Тепловая батарея: Первая в мире тепловая батарея в разы эффективнее и дешевле обычной

Радиаторы и батареи | Утепление Дома

Радиаторы и батареи, их отличие заключается в принципе передачи тепла.

В любом доме для поддержания приятного микроклимата в зимнее время года обустраивают систему отопления. Ее основными конструкционными элементами выступают: котел (если речь идет об автономной системе теплоснабжения), трубы-переносчики теплоносителя от котла к нагревательным приборам и сами тепловые элементы. К последним относятся конвекторы, радиаторы и батареи. Однако, сооружая отопительную систему, многие задаются вопросом о разнице между батареями, конвекторами и радиаторами. И что лучше выбрать?

Способы передачи тепла

Чтобы отличить между собой основные нагревательные приборы системы отопления, нужно определиться с основными понятиями, которыми характеризуется каждый из них. По другому с основными их принципами работы.
На сегодня существует три основных способа передачи тепла.

Теплопроводность

Теплопроводность важный показатель при выборе радиаторов и батарей.

Передача тепловой энергии элементарными частицами в процессе их движения. Данный процесс проходит как внутри одного тела (от более горячей его части к более холодной), так и между системами тел. Частицы обладают кинетической энергией. Чем она выше, тем быстрее движется частица (атом, молекула). При столкновении энергия атомов делится между ними пополам, то есть менее активный начинает двигаться быстрее, когда как атом с большей скоростью замедляет движение. Именно данный процесс и называется теплопроводностью. Она измеряется количеством тепла, которое может пройти 1 м.кв площади материала, толщиной 1 м за единицу времени.

Тепловая радиация (излучение)

Это своеобразное излучение определенного спектра (инфракрасное), которое может испускать тело, набрав определенную температуру. Самым ярким примером тепловой радиации являются солнечные лучи. Горячий предмет свою энергию передает не за счет теплопередачи (непосредственного контакта с холодной поверхностью), а излучением, которое исходит от него.

Конвекция

Это перенос элементарными частицами тепловой энергии в процессе их перемешивания. Данное явление наблюдается только в жидкой и газообразной среде, так как в твердом теле элементарные частицы не могут хаотично двигаться. Конвекция бывает естественной и искусственной.

Отличие радиаторов, батарей и конвекторов

Основанное отличие батарей, радиаторов и конвекторов заключается в принципе передачи тепла. Первые два варианта призваны прогревать воздух помещения за счет теплового излучения (тепловой радиации). Так заявляет любой производитель.

Однако чтобы излучать тепловую радиацию, нагревательный прибор должен, во-первых, обладать толстыми стенками. Только таким образом он сможет аккумулировать в себе достаточное количество тепла, которое, в последствие, перейдет в лучи инфракрасного спектра.

Во-вторых, нагревательный прибор должен отличаться приличными размерами. Большая площадь его поверхности интенсивнее излучает тепловую энергию. В-третьих, температура теплоносителя внутри прибора должна быть не менее 85-90°C. Только такой горячий теплоноситель может прогреть поверхность нагревательного оборудования до такого уровня, что последний начинает интенсивно излучать инфракрасные лучи.

Совет! Под все вышеуказанные требования подходят только чугунные батареи, сделанные в СССР. Именно он обладают достаточной толщиной стенок и приличной нагревательной площадью. Ну а температуру теплоносителя можно нагнать в условиях автономного отопления.

Современные радиаторы отопления обладают большой скоростью передачи тепловой энергии.

Что касается современных радиаторов отопления, они отличаются скоростью передачи тепловой энергии, так как их стенки тонкие. Но толщины конструкционного материала таких радиаторов не достаточно, чтобы аккумулировать в себе тепловую энергию для инфракрасного излучения. Как бы производитель не убеждал, что его радиаторы сделаны из такого уникального материал, что он при малой толщине может вырабатывать тепловую радиацию – это будет не совсем верно. Тонкие стенки хороши для регулировки температурного режима в помещении, но они не подходят для генерирования теплового излучения или же такое присутствует, но в малых количествах.

Радиаторы с тонкими стенками осуществляют обогрев помещения за счет конвекции, по аналогии с обычными конвекторами, или же по принципу теплопроводности. То есть радиаторы и конвекторы – это аналогичные приборы.

Их принцип работы заключается в следующем. Тепловая энергия от теплоносителя отопительной системы, согласно явлению теплопроводности, передается сначала металлической решетке того или иного прибора и воздуху в окружающей среде. Далее за счет конвекции теплый воздух поднимается вверх комнаты, а холодный вниз.

Помещение прогревается.

Разница же между конвекторами и радиаторами состоит в количестве теплоты, которое может аккумулировать их поверхность или стенки. У конвекторов данная величина меньше, по сравнению с радиаторами.

Тепловая батарея

Изобретение относится к резервным химическим источникам тока на твердом теле. Техническим результатом изобретения является повышение ресурса работы, энергоемкости, надежности работы батареи, срока годности, механической прочности сборки, сохранности. Согласно изобретенияю тепловая батарея (ТБ) содержит блок электрохимических элементов (ЭХЭ), каждый из которых состоит из расчетного количества твердых слоев анода, катода, электролита, нагревательных элементов, ограниченных с внешней стороны общим корпусом с тепло- и электроизоляцией. Блок электрохимических элементов (БЭХЭ) размещен вдоль вертикальной оси корпуса, поджат в осевом направлении с заданным усилием расчетного количества упругих элементов с возможностью регулирования величины этого усилия посредством резьбового элемента, дополнительно по торцам БЭХЭ установлены по одному пассивному ЭХЭ, корпус ТБ выполнен цилиндрическим из нержавеющей стали с толщиной стенок от 0,5 до 1 мм, анод каждого ЭХЭ выполнен из одного сплава LiB, катод — из смеси NiCl

2 и электропроводной добавки, электролит — из смеси загустителя и эвтектики, состоящей из солей щелочных металлов, с внутренней и торцевых сторон цилиндрического корпуса выполнены слои тепло- и электроизоляции, между слоями активных масс введены твердые слои нагревательных элементов, в цилиндрическом корпусе выполнены сквозные вертикальные прорези в виде окон, суммарная площадь которых не превышает 80% от его общей боковой поверхности. 2 ил., 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, к области резервных химических источников тока на твердом теле, и может быть использовано для изготовления тепловой батареи с ионной проводимостью.

Известно устройство тепловой батареи, содержащей блок электрохимических элементов, каждый из которых снабжен твердыми слоями анода, катода, электролита, ограниченными с внешней стороны общим корпусом (патент РФ №1833080, МПК Н01М 6/20, опубл. 05.10.1995 г., БИ №28/95).

Недостатками данного устройства являются недостаточно высокие показатели энергоемкости и то, что отсутствуют рекомендации по обеспечению требований по массово-габаритным ограничениям и не регулируется плотность сборки при работе.

Известно в качестве наиболее близкого по технической сущности к заявляемому устройство тепловой батареи (ТБ) (патент РФ №2091918, МПК Н01М 6/36, опубл. 27.09.1997 г., БИ №27/97), содержащей блок электрохимических элементов, каждый из которых снабжен твердыми слоями анода, катода, электролита, нагревательных элементов, ограниченными с внешней стороны общим корпусом с теплоизоляцией.

К недостаткам прототипа относятся относительно низкие показатели энергоемкости, достигнутые плотность сборки и уровень электрохимических характеристик тепловой батареи.

Задачей авторов предлагаемого изобретения является разработка тепловой батареи, обеспечивающей требования по массово-габаритным ограничениям, повышение ресурса работы, энергоемкости, надежности работы батареи, повышение срока годности, повышение механической прочности сборки, сохранности, увеличение плотности сборки, улучшение электрохимических характеристик.

Новый технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в обеспечении требований по массово-габаритным ограничениям, повышении ресурса работы за счет стабилизации теплового режима, энергоемкости, надежности работы батареи, срока годности, повышении механической прочности сборки, сохранности, увеличении плотности сборки и улучшении электрохимических характеристик.

Указанные задача и новый технический результат достигаются тем, что в отличие от известной конструкции тепловой батареи, содержащей блок электрохимических элементов, каждый из которых снабжен твердыми слоями анода, катода, электролита, ограниченными с внешней стороны общим корпусом с теплоизоляцией, в предлагаемой конструкции блок электрохимических элементов размещен вдоль вертикальной оси корпуса, поджат с заданным усилием в осевом направлении упругим элементом с возможностью регулирования величины этого усилия, корпус тепловой батареи выполнен цилиндрическим из нержавеющей стали с толщиной стенок не менее 0,5-1,0 мм, анод каждого электрохимического элемента выполнен из литий-борного сплава (LiB), катод — из смеси NiCl₂ и электропроводной добавки, электролит — из смеси загустителя и эвтектики, состоящей из солей щелочных металлов, с внутренней и торцевых сторон цилиндрического корпуса выполнены слои тепло- и электроизоляции, между слоями активных масс введены твердые слои теплонагревательных элементов, в цилиндрическом корпусе выполнены сквозные вертикальные прорези в виде окон, суммарная площадь которых не превышает 80% от его общей боковой поверхности.

Предлагаемая тепловая батарея поясняется следующим образом.

Предлагаемая тепловая батарея представляет собой цилиндрическое устройство, представленное на фиг.1, состоящее из корпуса 1, набора электрохимических элементов (ЭХЭ) 2 и нагревательных элементов 3, упругого элемента 4, металлических прокладок 5, слоев тепло- и электроизоляции 8, 9, резьбового элемента 6 и двух токовыводов 7, один из которых соединен с анодом, другой — с катодом. Внутри корпуса находится блок ЭХЭ, расположенный вдоль вертикальной оси корпуса и поджатый в осевом направлении с заданным усилием расчетного количества упругих элементов с возможностью регулирования величины этого усилия посредством резьбового элемента. В корпусе блока ЭХЭ выполнены прорези 10.

Такое выполнение ограничивает сборку по наружной поверхности, что значительно увеличивает время работы ТБ. В отличие от традиционной фиксации комплекта ЭХЭ по оси дополнительным осевым элементом, который требовал дополнительного тепла для его разогрева, в предлагаемой ТБ достигнута значительная экономия энергии разогрева.

Основной рабочей единицей блока элементов является электрохимический элемент, представляющий собой трехслойную твердую таблетку (фиг.2), где анод 11 выполнен из литий-борного сплава (LiB), обладающего высокими энергетическими характеристиками. Катод 12, представляющий собой смесь NiCl₂ и электропроводной добавки, обладает достаточной термической устойчивостью в рабочем состоянии в интервале температур 500-700°С при использовании в качестве ионопроводящей среды солей хлоридов, а также низкой растворимостью в электролите. Электролит 13, представляющий собой смесь загустителя и эвтектики, состоящий из солей щелочных металлов, приобретает ионную проводимость при рабочих температурах ТБ, т.е. при расплавлении. С повышением температуры электропроводность ионных расплавов возрастает, что улучшает электрохимические показатели ТБ по сравнению с прототипом.

