные) модели имеют тройник для врезки в прямую трубу.                                                                  

Угловые термоголовки устанавливают в углах поворота тепловой магистрали перед батареей отопления.

Беспроводные

Особенностью беспроводных головок термостата для батарей отопления является то, что управление ими осуществляется через Bluetooth со смартфона или планшета. Беспроводные термостаты являются совершенно самостоятельными устройствами, не нуждающимися в дополнительном оборудовании. Основными достоинствами таких приборов является:

• возможность управления не только удалённо, но и с помощью сенсорных кнопок, расположенных на корпусе термоголовки;
• программирование по каждому дню недели или на более долгий срок;
• наличие функций самообучения, защиты от детей, предупреждения об окислении штока и распознавание открытого окна.

С выносным датчиком

Выносной датчик представляет собой удлинённую колбу из цветного металла, заполненную жидкостью. Колба соединена стальной трубкой с сильфоном, по которой движется жидкость в ту или иную сторону в зависимости от повышения или понижения температуры воздуха в помещении.

Сильфон – это ёмкость со стенками в виде гармошки, поэтому он может, как расширяться, так и сжиматься, воздействуя на шток клапана.

Соединительная трубка длиной 2 метра позволяет поместить выносной датчик в любом удобном месте.

Основные критерии выбора термоголовки

На сегодня рынок теплотехники заполнен обширным ассортиментом термоголовок различной конструкции, изготовленными большей частью брендовыми фирмами. Чтобы потребителю не растеряться среди этого разнообразия моделей, специалисты рекомендуют руководствоваться следующими критериями выбора.

Смотрите это видео на YouTube

1. К радиаторам отопления желательно подобрать термоголовки одного и того же производителя.
2. При выборе прибора надо отдавать предпочтение тем моделям, которые потребуют минимум дополнительной фурнитуры и крепежных, соединительных элементов.
3. Если небольшое помещение включает в себя одну или две жилые комнаты, то целесообразно установить в каждой из них ручные вентили с термоголовками.
4. В одноэтажных строениях, целесообразно устанавливать механические терморегуляторы и головки терморегуляторов с выносными датчиками.
5. В двух и трех этажных особняках, владельцы могут позволить беспроводные термостатические головки. Их обязательно монтируют в домах, подключённых к системе «Умный Дом».
6. Продукция брендового производителя по сравнению с массовыми подделками, несмотря на высокую стоимость, не подведут в течение многих лет.
7. Антивандальный кожух защитит от безалаберных попыток вмешаться в настройки устройства.
8. Дизайн термоголовки не должен контрастировать на фоне радиатора и гармонично вписываться в интерьер комнаты.
9. Чтобы не нарваться на подделку, нужно потребовать у продавца сертификат качества.

Установка термоголовки на радиатор отопления

Подключение терморегулятора на радиатор состоит из двух операций – это монтаж термостатического клапана и установка термоголовки.

Как установить ТЕРМОГОЛОВКУ на радиатор отопления своими руками

Смотрите это видео на YouTube

Монтаж радиаторного клапана

Намотка льняной нити на резьбу отвода клапанаНамотка льняной нити на резьбу подводящей трубыПроизводим покрытие намотки герметикомЗакрепление посадочного места клапанаУстановка клапана на трубеПодсоединение клапана к радиаторуКлапан установлен

Установка термоголовки

Устанавливают терморегулятор следующим образом:

Устанавливаем регулятор в крайнее открытое положениеПроизводим навинчивание термоголовки на резьбу клапанаТерморегулятор должен быть установлен перпендикулярно радиатору

Особенности настройки электронной термоголовки Danfoss

регулировка клапана и терморегулятора тепловой батареи

Смотрите это видео на YouTube

По умолчанию в термостате задана программа энергосбережения P 1. Можно выбрать программу, наиболее соответствующую образу жизни семьи:

1. Р 0 – постоянная температура 21⁰ С круглые сутки.

2. Р 1 – энергосбережение, при котором каждую ночь с 22-30 до 6 утра поддерживается температура 17⁰ С.

3. Р 2 – расширенная энергосберегающая программа, которая температуру до 17⁰ С каждую ночь с 22-30 до 6 утра и в будние дни с 8 утра до 16 часов дня.

4. В программе энергосбережения можно создавать собственные настройки. Для этого нужно нажать среднюю кнопку меню программ и выбрать нужную. Используя клавиши со стрелками, можно настроить периоды энергосбережения на выходные, рабочие дни, на все дни недели или на один день.

5. После выбора настроек их подтверждают нажатием нижней клавиши.

Рейтинг популярных производителей

Списки наиболее популярных изготовителей термоголовок помогают потребителю правильно ориентироваться в широком ассортименте терморегуляторов для радиаторов на рынке теплотехники. На основе анализа информации, публикуемой в интернете представлен следующий ряд фирм:

• Valtec;
• Danfoss;
• Oventrop;
• Thermo;
• Honeywell;
• Caleffi;
• Salus.

Valtec

Компания производит надёжные отопительные приборы и терморегулирующие головки. Бренд имеет итальянское происхождение, хотя все производственные мощности размещены в Юго-Восточной Азии. Одна из моделей термостатических головок, представленная на рынке России, VT.1000.0.0 позволяет автоматически регулировать с высокой точностью расход теплоносителя в зависимости от заданной температуры в помещении.

Плюсы

Высокая точность настроек. Красивый дизайн. Долгий срок службы.

Минусы

Пока отрицательных отзывов не было.

Danfoss

Известная датская компания Danfoss более 60 лет занимается разработкой энергосберегающих технологий. Её продукция, а в частности термоголовки пользуются большой популярностью на российском рынке теплотехники. Программируемые электронные приборы часто включают в систему Умный Дом. Микроклиматом в доме позволяет управлять ПО, установленное на смартфон через WI-FI.

Плюсы

Высокая эффективность, надёжность, красивый дизайн.

Минусы

Высокая стоимость прибора.

Oventrop

Успех одного из лидеров по производству арматуры для инженерных сетей, в том числе терморегуляторов для радиаторов, компании  Oventrop был достигнут за счёт высокой квалификации инженерного состава и остальных её сотрудников. Наибольшей популярностью пользуются модели терморегуляторов линейки Uni. Приспособления оснащены жидкостным сильфоном, рассчитанные на предельную температуру в системе отопления – 120⁰ С.

Плюсы

Простота в обращении. Красивый внешний вид. Точность настроек.

Минусы

Не со всеми типами радиаторов совместим. Высокая цена приспособления.  

Thermo

Основанная более 20 лет назад шведская компания Thermo быстро заняла лидирующее место по производству теплотехники. Термоголовки этого производителя имеют широкое признание и лидируют в большинстве рейтингов. Следует отметить модель Royal Thermo RTE 50,30. Её ценят за широкий регулировочный диапазон – от 6 до 28 градусов тепла.

Плюсы

Красивый внешний вид. Простота в управлении. Вписывается в интерьер любого помещения

Минусы

Для корректной работы теплоноситель должен иметь температуру не больше 95 градусов. 

Honeywel

Американская компания, специализирующая по производству электронных систем управления автоматики, известна в России, как производитель надёжных и эффективных приборов теплотехники. Термоголовки с электронным управлением отличаются точными настройками.

Плюсы

Красивый дизайн, простой монтаж и удобство в управлении.

Минусы

Пока такой информации нет.

Caleffi

Итальянская компания Caleffi занимается производством арматуры для инженерных сетей различного назначения. В России компания известна, как производитель высококачественны термоголовок. Одна из программируемых моделей Caleffi 210000 оснащена жидкокристаллическим дисплеем. Имеет большое количество настроек.

Плюсы

Точность настроек. Высокая эффективность и простота в обращении. Красивый дизайн.

Минусы

Отрицательных отзывов пока не поступало.

Salus

Английская компания Salus занимается изготовлением терморегулирующим оборудованием для систем отопления. Большая часть производства была в своё время перенесена в Германию и Гонконг. Особо следует отметить модель термоголовки Salus PH 60. Это электронный прибор с энергонезависимой памятью способен создавать температурный режим в помещении на неделю в диапазоне температур от 6 до 40 градусов тепла.

Плюсы

Прибор удобен в обращении, Красивый внешний вид. Удалённый доступ к настройками.

Минусы

Высокая цена.

Принцип работы термоголовки для радиатора отопления

Содержание

• 1 Тонкости настройки обогрева запорной арматурой
• 2 Конструкция термоголовки и принцип ее работы
  • 2.1 Разновидности термостатов
  • 2.2 Конструкция клапана
• 3 Выбор оптимальной термоголовки
• 4 Размещение термоголовок
• 5 Монтаж термоголовки

Чтобы обеспечить максимальную эффективность работы отопительной системы в своем доме, недостаточно подобрать хороший котел, трубы правильного диаметра и радиаторы с большой площадью теплообмена. Необходимо установить различную арматуру и термоголовки для радиаторов.

Термоголовки, установленные на радиаторы в доме, лишены некоторых недостатков запорной арматуры, а также позволяют более точно настраивать температуру радиаторов. Благодаря тонкой регулировке можно создать комфортный климат в доме и сэкономить на отоплении.

Тонкости настройки обогрева запорной арматурой

Выбирая запорную арматуру, как средство настройки радиаторов, нужно быть готовым к:

• Балансировка при помощи арматуры может выполняться только путем постановки ее в режим «открыто» или «закрыто», то есть либо обогрев будет работать на максимуме, либо не будет работать вообще. Приоткрыть кран нельзя, так как в таком случае вода под давлением быстро сломает хрупкие детали арматуры. Все это и приводит к тому, что от жары люди открывают окна вместо того, чтобы снизить нагрев батарей, что приводит к неэффективной растрате энергии.
• Быстрое открытие крана может привести к гидравлическому удару – вода под давлением понесется в радиатор, повредив его или снизив его прочность и долговечность.
• Все манипуляции с балансировочными кранами могут производиться только вручную: чтобы постоянно иметь комфортную температуру, нужно подходить к радиатору и включать-выключать его.

