У каких батарей теплоотдача лучше: Теплоотдача радиаторов отопления – сравнение и расчет мощности

Содержание

Теплоотдача радиаторов отопления – сравнение и расчет мощности

Реальная теплоотдача радиаторов отопления различных типов часто обсуждается на строительных форумах. Участники спорят, какие батареи лучше по тепловым характеристикам – чугунные, алюминиевые или стальные панели. Чтобы прояснить данный вопрос, предлагается выполнить расчет мощности разных отопительных приборов и провести сравнение радиаторов по теплоотдаче.

Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей

Первым делом изучите технический паспорт батареи. В нем вы точно найдете интересующие параметры — тепловую мощность одной секции либо целого панельного радиатора определенного типоразмера. Не спешите восхищаться отличными показателями алюминиевых или биметаллических обогревателей, указанная в паспорте цифра — не окончательная и требует корректировки, для чего и нужно сделать расчет теплоотдачи.

Ошибочное суждение: мощность алюминиевых радиаторов самая высокая, ведь теплоотдача меди и алюминия – самая лучшая среди металлов. Теплопроводность алюминия действительно высока, но процесс теплообмена зависит от многих факторов. Нюанс второй: отопительные приборы делают из силумина – алюминиевого сплава с кремнием, чьи показатели заметно ниже.

Прописанная в паспорте отопительного прибора теплоотдача соответствует истине, когда разница между средней температурой теплоносителя (tподачи + tобратки)/2 и воздуха помещения равна 70 °С. Величина зовется температурным напором, обозначается Δt. Расчетная формула:

Подставим известное значение температурного напора и получим такое уравнение:

(tподачи + tобратки)/2 — tвоздуха = 70 °С

Справка. В документации изделий от различных фирм параметр Δt может обозначаться по-разному: dt, DT, а иногда просто пишется «при разнице температур 70 °С».

Какую теплоотдачу мы получим, если в документации на биметаллический радиатор написано: тепловая мощность одной секции равна 200 Вт при DT = 70 °С? Разобраться поможет та же формула, в нее подставляем значение комнатной температуры +22 °С и ведем расчет в обратном порядке:

(tподачи + tобратки) = (70 + 22) х 2 = 184 °С

Зная, что разность температур в подающем и обратном трубопроводах не должна превышать 20 °С, определяем их значения следующим образом:

tподачи = 184/2 + 10 = 102 °С;
tобратки = 184/2 – 10 = 82 °С.

Теперь видно, что 1 секция биметаллического радиатора из примера отдаст 200 Вт теплоты при условии, что вода в подающем трубопроводе нагреется до 102 °С, а температура воздуха в комнате – до +22 °С.

Первое условие невыполнимо, поскольку современные бытовые котлы нагреваются до 80 °С (максимум). Значит, радиаторная секция никогда не отдаст заявленные 200 Вт тепла. Да и температура теплоносителя в системе частного дома редко поднимается выше 70 °С, тогда DT = 38 °С, а не 70 градусов. То есть, реальная теплоотдача прибора вдвое ниже паспортной.

Порядок расчета теплоотдачи

Итак, реальная мощность батареи отопления гораздо меньше заявленной, но для ее подбора надо понимать, насколько. Для этого есть простой способ: применение понижающего коэффициента к паспортному значению тепловой мощности обогревателя. Ниже представлена таблица коэффициентов, на которые умножается заявленная теплоотдача радиатора в зависимости от настоящей величины DT:

Алгоритм расчета настоящей теплоотдачи отопительных приборов для ваших индивидуальных условий такой:

Определить, какая должна быть температура в доме и воды в системе.
Подставить эти значения в формулу и рассчитать свой температурный напор Δt.
Найти в таблице коэффициент, соответствующий найденному DT.
Умножить на него паспортную величину теплоотдачи батареи.
Подсчитать число секций либо целых отопительных приборов для обогрева комнаты.

В приведенном примере тепловая мощность 1 секции биметаллического радиатора составит 200 Вт х 0.48 = 96 Вт. На обогрев помещения площадью 10 м² пойдет приблизительно 1000 Вт теплоты или 1000/96 = 10.4 ≈ 11 секций (округление делаем в большую сторону).

Представленная таблица и расчет теплоотдачи батарей надо использовать, когда в документации указана Δt, равная 70 °С. Но бывает, что фирмы–производители дают мощность радиатора для других условий, например, при Δt = 50 °С. Тогда пользоваться коэффициентами нельзя, проще набрать требуемое количество секций по паспортной характеристике, только взять их число с полуторным запасом.

Справка. Многие производители указывают значения теплоотдачи при таких условиях эксплуатации: tподачи = 90 °С, tобратки = 70 °С, tвоздуха = 20 °С, что как раз соответствует Δt = 50 °С.

Сравнение по тепловой мощности

Если вы внимательно изучили предыдущий раздел, то должны понимать, что на теплоотдачу очень влияют температуры воздуха и теплоносителя, а эти параметры мало зависят от самого радиатора. Но есть и третий фактор — площадь поверхности теплообмена, здесь конструкция и форма изделия играет большую роль. Четко сравнить стальной панельный обогреватель с чугунной батареей не выйдет, их поверхности слишком разные.

Трудновато сравнивать отдачу теплоты плоскими панелями и ребристыми поверхностями сложной конфигурации

Четвертый фактор, влияющий на теплоотдачу, — это материал, из коего изготовлен отопительный прибор. Сравните сами: 5 секций алюминиевого радиатора GLOBAL VOX высотой 600 мм отдадут 635 Вт при DT = 50 °С. Чугунная ретро батарея DIANA (GURATEC) на 5 секций такой же высоты передаст в комнату только 530 Вт при аналогичных условиях (Δt = 50 °С). Эти данные опубликованы на официальных сайтах производителей.

Примечание. Мощностные характеристики алюминиевых и биметаллических обогревателей мало отличаются, сравнивать их нет смысла.

Можно попытаться провести сравнение алюминия со стальным панельным радиатором, взяв ближайший типоразмер, подходящий по габаритам. Длина батареи из 5 алюминиевых секций GLOBAL высотой 600 мм составит примерно 400 мм, что соответствует стальной панели KERMI 600 х 400.

В таблице указана тепловая производительность 1 секции из алюминия и биметалла в зависимости от размеров и разницы температур Δt

Если даже взять трехрядную стальную панель (тип 30), получим 572 Вт при Δt = 50 °С против 635 Вт у 5-секционного алюминия. Еще учтите, что радиатор GLOBAL VOX гораздо тоньше, глубина прибора составляет 95 мм, а панели KERMI – почти 160 мм. То есть, высокая теплоотдача алюминиевых секций позволяет уменьшить габариты обогревателя.

В индивидуальной системе отопления частного дома батареи одинаковой мощности, сделанные из различных металлов, работать будут по-разному. Поэтому и сравнение довольно предсказуемо:

Биметаллические и алюминиевые изделия быстро прогреваются и остывают. Отдавая больше теплоты за промежуток времени, они сильнее охлаждают воду, возвращаемую в систему.
Стальные панельные радиаторы занимают среднюю позицию, так как передают тепло не настолько интенсивно. Зато они дешевле и проще в монтаже.
Самые инертные и дорогие – это обогреватели из чугуна, им присущ долгий разогрев и остывание, из-за чего возникает небольшое запаздывание при автоматическом регулировании расхода теплоносителя термостатическими головками.

Вывод простой: неважно, из какого материала изготовлен радиатор. Главное, правильно подобрать батарею по мощности и дизайну, который устроит пользователя. А вообще, для сравнения не помешает ознакомиться со всеми нюансами работы того или иного прибора, а также где какой лучше устанавливать.

Сравнение по другим характеристикам

Об одной особенности работы батарей – инертности – уже упоминалось выше. Но чтобы сравнение радиаторов отопления выглядело объективным, кроме теплоотдачи следует учесть и другие важные параметры:

рабочее и максимальное давление теплоносителя;
количество вмещаемой воды;
масса.

Ограничение по рабочему давлению определяет, можно ли устанавливать отопительный прибор в многоэтажных зданиях, где высота подъема воды сетевыми насосами может достигать сотни метров. Параметр не играет роли для частных домов, где давление в системе невысокое, максимум 3 Бар.

Сравнение по вместительности радиаторов может дать представление об общем количестве воды в сети, которое придется нагревать. Ну а масса изделия важна при выборе места установки и способа крепления батареи.

В качестве примера ниже показана сравнительная таблица характеристик различных радиаторов отопления одинакового размера:

Примечание. В таблице за 1 единицу принят отопительный прибор из 5 секций, кроме стального, представляющего собой единую панель.

Заключение

Если провести сравнение изделий широкого круга производителей, то все равно выяснится, что по теплоотдаче и другим характеристикам первое место прочно удерживают алюминиевые радиаторы. Биметаллические выигрывают по рабочему давлению, но стоят дороже, покупать их не всегда целесообразно. Стальные батареи – это скорее бюджетный вариант, а вот чугунные, наоборот, — для ценителей. Если не учитывать цену советских чугунных «гармошек» МС140, то ретро радиаторы – самые дорогие из всех существующих.

стальные, алюминиевые, чугунные, биметаллические или медные?

В этой статье:

От радиатора требуется немногое: чтобы грел хорошо и был безопасен. Исходя из этих простых требований и выбирается прибор. В продаже имеется несколько видов радиаторов отопления, которые отличаются формой, материалом и техническими характеристиками. Геометрия и материал, из которого он изготовлен, влияют на его мощность (теплоотдачу). В паспорте производитель в обязательном порядке указывает, при каких величинах температуры и давления теплоносителя эксплуатация изделия отвечает требованиям безопасности.

Все эти параметры и являются главными критериями в решении вопроса, какие радиаторы отопления самые лучшие.

Особенно следует обратить внимание на рабочее и опрессовочное давление тем пользователям, жилье которых отапливается при помощи центрального отопления.

Кроме того, не все батареи способны долго выдерживать плохое качество теплоносителя.

Биметаллические

Биметаллическая батарея

Биметаллический радиатор – довольно неприхотливый прибор, способный выдержать давление теплоносителя в сети многоэтажных домов. Да и к качеству воды он довольно лоялен.

Устройство этого типа представляет собой комбинацию двух металлов:

сталь – используется для изготовления коллектора;
алюминий – применяется для изготовления ребер.

Такой тандем позволяет компенсировать недостатки каждого из материалов:

сталь неплохо переносит гидроудары и некачественную в плане химсостава воду;
алюминий обладает хорошей теплопроводностью, что положительно сказывается на общей теплоотдаче отопительной батареи.

Больше о плюсах и минусах читайте в нашем обзоре.

Изделия из биметалла плохо сочетаются с твердотопливными котлами из-за их высокой теплоотдачи. Если у вас газовый котел, а температура теплоносителя превышает 60 градусов, можете смело ставить биметалл.

В общем, биметаллическую батарею можно было бы назвать лучшей заменой традиционной чугунной, если бы не высокая цена: биметалл в два раза дороже.

Чугунные

Радиатор из чугуна

Привычные «советские» радиаторы изначально проектировались под централизованную отопительную систему:

они без проблем выдерживают гидроудары и плохое качество воды;
их можно использовать и в системах автономного теплоснабжения;
они достаточно эффективно греют помещение.

Но этот металл обладает высокой инертностью, поэтому устанавливать на радиаторы терморегуляторы бесполезно. Впрочем, именно инерционность в сочетании с большим объемом теплоносителя в батарее способствуют равномерному обогреву помещения.

Долговечность и низкая стоимость

делает чугунные радиаторы самыми востребованными как для квартиры, так и для частного дома. Перейдя по этой ссылке вы узнаете, какие чугунные батареи лучше с точки зрения дизайна, технических характеристик, тепловой мощности и способу установки.

Если в доме используется твердотопливный котел, изделия из чугуна будут самым правильным выбором. Они будут долго сохранять тепло после того, как топливо прогорит.

Алюминиевые

Обогреватель из алюминия

Легкие, привлекательные на вид и удобные в монтаже алюминиевые радиаторы отопления пользуются достаточно большим спросом у потребителя. Алюминий не инерционный — он быстро нагревается, и также быстро отдает тепло. Благодаря этому свойству, батареи хорошо работают в паре с терморегуляторами.

Но один существенный недостаток не позволяет широко их использовать: алюминий очень плохо переносит контакт с плохо подготовленной водой.

Высокая щелочность теплоносителя способна за короткий срок «убить» алюминиевый радиатор. Какого качества вода в центральном отоплении, мы все знаем. Но и в случае автономной отопительной системы далеко не каждый домовладелец в состоянии организовать водоподготовку.

Тем не менее, эти модели используются во многих загородных домах, особенно в тех случаях, когда в доме планируется внедрение автоматической системы управления теплом.

Но имейте в виду, что температура теплоносителя должна быть не менее 60 градусов. Перейти к полному перечню технических характеристик этих моделей.

Стальные радиаторы: панельные и трубчатые

Панельный радиатор представляет собой сварную конструкцию. Она двух пластин, на которых при помощи штамповки сформованы коллекторы и соединительные каналы.

Для изготовления прибора используют листовую сталь толщиной 1,25 – 1,5 мм. Естественно, выдержать гидроудары, присущие центральным отопительным системам, батарея такого типа не в состоянии. При давлении 13 атм её может порвать или раздуть, да и оставлять надолго без воды не рекомендуется: сталь подвержена коррозии. А центральные системы отопления до наступления отопительного сезона стоят пустые.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод: стальные панельные батареи можно использовать только в автономной системе, где для них можно создать режим наибольшего благоприятствования.

Причем система должна быть закрытой: это позволит защитить батареи от попадания в них воздуха, а, следовательно, предотвратить образование коррозии металла.