Необходимое рабочее напряжение ТБ обеспечивается путем последовательного соединения (набора в «столб») ЭХЭ в виде минимизированных по толщине слоев активных масс в расчетном количестве. Утонение твердых слоев активных масс эффективно уменьшает затраты тепловой энергии, необходимой для разогрева ТБ, и экономно по габаритным показателям. Для обеспечения требуемого времени работы дополнительно по торцам блока электрохимических элементов установлены по одному пассивному ЭХЭ (электрически не соединенных с другими ЭХЭ) для выравнивания температуры работающих ЭХЭ по оси блока элементов и для равномерного распределения теплового поля внутри ТБ. Столб ЭХЭ изолирован от корпуса внутреннего стакана слоями тепло- и электроизоляции 8, 9 (фиг.1), а между слоями активных масс введены твердые слои нагревательных элементов.

Эти нагревательные элементы 3 (фиг.1), запрессованные в металлическую оболочку и устанавливаемые между ЭХЭ, служат для нагрева комплекта ЭХЭ до рабочей температуры и обеспечения электрической связи между ними. Пакет ЭХЭ и нагревателей поджимается и фиксируется в корпусе при помощи упругого элемента 4 и резьбового элемента 6 (фиг.1), что позволяет упростить сборку ТБ и сделать фиксацию ЭХЭ в корпусе более жесткой и плотной, чем в прототипе, что в свою очередь улучшает электрические характеристики ЭХЭ.

ТБ имеет в своем составе устройство активации с электровоспламенителем (ЭВ), приводящее ее в рабочее состояние.

Принцип работы ТБ следующий. При подаче импульса тока на мостик ЭВ от постороннего источника тока ЭВ срабатывает и дает форс пламени на передающее тепловой импульс средство, при горении которого воспламеняются нагревательные элементы, расположенные между ЭХЭ. При достижении рабочей температуры электролит становится ионопроводящим. При разогреве ионопроводящая среда приобретает чисто ионную проводимость электрического тока и на ЭХЭ возникает разность потенциалов. Примененная электрохимическая система (ЭХС) в ТБ Li(B)/(LiCl-KCl)/NiCl₂, которая синтезируется предварительно, работает по следующим электрохимическим реакциям:

— анод: 2Li⁰-2е → 2Li⁺

— катод: Ni²⁺+2е → Ni⁰

Суммарная реакция:

2Li+NiCl₂ → 2LiCl+Ni

После нарастания разности потенциалов до требуемой величины ТБ готова к работе.

Высокие температуры ионных расплавов, использование энергоемких электрохимических пар (LiB-NiCl₂) с минимальным содержанием примесей обеспечивает ТБ высокие удельные показатели предлагаемой ТБ — рабочие напряжения (2,1-2,6 В на один элемент) и значительные плотности тока разряда (до 0,5 А/см² в импульсном режиме), что значительно превышает достижения прототипа.

Для стабилизации теплового режима ТБ за счет повышения показателей тепло- и электроизоляции в цилиндрическом корпусе выполнены сквозные вертикальные прорези в виде окон 10 (фиг.1), суммарная площадь которых не превышает 80% от его общей боковой поверхности. Экспериментально было показано, что их наличие повышает энергоемкость ТБ и уровень электрохимических и временных показателей предлагаемой ТБ за счет уменьшения потерь тепла.

Таким образом, при использовании предлагаемой тепловой батареи обеспечиваются требования по массово-габаритным ограничениям, повышение ресурса работы, показателей энергоемкости, надежности работы батареи, срока годности, механической прочности сборки, сохранности, увеличена плотность сборки и улучшены электрохимические характеристики.

Возможность промышленной реализации предлагаемой тепловой батареи подтверждается следующим примером.

Пример. Предлагаемая тепловая батарея реализована в лабораторных условиях в виде опытного образца конкретного типа и представляет собой цилиндрическое устройство (фиг.1), состоящее из корпуса 1 и тепло- и электроизоляции 8, 9. Корпус изготовлен из нержавеющей стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 с толщиной стенок 0,7 мм. Внутри корпуса находится блок электрохимических элементов. Анод 1 (фиг.2) выполнен из литий-борного сплава (LiB), обладающего высокими энергетическими характеристиками. Катод 2 (фиг.2) представляет собой смесь NiCl₂ и электропроводной добавки, в качестве ионопроводящей среды используют соли хлоридов. Электролит 3 (фиг.2) — смесь загустителя и эвтектики, состоящей из смеси солей щелочных металлов, приобретает ионную проводимость при рабочих температурах ТБ, т.е. при расплавлении.

Необходимое рабочее напряжение ТБ обеспечивается путем последовательного соединения (набора в «столб») ЭХЭ 2 (фиг. 1) в количестве 11 штук. Для обеспечения требуемого времени работы дополнительно по торцам блока элементов установлены по одному пассивному ЭХЭ (электрически не соединенных с другими ЭХЭ), что способствует стабилизации теплового режима по оси блока элементов. Столб ЭХЭ изолирован от корпуса электроизоляционной прокладкой 8 (фиг.1) из слюдинита, ГСКВ ТУ 3492-070-05758799-2002, по боковой поверхности и прокладками 9 (фиг.1) из теплоизоляционного материала «Картон-Н», 4682601.013-89ТУ, по торцам.

Для нагрева ЭХЭ до рабочей температуры и обеспечения электрической связи между ними служат запрессованные в металлическую оболочку пиротехнические нагреватели 3 (фиг.1), устанавливаемые между ЭХЭ. Пакет ЭХЭ и нагревателей поджимается и фиксируется в корпусе при помощи упругого элемента 4 (фиг.1) и гайки 6 (фиг.1), что позволяет упростить сборку ТБ и сделать фиксацию ЭХЭ в корпусе более жесткой, что в свою очередь увеличивает стойкость ТБ к различным механическим воздействиям и уменьшает электрические потери в рабочем состоянии ТБ. Снятие электрической емкости производится с помощью токовыводов 7 (фиг.1).

Все данные при работе предлагаемой ТБ сведены в таблицу.

Как показали эксперименты, использование предлагаемой ТБ обеспечивает требования по массово-габаритным ограничениям, повышение ресурса работы за счет стабилизации теплового режима, энергоемкости, надежности работы батареи, срока годности, повышение механической прочности сборки, сохранности, увеличение плотности сборки и улучшение электрохимических характеристик.

Примеры реализации	Наименование показателей	Значение показателей предлагаемой ТБ	Значение показателей ТБ-прототипа	Срок годности ТБ	Примечание
1	2	3	4	5	6
Электрохимический элемент в составе ТБ-прототипа (показатели по ЭХЭ)	Разрядные характеристики:				Недостаточно высокие показатели энергоемкости, времени работы, плотности сборки, надежности
	Ток разряда		До 3,5 А
	Напряжение		1,75-2,1 В
	Удельная мощность		9,3 кВт/кг	17 лет
	Время работы		350 с
	Объем рабочий ЭХЭ		3,6·10-6 м3
Масса ЭХЭ	7,41·10-3 кг
Электрохимический элемент в составе предлагаемой ТБ (показатели по ЭХЭ)	Разрядные характеристики:				Улучшение по характеристикам: время работы, снимаемая емкость, надежность, плотность сборки, стабилизация теплового режима
	Ток разряда	До 7А
	Напряжение	2,6 В
	Удельная мощность	30 кВт/кг		17 лет
	Время работы	до 600 с
	Объем рабочий ЭХЭ	3,0·10-6 м3
Масса ЭХЭ	6,27·10-3 кг

Тепловая батарея, содержащая блок электрохимических элементов, каждый из которых состоит из расчетного количества твердых слоев анода, катода, электролита, нагревательных элементов, ограниченных с внешней стороны общим корпусом с тепло- и электроизоляцией, отличающаяся тем, что блок электрохимических элементов размещен вдоль вертикальной оси корпуса, поджат в осевом направлении с заданным усилием расчетного количества упругих элементов с возможностью регулирования величины этого усилия посредством резьбового элемента, дополнительно по торцам блока электрохимических элементов установлены по одному пассивному электрохимическому элементу, корпус тепловой батареи выполнен цилиндрическим из нержавеющей стали с толщиной стенок от 0,5 до 1 мм, анод каждого электрохимического элемента выполнен из одного сплава LiB, катод — из смеси NiCl₂ и электропроводной добавки, электролит из смеси загустителя и эвтектики, состоящей из солей щелочных металлов, с внутренней и торцевых сторон цилиндрического корпуса выполнены слои тепло- и электроизоляции, между слоями активных масс введены твердые слои нагревательных элементов, в цилиндрическом корпусе выполнены сквозные вертикальные прорези в виде окон, суммарная площадь которых не превышает 80% от его общей боковой поверхности.

Тепловая батарея — Thermal battery

Тепловая энергия батарея является физической структурой используется с целью хранения и высвобождения тепловой энергии -Увидится также хранение тепловой энергии . Такая тепловая батарея (также известная как TBat) позволяет временно сохранять энергию, доступную в одно время, а затем высвобождать ее в другое время. Основные принципы, задействованные в тепловой батарее, проявляются на атомарном уровне материи, когда энергия добавляется или забирается либо из твердой массы, либо из жидкого объема, что вызывает изменение температуры вещества . Некоторые тепловые батареи также вызывают термический переход вещества через фазовый переход, который вызывает накопление и высвобождение еще большей энергии из-за дельта энтальпии плавления или дельта энтальпии испарения .

История тепловых батарей

Тепловые батареи очень распространены и включают в себя такие привычные предметы, как грелка . Ранние примеры тепловых батарей включают каменные и глиняные кухонные плиты, камни, помещенные в огонь, и печи. Хотя печи и сушильные шкафы являются духовками, они также являются системами хранения тепла, которые зависят от тепла, сохраняемого в течение длительного периода времени.

Типы тепловых батарей

Тепловые батареи обычно делятся на 4 категории с различными формами и применениями, хотя в основном все они предназначены для хранения и извлечения тепловой энергии. Также они различаются способом и плотностью аккумулирования тепла.

Батарея с фазовым переходом

Материалы с фазовым переходом, используемые для аккумулирования тепла, способны сохранять и выделять значительную теплоемкость при температуре, при которой они меняют фазу. Эти материалы выбираются на основе конкретных применений, потому что существует широкий диапазон температур, которые могут быть полезны в различных приложениях, и широкий диапазон материалов, которые изменяют фазу при разных температурах. Эти материалы включают соли и воски, специально разработанные для тех областей применения, в которых они используются. Помимо промышленных материалов, вода является материалом с фазовым переходом. Скрытая теплота воды составляет 334 Дж / грамм. Фазовый переход воды происходит при 0 ° C (32 ° F).