Конструкция термоголовки и принцип ее работы

В конструкцию входит два основных элемента – термоклапан и термостат. Работают они следующим образом:

1. Сильфон заполняется летучим паром или жидкостью и находится под постоянным давлением.
2. Величина давления всегда соответствует величине нагрева наполнителя, а регулировка осуществляется за счет того, что пружина в сильфоне сжата с определенной силой.
3. Когда температура окружающего воздуха поднимается, часть наполнителя испаряется, что приводит к увеличению давления внутри термоголовки.
4. Пружина разжимается, сильфон увеличивается, что приводит к движению золотника в клапане в сторону закрытия просвета трубы, – это не дает теплоносителю попадать в радиатор в слишком большом количестве.
5. Это происходит до тех пор, пока не восстановится равновесие системы.
6. Если температура воздуха падает, пар в сильфоне конденсируется, давление уменьшается, сильфон становится меньше.
7. Уменьшенный сильфон воздействует на золотник таким образом, чтобы тот начал открывать проход для воды, пока радиатор не прогреется до нужной температуры.

Наполнитель сильфона расположен на максимальном отдалении от нагреваемой водой части устройства, поэтому воздействия горячей воды на датчик не происходит.

На него может действовать нагретый воздух, испускаемый самим радиатором. Чтобы этого избежать, термоголовка для радиатора должна быть установлена в горизонтальном положении.

Разновидности термостатов

Термоголовка для отопительных радиаторов может иметь один из двух видов термостата:

• автоматический;
• ручной.

Принцип балансировки системы отопления с помощью ручного термостата прост: поворот вентиля приводит к тому, что шток клапана сдвигается с места, изменяя просвет трубы в соответствии с выбранным значением температуры. Эффективность прибора в таком случае несколько ниже, а ручка клапана может со временем выйти из строя из-за частого механического воздействия.

В конструкцию автоматического регулятора входит сильфон. Часто такие термоголовки оснащаются цифровыми датчиками и дисплеями, что делает процесс настройки температуры совсем простым.

Конструкция клапана

Термостат нужен для регулировки температуры ручным или автоматическим способом. Вторая основная деталь термоголовки – клапан – нужна для того, чтобы напрямую воздействовать на поток теплоносителя, регулируя диаметр просвета подающей трубы. Клапан может устанавливаться на прямом или угловом участке контура и выполняется по одному из двух стандартов: RTD-G или RTD-N. Выбор конкретного вида устройства основывается на типе схемы отопления, а стандарт подбирается исходя из диаметра трубы подводящего контура.

RTD-G может пропускать через себя большее количество теплоносителя и рассчитан на следующие ситуации:

• однотрубные системы отопления;
• многоэтажные дома;
• частные дома с двухтрубной системой с естественной циркуляцией.

Однотрубные системы должны оборудоваться байпасами в обязательном порядке, если радиаторы оснащаются терморегуляторами.

RTD-N подходит для:

• домов с принудительной циркуляцией теплоносителя в контурах обогрева;
• многоэтажных новостроек с двухтрубным отоплением.

Выбор оптимальной термоголовки

Термоголовка для отопительных радиаторов должна быть правильно установлена.

Первым параметром, на основе которого делается выбор, является тип наполнителя, если регулятор автоматический. По этому принципу термостаты делятся на два типа: жидкостные и газовые. Устройства первого типа более точно подстраивают клапан под нужды жильцов, но тепловая инерция таких приборов выше, чем у газовых регуляторов. Газонаполненные термоголовки балансируют температуру менее точно, но быстрее.

Второй принцип выбора – тип подачи сигнала на клапан. Термоголовки для радиаторов могут приводиться в действие исходя из температуры:

• воды в трубах;
• воздуха в комнате;
• воздуха вне помещения.

Электрическое управление делится на два подтипа:

• управление циркуляционным насосом или отопительным котлом;
• подача сигнала на механические клапаны, установка которых производится рядом с радиатором – в таком случае можно настроить все радиаторы одним движением.

Размещение термоголовок

Датчики могут быть выносными и встроенными, регулировка может быть прямой или дистанционной.

Балансировочные клапаны со встроенным датчиком более распространены. Располагаются они путем встраивания механизма в трубу подающего контура. Установка радиаторов должна проектироваться с учетом следующих нюансов:

• если придется монтировать регулятор вертикально, нужно выбирать устройство другого вида, так как конвекция теплого воздуха сильно скажется на точности автоматической балансировки. Регулировка будет осуществляться с большой погрешностью, так как будет основываться на теплом воздухе рядом с радиатором, а не на температуре основной массы воздуха в помещении;
• датчик должен быть установлен строго горизонтально (параллельно полу).

Термоголовка для алюминиевых радиаторов с выносным датчиком температуры используется в следующих случаях:

• радиаторы смонтированы таким образом, что сильфон термостата наглухо завешен занавеской, и доступ воздуха к механизму затруднен;
• потоки теплого воздуха будут оказывать влияние на функционирование встроенного термодатчика;
• радиатор располагается под окном, из которого сквозит холодный воздух с улицы;
• вертикального расположения термостата отопления не избежать.

Выносной термодатчик соединяется с основной конструкцией термоголовки с помощью тонкой трубки достаточной длины.

Установка дистанционного электрического управления предполагается в тех ситуациях, когда отопительные приборы смонтированы в недоступных для удобной ручной регулировки местах. Например, если встраиваемые в пол конвекторы закрыты декоративной решеткой.

При монтаже термоголовки на биметаллические радиаторы или приборы другого типа нужно следовать главному правилу: чтобы датчик адекватно реагировал на изменение температуры воздуха в помещении, этот воздух должен иметь возможность свободно циркулировать вокруг чувствительной части механизма.

Лучшее  решение – установка термостата параллельно полу, так как в этом случае на него не будут действовать теплые потоки воздуха от трубы и самого отопительного прибора (горячий воздух идет вертикально вверх). Еще одно правило, которое должно быть соблюдено: стрелка на корпусе устройства должна быть направлена в сторону потока горячей воды в контуре, иначе все сразу придет в негодность.

Выносной датчик необходим в следующих ситуациях:

• установка прибора отопления производится в нише;
• глубина прибора превышает 16 см;
• термоголовка для отопительных радиаторов закрыта шторой;
• над радиатором имеется широкий подоконник, установленный на расстоянии менее 10 см от верхнего края отопительного прибора;
• имеет место вертикальное расположение механизма балансировки.

Из всех этих условий именно занавески оказывают наибольшее влияние на эффективность балансировки. Они становятся экраном, не позволяющим датчику реагировать на условия в комнате. Их можно отодвинуть, чтобы дать воздуху доступ к сильфону, но выносной датчик решит эту проблему проще..

Монтаж термоголовки

Перед осуществлением монтажа нужно перекрыть теплоноситель в отопительном контуре. После слива воды можно начинать установку регулирующих клапанов на радиаторы. Монтаж производится следующим образом:

• трубы на небольшом расстоянии от радиатора обрезаются;
• старая запорная арматура демонтируется;
• от клапанов отсоединяются хвостовики, после чего они заворачиваются внутрь пробок отопительного прибора;
• собирается обвязка и монтируется на выбранное место;
• трубы соединяются.

Механизм должен быть сонаправлен потоку воды в контуре.

Настройка температуры может производиться в пределах 6 – 26 градусов. Заданная температура будет поддерживаться автоматически. Для регулировки нужно повернуть ручку термостата до совмещения насечек с метками на корпусе. Эти метки соответствуют определенному температурному режиму.

Типы

, принцип работы + правила установки

Такое устройство, как термоголовка для радиатора отопления, предназначено для регулировки температуры нагрева. С его помощью можно эффективнее расходовать охлаждающую жидкость и экономить средства.

Гарантированный эффект от использования — правильный выбор. Для этого нужно иметь максимум информации об этих устройствах.

Из этой статьи вы узнаете о существующих типах термоголовок, устройстве, принципе работы и правилах их установки на радиаторы. Также мы приведем основные критерии, влияющие на выбор, и кратко рассмотрим лучших производителей такого оборудования.

Содержание статьи:

• Особенности строения термоголовки
• Виды термоголовок и принцип их работы
  • Что такое ручные термоголовки?
  • Особенности механических термоголовок
  • В чем разница между электронными термоголовками?
• Правила установки термоголовки
  • Рекомендации по подключению
  • Последовательность установки прибора
  • Особенности настройки
• По каким критериям выбирать термоголовку?
• Обзор популярных брендов
  • Ранг № 1 — Danfoss
  • Ранг № 2 — Бренд oventrop
  • Рейнг № 3 — Thermo
  • Ранг № 4 — Калеффи. видео по теме

  Особенности строения термоголовки

  Самая популярная термоголовка состоит из корпуса, сильфона, запорного элемента, толкателя, штока (запирающего конуса), возвратной пружины, уплотнительной и элементы крепления.

  Количество охлаждающей жидкости, прошедшей в радиатор, контролирует клапанное устройство. Этот пункт дополняет большинство продуктов.

  Корпус изготовлен из пластика методом горячей штамповки. Он может быть как прозрачным, так и цветным – от белого до черного. Сильфон изготавливается из латуни или оцинкованной стали. В большинстве моделей корпус термоголовки для установки на радиаторы и совместимый.

  Наибольшей скоростью реакции на колебания температуры обладает такой сильфонный наполнитель, как газовый конденсат.

  Две пружины из нержавеющей стали помогают открывать и закрывать шток. Один из них возвращает шток в исходное положение после закрытия клапана, а второй после его открытия

  На корпусе в самом верху находится запорный элемент. Необходимо зафиксировать настройки. Если настройки не менялись в течение длительного периода или если подвижные элементы устройства неактивны, они могут заедать.