Стальные трубчатые батареи

Трубчатые радиаторы лучше переносят резкие перепады давления теплоносителя. На этом основании некоторые поставщики утверждают, что они пригодны для установки в многоэтажных домах.

Но не стоит обольщаться: толщина стенки трубы всего 1,5 мм, а наличие сварных швов ставит это заявление под сомнение.

Трубчатые батареи из стали лучше всего подходят для малоэтажных построек с отопительными системами закрытого типа.

С точки зрения теплоотдачи они неэффективны, да и стоимость таких конструкций в пересчете на 1 кВт очень высокая.

Специалисты заявляют, что эти модели скорее относятся к предметам декора. И действительно, трубе можно придать самую причудливую форму. Единственное преимущество трубчатого прибора – гигиеничность (у него отсутствуют труднодоступные места, где может скапливаться пыль).

Здесь можно больше узнать, какая модель больше подойдет в каждом конкретном случае.

Медные батареи — самые лучшие

Нажмите на фото для увеличения

Для большинства наших соотечественников медные радиаторы не по карману.

Если бы не цена, они были бы самыми востребованными.

У какого радиатора лучше теплоотдача? У медного!

Теплопроводность меди в значительной степени превышает аналогичный показатель у стали, чугуна и алюминия. Это означает, что медные радиаторы являются самыми эффективными приборами отопления.

Они превосходно держат гидроудары и, что немаловажно, совершенно не боятся химических примесей в теплоносителе.

На внутренней поверхности секций образуется окисная пленка, которая надежно защищает металл от разрушения. Их можно использовать как в централизованной, так и автономной системах отопления любого типа.

Сравнительные характеристики разных моделей

По мнению нашей редакции оптимальный выбор (соотношение цены и качества) — чугунные радиаторы, но пальма первенства у медных!

Параметры	Медные	Чугунные	Бимет-ие	Панельные	Трубчатые	Алюм-ые
Теплоотдача, Вт	свыше 1000	80 — 160	130 — 200	180 — 735	20 — 700	125 — 180
Рабочее давление, атм	16	10 — 12	до 35	6 – 8,5	8 — 10	до 16
Опрессовочное давление, атм	50	15 — 18	52,5	13	13 — 15	24

Каждый из представленных обогревателей обладает преимуществами и недостатками.

Немаловажное значение имеет не только свойства металла, но и его качество.

Вертикальные батареи отопления идеально подходят для помещений, где нет места радиаторам стандартных размеров.

Не секрет, что многие (а может быть и большинство) производителей используют в производстве радиаторов вторичное сырье. Это может отразиться на долговечности изделия (больше всех «страдают» алюминиевые батареи). За внушительную сумму покупатель рискует приобрести обогреватели, которые выйдут из строя уже через несколько лет.

Сравнение теплоотдачи радиаторов | Lammin

Теплоотдача радиаторов — показатель, который определяет эффективность системы обогрева жилых, производственных и офисных помещений. Она зависит от многих факторов и является важным критерием при выборе батарей.

Зависимость теплоотдачи от различных факторов

Теплоотдача или тепловая мощность отражает количество тепла, которое передается отопительным прибором в единицу времени. Она влияет на микроклимат в помещении и обеспечивает создание комфортных условий.

Первичные факторы

Величина тепловой мощности одной секции батареи указывается в технической документации, прилагаемой производителями оборудования для водяной системы отопления. Она зависит от следующих факторов:

Материала изготовления. Каждый металл имеет определенный коэффициент теплопроводности, влияющий на теплоотдачу. Самыми высокими показателями отличаются медь и серебро, но их не используют для производства батарей из-за значительной стоимости.
Температуры теплоносителя, циркулирующего в сети обогрева. Чем она выше, тем больше тепла отдает прибор отопления.
Площади теплообмена. Ее величина определяется особенностями конструкции радиаторов, количеством секций и габаритными размерами.

Чтобы повысить эффективность функционирования сети обогрева, можно остановить свой выбор на радиаторах из металла, который имеет более высокую теплопроводность. Среди материалов, используемых для массового производства батарей, таким является алюминий. Еще один способ ускорить нагрев воздуха в помещениях до комфортных показателей — увеличить температуру теплоносителя. Его можно использовать в автономных сетях частных домов, учитывая при этом технические характеристики радиаторов и условия эксплуатации.

Подбирая изделия по площади теплообмена, следует отдавать предпочтение моделям с большим межосевым расстоянием и с ребристой поверхностью, которая значительно повышает эффективность обогрева.

Вторичные факторы

На уровень тепловой мощности приборов отопления и скорость нагрева помещений влияют и другие факторы, среди которых:

месторасположение;
способ подключения;
цветовое решение и вид покрытия батарей;
климатическая зона.

Поскольку на окна может приходиться до 26% от общих потерь тепла, то самый оптимальный вариант размещения радиаторов — под ними. Такое расположение отопительных приборов способствует созданию тепловой завесы и позволяет уменьшить утечку тепла из помещения. Использование декоративных экранов, закрывающих батареи, снижает их эффективность на 5-7% при наличии снизу пространства для доступа воздуха, и на 20% — при его отсутствии.

В целом общая тепловая мощность приборов отопления, установленных в помещении, должна быть больше потерь тепла примерно на 10-20%. В этом случае обеспечивается поддержание в комнатах комфортной температуры без лишних затрат.

Способ подключения радиаторов определяется их типом. Наиболее эффективными считаются модели с боковым односторонним и диагональным подключением. Первый вариант востребован, если количество секций не превышает 12, а второй целесообразно использовать при подсоединении более габаритных батарей. Изменение способа подключения, как и повышение температуры теплоносителя или увеличение габаритных размеров помогает повысить уровень теплоотдачи. Прежде чем воспользоваться одним из этих методов, следует произвести перерасчет мощности.

Эффективность обогрева системы также зависит от наличия пыли на поверхности, циркуляции воздуха в помещении и способа отделки стены. Чем больше отражающие свойства поверхности, тем лучше теплоотдача.

Сравнение теплоотдачи

При выборе радиаторов по материалу изготовления недостаточно оценивать их возможности по величине теплоотдачи. Сравнение приборов нужно проводить, учитывая особенности отопительной сети и ее основные технические параметры.

Стальные

У стальных батарей наименьший показатель тепловой мощности среди аналогичных изделий из других металлов. Это обусловлено низким коэффициентом теплопроводности, которым отличается конструкционная сталь. Кроме того, панельные приборы отопления имеют небольшую площадь теплообмена, которую нельзя увеличить путем добавления секций. Такой вариант изменения габаритных размеров можно использовать только для секционных моделей из стали. Для них также характерно следующее:

чувствительность к составу теплоносителя и склонность к заиливанию при использовании загрязненной воды;
низкая стойкость к гидравлическим ударам;
образование коррозии при сливе рабочей среды.

Стальные приборы отопления целесообразно применять при обустройстве автономной сети отопления.

Чугунные

Коэффициент теплопроводности чугуна составляет 50-56 Вт/(м*К), поэтому приборы из этого металла отличаются большей эффективностью обогрева, чем стальные аналоги. Затрудняет передачу тепла и повышенная толщина стенок. Мощность моделей старого образца составляла 60-80 Вт, а у новых изделий она варьируется в пределах 140-160 Вт. Передача тепла в основном осуществляется путем излучения, а на конвекцию приходится не более 20%. Чугунные модели отличаются большим весом и хрупкостью, которая приводит к разрушению изделий под воздействием гидравлических ударов. Они медленно нагреваются и также остывают. Радиаторы из чугуна не чувствительны к качеству теплоносителя, способны выдерживать до 9 атм и востребованы в автономных системах отопления частных домов и загородных коттеджей.

Алюминиевые

Самая лучшая теплопроводность у алюминия: она составляет 230 Вт/(м*К). Поэтому по теплоотдаче алюминиевые батареи превосходят аналогичные свойства приборов отопления, выпускаемых из других материалов. Максимальная эффективность обогрева достигается благодаря особым свойствам металла и значительной полезной площади, увеличенной за счет оребрения поверхности. Передача тепла осуществляется путем конвекции и излучения.

Выбирая алюминиевые приборы отопления, нужно учитывать следующие недостатки изделий:

склонность к появлению коррозии из-за электрохимических процессов, причиной которых является низкое качество теплоносителя;
неспособность выдерживать гидравлические удары и рабочее давление выше 9 атм.

Их используют при прокладке автономных сетей для малоэтажных домов. Батареи из алюминия отличаются малым весом и предоставляют возможность подобрать модель с нужным количеством секций.

Биметаллические

Биметаллические приборы отопления представляют собой конструкцию, для изготовления которой служат два металла. В результате получают изделия, которые почти не уступают по уровню теплоотдачи аналогам из алюминия. Причина снижения эффективности заключается в особой конструкции. Сердечник производят из конструкционной стали, поэтому он отличается сравнительно небольшой теплопроводностью. Однако стальной элемент быстро нагревает алюминиевые панели, что обеспечивает интенсивное распространение тепла и высокую теплоотдачу. К другим преимуществам биметаллических радиаторов относятся:

устойчивость к появлению ржавчины и низкая чувствительность к качеству теплоносителя;
высокое рабочее давление, достигающее не менее 20-35 атм;
способность сохранять свои параметры при возникновении гидравлических ударов в сети;
простая форма, благодаря которой значительно упрощаются уход и обслуживание.

Биметаллические изделия можно устанавливать в автономных системах частных домов, но наиболее эффективно их использование в центральных сетях многоквартирных зданий. Сравнение радиаторов на примере продукции Lammin представлено в таблице.

Сравнение приборов отопления с межосевым расстоянием 350 мм

Вид батарей	Теплоотдача секции, Вт	Максимально допустимая температура, °C
Биметаллические Eco	110	110
Алюминиевые Eco	115	110
Биметаллические Premium	130	110
Алюминиевые Premium	135	110

Подбор радиаторов по тепловой мощности

После сравнения теплопередачи разных типов батарей и оценки условий эксплуатации изделий подбирают оптимальный вариант. Однако в техническом паспорте приборов отопления этот параметр указывается по отношению к одной секции или к их общему количеству. Чтобы выбрать радиатор, который оптимально подойдет для помещения по габаритным размерам, нужно провести предварительный расчет. Для этого нужно воспользоваться формулой, позволяющей определить нужное количество секций с учетом обогреваемой площади помещения и величины теплоотдачи одной секции.

Особенности радиаторов Lammin

Приборы отопления, выпускаемые компанией Lammin, представлены алюминиевыми и биметаллическими моделями двух серий — Eco и Premium. Для них характерен высокий показатель тепловой мощности, который достигается:

в изделиях из алюминия благодаря использованию уникального сплава, содержащего помимо основного металла добавки в виде цинка, железа и кремния;
в биметаллических моделях за счет особой конструкции, состоящей из стальных труб и алюминиевого корпуса с высоким коэффициентом теплопроводности.

Среди других преимуществ радиаторов Lammin можно выделить надежную защиту внутренней поверхности в виде прочного и гладкого слоя, препятствующего оседанию частиц. Их окрашивают методом двухступенчатой окраски, что позволяет сохранить привлекательный вид на протяжении длительного времени.

Показатели теплоотдачи и другие характеристики радиаторов Lammin с разным межосевым расстоянием приведены в таблице.

Тип батарей	Межосевое расстояние, мм	Показатель теплоотдачи 1 секции, Вт	Рабочая температура, °C
Биметаллические Premium	350	130	110
Биметаллические Premium	500	153	110
Алюминиевые Premium	350	135	110
Алюминиевые Premium	500	165	110
Биметаллические Eco	350	110	110
Биметаллические Eco	500	139	110
Алюминиевые Eco	200	115	110
Алюминиевые Eco	350	115	110
Алюминиевые Eco	500	133	110

Радиаторы отопления.

Какой лучше? — Stroim-svoi-dom.ru

Еще совсем недавно все дома обогревались при помощи привычных чугунных радиаторов отопления. Сегодня ситуация изменилась и на смену им пришли алюминиевые, стальные и биметаллические радиаторы отопления т.е. появился выбор.

Давайте рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида, попытаемся определить какой из них лучше подходит для квартиры или загородного дома и произведем расчет радиаторов отопления.

Чугунные радиаторы отопления

Чугунные батареи устанавливались во всех типовых квартирах. Сейчас они так же пользуются спросом, правда в меньшей степени, в основном для многоквартирных домов.

Минусы.

Чугунные радиаторы отопления обладают высокой инертностью т.е. они долго разогреваются при подаче тепла и так же долго остывают. Необходимо учесть, что одна такая чугунная секция имеет объем 1,45 литров, что является минусом, особенно для загородных построек.

Существенным недостатком является то, что для таких батарей опасны гидроудары, потому что чугун сам по себе довольно хрупкий материал.

Среднее значение давления, который могут выдержать чугунные батареи равняется 9 кг/см² при температуре 130⁰С.

Внешний вид оставляет желать лучшего, поэтому часто их закрывают специальными экранами, для более эстетичного вида. Они требуют постоянной окраски, т.к. чугун снаружи постоянно ржавеет. Имеют большой вес и неудобны в эксплуатации.

Плюсы.

К положительным свойствам можно отнести цену и возможность наращиваний дополнительных секций.

Чугунные радиаторы стойки к коррозии, обладают высокой теплопроводностью. Одна чугунная секция выдает тепла на 160 Вт.

Алюминиевые радиаторы отопления

Алюминиевые батареи обладают хорошей теплоотдачей, около 190 Вт и низкой инертностью т.е. способны быстро нагреваться при подаче тепла. Могут выдерживать рабочее давление около 20 атмосфер, поэтому их можно устанавливать при централизованном отоплении. Есть возможность нарастить отдельные секции, если это необходимо.