Некоторые приложения используют теплоемкость воды или льда в качестве хранилища холода; другие используют его как накопитель тепла. Он может обслуживать любое приложение; лед можно растопить для сохранения тепла, а затем повторно заморозить, чтобы нагреть среду с температурой ниже нуля (помещение жидкой воды при 0 ° C в такую ​​среду нагревает ее намного больше, чем та же масса льда при той же температуре, потому что скрытая теплота замерзания извлекается из него, поэтому фазовый переход имеет значение), или воду можно заморозить, чтобы «сохранить холод», а затем растопить, чтобы сделать среду выше точки замерзания, холоднее (и опять же, данная масса льда при 0 ° C даст больше охлаждения, чем та же масса воды при той же температуре).

Преимущество использования фазового перехода таким образом заключается в том, что данная масса материала может поглощать большое количество энергии без изменения его температуры. Следовательно, тепловая батарея, использующая фазовый переход, может быть легче или может быть вложена в нее больше энергии без недопустимого повышения внутренней температуры.

Герметичная тепловая батарея

Инкапсулированная тепловая батарея физически похожа на тепловую батарею с фазовым переходом в том, что это ограниченное количество физического материала, который термически нагревается или охлаждается для хранения или извлечения энергии. Однако в инкапсулированной тепловой батарее без изменения фазы температура вещества изменяется без изменения фазы. Поскольку в фазовом переходе нет необходимости, доступно гораздо больше материалов для использования в герметичной тепловой батарее.

Одним из ключевых свойств герметичной тепловой батареи является ее объемная теплоемкость (VHC), также называемая объемно-удельной теплоемкостью . Типичные вещества, используемые для этих тепловых батарей, включают воду, бетон и влажный песок.

Примером герметичной тепловой батареи является жилой водонагреватель с накопительным баком. Этот тепловой аккумулятор обычно медленно заряжается в течение примерно 30–60 минут для быстрого использования при необходимости (например, 10–15 минут). Многие коммунальные предприятия, понимая природу водонагревателей «тепловая батарея», начали использовать их для поглощения избыточной энергии из возобновляемых источников, когда она доступна для дальнейшего использования домовладельцем. Согласно цитированной выше статье, «чистая экономия для электроэнергетической системы в целом может составить 200 долларов в год на каждый обогреватель, часть из которых может быть передана его владельцу».

Термобатарея GHEX — без капсулы

Тепловая батарея

Тип	Энергия
Принцип работы	Термодинамика
Изобрел	Тепловые насосы, используемые GHEX, изображенными выше, были изобретены в 1940-х годах Робертом К. Уэббером.
Первое производство	Впервые тепловые насосы были произведены в 1970-х годах.

Подземный теплообменник (GHEX) — это участок земли, который используется в качестве тепловой батареи сезонного / годового цикла. Эти тепловые батареи представляют собой участки земли, в которые помещены трубы для передачи тепловой энергии; они «неинкапсулированы» в том смысле, что целевая область не изолирована от остальной окружающей земли. Энергия добавляется к GHEX, пропуская через трубы текучую среду с более высокой температурой и, таким образом, повышая температуру местной земли. Энергия также может быть получена из GHEX, пропуская жидкость с более низкой температурой по тем же трубам.

Тепловые батареи GHEX обычно бывают двух видов. На приведенном выше рисунке изображен так называемый «горизонтальный» GHEX, при котором траншеи используются для размещения некоторого количества трубы в замкнутом контуре в земле. Они также образуются путем бурения скважин в земле вертикально или горизонтально, а затем трубы вставляются в виде замкнутого контура с фитингом с U-образным изгибом на дальнем конце контура. Эти просверленные тепловые батареи GHEX также иногда называют «скважинными системами хранения тепловой энергии».

Тепловая энергия может быть добавлена ​​к тепловой батарее GHEX или снята с нее в любой момент. Однако они чаще всего используются в качестве сезонного накопителя тепловой энергии, работающего в годовом цикле, когда энергия извлекается из здания в течение летнего сезона для охлаждения здания и добавляется в GHEX, а затем та же энергия извлекается из GHEX. в зимнее время для обогрева здания. Этот годовой цикл добавления и вычитания энергии очень предсказуем на основе моделирования энергии обслуживаемого здания. Тепловая батарея, используемая в этом режиме, является возобновляемым источником энергии, поскольку энергия, извлеченная зимой, будет возвращена в GHEX следующим летом в непрерывно повторяющемся цикле. Этот тип работает от солнечной энергии, потому что это тепло от солнца летом отводится от здания и хранится в земле для использования в следующем зимнем сезоне для отопления. Существует два основных метода тестирования теплового отклика, которые используются для определения теплопроводности и теплоемкости / диффузии тепловых батарей GHEX — подгонка одномерной кривой с логарифмическим временем и недавно выпущенное расширенное тестирование теплового отклика.

Хороший пример годового цикла тепловой батареи GHEX можно увидеть в исследовании ASHRAE Building. Как видно на графике контура заземления и температуры окружающего воздуха по датам (рис. 2-7), можно легко увидеть синусоидальную форму годового цикла температуры грунта, поскольку тепло сезонно извлекается из земли зимой и передается в землю в летом, создавая наземный «тепловой заряд» в течение одного сезона, который не разряжается и перемещает другое направление от нейтрального до более позднего сезона. Другие более совершенные наземные тепловые батареи, использующие преднамеренные тепловые схемы ствола скважины, в настоящее время исследуются и используются на ранней стадии.

Другие тепловые батареи

Есть и другие предметы, которые исторически назывались «тепловыми батареями». В этой группе находится батарея с расплавленной солью, которая представляет собой устройство для выработки электроэнергии. Другие примеры включают тепловые пакеты, которые лыжники используют для согрева рук и ног (см. Грелки для рук ). Это химическая батарея, которая при активации (в данном случае воздухом) выделяет тепло. Существуют и другие родственные химические термические батареи для производства холода (см. Мгновенный холодный пакет ), обычно используемые при спортивных травмах .

Один общий принцип этих других тепловых батарей заключается в том, что вовлеченная реакция, как правило, необратима. Таким образом, эти батареи не используются для хранения и извлечения тепловой энергии.

Смотрите также

Рекомендации

Тепловая батарея — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Тепловая батарея

Cтраница 1

Тепловая батарея — это устройство с низким импедансом, поэтому в течение коротких промежутков времени можно получать токи гораздо большей величины, чем те, которые указаны в таблице.  [2]

Обычно тепловая батарея представляет собой блок, состоящий из чередующихся электрохимических и нагревательных элементов. Блок снабжен теплоизоляцией и герметизирован. Электрохимические элементы соединены между собой последовательно или параллельно.  [3]

В тепловой батарее, конструкция которой показана на рис. 10.3 2, одна сторона никелевой пластины покрыта за-стеклованной пятиокисью ванадия с флюсом из окиси бора. На другую сторону этой пластины нанесен слой кальция. Полученная композиция складывается пополам, охватывая слой тепловой бумаги. В результате образуется ячейка с напряжением на разомкнутых электродах — — 3 2 В. Слой асбестовой ткани служит матрицей, которую пропитывают электролитом. Собранный элемент имеет квадратную форму и толщину 1 мм. Малая толщина и высокое напряжение элемента позволяют получить высокое значение напряжения на единицу толщины сборки из этих элементов.  [4]

В тепловых батареях электролит в обычных условиях не проводит ток и, следовательно, не может вызывать электрохимическую коррозию анодного материала при хранении. Это обстоятельство позволяет использовать в качестве анода активные металлы, не опасаясь их саморазряда.  [5]

В тепловых батареях широко используются капсюли M42G, аналогичные тем, которые применяют в патронах калибра 9 6, но с увеличенным зарядом.  [6]

В тепловых батареях электролит в обычных условиях не проводит ток и, следовательно, не может вызывать электрохимическую коррозию анодного материала при хранении. Это обстоятельство позволяет использовать в качестве анода активные металлы, не опасаясь их саморазряда.  [7]

Выпускаемые фирмой тепловые батареи этого тгипа имеют очень большие размеры: одна батарея, состоящаяя из 30 по -: следовательно включенных элементов, заключена. Сле / дует также отметить, что емкость батареи очень стабильна. А, который является минимальным в этом интеервале скоростей разряда, хотя имеются указания на некотоэрое уменьшение емкости при самых больших плотностях токга.  [8]

Рабочая температура ( 360 — 700 С) в тепловых батареях создается за счет тепла, выделяющегося при сгорании специальных нагревательных смесей. Для поджога смесей служат запальные устройства.  [9]

Во всех других известных подсистемах непосредственного преобразования ( термоэлектрические и термоионные преобразователи солнечные и тепловые батареи) электрическая энергия вырабатывается при помощи заряженных носителей-частиц, приобретающих свою энергию от тепловых, фотоэлектрических или химических источников или их комбинации, которая позволяет им преодолевать потенциальный барьер, противодействующий их продвижению. Этот барьер находится на разделе или в непосредственной близости от него различных твердых, жидких или полужидких сред, или в ряде случаев между твердым веществом и вакуумом или плазмой. Во всех случаях сам потенциальный барьер мал и поэтому генерирование полезной электроэнергии производится путем последовательного соединения ряда потенциальных барьеров; в то же время входная энергия подается сразу на все барьеры параллельно.  [11]

Катод и анод обычно имеют таблеточную конструкцию. Тепловые батареи собирают в атмосфере сухого воздуха, инертного газа или в вакууме, что обусловлено высокой химической активностью анодных материалов и гигроскопичностью электролита.  [12]

Тепловые электрохимические батареи начали изготавливаться с 1946 г. для применения в устройствах, где требуются большая мгновенная мощность, короткое время работы, высокая удельная энергия и срок годности ( согласно документации различных производителей) от 12 до 20 и более лет. Тепловые батареи содержат электрохимическую систему, которая остается инертной до тех пор, пока не будет активирована при помощи нагрева.  [13]

Свинцово-цинковый элемент относится к категории ампульных химических источников тока одноразового действия. Ампульные батареи наряду с наливными и тепловыми батареями образуют группу резервных химических источников тока, получивших в последнее время широкое развитие.  [14]

В основе медно-магниевого элемента лежит электрохимическая система Mg NaCI CuCI. Он является типичным представителем группы водоактивируемых химических источников тока одноразового действия. Водоактивируемые батареи ( их также называют наливными) вместе с ампульными и тепловыми батареями образуют класс активируемых, или резервных первичных источников тока. Их отличительная особенность заключается в том, что в период хранения электроды не контактируют с жидким электролитом и приводятся в рабочее состояние ( активируются) непосредственно перед разрядом источника тока.  [15]

Страницы:      1    2

Тепловой аккумулятор – зачем нужен отопительной системе

Тепловой аккумулятор, узаконенный законодательством ряда стран, продолжает оставаться диковинкой в России. Правда, эксперты отопительной отрасли, реабилитируя местный тренд, констатируют: последние годы популярность буферной емкости заметно подросла.