  Для борьбы с этим явлением специалисты рекомендуют демонтировать термоголовки с клапанов сразу после окончания отопительного сезона. Когда термостатические вентили рассчитаны на давление от 4 атм, вероятность заедания значительно снижается.

  Есть такое понятие, как «гестоз» головы. Чем он меньше, тем быстрее реагирует прибор на изменение температуры.

  Типы термоголовок и принцип их работы

  Термоголовки относятся к запорно-регулирующей арматуре.

  Существует три типа термостатических головок:

  • ручные;
  • механический;
  • электронный.

  Функции у всех одинаковые, но методы реализации разные. В зависимости от последнего параметра они имеют разные возможности.

  Что такое ручные термоголовки?

  По конструкции термостатические головки дублируют стандартный кран. Поворачивая регулятор, можно регулировать количество транспортируемого по трубопроводу теплоносителя.

  Установив термостат всего на 1° ниже, вы сможете сэкономить 6% от суммы, которую вам придется платить за электроэнергию за год в год

  Вместо этого установите их на противоположных сторонах радиатора. Они надежны и недороги, но управлять ими придется вручную, а каждый раз поворачивать вентиль, полагаясь исключительно на свои ощущения, не очень удобно. В основном такие термоголовки устанавливаются на чугунные батареи.

  Если шток клапана переключать несколько раз в день, маховик клапана ослабнет. В результате термоголовка быстро выйдет из строя.

  Особенности механических термоголовок

  Термоголовки механического типа имеют более сложную конструкцию и поддерживают заданную температуру в автоматическом режиме.

  В основе устройства лежит сильфон в виде небольшого гибкого цилиндра. Внутри находится температурный агент в жидком или газообразном виде. Как правило, он имеет высокий коэффициент теплового расширения.

  Как только установленный температурный показатель превышает норму, под воздействием внутренней среды, сильно увеличившейся в объеме, шток приходит в движение.

  В результате сечение прохода через термоголовку сужается. При этом снижается пропускная способность аккумулятора, а, следовательно, и температура теплоносителя до заданных параметров.

  При охлаждении жидкости или газа в сильфоне цилиндр теряет свой объем. Шток поднимается, увеличивая дозу охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор. Последний постепенно прогревается, баланс системы восстанавливается и все начинается сначала.

  Положительный результат будет только при наличии термостатов во всех комнатах и ​​на каждом радиаторе.

  Более популярны устройства с сильфоном, заполненным жидкостью. Хотя реакция газов протекает быстрее, технология производства достаточно сложна, а разница в точности измерений составляет всего 0,5%.

  Механический регулятор удобнее в использовании, чем ручной. Он полностью отвечает за микроклимат в помещении. Существует множество моделей такого термоклапана, отличающихся друг от друга способом подачи сигнала.

  Термостатическая головка монтируется по направлению к помещению. Это повысит точность измерения температуры.

  Если нет условий для такой установки, установите термостат с внешним датчиком. Капиллярная трубка длиной от 2 до 3 м соединяется с термоголовкой.

  Целесообразность использования выносного датчика обусловлена ​​следующими обстоятельствами:

  1. Обогреватель размещается в нише.
  2. Радиатор имеет глубину 160 мм.
  3. Термоголовка спрятана за жалюзи.
  4. Большая ширина подоконника над радиатором, при этом расстояние между ним и верхом батареи менее 100 мм.
  5. Балансировочное устройство расположено вертикально.

  Все манипуляции с радиатором будут производиться с ориентацией на температуру в помещении.

  В чем разница между электронными термоголовками?

  Так как помимо электроники такой терморегулятор имеет батарейки (2 шт.), он больше по габаритам, чем предыдущие. Запас перемещается здесь под воздействием микропроцессора.

  Эти устройства имеют большой набор дополнительных функций. Так, они могут устанавливать температуру по часам — ночью в помещении будет прохладнее, а к утру температура повысится.

  Можно запрограммировать индикаторы температуры на отдельные дни недели. Не снижая уровень комфорта, можно существенно сэкономить на отоплении дома.

  Хотя заряда аккумуляторов хватает для работы на несколько лет, за ними все равно нужно следить. Но главный минус не в этом, а в высокой цене электронных термоголовок.

  На фото термоголовка с опцией выносного датчика. Ограничивает температуру до установленного значения. Регулируется от 60 до 90°

  При установке на радиатор Термоголовка будет бесполезна. В этом случае нужен контроллер с датчиком, фиксирующим внешнюю температуру.

  Правила установки термоголовки

  Точка подключения при установке термоголовки на радиатор не зависит от ее типа. В любом случае, это труба, которая непосредственно подает теплоноситель к аккумулятору.

  Чтобы устройство работало правильно, вокруг него должен непрерывно циркулировать воздух.

  Рекомендации по подключению

  Каждый производитель дает рекомендации по подключению термоголовки.

  Несмотря на это, есть общие условия установки:

  1. Корпус должен быть защищен от прямых ультрафиолетовых лучей. В противном случае устройство не будет работать точно.
  2. Термоголовка должна быть открыта. Она не должна быть скрыта никакими защитными коробами, мебелью.
  3. Устройство не должно находиться над трубами отопления. В этом случае будет несоответствие температуры в помещении и области вокруг головы.
  4. Если прибор практически изолирован, нужно устроить или поставить перепускной клапан в районе подающей трубы и обратки.
  5. Соединительная трубка не должна давить на корпус клапана.

  При установке регулятор термоголовки должен быть установлен на максимум. Это обеспечит правильную работу устройства. Непосредственно перед монтажом движение воды или др. в контуре нужно перекрыть, после чего слить.

  Вертикальная установка термоголовки запрещена. Он должен быть параллелен полу. Это положение гарантирует, что на него не повлияет теплый воздух.

  Последовательность установки прибора

  Установка должна начинаться с обрезки труб, которая выполняется путем небольшого отступления от радиатора. Следующим шагом является демонтаж существующих клапанов. Далее хвостовики отделяют от клапанов и вкручивают их в пробки радиатора.

  Установите трубопровод на место, собрав его, соедините трубы. Остается отрегулировать температуру, поворачивая ручку термостата до тех пор, пока насечки не совпадут с имеющимися метками на корпусе, соответствующими определенной температуре.

  Не рекомендуется затягивать гайки крепления термоголовки, так как материалы, из которых она изготовлена, достаточно мягкие. Для этого лучше использовать динамометрический ключ

  Важно, чтобы стрелка на корпусе указывала в сторону течения горячей жидкости в системе. Иначе работа проделана напрасно, ничего не получится. Термоголовка может быть установлена ​​как на входе, так и на выходе.

  Не следует пренебрегать рекомендациями производителей относительно уровня установки прибора, так как он откалиброван на температуру на этой высоте. В основном это 0,4 – 0,6 м от пола.

  Но не все аккумуляторы имеют верхнюю подачу; он также может быть ниже. При отсутствии подходящего по высоте образца выход на настройку термоголовки на более низкую температуру.

  Так как пол холоднее, а в приборе установлена ​​температура, которая должна быть в верхней части батареи, в помещении будет жарко. Чтобы этого не делать, можно установить термоголовку с выносным датчиком. Есть такой вариант, как самостоятельная настройка регулятора.

  Особенности настройки

  Для нормальной работы устройства требуется предварительная настройка. Перед этим включают отопление и изолируют помещение, закрыв дверь.

  В определенный момент устанавливается термометр и запускается настройка:

  1. Поверните термоголовку в левую сторону до упора, чтобы полностью открылся поток теплоносителя.
  2. Ждут, пока температура не поднимется на 5-6° по сравнению с начальной.
  3. Поверните голову вправо до упора.
  4. Когда температура падает до нужного значения, клапан постепенно откручивается. Они прекращают вращение при появлении шума в радиаторе и прогреве кузова.

  Последнее положение термоголовки соответствует комфортной температуре. Ее будут постоянно поддерживать.

  В конструкцию электронных термоголовок входят встроенные программы. Они позволяют устанавливать температуру с большой точностью – до 1 градуса

  Описанная последовательность подходит для большинства устройств. Если он другой, то оформить его несложно, так как в паспорте все подробно описано.

  По каким критериям выбирать термоголовку?

  Термостатические устройства производятся многими производителями.

  Чтобы сделать правильный выбор, необходимо руководствоваться следующими критериями:

  1. Термоклапан, к которому будет крепиться головка . Так как соединение может быть клипсовым или резьбовым, на этот момент нужно обратить внимание. Если производитель тот же, то проблем не будет.
  2. Тип резьбового соединения на самой головке . Он может быть в виде орешка с жалюзи или просто круглым. В первом случае при монтаже необходим дополнительный инструмент для обжима соединения. Во втором — все гораздо проще.
  3. Наличие «юбки» . С ней голова смотрится лучше, так как закрывает рабочую зону.
  4. Производственный материал . Самыми дешевыми являются термоголовки в пластиковом корпусе. У дорогих моделей корпус металлический.
  5. Качество пластика . Некоторые производители, чтобы удешевить свою продукцию, используют самый дешевый вид пластика. От этого страдает прочность конструкции, а со временем пластик желтеет и теряет эстетичный вид.
  6. Тип рабочего элемента . Выбор придется сделать между жидкостью, газом, электронным и парафином.
  7. Плавность вращения . Ручка должна вращаться плавно. Это признак хорошего качества. Всевозможные потрескивания, скрипы и задиры говорят о некачественном товаре.
  8. Градуировка и длина шкалы . У большинства моделей она находится в пределах +5 – +30°С. Если шкала расположена по всему периметру головы, ее можно быстро стереть.
  9. Наличие антивандального кожуха . Защищает от несанкционированного доступа к настройкам.
  10. Дизайн . Так как термоголовки в основном расположены на виду, важен их внешний вид и цветовая гамма.