Для частного застройщика немаловажным является то, что одна алюминиевая секция имеет объем около 0,37 л, что позволяет экономить на обогреве воды или антифриза в системе отопления.

Алюминий по свойствам является мягким металлом, поэтому он чувствителен к различным твердым, мусорным частицам. В основном это актуально для домов с центральным отоплением. Для частного застройщика это не особенно важно. Но все же если вы остановили выбор на алюминиевых радиаторах отопления, то рекомендуется вместе с ними установить дополнительные фильтры для сбора различной грязи в системе.

Алюминиевые радиаторы различаются процессом изготовления. Бывают литые и штампованные. Штампованные батареи не рекомендуется ставить в домах с центральным отоплением т.к. они чувствительны к качеству теплоносителя.

Алюминий является химически активным металлом из этого следуют некоторые недостатки. При соприкосновении с другими металлами на месте соединения может образоваться так называемая гальваническая пара. В этом месте происходит коррозия металла. Для этого различные части отопительной системы соединяют между собой при помощи переходников, которые не дают соприкасаться металлам напрямую, а следовательно предотвращают процесс коррозии.

Если в качестве теплоносителя вы используете антифриз, то высока вероятность появления коррозии внутри батареи т.к. он вступает в реакцию с алюминием, что снижает КПД. Поэтому такие радиаторы лучше использовать в загородном коттедже, где теплоносителем является вода.

Внутренняя часть алюминиевых радиаторов при нагреве, вступают в реакцию с теплоносителем и со временем начинает выделяться и скапливается водород. Для того чтобы водород не задерживался в трубах, ставят специальный клапан, который потихоньку его стравливает.
Алюминиевые радиаторы отопления имеют эстетичный вид и не требуют дополнительной окраски.

Плюсы:
высокий КПД;
элегантный дизайн;
выдерживает высокое давление;
малый вес секции.
Минусы:
возможная коррозия при некачественном антифризе;
необходимо удалять воздух при помощи клапана.

Стальные радиаторы отопления

Обладают хорошей теплоотдачей, почти такой же как у алюминиевых, и низкой тепловой инерцией, т.

е. обладают высоким КПД. Очень удобны при монтаже т.к. оснащены крепежами, различными подвесками. В качестве теплоносителя можно использовать как воду, так и антифриз.

Производятся стальные батареи в виде отдельных панелей, поэтому возможности нарастить отдельную секцию в отличие от алюминиевых и чугунных нет. Необходимо сразу подбирать необходимую длину.

Стальные радиаторы отопления состоят из оболочки, которая представляет из себя стальное полотно. Внутри находятся медные трубки, которые соединены между собой сетчатыми пластинами, повышающими коэффициент теплоотдачи.

Из-за своей конструкции, стальные радиаторы также называют панельными.

Плюсы:
безынерционный радиатора;
высокая теплоотдача;
не требуют дополнительной окраски;
оптимальная цена.
Минусы:
нет возможности нарастить отдельные секции.

По своей конструкции, панельные стальные радиаторы делятся на несколько типов. Отличие между типами состоит в количестве панелей и межпанельных пластин.

На рисунке приведен вид сверху для различных типов панельных радиаторов, на котором более наглядно видны различия.

Как вы понимаете, чем выше тип панельного радиатора, тем он более мощней. Но не все так просто. Предлагаем вам посмотереть небольшое видео на эту тему, где расказывается, на что стоит обращать внимание при выборе.

Биметаллические радиаторы отопления

Биметаллические радиаторы отопления как понятно из названия состоят из двух металлов и сочетают их лучшие свойства.

Как правило, имеют стальную середину, которая позволяет выдерживать высокое давление, а так же алюминиевую оболочку, обладающую высокой теплоотдачей.

Можно устанавливать в систему с центральным отоплением.

Такие биметаллические батарей имеют современный дизайн, быстро нагреваются и охлаждаются, обладают высоким КПД.

По внешнему виду мало чем отличаются от алюминиевых радиаторов.

Плюсы биметаллических радиаторов:
высокая теплоотдача;
выдерживает высокое давление;
современный дизайн;
большая надежность;
Недостатки:

Расчет радиаторов отопления

Для того чтобы правильно рассчитать количество необходимых секций, необходимо знать некоторые справочные данные. Эти данные показывают, какое количества тепла нужно потратить, чтобы в помещении было тепло. Все значения приводятся для площади 10 м².

Для панельного дома необходимо 1,7 кВт;
Для кирпичного дома 1 кВт;
Для угловых комнат эти данные умножаем на коэффициент 1,2.

Теперь можно с легкостью рассчитать необходимое количество секции радиатора отопления.

Пример: Комната 15 м², угловая, кирпичный дом. Делим площадь 15 м² на расчетную площадь 10 м² и умножаем на 1 кВт.

15м²/10м²*1кВт=1,5 кВт.

Т.к. у нас угловая комната то это значение необходимо умножить на коэффициент 1,2. Получаем что для обогрева такого помещения необходимо 1,8 кВт тепла. После чего необходимо подобрать необходимый радиатор отопления. Эти данные должны содержатся в паспорте для батарей. Приведем лишь некоторые примерные мощности для различных радиаторов.

чугунный — 160 Вт одна секция;
алюминиевый — 190 Вт одна секция;
стальной — 450-5700 Вт для всей панели;
биметаллический — 200 Вт одна секция.

Получается, что если вы остановились на биметаллических радиаторах отопления то вам понадобится 1,8 кВт/0,2 кВт=9 секций. Возьмите еще запас в одну секцию т.к. уменьшить температуру в помещение легче, чем устанавливать дополнительную секцию.

Что залить в систему отопления

Такой вопрос возникает только у частных застройщиков, потому что только у них есть выбор. Что лучше заливать воду или антифриз, зависит от котельного и насосного оборудования, теплообменников, труб отопления и т. д.

Вода является самой дешевой и доступной жидкостью. Она используется для обогрева и в частном и многоэтажном строительстве, но она имеет ряд недостатков.

Она должна эксплуатироваться при положительных температурах. При заморозке может произойти пробой труб, котла и т.к., что приведет к выходу из строя всего отопления. Поэтому если вы отключаете обогрев дома, то придется слить всю воду из системы.

Вода, которая используется для отопления, как правило, не дистиллированная и имеет множество различных примесей. При нагревании происходит различные химические реакции, что приводит к появлению солей на внутренней поверхности труб и отопительных радиаторов. В следствии чего теряется эффективности и снижается КПД.

В отоплении где используется вода можно установить любой тип радиаторов: чугунные, алюминиевые, стальные, биметаллические.

Основным свойством антифриза является замерзание при более низких температурах по сравнению с водой. Срок службы около 10 отопительных сезонов, после чего его лучше заменить.

При таком отоплении нельзя использовать элементы содержащие цинк, т.к. он будет распадаться и оседать на внутренних стенках труб, котлов, батарей и т.д.

Еще раз напомним, что если вы используете антифриз, лучше не устанавливать алюминиевые радиаторы отопления, а вместо них приобрести стальные или биметаллические радиаторы отопления, можно конечно использовать и чугунные, но они все больше уходят в прошлое.

Какие радиаторы отопления лучше: алюминиевые или чугунные

При монтаже новой или реконструкции старой отопительной системы часто возникает вопрос, какие радиаторы отопления лучше использовать: алюминиевые или чугунные. Эти виды приборов имеют существенные отличия по своим эксплуатационным характеристикам. Поэтому перед выбором очень важно сравнить чугунные и алюминиевые радиаторы с учетом особенностей системы отопления, в составе которой их предполагается использовать.

Система отопления как критерий выбора типа батарей

Чтобы выяснить, что лучше: алюминиевые радиаторы отопления или чугунные, необходимо в первую очередь определиться с системой отопления. Алюминиевые радиаторы принципиально не подходят для установки в системах центрального отопления. Для этого есть сразу несколько причин:

слабая стойкость к гидроударам;
высокая чувствительность к химическому составу теплоносителя;
слабая стойкость к абразивному износу, который возникает в связи с наличием в составе теплоносителя примесей;
проходные каналы алюминиевой батареи имеют малый диаметр сечения и быстро засоряются при использовании загрязненного теплоносителя.

Учитывая эти факторы, батареи из алюминия можно использовать только в автономных системах отопления, где в качестве теплоносителя используется чистая вода и не возникает избыточных давлений и гидроударов.

Существенное преимущество чугунных радиаторов перед алюминиевыми заключается в том, что они могут эксплуатироваться в сложных условиях. Качественные батареи из чугуна работают в составе централизованных систем отопления по 50 лет и более. Нет принципиальных ограничений на их использование и в составе автономных систем. Однако насколько эффективно они будут работать в данном случае?

Эффективность отопления батареями из алюминия и чугуна

Если сравнить чугунные и алюминиевые радиаторы по качеству и эффективности отопления, то безусловным будет преимущество батарей из алюминия. Они превосходят чугунные аналоги по всем наиболее важным параметрам.

В частности, значительно отличается теплоотдача чугунных и алюминиевых радиаторов. Тепловая мощность одной чугунной секции в зависимости от габаритов составляет 100-160 Вт. Для секции алюминиевого радиатора мощность может превышать 200 Вт. Это достигается за счет высокой теплопроводности алюминия и особой конструкции секции, которая имеет фигурную форму с ребрами, что повышает уровень теплоотдачи конвективным и лучевым способом. При этом благодаря меньшему размеру и габаритам секций, их количество в батарее может увеличиваться, что позволяет эффективно отапливать помещение большой площади. Алюминиевые радиаторы также отличаются минимальной тепловой инерцией. Благодаря этому они набирают максимальную температуру и эффективно обогревают помещение практически сразу после запуска системы в работу.

Внутренний объем алюминиевой секции составляет от 0,7 до 1 литра, тогда как одна чугунная секция может вмещать от 4,5 до 6 литров воды. За счет этого разница в КПД алюминиевых и чугунных радиаторов является очень высокой.

При использовании в системе алюминиевых радиаторов котлу приходится нагревать в 4-5 раз меньший объем жидкости. Соответственно снижается и расход топлива. Кроме того, за счет меньшего объема воды снижается нагрузка на котел и насос, что повышает эксплуатационный ресурс оборудования.

Большим преимуществом алюминиевых радиаторов является их малый вес. Масса одной секции составляет около 1 килограмма, что примерно в 8 раз меньше, по сравнению с чугуном. В результате значительно упрощаются работы по установке радиаторов, а монтировать их можно практически на любой стене.

Алюминиевые батареи имеют современный эстетичный дизайн, что позволяет отлично вписывать их практически в любой интерьер. Окрашиваются такие радиаторы в процессе производства, а значит, вам не нужно будет их красить перед установкой. При этом применяется технология порошковой окраски, которая позволяет получать очень прочное и долговечное покрытие, которое обеспечивает надежную защиту от коррозии и отличный внешний вид в течение многих лет.

Учитывая все характеристики, можно говорить, что алюминиевые радиаторы являются оптимальным вариантом для использования в системах автономного отопления. Они обеспечат максимально качественный и эффективный обогрев помещений с экономией энергоносителей. При этом условия эксплуатации в индивидуальных системах позволяют обеспечить их долговечную службу.

Алюминиевые и чугунные батареи Ogint

Компания Ogint выпускает как чугунные, так и алюминиевые радиаторы, чтобы каждый наш клиент смог подобрать отопительные приборы с оптимальными параметрами и характеристиками.

Мы применяем передовые производственные технологии и используем только лучшие материалы. Это позволяет получать продукцию, отвечающую высоким требованиям качества и подходящую для эксплуатации в российских условиях, что подтверждается наличием всех необходимых сертификатов. При отличном качестве наших радиаторов они имеют выгодную стоимость.

Наша компания осуществляет оптовую продажу радиаторов из алюминия и чугуна. Обратившись к нам, вы имеете возможность получить высококачественные отопительные приборы по цене производителя, что позволит значительно снизить общую стоимость покупки. Для оформления заказа вы можете обратиться через контактную форму или позвонить по телефону.

Мощность и теплоотдача алюминиевых радиаторов и других батарей

Монтаж новых батарей отопления всегда влечет за собой проблему выбора, притом у большинства людей нет конкретной информации о том или другом виде радиаторов. Проведем сравнение таких важных параметров, как допустимое рабочее давление, теплоотдача алюминиевых радиаторов и других видов батарей, что поможет решить, какие радиаторы лучше, и сделать правильный выбор. Именно материал изготовления оказывает решающее влияние на основные характеристики отопительного оборудования.

Сравнение теплоотдачи радиаторов разных видов

Одним из принципиально главных параметров является тепловая мощность, есть и другие факторы, чье значение не менее важно. Выбирать радиатор только по одной этой характеристике – неправильно. Необходимо знать, при каких условиях определенный тип отопительных обогревателей выдаст определенный тепловой поток, и какой период времени он может прослужить.

Правильнее будет все технические характеристики секционных радиаторов, а конкретнее:

алюминиевые;
биметаллические;
чугунные.

Сравним отопительные батареи по следующим ключевым характеристикам, которые напрямую влияют на их подбор:

тепловая мощность;
допустимое рабочее давление;
давление опрессовки;
объем;
вес.

Важно! Максимальный уровень нагрева теплоносителя не входит в расчеты, поскольку у любого типа радиаторов данный параметр достаточно высок, что уже делает их пригодными для установки в жилых помещениях.

В частных загородных домах или коттеджах давление теплоносителя бывает не выше 3 Бар, в домах подключенных центральной системе отопления этот параметр бывает 6 -15 Бар, все зависит от того, сколько этажей в здании.