Как он работает

Теплоаккумулятор подобен электрическому собрату – перехватывает излишки тепла, генерируемые источником, чтобы возвратить калории после остановки источника. Понятно, использовать тепловую буферную емкость рационально с периодически действующими котлами, колонками, другими теплогенерирующими устройствами. Среди таковых:
— большинство твердотопливных котлов, столь любимых россиянами, частью зарубежных обывателей;
— все солнечные коллекторы, стремительно распространяющиеся по югу РФ.

Небольшое пояснение: угольный, древесный котел греет, пока горит, а солнечный бесполезен ночью.

Электрические котлы, аккумуляторы тепла, подчеркивают эксперты, становятся привлекательней на фоне дифференцированных посуточно тарифов энергетиков. Накапливать тепло выгодней ночью при дешевом тарифе. Двукратная разница ценника, например, сулит существенную экономию бюджета – владелец может запрограммировать электрокотел исключительно на ночное электропотребление.

Несколько котлов – один теплоаккумулятор

Подобная схема, объединяющая линейку источников тепла, весьма выгодна. Например, владелец, задумав удешевить теплогенерирующий цикл, применяет твердотопливный котел, работающий ночью, а дневная выработка тепла поддерживается солнечными батареями.

Программируя тандем на минимизацию затрат, можно сэкономить деньги, переключая «автоматом» систему отопления с одного источника на другой. Единственное замечание РЕГЛВЕНТ: выбирая аккумулятор, следует подобрать гаджет, обладающий нужным функционалом.

Эксперты обращают внимание: отечественные производителю, чувствующие сигналы рынка, уже выпускают теплоаккумуляторы под местные климатические особенности, технические нюансы.

«Теплобуферная емкость – твердотопливный котел»

Россияне предпочитают сочетать теплоаккумуляторы с угольными, древесными котлами. Для таких систем выгодный режим – полное энергичное выгорание топлива, дающее максимальную выработку тепла. Медленное горение чревато образованием вредных газов, веществ, засоряющих дымоходы, теплообменники. Экономические показатели медленного горения также ниже.

Понятно, подобный режим приносит максимум тепла за минимум времени – затем котел гаснет, температура дома падает. Конечно, можно подсыпать угля, подложить дровец, а нагнав температуру, отрегулировать комфорт форточкой. Эффективнее все-таки приобрести аккумулятор тепла, утилизирующий избытки калорий.

Модернизированная система отопления выглядит так: имеется котел, тепловой контур системы, проходящий через буферную емкость. На максимальной теплопроизводительности аккумулятор отбирает часть тепла. После выгорания топлива датчики, фиксирующие температуру домашнего воздуха, подают сигнал, включающий циркуляционный насос. Последний инициирует переток горячего теплоносителя из аккумулятора в отопительную систему.

Повысившаяся температура воздуха через датчики останавливает насос, прекращая теплоотдачу аккумулятором. Температура теплоносителя «буфера» несколько снижается. Российские производители применяют высококлассную теплоизоляцию баков аккумуляторов – вода буферных емкостей остывает медленно. Описанный цикл будет реализовываться автоматикой до полного выравнивания температур теплоносителя системы «отопление – теплоаккумулятор».

Новости рынка

Недавно шведские ученые, занимающиеся разработкой эффективных аккумуляторов тепла, совершили прорывное открытие – разработали технологию молекулярной консервации тепла. Основа новинки – вещество, содержащее водород, углерод, азот. Уникальная структура, поглощая фотоны, меняет взаимное положение молекул исходника, запасая энергию. Возникший изомер хранить тепло пару десятков лет.

Вещество – жидкое, хранится при комнатной температуре. Энергия выделяется, когда изомер пропускают через катализатор. Возвращая исходное состояние, изомер разогревается до 80°, если изначальная температура была 20°.

«Зеленое отопление», пояснили шведы, реализуется тандемом «солнечные панели – новое вещество». Основная часть калорий запасается жарким летом, расходоваться тепловыделяющий потенциал будет зимой.

Единственный минус – жидкость реализована, как компьютерная модель. Промышленная установка синтеза вещества – вопрос десяти лет. Пока ученые пытаются довести температуру теплогенерации до 110°, попутно снижая горючесть.

Опередили шведов американцы МТИ, создавшие вещество, напоминающее пластик, и двухсоткратнопревосходящее теплоемкостью воду. Новинка тоже меняет конфигурацию молекулярной решетки, запасая тепло. Назвали аккумулирующее средство AzoPMA, зафиксировав сокращением присутствие азобензола. Возвращение тепла инициируется световым воздействием. Время «консервации калорий» американцы не огласили, ограничившись фразой: «очень долго хранит тепло». Американским «пластиком» можно покрывать крыши коттеджей, шоссейные дороги.

Продолжение

Тепловая батарея

Настоящее изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве тепловых батарей.

Энергоемкость тепловых батарей является важнейшей характеристикой, определяющей их выбор для практического использования.

Для выбранной электрохимической системы повышение этой характеристики обеспечивается временем поддержания рабочей температуры электрохимического элемента. Это достигается, как путем поиска эффективной тепловой изоляции блока электрохимических элементов, так и введением в конструкцию дополнительных средств обогрева. Однако эти пути приводят к увеличению габаритов и массы батареи и, как следствие, к уменьшению ее удельной энергоемкости.

Известна тепловая батарея [Патент RU №245786 кл. Н01М 6/20 от 29.06.2011 г.], состоящая из помещенных в корпус электрически соединенных между собой блоков электрохимических элементов, расположенных друг за другом на центральном изолированном стержне. Для обеспечения необходимого усилия поджатая во время работы батареи между блоками установлены сильфоны, а сами блоки поджаты на стержне с помощью крепежных элементов.

Известная тепловая батарея обладает низкой удельной энергоемкостью, что объясняется значительными потерями тепла из-за неоптимального соотношения торцевых и боковой поверхностей корпуса батареи, определяемых диаметром и высотой, при заданном объеме. Значительное количество блоков элементов, располагаемых друг за другом на едином стержне с поджимающими элементами, а также большое количество коммутационных электрических соединений блоков элементов, выполняемых в виде сварки на внешней поверхности блоков снижает устойчивость батареи к внешним механическим воздействиям.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам является тепловая батарея [Патент RU №2507642, кл. Н01М 6/36, 10.05.2012 г.], содержащая корпус, герметизированный крышкой, запальное устройство и блоки электрохимических элементов, помещенных в отсеки. Между блоками и корпусом отсека установлены теплоизоляционные прокладки.

Недостатком известной тепловой батареи является низкая энергоемкость и повышенная чувствительность к внешним механическим (ударным, вибрационным и центробежным) воздействиям. Низкая энергоемкость объясняется большими потерями тепла за счет быстрого охлаждения блоков, находящихся в отсеках, корпуса которых выполнены из металла и имеют большую внешнюю поверхность. Теплоизоляционные прокладки не позволяют в полной мере надежно обеспечить тепловую защиту блоков от потерь тепла, а также исключить влияние внешних механических воздействий.

Целью настоящего технического решения является повышение энергоемкости тепловой батареи и ее устойчивости к внешним механическим воздействиям.

С этой целью предлагается тепловая батарея, содержащая корпус, герметизированный крышкой, тепловую изоляцию, запальное устройство и блоки электрохимических элементов, помещенные в отсеки, отличающаяся тем, что отсеки выполнены в теплостойкой, закрепленной на крышке матрице имеющей соотношение размеров диаметра и высоты максимально близкое к единице при заданном объеме, блоки в отсеках зафиксированы в радиальном направлении теплоизоляционными прокладками, а в осевом самоконтрящимися замковыми пружинами и объединены в единую электрическую цепь посредством токопроводящих пластин, уложенных в проточки, выполненные между отсеками матрицы, а их задействование осуществляется посредством пиротехнических шнуров, закрепленных в пазах матрицы на боковой поверхности блоков и соединенных с запальным устройством, расположенным в основании матрицы.

Техническое решение, согласно которому соотношение размеров диаметра и высоты максимально близкое к единице при заданном объеме позволяет свести к минимуму потери тепла за счет минимизации отношения площади внешней поверхности матрицы (батареи) к объему и тем самым существенно увеличить время поддержания рабочей температуры электрохимических элементов. Отклонение от указанного соотношения в любую сторону ведет к увеличению отношения площади поверхности к объему и, тем самым, к повышению потерь тепла.

При заданном объеме количество отсеков в матрице определяется необходимостью размещения требуемого по энергетическим характеристикам батареи числа электрохимических элементов с учетом указанного соотношения диаметра матрицы к ее высоте и заданного объема.

Кроме оптимизации геометрических размеров матрицы уменьшению потерь тепла от блоков способствует выполнение матрицы из теплоизоляционного материала, а также установка теплоизоляционных прокладок не только между корпусом батареи и матрицей, но и между стенкой отсека и каждым блоком. Эти конструктивные приемы позволяют существенно уменьшить потери тепла от блоков электрохимических элементов и, увеличивая их продолжительность работы, повышают энергоемкость тепловой батареи.

Одновременно теплоизоляционные прокладки, установленные между корпусом батареи и матрицей, а также между блоками электрохимических элементов и стенками отсеков позволяют за счет их амортизирующих свойств свести к минимуму воздействие различных механических нагрузок на блоки электрохимических элементов. Этот эффект дополняется установкой в каждом отсеке самоконтрящихся замковых пружин, фиксирующих рабочее давление на блок электрохимических элементов.

На рисунке 1 представлена предлагаемая тепловая батарея. На крышке 1 корпуса 8 установлена матрица с отсеками 3. В отсеки помещены блоки 4, состоящие из набора электрохимических элементов 5 и проложенных между ними пиронагревателями 6. В пазах матрицы по периметру блоков электрохимических элементов установлены пиротехнические шнуры 13, сообщающиеся с запальным устройством 14, расположенном в нижнем основании матрицы.

Коммутация блоков электрохимических элементов, как параллельная, так и последовательная осуществляется посредством токопроводящих пластин 10, уложенных и сваренных в проточках 11, выполненных в верхнем основании матрицы. Блоки электрохимических элементов зафиксированы боковой теплоизоляцией 12 и самоконтрящимися замковыми пружинами 9, обеспечивающими необходимое рабочее давление на блок электрохимических элементов. Как и блоки электрохимических элементов, матрица со всех сторон покрыта теплоизоляцией 7.

Таким образом, конструкция батареи предполагает отсутствие коммутирующих и инициирующих элементов вне матрицы, что вносит существенный вклад в устойчивость батареи к механическим нагрузкам.