  Полный комплект, состоящий из термоклапана и термоголовки, не является обязательным. Эти устройства можно приобрести отдельно.

  Газонаполненные сильфоны не слишком чувствительны к внешним источникам тепла. Это несомненный плюс, но его стоимость намного выше, чем у жидкостного сильфона

  Термоголовка, оснащенная автоматикой, выигрывает во многом, но не всегда эффективна. Нет смысла его крепить. Этот материал очень теплоемкий, а так как масса аккумулятора большая, то он обладает большой инертностью. Корректно работать здесь может только головка ручного типа.

  Обзор популярных брендов

  Правильным решением при покупке термоголовки будет ориентироваться на известных производителей. Незнакомая торговая марка с неизвестной историей – большой риск зря потратить деньги.

  Вы можете смело приобретать продукцию таких производителей, как Dunfoss, Oventrop, Caleffi, Salus и других известных компаний.

  1-е место — Danfoss

  Компания Danfoss более 60 лет занимается производством термоголовок. Это датский производитель; по его лицензии продукция производится и в России.

  Ассортимент оборудования для автоматизации систем отопления концерна Danfos богат и отвечает передовым технологиям. Контролировать работу и регулировать термоголовки можно удаленно с помощью смартфона для этого

  Чаще всего спрашивают термоголовку RTS Everis. Это сильфонное изделие, заполненное жидкостью. Прямым креплением сопрягается с фирменными термоклапанами. Для остальных нужен переходник.

  Протестируйте существующие виды термоголовок марки в следующем видео:

  Ранг №2 — Марка Oventrop

  Термоголовки Oventrop из линейки Uni пользуются большим спросом у потребителей. Они оснащены жидкостным сильфоном. Они присоединяются к термоклапану с помощью накидной гайки. Температуру можно установить в пределах от +7 до +28 °C.

  Возможно полное закрытие. Головки рассчитаны на максимальную температуру в системе +100 – +120°С – именно такие характеристики указывает производитель в сопроводительной документации.

  Головки Oventrop Uni совместимы с другими сантехническими изделиями этой компании. Их можно подключать без адаптера к другим устройствам со встроенным клапаном и соответствующей резьбой

  . Установите их на термостатические клапаны с подходящим соединением. На головах многих серий есть специальная маркировка для слабовидящих, антивандальный кожух.

  3-е место — Thermo

  Высокую оценку получили потребители продукции Swiss Thermo, в частности, модели Royal Thermo RTE 50.30. Имеет широкий диапазон регулировки – от +6 до +28°С, низкое значение гистерезиса – 0,55 градуса. Есть нулевое положение.

  Для корректной работы охлаждающая жидкость должна иметь температуру не выше 100°С. Соединение с клапаном — накидная гайка.

  Термоголовки термо надежные, качественная сборка. Среди предложений есть модели с выносным датчиком

  4-е место — Caleffi Producer

  Итальянский производитель Caleffi поставляет широкий ассортимент термоголовок для радиаторов. Caleffi 210000 является программируемым. Он оснащен цифровым ЖК-индикатором температуры. Помимо значения температуры, показывает время, дату, установленную дневную программу.

  При покупке оборудования для систем отопления обязательно запрашивайте у продавца сопроводительные документы, гарантию от производителя и инструкцию к товару

  При программировании на неделю можно установить 3 уровня температуры: «Комфорт», «Эконом», «Антизамерзание». Установите эту головку в тандеме с клапанами Keleffi.

  Место №5 — Salus

  Немецкая компания Salus также пользуется заслуженной репутацией. Например, модель Salus PH 60 — это электронная головка с энергонезависимой памятью, возможностью установки температурного режима на неделю. Температурный диапазон — +5 — +40°С.

  Питание от 2-х элементов АА. Дисплей имеет функцию подсветки и отображения параметров температуры, а также уровня заряда элементов.

  Новая разработка — беспроводная мини термоголовка, работающая от батареек. Управлять устройством можно через компьютер или смартфон, предварительно скачав приложение «Умный дом»

  Технические новинки не перестают радовать пользователей — беспроводные термоголовки позволяют владельцу создать комфортный микроклимат в помещении, находясь при этом на другом конце города или другой страны. И все это становится возможным, если интегрировать устройство в систему или скачать фирменное приложение.

  Выводы и полезное видео по теме

  Устройство и назначение термоголовки подробно описано в следующем видео:

  Стоит ли устанавливать термоголовку на батареи? Об этом подробно рассказал один из пользователей в своем видео обзоре:

  Термостатический клапан и головка в действии:

  Контур отопления с термоголовкой более удобен в использовании. Это устройство увеличивает срок службы оборудования, входящего в систему отопления, повышает ее пожарную безопасность.

  Учитывая преимущества этих относительно простых устройств и их 20-летний срок службы, их стоимость невелика. Чтобы купить действительно качественный товар, узнайте, есть ли сертификат на выбранное устройство .

  Используете ли вы термоголовки для нагревательного оборудования? Если да, то поделитесь личным опытом установки и эксплуатации, добавьте фотографии, расскажите, довольны ли вы этими устройствами и насколько комфортнее стал микроклимат в вашем доме после установки термоголовок.

  Если у вас остались вопросы, то не стесняйтесь задавать их в блоке комментариев — наши специалисты и компетентные пользователи постараются максимально осветить сложные моменты.

  Оптимизация теплового и конструктивного проектирования литий-ионных аккумуляторов для получения энергоэффективной системы управления температурным режимом аккумуляторов (BTMS): критический обзор

  1. Афзал А., Сами АДМ, Разак Р.К.А., Рамис М.К. Управление температурным режимом аккумуляторных систем современных электромобилей (MEVBS) J Therm Anal Calorim. 2020 г.: 10.1007/s10973-020-09606-x. [CrossRef] [Google Scholar]

  2. Афзал А., Мохаммед Сами А.Д., Абдул Разак Р.К., Рамис М.К. Влияние расстояния на тепловые характеристики литий-ионных аккумуляторных элементов. J Therm анальный калорим. 2019;135:1797–1811. doi: 10.1007/s10973-018-7664-2. [CrossRef] [Google Scholar]

  3. Lu L, Han X, Li J, Hua J, Ouyang M. Обзор ключевых вопросов управления литий-ионными батареями в электромобилях. J Источники питания. 2013; 226: 272–288. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.10.060. [CrossRef] [Google Scholar]

  4. Ma S, Jiang M, Tao P, Song C, Wu J, Wang J и др. Температурный эффект и тепловое воздействие в литий-ионных батареях: обзор. Prog Nat Sci Mater Int. 2018; 28: 653–666. doi: 10.1016/j.pnsc.2018.11.002. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  5. Мурашко К., Пирхёнен Дж., Лаурила Л. (2013) Оптимизация пассивной системы терморегулирования литий-ионного аккумулятора с тепловыми трубками, встроенными в алюминиевую пластину. В: 15-я европейская конференция IEEE по силовой электронике и приложениям, 2013 г., стр. 1–10

  6. Reddy TB. Справочник Линдена по батареям. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл; 2011. [Google Scholar]

  7. Hu M, Pang X, Zhou Z. Последние достижения в области высоковольтных литий-ионных аккумуляторов. J Источники питания. 2013; 237: 229–242. [Академия Google]

  8. Сантанам Р., Рамбабу Б. Ход исследований высоковольтной шпинели LiNi ₀ . 5Mn ₁ . 5О ₄ материал. J Источники питания. 2010;195:5442–5451. [Google Scholar]

  9. Ван Ю, Ли Х, Хе П, Хосоно Э, Чжоу Х. Наноактивные материалы для литий-ионных аккумуляторов. Наномасштаб. 2010;2:1294–1305. [PubMed] [Google Scholar]

  10. Wanger TC. Будущее лития: ресурсы, переработка и окружающая среда. Сохрани латынь. 2011;4:202–206. [Академия Google]

  11. Лю С, Ли Ф, Ма Л-П, Ченг Х-М. Передовые материалы для хранения энергии. Adv Mater. 2010;22:E28–E62. [PubMed] [Google Scholar]

  12. Скросати Б., Хассун Дж., Сун Ю.-К. Литий-ионные аккумуляторы. Взгляд в будущее. Энергетика окружающей среды. 2011;4:3287–3295. [Google Scholar]

  13. Smart MC, Ratnakumar BV, Whitcanack LD, Puglia FJ, Santee S, Gitzendanner R. Проверка срока службы литий-ионных элементов и батарей Yardney большой емкости для поддержки миссий НАСА. Int J Energy Res. 2010; 34:116–132. [Академия Google]

  14. Пендергаст Д.Р., ДеМауро Э.П., Флетчер М., Стимсон Э. , Моллендорф Дж.К. Перезаряжаемый литий-ионный аккумуляторный модуль для использования под водой. J Источники питания. 2011; 196: 793–800. [Google Scholar]

  15. Tarascon J-M, Armand M (2011) Вопросы и проблемы, связанные с перезаряжаемыми литиевыми батареями. Mater Sustain Energy a Collect. Рецензируемая статья Res Rev из Nat Publ Gr, World Scientific, 171–179

  16. Goodenough JB, Kim Y. Проблемы перезаряжаемых литиевых батарей. Хим Матер. 2010; 22: 587–603. [Академия Google]

  17. Цзи И, Чжан И, Ван С-Ю. Работа литий-ионных аккумуляторов при низких температурах. J Электрохим Soc. 2013;160:A636–A649. [Google Scholar]

  18. Ren D, Smith K, Guo D, Han X, Feng X, Lu L и другие. Исследование процесса напыления-снятия лития с литий-ионных аккумуляторов при низкой температуре с использованием электрохимической модели. J Электрохим Soc. 2018; 165: A2167–A2178. [Google Scholar]