Необходимо помнить и гидроударах, данное явление не является редкостью во время пуска в работу центральных тепловых сетей. Из-за этого в такую систему подойдут не все типы радиаторов, а параметр теплоотдачи необходимо сравнивать, учитывая параметры прочности изделия.

Вес и вместительность радиаторов также играют немаловажную роль в подключении их в систему отопления в частном доме. Если знать емкость радиатора, можно легко рассчитать общий объем воды в системе и, таким образом, сделать расчет теплоотдачи конкретного радиатора или батарей отопления. Вес изделия необходимо знать, чтобы определить метод крепления к наружной стене, которая построена, к примеру, из какого-либо пористого материала (газобетон) либо по каркасной технологии.

Теплоотдача различных радиаторов отопления таблица:

У стальных радиаторов теплоотдача находится на уровне около 120 Вт.

Самая высокая тепловая мощность у медных приоров отопления – около 400Вт!

Как рассчитать сколько нужно секций?

Чтобы обогреть все помещения потребуется знать мощность, которая потребуется для каждого помещения, только после этого расчет теплоотдачи батареи. Расчет тепла, которое потребуется для обогрева помещения, необходим для того, чтобы узнать из скольких секций должен состоять радиатор.

Чтобы определить, сколько тепла потребуется для обогрева комнаты применяется довольно простая формула. Исходя от места расположения, количество берется то количество теплоты, которое потребуется на 1м3 помещения, для южной стороны это значение будет 35 Вт/ м3 и 35 Вт/м3 для северной. Таким образом, объем требуемого помещения на одну из величин и в итоге узнаем необходимую мощность.

Для расчета мощности биметаллических или алюминиевых батарей, нужно учитывать параметры указанные производителем в паспорте. Исходя из этих данных, для одной секции батареи при DT = 70. Это говорит о том чему равняется тепловой поток при температуре подачи 105 ºС, а в обратке – 70 ºС. Это учитывая что температура внутри помещения будет около 18ºС.

Исходя из данных нашей таблицы, у биметаллического радиатора, одна секция с межосевым размером 500 мм составляет 204 Вт, но с учетом того что температура теплоносителя в подаче будет 105ºС.

Расчет мощности. Нынешние системы, тем более индивидуальные настолько сильно не нагревают теплоноситель, а это означает, что тепловой поток будет меньше. Для получения реальных значений необходимо просчитать характеристику DT для конкретных условий по формуле:

DT = (tпод + tобр) / 2 – tкомн,
где: tпод – температура воды в подающем трубопроводе; tобр – то же, в обратке; tкомн – температура внутри комнаты.

После этого теплоотдачу, указанную в паспорте изделия, необходимо умножить на поправочный коэффициент, который принимается в соответствии от значений DT по таблице:

К примеру, температура теплоносителя составляет 80/60оС, температура в комнате будет равна 21оС характеристика DT будет равна (80 + 60) / 2 – 21 = 49, поправочный коэффициент при этом составит – 0. 63. В этом случае тепловой поток от одной секции такого же биметаллического радиатора будет равняться 204*0.63 = 128.5 Вт. Руководствуясь этими данными, подбирается необходимое количество секций, которые будут хорошо прогревать комнату.

У каких радиаторов теплоотдача лучше?

Как это видно из приведенной таблицы, где сравниваются теплоотдачи отопительных батарей, самая высокая мощность у биметаллических радиаторов отопления. Они представляют собой ребристый алюминиевый корпус, внутри которого находится прочный сварной каркас из металлических трубок, предназначенных для протока теплоносителя.

Данный вид отопительного оборудования отлично подойдет как для установки в частном доме с индивидуальной системой, так и для централизованной системы отопления. Главным минусом таких изделий является их высокая стоимость. Однако наилучшая теплоотдача биметаллических отопительных радиаторов, часто, позволяет сделать выбор в их сторону.

Несколько ниже теплоотдача у батарей из алюминия, но они немного легче и дешевле биметаллических. Данный вид радиаторов тоже можно монтировать в любых помещениях, но с условием наличия индивидуальной котельной с узлом водоподготовки. Одним из главных недостатков таких изделий является низкая устойчивость алюминия к электрохимической коррозии из-за теплоносителя низкого качества, который, как правило, свойственен центральным теплосетям. Батареи из этого материала лучше всего монтировать в индивидуальных системах.

Довольно сильно от остальных отличается теплоотдача чугунных радиаторов, которая гораздо ниже, несмотря на большую массу и емкость секций. Кажется, что подобные данные не позволяют данным изделиям конкурировать с предыдущими. Но их главным преимуществом являются – долгий срок службы и устойчивость к коррозии. Радиаторы из серого чугуна могут прослужить полвека, абсолютно не реагируя на качество теплоносителя.

А кроме этого из-за своей вместительности и массивности у подобных радиаторов самая большая тепловой инерцией. Это говорит о том, что чугунные батареи будут оставаться теплыми достаточно долго. Если рассматривать устойчивость к высокому давлению, то здесь радиаторам из чугуна похвастаться нечем. Устанавливать их в систему с высоким давлением довольно рискованно.

Радиаторы, изготовленные из стали, будут оптимальным решением для монтажа в автономных отопительных системах. Для центрального отопления подобные изделия не самый удачный вариант, из-за низкой устойчивости к высокому давлению.

Из положительных свойств данных изделий хочется выделить небольшой вес, высокую тепловую инертность, устойчивость к коррозии и достаточно хорошие показатели теплоотдачи. Из-за более узкого проходного отверстия, чем у стандартных стояков, они забиваются гораздо реже.

Но теплоотдача не является единственным параметром, который влияет на выбор нужной модели. Конечное решение должно приниматься только после того, как будут изучены и такие параметры как прочность, рабочее давление, устойчивость к коррозии и естественно цена.

Если разобрать более широкий спектр производителей, то ведущие позиции отдаются алюминиевым изделиям, благодаря высокой теплоотдаче и другим параметрам. Биметаллические будут стоить дороже, хотя единственным их преимуществом можно назвать, пожалуй, только рабочее давление.

Более бюджетное решение – стальные радиаторы отопления, чугунные – наоборот, для ценителей. Если не смотреть на советскую модель чугунных батарей марки МС140, стандартную «гармошку», то ретро радиаторы одни из самых дорогих.

рейтинг 2020 года и какие лучше ставить для квартиры и частного дома, а также какое у них подключение

Помещение для комфортного нахождения в нем должно быть теплым, особенно в зимний период.

Для этого необходим качественный радиатор отопления, обеспечивающий поток тепла от теплоносителя.

Современные модели отличаются материалам производства, теплоотдачей, ценовой политикой, количеством секций.

Как подобрать необходимый вариант для помещения?

Рейтинг ТОП-17 лучших радиаторов отопления 2020 года

Как выбрать и на что обратить внимание?

Выбор радиатора отопления – задача нетривиальная. Все зависит от площади помещения, размеров места под радиатор, теплоносителя и собственных предпочтений потребителя.

При выборе стоит обратить внимание на следующие моменты:

рабочее давление радиатора должно в два раза превышать давление в отопительной системе, чтобы радиатор не вышел из строя при перепадах;
защита от гидроударов;
простота монтажа важна при самостоятельной установке радиаторов, однако большинство современных моделей не вызывают трудностей в данном аспекте;
длительность эксплуатации и гарантийный срок.

Лучшие радиаторы отопления для частного дома и квартиры цена/качество

STOUT Space 500

Радиатор российского производства с уникальной технологией литья под давлением. При производстве проводятся двукратные испытания на герметичность.

Нагревает теплоноситель до 135 градусов, что позволяет использовать не только в квартирах, но также в частных домах и производственных помещениях.

Объем одной секции составляет 0,2 мл, что уменьшает расход теплоносителя при сохранении теплоотдачи.

Выдерживает опрессовочное давление до 30 бар. Производитель делает упор на агрессивные условия эксплуатации, благодаря чему радиатор обладает высоким качеством сборки и покраски.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Материал: биметалл;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 744-2604 Вт;
Рабочее давление: 20 бар;
Количество секций: 4-14.

Плюсы

качественная сборка;
герметичность;
специальная технология литья;
теплопроизводительность.

Минусы

минимальное количество секций — 4.

Royal Thermo BiLiner 500

Изящный радиатор в стиле хай-тек. Особенность конструкции, напоминающей крыло самолета, увеличивает теплоотдачу каждой секции отдельно.

Дополнительные ребра увеличивают общий КПД.

Эмаль голландского производства устойчива к высоким температурам и повышенной влажности.

Однако пользователи отмечают низкое качество покрытия с тыльной стороны и торцов.

Поставляется в трех цветовых решениях – белом, черном и серебряном. Поддерживает рабочее давление системы до 30 бар (45 – для опрессовки).

Несмотря на небольшой объем воды в одной секции, обладает хорошей теплоотдачей. Радиатор с максимумом секций справится с обогревом 28 кв. м. помещения.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Материал: биметалл;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 171-2394 Вт;
Рабочее давление: 30 бар;
Количество секций: 1-14.

Плюсы

адекватная цена;
приятный дизайн;
высокая теплоотдача.

Минусы

плохо прокрашены торцы и задняя поверхность.

Royal Thermo Indigo Super 500

Один из лучших радиаторов для квартиры с уникальной технологией обратной конвекции. Прочный стальной коллектор выдерживает гидроудары мощностью до 200 бар.

Увеличенная толщина стенок секций повышает теплоотдачу и надежность конструкции.

Теплоноситель не соприкасается с внутренней поверхностью радиатора, что также увеличивает срок службы устройства.

Обратная конвекция и верхние ребра отсекают холодный воздух от окна и распределяют теплый воздух по помещению.

Не требователен к качеству теплоносителя, поэтому монтаж возможен к любой системе теплоснабжения.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Материал: биметалл;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 185-2220 Вт;
Рабочее давление: 30 бар;
Количество секций: 1-12.

Плюсы

обратная конвекция;
стальной конвектор;
стоимость.

Rifar SUPReMO 500

Один из лучших радиаторов для установки в частном доме. Монолитный секционный вариант с большой толщиной стенок, соразмерной со стенками водопроводной трубы.

Скругленные углы секций уменьшают травмоопасность и придают внешнюю элегантность устройству.

Обладает высокими показателями температуры теплоносителя, рабочего и опрессовочного давлений.

Возможно подключение к любому теплоносителю, будь то вода, антифриз или масло.

Из минусов – нет возможности заказа радиатора менее четырех секций, а также нет креплений и заглушек в комплектации.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Материал: биметалл;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 808-2828 Вт;
Рабочее давление: 30 бар;
Количество секций: 4-14.

Плюсы

сглаженные углы;
практичность;
длительная гарантия от завода;
теплоэффективность.

Минусы

нет заглушек и креплений в комплекте.

Royal Thermo Revolution Bimetall 350

Биметаллический радиатор с повышенной защитой от гидроударов и химической защитой от агрессивных теплоносителей.

Дополнительные ребра на коллекторах увеличивают теплоотдачу на 3-5%, что в целом увеличивает КПД модели по сравнению с аналогами.

Отлично подходит для монтажа в малогабаритных квартирах. После установки есть возможность наращивания дополнительных секций.

Отличается надежностью и длительным сроком эксплуатации.

Однако, пользователи отмечают низкое качество покрытия и его неустойчивость к повышенной влажности.

Кроме того, встречается производственный брак в виде скошенной резьбы.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Материал: биметалл;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 35 см;
Теплоотдача: 121-2420 Вт;
Рабочее давление: 30 бар;
Количество секций: 1-20.

Плюсы

подходит для малогабаритных помещений;
наращивание секций;
качество сборки;
легкость монтажа.

Минусы

производственный брак;
завышенная стоимость;
плохое качество покрытия.

Лучшие биметаллические радиаторы отопления

Royal Thermo PianoForte 500

Радиатор отличается необычным дизайном с ровными секциями, расположенным с разной степенью выноса в верхней и нижней части, что создает впечатление игры на пианино (отсюда и название модели).

Асимметричное расположение секций увеличивает конвекцию и теплоотдачу. Модель поддерживает высокое рабочее давление до 30 бар и до 45 бар при опрессовке.

14 элементов секций достаточно для обогрева до 28 квадратов площади.

Однако, из-за особенностей конструкции и металла обладает высокой звукопроводностью.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 123-1722 Вт;
Рабочее давление: 30 бар;
Количество секций: 1-14.

Плюсы

необычная конструкция;
длительная производственная гарантия;
простота монтажа.

Минусы

высокая звукопроводность;
острые углы секций.

Rifar Base 500

Модель с одними из наиболее высоких показателей теплоотдачи и высокими показателями температуры теплоносителя.

Варианта на 20 секций достаточно для обогрева комнаты площадью 28,5 кв.м. При этом объем одной секции относительно небольшой – всего 0,2 л.

Выдерживает высокое давление в системе до 20 бар и до 30 бар по время опрессовки.

Обладает приятным дизайном, быстро нагревается.

Пользователи практически не выделяют недостатков, за исключением случаев производственного брака, однако они единичны.

Радиатор поставляется с необходимыми комплектующими для подключения.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 204-4080 Вт;
Рабочее давление: 20 бар;
Количество секций: 1-20.

Плюсы

дизайн;
показатели теплоотдачи;
надежность;
поставляется с комплектующими для подключения.

Минусы

единичные случаи брака.

Rifar SUPReMO 500

Радиатор с боковым креплением способен выдержать высокое давление – до 30 бар рабочего и до 45 бар опрессовочного.

Модель обладает высокими параметрами теплоотдачей и быстрым нагревом после включения.