Тепловая батарея, содержащая корпус, герметизированный крышкой, тепловую изоляцию, запальное устройство и блоки электрохимических элементов, помещенные в отсеки, отличающаяся тем, что отсеки выполнены в теплостойкой, закрепленной на крышке матрицы с соотношением размеров диаметра и высоты, максимально близким к единице, при заданном объеме, блоки в отсеках зафиксированы в радиальном направлении теплоизоляционными прокладками, а в осевом — самоконтрящимися замковыми пружинами и объединены в единую электрическую цепь посредством токопроводящих пластин, уложенных в проточки, выполненные между отсеками матрицы, а их задействование осуществляется посредством пиротехнических шнуров, закрепленных в пазах матрицы по периметру блоков и соединенных с запальным устройством, расположенным в основании матрицы.

Какие бывают радиаторы и чем они отличаются

Часто в повседневной жизни, применительно к отоплению, можно услышать слово «батарея». Так вот об этих батареях, а правильнее сказать радиаторах или приборах отопления и пойдет речь.

В прежние времена батарея была массивным, сто раз окрашенным, чугунным изделием под подоконником, которая плохо или хорошо, но выполняла свою функцию — отапливать помещение….

Сегодня батарея — это радиаторы или конвекторы, которые могут иметь различную конструкцию и форму, изготавливаться из разных материалов, окрашиваться в различные цвета радуги, быть элементом  дизайна помещения и позволяющие регулировать температуру под ваши индивидуальные запросы (даже автоматически).

Итак, популярно об отопительных приборах:

Какие бывают радиаторы и чем они отличаются

По конструкции все гидравлические отопительные приборы  можно разделить на четыре основных типа: секционные, панельные, трубчатые (к ним относятся и полотенцесушители) и конвекторы.

Секционные отопительные приборы

Такие приборы состоят из отдельных нагревательных элементов-секций. Секционными могут быть отопительные приборы из алюминия, чугуна, стали, а также так называемые биметаллические (имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель). Секции соединяются между собой при помощи ниппелей, а между секциями устанавливаются уплотнения. Чаще прокладки изготавливаются из резины, что нормально при использовании воды в качестве теплоносителя, но недопустимо при использовании в качестве теплоносителя антифриза, т.к. резина может быть разрушена его агрессивным воздействием (в таких случаях в современных отопительных приборах применяются специальные уплотнения).

Панельные (несекционные) отопительные приборы

В основном это стальные панельные радиаторы. Конструкция панельного радиатора — это грубо говоря два сваренных между собой стальных листов (толщиной, обычно, 1,25 мм ) с вертикальными каналами, в полости которых циркулирует теплоноситель. Для увеличения нагреваемой поверхности, а, как следствие, теплоотдачи к тыльной стороне панели приварены стальные П-образные рёбра.

Трубчатые отопительные приборы

В большинстве случаев конструкция таких радиаторов состоит из вертикально расположенных изогнутых стальных трубок, соединяющих верхний и нижний коллекторы. Стоит отметить, что стальные трубчатые радиаторы — это обычно наиболее дорогой тип радиаторов (в пересчете на 1 кВт).

Конвекторы (или пластинчатые отопительные приборы)

Конвектор, образно говоря, — это одна или несколько труб (по которым движется теплоноситель) с «надетыми» на них металлическими «ребрами-пластинами». Воздух проходит сквозь конвектор снизу вверх, нагреваясь от многочисленных теплых оребрений.

Трубы таких отопительных обычно изготавливаются из стали или меди. В некоторых конвекторах величина теплового потока регулируется специальной заслонкой, открывая или закрывая которую, можно увеличить или уменьшить поток движущегося нагретого воздуха. Конструкция конвектора может быть совсем открытой или закрытой декоративным кожухом (в настенных и плинтусных вариантах). Конвекторы встраиваемые в пол накрываются декоративной решеткой.

Все об алюминиевых радиаторах

Преимущества алюминиевых радиаторов:

 — алюминиевые радиаторы имеют очень хорошую теплоотдачу.

 — алюминиевые радиаторы имеют низкую массу (вес одной секции без воды  около одного кг), что облегчает монтаж.

 — алюминиевые радиаторы имеют привлекательный дизайн и поэтому зачастую потребители делают выбор в пользу алюминиевых радиаторов.

Наиболее распространены модели алюминиевых радиаторов с межцентровым (межосевым) расстоянием 500 мм и 350 мм (также существуют варианты с межосевым расстоянием 200, 400, 600, 700, 800 мм и др.). Необходимая  длина алюминиевого радиатора и соответственно его мощность «набирается» (складывается) из отдельных секций, что позволяет достаточно точно подобрать требуемые для отопления конкретного помещения параметры.

Для подключения алюминиевых радиаторов к системе отопления необходим  монтажный комплект, включающий в себя: от 2-х до 4-х кронштейнов, кран Маевского (воздухоспускной кран ручного регулирования), проходные пробки (переходники) различного диаметра (1/2 дюйма или ¾ дюйма) и направленности (левая или правая) и глухие пробки (заглушки).

По желанию заказчика на подводящих и/или отводящих теплоноcитель трубах можно установить шаровые краны/вентили (для демонтажа радиатора или для экстренного отключения от системы отопления), а также термостатические вентили с термоголовками (для поддержания заданной температуры в помещении).

Существует две технологии производства алюминиевых радиаторов:

 — литые (каждая секция отливается как цельная деталь к которой привариваются донные части).

 — экструзионные — произведенные методом экструзии. При экструзии алюминиевый сплав продавливается через сильеру стальные пластины с отверстиями определенной формы и сечения (экструдеры), в результате чего получают длинные профили определенной формы. После остывания полученные заготовки нарезают по размерам радиатора, после чего привариваются донные и верхние части.

Рабочее давление алюминиевых радиаторов разных производителей отличается достаточно существенно. Можно сказать, что существуют 2 типа алюминиевых секционных радиаторов:

— стандартный «европейский» тип, рассчитанный на рабочее давление примерно 6 атм. Он хорош для применения в коттеджах и других автономных системах отопления.

— «усиленный» радиатор с рабочим давлением не менее 12 атм.

 Недостатки алюминиевых радиаторов:

При контакте алюминия с водой происходит выделение водорода, что при не действующем автоматическом воздухоотводчике (или при отсутствии крана Маевского, регулирующегося вручную)  может привести даже к разрушению секции радиатора.

При использовании алюминиевых радиаторов надо обратить особое внимание на химический состав (pH) теплоносителя в вашей системе отопления. Что при городском централизованном отоплении это сделать почти невозможно. pH теплоносителя должен находиться примерно в пределах рН=7-8. Кроме того, важно помнить, что коррозия, разрушающая алюминиевые радиаторы усиливается при наличии в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами (например: алюминивые радиаторы + разводка отопительной системы выполненная из медных труб).

Тем не менее, если при проектировании и монтаже системы отопления учесть все требования и рекомендации по установке и эксплуатации алюминиевых радиаторов, то они прослужат вам долго верой и правдой.

Все о биметаллических радиаторах

Биметаллические радиаторы имеют алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель. Грубо говоря, биметаллический радиатор — это стальной каркас залитый алюминием, теплоноситель в таких радиаторах почти не контактирует с алюминием, т.к. движется по стальным трубкам, которые в свою очередь передают тепло алюминиевым панелям.

Этот тип радиаторов соединил лучшие свойства алюминиевых радиаторов с полезными качествами стали. Благодаря прочности стали биметаллические радиаторы выдерживают большее давление (для многих из них рабочее давление составляет 20-30 и более атм.) и позволяют снизить требования к качеству (pH) теплоносителя, которые очень существенны при использовании обычных алюминиевых. Кроме того биметаллические радиаторы имеют хорошую теплоотдачу и современный дизайн, внешне такие радиаторы очень похожи на алюминиевые, но стоят несколько дороже.

Биметаллические радиаторы пригодны для использования в городских системах централизованного отопления. Но как и для всех радиаторов, в которых теплоноситель соприкасается со сталью, для «биметалла» вредно повышенное содержание кислорода в теплоносителе, который способствует развитию коррозии стали. Поэтому здесь необходима установка на радиатор автоматического или ручного (кран Маевского)  воздухоотводчика.

Для подключения биметаллических радиаторов к системе отопления необходим  монтажный комплект, включающий в себя: от 2-х до 4-х кронштейнов, кран Маевского, две проходных пробки различного диаметра (1/2 дюйма или ¾ дюйма) и направленности (левая или правая) и одна глухая пробка (заглушка).

По желанию заказчика на подводящих и/или отводящих теплоноситель трубах можно установить шаровые краны, вентили (для демонтажа радиатора или для экстренного отключения от системы отопления), а также термостатические вентили с термоголовками (для поддержания заданной Вами температуры в помещении).

Стальные панельные радиаторы

Стальные панельные радиаторы — одни из наиболее используемых отопительных приборах в системах индивидуального отопления (обычно в загородных домах). Они обладают небольшой тепловой инерцией, а соответственно, с их помощью легче осуществлять регулирование температуры в помещении.

Рабочее давление для большинства моделей стальных панельных радиаторов лежит в пределах 9 атм.

Благодаря широчайшему модельному ряду (ассортимент панельных радиаторов ведущих производителей состоит из нескольких сотен моделей разной глубины, ширины и высоты) можно подобрать оптимальный по параметрам панельный радиатор практически для любого помещения. Стандартная высота этих отопительных приборов равна: 300, 350, 400, 500, 600 и 900 мм (есть и более низкие — 250 мм ), ширина — от 400 до 3000 мм , глубина от 46 до 165 мм .

Если говорить о недостатках, то, что как все стальные отопительные приборы они при контакте с водой подвержены коррозии, чувствительны к гидравлическим ударам и рассчитаны на не очень высокое давление. Они хороши для использования в индивидуальных системах (например в загородных домах и коттеджах), а применять их в городских квартирах надо очень осторожно, внимательно ознакомившись с техническими параметрами и требованиями, указанными производителем.

По разновидности подключения к трубной разводке существует три типа панельных радиаторов — с нижним, боковым и универсальным подключением. В стальных панельных радиаторах с нижним подключением встроен термостатический вентиль, на который можно установить терморегулятор, для поддержания заданной температуры в помещении. Для стальных панельных радиаторов с боковой подводкой комплект подключения входит в стоимость радиатора. Для стальных панельных радиаторов с нижней подводкой  необходимо приобрести узел подключения (подсоединения) Мультифлекс. При этом стоимость радиаторов с нижним подключением немного выше, чем аналогов с боковым подключением.

Производители панельных радиаторов в комплект поставки включают кронштейны (скобы) для размещения радиатора на стене, но можно приобрести специальные ножки для установки его на пол, если размещение на стене по каким-либо причинам нежелательно или невозможно.

По желанию заказчика на подводящих и/или отводящих теплоноситель трубах можно установить шаровые краны, вентили (для демонтажа радиатора или для экстренного отключения от системы отопления).   

В нашем каталоге представлен широкий ассортимент радиаторов, все в наличии на нашем складе в Москве. 