  19. He F, Li X, Zhang G, Zhong G, He J. Экспериментальное исследование системы управления температурой для модуля ионно-литиевых батарей с эффектом связи с помощью тепловых листов и материалов с фазовым переходом. Int J Energy Res. 2018;42:3279–3288. [Google Scholar]

  20. Finegan DP, Darcy E, Keyser M, Tjaden B, Heenan TMM, Jervis R, et al. Характеристика теплового разгона в литий-ионных элементах путем индуцирования и контроля внутренних коротких замыканий. Энергетика окружающей среды. 2017;10:1377–1388. [Google Scholar]

  21. Yang Z, Huang Q, Li S, Mao J. Влияние высокой температуры на электрохимические характеристики анодного материала на основе Li4Ti5O12 для литий-ионных аккумуляторов. J Сплавы компл. 2018; 753:192–202. [Google Scholar]

  22. Panchal S, Mcgrory J, Kong J, Fraser R, Fowler M, Dincer I, et al. Тестирование циклической деградации и анализ батареи LiFePO4 в реальных условиях. Int J Energy Res. 2017;41:2565–2575. [Академия Google]

  23. Jaguemont J, Boulon L, Dubé Y. Всесторонний обзор литий-ионных аккумуляторов, используемых в гибридных и электрических транспортных средствах при низких температурах. Приложение Энергия. 2016; 164:99–114. [Google Scholar]

  24. Bandhauer TM, Garimella S, Fuller TF. Критический обзор тепловых проблем в литий-ионных батареях. J Электрохим Soc. 2011;158:R1–R25. [Google Scholar]

  25. Bugga R, Smart M, Whitacre J, West W. Ионно-литиевые батареи для космических приложений. Конференция IEEE Aerosp. 2007; 2007: 1–7. [Академия Google]

  26. Shiao H-CA, Chua D, Lin H, Slane S, Salomon M. Низкотемпературные электролиты для литий-ионных элементов PVDF. J Источники питания. 2000; 87: 167–173. [Google Scholar]

  27. Yuan Q, Zhao F, Wang W, Zhao Y, Liang Z, Yan D. Исследование отказов литий-ионных аккумуляторов от перезарядки. Электрохим Акта. 2015; 178: 682–688. [Google Scholar]

  28. Ян К., Ан Дж., Чен С. Анализ теплового поведения никель-металлгидридной батареи при перезарядке. Научный Китай Хим. 2010;53:1177–1182. [Академия Google]

  29. Шим Дж., Костецкий Р., Ричардсон Т., Песня X, Стрибель К.А. Электрохимический анализ производительности цикла и потери емкости литий-ионной батареи, циклически работающей при повышенной температуре. J Источники питания. 2002; 112: 222–230. [Google Scholar]

  30. Zhang Y, Wang C-Y, Tang X. Циклическая деградация автомобильной литий-ионной батареи LiFePO4. J Источники питания. 2011;196:1513–1520. [Google Scholar]

  31. Belt JR, Ho CD, Miller TJ, Habib MA, Duong TQ. Влияние температуры на емкость и мощность ионно-литиевых аккумуляторов с циклом. J Источники питания. 2005; 142: 354–360. [Академия Google]

  32. Рамадасс П., Харан Б., Уайт Р., Попов Б.Н. Исчезновение емкости элементов Sony 18650 при повышенных температурах: Часть II. Анализ снижения емкости. J Источники питания. 2002; 112: 614–620. [Google Scholar]

  33. Нин Г., Харан Б., Попов Б.Н. Исследование снижения емкости литий-ионных аккумуляторов, циклически работающих при высокой скорости разряда. J Источники питания. 2003; 117: 160–169. [Google Scholar]

  34. Песаран А.А., Свон Д., Олсон Дж., Герин Дж.Т., Берч С., Рен Р. и др. (1998) Термический анализ и характеристики аккумуляторной батареи для гибридного электромобиля. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии

  35. Спотниц Р., Франклин Дж. Злоупотребление мощными литий-ионными элементами. J Источники питания. 2003; 113:81–100. [Google Scholar]

  36. Wang Q, Ping P, Zhao X, Chu G, Sun J, Chen C. Тепловой разгон привел к пожару и взрыву литий-ионного аккумулятора. J Источники питания. 2012;208:210–224. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.02.038. [CrossRef] [Google Scholar]

  37. Кумаресан К., Сикха Г., Уайт Р.Э. Тепловая модель литий-ионного аккумулятора. J Электрохим Soc. 2008; 155: А164–А171. [Академия Google]

  38. Hu X, Lin S, Stanton S (2010) Новая тепловая модель для моделирования аккумуляторов HEV/EV на основе расчета CFD. В: 2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, стр. 893–900

  39. Williford RE, Viswanathan VV, Zhang J-G. Влияние изменений энтропии в анодах и катодах на тепловое поведение литий-ионных аккумуляторов. J Источники питания. 2009; 189:101–107. [Google Scholar]

  40. Вишванатан В. В., Чой Д., Ван Д., Сюй В., Таун С., Уиллифорд Р.Э. и др. Влияние изменения энтропии интеркаляции лития в катоды и аноды на терморегулирование литий-ионных аккумуляторов. J Источники питания. 2010;195:3720–3729. [Google Scholar]

  41. Lin C, Chen K, Sun F, Tang P, Zhao H (2009) Исследование по идентификации теплофизических свойств и термическому анализу литий-ионной батареи EV. В: Конференция IEEE по мощности и движению транспортных средств 2009 г., стр. 1643–1648

  42. Duan X, Naterer GF. Теплопередача в материалах с фазовым переходом для управления температурой аккумуляторных модулей электромобилей. Int J Тепломассообмен. 2010;53:5176–5182. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.07.044. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  43. Huang C-K, Sakamoto JS, Wolfenstine J, Surampudi S. Пределы низкотемпературных характеристик литий-ионных аккумуляторов. J Электрохим Soc. 2000;147:2893. [Google Scholar]

  44. Ким Х-С, Чо Б-В, Чо В-И. Циклическая характеристика катодного материала LiFePO ₄ для литиевых вторичных батарей. J Источники питания. 2004; 132: 235–239. [Google Scholar]

  45. Vetter J, Novák P, Wagner MR, Veit C, Möller K-C, Besenhard JO, et al. Механизмы старения литий-ионных аккумуляторов. J Источники питания. 2005;147:269–281. [Google Scholar]

  46. Хан М.Р., Сверчински М.Дж., Кар С.К. На пути к совершенной системе управления температурным режимом батареи: обзор. Батареи. 2017 г.: 10.3390/batteries3010009. [CrossRef] [Google Scholar]

  47. Хан М.Р. (2017) Управление температурным режимом аккумуляторных систем в электромобилях и приложениях интеллектуальных сетей. Кандидатская диссертация, Ольборгский университет, Ольборг, Дания

  48. Ван С, Ли М, Лю И, Сунь В, Сонг С, Чжан Дж. Оптимизация междисциплинарного проектирования системы управления температурой литий-ионных аккумуляторов в электромобилях на основе суррогатов . Struct Multidiscip Optim. 2017;56:1555–1570. doi: 10.1007/s00158-017-1733-1. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  49. Yu K, Yang X, Cheng Y, Li C. Термический анализ и терморегулирование двухнаправленного воздушного потока для литий-ионного аккумуляторного блока. J Источники питания. 2014; 270:193–200. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.07.086. [CrossRef] [Google Scholar]

  50. Liu Y, Yang S, Guo B, Deng C. Численный анализ и разработка системы терморегулирования для литий-ионного аккумулятора с использованием термоэлектрических охладителей. Adv Mech Eng. 2014;6:852712. [Google Scholar]

  51. Пила Л.Х., Сомасундарам К., Йе И., Тай ААО. Электротермический анализ литий-железо-фосфатных аккумуляторов для электромобилей. J Источники питания. 2014;249: 231–238. [Google Scholar]

  52. Пила Л.Х., Йе И., Тай А.А.О., Чонг В.Т., Куан С.Х., Ю М.К. Расчетный гидродинамический и тепловой анализ литий-ионного аккумуляторного блока с воздушным охлаждением. Приложение Энергия. 2016; 177: 783–792. doi: 10.1016/j.apenergy.2016.05.122. [CrossRef] [Google Scholar]

  53. Pesaran A (2001) Управление температурным режимом аккумуляторов в электромобилях и гибридных автомобилях: проблемы и решения. В: Конференция по передовым автомобильным батареям, том 10

  54. Песаран А., Кейзер М., Берч С. (1999) Подход к проектированию систем управления температурным режимом для аккумуляторных батарей электрических и гибридных транспортных средств

  55. Саббах Р., Кизилел Р., Селман Дж. Р., Аль-Халладж С. Активное (с воздушным охлаждением) и пассивное (материал с фазовым переходом) терморегулирование мощных литий-ионных аккумуляторов: ограничение повышения температуры и однородность температуры распределение. J Источники питания. 2008; 182: 630–638. [Google Scholar]

  56. Ся Г., Цао Л., Би Г. Обзор управления температурным режимом аккумуляторов в электромобилях. J Источники питания. 2017; 367: 90–105. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.09.046. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  57. Арора С. Выбор системы терморегулирования для модульных аккумуляторных батарей электромобилей: обзор существующих и новых технологий. J Источники питания. 2018; 400:621–640. [Google Scholar]

  58. Аль-Зарир М., Динсер И., Розен М.А. Обзор новых систем управления температурным режимом для аккумуляторов. Int J Energy Res. 2018 г.: 10.1002/er.4095. [CrossRef] [Google Scholar]