Конструкция не имеет острых углов – обтекаемые секции специально разработаны для защиты детей и взрослых от трав при случайных ударах.

Не требователен к теплоносителю – им может быть не только вода, но также масло и антифриз.

Мощности радиатора хватает до 20 кв.м. площади. Производитель максимально уверен в своем продукте, о чем говорит гарантия в 25 лет.

Радиатор прост и практичен в уходе, к тому же имеет много цветовых решений, что позволит сочетать его с общим дизайном комнаты.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 808-2828 Вт;
Рабочее давление: 30 бар;
Диаметр подключения: 3/4 дюйма.

Плюсы

длительный срок гарантии от производителя;
обтекаемая форма секций;
цветовые решения;
мощность;
универсальность по отношению к теплоносителю.

Лучшие алюминиевые радиаторы отопления

Royal Thermo Revolution 500

Модель с отличным соотношением цены и качества. Увеличенная теплоотдача осуществляется за счет конструктивной особенности в виде волнообразных ребер. Такая конструкция препятствует завоздушиванию и равномерно распределяет нагрузку теплоносителя.

Выдерживает опрессовочное давление до 30 бар.

Еще одним преимуществом является высокопрочная заглушка, заменяющая сварку донца с вертикальным коллектором.

Поддерживает температуру теплоносителя до 110 градусов.

Эмаль стойкая, выдерживает повышенную влажность без сколов и отслаивания. Возможен заказ больших радиаторов на 22 секции для больших помещений.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 181-3982 Вт;
Рабочее давление: 20 бар;
Количество секций: 1-22.

Плюсы

стойкая эмаль;
высокие показатели теплоотдачи;
препятствие завоздушиванию;
долговечность.

Минусы

плохо прокрашена задняя панель.

Royal Thermo Indigo 500

Модель российского производства с хорошей адаптацией к условиям суровых российских зим. Изготавливается с учетом итальянских технологий и разработок.

Отлично подходит как для квартиры в многоэтажном доме, так и для частных домов и промышленных помещений.

Двухуровневая покраска выдерживает большинство агрессивных внешних воздействий, однако чувствителен к теплоносителю – не подходит к системам с низким водородным показателем воды.

Система обратной конвекции отсекает холодный воздух и способствует равномерному распределению теплых потоков по помещению.

Прост в монтаже и обслуживании, имеет защиту от гидроударов.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 195-2730 Вт;
Рабочее давление: 20 бар;
Количество секций: 1-14.

Плюсы

высокий КПД;
стильный дизайн;
стойкое покрытие;
система обратной конвекции.

Минусы

чувствителен к качеству теплоносителя;
качество сборки.

Rifar Alum 500

Качественный радиатор известного производителя отличается закругленными лепестками секций в верхней части.

Подобная конструкция усиливает конвекцию и ускоряет нагрев помещения. Выдерживает до 20 бар рабочего давления и до 30 бар опрессовочного.

16 секционных элементов хватает для обогрева комнаты в 27 квадратов. Также отличается хорошей температурой до 135 градусов и высокой теплоотдачей, простотой монтажа и высоким качеством.

Нареканий у пользователей практически не вызывает, однако обладает несколько завышенной ценой по сравнению с радиаторами той же мощности.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 183-2928 Вт;
Рабочее давление: 20 бар;
Количество секций: 1-16;
Диаметр подключения: 1 дюйм.

Плюсы

конструкция;
повышенная теплоотдача
дизайн;
простота монтажа;
быстрый нагрев комнаты.

Минусы

завышенная цена.

Лучшие чугунные радиаторы отопления

STI Нова 500

Радиатор подходит для отопления частных домов, квартир, производственных и офисных помещений.

Изготовлен с соблюдением ГОСТов и адаптирован под климатические условия России.

Устойчив к коррозии, интегрируется с любыми водными отопительными системами. Объем одной секции составляет 0,52 л, что влечет за собой достаточно высокие расходы теплоносителя.

Чувствителен к перепадам давления, максимальное давление при опрессовке до 18 бар.

При этом выдает высокие показатели температуры до 150 градусов и хорошие показатели теплоотдачи. Возможен заказ батареи с различным количеством секций. 14 секций достаточно для обогрева комнаты или помещения площадью до 25 кв.м.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 120-1680 Вт;
Рабочее давление: 12 бар;
Количество секций: 1-14.

Плюсы

облегченный чугун;
быстрый прогрев;
высокая теплоотдача;
дизайн.

Минусы

отслаивается эмаль;
требователен к монтажу.

Konner Modern 500

Радиатор с высокими показателями мощности и большим объемом теплоносителя в секции. 12 секций за счет этого хватает на 30 кв.м. площади.

Чувствителен к давлению в системе до 18 бар и гидроударам до 12 атмосфер.

Однако, несмотря на хорошую теплоэффективность, модель несколько слабее советских чугунных радиаторов, поскольку не полностью адаптирована под российский климат за счет китайского производства.

Также при длительном использовании начинается отслоение эмали. Это не влияет на производительность, однако является существенным недостатком с эстетической точки зрения.

Радиатор чувствителен к высокой влажности.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 150-1800 Вт;
Рабочее давление: 12 бар;
Количество секций: 1-12.

Плюсы

адекватная цена;
долговечность;
площадь обогрева;
дизайн;
надежность.

Минусы

не адаптирован к российскому климату;
отслаивается эмаль.

RETROstyle WINDSOR 500

Весьма необычная модель с оригинальным декором и возможностью подключения большого количества секций.

Узор 18-19 века выполнен по специальной технологии художественного литья. Также производитель поставляет модели с имитацией латуни, меди и драгоценных металлов.

Однако внешний вид – не единственное преимущество радиатора. Конструкцией предусмотрена полная герметичность системы, что уменьшает риск протечек в несколько раз.

При производстве используются высококачественные материалы.

Однако из-за дизайна устройство требовательно к размещению и требует много свободного пространства, в противном случае выглядит очень громоздко.

Технические характеристики:

Тип: секционный:
Размещение: напольное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 50 см;
Теплоотдача: 119-3570 Вт;
Рабочее давление: 10 бар;
Количество секций: 1-30.

Плюсы

имитация под предмет роскоши;
надежность и прочность чугуна;
герметичность;
большое количество секций.

Лучшие стальные радиаторы отопления

Buderus Logatrend K-Profil 11 300

Панельный радиатор, предназначенный для обогрева жилых и промышленных помещений. Удачно вписывается в большинство интерьеров за счет современного дизайна.

Возможно подключение не только к современным отопительным системам, но и к советским системам в старых домах.

Стенки по бокам устройства не позволяют обжечься при прикосновении. Производитель осуществляет оригинальный подход к сварке деталей – используется роликовая сварка вместо точечной у большинства производителей.

Такой подход увеличивает и прочность радиатора.

Возможна интеграция с термостатической головкой. При установке в ванной комнате рекомендуется соблюдать расстояние от источника воды не менее 0,6 м.

Технические характеристики:

Тип: панельный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 25 см;
Теплоотдача: 249-1868 Вт;
Рабочее давление: 10 бар.

Плюсы

качество покрытия;
стоимость;
адаптация к российскому климату;
монтаж любой стороной;
роликовая сварка деталей.

Минусы

хлипкий кронштейн.

Axis Classic 22 500

Качественный радиатор для закрытых водяных систем отопления с толщиной корпуса 1,2 мм. Возможна подводка с обеих сторон.

Рабочая температура выше, чем у многих моделей, и составляет 120 градусов.

Однако радиатор чувствителен к рабочему давлению – не более 9 бар, и выдерживает до 13,5 бар опрессовочного давления.

Кроме воды, в качестве теплоносителя возможно использование антифриза.

Радиатор неплохо адаптирован к российским зимам и оптимален для использования в регионах с критически низкими температурами.

Легок в установке, в комплекте поставляется монтажный набор.

Технические характеристики:

Тип: панельный:
Размещение: настенное;
Подключение: боковое;
Межосевое расстояние: 44,9 см;
Теплоотдача: 852-4422 Вт;
Рабочее давление: 9 бар;
Диаметр подключения: 1/2 дюйма.

Плюсы

адаптирован к климату;
универсальность подключения;
возможно использование антифриза;
простота в монтаже.

Минусы

малоизвестный бренд;
вес.

ELSEN ERV 11 500

Устойчивая к агрессивным внешним условиям модель. Стойкость обеспечивается высококачественным многослойным защитным покрытием, не поддающимся царапинам, истиранию и коррозии.

Внутренняя поверхность фосфатирована, что позволяет сохранять качество радиатора в течение длительного периода.

Устройство можно подключать с любой стороны, что является существенным плюсом.

Поставляются в комплекте с монтажными шаблонами и деталями для установки.

Радиатор прост в уходе, нет необходимости протирать узкие зазоры между секциями. Небольшие размеры позволяют установить устройство в малогабаритных помещениях.

Технические характеристики:

Тип: панельный:
Размещение: настенное;
Подключение: нижнее;
Межосевое расстояние: 35 см;
Теплоотдача: 509-3819 Вт;
Рабочее давление: 10 бар;
Диаметр подключения: 1/2 дюйма.

Плюсы

вариативность подключения;
дизайн;
простота в уходе;
комплектация.

Виды радиаторов отопления и какой лучше?

Современные радиаторы классифицируются в основном по материалу изготовления, поскольку именно от этого параметра зависят основные технические характеристики устройства – теплоотдача и теплоемкость, длительность службы, устойчивость к агрессивным теплоносителям и внешним воздействиям.

Итак, по материалу выделяют следующие модели:

алюминиевые – одни из самых легких и популярных вариантов;
биметаллические – с сердечником из стали и алюминиевым корпусом;
чугунные – наиболее старый вариант, современные модели выпускаются весьма стильными;
стальные – из низкоуглеродной стали с антикоррозийным покрытием.

Биметаллический радиатор – плюсы и минусы, в каких случаях лучше установить

Биметаллические варианты обладают высокой прочностью и повышенной устойчивостью к гидроударам и высокому давлению в системе.

Сталь выдерживает агрессивные теплоносители, а алюминиевый корпус легко и быстро нагревается и отдает тепло.

Такие модели редко используются для жилых помещений за счет высокой цены.

Кроме того, в жилых домах высокое давление в системе отопления встречается нечасто.

Плюсы:

надежность и прочность конструкции;
нетребовательность к теплоносителю;
выдерживают высокое давление в системе;
высокая мощность.

Минусы:

высокая цена;
вес;
иногда – повышенная звукопроводность.

Алюминиевый радиатор – плюсы и минусы, в каких случаях лучше установить

Алюминиевые радиаторы – популярные варианты для монтажа в жилых помещениях. Они легче по сравнению с другими материалами, а сам материал обладает высоким уровнем теплоотдачи.

Также эти модели в большинстве своем бюджетны, что расширяет круг потребителей.

Однако алюминий – химически активный металл, поэтому такие батареи требовательны к качеству теплоносителя.

Плюсы:

небольшой вес;
быстрый нагрев и теплоотдача;
демократичные цены;
широкий выбор моделей

Минусы:

химическая активность и чувствительность к теплоносителю;
низкая прочность.

Стальной радиатор – плюсы и минусы, в каких случаях лучше установить

Стальные радиаторы изготавливают из низкоуглеродной стали. Эмалевое покрытие обладает антикоррозийными свойствами. Модели имеют длительный срок службы, однако неустойчивы к гидроударам.

Для них нежелателен слив воды из системы, поскольку возможно образование коррозии из-за контакта с воздухом.

Наиболее оптимальны для производственных помещений.

Плюсы:

длительный срок службы;
небольшой объем теплоносителя;
надежность и прочность;
доступность по цене.

Минусы:

неустойчивы к гидроударам;
сквозняки из-за конвекции.

Чугунный радиатор – плюсы и минусы, в каких случаях лучше установить

Самый старый и известный вариант. Новые модели выпускаются нечасто, обладают необычными дизайнами, особенно при стилизации под медь или латунь.

Они надежны, устойчивы к коррозии и обладают высокой теплоемкостью, нетребовательны к теплоносителю.

Чаще всего выпускаются дизайнерские модели.

Плюсы:

надежность и устойчивость к коррозии;
теплоемкость;
нетребовательность к теплоносителю;
длительный срок службы и гарантии.

Минусы:

высокий вес;
дизайнерские варианты очень дороги;
медленно нагреваются;
чувствительны к гидроударам.

Способы подключения

Помимо материалов, модели могут различаться также по способам подключения. Это также важный фактор при выборе радиатора, поскольку при неправильно подобранном радиаторе невозможно будет подключить его к отопительной системе.

Выделяют следующие типы подключений:

боковое;
нижнее;
универсальное.

Типы радиаторов отопления

Радиаторы отопления отличаются не только материалом изготовления, но и строением.

Выделяют 4 типа отопительных устройств:

секционные – сборные биметаллические модели, состоящие из сердечника и внешних секций. У таких вариантов есть существенный минус – стыки могут ломаться и протекать, однако они проще всего поддаются ремонту, а также их можно собрать в необходимых размерах;
монолитные – единый радиатор с высокими эксплуатационными характеристиками, стоят такие варианты дороже, и при повреждениях необходимо заменить всю конструкцию;
панельные, или конвекторные – обладают высоким КПД, являются самыми недорогими и наиболее распространенными, однако поддаются коррозии при завоздушивании и не переносят гидроударов;
трубчатые – конструкция из труб, имеющая определенное внешнее сходство с секционными вариантами. Устойчивы к гидроударам, имеют высокое рабочее давление, однако также, как панельные, слабо устойчивы к коррозии при попадании воздуха в систему.

Какую фирму выбрать?