Тепловые батареи | Лучший производитель тепловых батарей

Энергетический набор: технология тепловых батарей

EaglePicher производит большое количество лучших и самых надежных тепловых батарей в мире. Наш технический и производственный опыт позволяет нам разрабатывать новые передовые системы тепловых батарей. Мы тесно сотрудничаем с каждым клиентом, чтобы гарантировать, что ваш дизайн технически обоснован, может быть произведен с минимальными затратами и хорошо работает в предполагаемом применении.

Запросить информацию

КАК РАБОТАЮТ ТЕРМИЧЕСКИЕ БАТАРЕИ

Тепловые батареи предлагают относительно высокую плотность энергии по сравнению с объемом. Их можно хранить до 20+ лет без снижения производительности; они работают без подготовки в самых внешних условиях; и они начинают подавать энергию почти сразу. Технология тепловых батарей состоит из ячеек, расположенных друг над другом. Каждая ячейка состоит из катода, электролита, анода и пиротехнического источника тепловой энергии.В современных конструкциях тепловых батарей используется пара литий-кремний / дисульфид железа (LiSi / FeS ₂ ), так как это дает следующие преимущества:

• Максимальная производительность на единицу объема
• Значительная удельная мощность
• Низкое равномерное внутреннее сопротивление в активном состоянии
• Возможность адаптации к широкому спектру сред

В зависимости от требований к плотности мощности и объему тепловая батарея может состоять из одного последовательного пакета ячеек или двух или более параллельных наборов последовательных элементов.Пакеты ячеек тщательно изолируются и помещаются в контейнер из нержавеющей стали, который герметично закрывается.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМИЧЕСКИХ БАТАРЕЙ

Типичные области применения тепловых батарей:

ИСТОРИЯ НАШИХ ТЕРМОБАТАРЕЙ

Компания EaglePicher начала разработку технологии тепловых батарей еще в 1949 году. В 1974 году наша компания первой начала работу над большими LiAl / FeS-батареями для выравнивания нагрузки и применения в электромобилях. К 1976 году EaglePicher была первой в мире, кто адаптировал эту перезаряжаемую систему к первичной тепловой батарее LiAl / FeS ₂ , улучшив ее рабочие характеристики.

В 1982 году EaglePicher стала первым производителем тепловых батарей, который произвел LiSi / FeS ₂ тепловые батареи для Министерства энергетики США на производственной основе, а в 2007 году наше автоматизированное производственное предприятие в Питтсбурге, штат Канзас, было введено в эксплуатацию. увеличить возможности производства тепловых батарей.

Более 70 лет EaglePicher производит высококачественные, надежные и экономичные системы тепловых батарей, производя миллионы батарей для различных рынков обороны, проверяя и производя более 750 уникальных конструкций тепловых батарей.EaglePicher в настоящее время является ведущим производителем тепловых батарей для ракетных приложений Министерства обороны.

У нас богатая история поддержки почти всех крупных программ по вооружению, включая, помимо прочего, TOW, Patriot, JDAM, Tomahawk, Excalibur, Paveway, Laser Guided Bomb, Hellfire, Javelin, Small Diameter Bomb, Stinger, Maverick, ESSM / Sparrow, Standard Missile 3/6, Sonobuoy и AMRAAM.

ТЕПЛОВЫЕ БАТАРЕИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

EaglePicher продолжает направлять ресурсы на развитие технологий тепловых батарей.Эти улучшения касаются материалов, производственных процессов и моделирования. В настоящее время мы изучаем альтернативные составы катодов, которые обеспечивают более высокую рабочую температуру, более высокое напряжение, более высокую плотность, большую емкость и более низкое сопротивление. EaglePicher также работает над высоковольтными катодами, чтобы повысить выходную мощность при том же объеме и снизить общий вес.

Хотите узнать больше о нашей технологии тепловых батарей? Свяжитесь с нашей командой экспертов или запросите информацию ниже.

Производитель тепловых ячеек | Технология тепловых батарей

Самая надежная конструкция тепловых батарей в мире

В большинстве новых конструкций тепловых батарей используется пара литий-кремний / дисульфид железа, поскольку она обеспечивает максимальную емкость на единицу объема. Эвтектическая смесь неорганических солей с неорганическим связующим служит электролитом между анодом и катодом. Между каждой ячейкой помещен токопроводящий источник тепла, состоящий из железа и перхлората калия.При инициировании тепловые гранулы воспламеняются, выделяя тепло и плавя эвтектический электролит, создавая напряжение и ток. Контроль веса тепловой гранулы обеспечивает получение надлежащих электрических характеристик в требуемом диапазоне температур.

Тепловая батарея полностью инертна и не реагирует до активации. Поскольку большинство внешних условий практически не влияют на инактивированный аккумулятор, его можно хранить более 20 лет. Батарею можно активировать в любой момент без подготовки, и она начнет подавать питание практически сразу.После активации аккумулятор быстро достигает пикового напряжения, которое постепенно снижается в течение оставшейся части активного срока службы. После активации батарея функционирует до тех пор, пока не истощится критически важный активный материал или пока батарея не остынет ниже точки плавления электролита.

Запросить информацию

Электрохимический состав

Усовершенствованные тепловые батареи состоят из набора последовательных ячеек. Каждая ячейка состоит из катода, сепаратора электролита, анода и пиротехнического источника тепловой энергии.

Анод

Анод

EaglePicher представляет собой запатентованную смесь с литием в качестве активного ингредиента. Этот анод позволяет изменять емкость в зависимости от более высокого содержания в нем лития. LiSi обычно использует 44% лития по сравнению с 20% для LiAl.

Катод

Дисульфид железа, который в настоящее время используется всеми производителями тепловых батарей, смешивается с электролитом и связующим, чтобы предотвратить растекание при более высоких рабочих температурах и для лучшего использования.

Электролит

Наш электролит-сепаратор представляет собой эвтектическую смесь неорганических солей, сплавленных вместе в запатентованном процессе, а затем снова измельченных в порошкообразную форму. В эту гомогенную смесь добавляется связующее, чтобы она не текла при расплавлении.

Электролит — это секрет длительного срока хранения усовершенствованных тепловых батарей, и определение диапазона температур, в котором электролит работает должным образом, является одной из основных целей при разработке тепловых батарей.

Источник тепла

Источником тепла является однородная смесь порошка железа и перхлората калия. Смесь используется для обеспечения отличного воспламенения и получения очень тонких гранул.

Проектирование, разработка и производство

Стандартизация сводит к минимуму производственные затраты. Во время разработки EaglePicher оптимизирует вес анода и катода, площадь поверхности и толщину элементов для каждой батареи. Мы исследуем возможные проблемные области, которые могут повлиять на изготовление и сборку аккумуляторов.

В процессе проектирования тепловой батареи, помимо электрохимии ячеек, мы учитываем внутренние выводы, электрическую изоляцию, систему зажигания, теплоизоляцию, сборку коллектора и контейнера с кронштейном. Работая с EaglePicher, вы можете быть уверены, что мы разрабатываем, проверяем и поставляем передовые, но практичные проекты, готовые к производству.

Работать с нами

Тестирование

В EaglePicher все испытания на воздействие окружающей среды и вибрации проводятся на месте. Аккумуляторы для разработки подвергаются критическим динамическим нагрузкам в нашей лаборатории, чтобы гарантировать удовлетворительную работу конструкции в реальных полевых условиях.

История нашей электрохимии

1974: EaglePicher была первой компанией, которая произвела усовершенствованные тепловые батареи LiAl / FeS (40 кВт · ч) для выравнивания нагрузки и применения в электромобилях по различным контрактам с Аргоннской национальной лабораторией.

1976: Мы были первой компанией в мире, которая адаптировала эту перезаряжаемую систему к первичной тепловой батарее LiAl / FeS2, чего мы достигли в рамках контракта с авиабазой Райт-Паттерсон для улучшения характеристик тепловой батареи.

1979: EaglePicher была первой компанией, которая процитировала и получила программу квалификации с твердой фиксированной ценой на LiAl / FeS2-тепловые батареи для использования в программе Advanced Medium Range Air-to-Air Missile (AMRAAM).

1982: Мы были первой компанией, которая произвела LiSi / FeS2 тепловые батареи для Министерства энергетики США на производственной основе. На сегодняшний день мы произвели тысячи батарей с использованием этой системы.

1984: Компания EaglePicher создала отдельный исследовательский отдел, занимающийся исключительно развитием тепловых технологий. Этот отдел, финансируемый за счет внутренних программ исследований и разработок, занимается исследованиями анодов, катодов и электролитов.

Подойдет ли тепловая батарея для вашей отрасли? EaglePicher разработала передовые конструкции тепловых батарей для клиентов на оборонном и космическом рынках.

Почему недорогая тепловая батарея может стать швейцарским армейским ножом по сокращению выбросов

Когда вы думаете о влиянии человечества на климат, на ум приходят изображения выхлопных газов самолетов и автомобилей. Однако на авиацию и автомобили приходится только 2% и 6% мировых выбросов углерода соответственно.

Другой сектор, о котором почти никто не говорит, имеет более высокие выбросы, чем оба эти вместе взятые, составляя 10% парниковых газов нашей планеты: промышленное тепло.

Высокие температуры, необходимые тяжелой промышленности для производства стали, алюминия, бетона, цемента, стекла и других важных ресурсов, в основном связаны с сжиганием ископаемого топлива — часто богатого углеродом кокса или угля.

И огромное количество этой тепловой энергии, не говоря уже о тепле, вырабатываемом такими источниками, как обычные электростанции, просто тратится ежедневно.

Если бы это тепло улавливалось, сохранялось и повторно использовалось при необходимости, это могло бы значительно повысить энергоэффективность, сократив как затраты, так и выбросы во многих отраслях промышленности.

Норвежский стартап EnergyNest разработал новый тип модульных тепловых батарей, способных хранить отработанное тепло в течение часов, дней или даже недель с минимальными потерями. При нормированной стоимости хранения, которая, как утверждается, составляет всего 15 евро (17,60 долларов США) за МВтч для крупных проектов, что в 47 раз дешевле, чем литий-ионное хранилище коммунального масштаба, неудивительно, что стартап уже подписал сделки с такими, как Siemens, EDF и Eni.

И даже если тяжелая промышленность заменит ископаемое топливо, используемое для получения высокотемпературного тепла, более чистыми альтернативами, такими как водородные или дуговые электропечи, работающие на возобновляемых источниках энергии, компании все равно сократят свои расходы на отопление за счет сокращения и рециркуляции отработанного тепла.

«Все промышленные производители, использующие термические процессы, выиграют от нашей технологии», — сказал Recharge исполнительный директор EnergyNest Кристиан Тиль. «Пивоварни, химическая промышленность, фармацевтика, производители стали, алюминия, бетона, кирпича и другие производители зданий — все они работают с высокотемпературным теплом.