  59. Джарретт А., Ким И.Ю. Влияние условий эксплуатации на оптимальную конструкцию пластин охлаждения аккумуляторов электромобилей. J Источники питания. 2014; 245:644–655. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.06.114. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  60. Huo Y, Rao Z, Liu X, Zhao J. Исследование управления температурой силовой батареи с использованием мини-канальной охлаждающей пластины. Energy Convers Manag. 2015; 89: 387–395. [Google Scholar]

  61. Faghri A, Harley C. Анализ тепловых трубок с сосредоточенными переходными процессами. Тепловые системы ТЭЦ. 1994; 14: 351–363. [Google Scholar]

  62. Yang X, Yan YY, Mullen D. Последние разработки легких высокоэффективных тепловых трубок. Appl Therm Eng. 2012; 33:1–14. [Google Scholar]

  63. Тин С-С, Чен С-С. Анализ свойств теплопередачи тепловой трубы под влиянием встроенного охлаждающего устройства. Чин Дж. Инж. 2014;2014:1. [Академия Google]

  64. Li Y, Qi F, Guo H, Guo Z, Xu G, Liu J. Численное исследование распространения теплового разгона в модуле литий-ионной батареи с использованием системы охлаждения с тепловыми трубками. Число Теплопередача A Appl. 2019;75:183–199. [Google Scholar]

  65. Liang J, Gan Y, Li Y. Исследование тепловых характеристик системы управления температурой батареи с использованием тепловых трубок при различных температурах окружающей среды. Energy Convers Manag. 2018; 155:1–9. doi: 10.1016/j.enconman.2017.10.063. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  66. Yang X-S, Deb S. Cuckoo поиск через рейсы Lévy. World Congr Nat Biol Inspired Comput. 2009; 2009: 210–214. [Google Scholar]

  67. Гелета Д.К., Маншахия М.С. Оптимизация гибридной системы возобновляемой энергии ветра и солнца на основе искусственных пчелиных семей. Справочник по исследованиям энергосберегающих технологий для экологически безопасного развития сельского хозяйства: IGI Global; 2020. С. 429–453. [Google Scholar]

  68. Zhang Y, Zeng P, Zang C (2015) Алгоритм оптимизации системы управления домашним энергопотреблением на основе искусственной пчелиной семьи в интеллектуальной сети. В: Международная конференция IEEE 2015 г. по кибертехнологиям в автоматизации, управлении и интеллектуальных системах, стр. 734–740 9.0003

  69. Мюллер Дж., Мерц М., Маузер И., Шмек Х. (2016) Оптимизация стратегий эксплуатации и управления аккумуляторными системами накопления энергии с помощью эволюционных алгоритмов. В: Европейская конференция по приложениям эволюционных вычислений, стр. 507–522

  70. Киркпатрик С., Гелатт К.Д., Векки М.П. Оптимизация путем имитации отжига. Наука (80-) 1983; 220: 671–680. [PubMed] [Google Scholar]

  71. Cheng Y-H, Lai C-M. Оптимизация стратегии управления для параллельных гибридных электромобилей с использованием меметического алгоритма. Энергии. 2017;10:305. [Академия Google]

  72. Кацигианнис Ю.А., Георгилакис П.С. Оптимальный размер малых изолированных гибридных энергосистем с использованием табу-поиска. J Optoelectron Adv Mater. 2008;10:1241. [Google Scholar]

  73. Гоуд Дж. С., Калпана Р., Сингх Б., Кумар С. Метод отслеживания точки максимальной мощности с использованием алгоритмов искусственной пчелиной колонии и восхождения на холм при несоответствии условий инсоляции на фотоэлектрической батарее. ИЭТ обновляет генератор электроэнергии. 2018; 12:1915–1922. [Google Scholar]

  74. Mesbahi T, Khenfri F, Rizoug N, Chaaban K, Bartholomeues P, Le Moigne P. Динамическое моделирование литий-ионных аккумуляторов для электромобилей на основе гибридного Particle Swarm-Nelder-Mead (PSO- НМ) алгоритм оптимизации. Электрическая мощность системы Res. 2016;131:195–204. [Google Scholar]

  75. Brew JS, Brotton DM. Нелинейный структурный анализ методом динамической релаксации. Int J Numer Methods Eng. 1971; 3: 463–483. [Google Scholar]

  76. Баттити Р., Брунато М., Маскиа Ф. Реактивный поиск и интеллектуальная оптимизация. Нью-Йорк: Спрингер; 2008. [Google Scholar]

  77. Хамахер К. Адаптация в стохастическом туннелировании глобальной оптимизации сложных ландшафтов потенциальной энергии. Еврофиз Летт. 2006;74:944. [Google Scholar]

  78. Мирджалили С., Мирджалили С.М., Льюис А. Серый волк оптимизатор. Программное обеспечение Adv Eng. 2014;69: 46–61. [Google Scholar]

  79. Yang X-S (2010) Новый метаэвристический алгоритм, вдохновленный летучими мышами. Нац. вдохновил Куп. Стратег. Оптим. (НИКСО, 2010 г.). Springer, стр. 65–74

  80. Садолла А., Бахрейнинеджад А., Эскандар Х., Хамди М. Алгоритм взрыва шахты: новый популяционный алгоритм для решения задач инженерной оптимизации с ограничениями. Приложение Soft Comput. 2013;13:2592–2612. [Google Scholar]

  81. Zames G, Ajlouni NM, Ajlouni NM, Ajlouni NM, Holland JH, Hills WD, et al. Генетические алгоритмы в поиске, оптимизации и машинном обучении. Инф Технол Дж. 1981;3:301–302. [Google Scholar]

  82. Martland CD. Энциклопедия исследования операций и науки управления. 2013 г. : 10.1007/978-1-4419-1153-7. [CrossRef] [Google Scholar]

  83. Wang J, Zhai Z, Jing Y, Zhang C. Оптимизация роя частиц для дублирующей системы охлаждения здания и системы энергоснабжения. Приложение Энергия. 2010; 87: 3668–3679. doi: 10.1016/J.APENERGY.2010.06.021. [CrossRef] [Google Scholar]

  84. Шринивас Н., Деб К. Многоцелевая оптимизация с использованием недоминируемой сортировки в генетических алгоритмах. Эвол Компьютер. 1994;2:221–248. [Google Scholar]

  85. Seshadri A (2007) Быстрый элитарный многокритериальный генетический алгоритм: NSGA-II, Mathlab Central, обмен файлами, mathworks 2007.

  86. Deb K, Agrawal RB. Имитация двоичного кроссовера для непрерывного пространства поиска. Комплекс Сист. 1994; 9: 1–34. [Google Scholar]

  87. Дориго М., Маньеццо В., Колорни А. Муравьиная система: оптимизация с помощью колонии взаимодействующих агентов. IEEE Trans Syst Man Cybern B. 1996; 26: 29–41. [PubMed] [Google Scholar]

  88. Дориго М., Ди К.Г. , Гамбарделла Л.М. Муравьиные алгоритмы для дискретной оптимизации. Артиф Лайф. 1999;5:137–172. [PubMed] [Google Scholar]

  89. Mousavi M, Hoque S, Rahnamayan S, Dincer I, Naterer GF (2011) Оптимальный дизайн системы воздушного охлаждения для литий-ионного аккумуляторного блока в электромобилях с генетическим алгоритмом , стр. 1848–1855

  90. Гросс О., Кларк С. Оптимизация срока службы батареи электромобиля за счет управления температурой батареи. 2018; 4:1928–1943. doi: 10.4271/2011-01-1370. [CrossRef] [Google Scholar]

  91. Северино Б., Гана Ф., Пальма-Бенке Р., Эстевес П.А., Кальдерон-Муньос В.Р., Орчард М.Е. и др. Многоцелевой оптимальный дизайн литий-ионных аккумуляторных батарей на основе эволюционных алгоритмов. J Источники питания. 2014; 267: 288–299. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.05.088. [CrossRef] [Google Scholar]

  92. Zhang L, Wang L, Hinds G, Lyu C, Zheng J, Li J. Многоцелевая оптимизация модели литий-ионного аккумулятора с использованием подхода генетического алгоритма. J Источники питания. 2014; 270:367–378. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.07.110. [CrossRef] [Google Scholar]

  93. Liu Y, Ouyang C, Jiang Q, Liang B. Проектирование и параметрическая оптимизация управления температурой модуля литий-ионной батареи с возвратно-поступательным воздушным потоком. J Cent South Univ. 2015;22:3970–3976. doi: 10.1007/s11771-015-2941-8. [CrossRef] [Google Scholar]

  94. Smekens J, Omar N, Hubin A, Van Mierlo J, den Bossche P. Оптимизация литий-ионных аккумуляторов с помощью методов моделирования. World Electr Veh J. 2015; 7: 52–58. [Google Scholar]

  95. Mohammadian SK, Zhang Y. Оптимизация управления температурным режимом литий-ионного аккумуляторного модуля с воздушным охлаждением и штыревыми радиаторами для гибридных электромобилей. J Источники питания. 2015; 273:431–439. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.09.110. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  96. Zhang C, Jiang J, Gao Y, Zhang W, Liu Q. Оптимизация времени зарядки и повышения температуры на основе поляризации для литий-ионных аккумуляторов. Энергетическая процедура. 2016; 88: 675–681. doi: 10.1016/j.egypro.2016.06.097. [CrossRef] [Google Scholar]

  97. Zhang C, Jiang J, Gao Y, Zhang W, Liu Q, Hu X. Оптимизация зарядки литий-ионных аккумуляторов на основе повышения температуры и времени зарядки. Приложение Энергия. 2016 г.: 10.1016/j.apenergy.2016.10.059. [CrossRef] [Google Scholar]

  98. Erb DC (2016) Оптимизация гибридных автомобилей: конструкция аккумуляторной батареи, управление энергопотреблением и совместное обучение к 2016 г.