Разнообразие марок на современном рынке поражает.

По мнению экспертов и по отзывам потребителей, лидерами в этой нише являются:

Royal Thermo – российский бренд с итальянским дизайном, изготавливающий радиаторы с учетом опытов зарубежных коллег. Выпускает преимущественно алюминиевые и биметаллические модели с повышенной теплоотдачей. При этом радиаторы фирмы обладают весьма демократичной ценой.
Buderus – немецкий бренд, основанный еще в 1731 году. Продуманный дизайн, внимание к качеству материалов и деталей – типичные черты радиаторов их производства. Усиленные модели, выпускаемые на рынок, обладают техническими характеристиками, конкурировать с которыми может далеко не каждая фирма.
Rifar – по мнению экспертов, лучший производитель радиаторов из России. Модели обладают высоким КПД и демократичными ценами. Бренд дает гарантию в 10 лет на поставляемые модели.

Рейтинг обновлен 12 сентября 2020 года.

Отзывы покупателей

{{ reviewsOverall }} / 5 Оценка владельцев (2 голосов)

Рейтинг бренда/модели Количество проголосовавших Добавьте свой отзыв!
Сортировать по: Самые последниеНаивысший баллНаиболее полезноХудшая оценка
Будьте первым, чтобы оставить отзыв.
{{{ review.rating_title }}}
{{{review.rating_comment | nl2br}}}
Показать еще Добавьте свой отзыв!
Полезное видео
Из видео вы узнаете как выбрать радиатор отопления:
<noscript><img src='/800/600/http/pacific-meridian.ru/mein/uploads/2014/03/281.jpg' style='float: right;' /></noscript> youtube.com/embed/uII7uDpS8c4?wmode=transparent&rel=0&feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Сколько тепла выделяет свинцово-кислотная батарея?
Сколько тепла выделяет свинцово-кислотная батарея?
Иногда нам задают очень интересные вопросы. Недавно нас спросили, сколько тепла выделяет промышленная резервная батарея. Честно говоря, это зависит от того, кого вы спрашиваете. У разных производителей аккумуляторов разные ответы на этот вопрос, и разные методы расчета дают существенно разные ответы.
Выделяемое или генерируемое тепло иногда называют «потерей тепла».
Автор данной статьи не дает рекомендаций по методам, приведенным ниже. Статья подготовлена, чтобы показать, что между различными используемыми методами существует противоречие.
В общих чертах вопрос задается для расчета требований к вентиляции, и в этой статье исследуются различные методы и демонстрируется изменчивость результатов.
Тепло выделяется при подзарядке, подзарядке и разрядке. Тепло, выделяемое при зарядке, является конечным, т.е. когда аккумулятор полностью заряжен, тепло больше не выделяется, но в этот момент аккумулятор переходит в фазу плавающего заряда, и пока аккумулятор находится на зарядке, тепло выделяется.Тепло, выделяемое при разряде, также ограничено, потому что после полной разрядки аккумулятора тепло больше не выделяется. Следовательно, у нас есть три условия, которые следует учитывать:
1) нагрев при подзарядке.
2) нагрев на плавающем заряде.
3) нагрев при разряде.
Все мы знаем, что свинцово-кислотные батареи тяжелые и имеют большую тепловую массу. Из-за этого во время перезарядки, плавающего заряда и разряда тепло, генерируемое внутри элементов, не будет немедленно рассеиваться в окружающую атмосферу, и существуют разные мнения о том, насколько быстро это будет происходить.Частично разногласия являются результатом разных размеров и форм элементов или моноблоков, составляющих батарею, а также того, являются ли они типами VRLA AGM, VRLA GEL или вентилируемыми.
В общих чертах, тепло — это ватты, а ватты можно рассчитать из V x I (вольт x ампер) или мы можем использовать I2R (амперы x амперы x сопротивление). Этот принцип эти формулы могут использоваться для расчета выделяемого тепла.
В этой статье в примерах используется следующая система батарей.В примерах рассматривается следующее: —
a) Аккумуляторная батарея мощностью 300 кВт в течение 15 м при температуре 20 ° C до не менее 408 В (в среднем 1,70 В на канал).
б) Батарея состоит из 3 параллельных цепочек, каждая из которых состоит из 40 моноблоков на 12 В; то есть 240 ячеек.
c) Напряжение холостого хода 2.27Vpc = 545V.
г) Номинальная емкость каждой гирлянды составляет 110 Ач, т. Е. Общая емкость батареи 330 Ач.
e) Внутреннее сопротивление каждого моноблока равно 3.8мОм. Это значение взято из информации производителя аккумулятора. Следовательно, сопротивление батареи составляет 3,8 мОм x 40 блоков / 3 струны = общее сопротивление 50,7 мОм.
f) Полностью заряженный ток холостого хода 1 мА на Ач = 330 мА. Значение 1 мА на Ач соответствует I-поплавку. (примечание ниже) значение из BS EN 50272.
g) Параметры заряда: ток 10% (33A) и постоянное напряжение 2,27Vpc (544,8V).
(Примечание) — Полностью заряженный ток холостого хода можно получить у производителя батареи.Однако в BS EN 50272 (Требования безопасности для вторичных батарей и их установки) типичное значение можно найти в таблице 1. В таблице приведены значения тока при зарядке с помощью зарядных устройств IU или U. Хотя эти значения используются для расчета выбросов газа при зарядке, их также можно использовать для оценки силы тока при полной зарядке. На практике это значения для наихудшего сценария со встроенным запасом прочности.
Для вентилируемых свинцово-кислотных аккумуляторов, свинцово-кислотных аккумуляторов VRLA и для никель-кадмиевых аккумуляторов значение дается как 1 мА на Ач для условий плавающего напряжения. Мы должны рассматривать Ah как номинальное значение при скорости 10 часов для свинцово-кислотного продукта и 5 часов для продукта NiCd.
Во-первых, нам нужно определить «перезарядку», и в этом контексте мы имеем в виду ток / время, необходимое для возврата емкости, удаленной для предыдущей разрядки. Мы только рассматриваем время полной зарядки.
Количество выделяемого тепла существенно не меняется, даже если параметры подзарядки могут отличаться. Например, ток зарядного устройства, то есть 5%, 10% или 15% C10 ампер, или при использовании истинного плавающего напряжения (например.грамм. 2.27Vpc) или повышенное напряжение (например, 2,40Vpc), существенно не изменяют выделяемое тепло или тепловые потери от батареи. Однако выделяемое тепло будет существенно отличаться в зависимости от глубины предыдущего разряда. Для промышленных резервных батарей и в этой статье мы рассматриваем характеристику перезарядки при постоянном напряжении / ограниченном токе; иначе известный как метод IU или модифицированного постоянного потенциала, такой как 2,27 В на канал или 2,40 В на канал или аналогичный, с ограничением тока.
На этом этапе стоит отметить, что некоторые производители аккумуляторов считают, что количество тепла, выделяемого при перезарядке, можно рассчитать с использованием того же метода, как если бы аккумулятор находился на плавающем заряде.Этот метод используется ниже в п. 1.1). Эта точка зрения принята, потому что любое тепло, выделяемое при перезарядке, не будет немедленно выделено из-за тепловой массы батареи.
Вычисления тепла усложняются, если мы принимаем во внимание удельные тепловые характеристики аккумулятора и, по крайней мере, один производитель аккумуляторов предоставил результаты, основанные на фактическом типе и конфигурации аккумулятора. Это не помогает определить количество тепла, выделяемого для каждой конфигурации батареи, и нам нужно что-то гораздо более простое для использования в повседневной ситуации.В конце концов, мы смотрим на типичное значение, которое может использоваться для целей охлаждения помещения, а не на конечную «лабораторную оценку». На практике хорошее приближение является достаточно точным.
Отсюда следует, что если количество тепла, выделяемого при перезарядке, меняется с предыдущим разрядом, все остальные параметры в целом не имеют значения. Затем мы можем оценить количество тепла, выделяемого при перезарядке, в зависимости от предыдущего разряда. Чтобы сделать расчет немного более точным, мы должны оценить время до полной зарядки на основе характеристик IU и предыдущей глубины разряда.У большинства производителей есть таблицы или даже программный метод определения времени до различных состояний заряда, включая время полной зарядки. Однако в целом можно сказать, что время до полной зарядки будет составлять много часов, но время до 80% будет зависеть от характеристики IU. Во время перезарядки большая часть тепла будет генерироваться в виде потерь, вплоть до того, что батарея будет заряжена на 80%, что будет составлять «постоянный ток» части перезарядки. Во время фазы постоянного тока i.е. до 80% заряда, тепло можно оценить с помощью принципа I2R. От 80% до 100% ток поплавка может использоваться для расчета тепла. Некоторые производители аккумуляторов считают, что ток заряда от 80% до 100% вдвое превышает теоретический ток холостого хода. В контексте реальной жары это можно рассматривать как разумный метод. Этот метод используется в п. 1.2) ниже.
1.1) Учитывая, что нагрев такой же, как если бы аккумулятор находился на плавающем заряде, мы имеем: —
V x I = W или альтернативно методом I2R = W.
1.1.1) В x I = Вт.
Единственная проблема — решить, какое напряжение и какой ток использовать.
Для напряжения разумно рассматривать напряжение как фактическое напряжение холостого хода на клеммах батареи.
Для тока разумно использовать значение I float, как определено в BS EN 50272.
Рассчитать на 1 блок: —
2,27 В на канал x 6 ячеек x 110 мА = 1,498,2 мВт
Следовательно, для блоков 40 x 3 = 1498. 2 x 40 x 3 = 179 784 мВт = 179,784 Вт.
Это тепло будет на время перезарядки 76 часов. Следовательно, тепло можно выразить как 180 Вт x 76h = 13 680 Втч , но более 76h = 180 Вт.
1.1.2) I2R = Вт
Мы можем использовать тот же ток, что и выше, то есть я плаваю, а для напряжения R мы можем использовать сопротивление блока, то есть 3,8 мОм. Из расчета на 1 блок: —
110 мА x 110 мА x 3.8 мОм. = 0,04598 мВт
Следовательно, для блоков 40 x 3 = 5,5176 мВт.
Это тепло будет на время перезарядки 76 часов. Следовательно, тепло можно выразить как 5,5176 мВт x 76 ч = 0,42 Втч , но за время перезарядки 76 часов = 5,5 мВт.
1.2) Нагрев до 80% заряда плюс нагрев от 80 до 100% заряда
1.2.1) Нагреть до 80% заряда
Принимая во внимание описанную выше систему батарей, мы знаем, что ток перезарядки будет составлять 33 А до 80% заряда, а с 80% мы будем использовать 2-кратный плавающий ток, то есть, если мы используем метод 2-кратного плавающего тока, ток 330 х 2 = 660 мА. Нам нужно установить состояние заряда после разряда. Предположим наихудший случай максимального тока на 15 м: —
Максимальный ток = 300кВт x 1000 / 408В = 735A
Удаленная емкость = (735 А x 15 м) / 60 = 184 Ач или 146 Ач заряженных (330 Ач — 184 Ач).
Эти 184 Ач соответствуют 56% разряженным или 44% заряженным.
Мы знаем, что ток перезарядки 33 А (11 А на цепочку) будет течь до тех пор, пока батарея не будет заряжена на 80%.Состояние заряда 80%: = 330 Ач x 0,8 = 264 Ач.
Время от 146Ач в аккумуляторе в конце предыдущего разряда до 264Ач в аккумуляторе = 118Ач / 33А = 3,6ч.
Теперь мы можем оценить тепло от начала подзарядки до 80% заряда, как показано ниже.
Использование I2R на блок: —
11A x 11A x 3,8 мОм = 495,8 мВт.
Следовательно, для блоков 40 x 3 = 59,496 мВт
Этот ток будет течь 3. 6h, что может быть выражено как 214Wh.
ПРИМЕЧАНИЕ. Внутреннее сопротивление промышленных аккумуляторов существенно не меняется со 100% заряженных до 10% заряженных. Следовательно, принцип I2R действителен.
1.2.2) Нагрев с 80% до 100% заряда
Нам необходимо установить время от 80% заряда до полного заряда, и производитель батареи должен предоставить эту информацию. Однако разумным предположением для оценки тепла было бы 72 часа.Принято считать, что полностью разряженный аккумулятор можно заряжать с помощью постоянного тока и тока перезарядки от 5% до 15% в течение 72 часов. Если мы предполагаем полные 72 часа, мы рассматриваем наихудший сценарий.
Теплоотдача на блок теперь может быть оценена как: —
110 мА x 110 мА x 3,8 мОм. = 0,04598 мВт
Следовательно, для блоков 40 x 3 = 5,5176 мВт.
Это тепло будет на время перезарядки 72 часа. Следовательно, тепло можно выразить как 5,5176 мВт x 72 ч = 0,40 Вт-ч , и если мы удвоим это значение, мы получим 0,79 Вт-ч.
Складывая 1.2.1) с 1.2.2) получаем 214 Втч + 0,79 Втч = 215 Втч. Это соответствует времени полной зарядки, что составляет 215 Втч / 76 часов = 2,83 Вт
.
Большинство производителей аккумуляторов рассматривают тепловыделение при подзарядке как простое вольт x ток. V x I = W, то есть вольт x ток = ватт. В качестве альтернативы может использоваться принципал I2R.
Для получения информации о токе мы можем связаться с производителем батарей или обратиться к международным стандартам, таким как BS EN 50272.
Теперь мы можем произвести расчет. Ниже приведен расчет для той же батареи, о которой говорилось выше, то есть для батареи, состоящей из 40 моноблоков на 12 В по 330 Ач. Можно сделать два альтернативных расчета. В 2.1) мы используем метод V X I, а в 2. 2) мы используем метод I2R.
2.1) С учетом метода V x I: —
С учетом 1 блока: 2.27 В на канал x 6 ячеек x 1 мА на А · ч x 110 А · ч = 1,496 Вт.
Следовательно, для полной батареи из 40 блоков и 3-х струн: —
1,496 Вт x 40 x 3 = 180 Вт.
Это тепло будет генерироваться, пока батарея находится в режиме постоянного заряда.
2.2) С учетом метода I2R: —
Рассмотрим для одного блока: 110 мА x 110 мА x 3,8 мОм = 0,04598 мВт
Следовательно, для блоков 40 x 3 = 5.5176 мВт или 0,005 Вт.