«Обезуглероживание электростанций с комбинированным циклом [на природном газе] также входит в нашу повестку дня, и мы можем предложить 24-часовую концентрирующую солнечную энергию [CSP] на 30-50% ниже стоимости хранения расплавленной соли.”

Согласно исследованию, проведенному аналитиком Aurora Energy Research по заказу EnergyNest, сегмент тепловых батарей открывает к 2030 году глобальные рыночные возможности на сумму 300 миллиардов долларов — в три раза больше, чем рынок электрических батарей для коммунальных предприятий.

Как работает тепловая батарея и как ее можно использовать

Тепловая батарея EnergyNest представляет собой шестиметровый модуль мощностью 1,5 МВт _th размером с транспортный контейнер, который состоит из труб из углеродистой стали, петляющих внутрь и наружу. длинные цилиндры из Heatcrete — недорогого запатентованного материала, похожего на бетон, изготовленного из минерального кварцита, с небольшим количеством цемента, химических связующих и суперпластификаторов, обладающего отличными теплоаккумулирующими свойствами. Высокотемпературное тепло до 430 ° C может накапливаться в Heatcrete, а затем выделяться через жидкий теплоноситель — синтетическое масло или пар — прокачиваемый по его стальным трубам.

Поскольку тепловая батарея является модульной и штабелируемой, в проектах может использоваться любое количество устройств — от одного на небольшом промышленном предприятии до нескольких тысяч, необходимых для 24-часового гигаваттного проекта CSP.

Частная компания EnergyNest разрабатывает индивидуальные системы аккумулирования тепла, включающие такие элементы, как теплообменники, электрические нагреватели, парогенераторы, дополнительные трубопроводы и интеграцию с существующими объектами, — для удовлетворения всех возможных применений технологии.

«Так, например, в проекте, который мы реализуем на заводе производителя кирпича Senftenbacher в Австрии, который представляет собой проект по утилизации отработанного тепла, мы используем избыточное тепло, вырабатываемое обжиговой печью», — объясняет Тиль. «Мы устанавливаем теплообменник рядом с печью и отводим тепло из теплообменника в масляную систему с замкнутым контуром. Некоторые маленькие насосы перекачивают горячее масло, и тогда хранилище Heatcrete действительно нагревается. А затем, когда мы разряжаем этот проект, тепло от жидкости приводит в действие стандартный парогенератор.А пар увеличивает температуру в печи ».

Универсальность технологии можно увидеть, сравнив эту договоренность с проектом EnergyNest на парогазовой электростанции Sloecentrale мощностью 870 МВт в Нидерландах, которая повысит эффективность и сократит выбросы на заводе с использованием совершенно иной бизнес-модели.

В электростанциях с комбинированным циклом используются газовые турбины, вырабатывающие электричество, которые в качестве побочного продукта вырабатывают высокотемпературное тепло, а затем превращают это отработанное тепло в пар для привода паровых турбин, вырабатывающих электричество.Sloecentrale, частично принадлежащий EDF, будет покупать ветровую или солнечную энергию по низкой цене или по отрицательной цене из сети (в ветреные и / или солнечные периоды) и преобразовывать эту электроэнергию в тепло с помощью электрического нагревателя. Это тепло будет накапливаться в батарее EnergyNest, а затем преобразовываться в пар (через парогенератор) для питания паровой турбины станции, когда оптовая цена на электроэнергию высока. Этот ценовой арбитраж увеличит доход завода, поскольку аккумулятор снижает затраты на топливо, а также помогает сбалансировать сеть в периоды высокой выработки возобновляемых источников энергии.

Аналогичным образом, система Heatcrete могла бы превратить газовые или мазутные электростанции открытого цикла, не имеющие вторичной паровой турбины, в de facto парогазовые установки.

В качестве альтернативы EnergyNest могла бы преобразовать дешевую избыточную возобновляемую энергию в тепло для использования на ближайшем производственном предприятии или в системе централизованного теплоснабжения.

«CSP — прямая подгонка»

Тиль — бывший вице-президент производителя ветряных турбин Senvion — не считает, что преобразование возобновляемой энергии в тепло и обратно в электричество будет хорошим применением этой технологии. В то время как система EnergyNest предлагает эффективность приема и передачи тепла до 99% при улавливании, хранении и выводе тепла, проект преобразования тепла в электричество будет иметь эффективность в оба конца только около 40% из-за потеря энергии из-за преобразования электричества в тепло (с помощью электрического нагревателя) и последующего преобразования электричества в пар (с помощью парогенератора) для привода турбины.

«Электричество на входе и выходе — не наша игра, — объясняет Тиль. «И именно поэтому мы не видим себя в конкуренции с литий-ионными хранилищами или хранилищами для горячей породы от Siemens Gamesa.Технически мы могли бы это сделать, но здесь нет экономического обоснования. Так что EnergyNest действительно стремится к тем проектам, в которых тепло играет важную роль ».

Это, однако, включает CSP, где высокотемпературное тепло приводит в действие паровые турбины для производства электроэнергии. Например, в проектах CSP с параболическим желобом изогнутые зеркала отражают концентрированный солнечный свет на теплопоглощающую трубку, содержащую синтетическое масло, что делает ее чрезвычайно горячей, а тепло используется для вращения парогенератора. Этот нефтепровод можно просто подключить к модулям Heatcrete, при этом тепло сохраняется в течение нескольких часов для обеспечения круглосуточной выработки электроэнергии.

В настоящее время только системы CSP, которые используют расплавленную соль в качестве теплоносителя — в проектах с силовыми вышками, где плоские зеркала отражают солнечный свет на приемник наверху башни — могут использоваться для питания базовой нагрузки.

«Мы определенно подходим к делу и можем предложить [24-часовую производительность] на 30-50% ниже стоимости хранения расплавленной соли», — говорит Тиль. «Расплавленная соль — это хранилище энергии, но это также и химический завод. Мы можем убрать всю сложность и стоимость химического завода и заменить его твердотельным накопителем энергии без движущихся частей и сделать эти установки CSP намного дешевле.

«Мы провели расчеты стоимости нашего хранилища CSP и пришли к цифре 15 евро / МВтч [для гигаваттной станции]».

Для сравнения, по словам финансового консультанта Lazard, аккумуляторная батарея стоит 165-325 долларов за МВтч для проектов коммунального масштаба.

Первый проект EnergyNest CSP на нефтеперерабатывающем заводе итальянского нефтяного гиганта Eni в Геле, Сицилия, должен быть установлен в конце этого года или, возможно, в 2021 году. Норвежская компания подключит тепловую батарею к массиву CSP, что позволит ей производить круглые круглосуточный пар, частично вытесняющий пар, вырабатываемый на ископаемом топливе, и сетевое электричество на объекте, что снижает углеродный след предприятия.

Eni теперь также рассматривает возможность использования оборудования EnergyNest на своих собственных газовых электростанциях.

«Очевидно, что эта технология имеет более широкое применение, чем просто CSP», — говорит Франческа Феррацца, старший вице-президент Eni по исследованиям и технологическим инновациям, декарбонизации и экологическим исследованиям и разработкам. «Все сводится к стоимости и надежности. Это должно быть прибыльно, и это должно быть что-то, что можно вписать в коммерческую схему.

«Если технология работает в этих двух очень разных случаях — солнечной тепловой энергии и традиционной газовой электростанции — то она может работать где угодно.

Срок окупаемости

Тиль сообщает Recharge , что какое бы приложение ни выбрал клиент, срок окупаемости составит от двух до семи лет, что позволяет компаниям потенциально сэкономить миллионы долларов в течение 20–30-летнего проекта EnergyNest.

Компания Siemens Energy признала потенциал технологии — в июне она вступила в долгосрочное партнерство с EnergyNest для совместной разработки решений по хранению тепловой энергии для промышленных компаний.

«У нас есть сильный партнер в компании Siemens, который обращается к большой базе промышленных клиентов — как в Европе, так и во всем мире, — с которыми мы можем предоставить готовые энергетические решения для декарбонизации», — говорит Тиль.

«Хранение энергии — ключ к декарбонизированному миру», — сказал Йорн Шмюкер, исполнительный директор подразделения «Крупное вращающееся оборудование» компании Siemens Energy. «Благодаря [нашей] программе Future of Storage и нашему сотрудничеству с EnergyNest мы можем предложить нашим клиентам именно те решения, которые помогают устойчиво обезуглероживать промышленный сектор — с серьезным преимуществом повышения эффективности и экономики их предприятий»

Короче говоря, тепловая батарея EnergyNest — своего рода швейцарский армейский нож сокращения выбросов — кажется беспроигрышным везде, где присутствует крупномасштабное тепло.

«Первая в мире работающая тепловая батарея» обещает дешевый, экологичный, масштабируемый по сети накопитель энергии

Южная Австралия недавно ввела в эксплуатацию самую большую в мире литиевую батарею — но, возможно, этого следовало подождать. Местный стартап заявляет, что он построил первую в мире работающую тепловую батарею, устройство со сроком службы не менее 20 лет, которое может хранить в шесть раз больше энергии, чем литий-ионные батареи на единицу объема, за 60-80 процентов от цены.

Climate Change Technologies, также известная как CCT Energy Storage, выпустила свой TED (Устройство тепловой энергии) с рядом замечательных заявлений.TED — это модульный накопитель энергии, который принимает любой вид электричества — солнечного, ветрового, вырабатываемого на ископаемом топливе или напрямую от сети — и использует его для нагрева и плавления кремния в сильно изолированной камере. Всякий раз, когда эта энергия требуется, ее вытягивает тепловой двигатель. Стандартный блок TED вмещает 1,2 мегаватт-часа энергии со всей входящей и выходной электроникой на борту и легко помещается в 20-футовый (6-метровый) контейнер.

Вот некоторые из знаменитых заявлений CCT о TED: для объема заданного размера он может хранить более чем в 12 раз больше энергии, чем свинцово-кислотный аккумулятор, и в несколько раз больше, чем литий-ионные растворы.Установки могут масштабироваться от 5-киловаттных приложений до практически неограниченного размера. Сотни мегаватт мгновенно доступной и легко регулируемой мощности не должны быть проблемой — все, что вам нужно сделать, это добавить больше устройств в стиле plug-and-play. В случае выхода из строя каждое устройство TED может оставаться активным около 48 часов.

Он также может заряжать и разряжать одновременно, и в каждом ящике всего три движущихся части, поэтому обслуживание практически не требуется. Там, где литий-ионные и другие аккумуляторы со временем разлагаются, возможно, снижаясь до 80% емкости примерно за 5000 циклов или около того, система TED не показывала никаких признаков разрушения после 3000 циклов обслуживания на испытательном стенде, и генеральный директор CCT Серж Бондаренко сообщает нам. по телефону, что компания ожидает, что ее устройства прослужат не менее 20 лет.