  99. Маттиас К., Феликс Х., Маркус Л. (2017) Оптимизация с помощью быстрого моделирования переходных процессов на основе метамодели элементов литий-ионных аккумуляторов. В: Конференция и выставка IEEE по электрификации транспорта, 2017 г., ITEC, стр. 334–41. 10.1109/ITEC.2017.7993294

  100. Пак Ю.Дж., Джун С., Ким С., Ли Д.Х. Оптимизация конструкции петлевой тепловой трубки для охлаждения литий-ионного аккумулятора на борту военного самолета. J Mech Sci Technol. 2010; 24:609–618. doi: 10.1007/s12206-009-1214-6. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  101. Йе И, Ши Ю, Хуат Л, Тай ААО. Оценка производительности и оптимизация системы терморегуляции с тепловыми трубками для быстрой зарядки литий-ионных аккумуляторов. Int J Тепломассообмен. 2016;92:893–903. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.09.052. [CrossRef] [Google Scholar]

  102. Ye Y, Huat L, Shi Y, Tay AAO. Численный анализ оптимизации системы терморегулирования тепловых трубок для литий-ионных аккумуляторов во время быстрой зарядки. Appl Therm Eng. 2015; 86: 281–291. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2015.04.066. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

  103. Джарретт А., Ким И.Ю. Оптимизация конструкции охлаждающих пластин аккумуляторов электромобилей по тепловым характеристикам. J Источники питания. 2011;196:10359–10368. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.06.090. [CrossRef] [Google Scholar]

  104. Jarrett A (2011) Многоцелевая оптимизация конструкции охлаждающих пластин аккумуляторов электромобилей с учетом целевых функций температуры и давления

  105. Smith J, Hinterberger M, Hable P, Koehler J. Simulative метод определения оптимальных условий работы охлаждающей пластины для модулей литий-ионных аккумуляторов. J Источники питания. 2014; 267:784–792. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.06.001. [CrossRef] [Google Scholar]

  106. Zhang X, Chang X, Shen Y, Xiang Y. Электрохимическое-электро-термическое моделирование литий-ионного аккумулятора пакетного типа: приложение для оптимизации распределения температуры. Дж. Хранилище энергии. 2017; 11: 249–257. doi: 10.1016/j.est.2017.03.008. [CrossRef] [Google Scholar]

  107. Jiang G, Huang J, Fu Y, Cao M, Liu M. Термическая оптимизация композитного материала с фазовым переходом / расширенного графита для управления температурой литий-ионных аккумуляторов. Appl Therm Eng. 2016;108:1119–1125. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2016.07.197. [CrossRef] [Google Scholar]

  108. Джавани Н., Динсер И., Натерер Г.Ф., Йилбас Б.С. Эксергетический анализ и оптимизация системы терморегулирования с использованием материала с фазовым переходом для гибридных электромобилей. Appl Therm Eng. 2014; 64: 471–482. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2013.11.053. [CrossRef] [Google Scholar]

  109. Liu H, Shi H, Shen H, Xie G. Управление производительностью литий-ионной батареи с использованием древовидных мини-канальных радиаторов: экспериментальная и численная оптимизация. Энергия. 2019;189:116150. doi: 10.1016/j.energy.2019.116150. [CrossRef] [Google Scholar]

  110. Jaguemont J, Omar N, Bossche P Van Den, Mierlo J Van, Adams K, Lic A (2017) Оптимизированное пассивное управление температурным режимом для модуля батареи

  111. Zhao R, Gu J , Лю Дж. Оптимизация внутренней системы охлаждения на основе материала с фазовым переходом для цилиндрического литий-ионного аккумулятора и гибридной конструкции охлаждения. Энергия. 2017; 135:811–822. doi: 10.1016/j.energy.2017.06.168. [CrossRef] [Google Scholar]

  112. Wu W, Wu W, Wang S. Тепловая оптимизация крупноформатных литий-ионных аккумуляторных модулей на основе композитных ПКМ в экстремальных условиях эксплуатации. Energy Convers Manag. 2017; 153:22–33. doi: 10.1016/j.enconman.2017.090,068. [CrossRef] [Google Scholar]

  113. Ling Z, Cao J, Zhang W, Zhang Zhang, Fang X, Gao X. Стратегия компактного жидкостного охлаждения с использованием материалов с фазовым переходом для литий-ионных аккумуляторов, оптимизированная с использованием методологии поверхности отклика. Приложение Энергия. 2018; 228:777–788. doi: 10.1016/j.apenergy.2018.06.143. [CrossRef] [Google Scholar]

  114. Becker J, Nemeth T, Wegmann R, Sauer DU. Определение размеров и оптимизация гибридных литий-ионных аккумуляторных систем для электромобилей. World Electr Veh J. 2018 doi: 10.3390/wevj

19. [CrossRef] [Google Scholar]

115. Конг Д., Пэн Р., Пинг П., Ду Дж., Чен Г., Вэнь Дж. Новая система управления температурным режимом батареи в сочетании с PCM и оптимизированным управляемым жидкостным охлаждением для различных температур окружающей среды. Energy Convers Manag. 2019 г.: 10.1016/j.enconman.2019.112280. [CrossRef] [Google Scholar]

116. Wang X, Li M, Liu Y, Sun W, Song X, Zhang J. Оптимизация междисциплинарной конструкции системы управления температурой литий-ионных аккумуляторов в электромобилях на основе суррогатов. 2017 г.: 10.1007/s00158-017-1733-1. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

117. Шахид С., Агелин-Чааб М. Анализ эффективности охлаждения и однородности температуры в аккумуляторной батарее для цилиндрических батарей. Энергии. 2017 г.: 10.3390/en10081157. [CrossRef] [Google Scholar]

118. Wang X (2018)Многодисциплинарная и многоцелевая оптимизация конструкции системы управления температурой аккумулятора электромобиля 1–8. 10.1115/1.4040484

119. Ye M, Xu Y, Huangfu Y. Оптимизация структуры литий-ионного аккумулятора на основе оптимизации структуры литий-ионного аккумулятора на основе термодинамического анализа сопряженных жидкостей и твердых тел. термодинамический с использованием потребности в тепле. Энергетическая процедура. 2018; 152: 643–648. doi: 10.1016/j.egypro.2018.09.224. [CrossRef] [Google Scholar]

120. Liu K, Li K, Ma H, Zhang J, Peng Q. Многоцелевая оптимизация схемы зарядки для управления литий-ионными батареями. Energy Convers Manag. 2018;159:151–162. doi: 10.1016/j.enconman.2017.12.092. [CrossRef] [Google Scholar]

121. Chen K, Song M, Wei W, Wang S. Оптимизация структуры параллельной системы управления температурой батареи с воздушным охлаждением и U-образным потоком для повышения эффективности охлаждения. Энергия. 2018; 145: 603–613. doi: 10.1016/j.energy.2017.12.110. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

122. Mei W, Chen H, Sun J, Wang Q. Численное исследование оптимизации размеров вкладок литий-ионных аккумуляторов с точки зрения тепловой безопасности. Appl Therm Eng. 2018; 142:148–165. doi: 10.1016/J.APPLTHERMALENG.2018.06.075. [CrossRef] [Google Scholar]

123. Lei Y, Zhang C, Gao Y, Li T. Оптимизация зарядки литий-ионных аккумуляторов на основе скорости снижения емкости и потерь энергии. Энергетическая процедура. 2018; 152: 544–549. doi: 10.1016/j.egypro.2018.09.208. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

124. Li W, Xiao M, Peng X, Garg A, Gao L. Суррогатное тепловое моделирование и параметрическая оптимизация аккумуляторной батареи с воздушным охлаждением для электромобилей. Appl Therm Eng. 2019;147:90–100. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2018.10.060. [CrossRef] [Google Scholar]

125. Li M, Liu Y, Wang X, Zhang J. Моделирование и оптимизация усовершенствованной системы управления температурой батареи в электромобилях. Фронт Мех Инж. 2019;14:65–75. doi: 10.1007/s11465-018-0520-z. [CrossRef] [Академия Google]

126. Liu Y, Zhang J. Разработка системы управления температурным режимом аккумуляторной батареи J-типа с помощью суррогатной оптимизации. Приложение Энергия. 2019;252:113426. doi: 10.1016/j.apenergy.2019.113426. [CrossRef] [Google Scholar]

127. Ji C, Wang B, Wang S, Pan S, Wang D, Qi P, et al. Оптимизация однородности модуля литий-ионной цилиндрической батареи с помощью различных стратегий компоновки. Appl Therm Eng. 2019;157:113683. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.04.093. [CrossRef] [Академия Google]

128. Qian X, Xuan D, Zhao X, Shi Z. Оптимизация рассеивания тепла литий-ионного аккумулятора на основе нейронных сетей. Appl Therm Eng. 2019;162:114289. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.114289. [CrossRef] [Google Scholar]

129. Li H, Liu C, Saini A, Wang Y, Jiang H, Yang T и другие. Сочетание мультифизического моделирования и методологии поверхности отклика для тепловой оптимизации тройной призматической литий-ионной батареи. J Источники питания. 2019;438:226974. doi: 10.1016/j.jpowsour.2019.226974. [CrossRef] [Google Scholar]

130. Liu Y, Ghassemi P, Chowdhury S, Zhang J (2019) Многоцелевая оптимизация системы управления температурой батареи J-типа на основе суррогатов 1–9

131. Li Y, Du Y, Xu T, Wu H, Zhou X, Ling Z и др. Оптимизация системы управления температурой для литий-ионных аккумуляторов с использованием материала с фазовым переходом. Appl Therm Eng. 2018; 131:766–778. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2017.12.055. [CrossRef] [Google Scholar]