Это тепло будет генерироваться, пока батарея находится в режиме постоянного заряда.
Интересно, что многие производители аккумуляторов не указывают значение тепла, выделяемого при разряде, потому что свинцово-кислотные аккумуляторы считаются эндотермическими. Однако производители обычно соглашаются с тем, что все внутренние компоненты и внешние соединения имеют сопротивление и будут выделять тепло при протекании тока.
Опять же, можно использовать простой математический расчет, и большинство производителей батарей принимают I2R как разумное приближение к потерям тепла при разряде.Нам нужно знать ток разряда и внутреннее сопротивление аккумуляторной системы.
Используя ту же батарею 40 x 12 В, разряженную на 300 кВт на 15 м, нам сначала нужно изменить 300 кВт на ток, который можно использовать в расчетах. «Безопасный вариант» — это рассмотреть конец напряжения разряда, а затем рассчитать максимальный ток. Конечное напряжение разряда было задано равным 408 В (см. Выше). Следовательно, максимальный ток составляет 300кВт x 1000 / 408В = 735А.
Тепловые потери рассчитываются как: —
735A x 735A x 50.7 мОм = 27,4 кВт.
Это может быть выражено как Втч, т. Е. 27,4 кВт x 0,25 ч = 6,85 кВт-ч
Поскольку аккумулятор имеет тепловую массу, может пройти много часов, прежде чем это тепло передается в окружающий воздух. Батарея в этой статье будет весить приблизительно 4800 кг. Некоторые производители считают, что тепло, рассеиваемое в комнате, будет распределяться в 10 раз больше, чем время разряда. В этом примере это будет 2,5 часа. Это будет 2.74кВт за 10ч.
Стоит посмотреть на общие размеры и вес батареи, чтобы оценить потери тепла по сравнению с физическими параметрами батареи. Если бы тепло производилось в пределах 1 м3, это было бы значительно. Однако, если бы тепло находилось в пределах 10 м3, воздействие было бы минимальным. Следующие параметры являются реальными для батареи из блоков 3 x 40 x 110 Ач x 12 В, что дает такую перспективу.
Несмотря на то, что размеры и вес, указанные ниже, являются действительными, мы должны помнить, что подставка открытого типа с большим свободным объемом вокруг моноблоков.Общий объем с учетом открытой площади внутри ячеек, а также между рядами и ярусами рассчитывается как: —
3,7 x 0,8 x 1,3 = 3,8 м3
Тип стойки: 2 ряда х 3 яруса открытого стального типа.
Длина: 3,7 м
Глубина: 0,8 м
Общая высота: 1.3м
Объем: 3,8 м3
Вес: 4000 кг
Трудно обосновать результаты нагрева, когда батарея находится на подзарядке или в режиме плавающего заряда, потому что батареи не соответствуют стандартным электрическим характеристикам, и поэтому результаты должны быть сомнительными. Мы знаем, что закон Ома применительно к батареям не работает. Во многом это связано с характеристиками ОБРАТНОЙ ЭДС батарей, что делает расчеты V x I сомнительными.Следовательно, любые математические результаты, основанные на этом принципе, должны вызывать подозрение. Соответственно, расчеты V x I должны вызывать подозрение. Чтобы понять это более полно, мы можем рассчитать теоретический ток холостого хода, используя метод I = V / R. В наших примерах мы знаем, что приложенное напряжение холостого хода составляет 2,27 В на канал, то есть 13,62 В для блока из 6 ячеек 12 В, и мы знаем, что сопротивление составляет 3,8 МОм. По закону Ома ток холостого хода должен быть I = V / R = 13,62 В / 3,8 мОм = 3584 А. Ясно, что это неверно.
Если расчеты V x I ненадежны, мы также должны подвергнуть сомнению результаты I2R.Что мы действительно знаем, так это то, что ток — это реальная величина, и внутреннее сопротивление также реально. Поэтому, надеемся, результаты должны быть более точными!
Результаты I2R более реальны, потому что мы знаем, что такое ток, и мы знаем внутреннее сопротивление продукта. Результаты I2R для подзарядки очень малы, и с практической точки зрения нагрев можно не учитывать. В нашем примере это всего 5,5 мВт.
Опять же, если результаты I2R более реальны, а метод V x I ненадежен, то 0. 005 Вт тепла на плавающем заряде снова можно считать несущественным.
Единственный метод, который, похоже, используется для нагрева при разряде, — это I2R, и, как и ожидалось, нагрев при разряде значительно выше, чем при подзарядке или плавающем заряде. Что мы должны помнить, так это то, что тепло не будет прекращено немедленно, и необходимо произвести некоторую оценку времени, в течение которого оно будет прекращено. Без сомнения, это будут часы, а не минуты, но это вопрос мнения без консультации с инженером-теплотехником.
При подзарядке и подзарядке нагревается очень мало, особенно если учесть массу аккумулятора. Это к счастью, потому что, хотя используются разные методы, результаты незначительны, если рассматривать их в контексте отвода тепла из аккумуляторной.
Что касается тепла, выделяемого при разряде, ситуация иная, потому что большинство производителей аккумуляторов считают метод I2R наиболее точным. Кроме того, мы можем более легко принять результаты, потому что при разряде нет обратной ЭДС. В этом примере выделяемое тепло может быть выражено как 27,4 кВт · ч, но, учитывая массу батареи, мы должны учитывать, что это тепло будет отдаваться в течение более длительного времени, чем фактический период разряда, равный 15 мес. Не все производители считают, что время разряда в 10 раз превышает время разряда, но ясно, что тепло не будет отдано мгновенно.
Как отвод тепла от аккумулятора электромобиля?
Температура ядра элементов используемой литий-ионной батареи не должна превышать 80–90 ° C.Однако эти умеренные значения не возникают случайно: они являются результатом терморегулирования батарей, при котором тепловыделение согласовывается с регулированием мощности. В частности, какие методы используются для отвода этого тепла?
Почему необходимо отводить тепло, выделяемое используемой батареей?
Аккумуляторная батарея состоит из модулей, которые сами состоят из ячеек. Каждая ячейка имеет ограниченное количество энергии, и перед производителями стоит задача разработать батареи с максимально возможной плотностью энергии.
Неизбежное производство тепла
Электрические батареи выделяют тепло естественным образом, поскольку протекающие химические реакции являются экзотермическими. Итак, чем мощнее батарея, тем больше тепла она выделяет . Следовательно, рассеивание калорий электрической батареи имеет двойную цель:
для ограничения термического старения компонентов;
, чтобы увеличить количество энергии, которое может генерировать каждая ячейка.
Полезная информация
Аккумуляторы для электромобилей имеют диапазон заряда / разряда от 20 до 80%
Плотность энергии: количество электроэнергии, которое может храниться в данном объеме.
Плотность мощности: , насколько быстро аккумулятор может обеспечивать энергию.
Какие материалы можно использовать для отвода тепла, выделяемого электрической батареей?
Существует ряд материалов, которые после резки и обработки способны удалять калории, вырабатываемые элементами электрических батарей. Однако следует иметь в виду, что хороший электрический изолятор редко бывает отличным проводником тепла. Таким образом, выбор материалов, способных рассеивать тепло, является вопросом компромисса между:
диэлектрические свойства,
термический класс,
механических характеристик,
Стоимость
,
любые другие ограничения, указанные в технических характеристиках батареи.
Пленки теплопроводящие
Основное назначение этих пленок — электрическая изоляция, большинство коммерческих пленок имеют относительно низкую теплопроводность, редко превышающую 0.2 Вт / мК. Тем не менее, продукты , такие как Kapton® MT +, имеют более высокую теплопроводность , около 0,75 Вт / мК. В любом случае всегда можно наложить несколько типов пленки, чтобы получить более эффективный многослойный материал.
Термоклейкие ленты
Эти термоленты изготовлены из клеящих масс, которые обладают хорошей теплопроводностью (от 1 до 2 Вт / мК). У них две функции:
механическая сборка;
тепловыделение.
Термопрокладки
Эти гибкие материалы силиконового или акрилового типа обладают очень высокой теплопроводностью, иногда более 3 или даже 4 Вт / мК. Если разрезать по нужным размерам, они могут быть помещены между элементами батареи и вставлены охлаждающими пластинами и радиаторами (теплоотводом) , как в электронике.
Элементы можно дополнительно изолировать друг от друга с помощью пенопласта.Эти материалы, также называемые «компрессионными подушками», обеспечивают тепловой контакт и оптимальное рассеивание тепла, поддерживая постоянное давление на ячейки.
Термомастики и пасты
Мастики и пасты из-за их консистенции наносятся шприцем или аналогичным приспособлением. Их можно использовать для герметизации стыков между системой охлаждения и аккумуляторной батареей с целью рассеивания тепла.
Жидкие продукты
Также доступны теплопроводники в жидкой форме, называемые «заполнителями зазоров», поскольку они используются для заполнения пустых пространств.Они позволяют исключить присутствие пузырьков, а воздух является очень хорошим теплоизолятором. Также существует теплопроводников в виде жидких клеев .
Заключение
В аккумуляторных батареях электромобилей производство тепла неизбежно. Это тепло может быть отведено с помощью материалов в виде пленок, липких лент, подушечек, термопластов или даже жидких продуктов.
Исследование теплового взаимодействия и рассеивания тепла цилиндрических литий-ионных аккумуляторных элементов
Abstract
Цилиндрические литий-ионные аккумуляторы широко используются в качестве источников питания для электрических и гибридных транспортных средств из-за их компактных размеров и высокой удельной мощности.Аккумуляторная батарея обычно состоит из сотен цилиндрических литий-ионных аккумуляторных элементов в несколько рядов. Поскольку расстояние между элементами батареи составляет всего несколько миллиметров, тепловое состояние батареи напрямую влияет на эффективность тока и срок службы батареи. Для обеспечения надлежащего функционирования аккумуляторной батареи необходимо тщательно исследовать и контролировать рассеивание тепла вокруг аккумуляторных элементов. Этот вопрос, несомненно, важен и привлекает к себе все большее внимание.Исследователи разработали несколько моделей распределения переходной температуры в литий-ионной батарее во время цикла разряда, а также изучили терморегулирование различных типов аккумуляторных блоков. Однако из-за компактной и сложной конструкции внутри аккумуляторной батареи полное тепловое состояние и распределение деталей трудно выявить одновременно. В этой работе методы трехмерного моделирования были использованы для решения вышеупомянутых вопросов о комбинации нескольких цилиндрических литий-ионных аккумуляторных элементов.Существующие модели тепловыделения в литий-ионной батарее определяются как тепловые граничные условия. Изучены течение и конвекция на промежутке. Переходные тепловые взаимодействия и конвекции между соседними аккумуляторными элементами были исследованы, чтобы изучить влияние интервалов и правил выделения переходного тепла. Достигнутые результаты могут быть использованы в качестве критических справочных материалов при проектировании конструкции аккумуляторной батареи и планировании стратегий охлаждения.
Ключевые слова
Цилиндрическая литий-ионная батарея
Численное моделирование
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Просмотреть аннотацию
© 2017 Автор (ы).Опубликовано Elsevier Ltd.
Рекомендуемые статьи
Цитирующие статьи
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует куки для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Решение проблем отопления с помощью теплообмена
Аккумуляторные технологии являются неотъемлемой частью нашей жизни: от смартфонов до массивных электрохимических систем хранения энергии и от гибридных автомобилей до полностью электрических самолетов наша зависимость от батарей постоянно растет. Однако эта технология далека от совершенства, и оптимизация конструкции батареи, особенно с точки зрения управления температурой и теплопередачей, является сегодня ключевой задачей для инженеров и производителей.
Хотя литий-ионные батареи являются лучшими перезаряжаемыми батареями, доступными на сегодняшний день, они страдают двумя основными недостатками: (1) они разлагаются, хотя и медленно, и (2) они довольно чувствительны к нагреванию.В этой статье мы сосредоточимся на втором аспекте — более конкретно, мы рассмотрим использование численного моделирования для понимания управления температурой и теплопередачи в аккумуляторных технологиях. Хотя большая часть нижеследующего обсуждения касается аккумуляторных батарей, используемых в электромобилях, оно применимо к любой технологии, в которой используется литий-ионная технология.
На производительность и срок службы батареи, помимо прочего, влияют конструкция батареи, используемые материалы и рабочая температура.Для аккумуляторных блоков, используемых в электрических или гибридных транспортных средствах, рабочая температура (обычно в диапазоне 20 ° C — 35 ° C) имеет решающее значение для достижения максимальной эффективности. Работа при более низких температурах влияет на емкость, в то время как более высокие температуры снижают срок службы. Отчеты показывают, что пробег электромобилей может снизиться на 60% при температуре окружающей среды ниже –6 ° C и примерно на 50% при эксплуатации при 45 ° C. Еще один фактор, влияющий на срок службы аккумуляторных блоков, — это внутреннее распределение температуры.Разница более чем примерно на 5 ° C в элементе / модуле (многие из которых могут находиться внутри блока) снижает общий срок службы, а также емкость. На Рис.01 показано распределение температуры в стандартной аккумуляторной стойке.