«Расплавленный кремний не разлагается, как литий», — говорит Бондаренко. «Это химический процесс, наш — это просто фазовый переход под воздействием тепла. На самом деле, похоже, что кремний даже лучше сохраняет тепло после каждого цикла. И если вам действительно нужно вывести устройство TED из эксплуатации, оно на 100% подлежит переработке. не создает экологических проблем, как литий ».

Что важно для любого крупномасштабного использования, это конкурентоспособная цена — Бондаренко прогнозирует, что это будет стоить около 60-80 процентов от цены, которую вы заплатили бы за эквивалентное литий-ионное решение, такое как блоки питания Tesla, при этом занимая меньше места на земля.TED можно легко адаптировать к сейсмоопасной среде, установив его на сейсмоустойчивой платформе, но в случае серьезной проблемы, по словам Бондаренко, «мы просто выключаем его, и он остывает, пока не будет снова готов к работе. Это очень безопасно «. Имейте в виду, поскольку температура плавления кремния превышает 1400 ° C (2550 ° F), это не то, что вам нужно, чтобы капать на землю.

CCT подписала первоначальную сделку по поставке устройств TED для компании Stillmark Telecommunications, а также взаимное производственное соглашение с группой MIBA, которая будет иметь эксклюзивные права на производство и продажу технологии через Данию, Швецию и Нидерланды. добавление в этот список других европейских стран.Производство должно начаться в этом квартале, и Бондаренко говорит, что после того, как устройства будут испытаны на коммерческой основе, компания планирует быстро наращивать производство и быть готовой к строительству установок мощностью более 100 мегаватт в течение нескольких лет.

Очевидно, это хорошая новость для сектора возобновляемых источников энергии. Ветровые, солнечные, приливные и другие возобновляемые источники энергии могут быть очень эффективными для выработки большого количества энергии, но только тогда, когда она доступна, а не по запросу. Решения для хранения энергии на уровне сети могут накапливать энергию во время солнечного пика полуденной жары, а затем возвращать ее в сеть в периоды пиковой нагрузки вечером, когда солнце не светит, что делает возобновляемые источники энергии поистине круглосуточным источником энергии.

Может ли огромная плотность энергии системы также уменьшиться для питания электромобилей? «Нет, — говорит Бондаренко, — он слишком велик. Контейнер, изоляция, тепловой двигатель, он должен быть определенного размера, чтобы реализовать преимущества его плотности. Но мы, безусловно, можем зарядить электромобиля, и мы были в обсуждения с некоторыми производителями больших электрических паромов, которые могли бы заряжать аккумулятор в доке и использовать его для питания своих паромов ».

Если все пойдет так, как полагает CCT, эта дешевая тепловая батарея высокой плотности, питаемая множеством элементов и полностью пригодная для вторичной переработки, может стать ключевой технологией, которая поможет продвинуть мир к экологически чистой энергии будущего.

Источник: CCT Technologies

Тепловая батарея вмещает 1,2 мегаватт-часа энергии в 20-футовом боксе

Компания CCT Energy Storage только что сделала Лонсдейл, Южная Австралия, на карте. В конце марта стартап представил самую первую тепловую батарею высокой плотности, которая во много раз превосходит свои литий-ионные и свинцово-кислотные аналоги. Модульное устройство, называемое устройством тепловой энергии (TED), хранит электричество в виде скрытого тепла, которое может быть преобразовано обратно в энергию по запросу.

Стандартный блок TED может хранить 1,2 мегаватт-часа энергии и имеет ожидаемый срок службы не менее 20 лет. «После 3000 циклов работы на испытательном стенде», — говорит генеральный директор CCT Серж Бондаренко, он не показывает признаков разрушения (по сравнению с литий-ионным аккумулятором, который теряет 20 процентов своей емкости примерно после 5000 циклов). «На самом деле, — добавляет Бондаренко, — похоже, что кремний даже лучше сохраняет тепло после каждого цикла».

TED принимают любой вид электричества, которое вы на них подаете — солнечную, ветровую, гидроэнергетику, ископаемое топливо, сетевое питание — преобразовывая и сохраняя эту энергию с плотностью, более чем в 12 раз превышающей плотность свинцово-кислотных аккумуляторов и в шесть раз большей. литий-ионный.Они могут заряжаться и разряжаться одновременно, экономя время и теряя энергию. Компактные и долговечные устройства требуют минимального обслуживания и полностью пригодны для вторичной переработки. И, что, пожалуй, самое удивительное, они дешевы: около трех четвертей стоимости эквивалентной литий-ионной установки.

CCT, что означает «Технологии изменения климата», спроектировал устройства таким образом, чтобы они были легко масштабируемыми и подходящими как для небольших приложений мощностью 5 кВт, так и для целых удаленных сообществ, деловых районов, телекоммуникационных сетей и транспортных систем, требующих «сотни мегаватт мгновенного мощность.«Это говорит о видении компании безопасного и устойчивого источника энергии, который можно использовать в любой точке мира, независимо от урбанизации, экономики или инфраструктуры.

Термоэнергетические устройства CCT имеют огромное значение для отрасли возобновляемых источников энергии. Прерывистые источники, такие как солнце и ветер, зависят от универсальных и долговечных решений для хранения, позволяющих накапливать дополнительную энергию, генерируемую в периоды пиковой нагрузки. TED могут сделать возобновляемую энергию круглосуточным альтернативным источником энергии для любого региона.

Согласно производственному соглашению с MIBA Group, новая технология начнет производство для европейских и австралийских рынков этой весной. К 2020 году ожидается экспоненциальный рост объемов и масштабов производства по мере того, как ведутся переговоры с другими странами.

Внезапно идея экологически чистой энергии в будущем кажется немного менее отдаленной, благодаря стартапу из «Down Under», который стремится обеспечить «доступную электроэнергию для тех, кто больше всего в ней нуждается». Мировой энергетический рынок никогда не будет прежним.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Термобатареи

Характеристики

Это одноразовые высокотемпературные первичные гальванические элементы, также называемые резервными батареями.

Они содержат металлический солевой электролит, который не проводит ток в твердом состоянии при температуре окружающей среды, но который является отличным ионным проводником в расплавленном состоянии.

Активируемые пиротехническим зарядом, они обеспечивают высокий импульс мощности на короткое время. (От нескольких десятков секунд до 20 минут и более)

Они прочные и безопасные, с неограниченным сроком годности при хранении, что делает их идеальными для использования в военных целях.

Типичный химический состав — дисульфид лития-железа. Электролит обычно представляет собой эвтектическую смесь хлоридов лития и калия.

Выходная мощность составляет от нескольких ватт до нескольких киловатт.

Преимущества

Способен выдерживать серьезные механические нагрузки от ускорения, ударов, вибрации и вращения

Прочный

Надежный

Сейф

Высокая мощность и плотность энергии

Мгновенное включение

Активные химические вещества инертны до активации

Длительный срок хранения в неактивированном виде — до 20 лет

Нет обслуживания

Конструкцию можно оптимизировать по мощности или емкости.

Недостатки

Пиротехнический заряд должен поддерживать рабочую температуру от 400 до 700 ° C в течение всего времени применения. После активации необходима изоляция для сохранения тепла.

Приложения

Военного применения

Ракеты

Оружейные комплексы

Стоимость

Дорого

Биотермальная батарея

Низкотемпературные устройства с низким энергопотреблением, использующие наноразмерные материалы и полупроводниковую технологию для преобразования тепловой энергии, производимой человеческим телом, в электрическую.

Результирующая мощность может использоваться для непрерывной зарядки аккумуляторов устройств средней мощности или для работы приложений с низким энергопотреблением, таких как кардиостимуляторы.

Долгая жизнь.

Можно имплантировать.

Низкая эффективность преобразования энергии из-за низкой рабочей температуры.

Используйте только в приложениях с низким энергопотреблением.

Пояснения к тепловой батарее для солнечной печи

ОБНОВЛЕНИЕ: GoSun отменила производство тепловой батареи из-за сложностей с коммерциализацией этой технологии. Хотя первоначальное испытание в 2014-15 г. дало отличные результаты, дальнейшее испытание показало слишком сильное ухудшение качества материала ПКМ.

В будущем резервный обогрев для GoSun Grill будет осуществляться с помощью небольшого электрического нагревательного элемента. Команда разработчиков GoSun работает над этим решением, выпуск которого запланирован на 2017 год.

Следующая веб-страница остается источником вдохновения для тепловой батареи для тех, кто хочет узнать об этой концепции.

Тепловая батарея GoSun Grill — это революционная инновация как для потребителей солнечной энергии, так и для кулинарии.

Это умный способ улавливать жару перед дождем, ночью, облаками или когда вы на улице.

Как это работает?

Простые четыре фунта (1.8 кг) помещается внутрь GoSun Grill для предварительного нагрева в течение нескольких часов перед приготовлением. Используя скрытую теплоемкость нашего запатентованного PCM (сокращенно от Phase Change Material), заключенного в алюминиевый профиль, тепловая батарея способна хранить гораздо больше энергии, чем материал, имеющий только физическое тепло (например, бетон или песок). В процессе плавления ПКМ при температуре примерно 310 ° F или 155 ° C энергия Солнца накапливается для использования в течение дня. Это тепло, которое может достигать температуры выше 400 ° F или 205 ° C, полностью изолировано, оставаясь внутри вакуумной камеры.

Когда сковороды помещаются на тепловую батарею, начинается обратный цикл плавления, когда PCM начинает передавать сохраненное тепло холодным, сырым продуктам. Проводимость между горячей тепловой батареей и пищей очень сильная, поскольку они практически контактируют друг с другом, разделенные двумя слоями металла. Еда готовится быстро, так как тепло поднимается от батареи, и PCM медленно остывает (фактически меняет фазы, иначе говоря, замерзает) обратно в твердое состояние.

Насколько это безопасно?

Это не электрическая батарея. Он не имеет кислотной основы и не вызывает коррозии. Это безопасный, нетоксичный органический воск, заключенный в алюминиевый сосуд. При использовании для приготовления пищи внутри гриля GoSun модуль тепловой батареи располагается под кастрюлями. Риск перекрестного загрязнения отсутствует, поскольку термобатарея герметично закрыта.

Как использовать тепловую батарею?

Термобатарея сначала помещается в гриль GoSun, на верхнюю часть подноса, примерно за два часа до приготовления еды, чтобы дать ей достаточно времени для нагрева.После предварительного нагрева противень осторожно открывают, чтобы сковороды можно было поставить поверх батареи. Затем лоток задвигается обратно в трубку, чтобы еда могла готовиться в хорошо изолированной камере.

Долго?

PCM поддерживает большое количество полностью обратимых циклов замораживания / плавления, поэтому он рассчитан на долгие годы. После обширных испытаний, проведенных нашими партнерами, мы не обнаружили заметного ухудшения характеристик негорючего, нетоксичного PCM.