132. Пархизи М., Джайн А. Аналитическое моделирование и оптимизация теплового управления фазовым переходом литий-ионного аккумулятора. Appl Therm Eng. 2018 г.: 10.1016/j.applthermaleng.2018.11.017. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

133. Wu W, Wu W, Wang S. Оптимизация управления температурой призматической батареи с материалом с фазовым переходом, стабилизированным по форме. Int J Тепломассообмен. 2018; 121:967–977. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.01.062. [CrossRef] [Google Scholar]

134. Yang M, Wang H, Shuai W, Deng X. Тепловая оптимизация носимой литий-ионной батареи по образцу Киригами на основе новой конструкции композитного материала с фазовым переходом. Appl Therm Eng. 2019;161:114141. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.114141. [CrossRef] [Google Scholar]

135. Weng J, Yang X, Zhang G, Ouyang D, Chen M, Wang J. Оптимизация подробных факторов в модуле материала с фазовым переходом для управления температурой батареи. Int J Тепломассообмен. 2019;138:126–134. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.04.050. [CrossRef] [Google Scholar]

136. Ling Z, Lin W, Zhang Z, Fang X. Эффективная в вычислительном отношении модель тепловой сети и ее применение для оптимизации системы управления температурой батареи с использованием материалов с фазовым переходом и долгосрочной оценки производительности. Приложение Энергия. 2019doi: 10.1016/j.apenergy.2019.114120. [CrossRef] [Google Scholar]

137. An Z, Shah K, Jia L, Ma Y. Параметрическое исследование для оптимизации системы управления температурой батареи на основе миниканала. 2019; 154: 593–601. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.02.088. [CrossRef] [Google Scholar]

138. Tang A, Li J, Lou L, Shan C, Yuan X. Оптимизация конструкции и численное исследование конструкции водяного охлаждения для силового литиевого аккумулятора. Appl Therm Eng. 2019;159:113760. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.113760. [CrossRef] [Google Scholar]

139. Li W, Zhuang X, Xu X. Численное исследование новой системы управления тепловым режимом для призматического модуля литий-ионной батареи. Энергетическая процедура. 2019; 158:4441–4446. doi: 10.1016/j.egypro.2019.01.771. [CrossRef] [Google Scholar]

140. Li W, Peng X, Xiao M, Garg A, Gao L. Многоцелевая оптимизация конструкции системы управления температурой мини-канальной охлаждающей батареи в электромобиле. Int J Energy Res. 2019;43:3668–3680. doi: 10.1002/er.4518. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

141. Ye B, Rubel MRH, Li H. Проектирование и оптимизация охлаждающей пластины для аккумуляторного модуля электромобиля. прикладная науч. 2019 г.: 10.3390/app

54. [CrossRef] [Google Scholar]

142. Chen S, Peng X, Bao N, Garg A. Комплексный анализ и процесс оптимизации интегрированной пластины жидкостного охлаждения для модуля призматической литий-ионной батареи. Appl Therm Eng. 2019; 156: 324–339. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.04.089. [CrossRef] [Google Scholar]

143. Deng T, Ran Y, Yin Y, Chen X, Liu P. Многоцелевой оптимизационный дизайн двухслойной поворотной охлаждающей пластины для литий-ионных аккумуляторов. Int J Тепломассообмен. 2019;143:118580. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.118580. [CrossRef] [Google Scholar]

144. Deng T, Ran Y, Zhang G, Chen X, Tong Y. Оптимизация конструкции охлаждающей пластины с раздвоенными мини-каналами для прямоугольной литий-ионной батареи. Int J Тепломассообмен. 2019;139:963–973. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.05.082. [CrossRef] [Google Scholar]

145. Shang Z, Qi H, Liu X, Ouyang C, Wang Y. Структурная оптимизация литий-ионного аккумулятора для улучшения тепловых характеристик на основе системы жидкостного охлаждения. Int J Тепломассообмен. 2019;130:33–41. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.10.074. [CrossRef] [Google Scholar]

146. Wang Y, Zhang G, Yang X. Оптимизация технологии жидкостного охлаждения цилиндрического модуля силовой батареи. Appl Therm Eng. 2019;162:114200. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019. 114200. [CrossRef] [Google Scholar]

147. Xu X, Tong G, Li R. Численное исследование и оптимизация разделителя охлаждающей пластины для системы управления температурой литиевой батареи. Appl Therm Eng. 2020;167:114787. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.114787. [CrossRef] [Google Scholar]

148. Deng T, Ran Y, Yin Y, Liu P. Многоцелевой оптимизационный дизайн системы управления температурным режимом для литий-ионного аккумуляторного блока на основе генетического алгоритма недоминируемой сортировки II. Appl Therm Eng. 2020;164:114394. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.114394. [CrossRef] [Google Scholar]

Ученые из Стэнфорда и Массачусетского технологического института нашли новый способ использования отработанного тепла

21 мая 2014 г.

Исследователи разработали новую аккумуляторную технологию, которая улавливает отработанное тепло и преобразует его в электричество.

Исследователи из Стэнфорда и Массачусетского технологического института разработали четырехэтапный процесс, использующий отработанное тепло для зарядки аккумулятора. Во-первых, незаряженный аккумулятор нагревается отходящим теплом. Затем, пока батарея еще теплая, подается напряжение. При полной зарядке аккумулятору дают остыть, что увеличивает напряжение. Как только аккумулятор остынет, он на самом деле выдает больше электроэнергии, чем было использовано для его зарядки. (Хосе-Луис Оливарес / отдел новостей Массачусетского технологического института)

Огромное количество избыточного тепла вырабатывается промышленными процессами и электростанциями. Исследователи по всему миру десятилетиями искали способы использовать часть этой потраченной впустую энергии. Большинство таких усилий было сосредоточено на термоэлектрических устройствах — твердотельных материалах, которые могут производить электричество из температурного градиента, — но эффективность таких устройств ограничена доступностью материалов.

Теперь исследователи из Стэнфордского университета и Массачусетского технологического института нашли новую альтернативу низкотемпературному преобразованию отработанного тепла в электричество, то есть в случаях, когда разница температур составляет менее 100 градусов Цельсия.

Новый подход описан в исследовании, опубликованном 21 мая в номере журнала Nature Communications , Сок Ву Ли и Йи Цуй из Стэнфорда, а также Юань Ян и Ган Чен из Массачусетского технологического института.

«Практически все электростанции и производственные процессы, такие как производство стали и рафинирование, выделяют огромное количество низкопотенциального тепла до температуры окружающей среды», — сказал Цуй, доцент кафедры материаловедения и инженерии. «Наша новая аккумуляторная технология предназначена для использования этого температурного градиента в промышленных масштабах».

Напряжение и температура

Новая система Stanford-MIT основана на принципе, известном как термогальванический эффект, согласно которому напряжение перезаряжаемой батареи зависит от температуры. «Чтобы собрать тепловую энергию, мы подвергаем батарею четырехступенчатому процессу: нагрев, зарядка, охлаждение и разрядка», — сказал Ли, научный сотрудник Стэнфордского университета и соавтор исследования.

Сначала незаряженный аккумулятор нагревается отходящим теплом. Затем, пока батарея еще теплая, подается напряжение. После полной зарядки аккумулятору дают остыть. Из-за термогальванического эффекта напряжение увеличивается при понижении температуры. Когда аккумулятор остынет, он на самом деле выдает больше электроэнергии, чем было использовано для его зарядки. Эта дополнительная энергия не появляется из ниоткуда, объяснил Цуй. Это происходит от тепла, которое было добавлено в систему.

Система Stanford-MIT направлена ​​на утилизацию тепла при температуре ниже 100°C, на которую приходится большая часть потенциально утилизируемого отработанного тепла. «Одна треть всего потребления энергии в Соединенных Штатах заканчивается низкопотенциальным теплом», — сказал соавтор Ян, постдоктор Массачусетского технологического института.

В эксперименте аккумулятор нагревали до 60 С, заряжали и охлаждали. В результате этого процесса эффективность преобразования электроэнергии составила 5,7 процента, что почти вдвое превышает эффективность обычных термоэлектрических устройств.

Такой подход «нагрев-зарядка-охлаждение» был впервые предложен в 1950-х годах при температурах 500°C и выше, сказал Ян, отметив, что большинство систем рекуперации тепла лучше всего работают при более высоких перепадах температур.

«Ключевым достижением является использование материала, которого не было в то время» для электродов батареи, а также достижения в разработке системы, сказал соавтор Чен, профессор машиностроения в Массачусетском технологическом институте.

 «Дополнительное преимущество этой технологии заключается в использовании недорогих, доступных материалов и производственных процессов, которые уже широко используются в аккумуляторной промышленности», — добавил Ли.

«Умная идея»

Хотя новая система имеет значительное преимущество в эффективности преобразования энергии по сравнению с обычными термоэлектрическими устройствами, она имеет гораздо более низкую удельную мощность, то есть количество энергии, которое может быть выделено для данного веса. Новая технология также потребует дальнейших исследований, чтобы обеспечить долгосрочную надежность и повысить скорость зарядки и разрядки аккумуляторов, добавил Чен. «Потребуется много работы, чтобы сделать следующий шаг».

В настоящее время нет хорошей технологии, которая могла бы эффективно использовать разницу относительно низких температур, которую может использовать эта система, сказал Чен. «У этого есть эффективность, которую мы считаем весьма привлекательной. Существует так много этого низкотемпературного отработанного тепла, если можно создать и развернуть технологию для его использования».

Результаты очень многообещающие, сказал Пейдонг Янг, профессор химии Калифорнийского университета в Беркли, не участвовавший в исследовании. «Исследуя термогальванический эффект, [исследователи из Массачусетского технологического института и Стэнфорда] смогли преобразовать низкопотенциальное тепло в электричество с приличной эффективностью», — сказал он. «Это умная идея, а низкопотенциальное отработанное тепло повсюду».

No related posts.