Рис. 01: Распределение температуры в стандартной аккумуляторной стойке. Температура указана в Кельвинах. (Источник: SimScale Public Projects)
Как показано, в нормальных условиях температура может находиться в диапазоне от 25 ° C до 35 ° C. Несомненно, тепловое поведение аккумуляторов в реальных условиях эксплуатации оказывает сильное влияние на их полезность во всех приложениях, поэтому поддержание эффективного и точного управления температурным режимом имеет первостепенное значение.
Обзор подхода на основе моделирования
Численное моделирование систем терморегулирования оказалось отличным способом разработки и улучшения конструкции батареи при значительно меньших затратах, чем при физических испытаниях. Хорошо продуманный и продуманный подход к моделированию может помочь точно предсказать тепловую физику внутри батареи и, следовательно, может выступать в качестве полезного инструмента на ранних этапах процесса проектирования.
Для оценки тепловых характеристик аккумуляторной батареи использовалось множество различных имитационных моделей — от простых моделей сосредоточенной емкости на одном конце спектра до полномасштабных трехмерных имитационных моделей на другом.Однако все эти модели построены с использованием одних и тех же основных частей фундаментального уравнения баланса энергии: (а) Каковы источники тепловыделения? б) Каковы геометрические и термические свойства аккумуляторных элементов? И, наконец, (c) Какой механизм охлаждения используется? В разных моделях эти компоненты учитываются с разной степенью точности, чтобы соответствовать желаемой точности и соображениям стоимости.
Тепло генерируется из двух источников:
Электрохимическая операция, которая связана с теплом, выделяемым в результате химических реакций внутри батареи.
Джоулевое нагревание, также известное как омическое нагревание или тепло, генерируемое за счет потока электричества.
Оба эти источника необходимо рассматривать с помощью их собственных основных уравнений. Каждый из них зависит от свойств материала, местной температуры и, конечно же, от применяемой геометрии. Однако обычной практикой является использование экспериментально подтвержденных уравнений модели для обоих этих аспектов, чтобы значительно сэкономить на некоторых вычислениях, а также упростить структуру моделирования.
Геометрия аккумуляторных элементов и всего блока также может играть потенциально важную роль в характеристиках теплопередачи системы. Все более распространенным становится использование полных трехмерных геометрий (представленных в виде моделей САПР) в качестве исходных данных для анализа, а не относительно упрощенное двухмерное приближение. Свойства материалов для различных компонентов получены из данных производителя или из других экспериментальных исследований.
Наконец, конвекция обычно является основным методом отвода тепла (излучение играет минимальную роль, если вообще играет) в окружающую среду.Теплопроводность внутри батареи может рассматриваться или не учитываться в зависимости от желаемой точности моделирования.
Изучите три основных механизма теплопередачи в нашей мастерской термического анализа. Посмотрите наше тепловое моделирование прямо сейчас!
Собираем все вместе
Возможно, самым простым подходом является использование модели сосредоточенной емкости. Это метод переходной проводимости, который предполагает, что температура твердого тела пространственно однородна и является функцией только времени.Не вдаваясь в подробности, нетрудно заметить, что этим подходам недостает значительных деталей. Тем не менее, бывают случаи, когда эти модели, если их тщательно применять, могут предоставить довольно точные данные о переходных процессах при очень низких затратах.
С другой стороны, подробное тепловое моделирование (например, предоставленное SimScale) может обеспечить более целостный обзор задействованной термодинамики, учитывая поток жидкости и теплопередачу внутри аккумуляторного модуля или блока. Таким образом, можно разработать более совершенные системы охлаждения аккумуляторов.Это моделирование позволяет использовать точные спецификации свойств материала, геометрических деталей, а также начальных и граничных условий. Если все настроено эффективно, можно ожидать очень точных результатов. Методы CFD были с большим успехом применены к термическому анализу. Инструменты облачного моделирования позволяют значительно снизить общие вычислительные затраты, одновременно предоставляя подробные пространственные и переходные данные. Это может иметь неоценимое значение для установления фундаментально правильного понимания рассматриваемой теплофизики.
Моделирование конструкции батареи с помощью CFD
Пример успешного моделирования батареи CFD можно найти в работе Yi, Koo & Shin в их статье «Трехмерное моделирование теплового поведения модуля литий-ионной батареи для Применение гибридных электромобилей », опубликованного в журнале« Энергия ». Литий-ионный аккумуляторный модуль был настроен, как показано на рис. 02.
Рис. 02: CFD-схема для аккумуляторного модуля LIB (Источник: J. Yi, B. Koo и CB Shin, «Трехмерное моделирование теплового Поведение модуля литий-ионной батареи для гибридных электромобилей, Энергия, т.7, pp. 7586-7601 (2014)
Результирующее распределение температуры внутри модуля после 1620 секунд разряда и теплопередачи показано на рисунке 03.
Рисунок 03: Распределение температуры ячеек LIB после 1620 секунд (Источник: J Йи, Б. Ку и CB Шин, «Трехмерное моделирование теплового поведения модуля литий-ионной батареи для гибридных электромобилей», Энергия, том 7, стр. 7586-7601 (2014)
Заключение
Мультифизический характер этой проблемы означает, что в каждом из этих подходов были внесены упрощения в несколько аспектов.Поэтому всегда есть возможности для улучшения. В приведенном ниже списке показаны лишь некоторые из этих сложных аспектов:
Более точное моделирование химического состава батареи и циклов заряда / разряда;
Батареи, которые состоят из широкого спектра материалов, включая тонкие слои металлов (покрывающих элементы), пористые материалы и т. Д .;
Если в конструкции батареи используется несколько слоев из разных материалов, внутренний материал может быть анизотропным по своей природе;
Если свойства материала конструкции батареи, как правило, не очень хорошо известны, это может значительно повлиять на точность моделирования; и
Моделирование потока охлаждающей жидкости всегда является проблемой из-за сложной геометрии и возможной турбулентности жидкости.
Увеличение вычислительной мощности позволило исследователям точно и эффективно учитывать большее количество этих аспектов. Повышение нашей уверенности в предсказательной способности такого моделирования. Несмотря на остающиеся проблемы, численное моделирование внесло огромный вклад в разработку более совершенных систем терморегулирования при проектировании батарей и будет продолжать делать это в обозримом будущем!
Посетите все наши блоги SimScale здесь, чтобы получить больше полезных статей!
Пульсирующая тепловая трубка на основе наножидкости для управления температурой литий-ионных батарей для электромобилей
Пульсирующая тепловая трубка на основе наножидкости для терморегулирования литий-ионных аккумуляторов электромобилей
【Абстрактный】 Была предложена пульсирующая тепловая трубка с наножидкостью TiO2 для управления температурой в электромобилях.Были разработаны три тепловых режима и исследованы их тепловые характеристики. Были изучены тепловые характеристики пульсирующей тепловой трубки в различных условиях. Системы терморегулирования с пульсирующими тепловыми трубками обладают лучшими характеристиками рассеивания тепла. Аккумулятор является основным компонентом электромобилей (электромобилей). Эффективное терморегулирование аккумуляторов напрямую влияет на мощность, пробег и безопасность электромобилей. Это экспериментальное исследование было проведено на системе управления температурой на основе пульсирующей тепловой трубки (PHP) с наножидкостью, содержащей TiO2, для литий-ионных батарей в электромобилях при различных температурах окружающей среды и рабочих условиях.Это исследование показывает, что при повышении температуры окружающей среды PHP подавлял повышение максимальной температуры на поверхности литиевой батареи. В процессе непрерывной разрядки при температуре окружающей среды 35 ºC и скорости разряда 1C максимальная температура аккумулятора не превышает 42,22 ºC, а максимальный температурный градиент в аккумуляторе составляет менее 2 ºC. Распределение температуры по поверхности батареи более равномерное, а эффективный коэффициент улучшения составляет до 60%.Кроме того, в конце разряда при 0,5 ° C, 1 ° C и 1,5 ° C литий-ионные батареи показали хорошие результаты в отношении максимальной температуры, градиента температуры поверхности и повышения температуры. Эти наблюдения доказывают, что система терморегулирования, основанная на PHP с наножидкостью на основе TiO2, обладает отличными характеристиками рассеивания тепла, которые могут минимизировать температурный градиент и повысить тепловую однородность на поверхности батареи. Таким образом, TiO2-PHP гарантирует, что литий-ионный аккумулятор хорошо работает в соответствующем температурном диапазоне (20–50 ºC).【Автор】 Мэнчэнь, Цзинцзинли 【Ключевые слова】 Управление тепловыделением, литий-ионный аккумулятор, наножидкости, пульсирующая тепловая трубка 【Журнал】 Журнал по хранению энергии (IF ： 3.5) Время ： 2020-08-01 【DOI】 10.1016 / j.est.2020.101715 [Цитата] 【Связь】 Статья PDF
Включение быстрой зарядки — тепловые характеристики аккумулятора (Журнальная статья)
Кейзер, Мэтью, Песаран, Ахмад, Ли, Кибо, Сантханагопалан, Шрирам, Смит, Кандлер, Вуд, Эрик, Ахмед, Шабир, Блум, Ира, Дуфек, Эрик, Ширк, Мэтью, Мейнц, Эндрю, Кройцер, Кори, Мичельбахер, Кристофер, Бернхэм, Эндрю, Стивенс, Томас, Франсфорт, Джеймс, Карлсон, Барни, Чжан, Цзюкай, Виджаягопал, Рам, Харди, Кит, Диас, Фернандо, Моханпуркар, Маниш, Скоффилд, Дон, Янсен, Эндрю Н., Таним, Танвир и Маркел, Энтони. Включение быстрой зарядки - тепловые характеристики аккумулятора . США: Н. П., 2017. Интернет. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2017.07.009.
Кейзер, Мэтью, Песаран, Ахмад, Ли, Кибо, Сантханагопалан, Шрирам, Смит, Кандлер, Вуд, Эрик, Ахмед, Шабир, Блум, Ира, Дуфек, Эрик, Ширк, Мэтью, Мейнц, Эндрю, Кройцер, Кори, Мичельбахер, Кристофер, Бернхэм, Эндрю, Стивенс, Томас, Франсфорт, Джеймс, Карлсон, Барни, Чжан, Цзюкай, Виджаягопал, Рам, Харди, Кит, Диас, Фернандо, Моханпуркар, Маниш, Скоффилд, Дон, Янсен, Эндрю Н., Таним, Танвир и Маркел, Энтони. Включение быстрой зарядки - тепловые характеристики аккумулятора . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.07.009
Кейзер, Мэтью, Песаран, Ахмад, Ли, Кибо, Сантханагопалан, Шрирам, Смит, Кандлер, Вуд, Эрик, Ахмед, Шабир, Блум, Ира, Дуфек, Эрик, Ширк, Мэтью, Мейнц, Эндрю, Кройцер, Кори, Мичельбахер, Кристофер, Бернхэм, Эндрю, Стивенс, Томас, Франсфорт, Джеймс, Карлсон, Барни, Чжан, Цзюкай, Виджаягопал, Рам, Харди, Кит, Диас, Фернандо, Моханпуркар, Маниш, Скоффилд, Дон, Янсен, Эндрю Н., Таним, Танвир и Маркел, Энтони. Пн. «Включение быстрой зарядки - тепловые характеристики аккумулятора». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.07.009. https://www.osti.gov/servlets/purl/1408689.
@article {osti_1408689, title = {Включение быстрой зарядки - соображения по нагреву аккумулятора}, автор = {Кейзер, Мэтью и Песаран, Ахмад и Ли, Кибо и Сантханагопалан, Шрирам и Смит, Кандлер и Вуд, Эрик и Ахмед, Шабир и Блум, Ира и Дуфек, Эрик и Ширк, Мэтью и Мейнц, Эндрю и Крейцер, Кори и Мишельбахер, Кристофер и Бернхэм, Эндрю и Стивенс, Томас и Франсфорт, Джеймс и Карлсон, Барни и Чжан, Джиукаи и Виджаягопал, Рам и Харди, Кит и Диас, Фернандо и Моханпуркар, Маниш и Скоффилд, Дон и Янсен, Эндрю Н.и Таним, Танвир и Маркел, Энтони}, abstractNote = {Термобарьеры аккумулятора проверены на предмет сверхбыстрой зарядки. Современные системы терморегулирования для аккумуляторных электромобилей неадекватны для ограничения максимального повышения температуры аккумулятора во время чрезвычайно быстрой зарядки. Если система терморегулирования батареи спроектирована неправильно, температура ячеек может достичь чрезмерно высокой температуры и потенциально привести к тепловому неуправлению. Кроме того, необходимо улучшить конструкцию соединения элемента и батареи, чтобы удовлетворить ожидания потребителя в течение срока службы.Каждый из этих аспектов исследуется и решается, а также указывается, где в элементе выделяется тепло, эффективность силовых и энергетических элементов, а также какие типы решений для управления тепловым режимом аккумуляторов доступны на сегодняшнем рынке. Здесь регулирование температуры не является ограничивающим условием в отношении сверхбыстрой зарядки, но необходимо учитывать многие факторы, особенно для будущих ячеек с высокой удельной плотностью энергии, чтобы соответствовать целям Министерства энергетики США по стоимости и объему.}, doi = {10.1016 / j.jpowsour.2017.07.009}, url = {https://www.osti.gov/biblio/1408689}, journal = {Journal of Power Sources}, issn = {0378-7753}, число = C, объем = 367, place = {United States}, год = {2017}, месяц = {10} }
.
No related posts.